JPS595727B2 - 掘削歯用ロック - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は掘削歯用の離脱自在なロック、より詳細にはピ
ン部材とプラグ部材とが対向する独特の相互保合面を有
するロックに係る。

本発明は本出願人の米国特許第３１２６６５４号の改良
であり、特許第３１２６６５４号はまた本出願人の米国
特許第２９１９５０６号の改良である。

前記特許第３１２６６５４号に記載の如く、掘削歯用ロ
ック装置は、互いに矛盾する２個の目的に対応しなげれ
ばならない。

即ち、土木作業中に遭遇する激しい衝撃に対して抵抗力
を有する堅固なロックであると同時に摩耗する部材を交
換するために容易に分解し得るロックでなければならな
い。

前記特許に開示された゛′波形ロック″によってこれら
の目的は大体において達成されてきた。

しかし乍ら、成る種の苛酷な条件のものでは、波形ロッ
クは、それらの所望の機能を果し得なかった。

激しい衝撃がしばしばピン部材を側方に放出させて、係
合しているプラグ部材から離脱させた。

既存のロックではしばしばこのような状態が生起され、
これはピン部材の端部を変形することによって解決され
た。

この結果、ロック装置の安定性は大いに強化されたが、
迅速な交換可能性は失なわれた。

前記の如くロックを分解させるほど作業が激しい場合、
そのために使用される。

装置は通常、頑丈で高価である。

その結果、燃焼、チッピング、チゼリング又は別のロッ
クピン除去作業に要する作業不能時間（ダウンタイム）
が増加し、装置の経済性を極度に損なう。

他方、ロックが完全に堅固でない場合、着脱自在に装着
された部材の損失がアダプタに重大な損傷を引起し、こ
の場合もまた交換のために高価な時間が失なわれる。

このジレンマは、本発明の離脱自在な掘削歯用ロックに
よって解決される。

本発明による掘削歯用ロックは、弾性部と、弾性部と一
体的に形成されて弾性部に固着された実質的に剛性の保
合部とを有するプラグ部材と、プラグ部材の保合部と係
合し得る保合面を有する細長形で実質的に剛性のピン部
材とからなり、前記プラグ部材の保合部とピン部材の保
合面の夫々は、角を成して連続する複数の平坦表面を有
する前記ピン部材及びプラグ部材の長手方向に交互に連
続して配置された複数の峯と谷とを有しており、それら
の一方の峯の高さは他方の谷の深さより大きく、ロック
を分解させようとする力が加えられる初期においてピン
部材とプラグ部材を僅かに相対移動させ得るように、両
者が互いに係合したときに両者の峯及び谷の互に係合し
合う側面の間及び両者の一方の峯の頂面と他方の谷の底
面との間にクリアランスが形成されるように構成されて
いる。

従って前記のような苛酷な作業条件の下で使用されても
、ロックを構成するピン部材の保合面とプラグ部材の保
合部の夫々に形成された複数の峯と谷が相互に係合して
、突然の衝撃的な荷重が加えられた時にピン部材が容易
にスライドして離脱しロックが解けるという事態は防止
される。

更に、前記複数の峯と谷は角を成して連続する平坦表面
を有して形成され、両者の互いに係合し合う側面の間に
クリアランスが設けられていることにより、ロックに突
然加えられる衝撃的な荷重に対し、プラグ部材とピン部
材とが僅かに相対移動した後で、両者の対応する前記側
面の全面にわたって密に係合することが可能になり、こ
れにより衝撃的荷重に対する緩衝効果と併せて両部材の
無理のない保合が達成される。

更に前記ジレンマは本発明の前記離脱自在なロックと掘
削歯とのアセンブリにより解消される。

次に本発明の離脱自在な掘削歯用ロック及び前記ロック
と掘削歯とのアセンブリの好ましい具体例について図に
基いて説明する。

図特に第１図を参照すると、符号Ａは、全体を１０で示
す組立て掘削歯の１部として備えられるアダプタを示す
。

符号Ｂはポイント部材を示し、符号Ｃは摩耗キャップを
示す。

符号１１はロックのピン部材即ちキーを示しており、符
号１２はキーロック用プラグ部材を示している。

アダプタＡは後部伸延シャンク１３を備えており、該シ
ャンクには、掘削装置（図示せず）のリップ又は別の部
分に装着するための適当なスロット１４が形成されてい
る。

アダプタＡの前部はノーズ１５で終結している。

ノーズは実質的に女形であり、１部は女形面１６により
形成されている（第１図では上側の横面のみを示す）。

図では、ノーズ１５がほぼ箱形の頂点１７で終結してい
る。

この構成は、米国特許第３０７９７１０号により詳細に
記載されている。

前記特許の参照により、本明細書に示されない構造の付
加的細部も明らかになるであろう。

相互に連結されるノーズ１５とポイント部材Ｂとの別の
特徴によれば、ノーズ１５の表面１６とこれに対向する
ポイント部材Ｂのソケット１９の表面１８とは、米国特
許第２９１９５０６号に詳細に記載の性質の円錐形を有
する。

