JPH0696868B2

JPH0696868B2 - 土工機械用の摩耗部品構造体

Info

Publication number: JPH0696868B2
Application number: JP60259634A
Authority: JP
Inventors: アルネ・ヨハンソン; ジヨーフ・アメリンク
Original assignee: アクチボラゲツト・ボツフオ−ス・ウエア・パ−ツ
Priority date: 1984-11-20
Filing date: 1985-11-19
Publication date: 1994-11-30
Anticipated expiration: 2009-11-30
Also published as: SE8405819L; EP0182357A1; ES295882Y; SE8405819D0; DE3568361D1; US4751785A; ES295882U; EP0182357B1; JPS61191734A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は土工機械用の摩耗部品構造体において機械的に
連結された部品間のがたを消去することに関するもので
ある。

摩耗部品という用語は、バケット、積荷機、機械的シャ
ベル、浚渫機等の土工用工具、あるいは破砕機、切断
機、バケツ車輪掘削機等の刃工具に使用される交換可能
なものの一般的称号として今日広く使用されている。そ
して通例、摩耗部品構造体とは土工機械の一部に取付け
られるアダプターと、このアダプターに着脱自在である
工具歯とからなるものを言う。工具歯は例えば切断刃あ
るいは歯の形をしていて本来の摩耗部品であり、アダプ
ターに機械的に連結される。この種の工具歯の交換頻度
はそれが曝される摩耗の厳しさの程度によって変る。損
傷したり摩耗した工具歯を取り替えるのに要する時間は
一分かそこらであるのが普通である。アダプターは土工
機械の一部へ溶接されるのが普通であるが、ボルト、く
さび乃至、更に他の手段により装着されていることもあ
る。

種々の摩耗部品構造体が市販されている。これらの構造
体の大多数の欠点は、アダプターと、アダプターに機械
的に留められている工具歯（本来の摩耗部品）との間に
発生するがたを無くすことに成功していないことであ
る。このがたは時間の経過と共に大きさを増す。何故な
ら、アダプターに装着された工具歯は使役の間にアダプ
ターに対して動くからである。それで、徐々に磨り切れ
て細くなったアダプターにはもはや工具歯を新しく交換
することは出来なくなるのである。アダプター自体も新
しいものと交換しなくてはならないのである。ところで
従来、最初にがたが起こらぬ位に精密な公差を持つ摩耗
部品構造体を製造することは、経済的な観点から出来な
かった。というのは精密な公差の機械加工は高価となる
からである。従来の摩耗部品構造体は鋳造乃至鍛造され
たまま（通常のバリ取り操作を除いては）で精密加工仕
上げを受けることなく売られている。

このように当初のがたを避け得ない摩耗部品構造体は前
述の如く使役中にアダプターにも著しく増大した摩耗を
与える。特に回転式浚渫切断機あるいは吸込み浚渫切断
機の場合には決定的である。これら切断機は主にさんご
及び石灰石、あるいはその他の軟かい種類の岩石からな
る海底の掘削作業等に使われる。この作業に使う土工用
工具は、一つの非常に大きなドリル錐からなる。このド
リル錐は複数個の歯を有している。これらの歯はアダプ
ターによりドリル錐本体に取り付けられている。このド
リル錐は岩に直接係合せしめられて回転される。かくし
て岩石が破砕される。ところで破砕された岩石と底の堆
積物とを連続的に排除するために水を連続的に作業点へ
送り、そして作業点から泥水を汲み上げる。従って工具
は常に砂、粘土、及び／または他の摩耗性粒子の泥状物
中で作業している故に、歯は勿論のことこれにがたをも
って接しているアダプターも極めて厳しい摩耗にさらさ
れる。

本発明の目的は、アダプターは摩耗を受けず歯だけを取
り換えることができるようにすることである。本発明は
前述の浚渫切断機に適用されることは勿論のこと、頻繁
に交換される工具歯の需要がある総ての場所にも適用し
うる。

