KR100289320B1

KR100289320B1 - 마모 부재

Info

Publication number: KR100289320B1
Application number: KR1019980704361A
Authority: KR
Inventors: 로버트 케이. 엠리치; 에릭 디. 앤더슨
Original assignee: 케네쓰 엠. 맥코우, 쥬니어; 에스코 코포레이션
Priority date: 1995-12-11
Filing date: 1996-12-11
Publication date: 2001-05-02
Also published as: AP994A; US5666748A; CA2238272A1; JP3174345B2; TW318197B; AP9801243A0; MX9804619A; CA2238272C; TR199801052T2; AU711452B2; WO1997021881A1; EP0954646A1; JPH11506812A; BR9612345A; NO982670L; AU1286597A; EP0954646A4; NZ325052A; NO982670D0; ZA9610409B

Abstract

구조물 부재의 마모성 표면을 보호하기 위한 마모 캡(10)은 외측 마모면과 내측 장착면(16)을 포함하고 있다. 내측 장착면(16)은 마모 캡(10)을 마모성 표면에 고정 부착하도록 협조하는 로크와 다수의 태브(36, 38)를 갖고 있다. 태브(36, 38)는 마모 캡(10)을 설치하고 제거하는데 필요한 이동을 최소화하도록 장착면(16)에 예각으로 그리고 균일한 방향으로 경사져 있다. 로크는 강성 허브와 축을 갖고 있다. 허브는 사용하는 동안에 마모 캡(10)의 손실을 효과적으로 방지하도록 마모성 표면(29) 및 마모 캡(10)과 상호 작용하는 한 쌍의 베어링면을 포함하고 있다.

Description

마모 부재

일반적으로 사용되는 굴착장비는 부품을 상당히 마모시키는 상황에 부딪힌다. 굴착장비의 사용 수명을 연장시키기 위하여, 가장 많이 마모되는 표면의 위에 마모 캡이 장착되어 왔다. 예를 들면, 포터(Potter)의 재발행 미국특허 제 33,454호와 존스(Jones) 등의 미국특허 제 5,241,765호에 개시되어 있는 드래그라인 버킷의 벽을 따라서 마모 캡이 제공되어 왔다. 또한, 마모 캡은 엠리치(Emrich)의 미국특허 제 4,326,348호와, 한(Hahn) 등의 미국특허 제 4,335,532호와, 엠리치의 미국특허 제 4,428,131호와, 그리고 마틴(Martin)의 미국특허 제 4,716,667호에 개시되어 있는 바와 같은 어댑터의 노출부위를 덮는데 사용되어 왔다.

마모 캡은 종종 슬롯을 갖추고 있는데, 이 슬롯은 보호되어야 하는 부품의 마모성 표면에 고정된 텅그(tongue)를 수용한다. 이 슬롯은 마모 캡이 마모성 표면에서 떨어지는 것을 방지하도록 끼움식(dovetail)형상(예를 들어, 재발행 미국특허 제 33,454호) 또는 T-형상(예를 들어, 미국특허 제 4,335,532호)으로 일반적으로 형성된다. 슬롯 및 텅그 결합부는 마모 캡을 마모성 표면에 고정하는데 충분하지만, 때때로 마모성 부품의 디자인으로 인해 바람직하지 않게 위치된다. 특히, 마모 캡을 고정시키는데 슬롯 및 텅그 결합부를 사용하기 위해서는 마모성 표면이 비교적 편평하거나 직선형이어야 한다. 따라서, 예를 들어 미국특허 제 4,335,532호에 도시된 바와 같이, 어댑터의 마모성 표면은 선형 T-형 텅그를 형성하도록 만들어진다. 이러한 텅그 구조는 충분한 강도를 갖는 어댑터를 제공하는데 필요한 것보다 더 많은 재료를 사용해야 한다.

또한, 텅그 및 슬롯 결합에서는 일반적으로 마모 캡이 설치와 제거를 위해 상당한 거리로(자체 길이의 100%까지) 축방향으로 움직여야 한다. 토양 입자가 압착되어 있는 경우에는 긴 활주 운동을 통해 마모 캡을 제거하는 것이 어렵다. 더욱이, 마모 캡의 그러한 축방향 운동을 위해서는 충분한 간격이 제공되도록 다른 부품(예를 들면, 포인트)을 제거해야 한다.

통상적으로, 마모 캡을 제자리에 고정하기 위해서는 다른 마모 부재가 부착되는 것이 필요하다. 예를 들어, 미국특허 제 4,335,532호 및 제 4,716,667호에 개시되어 있는 마모 캡은 어댑터에 포인트를 부착시킴으로써 각각의 자체 마모성 표면에 고정된다. 그 결과, 비록 포인트가 교환될 필요가 없을지라도, 포인트는 마모된 마모 캡을 교환하기 위하여 항상 제거되어야 한다. 더욱이, 마모 캡의 이러한 종속적인 장착은 사용 중에 포인트가 부러진 경우에 마모 캡과 포인트의 분실을 유발할 수 있다. 또한, 두 개의 마모 부재를 상호 연결하기 위해서 조립 공정은 보다 어려워진다.

