KR100950406B1 - 마모 부재를 장착하기 위한 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 특히 준설기 커터헤드에 적합한 굴착 치형부를 장착하기 위한 조립체에 관한 것이다. 본 발명에 따른 조립체는 기부, 어댑터 및 로크를 포함한다. 기부는 볼록부, 홈과 접하는 곡선형 베어링면, 어댑터 상의 곡선형 베어링면을 포함한다. 곡선형 베어링면은 횡 하중 하에서 서로 거의 완전한 접촉을 유지할 수 있다.

Description

마모 부재를 장착하기 위한 조립체 {ASSEMBLY FOR SECURING A WEAR MEMBER}

본 발명은 굴착 장비에 마모 부재를 고정시키기 위한 조립체에 관한 것이며, 보다 상세하게는 준설기 커터헤드에 어댑터를 부착시키기 위한 조립체에 관한 것이다.

준설기 커터헤드(dredge cutterhead)는 강 바닥과 같이 수중에 있는 토질 재료를 굴착하기 위해 사용된다. 준설기 커터헤드의 일례가 도 17에 도시되어 있다. 대개, 준설기 커터헤드는 기부 링(16)으로부터 전방으로 허브(23)까지 연장하는 몇 개의 아암(11)을 포함한다. 이러한 아암(11)은 기부 링(16) 둘레로 동일한 간격으로 이격되어 있으며, 커터헤드의 중심축선을 중심으로 폭 넓은 나선형체로 형성되어 있다. 각각의 아암에는 지면을 파 들어가는 간격을 두고 배치된 일련의 치형부(12)가 제공된다.

사용에 있어서, 커터헤드가 자신의 중심축선을 중심으로 회전하여 토질 재료를 굴착하게 된다. 원하는 넓이로 지면을 굴착하기 위해, 커터헤드를 전방으로 그리고 나란히 이동시킨다. 파도의 굽이침과 그밖의 운동으로 인해, 커터헤드는 상하로 이동하게 되고, 또한 주기적으로 바닥면이 충격을 받게 될 것이다. 이러한 독특한 커팅 작동의 결과, 준설기 커터헤드의 치형부는 치형부를 상하 및 측면으로 들이받는 심한 충격 재킹 하중(heavy impact jacking load)과 심한 횡방향 하중 및 축선방향 하중을 받게 될 것이다. 치형부의 심한 횡방향 하중은 작업자가 수면 아래에서 굴착되는 지면을 볼 수 없기 때문에 추가로 발생된다. 다른 굴착기(프런트 엔드 로더(front end loader))와 달리, 준설기 커터헤드의 작업자는 굴착하려는 지형에 가장 적합한 경로를 따라 커터헤드를 효과적으로 가이드할 수 없다.

커터헤드의 회전형 채굴 작동(rotative digging action)으로 인해, 각각의 치형부는 채광용 치형부의 분당 대략 1회와 비교할 때 분(minute) 당 30회 정도로 지면을 관통한다. 이 결과, 치형부에는 사용 중에 엄청난 양의 마모가 발생된다. 따라서, 커터헤드의 가동 중지 시간을 최소화하기 위해, 치형부를 커터헤드에서 용이하게 제거하고 새로운 치형부를 용이하게 장착하는 것이 요구된다. 굴착 장비용 마모 조립체가 일반화됨에 따라, 준설기 치형부는 교체가 필요한 재료 즉, 교체해야할 필요가 있는 마모된 부품들의 양을 최소화하도록 일체형으로 연결된 다수의 부재들을 포함한다.

도 17의 실례에서, 각각의 치형부는 기부(18), 어댑터(13), 포인트 또는 팁(tipl 17), 및 로크(lock; 29)를 포함한다. 기부(18)는 채굴을 최대화할 수 있는 특정 위치 및 배향으로 아암(11) 상에 주조된다. 어댑터(13)는 기부 내에 형성된 소켓(14) 내에 수용되어 있는 후방단(rear end; 22)과, 포인트(17)를 유지하기 위한 전방으로 돌출한 노우즈(nose; 15)를 포함한다. 치형 포인트(17)의 요구되는 빈번한 교체를 용이하게 하기 위해 제거가능한 로크(29)가 제공된다. 어댑터(13)는 후방단(22)의 원주 둘레로 용접된 커다란 필렛(fillet)에 의해 소켓 내에 유지되어 있다. 공지된 다른 준설기 커터헤드(1)에 있어서, 어댑터(2)는 두 갈래로 나뉘어져, 아암(3)(도 18) 둘레를 둘러싸도록 구성된 한 쌍의 레그(legs)를 형성한다. 이들 어댑터는 기부 부재 없이 아암에 직접 용접되어 있다.

치형 포인트는 준설기 커터헤드에서 가장 빈번한 교체를 필요로 하지만, 어댑터도 여전히 마모되고 주기적인 교체를 필요로 한다. 그러나, 준설기 커터헤드 상의 하나의 어댑터를 교체하더라도 장시간이 소모되는 작업이다. 용접된 어댑터를 토치에 의해 먼저 절단해야 한다. 그러면, 어댑터의 제거에 의해 손상받았던 기부와 아암의 일부분들을 수리하고 재건해야 한다. 결국, 새로운 어댑터가 제 위치에 용접된다. 이러한 프로세스는 통상 어댑터 마다 10 내지 12 인시(man-hours)를 필요로 한다. 따라서, 하나의 어댑터만을 교체할지라도 준설 작업에 있어서 긴 지연을 피할 수 없다. 또한, 이러한 긴 지연의 관점에서, 작업자는 작업에서 커터헤드를 가져와서 수 개의 어댑터를 교체할 때까지 기다릴 것이다. 이 결과, 작업에 있어서의 실제 지연은 대게 더 길어진다. 실제로, 통상의 커터헤드가 50 내지 60개의 치형부를 가진다면, 전체 커터헤드의 재건 프로세스는 600 인시 이상을 필요로 할 수 있다. 준설 시간의 상당한 손실을 줄이기 위한 노력에 있어서, 최상의 준설 작업은 3 내지 4개의 커터헤드를 유지시켜서, 하나 이상의 어댑터를 교체할 필요가 있거나, 커터헤드가 재건되어야 할 필요가 있거나, 또는 커터헤드가 손상되는 경우, 전체 커터헤드를 교환할 수도 있다. 커터헤드는 값이 비싸다. 사용 중인 커터헤드가 수리받는 경우에만 사용되고, 사용되지 않는 추가의 커터헤드의 유지는 바람직하지 않은 물자의 사용이다.

본 발명의 일 양상에 있어서, 어댑터는 용이한 설치 및 제거를 위해 아암에 기계적으로 부착된다. 이러한 어댑터는 어댑터를 용접할 필요없이 기계적 구성에 의해서만 아암 상의 기부에 유지된다. 바람직한 구성에 있어서, 기부 및 어댑터에는 상보적인 연결 구성부가 형성되어 있어서, 해제 방향을 제외하고는 기부에서 어댑터가 해제되지 않는다. 해제 방향으로 기부로부터 어댑터의 원하지 않는 해제를 방지하기 위해 제거가능한 로크가 사용된다. 기계식 부착에 의해, 어댑터는 단지 로크를 제거하고 해제 방향으로 어댑터를 이동시킴으로써 용이하게 교체될 수 있다. 절단되어야 할 용접이 없고, 기부 및 아암을 수리할 필요가 없으며, 그리고 용접의 재적용이 없다. 용접식 어댑터를 교체하기 위한 10 내지 12 인시에 비해서, 본 발명에 따른 기계적 부착식 어댑터는 10분 정도만에 교체될 수 있다. 이것은 커터헤드 가동 중지 시간을 실질적으로 감소시킬 뿐만 아니라 준설 현장에서 전체 예비 커터헤드의 제거를 가능하게 하는 극적인 개선안이다. 이 결과, 준설 현장에서 통상 3 내지 4개의 커터헤드를 필요로 하는 대신에, 단지 2개 내지 3개의 커터헤드를 필요로 한다.

본 발명의 바람직한 구성에 있어서, 어댑터는 기부 상의 상보적인 형상의 설형부(tongue)를 수용하는 대체로 T자형 슬롯과, 로크를 수용하기 위한 개구를 포함한다. 로크는 개구 안으로 삽입되는 경우 기부의 벽과 개구의 벽과 대향하여, 슬롯과 설형부의 해제를 방지함으로써 기부에 어댑터를 유지시킨다.