図によれば、ポイント部材Ｂは、ポイント部材Ｂの先端
２０を通る縦方向及び横方向の中央平面に関して実質的
に左右対称である。

従ってポイント部材Ｂは、その上側及び下側における摩
耗を同程度にするために転倒可能である。

アダプタＡの上部の摩耗は、摩耗キャップＣの配備によ
り最小に抑制される。

このキャップは、アダプタＡの上表面に形成されている
溝２２内部に滑動自在に受容されるタング２１を備える
。

これらの構成はいずれも、米国特許第３０８２５５５号
に極めて詳細に記載されている。

キー即ちピン部材１１を挿入するために、ポイント部材
Ｂはその上部及び下部にキーを受容するための同心開口
部２３を備える。

アダプタＡは、符号２４ａに於いて（、第２図参照）ノ
ーズ１５の先端の方向に拡大しており且つ鉛直方向に伸
延する開口部２４を備えておりプラグ部材１２を受容す
るための空間を形成している。

従って開口部２４は先端２０の方向で開口部２３に対し
て長手方向に拡大している。

拡大開口部２４（部分２４ａを含む）は、第１図からも
明らかなように表面１６の間を伸延している。

第３図及び第４図の比較により、夫々ビン部材１１とプ
ラグ部材１２との組合せ方法が明らかである。

各部材は、符号２５及び２６で示される交互に連続して
配置された峯と谷とを有しており、これらは両部材が組
合せられると、第４図に示される如（、ロック状態で係
合する。

組合せの過程で、プラグ部材は符号１２ の如く変形す
る（第３図参照）。

プラグ部材１２の弾性部２１の構造の故にこのような変
形が可能である。

プラグ部材の弾性部２７は成形ゴム又は同様の弾性材料
から成るのが有利である。

プラグ部材１２の構成の細部は、第５図及び第７図の参
照により更に十分に理解されよう。

プラグ部材１２の弾性部２７は、前端部が符号２８の如
き半円筒形である（第５図参照）。

更に弾性部２７は長手方向に伸延する四部２９を備えて
おり、該凹部は、組合せの過程で前記の如き撓みを可能
にする。

弾性部２１は、その内部に堅固に埋込まれているインサ
ート部材としての剛性の保合部３０と一体に成形されて
おり、このために、好ましくは鋼製であるインサート部
材としての保合部３０は、符号３１に於いて横方向ボア
空腔を備えている。

該ボアは、成形中に弾性材料を内部に流入せしめ、弾性
部２７内で保合部３０の堅固な固着を達成する。

更に、弾性部２７は、組合せ及び分解中に弾性部２７を
湾曲させ得る長手方向に伸延するボア空腔２８ａを有し
ている。

前記の如く、プラグ部材１２及びより詳細にはプラグ部
材の剛性の係合部３０は交互に連続して配置された峯２
５及び谷２６を備える。

発案２５（及び、従って各谷２６）は、角を成して連続
して平坦表面３２（第１０図参照）により形成されてい
る。

図によれば、前記平坦表面３２は部材の長手方向に対し
て４５°で配置されるのが有利である。

ピン部材１１とプラグ部材１２との両者は比較的細長い
形状である。

第１０図から明らかなように、プラグ部材１２の峯２５
とこれに隣接するビン部材１１の峯２５ との間にスペ
ース３３が形成される。

通常、このスペース３３が形成される。

通常、このスペースは約０．０５０インチ（約１閣）程
度である。

この距離は表面３２に垂直な方向で測定されている。

これにより、加えられる荷重の方向で鉛直なピン部材の
プラグ部材に対する相対移動の余地が適度に増大するこ
とが可能になる。

従って本発明により、ロックを分解させようとする力が
加えられる作業時において、その初期の応力に対する抵
抗が効果的に緩衝されるように、内部でプラグ部材に対
するピン部材の相対移動が許容されるロック装置が提供
される。