本発明によれば、工具歯とアダプターとの間の接合はプ
レスばめとして設計されていて、スプリング圧縮力の拘
束手段により常に工具歯とアダプターとがプレスばめを
維持する方向に押圧されることによって、アダプターか
ら工具歯が振動し離れることに抗している。本発明によ
る装置の更に別の特徴は、工具歯とアダプターとの間の
接触面が単にプレスばめを惹起するだけでなく、工具歯
上に作用する通常の作業力によってもお互いの接触面は
押圧される。鋳造または鍛造されたままの（つまり後の
加工がされていない）接触面と鋳造または鍛造後にでき
るだけ少ない加工しかしていない接触面と間に、すなわ
ち少々の不整があっても、プレスばめをするようにする
為には、二つの相互連結部品の一方（雄部分）は中実
（空洞を有していないこと）で非弾性的であり、他方、
他の相互連結部品（雌部分は或る程度の弾性を有してい
る。例えば、雌部分は大鎚ハンマー等で一乃至数回打撃
されて雄部分へ一緒にされる時に、雄部分の接触表面と
良好に番うようになるような壁厚になされている。この
壁の材料は多くの場合鋼である。雄部分はその呼称で判
る通り、これは突出している鼻乃至等価のものから成
る。他方、雌部分は洞乃至うろから成っている。雄部分
と雌部分との間に良好なプレスばめが得られるように、
雄及び雌部分との間には隅において適当な隙間があるよ
うに造られている。雄部分はその尖端に向けて尖端角度
５〜15°、好ましくは約10°である前方に向けての先細
が必要である。同時に、雄と雌部分とが三点接触より
も、全体にわたって三線接触となるように互いに対して
角度を付けて配置される三つの接触面が雄部分と雌部分
とに形成されていることが適切であることが判った。具
体的には雄部分と雌部分の横断面は平行な台形をしてい
て、三つの線接触は底辺と二つの傾斜した側辺とに沿っ
ている。そして雄部分の短い上辺と雌部品の短い上辺と
の間には隙間が存在する。雄部分と雌部分との間に一度
達成されたプレスばめが振動して二つの部分が離れるの
を防ぐために、それぞれの部分にお互いに向き合う拘束
手段係合面を形成し、これらの間に特殊な弾性拘束手段
をはめる。この拘束手段は一旦、拘束手段配置位置に持
ち来されると、それらは圧縮力をかけられて、以後はス
プリング力で二つの部分を連続して押圧しつづけるよう
になる。適切な拘束手段配置位置は、前記の台形横断面
の二つの傾斜した側辺を形成する雄部分と雌部分の接触
面を交差するように位置づけるようにすることであるの
が判った。それで拘束手段に対する空間の各半分は各雌
雄部分内に形成され、前記空間を二つに分割する分割線
が前記空間の矩形の断面を対角線的に通過するような具
合になる。

製造が簡単で、力強い押圧力を与えることが出来る高度
に機能的な拘束手段の一例は、一つの平面内でくり返し
屈曲された弾性ワイヤである。この弾性ワイヤはお互い
に或距離を置いて離れて縦に走っている二つ以上の弓状
柄を有し、この弾性ワイヤの最外部の弓状柄は非負荷状
態ではお互いから遠く離れており、使用中は雄部分と雌
部分内の対向した拘束手段係合面の間の距離まで圧され
る。好ましくは拘束手段が三つ以上の縦の弓状柄を有す
る時は、これらは渦巻状になされる。これらの弓状柄の
間の距離は、外部の柄がお互いに向けより多く圧される
ほどに、内側に置かれた弓状柄をより多くお互いに接触
させるような具合に適切に選ばれる。このような拘束手
段の外側輪郭は長楕円の形、または、一つの大きくほと
んど真直な弓状柄に一つの円弧形の弓状柄をつけた形で
ある。このような拘束手段は断面が円いか矩形のスプリ
ングワイヤからなる。最も内側の弓状柄の自由端には停
止片を形成するように曲げ部が設けられている。この曲
げ部は原理的に拘束手段の圧縮に対する全体の留め具の
役目をする。拘束手段が拘束手段配置位置に押し入れら
れると、圧縮力が発生し、雄部分と雌部分を相互連結の
方向に押圧しつづけてプレスばめが自然と解除されるの
を阻止する。逆に拘束手段が取除かれ（例えば、金棒の
助けで拘束手段配置位置から押出されることによっ
て）、大鎚ハンマーで雌部分を逆方向に叩けばプレスば
めは簡単に破られる。