프런트 엔드 로더와 같이, 여러 굴착기의 어댑터는 굴착 버켓(excavating bucket)에 기계적으로 부착되는 것이 통상적이다. 예컨대, 미국특허 제 5,653,048호는 굴착 버켓의 립(lip)에 용접된 T자형 보스(boss)를 수용하는 T자형 슬롯을 갖춘 어댑터를 개시한다. 립으로부터 어댑터가 손실되는 것을 방지하기 위해 어댑터의 상부의 개구 내부에 로크를 끼운다. 보스의 전방단(front end)에는 베어링면이 형성되어 있어서, 어댑터를 위한 축선방향 지지부를 제공한다. 이러한 구성은 굴착 버켓 상에 어댑터를 훌륭하게 지지하지만, 준설기 커터헤드에서 사용하기에는 적합하지 않다.

준설기 버켓에서, 버켓이 지면을 통해 전방으로 구동될 때, 치형부는 주로 축선방향 하중을 받게 된다. 그러나, 상술한 바와 같이, 준설기 커터헤드 상의 치형부는 커터헤드가 작동되는 방식으로 인해 심하고 빈번한 횡방향 하중을 받게 된다. 미국특허 제 5,653,048호를 참조하면, 어댑터(4)는 용이한 조립체에 대해 경미한 측면 간극에 의해 보스(5) 상에서 슬라이딩된다. 치형 포인트(6)에 대항해서 가해지는 커다란 측면 하중(L)의 적용은 부재들 사이에 형성된 간극의 정도로 수용된 보스를 중심으로 어댑터를 회전시킨다(도 16). 어댑터의 이러한 회전에 의해, 저항력(R1-R4)이 발생되고, 조립체의 코너에서 실질적으로 "포인트" 접촉을 통해 높은 응력이 발생된다. 실제 포인트 접촉은 불가능하지만, 비교적 작은 영역에 대한 커다른 힘 적용을 확인하기 위해 이러한 용어를 사용한다. 특히, 로크(7)와 기부의 전방 상의 "포인트"에 커다란 힘(R2, R3)의 적용은 부품들에 대해 높은 수준의 응력을 예외적으로 위치시킨다. 증가된 마모는 또한 간극 공간을 확장시키는데, 이러한 간극 공간은 사용하는 동안 부품들의 덜거덕거림(rattling)을 야기시킬 수 있다. 이러한 부재들의 덜거덕거림은 부재들의 마모를 보다 촉진시킨다.

통상의 채굴에서, 프런트 엔드 로더에 의해서와 같이, 어댑터와 기부 사이에 미세 가루가 채워져서, 마모가 부재들 사이에 커다란 간극을 형성시켰을 지라도 덜거덕거림이 감소되거나 제거된다. 그러나, 준설 작업에 있어서, 물은 간극 안과 밖으로 미세 가루를 소제하고, 부재들 사이의 미세 가루의 형성을 방지한다. 부재들 사이의 간극은 준설 작업에서 통상적으로 유지되기 때문에, 공지된 구성에 의해 준설기 커터헤드 상의 보스에 기계적으로 부착된 어댑터는 보스에 대항해서 계속해서 덜거덕거리고, 어댑터의 전방 및 후방을 따라 위치하는 포인트 접촉부에 반복적으로 커다란 하중을 가한다. 또한, 미세 가루는 물에 의해 부재들 사이의 간극 안과 밖으로 연속해서 소제되므로, 미세 가루는 실제로 부재들 상의 연마 콤파운드로서 기능하여 부재들의 마모를 보다 심화시킨다. 결국, 준설 작업용 어댑터는 준설기 커터헤드 아암에 사전에 기계적으로 부착되지 않았었다.

그러나, 본 발명에서는 이들 결점들을 극복하여, 준설기 치형부의 어댑터를 아암에 기계적으로 부착할 수 있다. 특히, 기부의 전방은 곡선이며 어댑터의 상보적인 맞댐부(abutment; 인접부)와 접촉하게 된다. 이 결과, 측면 하중이 회전 방식으로 어댑터를 밀어내고, 베어링면의 아치 형상은 베어링면이 서로 거의 완전하게 맞닿는 접촉 상태로 유지될 수 있게 한다. 포인트 접촉과 비교해서 이러한 완전한 접촉 배열은 부품들의 코너들에서 발생되는 포인트 접촉인 경우의 응력을 상당히 감소시킨다. 거의 포인트 접촉일 때 가해진 높은 하중을 가지지 않고, 이들 하중은 거의 전체 베어링면에 대해 펼쳐져서 부재들 내의 응력을 최소화시키고, 이에 따라, 부재들의 사용 수명을 실질적으로 증가시킨다.

바람직한 구성에 있어서, 아치형 베어링면은 구형 세그먼트를 형성하여, 수평 및 수직 횡방향 하중 하에서 기부와 어댑터의 베어링면 사이의 거의 완전한 접촉을 유지시킨다. 또한, 로크의 전방과 기부의 후방 베어링면에도 유사한 아치형 면이 형성되어, 마찬가지로 로크와 기부 사이의 거의 완전한 접촉을 유지시킨다. 바람직하게로는, 어댑터의 전방 및 후방에서 베어링면에 대한 곡률 반경은 동일한 포인트에서 시작한다.

본 발명의 다른 양상에 있어서, 준설기 커터헤드가 아닌 준설기와 함께 사용하기 위한 마모 부재는 어댑터에 대해 상술한 바와 같은 곡선형 베어링면을 병합시킴으로써 유리할 수도 있다.

본 발명의 다른 양상에 있어서, 로크는 기부와 어댑터 사이의 연결을 밀착시키도록 형성된다. 밀착된 조립체는 덜거덕거림을 완화시켜서, 치형부의 사용 기간을 연장시킨다. 상술한 미국특허 제 5,653,048호는 보스 상에 어댑터를 밀착시키는 나선가공된 플러그를 갖춘 로크를 개시한다. 그러나, 채굴의 응력 및 스트레인(strain)은 초기의 밀착된 배열체를 느슨하게 하도록 작용할 수 있어서, 어댑터가 여전히 기부에 대항해서 변형되고 덜거덕거리면서, 특히 준설기 커터헤드 상의 치형부의 변화된 하중과 관통의 높은 빈도에 의해 증가된 마모를 야기할 것이다. 또한, 느슨한 조립체에 의해, 물 환경에 아무것도 존재하지 않아서 사용 중에 부품들의 덜거덕거림을 방지한다.

따라서, 본 발명의 다른 양상에 따라, 로크는 탄성 요소를 더 포함하는데, 이러한 탄성 요소는 액츄에이터와 협력하여, 어댑터와 기부 사이에 마모를 야기시킨 후일지라도 하중에 의해 어댑터와 기부 사이의 밀착 맞물림이 유지된다. 탄성 요소는 한 쌍의 강성 부재 사이에 끼여 있다. 액츄에이터는 초기에는 기부와 밀착 맞물림으로 어댑터를 밀어내고 함께 강성 부재들을 끌어 당겨서, 탄성 부재를 압축시킨다. 마모로 인해 조립체 내에 느슨함(looseness)이 전개되기 시작할 때, 탄성 부재는 기부 상에서 어댑터의 임의의 변위 또는 덜거덕거림을 완화시키도록 확장하여, 기부와 어댑터 사이의 긴밀한 맞물림을 유지시킨다. 강성 부재들은 또한 탄성 부재의 과도한 압축을 방지하는 하나 이상의 멈추개(stop)를 구비하는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로, 강성 부재들은 처음에는 강성 로크를 형성하는데, 이러한 강성 로크는 어댑터와 기부 사이에 긴밀하게 세팅되며, 또한 내부 탄성 부재가 과하중으로 인해 조기에 고장나는 것을 방지할 수도 있다.

상술한 바와 같이, 준설기 커터헤드 내의 아암은 폭넓은 나선형 구성을 가진다. 이 결과, 치형부 각각은 특유의 배향으로 아암으로부터 돌출하여 채굴을 최대화시킨다. 치형부는 아암 상에서 상이한 배향으로 장착되어 있기 때문에, 각각의 어댑터가 아암 상에 적절하게 위치되는 것을 보장하도록 주의를 기울여야 한다. 이러한 추가의 위치선정 과정은 과거의 커터헤드 내에 새로운 어댑터를 설치하는데 필요한 시간을 연장시킨다. 도 17에 도시된 실시예에서, 제 1 장착 어댑터 둘레를 경화시키도록 소켓 안으로 수지(resion)를 쏟아부어, 준설 배향에 대해 연속적으로 어댑터를 적절하게 배향시키게 하는 홈을 형성한다. 그러나, 이러한 설계는 여전히 수지를 쏟아붓고 경화시키기 위해서 뿐만 아니라 초기에 아암 상에 어댑터를 적절하게 위치시키기 위해 주의스러운 시간-소모 과정을 요구한다.