본 발명은 마모 부재, 특히 마모되는 표면을 보호하기 위한 마모 캡의 사용에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 마모 부재를 갖춘 굴착니의 부분 측면도이고,

도 2는 굴착니의 어댑터와 마모 캡의 부분 전개 사시도이고,

도 3은 굴착니의 어댑터의 측면도이고,

도 4는 굴착니용 마모 캡의 평면도이고,

도 5는 마모 캡의 측면도이고,

도 6은 도 4의 선 6-6을 따라서 취한 단면도이고,

도 7은 마모 캡의 정면도이고,

도 8은 도 4의 선 8-8을 따라서 취한 단면도이고,

도 9는 도 4의 선 9-9를 따라서 취한 단면도이고,

도 10은 도 4의 선 10-10을 따라서 취한 단면도이고,

도 11은 본 발명에 따른 로크의 정면도이고,

도 12는 로크의 측면도이고,

도 13은 도 12에 대하여 90˚회전된 로크의 측면도이고,

도 14는 도 13에 대하여 180˚회전된 로크의 측면도이고,

도 15는 마모 캡의 개구부 내로 수용된 로크의 부분 평면도이고,

도 16 내지 도 19는 상이한 방위에 있는 로크를 도시하는, 도 1의 선 16-16을 따라서 취한 부분 단면도이고,

도 20은 잠금 위치의 로크를 도시하는, 부분 단면 내의 마모 캡과 어댑터의 부분 측면도이고,

도 21은 굴착니를 위한 어댑터 요소(상품명 KWIK TIP 어댑터로서 공지되어 있음)에 장착되는 다른 마모 캡의 전개 사시도이고,

도 22는 다른 어댑터 요소의 평면도이고,

도 23은 다른 어댑터 요소의 측면도이고,

도 24는 도 22의 선 24-24를 따라서 취한 단면도이고,

도 25는 도 22의 선 25-25를 따라서 취한 단면도이고,

도 26은 다른 마모 캡의 평면도이고,

도 27은 다른 마모 캡의 측면도이고,

도 28은 도 26의 선 28-28을 따라서 취한 단면도이고,

도 29는 도 26의 선 29-29를 따라서 취한 단면도이고,

도 30은 다른 마모 캡의 정면도이고,

도 31은 도 26의 선 31-31을 따라서 취한 단면도이고, 그리고

도 32는 도 26의 선 32-32를 따라서 취한 단면도이다.

본 발명은 굴착장비에서 경험되어지는 것과 같이, 다른 재료의 상호 활주 운동에 의한 마모에 영향을 받는 구조적 부재의 마모성 표면을 보호하기 위한 마모 캡을 사용하는 것에 관한 것이다. 본 발명에 따른 마모 캡은 태브와 로크를 조합하여 사용함으로써 마모성 표면에 장착된다. 마모 캡은 평면적이거나 비평면적인 표면에 부착하는데 매우 적합하다. 그 결과, 마모 캡의 부착을 위한 표면을 설계함에 있어서의 불합리가 없어진다.

태브와 로크는 마모 캡을 마모성 표면에 독립적으로 장착할 수 있는 마모 캡 결합부에 높은 강도를 제공하도록 서로 협력한다. 이러한 방법으로, 마모 캡은 포인트나 다른 마모 부재가 부러지더라도 마모성 표면에 부착되어 유지된다. 또한, 특정 환경에서의 독립적인 장착은 다른 부품을 제거하지 않고서도 마모 캡을 제거할 수 있게 한다.

돌출 태브는 마모 캡을 설치하고 제거하는데 필요한 이동의 양을 최소화하도록 마모 캡의 장착 표면에 예각으로 균일한 방향으로 경사져 있다. 또한, 이러한 구조는 다른 부품을 제거하지 않고서도 마모 캡을 설치하거나 제거하는데 필요한 간극을 최소화한다. 또한, 경사진 태브는 토양 입자가 부품의 주변에 압착되어 있는 경우에 마모 캡의 제거를 용이하게 한다.

로크는 강성 허브(hub)와 축을 갖는다. 허브는 사용 중에 마모 캡의 분실을 효과적으로 방지하도록 마모성 표면 및 마모 캡과 상호 작용하는 한 쌍의 베어링면을 포함한다. 로크는 해제 및 잠금 위치 사이에서의 허브의 회전을 위해 장착된다. 허브의 간단한 회전으로 인하여 토양 입자의 압착에도 불구하고 로크를 용이하게 해제할 수 있다.

본 발명에 따라서, 마모 캡은 사용중 마모되는 표면을 보호하는데 사용된다. 본 출원에서, 굴착니의 마모성 표면을 보호하도록 설계된 마모 캡이 본 발명의 예로서 기술된다. 그럼에도 불구하고, 본 발명은 이에 제한되지는 않는다. 대신에, 본 발명의 마모 캡은 다른 재료의 상대적 활주 운동에 의해 마모되는 모든 종류의 굴착장비와 다른 장비(예를 들면, 광석 슈우트(chutes))상의 마모성 표면을 보호하는데 사용될 수 있다. 아래에서 마모 캡을 위해 설명된 것과 동일한 개념 및 구조가 다른 마모성 표면에 부착하기 위해 설계된 마모 캡에도 적용될 수 있음을 인식할 수 있다.

일반적인 사용에서, 굴착니는 다수의 상이한 방위에 있을 수 있다. 용이한 설명을 위하여, 본 출원에서 부품들을 언급함에 있어서 상방 및 하방과 같은 용어들이 자주 기재될 것이다. 방향을 나타내는 이러한 용어들은 달리 규정하지 않으며 도 1에 도시되어 있는 부품들의 방향과 관련하여 이해하여야 한다.