本発明の摩耗部品構造体は特許請求の範囲の通りであ
る。

以下本発明の摩耗部品構造体の一具体例を付図を参照し
てより詳しく以下に説明する。第１図から第８図に示し
た本発明の摩耗部品構造体は特許請求の範囲第１項で言
う第１部材と第２部材に対応するアダプター１と工具歯
５とから成っている。アダプター１の後方部はその側縁
２及び３に沿って土工用工具の本体に溶接される。アダ
プター１は前方へ（第１図乃至第４図で見て左方へ）突
出している雄部分４を備えている。この雄部分４が工具
歯５を着脱自在に支持するようになっている。工具歯５
は雌部分６を有する。この工具歯５をアダプター１に取
り付けるとき、雌部分を雄部分４にはめ、工具歯５の尖
端を大鎚ハンマーで後方へ（図１において右方向へ）適
当に叩く。これによって、雌部分６が雄部分４にガタの
ない態様でしっかりと留められる。この留めはプレスば
めによって達成されている。反対に、雌部分６の後方縁
７（第２図）を大鎚ハンマーで前方へ叩くと、前記プレ
スばめはゆるみ、雌部分６は雄部分４から分離される。
アダプター１の上側面８（第２図）はプレスばめを解除
するとき、大鎚ハンマーに対する案内として使用され
る。

雄部分４は第６図及び第７図から判る通り中実であり弾
性を有しないが、雌部分６の肉厚は比較的薄くて、少し
弾性を有している。かかる雌部分６の弾性が、雄部分４
に対する良好なプレスばめに寄与するのである。雄及び
雌部分の双方共、約10°の角度で前方にテーパが付され
ている。かかるテーパ角が双方共に正確に一致していな
くて多少の不整があっても、雌部分６の弾性がそれら不
整を吸収して良好なプレスばめを達成させるのである。
また、テーパ角が同じであっても対応する接触面と接触
面とが一側に接し、他側で多少のすき間が生じるような
場合、あるいはこれら不整が両方あるような不整をも含
めて、良好なプレスばめを達成させるのである。

第６図及び第７図から明らかな如く、雄部分４と雌部分
６の双方共に垂直横断面は実質的に台形をしている。そ
れらの台形の底辺と傾斜した両側辺との三面同士が対接
して雄部分と雌部分との間にプレスばめを与える。他
方、台形の上辺の面同士は接触せずに隙間があると共に
台形の底辺の両端部にも隙間があるように十分に面取り
されている。すなわち、雄部分の外側底面９と雌部分の
内側底面13とが対接し、雄部分の左側外側傾斜面10と雌
部分の左側内側傾斜面14とが対接し、雄部分の右側外側
傾斜面11と雌部分の右側内側傾斜面15（第８図）とが対
接する一方で、雄部分の外側上側面12と雌部分の内側上
側面16との間には隙間17があり、雄部分の左側外側傾斜
面10の下端部と雌部分の左側内側傾斜面14の下端部66b
との間には隙間18があり、雄部分の右側外側傾斜面11の
下端部と雌部分の右側内側傾斜面15の下端部66aとの間
には隙間19がある。また、第２図に示す通り、雄部分の
先端とこれに対応する雌部分との間にも隙間60がある。

雄部分４の先細りの形状の故にプレスばめが振動して弛
むのを防ぐために、雄部分の左側外側傾斜面10と雌部分
の左側内側傾斜面14とに互いに向き合った拘束手段係合
面30b,31bを形成しこれらの間に弾性の拘束手段21を配
置する。同様に雄部分の右側外側傾斜面11と雌部分の右
側内側傾斜面15とに拘束手段係合面30a,31aを形成して
これらの間に弾性の拘束手段20を配置する。

拘束手段は任意の横断面のスプリングワイヤを二つ以上
曲げて形成される。第２図に示す拘束手段21はスプリン
グワイヤを一平面内で曲げて三つの弓状柄22,23,24を形
成したものである。つまりほとんど直線状である第一の
弓状柄22はその一端に180°一杯に曲げられた第二の弓
状柄23を有する。この弓状柄23の自由端は第一の弓状柄
22に向けて曲げられている。第一の弓状柄22はその他端
に第三の弓状柄24を有する。この第三の弓状柄24はほぼ
円弧状となるように曲げられている。この第三の弓状柄
24の自由端は第二の弓状柄23にもたれるようになってい
る。工具歯５がアダプター１にはめられ、プレスばめさ
れると、拘束手段20,21が工具歯５の上側面に設けられ
た挿入用スロット26,27に挿入される。そして拘束手段
は下方へ押し込まれ雄及び雌部分のそれぞれの拘束手段
係合面30a,30b;31a,31bの間で圧縮される。そして拘束
手段係合面31a,31bのくぼみ32a,32bによりその位置に保
持される。なお工具歯５の下側には、出口用スロット2
8,29が在る。工具歯５をはずす時に、そこの出口用スロ
ットから拘束手段が叩き出される。