이해할 수 있듯이, 도 18에서와 같이, 아암에 어댑터를 용접하는 방향으로 기부를 안내하지 않기 때문에, 최대 채굴 효율을 위해 어댑터 각각을 적절하게 위치시키는 것이 거의 불가능한다. 또한, 준설기 커터 상의 아암들은 기부 링으로부터 허브로 연장할 때 균일한 구성을 가지지 않는다. 특수하게 형성된 어댑터를 아암을 따라 위치한 각각의 지정된 위치에 끼워맞춤하기 위한 비용과 수고를 피하기 위해, 어댑터들은 아암 상에 일반적인 끼워맞춤부를 가지도록 형성된다. 이 결과, 끼워맞춤부는 통상 느슨하게 되고, 용접을 위해 어댑터를 적절하게 위치시키는 것을 심지어 보다 어렵게한다. 따라서, 준설기 커터에 대한 이러한 치형부의 부적절한 장착에서 대개 채굴 효율이 손실된다.

본 발명의 다른 양상에 있어서, 아암에는 원하는 배향으로 치형부를 적절하게 위치시키도록 아암의 전방 가장자리를 따라 간격을 두고 배치된 복수의 로케이터 형성부(locator formation)가 형성되어 있다. 이러한 로케이터 형성부 각각은 동일한 구조적 구성부를 가지지만, 둘러싸는 아암 외형에 대한 이들의 배향은 아암을 따라 특별한 위치에 대해 적절하게 각각의 치형부를 위치시키도록 상이하다. 본 발명의 일 양상에서, 분리가능한 기부 부재에는 상보적인 연결 구성부가 제공되어, 아암 상에 적절하게 어댑터를 지지하고 위치시키도록 로케이터 형성부와 짝맞춤으로(정합으로)(matingly) 결합된다. 이 결과, 각각의 기부에는 아암을 따라 기부가 장착되는 곳에 무관하게 동일한 형상이 형성될 수 있다. 또한, 이들 기부는 용이하고, 정확하며 신속한 방식으로 준설기 커터헤드 상에 위치되게 되어 있다. 본 발명의 대안의 실시예에서, 용접-장착 어댑터는 아암 상에 제공된 로케이터 형성부와 부합되도록 연결 구성부를 포함하여, 용접-장착 어댑터가 아암 상의 적절한 위치에 용이하게 고정될 수 있다. 본 발명의 기부에 따르면, 이들 어댑터 각각은 동일한 형상을 가지며, 아암을 따라 이들이 장착되는 곳에 무관하게 용이하게 정확하게 위치될 수 있게 되어 있다.

도 1은 본 발명에 따른 부착 조립체의 전방 사시 분해도이다.

도 2는 가상 구와 관련한 본 발명에 따른 기부의 사시도이다.

도 3은 기부의 평면도이다.

도 4는 기부의 측면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 준설기 커터헤드의 아암의 일부분의 사시도이다.

도 6은 아암 상에 위치한 기부의 상부 사시도이다.

도 7은 본 발명에 따른 어댑터의 후방 사시도이다.

도 8은 어댑터의 측면도이다.

도 9는 어댑터의 평면도이다.

도 10은 본 발명에 따른 로크의 분해 사시도이다.

도 11은 로크의 측면도이다.

도 12는 로크의 평면도이다.

도 13은 로크의 사시도이다.

도 14는 도 13의 ⅩⅣ-ⅩⅣ 선을 따라 절취한 로크의 횡단면도이다.

도 15는 측면 하중 하에서의 본 발명에 따른 치형부의 상부 개략도이다.

도 16은 측면 하중 하에서의 종래 기술의 치형부의 상부 개략도이다.

도 17은 종래 기술의 준설기 커터헤드의 사시도이다.

도 18은 다른 종래 기술의 준설기 커터헤드의 사시도이다.

도 19는 다른 실시예에서 준설기 아암 상에 장착된 용접-장착 어댑터의 사시도이다.

도 20은 대안의 용접-장착 어댑터의 측면도이다.

본 발명은 굴착기에 마모 부재를 고정시키기 위한 조립체에 관한 것이다. 본 발명은 부재들이 준설 작업 및 완충된 덜걱거림(dampen rattling)에 전형적인 심한 횡방향 하중을 보다 잘 견딜 수 있는 바람직한 구조에 있어서의 치형부의 성능때문에 준설기 커터헤드 상에 치형부를 장착하는데 특히 적합하다. 그럼에도 불구하고, 본 발명에 따른 치형부는 다른 굴착기와 함께 사용될 수 있다. 또한, 굴착 장비(예컨대, 슈라우드(shrouds))에 사용되는 다른 마모 부재를 본 발명을 사용하여 장착할 수 있다.

본 발명에 따라, 치형부(30)는 기부 또는 마운트(32), 어댑터(34), 포인트(도시 안됨), 및 로크(36)를 포함한다(도 1). 준설 장비의 작업은 치형부가 여러 상이한 배향을 취하도록 할지라도, 치형부 부품은 때때로 상방(up) 및 하방(down)과 같은 상대적인 용어로 표현될 것이다. 이들 방향은 단지 설명을 위해 사용하는 것이며, 도 1의 배향에 대해 통상적으로 이해해야 할 것이다.

바람직한 구조에 있어서, 기부(32)는 하부 레그(38), 전방체(40) 및 상부 레그(42)를 구비하여, 보강 지지부용 커터헤드의 아암(48)의 전방 가장자리(44) 둘레를 감싸는 전체적으로 U자형 구성(도 1 내지 도 4)을 형성한다. 기부는 용접에 의해 아암에 고정되는 캐스트 1-피스 물품인 것이 바람직하지만, 멀티-피스 부품으로서 기계적으로 부착되거나 구성될 수 있다. 대안으로, 기부는 아암의 단일 부재(도시 안됨)로서 주조되는 구조체로서 아암에 고정될 수 있다.

하부 레그(38)는 아암(48)의 하부면(47)을 따라 짧은 거리만 연장하지만, 연장 구조가 제외되거나 또는 제공될 수도 있다. 상부 레그(42)는 아암(48)의 상부면(55)을 따라 후방으로 연장하고 어댑터를 고정시키는 연결 구성부(56)를 포함한다. 준설기 커터헤드의 아암의 하부면 또는 내부면(47)은 접근하기가 어렵기 때문에, 연결 구성부는 아암의 상부면 또는 외부면(55) 상에 위치하도록 형성되는 것이 바람직하다. 그럼에도 불구하고, 대안의 구성도 가능하다. 예컨대, 레그들은 아암 상에 반대로 형성될 수 있거나, 연결 구성부는 아암의 상부면 및 하부면 모두에 제공될 수 있다. 레그(38, 42) 및 전방체(40)는 아암과 대향하는 내부면(54)을 집합적으로 형성한다. 아암에 기부를 효과적으로 용이하게 용접하기 위해, 내부면(54)은 그 대향하는 아암(48)의 부분의 외형에 거의 합치하도록 형성된다. 기부는 커터헤드에 기부를 고정식으로 부착하기 위해 전체 둘레를 따라 아암에 용접된다.