図では、峯２５′の高さは峯２５の高さより低い。

即ち峯２５′の先端から底部までの大きさは峯２５より
小であり、従って介峯２５ とこの峯に向き合う谷２６
との間に対応するスペース３４（第１０図参照）が形成
される。

既存のロックと異なり、１方の部材の峯が他方の部材の
峯を越えるためには、かなりの連続的な衝撃荷重が必要
である。

特に１．前記特許第３１２６６５４号のロック装置に特
有の転動カム式にピン部材が円滑に離脱してしまう危険
性が阻止される。

再び第５図及び第７図を参照すると、プラグ部材１２の
係合部３０は、該保合部３０が堅固に埋込まれている弾
性部２７より可成狭い巾を有することが理解されよう。

この係合部３０の面３６に対応して、それに対向するピ
ン部材１１の係合面３５部分の巾も狭（なっている。

これにより堅固で確実な保合が確保される。

夫々の面（ピン部材１１では３５、プラグ部材１２では
３６）は、鋼又は同様の調性材料の使用により調性であ
る。

これに代り、面３６を形成するために、例えば複数個の
係合部３０をインサート部材として使用することも可能
である。

再び第３図及び第４図を参照すると、アダプタＡの開口
部２４ａは、ポイント部材Ｂのソケット１９内に形成さ
れている凹所３７に対面することに注目されたい。

第３図及び第４図より明らかなように、この凹所３７は
弾性部２７の撓みに適応すべく配備されており、弾性部
２１の端部３８は、ソケット１９の前記凹所３７に適合
するようにテーパ状に形成されている。

実際に商品として製造された本発明のロックと従来の技
術との違いは、ピン部材とプラグ部材の夫々の峯と谷を
形成する平坦表面３２相互の係合長さが従来の２．２９
ｍｍ（０，０９インチ）に比較して４．８３ｍｍ（０，
１９インチ）になったことである。

このことは本発明の構成では２倍以上の係合が行なわれ
、ピン部材１１をアダプタＡの先の尖ったノーズ１５及
びポイント部材Ｂのソケット１９とのアセンブリから離
脱させるためには、プラグ部材１２０弾性部２１とこれ
に取付けられた金属インサートとしての係合部３０とが
２倍以上も水平移動しなければならないことを意味する
。

より詳細には、角度２８°で離脱するための力を作用さ
せると（標準的デザインに対応する）、本発明の構成に
おける離脱に対する抵抗力は、理論的に従来のロックの
離脱に対する抵抗力の約１．７倍であろう。

しかし乍ら、克服しなげればならない水平係合の増加と
摩擦抵抗の増加とを考慮すれば、本発明のロックからピ
ン部材を離脱させるために必要な軸方向の力はより大で
あることが理解されよう。

１例を挙げると、同じ寸法のポイント部材とノーズとの
アセンブリの場合本発明のラチェット型ロックのビン離
脱を開始するために、米国特許第３１２６６５４号のロ
ープ型ピンに比較して、５倍半の静的力が必要である。

この有利な動作は、本発明のラチェット型ロック装置が
、既在の装置より遥かに大きい保合長さを有することに
起因する。

プラグ部材１２の係合部３０の面３６とピン部材１１の
面３５との間に４５°の規準支持面が存在する故に、挿
入されたピン部材のプラグ部材に対する移動に対し高度
の抵抗性が存在する。

これによりピン部材の早期放出の可能性が阻止される。

しかし乍ら、ロック装置中のピン部材とプラグ部材との
間に十分なりリアランスが形成されており、その結果、
ピン部材とプラグ部材との間に異常な荷重が増加したり
又はプラグ部材に過度の圧縮力初日えられることなく、
ピン部材とプラグ部材とが僅かに相対移動し得る。

