JPH0651984B2 - 掘削機におけるアダプタ用の固定装置 - Google Patents

掘削機におけるアダプタ用の固定装置

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JPH0651984B2
JPH0651984B2 JP26680386A JP26680386A JPH0651984B2 JP H0651984 B2 JPH0651984 B2 JP H0651984B2 JP 26680386 A JP26680386 A JP 26680386A JP 26680386 A JP26680386 A JP 26680386A JP H0651984 B2 JPH0651984 B2 JP H0651984B2
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lip
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フレデリック・シー・ハーン
ラーレン・エフ・ジョーンズ
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、ウィスラー(Whisler)型のアダプタ用の固
定装置に関するものであり、より詳細には、掘削機のリ
ップに、アダプタの柄部の互いに離間された脚部を固定
するための固定装置に関するものである。
[発明の背景および概要] ウィスラー型アダプタ用の固定装置を扱っている従前の
特許には、米国特許第4,267,653号および第4,271,615号
があり、同様な装置を扱っている初期の特許としては、
米国特許第3,572,785号および第3,722,932号がある。
今日、市場では、経済性および作業者が確保できるか否
かという単純な理由から、ほぼ全体として、予防保全よ
りも、事後保全の傾向がある。掘削作業の状態は今まで
と同様に激しく、また、機械の出力は最大限のままとな
っていることから、システムにかかる負荷は過大であ
る。ウィスラー型リップ・システムは、アダプタがリッ
プにしっかりと固定するように重要支持領域が維持され
る限り、優秀な性能を呈するようになっている。しかし
ながら、上記の理由から事実はそうではなく、非常に頻
繁に、アダプタの脚部が損傷し、および/または、C形
クランプ−くさび・システムが外れる。まず最初に何が
生じるのか、即ち、くさびが押し出されてCクランプが
脱落し、それによって、アダプタの脚部の支持が失われ
且つ損傷したり、または、損傷せずにアダプタ全体が外
れたりするのか、或は、アダプタの脚部が破損して固定
装置が第2の動作として押し出されるのか、これらを予
測することは殆ど不可能である。くさびとC形クランプ
とが互いに溶着されていたとしても、くさびが押し出さ
れて、C形クランプが外れることは知られており、従っ
て、これは、アダプタの破損、および/または、続いて
起きるアダプタの脱落における主要素とみなすことがで
きる。
これは、アダプタとリップとの間のはめ合いにおける緩
みのために生じると考えられる。リップをアダプタの脚
部内に支持するリップの前縁部における第1の支持は、
適当なC形クランプとくさびの組立体が適切に作動する
ために支持が必要とされる脚部の後部に存する第2の支
持の重要性を伴っている。
従来のくさび型連結の場合におけるC形クランプとくさ
びの前方の領域だけではなく、アダプタ装置全体を、大
きな静応力または衝撃的な負荷の下で動けるようにする
ことによって、上記問題は解決できる。これは、よりつ
り合いのとれた応力配分を考慮しており、これによっ
て、組立体全体がより強化される。加えて、この発明の
固定装置は、従来のくさび型の装置と比較して、取付け
および取外しが容易であり、従って、顧客サービスと安
全性が更に向上する。最後に、この固定装置は、組立体
からくさびが押し出される傾向のあるくさび型のC形ク
ランプ−くさび・システムにおいて常に存在する垂直の
力を解消することができる。より詳細には、この発明
は、C形クランプとくさびとを利用し、且つ、これらの
間にばね部材を介設し、アダプタが無負荷状態の場合に
くさび部材とC型クランプ部材とを互いに離間した状態
に支持している。
くさびがC形クランプと組立体となっている場合、ウィ
スラー型アダプタの脚部の後部に対する組立体のこの配
列は、全体的に圧迫され、ほぼ変形不可能となってい
る。これは、アダプタが上述に従って動いた場合に、く
さびの前方のアダプタの脚部に非常に大きな負荷がかか
る。
支持領域の摩耗と滅損によるはめ合いのゆるみ状態下
で、(これが今日の90%以上のケースであるようなの
で、)リップ上でのアダプタの運動を考慮し、活用可能
なようにした改良ウィスラー型のアダプタを提供する。
従来、ばねは、掘削歯の固定装置として広く用いられて
はいない。ばねを用いているものとしては、米国特許第
3,832,077号かあるが、これは、アダプタに歯先を固定
するために、ロックピンに連結したばねを示したもので
ある。開示されたアダプタはウィスラー型であるが、そ