상부 레그(42)는 아암의 상부면(55)을 따라 전방체(40)의 후방으로 연장하여, 어댑터를 고정시키는 연결 구성부(56)를 형성한다. 이러한 연결 구성부는 어댑터(34) 상의 상보 구성부(58)와 미끄럼가능하게 맞물리는 축선방향 T자형 설형부(tongue; 57)인 것이 바람직하다. 그러나, 기부와 어댑터를 연결하기 위해 측면으로 연장하는 하나 이상의 쇼율더가 제공되는 다른 구성을 사용할 수 있다. 실례로서, 연결 구성부(56)는 도브테일 설형부(dovetail tongue) 및 대칭 방식으로 측면으로 폭을 넓힌 다른 설형부와 같은 다른 대체로 T자형의 설형부, 다른 비대칭 형상 설형부, 또는 T, 도브테일 또는 다른 형상을 가지는 슬롯으로서 형성될 수 있다. 어떤 경우에 있어서도, 상부 레그는 처음에는 전방체(40) 위로 상방으로 연장하여, 어댑터가 전방체를 지나 슬라이딩하고 설형부와 연결될 수 있게 하는 것이 바람직하다. 상부 레그(42)의 후방 단부벽은 로크(36)와 맞물리게 되는 후방 베어링면(60)을 형성한다. 아래에 보다 완전하게 설명하듯이, 후방 베어링면은 곡선형인 것이 바람직하며, 볼록한 구형 세그먼트를 형성하는 것이 가장 바람직하다(도 2). 그러나, 유리한 점이 감소되기는 하지만, 편평형 후방 베어링면을 사용할 수도 있다.

전방체(40)는 아암(48)의 전방 가장자리(44)로부터 전방으로 돌출하여, 사용 중에 치형부(30)에 인가되는 힘을 견딘다. 바람직한 구성에 있어서, 전방체는 측벽(50, 52), 상부 및 바닥벽(64, 66), 및 전방 베어링면(68)을 포함한다. 전방 베어링면(68)은 볼록한 곡선 형상을 가져서, 아래에 보다 완전히 설명하듯이, 치형부의 횡방향 하중 동안 어댑터 상의 상보면과 접촉하는 거의 완전한 면을 유지한다. 바람직한 구성에 있어서, 전방 베어링면(68)은 볼록한 구형 세그먼트 (도 2에서 감추어진 부분으로 도시된 바와 같이)를 형성하여, 측면 하중, 상방향 하중, 하방향 하중 또는, 치형부의 종축선(69)을 가로지르는 힘을 가하는 사실상 임의의 하중을 수용한다. 그러나, 베어링면(68)에는 수평 및 수직 방향 모두로 곡선형이면서 구형은 아닌 면이 형성될 수 있다. 이러한 유형의 구성에 있어서, 곡선 방향 모두 또는 어느 하나의 곡률 반경은 고정되거나 가변적일 수 있다. 또한, 베어링면(68)에는 유리한 점이 감소되기는 하지만 하나의 방향만으로 곡선 형성이 제공될 수 있다. 예컨대, 베어링면(68)은 수평 또는 수직 방향으로만, 또는 임의의 특정한 원하는 방향으로만 곡선형일 수 있다. 그러나, 하나의 방향으로만 곡선형을 이루는 경우, 원하는 전체 면 접촉은 베어링면의 곡률과 동일한 일반적인 방향으로의 횡방향 하중에 대해서만 유지될 수 있다.

베어링면(68)을 형성하는 곡률 반경은 기부와 어댑터 사이에 존재하는 상대 갭(relative gap)에 근거한다. 예컨대, 어댑터가 기부와 연결될 수 있음을 보장하도록 부재들 사이에, 특히 연결 구성부를 따라 간극(clearance)이 형성된다. 측면 하중이 치형부 팁에 가해지는 경우, 측면을 따라 존재하는 갭이 측면 하중과 대향하는 연결을 형성하는 대각선으로 대향하는 코너에 근접할 때까지, 어댑터가 회전할 것이다. 기부와 어댑터 사이의 갭이 기부(32)의 전방단과 후방단을 따라 동일하다면, 어댑터의 회전중심은 기부(32)의 중심점(M)(즉, 베어링면(60, 68) 사이의 중심점) 주위에 있을 것이다. 그러나, 갭이 다른 단부에서 보다 하나의 단부에서 작다면, 회전중심은 부재들 사이의 불일치(disparity)의 양에 따라 보다 작은 갭을 가지는 단부쪽으로 보다 근접할 것이다. 즉, 갭의 불일치가 크면 클수록, 회전중심은 보다 작은 갭을 가지는 단부쪽으로 보다 크게 변위된다. 바람직한 구성에 있어서, 회전중심은 곡률 반경에 대해 가상의 중심점으로서 사용된다. 이해할 수 있듯이, 측면을 따라서의 간극의 차이는 기부 및 어댑터의 상부 및 바닥을 따라서의 간극과 상이하다. 이러한 구성에서, 수평 방향에서의 곡률은 상이한 간극의 간격에 대응하도록 수직 방향으로의 곡률과 상이한 것이 바람직하다.

바람직한 구성에서, 도 2에 도시한 바와 같이, 후방 베어링면(60)은 전방 베어링면(68)과 동일한 방식의 곡선형을 가지지만, 이들 베어링면(60, 68)은 서로 상이할 수 있다. 따라서, 후방 베어링면은 전방 베어링면(68)에 대해 상술한 바와 같이(예컨대, 하나 이상의 방향으로 곡선을 가지는) 동일한 방식으로 변화될 수 있다. 바람직하게로는, 후방 및 전방 베어링면(60, 68)은 어댑터의 회전중심과 부합하는 동일한 포인트로부터 시작하는 곡률 반경으로 형성된다. 그러나, 심한 하중하에서 피할 수 없는 부재들의 편향으로 인해, 전방 및 후방 베어링면에 대한 곡률 반경을 형성하는 포인트들의 일부의 수렴(divergence)이 존재할 수 있다. 또한, 후방 베어링면(60)은 곡률 반경을 형성하기 위한 폭넓은 상이한 시작 포인트를 가지거나, 또는 기부의 후방과 로크 상에 보다 높은 응력을 가하겠지만, 후방 베어링면(60)이 편평할 수도 있다. 따라서, 전방 및 후방 베어링면은 동일한 곡률을 가질 수도 있지만, 또한 단순히 상응하는 곡률 즉, 상이한 길이를 각각 가질 수 있을 지라도 동일한 포인트에서 기인하는 곡률 반경을 단지 가질 수도 있다. 예컨대, 어댑터의 회전중심이, 상술한 바와 같이, 전방단보다 후방단에 보다 가깝다면, 후방 베어링면(60)은 전방 베어링면(68)보다 작은 곡률 반경을 가지는 것이 바람직하다.

아암(48)의 전방 가장자리(44)에는 굴착 치형부를 장착시키기 위한 간격을 두고 배치된 다수의 로케이터 형성부(locator formation; 65)가 제공되는 것이 바람직하다. 바람직한 실시예에서, 각각의 로케이터 형성부는 홈(71)으로부터 돌출하는 로케이터 노우즈(locator nose; 70)(도 5)를 포함한다. 바람직한 구성에 있어서, 각각의 로케이터 노우즈는 몰드 내에서 특별한 형상의 코어와 함께 아암의 일부로서 주조된다. 이러한 코어는 아암 상에 각각의 치형부를 적절하게 위치시키기 위해 필요한 배향으로 몰드 내에서 위치한다. 이러한 방식으로, 아암 상에 어댑터를 위치시키는데에 어려움이 없다. 아암(48) 내에 주조된 로케이터 노우즈(70)는 치형부에 대해 원하는 배향을 이미 제공한다.

바람직한 구성에 있어서, 로케이터 노우즈는 아암(48) 내에 형성된 홈(71)으로부터 돌출한다. 홈의 바닥 내의 트로프 면(trough surface; 72)은 바람직하게 작은 갭을 출발하여 기부의 본체의 측벽(50, 52)의 내부 가장자리(53, 54)와 대향한다. 이러한 갭은 또한 작업자가 필요하다면 아암으로부터 기부를 보다 용이하게 절단할 수 있게 한다. 베벨면(76)과 측벽(50, 52)의 외부면(74, 75) 사이에는 스페이스(73)가 존재하여, 용접의 적용을 수용한다. 어댑터는 연결 구성부(78)를 포함하는데, 이러한 연결 구성부는 최대 절단 효율을 위해 굴착 치형부를 적절하게 위치시키도록 로케이터 형성부(65)와 상호작동한다. 이러한 구성에서, 기부(32)의 전방체(40)는 아암 상에 기부를 적절하게 위치시키고 지지하도록 로케이터 노우즈(70)를 부합되게 수용하는 포켓(pocket; 77)을 형성한다. 노우즈(70)의 자유 단부면(80)과 측면(79)은 포켓(77)을 형성하면서 상보적인 면과 끼워맞춤되어, 아암 상에 치형부를 적절하게 배향시키고 용접에 추가로 보스를 위한 지지부를 제공하고 킨다. 이러한 이유로는, 노우즈(70)는 상당한 전방 연장부를 구비하는 것이 바람직하다. 바람직한 구성에 있어서, 노우즈는 트로프 면(72)을 지나 대략 1.50 인치 연장하며, 이러한 연장은 약 0.75인치 내지 2.25인치의 범위 내에 있다. 그러나, 보다 작거나 또는 보다 큰 노우즈 연장부가 사용될 수 있다.