図示の具体例によれば、単一のインサート部材としての
係合部にロープ（突起）が形成されていることが理解さ
れよう。

即ち、ラチェット型保合部３０の３個のロープがすべて
協働してロックのピン部材を保持する。

これにより早期移動又は突発的移動に対するプラグ部材
の抵抗力が増加する。

しかし乍ら３個の別個のインサートを有利に使用し、こ
れらを一体的な形状で用いて装置の固定作用を強化し得
ることも理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の掘削歯用ロックが組込まれている掘削
歯の１部分解概略斜視図、第２図は第１図の組立て掘削
歯の１部分解平面図、第３図はポイント部材とアダプタ
との間に配置される過程における本発明のロックの長手
方向部分断面図、第４図は配置完了状態のロックを示す
第３図と同様の断面図、第５図はロックのプラグ部材の
平面図、第６図はロックのピン部材の平面図、第７図は
プラグ部材の側面図、第８図は組合せた状態のビン及び
プラグ部材の拡大側面図、第９図は第６図及び第８図の
ビン部材の正面図、第１０図はビン及びプラグ部材の係
合面の１部の側面拡大部分図である。 Ａ・・・アダプタ、Ｂ・・・ポイント部材、Ｃ・・・キ
ャップ、１１・・・ピン部材、１２・・・プラグ部材、
１３・・・シャンク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 弾性部と、弾性部と一体的に形成されて弾性部に固
   着された実質的に剛性の保合部とを有するプラグ部材と
   、プラグ部材の保合部と係合し得る保合面を有する細長
   形で実質的に剛性のビン部材とからなり、前記プラグ部
   材の保合部とビン部材の保合面の夫々は、角を成して連
   続する複数の平坦表面を有する前記ビン部材及びプラグ
   部材の長手方向に交互に連続して配置された複数の峯と
   谷とを有しており、それらの一方の峯の高さは他方の谷
   の深さより大きく、ロックを分解させようとする力が加
   えられる初期においてビン部材とプラグ部材を僅かに相
   対移動させ得るように、両者が互いに係合したときに両
   者の峯及び谷の互いに係合し合う側面の間及び両者の一
   方の峯の頂面と他方の谷の底面との間にクリアランスが
   形成されるように構成された離脱自在な掘削歯用ロック
   。 ２ 前記プラグ部材とビン部材における峯及び谷の側面
   を構成する前記平坦表面が前記部材の長手方向に対して
   角度約４５°で形成されている特許請求の範囲第１項に
   記載のロック。 ３ プラグ部材の保合部が一体的に形成されたインサー
   トであり、インサートはその一部に空腔を有しており、
   弾性部の一部が該空腔を充して、弾性部はインサートの
   一部をその内部に強固に保持している特許請求の範囲第
   １項又は第２項に記載のロック。 ４ プラグ部材がビン部材の長手方向に平行な方向で比
   較的細長形であり、弾性部がその両側面に長手方向に伸
   延する四部を備えている特許請求の範囲第１項から第３
   項までのいずれかに記載のロック。 ５ プラグ部材の弾性部が保合部から離隔して部材の長
   手方向に伸延する空腔を有している特許請求の範囲第１
   項から第４項までのいずれかに記載のロック。 ６ プラグ部材の係合部とビン部材の前記保合面とが、
   弾性部及びピン前付の係合面以外の部分の巾より小さな
   巾で形成されている特許請求の範囲第１項から第５項ま
   でのいずれかに記載のロック。 ７ 離脱自在なロックのプラグ部材とビン部材とを受容
   するための開口部を内部に有しているノーズを備えるア
   ダプタと、前記ビン部材を受容するための同心開口部を
   内部に有しており前記ノーズに着脱自在に装着されるポ
   イント部材と、弾性部と弾性部と一体的に形成されて弾
   性部に固着された実質的に剛性の保合部とを有して前記
   アダプタのノーズの開口部内に受容されるプラグ部材と
   、アダプタのノーズの開口部とポイント部材の同心開口
   部の中に受容される、プラグ部材の係合部と係合し得る
   係合面を有する細長形で実質的に剛性のピン部材とから
   なり、ポイント部材はアダブタノノースを受容するため
   のソケットを備えており、ポイント部材のソケットはプ
   ラグ部材の弾性部の変形に適合する凹所を備えており、
   弾性部はソケットの前記凹所に適合するように形成され
   た端部を有しており、前記プラグ部材の係合部とピン部
   材の保合面の夫々は、角をなして連続する複数の平坦表
   面を有する前記ピン部材及びプラグ部材の長手方向に交
   互に連続して配置された複数の峯と谷とを有しており、
   それらの一方の峯の高さは他方の谷の深さより太き（、
   ロックを分解させようとするカカ功日えられる初期にお
   いてピン部材とプラグ部材を僅かに相対移動させ得るよ
   うに、両者が互いに係合したときに両者の峯及び谷の互
   いに係合し合う側面の間及び両者の一方の峯の頂面と他
   方の谷の底面との間にクリアランスが形成されるように
   構成された離脱自在な掘削歯用ロックと掘削歯とのアセ
   ンブリ。