れはC形クランプとくさびを用いてはおらず、ボルトに
よってリップに固定されるようになっている。しかし、
ボルトは、ねじ山が潰れたり、小さな物体が入り込んだ
りして解体が困難となるので、掘削装置のリップにアダ
プタを固定するためには、一般には用いられていない。
[実施例の詳細な説明] 図面、特に第1図を参照すると、一般的な従来の固定装
置が、掘削機、即ちドラグラインバケットやショベルデ
ィッパー等のリップYに取り付けられたウィスラー型の
アダプタXに適用されているものとして示されている。
以下は、第1に、負荷ベクトルFに基づくベクトル分析
であり、この負荷ベクトルは、アダプタのノーズの歯先
面または中心線に対してどのような一般的な角度でも存
在し得、物体のタイプ、掘削機の位置および負荷サイク
ルに左右される。
外力Fを伴う一定したハンマリングによってリップ支持
パッドが摩耗すると、ゾーンAに隙間が広がり、これに
よって、くさび−C形クランプ・システムの直前部で、
アダプタの上部脚部が引張り力で伸ばされ、下部脚部が
圧縮力で曲げられる。C形クランプCとくさびWに加え
られる合成反力は、Rで示される押出力を引き起こ
し、この押出力Rにより、くさびWは、C形クランプ
Cに任意的に溶着されていても押し出され、C形クラン
プCが外れ、更には、異常な負荷が生じたりアダプタが
外れたりする。この押出力は、図示されるように、C形
クランプCとくさびWとの間の傾斜により、或はまた、
ゾーンLに示されるようなリップYのキー溝とくさびW
の前縁部との間に存する同様な傾斜により作り出される
斜め方向の反力によって生じる。傾斜が、くさびWとC
形クランプCの間、または、リップYとくさびWとの間
のいずれに存するかは、設計者の選択による事項であ
り、リップYによって異なる。いずれにしても、くさび
WとC形クランプCとの間の傾斜面によって、リップY
に傾斜したキー溝を有するか否かに拘わらず、押出力R
によるくさびWの押出しが引き起こされる。
上部からの外力Fの代わりに、下部から外力F′がかか
ると、曲げ作用が上部脚部に生じ、引っ張り力と伸びが
下部脚部に発生する。外力F′の影響下でさえも、依然
として押出力R′が図示の方向に作用する。これは、
くさびWとC形クランプCとの間、および/または、く
さびWとリップYのキー溝との間の傾斜が、バケットの
リップYの上部からの組立てを容易にするために、上方
に開いているからである。C形クランプCとくさびWを
逆向きとし、バケットの下からの組立ての多大な手間を
甘受するならば、外力F、F′が歯先面のどこに作用し
ても、常に押出力は下向きとなる。FからF′に、F′
からFへの力のベクトルの循環としては、ショベルロー
ダや油圧ショベルの負荷ストロークにおけるフラッタリ
ング作用が代表的なものである。
次に、第2図について説明する。この発明を具体化した
構造は、掘削機のリップ23の上下側面に位置する上部脚
部21および下部脚部22を備えたウィスラー型のアダプタ
20を具備している。このアダプタ20には、一体的で前方
に突き出しているノーズ24が設けられており、このノー
ズ24上に、掘削歯先25が歯先固定機構26によって適所に
取外し可能に取り付けられている。これは従来技術であ
る。
また、アダプタ20の上部脚部21と下部脚部22のそれぞれ
に開口27、28が設けられていることも従来から一般的な
ことであり、固定装置を受け入れるためにリップ23に垂
直方向に延びる開口29が設けられていることも従来から
一般的である。固定装置は総括的に符号30で示され、第
3図〜第5図に、より詳細に示されている。
この発明の固定装置は、第5図を参照すると、くさび部
材31と、C形クランプ部材32と、複数のばね34により負
荷が加えられる可動の保持部材33とを具備している。く
さび部材31とC形クランプ部材32との対向面の間には傾
斜がなく、従って、それらの影響によってはくさび31に
押出力は作用しないようになっている。
作動において、アダプタ20が動くと、固定装置30は自由
に動くことができるので、C形クランプ部材32とくさび
部材31の組立体の後側は圧迫されず、また、脚部21、22
が、種々の外力F、F′の影響でも多少調和して動くこ
とができる。
第2図〜第5図に示される発明の実施例において、くさ
び部材31には、保持部材33に設けられたラチェット部分
36と噛合するようになっているラチェット35が設けられ
ている。更に、保持部材33には、後方に延びる複数の支
柱37が設けられており、これら支柱37にはばね34が取り
付けられている。また、ばね34は、C形クランプ部材32
の前面に設けられた座ぐり付きの開口38内で支持され
る。
更に、保持部材33とばね34とから成るばね部材を整列さ
せるために、保持部材33の後側の面にラグ39が設けら
れ、このラグ39にはピン40を受けるために穴があけられ
ている。更にまた、ピン40は、C形クランプ部材32の側
壁に設けられた水平に延びる溝41内に、滑動可能に取り
付けられる。
ピン40は、ラグ39の穴および溝41に通されることによっ
て、保持部材33を案内するように働き、保持部材33の前