第９図及び第10図による拘束手段は長楕円の形をしてい
る。第一の弓状柄34はその一端に曲げられた停止片35を
有する。この停止片35はこの拘束手段がそれ以上圧縮さ
れないように制限している。又、第一の弓状柄34の他端
には一層小さい曲率半径の曲げ部を経て、第二の弓状柄
36が連なっている。この第二の弓状柄36は更に小さい曲
率半径の曲げ部を経て、第三の弓状柄37に連なってい
る。この弓状柄37は第一の弓状柄34を越えてのびてい
る。かかる第三の弓状柄37は更に小さい曲率半径の曲げ
部を経て、第四の弓状柄38に連なっている。この第四の
弓状柄38の自由端は第二の弓状柄36の端によりかかって
いる。

かかる長楕円形の拘束手段がその長軸に沿い挿入用スロ
ット26,27を通って下方へ、拘束手段係合面30a,30b;31
a,31bの間へ押し込められるとき、先ず拘束手段の外部
の弓状柄37と38とが短軸方向に圧縮される。そうする
と、弓状柄37及び38は弓状柄34と36に接する。かくして
弓状柄34と36も圧縮力を受けるようになる。このように
して拘束手段のばね力を非常に強くすることが出来る。
また既に指摘した如くに、総ての曲げは同一平面内で行
われたので、拘束手段は平らである。

第２図，第７図及び第８図は丸い断面のスプリングワイ
ヤで造った拘束手段を示す。他方、第９図及び第10図は
大体矩形の断面で側方へリが丸められたスプリングワイ
ヤ製の拘束手段を示している。

拘束手段係合面30a,30b及び31a,31bは雄部分及び雌部分
に対向して設ける。拘束手段20,21を収容する空間の断
面は第８図に示すようにほぼ矩形断面をしていて、前記
矩形断面の対角線によって前記空間が二分割45a,45b;46
a,46bされ、一方45a,45bが雄部分に凹みとして形成さ
れ、他方46a,46bが雌部分に凹みとして形成されるよう
に設計されている。

第５図から明白な如く、拘束手段係合面31bは、拘束手
段の弓状柄24（第２図参照）または37または38（第９図
参照）の彎曲に合致したくぼみ32bをその中央に有し、
拘束手段が振動で抜け落ちないようにしている。

拘束手段係合面30a,30bと31a,31bの間の距離は、拘束手
段の弓状柄22と24（第８図または第9,10図の37と38）の
間の圧縮されない無負荷状態の距離よりも小さい。これ
は拘束手段が、拘束手段係合面間に押し下げられると、
圧縮力を加えられることを意味している。なお、拘束手
段は比較的頑丈な例えばスプリング鋼でできていて拘束
手段係合面間にあるとき200kp以上のスプリング力を発
揮する。