본 발명에 따른 마모 캡(10)은 외측면 또는 마모면(14), 내측면 또는 장착면(16), 전방벽(18), 후방벽(20), 및 한 쌍의 측벽(22, 24)을 포함하고 있다(도 1, 도 2 및 도 4 내지 도 10 참조). 마모 캡(10)은 네 개의 주변 벽을 갖는 사각형상을 갖는 것이 일반적으로 바람직 하지만, 다른 형상일 수도 있다.

본 예에서, 마모 캡(10)은 굴착니(25)의 어댑터(28)에 부착되도록 설계되어 있다(도 1 내지 도 3 참조). 어댑터(28)는 버킷의 립(lip)에 장착되는 한 쌍의 두 갈래 레그(30, 31)와, 다른 마모 부재(35)를 장착하기 위한 노우즈(33)를 포함하고 있다. 레그(30, 31)는 립에 용접되는 것이 바람직하지만, 물론 기계적인 수단에 의해 립에 부착될 수도 있다. 마모 캡(10)은 노우즈(33)의 바로 후방에 위치한 상부 레그(30)의 마모성 표면(29)에 부착된다. 마모성 표면(29)은 중앙면(37)과 한 쌍의 경사 측면(39)을 포함한다. 중앙면(37)은 종방향으로 볼록한 형상을 갖도록 형성되어 있다. 측면(39)은 평면인 것이 바람직하지만 약간 볼록하거나 오목한 곡선을 가질 수도 있다. 이러한 구조에 의해, 마모성 표면(29)은 측방향과 종방향 양쪽으로 모두 직선이 아니다.

마모 캡(10)은 자신의 장착면(16)을 따라서 오목하고 자신의 마모면(14)을 따라서는 볼록한 구부러진 형상을 갖고 있어서, 마모성 표면(29)의 형상과 일치한다(도 2 및 도 5 내지 도 10 참조). 장착면(16)은 중앙면(37)을 덮는 오목한 중앙부(32)와 측면(39)을 덮는 한 쌍의 평면 측부(34)를 갖고 있다(측부는 약간 볼록하거나 오목할 수 있다). 측부(34)는 측면(39)과 결합하지만, 중앙부(32)는 중앙면(37)과 이격되는 것이 바람직하다.

마모 캡(10)은 태브(36, 38)와 로크(40)를 사용하여 마모성 표면(29)에 장착된다(도 2 및 도 5 내지 도 7 참조). 태브(36, 38) 각각은 후방으로 개방된 체결부를 형성하도록 장착면(16)으로부터 외부 및 후방으로 연장되어 있다. 바람직한 구조에 따르면, 세 개의 태브가 형성되어 있어서 마모성 표면(29)에 고정적이고 균형 잡힌 부착이 이루어지게 한다. 두 개의 전방 태브(36)는 마모 캡(10)의 전방벽(18) 및 측벽(22, 24)에 인접한 측부(34)상에 나란히 위치되어 있다. 후방 태브(38)는 중앙부(32)상에서 전방 태브(36)의 뒤쪽으로 중심 위치되어 있다. 후방 태브(38)는 한 개이고, 로크(40)와 협력하기 때문에 각각의 전방 태브(36)보다 넓고 크다. 선택적으로, 태브는 다른 장소에 배열되거나 다른 크기로 제공될 수 있다. 또한, 단지 두 개의 태브 또는 네 개 이상의 태브를 사용하여 본 발명에 따른 마모 캡을 장착할 수도 있다.

마모 캡(10)의 부착을 용이하게 하기 위하여, 마모성 표면(29)은 태브(36, 38)를 수용하기 위한 세 개의 홈(42, 44)을 포함하고 있다(도 2 및 도 3 참조). 각각의 홈(42, 44)은 쇼울더(46, 48)를 형성하고 있다. 홈(42, 44)은 태브(36, 38)의 형상을 반영하고 있어서, 두 개의 옆으로 정렬되어 있는 홈(42)은 측면(39)의 전방에 인접하여 형성되어 있고, 중앙의 후방 홈(44)은 중앙면(37) 내에 형성되어 있다. 전방 홈(42)은 전방 태브(36)의 크기와 일치하지만, 후방 홈(44)은 로크(40)도 수용할 수 있도록 앞쪽으로 연장되어 있다.

태브(36, 38)는 중앙부와 측부(32, 34)에 동일한 방향으로 각각 경사져서 바람직하게는 약 30도의 각도인 예각(α)으로 연장되어 있으며, 다른 경사도가 사용될 수도 있지만 일반적으로 약 45˚ 이하가 되어야 한다(도 2, 도 5 및 도 6 참조). 유사하게, 쇼울더(46, 48)는 태브(36, 38)와 동일한 경사도로 내향으로 연장되어 있다(도 2 및 도 3 참조). 태브(36, 38)는 홈(42, 44) 내에 수용되어 쇼울더(46, 48)에 결합함으로써, 마모성 표면(29)에 대해 뒤쪽과 위쪽으로의 마모 캡(10)의 움직임을 방지한다. 마모 캡(10)의 제거는 쇼울더(46, 48)에 대한 태브(32, 34)의 결합에 의해 지시된 바와 같이 앞쪽과 위쪽으로 마모 캡(10)을 이동시킴으로써 달성된다.