어댑터(34)의 형태에서의 마모 부재(도 1 및 도 7 내지 도 9)는 포인트 또는 팁(도시 안됨)을 유지시키기 위한 전방부(88)와 기부(32)에 장착하기 위한 후방부(86)를 구비한다. 바람직한 구성에 있어서, 전방부는 포인트의 소켓 안으로 수용되는 전방 돌출 노우즈(90)를 포함한다. 이러한 노우즈는 포인트를 장착하기 위한 임의의 구성을 구비할 수 있다. 이러한 실시예에서, 전방부는 어댑터에 포인트를 유지시키도록 로크 핀(도시 안됨)을 수용하기 위한 슬롯(92)을 포함한다. 후방부(86)는 상부 레그(94), 하부 레그(96), 및 중간부(98)를 포함한다. 어댑터(34)의 하부 레그(96)는 바닥 벽(66)과 중첩된다. 하부 레그(96)의 후방단(97)은 기부의 전방벽(101)과 대향하여, 극한 하중 하에서 전방벽(101)은 기부 상에서 어댑터의 자리이동을 중지시키는 기능을 한다. 상부 레그(94)는 기부(32)의 상부 레그(42)와 상부벽(64)과 중첩하도록 후방으로 연장한다. 어댑터(34)가 상부 레그는 기부(32)의 연결 구성부(56)와 부합되는 연결 구성부(58)를 포함한다. 따라서, 어댑터(34)의 연결 구성부는 기부(32)에 대한 연결 구성부와 동일한 방식으로 변화될 수 있다. 바람직한 구성에 있어서, 상부 레그(94)는 T자형 설형부(57)를 부합되게 수용하는 T자형 슬롯(103)을 포함한다. 이러한 T자형 슬롯(103)은 상부 레그(94)의 후방벽(106)에서 그리고 내부면(104)을 따라 개방되어 있어서 설형부(57)의 수용을 용이하게 한다. 사용 중에 균열을 방지하도록 강도를 향상시키기 위해 중앙부(98)의 내부 가장자리(108)를 따라 리브(ribs; 107)가 형성되는 것이 바람직하다(도 1, 도 7 및 도 8).

어댑터(34)의 중앙부(98)는 내부 홈(109)을 포함하는데, 이러한 내부 홈(109)은 기부(32)의 전방 베어링면(68)과 맞닿게 되는 맞댐부 또는 맞댐면(abutting surface; 105)을 구비한다. 맞댐부(105)는 전방 베어링면(68)과 부합될 수 있는 형상인 아치형과 오목형상을 가진다. 따라서, 맞댐부(105) 및 베어링면(68) 각각은 실질적으로 동일한 곡률 반경을 가지는 구형 세그먼트를 형성하는 것이 바람직하지만, 이러한 곡선은 주로 심한 하중 하에서 부재들에서 발생하는 편향 때문에 일정한 범위의 값 내에서 상이할 수 있다. 상술한 바와 같이, 베어링면(68)과 맞댐부(105)의 바람직한 형상은 기부와 어댑터의 전방단 및 후방단 사이의 간극에 의해 결정되는 곡률 반경에 의해 형성된다. 가장 바람직한 구성에 있어서, 기부와 어댑터 사이의 갭은 상부 및 바닥을 따라 그리고 측면을 따라 전방에서 후방으로 일정해서, 곡선형의 베어링면(68, 105) 각각은 구형 세그먼트를 형성한다. 구형 세그먼트를 형성하는 실제 원하는 크기의 곡률 반경은 부재의 실제 크기뿐만 아니라 갭에 의해서도 좌우될 것이다. 대체로, 베어링면(68, 105)을 형성하는 곡률 반경은 지나치게 넓은 호를 가지는 것을 피하기 위해 기부(32)의 길이(즉, 후방 및 전방 베어링면(60, 68) 사이의 거리) 이하인 것이 바람직하다.

도 15에 도시된 바와 같이, 측면 하중(L1)은 회전중심(C)을 중심으로 기부에 대해 어댑터(34)를 회전시키게 한다. 베어링면(68, 105)을 형성하는 곡률 반경은 동일한 회전중심으로부터 유래한다. 맞댐부(105)와 베어링면(68)의 짝맞춤 아치형 구성부 때문에, 이들 면은 서로에 대해 실질적으로 완전한 베어링 접촉을 유지한다. 따라서, 부재들을 너무 일찍 마모시키도록 축선방향으로 포인트가 접촉할 때 적용되는 힘이 없다. 대신에, 축선방향 하중은 맞댐부(105)와 베어링면(68)의 실질적으로 전체에 대해 펼쳐지게 되어 부재들 내의 응력을 상당히 감소시킨다. 이 결과, 생성력(R2, R3)(도 16)을 동반하는 높은 응력이 실질적으로 제거된다.

어댑터(34)는 상부 레그(94)의 후방부 내에 개구(110)를 포함한다(도 1 및 도 7 내지 도 9). 바람직한 구성에 있어서, 개구(110)는 곡선형 전방벽(113) 및 곡선형 후방벽(115)을 구비하는 대체로 직사각형의 구성을 가진다. 그러나, 개구가 전체적으로 대체로 직사각형의 구성을 반드시 가지는 것은 아니며, 또는 벽들이 반드시 곡선형인 것은 아니다. 오히려, 개구는 기부에 어댑터를 고정시키는 로크를 수용하는 한 실제로 임의의 형상을 가질 수 있다. 사용 중에 어댑터(34)의 임의의 자리이동이 있다면, 로크(36)는 어댑터와 함께 이동하게 된다. 따라서, 로크와 어댑터 사이에 상당한 변위를 통상적으로 없을 것이며, 따라서 이들 사이에 과도한 마모는 발생하지 않을 것이다. 후방벽(115)은 로크(36)의 맞댐 조립체를 수용하도록 상부 레그(94)의 후방단(106)을 통해 연장하는 홀(117)을 포함하는 것이 바람직하다. 그러나, 맞댐 조립체를 사용하지 않거나, 또는 홀(117)에 의해 제공되는 스페이스를 필요로 하지 않는 맞댐 조립체를 사용한다면, 홀(117)은 여러 다양한 형상을 가질 수 있거나 제거될 수 있다.

로크(36)는 개구(110)내에 수용되도록 되어 있다(도 1 및 도 10 내지 도 14). 바람직한 구성에 있어서, 로크(36)는 개구(110)의 구성과 부합되도록 곡선형 전방벽(123) 및 곡선형 후방벽(125)을 구비하는 대체로 직사각형의 구성을 가진다. 어댑터와 로크 사이에 자리이동이 없겠지만, 곡선형 벽(115, 225)은 자리이동이 발생하는 경우의 임의의 마모를 감소시킨다. 그러나, 로크(36)는 개구(110)에 대해 상술한 바와 동일한 방식으로 다양한 형상을 가질 수도 있다.

바람직한 구성에 있어서, 로크(36)는 외부 부재(127), 내부 부재(129), 탄성 부재(131), 및 바람직하게로는 스크류(133) 형태의 액츄에이터를 포함한다. 외부 부재(127)는 내부 부재(129) 및 탄성 부재(131)를 수용하기 위한 공동(cavity; 134)을 형성한다. 대체로, 외부 부재(127)는 C자형태를 가져서, 기부 벽(135), 상부 벽(137) 및 바닥 벽(139)을 포함한다. 한 쌍의 립(141, 143)은 상부 및 바닥 벽(137, 139)으로부터 서로를 향해 연장하여 공동(134) 내에 내부 부재(129) 및 탄성 부재(131)를 포함한다. 기부 벽(135)은 스크류(133)를 수용하기 위한 구멍(136)을 포함한다. 내부 부재는 또한 중심 벽(147) 및 2개의 측벽(149)을 갖춘 대체로 C자형의 구성을 가진다. 2개의 C자형 부품들은 서로 끼워맞춤되어 전체적으로 박스 형상을 형성한다. 바람직한 곡선형 구성에 있어서, 측벽(149)은 외부 부재(127)의 측벽 가장자리(150)와 부합되도록 중심 벽(147)에 대해 둔각이다. 암나사선이 가공된 보스(151)는 스크류(133)를 수용하도록 중심벽(147)의 중심으로부터 후방으로 연장한다. 탄성 부재(131)는 엘라스토머인 것이 바람직하다. 바람직한 구성에 있어서, 엘라스토머는 네오프렌 또는 러버(rubber)로 이루어지는 것이 바람직하지만, 다른 형태의 엘라스토머 물질이 사용될 수 있다. 이러한 엘라스토머는 보스(151) 둘레로 내부 부재(129) 내에 수용하기 위한 형상을 가진다. 바람직한 실시예에 있어서, 탄성 부재(131)는 한 쌍의 아암 부재(142) 및 구멍(138)을 갖춘 기부부(132)를 구비한다. 그러나, 다른 형상이 사용될 수 있다. 또한, 벨빌(Bellville) 스프링 또는 코일형 스프링과 같은 다른 종류의 탄성 부재를 사용할 수 있다.