また、複数の第２接触面13,14,15の設計は、各一つがこ
れに対応する雄部分の第１接触面に及ぼす押圧力の中心
の方向が、雄部分４の長手方向に対する横断面で見た雄
部分４の重心位置（第６図の場合G₁、第７図の場合G₂）
またはその付近を通るようになされている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による摩耗部品構造体の平面図を示して
いる。第２図は第１図の線II−IIに沿う垂直断面を示す。ただ
しアダプターは断面で示さず側面図としている。第３図は第２図のアダプターの側面図である。第４図は第３図のアダプターの平面図である。第５図は第２図の工具歯のみを示す断面図である。第６図は第２図の線VI−VIにおける断面の左半分を二倍
に拡大して示している。第７図は第２図の線VII−VIIにおける断面の右半分を二
倍に拡大して示している。第８図は第７図の線VIII−VIIIにおける断面を示してい
る。第９図は別の型の拘束手段を示す側面図である。第10図は第９図の線Ｘ−Ｘにおける断面図である。１……アダプター又は工具歯のいずれかである第１部材５……工具歯又はアダプターのいずれかである第２部材４……雄部分６……雌部分 9,10,11……第１接触面 13,14,15……第２接触面 30a,30b……第１係合面 31a,31b……第２係合面 20,21……拘束手段 17,18,19,60……隙間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭51−42859（ＪＰ，Ａ) 実開昭57−41966（ＪＰ，Ｕ) 実開昭53−148501（ＪＰ，Ｕ) 特公昭44−11467（ＪＰ，Ｂ１) 実公昭52−14562（ＪＰ，Ｙ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】土工機械用の摩耗部品構造体であって、中
実の非弾性の雄部分（４）を有した第１部材と、前記雄
部材（４）に着脱自在に係合する雌部分（６）を有した
第２部材とからなり、前記雄部分（４）は長手方向に真直に延びた第１接触面
（9,10,11）を少なくとも三つ外側に有して第２部材に
向って先細になっており、前記雌部分（６）は前記雄部分（４）の複数の前記第１
接触面のそれぞれに面接触する第２接触面（13,14,15）
を内側に有し、前記雌部分（６）の肉厚は、前記雄部分と雌部分とが互
いに強制的に押しつけられると、たとえ第１接触面とこ
れに対応する第２接触面との間に少々の不整があって
も、前記雄部分と雌部分との間にプレスばめを可能にさ
せる弾力性を有するように選択されており、前記雄部分（４）はその外側の一部において雄部分の長
手方向に対して横断方向に延びた拘束手段第１係合面
（30a,30b）を有し、この係合面（30a,30b）は雄部分の
前記先細の方向とは反対の方向に向いており、前記雌部分（６）はその内側の一部において雌部分の長
手方向に対して横断方向に延びた拘束手段第２係合面
（31a,31b）を有し、この係合面（31a,31b）は前記雄部
分の前記拘束手段第１係合面（30a,30b）から距離を置
いて位置し、かつこの面（30a,30b）に向いており、前記拘束手段第1,第２係合面（30a,30b;31a,31b）の間
に圧縮状態で介装される弾力性コイル状の拘束手段（2
0,21）を具備し、前記雌部分（６）は雌部分の長手方向に対して横断方向
に外側から内側に通ずる、前記拘束手段のための、スロ
ット（26,27）を有し、前記第１部材と第２部材の一方が土工機械の一部に取り
付けられるアダプター（１）になっており、他方が工具
歯（５）となされていることを特徴とする土工機械用の
摩耗部品構造体。
【請求項２】雄部分（４）の外側輪郭および雌部分
（６）の内側輪郭の横断面は共に概ね台形をしており、
雄部分の前記台形の底辺を含む平面（９）と台形の各斜
辺を含む平面（10,11）とが第１接触面となっており、
これに対応して雌部分の前記台形の底辺を含む平面（1
3）と台形の各斜辺を含む平面（14,15）とが第２接触面
となっており、雄部分の前記台形の上辺を含む平面（12）と雌部分の前
記台形の上辺を含む平面（16）との間、および雄部分の
前記台形の底辺の各端部を含む隅と雌部分の前記台形の
底辺の各端部（66a,66b）を含む隅との間には隙間（17,
18,19）があることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の土工機械
用の摩耗部品構造体。
【請求項３】前記第１接触面の二つ（10,11）にそれぞ
れ前記拘束手段第１係合面（30a,30b）が形成されてお
り、これらに対応して前記第２接触面（14,15）の二つ
に前記拘束手段第２係合面（31a,31b）が形成されてお
り、これら第１および第２係合面の間に前記拘束手段
（20,21）を受け入れるための空間を形成するために第
１接触面に拘束手段のための空間の半分の凹所（45a,45
b）を設けかつ第２接触面に残りの半分の空間のための
凹所（46a,46b）を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記
載の土工機械用の摩耗部品構造体。
【請求項４】弾性の拘束手段（20,21）は一本の弾性ワ
イヤを少なくとも三本の弓状柄が出来るようにかつ中心
において空間が出来るように一平面において順次曲げて
構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第
３項のいずれか一項記載の土工機械用の摩耗部品構造
体。
【請求項５】弾性の拘束手段の外側輪郭は概ね長楕円形
をしており、各弓状柄（34,36,37,38）は外方に向けて
凸になされており、前記各弓状柄（34,37）の端はその
弓状柄の曲率半径よりも小さい曲率半径で曲げられて対
向する弓状柄（36,38）へと続いており、無負荷時の拘
束手段の短軸の長さは雄部分と雌部分の係合時の拘束手
段第１係合面（30a,30b）と拘束手段第２係合面（31a,3
1b）との間の距離よりも大きく、かつ拘束手段がその長
軸に沿い前記スロット（26,27）を通って第１および第
２係合面（30a,30b;31a,31b）間に挿入されると拘束手
段は負荷されて短軸方向の寸法は短くなると同時に外側
の弓状柄はこれに隣接する内側の弓状柄に接するように
形成されている特許請求の範囲第４項記載の土工機械用
の摩耗部品構造体。
【請求項６】雌部分（６）の第２接触面の各一つがこれ
に対応する雄部分（４）の第１接触面の一つに及ぼす押
圧力の中心の方向は雄部分（４）の長手方向に対して垂
直な横断面で見た雄部分（４）の重心位置（G₁，G₂）ま
たはその付近を通るように複数の前記第２接触面を形成
したことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第５項
のいずれか一項に記載の土工機械用の摩耗部品構造体。