태브의 경사도와 비교적 짧은 길이로 인하여, 마모 캡(10)을 제거하기 위해서는 마모 캡(10)을 마모 캡(10) 전체 길이의 약 10% 정도의 거리로 앞쪽으로 이동하기만 하면 된다. 그 결과, 노우즈(33)상에 장착된 마모 부재(35)를 제거하지 않고서도 마모 캡(10)을 제거하는데는 마모 캡(10)과 마모 부재(35) 사이에 작은 틈(56)만이 있으면 된다(도 1 참조). 토양 입자가 틈(56) 내에 통상적으로 압착되는 경우에는, 틈(56)의 협소성이 이를 통과하는 재료의 흐름을 효과적으로 방지한다. 그 결과, 틈(56) 내에 노출된 어댑터(28)의 부분은 압착된 토양입자에 의해 과도한 마모로부터 방지된다. 또한, 토양입자의 압착에도 불구하고, 마모 캡(10)을 해제하는데는 작은 양의 움직임만이 필요하기 때문에 마모 캡(10)은 비교적 용이하게 제거된다.

해제 가능한 로크(40)는 마모성 표면(29)으로부터 마모 캡(10)이 제거되는 것을 방지하도록 제공된다(도 11 내지 도 20 참조). 로크(40)는 단일 블록으로 형성되는 것이 바람직한 강성 허브(64)를 포함하고 있으며, 이 허브(64)는 전방 및 후방 베어링면(66, 68)과 주변벽(70, 72)을 갖고 있다. 바람직한 구조를 위하여, 베어링면(66, 68)은 각각 반원 형상을 갖도록 형성되어 있다. 주변벽(70)은 약 180˚ 내지 240˚의 원호를 갖는 궁형을 형성하고 있다. 주변벽(72)은 주변벽(70)의 양 단부에 연결되는 편평한 면으로 되어 있다. 전방 및 후방 축(74, 76)은 주변벽(72)의 중심과 측방향 정렬되어 베어링면(66, 68)으로부터 수직으로 바깥쪽으로 돌출해 있다. 바람직한 구조를 위하여, 전방 및 후방 축(74, 76)은 주변벽(70)의 궁형 중심에 있다. 아래에 설명될 바와 같이, 이러한 배열은 로크(40) 주위에 압착되어 있는 토양입자 중에 존재하는 낟알 접착제의 퇴적물의 분리없이 로크(40)를 회전시킨다. 따라서, 축(74, 76)은 주변벽(72)에 인접한 베어링면(66, 68)상에 동심적으로 (즉, 베어링면의 기하학적 중심에서 떨어져서) 위치되어, 허브(64)는 로크(40)가 축을 중심으로 회전하는 것과 같이 자체 해제 위치 및 잠금 위치로 회전할 수 있다. 축(74, 76)은 허브(64)와 일체식으로 주형되는 것이 바람직하지만, 용접이나 다른 수단에 의해 부착될 수도 있다.

한 쌍의 탄성 걸쇠(78)가 주변벽(70)에 형성되어 있는 소켓(80)으로부터 바깥으로 돌출되어 있다(도 16 내지 도 19 참조). 걸쇠(78)는 약 160˚의 각(β)으로 서로 이격되는 것이 바람직하지만, 이격 거리는 달라질 수도 있다. 각각의 걸쇠(78)는 소켓(80) 내에 끼워져 있는 실리콘 고무와 같은 엘라스토머(82)와 밖으로 편향된 강성 금속 팁(84)을 포함하고 있으며, 허브(64)에 의해 보호된다(도 16 내지 도 19 참조). 팁(84)은 엘라스토머(82)에 접착되어 있다. 팁(84)의 말단부는 쐐기식 단부를 형성하도록 테이퍼져있는 한 쌍의 단부벽(86)을 포함하고 있다.

마모 캡(10)을 통해 연장되어 있는 개구부(90)가 로크(40)를 수용하도록 제공되어 있다(도 2, 도 4 내지 도 7, 및 도 16 내지 도 20 참조). 바람직한 실시예를 위하여, 개구부(90)는 후방 태브(38)의 바로 앞에 형성되어 있어서, 후방 태브(38)의 전방면은 베어링면(92)을 형성한다. 종방향 보어(94)가 후방 축(76)을 수용하기 위해 태브(38)를 통해 연장되어 있다(도 2 및 도 4 내지 도 7). 전방 축(74)은 로크(40)를 고정시키도록 홈(93) 내에 수용되어 있다. 한 쌍의 레일(96)이 보어(94)와 동일한 방향으로 개구부(90)의 측면을 따라서 각각 놓여 있다. 바람직한 구조를 위하여, 장착면(16)에 인접한 개구부(90)의 측벽(98)은 전방 베어링면(66)의 주변을 따라 형성되어 있는 리지(99)를 수용하기 위한 홈(95)을 형성하고 있어서, 기다란 후방 축(76)이 보어(94) 내에 양호하게 장착되는 것을 보장한다(도 15 참조). 선택적으로, 축은 양쪽 방위 내에서 장착될 수 있도록 동일한 길이로 만들어질 수 있다.