로크는 내부 부재(129) 내의 보스(151) 둘레로 탄성 부재(131)를 위치시킴으로써 조립된다. 결합된 내부 부재 및 탄성 부재는 이후 외부 부재(127) 내의 공동(134)의 측면 안으로 즉, 측면 가장자리(150)에 의해 측면으로 삽입된다. 보스(151)가 구멍(136)과 일단 정렬되면, 스크류(133)는 구멍(136) 안으로 수용될 때까지 보스(151) 안으로 뒤로 나선결합되는 것이 바람직하다. 스크류는 부품들이 의도치 않게 해제되는 것을 방지하는 것을 보장한다.

사용에 있어서, 어댑터(34)가 슬롯(103) 내에 수용된 설형부(57)에 의해 기부(32) 위로 위치한 후에, 로크(36)가 개구(110) 안으로 삽입된다(도 1). 스크류(133)는 스크류를 회전시키기 위한 툴(도시 안됨)과 맞물리기 위한 어떤 수단을 갖춘 헤드를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 스크류 헤드(153)는 적절한 렌치를 수용하기 위한 내부 편평부(155)를 구비한다. 스크류(133)의 자유 단부는 스크류가 전진할 때 후방 베어링면(60)과 맞닿는 베어링면(157)을 포함한다.

후방 베어링면(60)에 대항해서 스크류(133)가 추가로 전진하게 되면, 기부 벽(135)의 후방면(125)이 개구(110)의 후방벽(115)에 대항해서 후방으로 밀리게 된다. 로크의 이러한 확장은 어댑터(34)의 맞댐부(105)가 기부(32)의 전방 베어링면(68)과 밀착 맞댐 관계가 되게 한다. 이러한 맞댐에 이어서 추가로 스크류(133)가 전진하게 되면, 내부 부재(129)가 외부 부재(127)를 향해 이동하게 되어, 측벽(149)이 기부 벽(135)과 맞닿을 때까지 탄성 부재(131)를 압축한다. 측벽은 탄성 부재의 과압축을 방지하도록 기부 벽(135)과 맞닿을 것이다. 엘라스토머가 비압축성 러버 물질 등이라면, 내부 부재와 외부 부재 사이에 충분한 개방 공간이 존재해서, 외부 부재(127)에 대항해서 내부 부재(129)가 끌어 당겨진다. 어댑터를 기부에 연결시킬 때의 저항에 따라, 어댑터가 기부 상에 완전하게 밀착되기 전에 탄성 부재가 일부 경우에 압축할 수도 있다. 임의의 경우에, 외부 부재(127)와 맞댐 접촉 상태인 내부 부재(129)에 의해, 로크(36)는 초기에 강성 로크 부재이다. 어댑터(34)와 기부(32) 사이에 마모가 전개되기 시작하면, 탄성 부재(131)는 기부에 대한 어댑터의 완충된 이동까지 확장하고 치형부의 부품 사이의 밀착 관계를 유지시킨다. 이러한 로크(36)의 확장은 탄성 부재(131)가 자신의 완전한 확장 위치에 도달할 때까지(즉, 내부 부재가 립(141, 143)과 인접할 때) 부품들을 함께 밀착되게 계속해서 유지시킨다.

스크류(133) 상의 베어링면(157)은 대응하는 후방 베어링면(60)과 맞물리도록 오목한 아치형 면을 가지는 것이 바람직하다(도 14). 가장 바람직한 구성에 있어서, 베어링면(60, 157) 각각은 구형 세그먼트로서 형성된다. 이러한 방식으로, 베어링면(157)은 어댑터(34)가 횡방향 하중하에서 변위될 때(즉, 어댑터가 자신의 회전중심을 중심으로 회전할 때) 후방 베어링면(60)과의 거의 완전히 접촉한 상태를 유지한다. 베어링면(60, 157)은 동일한 곡률 반경으로 형성될 수 있는 반면, 스크류(133)의 베어링면(157)은 대안으로 원형 접촉부를 가지는 후방 베어링면(60)과 접촉하도록 보다 작은 곡률 반경을 가지도록 형성될 수 있다. 후방 기부면의 구형 구성부는 스크류(133)의 원형 접촉부가 어댑터의 임의의 변위 동안 기부(32)와 거의 완전한 접촉 상태로 유지되게 한다.

대안으로, 어댑터가 기부의 전방으로 미끄러져 나가는 것을 방지하도록 어댑터(34) 및 기부(32)와 접촉할 수만 있다면 다른 로크가 사용될 수 있다. 예컨대, 여기에 참조로 병합된 존스(Jones)에게 허여된 미국특허 제 5,653,048호에 개시된 바와 같은 유체 액츄에이터와 같이, 상이한 조절 조립체를 갖춘 로크를 사용할 수 있다. 유사하게, 여기에 참조로 병합된 존스에게 허여된 미국특허 제 5,088,214호에 개시된 바와 같이, 조절 조립체를 갖추고 있지 않은 개구 및 로크를 사용할 수 있다.

대안의 구성에 있어서, 기부(32) 없이 준설기 커터헤드 아암(48)의 로케이터 형성부(65) 상에 용접-장착 어댑터(175)를 장착할 수 있다(도 19 참조). 이러한 어댑터의 사용은 상술한 기계적으로 부착된 어댑터의 용이한 제거 및 설치를 제공하지 않는 한편, 로케이터 형성부는 추가의 지지부 뿐만 아니라 어댑터의 용이한 위치선정을 제공한다. 바람직한 구성에 있어서, 어댑터(175)는 아암을 다리를 벌려 감싸는 두 갈래로 나뉜 한 쌍의 레그(177, 178)를 포함하지만, 하나의 레그를 사용할 수도 있다(도시 안됨). 하나의 레그를 사용한다면, 아암에 어댑터를 보다 용이하게 용접할 수 있도록 이 레그는 아암의 상부면 상에 위치하는 것이 바람직하다. 어댑터는 최대 채굴 효율을 위해 어댑터와 치형 포인트를 적절하게 위치시키도록 로케이터 형성부(65)와 짝맞춤으로 결합되도록 연결 구성부(180)를 포함한다. 기부(32)를 구비하면서, 어댑터(175)는 사용 중에 어댑터를 적절하게 위치시키고 지지하도록 측면(79) 및 단부면(80)과 대향하는 표면을 갖춘 노우즈(70)를 짝맞춤으로 수용하는 포켓(183)을 포함한다. 이후, 어댑터는 자신의 모두 또는 일부분의 둘레를 따라 용접된다. 또한, 보스(32)를 구비하면서, 어댑터는 아암으로부터 어댑터를 보다 용이하게 제거하기 위해 트로프 면(72)으로부터 이격되어 있는 것이 바람직하다.

다른 대안의 구성에 있어서, 어댑터(175a)는 위치시키고 지지하기 위한 노우즈(70)에 의지하지 않는 연결 구성부(180a)를 포함한다. 이러한 배열에서, 각각의 로케이터 형성부는 마모 부재와 맞물리고 이를 지지하며 적절하게 위치시키기 위한 특정한 형상 및 공간을 구비하는, 간격을 두고 배치된 한 쌍의 표면을 포함한다. 예컨대, 노우즈(70) 각각의 측면에 대한 트로프 면(72)에는 레그(177a, 178a)와 상호연결되는 비프트(185a)의 내부 가장자리면과 부합하는 형상이 형성된다. 비프트 면(185a)은 치형부를 적절하게 배향시키도록 트로프 면에 대항하게 설정된다. 연결 구성부(180a)를 갖춘 어댑터는 확장된 포켓(183a)을 포함할 수 있는데, 이러한 포켓은 노우즈(70)와 맞물리지 않거나, 또는 노우즈(70)를 포함하는 아암과 함께 사용될 수 있다.