面の面(即ち、くさび31の後側の面と支持接触するラチ
ェット部分36が設けられた面)、および、ラチェット35
が設けられた面とを維持することは理解されるであろ
う。また、支柱37は、アダプタ20がリップ23に対して移
動したり屈曲した場合に、ばね34が不要な動きを起こさ
ないようになっている。
この発明は、リップにしっかりとアダプタを保持するC
形クランプとくさびとを緊結した装置を用いるのではな
く、リップの回りのウィスラー型アダプタの動きと共に
たわみ、これによって初めてアダプタの動きを許容する
装置を含んでいることは理解されるであろう。
この発明の第2の実施例は、第6図〜第9図に示されて
おり、図中、符号は100番代となっているが、下2桁の
符号は、第2図〜第5図の実施例と同じ部分を示すもの
として用いられている。従って、アダプタは符号120で
示され、掘削歯先125が形成された符号124のノーズを有
している。アダプタ120の上部脚部121と下部脚部122と
は掘削機のリップ123の両側にある。
この場合、リップ123が、その前端部に、円柱状のバー1
42を具備している点で変形されている。このバー142
は、リップ123に対するウィスラー型のアダプタ120の揺
動や屈曲動作を容易にする。
この実施例と第2図〜第5図の実施例との他の違いは保
持部材131の特徴にある。くさびの機能を果たしていな
い場合でも、C形クランプに相対するものを「くさび」
として表現するのが従来からの慣習なので、保持部材13
1をくさびと称する。ここで、前方および後方の垂直に
延びる面は実質的に平行で、後側の面には、符号135で
示すように、水平方向の刻み目、即ちラチェットが設け
られている。この実施例において、リップ123は、開口1
29の前端に、垂直に延びる壁面129aを有している。これ
は、第2図における傾斜している前壁面29aと対照的で
ある。先に示されたように、従来のリップの開口の形状
は設計上の選択事項であり、設計者の中には前壁面29a
に傾斜を設けることを好む者がいる。
この実施例と先の実施例との更に他の差異は、保持部材
131のための案内部材の特徴にある。この実施例におい
ては、C形クランプ部材132の開口141を介して前方に延
びるピン140が設けられている。これは、中央支柱137に
設けられた軸方向に延びる穴139内に受け入れられる。
上記明細書において、この発明の詳細な説明が例解のた
めに開示されたが、ここに示された詳細部分の多くは、
当業者により、この発明の精神および範囲から逸脱する
ことなく変更されてもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の固定装置の作用を示す一部断面した概略
側面図、第2図はこの発明に従った固定装置を示す一部
断面した側面図、第3図は第2図の3−3線に沿っての
拡大部分断面図、第4図はこの発明の固定装置の一実施
例を示す一部断面した拡大部分側面図、第5図は第4図
の固定装置の分解斜視図、第6図はこの発明の変形例を
示す一部断面した部分側面図、第7図は第6図の7−7
線に沿っての拡大部分断面図、第8図は第6図および第
7図の固定装置の一部断面した拡大側面図、第9図は第
6図〜第8図の固定装置の分解斜視図である。図中、 20:アダプタ、21:上部脚部 22:下部脚部、23:リップ 24:ノーズ、27,28,29:開口 30:固定装置、31:くさび部材 32:C形クランプ部材 33:保持部材、34:ばね 35:ラチェット、36:ラチェット部分 37:支柱

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】掘削中に実質的に水平に延びるように設け
    られたリップと、上記リップの両側に配置された上部及
    び下部脚部を有し、掘削中に上記リップの前方に突き出
    すノーズ部分を有しているアダプタと、上記アダプタの
    脚部の後端から隔てられた位置に、上記リップおよび上
    記脚部に垂直方向に整列して形成された開口と、を備え
    る掘削機の上記開口に取り外し可能に取り付けられる固
    定装置において、 垂直方向に延び互いに隔てられたくさび部材およびC形
    クランプ部材と、上記くさび部材とC形クランプ部材と
    の間に介設され、上記リップに対する上記アダプタの揺
    動を許容するように上記くさび部材とC形クランプ部材
    とを互いに離間して支持する複数のばね部材と、を備
    え、 上記揺動は、上記開口の前側の上記脚部に対する引張り
    力及び圧縮力の集中を防止することを特徴とする掘削機
    におけるアダプタ用の固定装置。
  2. 【請求項2】上記固定装置は、上記くさび部材と上記ば
    ね部材とを係合する保持部材を備え、上記保持部材及び
    上記くさび部材はラチェットが設けられた対向面を有し
    ている特許請求の範囲第1項記載の掘削機におけるアダ
    プタ用の固定装置。
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