사용에 있어서, 후방 축(76)은 자체 잠금 위치(도 18 참조) 내에서와 같이, 개구부(90)를 향해있는 직선 주변벽(72)을 갖고 보어(94) 내로 최초 삽입된다. 로크(40)는 마모 캡(10)이 마모성 표면(29)상에 놓이기 전에(도 16 참조) 개구부(90) 내에 허브(64)를 위치시키도록 회전된다. 이 시점에서, 로크(40)는 마모성 표면(29)쪽으로 내향해 있는 편평한 주변벽(72)을 갖고 개구부(90) 내에 허브(64)가 위치되는 자체 해제 위치에 있게 된다. 허브(64)는 태브(38)가 홈(44) 내에 삽입되는 것을 허용하도록 장착면(16) 위에 위치된다. 걸쇠(78)의 팁(84)은 해제 위치에서 개구부(90)의 측벽(98)에 대하여 결합한다. 도 16 내지 도 19에 도시된 바와 같이, 측벽(98)은 약 40˚의 각(θ)으로 서로에 대해 경사지는 것이 바람직하지만, 약 0˚ 내지 90˚의 범위 내에서 변경이 가능하다.

마모성 표면(29)상에 위치된 마모 캡(10)에 의해, 개구부(90)는 홈(44)의 전방 연장부와 정렬된다. 마모 캡(10)을 마모성 표면(29)에 장착하기 위하여, 로크(40)는 자체 잠금 위치(도 18 및 도 20)로 회전한다(도 17). 기다란 기구(나사 드라이버 또는 드리프트 핀 등)가 축(74, 76)을 통해 형성되어 있는 축선(101)을 중심으로 허브(64)를 회전시키도록 궁형 주변벽(70) 내에 형성되어 있는 함몰부(73)와 결합하는데 사용된다. 걸쇠(78)는 개구부(90)의 벽(98)을 통과함으로써 소켓(80) 내로 가압된다. 잠금 위치(도 18)에서, 허브(64)는 편평한 주변벽(72)이 마모성 표면(29)의 바깥쪽을 향하고 걸쇠(78)가 레일(96)과 접촉하도록 위치된다. 레일(96)의 베어링면(102)은 팁(84)의 단부벽(86)과 알맞게 접촉하도록 약 90˚의 각(φ)으로 서로에 대해 경사지는 것이 바람직하다. 베어링면(102)의 각(φ)은 60˚ 내지 180˚ 범위 내에서 변화할 수 있다. 120˚ 내지 180˚의 각도에서의 걸쇠(78)와의 접촉은 레일(96)과의 에지 접촉이 될 수 있다. 또한, 걸쇠(78)가 장착면(16)과 접촉할 수 있도록 레일(96)이 완전히 제거될 수 있지만, 마모 캡(10)의 실제 마모 두께가 희생된다. 선택적으로, 하나 이상의 걸쇠가 레일 대신에 잠금 위치에서 로크(40)를 유지하도록 홈과 같은 유지부(도시 안함)와 결합할 수도 있다. 그러한 유지부가 양 방향으로 로크(40)의 회전을 방지하는 한은 하나의 걸쇠가 사용될 수 있다.

잠금 위치에서, 로크(40)의 후방 베어링면(68)은 마모 캡(10)의 베어링면(92)과 대립하고, 전방 베어링면(66)은 어댑터(28)의 홈(44)의 전방에서 전방 베어링벽(103)과 대립한다. 이러한 구조에 의하여, 로크(40)의 강성 허브(64)는 마모 캡(10)이 마모성 표면(29)을 따라 종방향으로 움직이는 것을 방지한다. 그 결과, 태브(36, 38)는 홈(42, 44)으로부터 해제될 수 없으며, 마모 캡(10)을 마모성 표면(29)에 독립적으로 장착시키도록 차례로 작용한다. 레일(96)에 대한 걸쇠(78)의 결합은 자체 잠금 위치에서 허브(64)를 해제 가능하게 유지시키는 기능을 한다. 축방향 부하가 허브(64)의 베어링(66, 68)에 의해 방지되기 때문에, 걸쇠(78)는 이러한 부하를 방지하는 위치에 놓이지 않는다.

편평한 주변벽(72)은 자체 해제 위치로의 로크(40)의 회전을 용이하게 하도록 각각의 단부의 근처에 한 쌍의 노치(105)를 포함하는 것이 바람직하다. 특히, 기다란 기구(나사 드라이버 또는 드리프트 핀 등)가 노치(105) 내에 결합되고, 레일(96) 중의 하나와 연속적으로 접촉함으로써 걸쇠(78)의 편향에 대하여, 축(74, 76)을 중심으로 허브(64)를 회전시키도록 가압되거나 밀착된다. 허브(64)의 회전은 토양입자의 압밀 작용에 의해 비교적 용이하게 달성되는데, 그 이유는 로크(40)가 로크(40)와 토양입자의 사이에 접착력이 존재하든 안하든 이 접착력을 극복하기만 하면 되고, 토양입자의 상호 낟알 접착 강도를 극복할 필요는 없기 때문이다. 허브(64)의 회전은 회전 위치에 도달할 때까지 계속된다. 이 시점에서, 마모 캡(10)은 전방 및 상방 이동에 의해 마모성 표면(29)으로부터 제거될 수 있다.