다른 대안의 구성에 있어서, 다른 용접-장착 어댑터는 기부(32) 위로 끼워맞춤될 수 있다. 이러한 구성에 있어서, 어댑터는 전방체(40)를 짝맞춤으로 수용하는 포켓을 포함하고, 아암이 기부(32)의 설형부에 연결되지 않지만 그 위로 끼워맞춤될 수 있게 하는 홈과 같은 구성을 포함한다. 대안으로, 연결 설형부를 갖추지 않은 레그를 구비하지 않거나 또는 레그를 구비하는 기부에는 이러한 용접-장착 어댑터와 함께 사용될 수 있다. 다른 경우에, 기부(32)의 전방체(40)는 적절하게 배향되고, 아암에 용접되는 어댑터에 지지부를 제공한다.

이상의 내용은 본 발명의 바람직한 실시예에 관한 것이다. 청구범위에서 정의되는 바와 같은 본 발명의 정신 및 더 넓은 양상으로부터 벗어나지 않는 범위에서, 다수의 변경예 및 대안예 뿐만 아니라 여러 다른 실시예들이 가능하다.

Claims (129)

1. 전단부를 갖는 기부(base)가 위에 고정되는 굴착 장비 부착용 마모 부재로서,

   상기 굴착 장비에 상기 마모 부재를 고정시키기 위한 후방 장착부와,

   전방 작업부와, 그리고

   상기 기부의 전단부와 맞닿도록 구성되는 후방 지향형 맞댐면(rearward facing abutting surface)을 포함하며,

   상기 맞댐면이 오목 형상을 가지며 수직 방향 및 수평 방향 모두로 만곡되어 있는,

   굴착 장비 부착용 마모 부재.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 기부에 상기 마모 부재를 유지하기 위한 로크가 안으로 수용되는 개구를 더 포함하는,

   굴착 장비 부착용 마모 부재.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 개구가 제1 곡률 반경으로 형성되는 만곡형 후방벽을 구비하며, 상기 맞댐면의 곡률이 제2 곡률 반경으로 형성되고, 상기 제1 곡률 반경 및 상기 제2 곡률 반경 각각이 실질적으로 동일한 위치에서 시작되는,

   굴착 장비 부착용 마모 부재.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 기부 위에 놓이는 레그를 더 포함하며,

   상기 레그는 상기 기부의 상보적인 부분을 수용하기 위한 슬롯을 구비하는,

   굴착 장비 부착용 마모 부재.
5. 전방으로 향하는 볼록한 베어링면을 갖는 기부가 위에 고정되는 굴착 장비 부착용 마모 부재로서,

   상기 기부 둘레를 적어도 부분적으로 둘러싸는 후방 장착부와,

   전방 작업부와,

   상기 기부의 베어링면과 맞닿도록 구성되며 오목 형상을 가지며 대체로 제1 축선을 중심으로 만곡되어 있는 후방 지향형 맞댐면과, 그리고

   전방벽 부분과 후방벽 부분을 구비하며 로크를 수용하기 위한 개구를 포함하며,

   상기 후방벽 부분이 상기 로크와 맞물리도록 구성되어 상기 굴착 장비에 상기 마모 부재를 유지시키고, 상기 후방벽 부분이 오목 형상을 가지며 대체로 제2 축선을 중심으로 대체로 상기 제1 축선과 평행하게 만곡되어 있으며, 상기 후방벽 부분의 곡률이 제1 곡률 반경으로 형성되고, 상기 맞댐면의 곡률이 제2 곡률 반경으로 형성되며, 상기 제1 곡률 반경 및 상기 제2 곡률 반경 각각이 실질적으로 동일한 위치에서 시작되는,

   굴착 장비 부착용 마모 부재.
6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 기부 위에 놓이는 레그를 더 포함하며, 상기 개구가 상기 레그 내에 형성되는,

   굴착 장비 부착용 마모 부재.
7. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 개구는 전방벽 부분 및 후방벽 부분을 구비하며, 상기 후방벽 부분은 상기 로크와 맞물리도록 구성되어 상기 굴착 장비에 상기 마모 부재를 유지시키며, 상기 후방벽 부분은 오목 형상을 가지며 만곡되어 있는,

   굴착 장비 부착용 마모 부재.
8. 제 3 항에 있어서,

   상기 맞댐면 및 상기 후방벽은 각각 대체로 구형 세그먼트를 형성하는,

   굴착 장비 부착용 마모 부재.
9. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 기부의 상보적인 부분과 맞물리며 종축 방향 이외의 방향으로 상기 기부로부터 상기 마모 부재가 해제되는 것을 방지하도록 구성되는 연결 구성부를 더 포함하는,

   굴착 장비 부착용 마모 부재.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 연결 구성부는 상기 기부의 상보적인 부분을 수용하도록 구성되는 설형부 또는 슬롯인,

    굴착 장비 부착용 마모 부재.
11. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 개구는 상기 마모 부재의 후방벽 내에서 개방되는 축방향 세그먼트 및 횡방향 세그먼트를 포함하는,

    굴착 장비 부착용 마모 부재.
12. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 기부의 측면 부분들을 수용하기 위한 후방 지향형 홈을 더 포함하며, 상기 홈이 상기 맞댐면을 포함하는,

    굴착 장비 부착용 마모 부재.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 홈은 상기 굴착 장비의 굴착 가장자리 둘레를 감싸는 오목한 가장자리면이 각각 제공되는 측벽들에 의해 일부분이 형성되며, 상기 오목한 가장자리면 각각은 사용시 균열 발생을 감소시키기 위한 리브들을 포함하는,

    굴착 장비 부착용 마모 부재.
14. 제 12 항에 있어서,

    상기 홈은 상기 굴착 장비의 굴착 가장자리 둘레를 감싸는 오목한 가장자리면이 각각 제공되는 측벽들에 의해 일부분이 형성되며, 상기 오목한 가장자리면 각각은 상기 굴착 가장자리와 맞닿는 횡방향으로(laterlly) 평평한 표면들을 포함하여 상기 굴착 가장자리에 대해 상기 마모 부재를 지향시키는 특성을 포함하는,

    굴착 장비 부착용 마모 부재.
15. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서,

    상기 후방 장착부는 상기 기부 상에 형성되는 설형부를 수용하도록 구성되는 슬롯을 포함하는,

    굴착 장비 부착용 마모 부재.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 슬롯은 종축 방향 이외의 방향으로 상기 기부로부터 해제되는 것을 방지하도록 상기 설형부의 상보적인 부분과 맞물리는 한 쌍의 홈들을 포함하는,

    굴착 장비 부착용 마모 부재.
17. 제 15 항에 있어서,

    상기 슬롯은 대체로 T자형 구성부를 구비하는,

    굴착 장비 부착용 마모 부재.
18. 제 4 항에 있어서,

    상기 맞댐면은 상기 슬롯의 전단부 벽을 형성하는,

    굴착 장비 부착용 마모 부재.
19. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 맞댐면은 연속적인 만곡면인,

    굴착 장비 부착용 마모 부재.
20. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 맞댐면은 대체로 구형 세그먼트인,

    굴착 장비 부착용 마모 부재.
21. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 맞댐면 위와 아래에 대체로 평평하며 종방향으로 연장되는 표면을 더 포함하는,

    굴착 장비 부착용 마모 부재.
22. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 전방 작업부는 추가의 부품을 장착하기 위한 노우즈인,

    굴착 장비 부착용 마모 부재.
23. 굴착 장비에 마모 부재를 장착하기 위한 조립체로서,

    상기 굴착 장비의 굴착부에 고정되도록 구성되며, 만곡된 볼록형 전방 베어링면 및 후방 베어링면을 포함하는 기부와,

    제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 마모 부재와, 그리고

    상기 기부로부터 상기 마모 부재가 해제되는 것을 방지하고 상기 후방 베어링면과 대향하도록 상기 개구 안으로 수용되는 로크를 포함하는,

    굴착 장비에 마모 부재를 장착하기 위한 조립체.
24. 전방 가장자리와, 상기 전방 가장자리를 따라 이격되어 배치되는 복수의 노우즈를 구비하며, 상기 노우즈 각각이 상기 전방 가장자리의 전방으로 돌출되는, 아암과,