도시된 예제에 있어서는, 마모 부재(35)가 다중 굴착니의 어댑터 요소(상품명 KWIK TIP어댑터로서 공지되어 있음)이다. 노우즈(33)에 부착된 마모 부재가 포인트이거나 다른 부재일지라도, 마모 캡(10)의 부착은 동일하게 이루어질 수 있다. 마모 부재(35)는 상벽(110), 하벽(112), 및 한 쌍의 측벽(114)을 포함하고 있다. 상벽 및 하벽(110, 112)은 노우즈(116)를 형성하는 전방 단부를 향해 테이퍼져있다. 노우즈(116)는 포인트(118, 도 1 참조)를 장착하게 되어 있으며, 이 포인트(118)는 홀(120, 도 22, 도 23 및 도 25 참조) 내로 수용되는 통상적인 잠금 장치(도시 안함)에 의해 노우즈(116)에 고정된다. 마모 부재(35)는 어댑터(28)의 노우즈(33)를 수용하는 뒤쪽으로 개방되어 있는 소켓(122)을 더 포함하고 있다(도 22 내지 도 25 참조). 마모 부재(35)는 발명자인 라렌 에프. 존스(Larren F. Jones)와 로버트 케이. 엠리치(Robert K. Emrich)에 의해 본 원과 동일자로 출원되었고 발명의 명칭이 ″굴착니″이고 본 원의 참조가 되는(변리사 명부 제 51291.52544호), 동시계류 미국특허출원 제 호에 개시되어 있는 신장성 로크에 의해 어댑터(28)에 고정되는 것이 바람직하다.

상벽 및 하벽(110, 112)은 마모 캡(10a)에 의해 보호를 받는 마모성 표면이다. 각각의 마모 캡(10a)은 상벽 및 하벽(110, 112)의 형상에 어울리도록 형상화되어 있는 것을 제외하고는 마모 캡(10)의 구조와 기본적으로 동일하다. 특히, 마모 캡(10a)은 마모면(14a), 장착면(16a), 장착면(16a)으로부터 돌출한 다수의 태브(36a, 38a), 및 로크(40)를 수용하기 위한 개구부(90a)를 포함하고 있다. 마모 캡(10)과는 상이하게, 마모 캡(10a)의 모든 태브(36a, 38a)들은 평면 중앙부(32a)로부터 연장되어 있다. 또한, 측부(34a)는 마모 캡(10a)의 후방부를 따라 연장되어 있다. 측부의 범위는 변할 수 있다. 예를 들어, 필요시 측부는 마모 부재(35)의 측면을 따라서 연장되는 날개부(도시 안함)를 포함할 수도 있다. 전방벽(18a)은 홀(120) 내로 로크(40)를 수용하기 위한 간극을 제공하도록 중앙 경감부(123)를 갖고 있다.

또한, 양호한 실시예에서 중앙부(32a)의 후방단부(124)는 재료를 절감하기 위하여 전방단부(126)보다 얇은 구조를 갖고 있다. 종방향 리브(128)는 마모 캡(10a)에 강도와 강성을 제공하고 마모 부재(35)와의 접촉면을 제공하도록 형성되어 있다. 물론, 다른 배열체가 마모 부재(35)의 강도를 강화하는데 사용될 수도 있다. 이러한 후방단부(124)의 얇은 구조는 로크(40)를 안정화시키도록 마모 캡(10)과 마모성 표면(29) 사이에 놓이는 축(74)을 위한 충분한 간격을 제공한다.

마모 캡(10a)의 태브(36a, 38a)는 마모 캡(10)에 대해서 앞서 기술한 바와 같은 방법으로 홈(42a, 44a) 내에 수용된다. 또한, 로크(40)는 마모 캡(10)과 마모성 표면(29)에 대해서 앞서 기술한 바와 같은 방법으로 마모 캡(10a) 및 마모성 표면(29)과 사용 가능하다. 다양한 형상과 크기를 갖는 로크는 원하는 바에 따라 사용될 수 있다. 예를 들면, 미국특허 제 5,088,214호 및 제 5,241,765호에 따른 로크가 사용될 수도 있다.

전술한 내용은 본 발명의 양호한 실시예에 관한 것이다. 이와 다른 다양한 실시예는 물론 다수의 변형과 변경이 본 발명의 요지 내에서 존재할 수 있다.

Claims

마모 조립체에 있어서,

다수의 홈을 갖고 있는 마모성 표면을 구비한 구조물 부재와,

상기 마모성 표면을 보호하기 위한 마모 캡으로서, 한 쌍의 대향 단부와, 상기 마모성 표면과 이격되어 있는 마모면과, 상기 마모성 표면과 마주하고 있는 장착면과, 상기 마모성 표면 내에 있는 상기 홈 내에 수용되어질 수 있도록 상기 단부 중의 하나의 방향으로 그리고 상기 장착면으로부터 밖으로 돌출해 있으며, 하나 이상이 다른 하나보다 상기 단부 중의 한 단부에 더 가깝게 위치되어 있는 다수의 태브와, 상기 마모 캡을 관통 연장하는 개구부와, 그리고 상기 개구부 내에 있는 베어링면을 구비하고 있는 마모 캡과,

상기 개구부 내에 수용되어 상기 구조물 부재에 상기 마모 캡을 고정하기 위하여 상기 베어링면 및 상기 구조물 부재와 접촉하는 로크를 포함하는 것을 특징으로 하는 마모 조립체.
제 1 항에 있어서, 상기 태브가 동일한 방향으로 상기 장착면으로부터 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 마모 조립체.
제 2 항에 있어서, 상기 태브가 상기 장착면에 예각으로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 마모 조립체.
제 1 항에 있어서, 상기 다수의 태브가 하나 이상의 전방 태브와 하나 이상의 후방 태브를 포함하는 것을 특징으로 하는 마모 조립체.
제 4 항에 있어서, 상기 개구부가 상기 후방 태브에 인접하여 위치되는 것을 특징으로 하는 마모 조립체.
제 1 항에 있어서, 상기 로크와 상호 작용하도록 상기 개구부에 인접한 다수의 레일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마모 조립체.
제 1 항에 있어서, 상기 개구부가 상기 태브 중의 하나에 인접하여 위치되어서, 상기 한 태브가 상기 개구부의 한 측면을 따르는 베어링면을 포함하는 것을 특징으로 하는 마모 조립체.
제 1 항에 있어서, 상기 로크는 전방 베어링면과, 후방 베어링면과, 그리고 상기 베어링면 중의 하나로부터 돌출한 하나 이상의 축을 갖춘 강성 허브를 포함하고, 상기 허브는 해제 위치와 잠금 위치 사이에서 상기 축을 중심으로 회전 가능한 것을 특징으로 하는 마모 조립체.
제 8 항에 있어서, 상기 잠금 위치에서 상기 허브를 해제 가능하게 유지하도록 바깥쪽으로 연장되어 있는 하나 이상의 탄성 걸쇠를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마모 조립체.
제 1 항에 있어서, 상기 구조물 부재가 마모 부재를 장착하기 위한 전방향 돌출 노우즈와 후방 장착 단부를 포함하는 어댑터인 것을 특징으로 하는 마모 조립체.
제 1 항에 있어서, 상기 마모성 표면이 하나 이상의 전방 홈과 하나 이상의 후방 홈을 갖고 있으며, 상기 홈 각각이 상기 태브 중의 하나와 결합될 수 있는 쇼울더를 갖고 있고, 그리고 상기 모든 쇼울더는 동일한 방향으로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 마모 조립체.
마모성 표면을 보호하기 위한 마모 캡에 있어서,

한 쌍의 대향 단부와, 상기 마모성 표면으로부터 이격되기에 적합한 마모면과, 상기 마모성 표면과 마주하기에 적합한 장착면과, 상기 마모성 표면 내에 있는 홈 내에 수용되어질 수 있도록 상기 단부 중의 하나의 방향으로 그리고 상기 장착면으로부터 밖으로 돌출해 있으며, 하나 이상이 다른 하나보다 상기 단부 중의 한 단부에 더 가깝게 위치되어 있는 다수의 태브와, 그리고 상기 마모성 표면에 상기 마모 캡을 고정시키는 로크를 수용하기 위하여 상기 마모 캡을 관통 연장하며 상기 로크와 접촉하기 위한 베어링면을 갖추고 있는 개구부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마모 캡.
제 12 항에 있어서, 상기 태브가 동일한 방향으로 상기 장착면으로부터 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 마모 캡.
제 13 항에 있어서, 상기 태브가 상기 장착면에 예각으로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 마모 캡.
제 12 항에 있어서, 상기 다수의 태브가 하나 이상의 전방 태브와 하나 이상의 후방 태브를 포함하는 것을 특징으로 하는 마모 캡.
제 15 항에 있어서, 상기 다수의 태브가 한 쌍의 이격된 전방 태브와 하나의 중앙 후방 태브를 포함하는 것을 특징으로 하는 마모 캡.
제 16 항에 있어서, 상기 개구부가 상기 후방 태브에 인접하여 위치되는 것을 특징으로 하는 마모 캡.
제 17 항에 있어서, 상기 후방 태브가 상기 로크의 축을 수용하기 위한 종방향 보어를 포함하는 것을 특징으로 하는 마모 캡.
제 12 항에 있어서, 상기 로크와 상호 작용하도록 상기 개구부에 인접한 다수의 레일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마모 캡.
제 12 항에 있어서, 상기 개구부가 상기 태브 중의 하나에 인접하여 위치되어서, 상기 한 태브가 상기 개구부의 한 측면을 따르는 베어링면을 포함하는 것을 특징으로 하는 마모 캡.
제 20 항에 있어서, 상기 로크의 축을 수용하도록 상기 베어링면 내에 보어가 형성되는 것을 특징으로 하는 마모 캡.
제 12 항에 있어서, 상기 마모 캡이 구부러진 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 마모 캡.
제 12 항에 있어서, 상기 마모 캡이 직선 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 마모 캡.
제 12 항에 있어서, 상기 태브가 상기 장착면에 예각으로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 마모 캡.
마모성 표면을 보호하기 위한 마모 캡에 있어서,