    상기 노우즈 각각에서 상기 아암에 고정되는 부착물로서, 상기 부착물 각각이 상기 아암의 전방 가장자리의 전방으로 돌출되는 전방부, 상기 아암 상에 상기 부착물을 위치시키도록 상기 복수의 노우즈 중 하나와 짝맞춤으로 맞물리는 공동, 및 상기 아암 위에 놓이는 후방으로 연장되는 하나 이상의 레그를 포함하는 부착물과, 그리고

    상기 아암에 상기 부착물을 고정시키기 위한 고정 수단을 포함하는,

    준설기 커터헤드.
25. 제 24 항에 있어서,

    상기 아암에 상기 부착물 각각을 고정시키기 위한 상기 고정 수단은 용접을 포함하는,

    준설기 커터헤드.
26. 제 25 항에 있어서,

    상기 부착물 각각은 상기 아암과 직면하도록 구성되는 내부면을 포함하며, 상기 내부면은 외주 가장자리, 및 상기 외주 가장자리의 적어도 일부분과 대체로 평행하게 연장되는 홈을 구비하는,

    준설기 커터헤드.
27. 제 26 항에 있어서,

    상기 홈은 상기 부착물 각각의 내부면의 실질적으로 전체 외주 둘레로 연장되는,

    준설기 커터헤드.
28. 제 26 또는 제 27 항에 있어서,

    상기 홈은 상기 내부면의 외주를 따라 상기 아암에 상기 부착물 각각을 용접함으로써 생성되는 열 영향 지대(heat affected zone)에 인접하게 자리배치되는,

    준설기 커터헤드.
29. 제 26 항에 있어서,

    상기 홈은 각각의 상기 부착물 내의 상기 내부면으로부터 멀리 떨어져 있는 둥근 바닥면을 포함하는,

    준설기 커터헤드.
30. 제 24 항에 있어서,

    상기 부착물 각각을 고정하기 위한 고정 수단은 상기 부착물 내의 개구 안으로 제거가능하게 수용되는 로크를 포함하는,

    준설기 커터헤드.
31. 전방 가장자리와, 상기 전방 가장자리를 따라 고정되는 복수의 기부를 포함하는 아암과;

    상기 기부의 각각에서 상기 아암을 고정시키는 어댑터로서, 상기 어댑터 각각이 포인트를 장착하기 위해 상기 아암의 상기 전방 가장자리의 전방으로 돌출되는 노우즈, 상기 아암 상에 상기 어댑터를 배치시키도록 상기 복수의 기부 중 하나와 맞물리는 공동, 및 개구를 포함하는 어댑터; 그리고

    상기 아암에 상기 어댑터를 해제가능하게 고정시키기 위해 상기 어댑터 각각 내의 상기 개구 안으로 제거가능하게 삽입되는 로크를 포함하는,

    준설기 커터헤드.
32. 제 31 항에 있어서,

    상기 기부 각각은 복수의 레일을 포함하며, 상기 어댑터 각각은 상기 레일 각각을 수용하기 위한 홈을 포함하는,

    준설기 커터헤드.
33. 일단부에서 링에 의해 그리고 대향 단부에서 허브에 의해 서로 연결되며, 전방 가장자리를 각각 구비하는 복수의 아암과,

    상기 아암 각각에 고정되는 복수의 기부와,

    a)립의 전방 가장자리로부터 전방으로 돌출되며 굴착 치형부의 형성부 내에 마모 부재를 장착하도록 구성되는 노우즈, b)상기 복수의 기부 중 하나와 맞물리도록 후방으로 연장되는 장착부, 및 c)개구를 포함하며, 상기 아암 각각에 제거가능하게 고정되는 복수의 어댑터와, 그리고

    상기 복수의 어댑터 중 하나의 어댑터의 상기 개구 안으로 제거가능하게 각각이 수용되며, 상기 복수의 아암 중 하나의 아암에 상기 하나의 어댑터를 해제가능하게 고정하기 위해 상기 기부 중 하나와 맞물리는 복수의 로크를 포함하는,

    준설기 커터헤드.
34. 제 33 항에 있어서,

    상기 기부 각각은 종방향 설형부를 포함하며, 상기 어댑터 각각은 상기 설형부를 수용하는 종방향 슬롯을 포함하는,

    준설기 커터헤드.
35. 제 34 항에 있어서,

    상기 설형부 각각은 한 쌍의 레일들을 포함하며, 상기 슬롯 각각은 상기 레일들을 수용하고 상기 어댑터의 종방향이 아닌 이동을 방지하기 위한 한 쌍의 홈들을 포함하는,

    준설기 커터헤드.
36. 제 33 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 기부 각각은 후방으로 연장되는 하나 이상의 레그, 및 상기 레그의 후단부에서의 베어링면을 더 포함하는,

    준설기 커터헤드.
37. 제 33 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 기부 각각은 상기 기부가 고정되는 상기 아암의 전방 가장자리의 전방으로 돌출되는 전방 본체를 포함하는,

    준설기 커터헤드.
38. 제 33 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 아암 각각은 상기 전방 가장자리로부터 전방으로 돌출되는 복수의 로케이터 노우즈를 포함하며, 상기 기부 각각은 상기 복수의 로케이터 노우즈 중 하나를 짝맞춤으로 수용하기 위한 공동을 포함하는,

    준설기 커터헤드.
39. 일단부에서 링에 의해 그리고 대향 단부에서 허브에 의해 서로 연결되며, 전방 가장자리를 각각이 구비하는 복수의 아암과,

    굴착 치형부의 형성부 내에 마모 부재를 장착하기 위한 노우즈를 형성하는 전단부, 및 개구를 포함하는 하나 이상의 후방 장착부를 각각이 포함하며, 용접없이 상기 아암 각각에 해제가능하게 고정되는 복수의 어댑터와, 그리고

    상기 아암에 상기 어댑터를 해제가능하게 고정하기 위해 각각의 상기 어댑터 내의 개구 안으로 제거가능하게 삽입되는 로크를 포함하는,

    준설기 커터헤드.
40. 제 39 항에 있어서,

    상기 아암 각각에 복수의 기부가 고정되며, 상기 어댑터 각각의 후방 장착부는 상기 복수의 기부 중 하나의 기부의 일부를 수용하는 슬롯을 구비하는 후방으로 연장되는 레그를 포함하는,

    준설기 커터헤드.
41. 전방 가장자리와, 상기 전방 가장자리를 따라 배치되는 복수의 로케이터 형성부를 구비하는 아암으로서, 상기 로케이터 형성부 각각이, 상기 아암의 외향으로 연장되는 제1 종축선을 형성하는 동일한 형상을 가지며, 상기 로케이터 형성부 각각의 상기 제1 종축선이 상기 아암 상의 하나 이상의 다른 로케이터 형성부의 제1 종축선과 상이한 각도를 이루면서 상기 아암의 상기 전방 가장자리와 교차하도록 상기 아암의 상기 전방 가장자리에 대한 독특한 배향을 갖는, 아암과,

    상기 로케이터 형성부 각각에서 상기 아암에 고정되는 부착물로서, 상기 아암의 전방 가장자리의 전방으로 돌출되며 제2 종축선을 갖는 전방부, 상기 전방 가장자리의 후방으로 상기 아암 위로 연장되는 레그, 상기 복수의 로케이터 형성부 중 하나의 로케이터 형성부와 짝맞춤으로 맞물리는 후방 지향형 연결 형성부를 각각이 포함하며, 상기 연결 형성부가 상기 아암을 따라 상기 하나의 로케이터 형성부와 접촉하는 위치설정면(positioning surface)을 포함하며, 상기 하나의 로케이터 형성부의 제1 종축선에 대한 특정 배향이 상기 아암의 상기 전방 가장자리를 따라 상기 부착물 각각에 대해 동일하도록, 상기 위치설정면이 상기 하나의 로케이터 형성부의 제1 종축선에 관한 특정 배향으로 상기 제2 종축선을 위치설정하는, 부착물과, 그리고

    상기 위치설정면과 상기 로케이터 형성부의 접촉에 의해 결정되는 상기 특정 배향으로 상기 아암에 기부(base)를 고정시키기 위한 고정 수단을 포함하는,

    준설기 커터헤드.
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