상기 마모성 표면으로부터 이격되기에 적합한 마모면과, 상기 마모성 표면과 마주하기에 적합한 장착면과, 한 쌍의 대향 단부와, 상기 마모성 표면 내에 있는 홈 내에 수용되어질 수 있도록 상기 단부 중의하나를 향한 동일한 방향으로 그리고 예각으로 상기 장착면으로부터 밖으로 돌출해 있는 다수의 태브를 포함하고, 상기 태브 중의 하나 이상은 상기 태브 중의 다른 것보다 한 단부에 더 가깝게 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 마모 캡.
제 25 항에 있어서, 상기 다수의 태브가 하나 이상의 전방 태브와 하나 이상의 후방 태브를 포함하는 것을 특징으로 하는 마모 캡.
제 26 항에 있어서, 상기 다수의 태브가 한 쌍의 이격된 전방 태브와 하나의 중앙 후방 태브를 포함하는 것을 특징으로 하는 마모 캡.
제 25 항에 있어서, 로크를 수용하도록 상기 마모 캡을 관통 연장하는 개구부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마모 캡.
제 28 항에 있어서, 상기 개구부가 상기 태브의 경사부에 대향인 측면을 따라서 상기 태브 중의 하나에 인접하여 위치되는 것을 특징으로 하는 마모 캡.
제 29 항에 있어서, 상기 하나의 태브가 상기 개구부의 한 측면을 따르는 베어링면을 포함하는 것을 특징으로 하는 마모 캡.
제 30 항에 있어서, 상기 로크의 축을 수용하도록 상기 베어링면 내에 보어가 형성되는 것을 특징으로 하는 마모 캡.
마모성 표면에 마모 캡을 고정하기 위한 로크에 있어서,

주변 에지를 각각 갖춘 전방 베어링면과 후방 베어링면을 구비한 강성 허브와, 상기 주변 에지 근방에서 상기 베어링면 중의 하나로부터 돌출해 있는 하나 이상의 축과, 상기 잠금 위치에서 상기 허브를 해제 가능하게 유지하도록 바깥쪽으로 연장되어 있는 하나 이상의 탄성 걸쇠를 포함하고, 상기 허브는 해제 위치 및 잠금 위치 사이에서 상기 축을 중심으로 회전하는 것을 특징으로 하는 로크.
제 32 항에 있어서, 상기 베어링면이 반원 형상을 각각 갖는 것을 특징으로 하는 로크.
제 32 항에 있어서, 상기 베어링면과 상호 결합하는 주변벽을 더 포함하고, 상기 주변벽은 상기 해제 위치와 잠금 위치 사이에서 상기 로크의 회전을 달성하도록 다수의 함몰부를 갖는 것을 특징으로 하는 로크.
제 34 항에 있어서, 상기 주변벽으로부터 상기 탄성 걸쇠가 돌출하는 것을 특징으로 하는 로크.
제 34 항에 있어서, 상기 주변벽으로부터 한 쌍의 이격된 걸쇠가 돌출하는 것을 특징으로 하는 로크.
제 32 항에 있어서, 한 쌍의 정렬된 축을 더 포함하고, 한 개의 축은 상기 각각의 베어링면으로부터 수직으로 연장되는 것을 특징으로 하는 로크.
굴착니를 위한 어댑터에 있어서,

마모 부재를 장착하기 위한 전방향 돌출 노우즈와 후방 장착 단부를 포함하고, 상기 장착 단부는 하나 이상의 전방 홈과 하나 이상의 후방 홈을 갖춘 마모성 표면을 구비하고 있고, 상기 홈 각각이 마모 캡을 고정하기 위한 쇼울더를 구비하고 있고, 상기 모든 쇼울더는 동일한 방향으로 상기 마모성 표면에 대해 예각으로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 어댑터.
제 38 항에 있어서, 상기 다수의 홈이 한 쌍의 이격된 전방 홈과 하나의 중앙 후방 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 어댑터.
제 38 항에 있어서, 상기 장착 단부가 굴착기의 굴착 에지에 부착되기에 적합한 하나 이상의 레그를 포함하는 것을 특징으로 하는 어댑터.
제 38 항에 있어서, 상기 장착 단부가 다른 어댑터의 노우즈를 수용하기 위한 뒤쪽으로 개방된 소켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 어댑터.
제 38 항에 있어서, 상기 장착 단부가 굴착기의 굴착 에지와 일체식으로 주형되는 것을 특징으로 하는 어댑터.
굴착니를 위한 어댑터에 있어서,

마모 부재를 장착하기 위한 전방향 돌출 노우즈와 후방 장착 단부를 포함하고, 상기 장착 단부는 마모 캡을 고정하기 위한 태브와 결합하기 적합한 쇼울더를 갖춘 다수의 홈이 제공되어 있는 마모성 표면을 구비하고 있고, 하나 이상의 상기 홈이 상기 홈의 하나 이상의 다른 홈보다 상기 노우즈로부터 더 멀리 떨어져 있고, 하나 이상의 상기 홈은 상기 어댑터를 마모 캡에 고정하기 위한 로크를 수용하도록 상기 홈의 하나 이상의 다른 홈보다 큰 개구부를 상기 마모성 표면 내에 갖고 있는 것을 특징으로 하는 어댑터.
제 43 항에 있어서, 상기 쇼울더는 모두 동일한 방향으로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 어댑터.
제 43 항에 있어서, 상기 다수의 홈이 하나 이상의 전방 홈과 하나 이상의 후방 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 어댑터.
제 45 항에 있어서, 상기 다수의 홈이 한 쌍의 이격된 전방 홈과 하나의 중앙 후방 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 어댑터.
제 43 항에 있어서, 상기 전방으로 연장되어 있는 홈이 로크와 접촉하기 위하여 전방 베어링벽에 의해 부분적으로 한정되어 있는 것을 특징으로 하는 어댑터.