KR101691447B1 - 굴삭 투스 및 굴삭구 - Google Patents

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가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
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Abstract

굴삭 투스(30)는, 투스 본체(31)와, 삽입공(32)과, 삽입공(32)의 가장 깊은 부분으로부터 돌출하는 제1 지지부(101) 및 제2 지지부(102)를 가진다. 삽입공(32)은, 제1 지지부(101)와 제2 지지부(102)의 사이에 형성되는 사인 포켓(33)과, 제1 지지부(101) 및 제2 지지부(102)의 양측에 형성되는 제1 연장공(34) 및 제2 연장공(35)을 가진다.

Description

굴삭 투스 및 굴삭구{DIGGING TOOTH AND DIGGING DEVICE}
본 발명은, 작업 기계에 사용되는 굴삭 투스(digging tooth) 및 굴삭구(掘削具)에 관한 것이다.
유압 셔블(hydraulic shovel) 등의 작업 기계는, 일반적으로 버킷(bucket)이나 리퍼(ripper) 등의 굴삭구를 구비하고 있다. 굴삭구의 선단에는, 어댑터가 고정되어 있다. 어댑터에는, 커팅 블레이드(cutting blade)인 굴삭 투스가 장착된다. 굴삭 투스에는, 어댑터를 삽입하기 위한 삽입공이 형성되어 있다. 굴삭 투스에 삽입된 어댑터는, 선단부 이외의 부위가 삽입공의 내면과 맞닿는다. 예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 굴삭 투스는, 굴삭 작업에 반복 사용되고 있는 중에, 외면과 내면이 마모되므로, 적절히 교환할 필요가 있다.
일본 공개특허 제2011―246974호 공보
굴삭 작업 중에는, 어댑터와 굴삭 투스의 맞닿은 면에 높은 응력이 걸린다. 또한, 굴삭 투스에 걸리는 응력의 방향이 변경되면, 어댑터에 대하여 굴삭 투스가 약간 요동(搖動)한다. 또한, 어댑터와 굴삭 투스의 간극에는 외부로부터 토사 등이 침입한다. 이들의 이유에 의해 굴삭 투스와 어댑터의 맞닿은 면이 마모된다. 어댑터 및 굴삭 투스의 맞닿은 면이 마모되면, 굴삭 투스가 어댑터에 대하여 더욱 요동하기 쉬워져, 마모는 더욱 촉진된다. 이와 같은 악순환에 의해, 제품 수명이 짧아진다.
본 발명은, 전술한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이며, 마모나 요동을 억제 가능한 굴삭 투스 및 굴삭구를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 측면에 관한 굴삭 투스는, 어댑터에 장착되는 굴삭 투스로서, 투스 본체와, 어댑터를 삽입하기 위한 삽입공과, 한 쌍의 지지부를 구비한다. 투스 본체는, 기단면(基端面)을 가지고, 제1 방향으로 연장된다. 삽입공은, 투스 본체의 기단면에 형성된다. 한 쌍의 지지부는, 삽입공의 가장 깊은 부분으로부터 돌출한다. 삽입공은, 한 쌍의 지지부의 사이에 형성되는 오목부와, 한 쌍의 지지부의 양측에 형성되고, 제1 방향으로 연장되는 한 쌍의 연장공(延長孔)을 가진다.
본 발명의 제1 측면에 관한 굴삭 투스에 의하면, 한 쌍의 지지부를 어댑터에 접촉시킴으로써, 굴삭 투스의 어댑터에 대한 요동, 이른바 덜거덕거림을 억제할 수 있다. 또한, 어댑터와 굴삭 투스와의 간극으로부터 침입한 토사를 삽입공에 수용할 수 있으므로, 침입한 토사에 의해 어댑터나 굴삭 투스가 마모되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 한 쌍의 연장공이 형성되어 있는 것에 의해, 어댑터의 선단의 코너부가 삽입공의 내벽에 닿는 것을 억제할 수 있으므로, 삽입공 내에서 어댑터와 투스가 손상되는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 제2 측면에 관한 굴삭 투스는, 제1 측면에 관한 것이며, 한 쌍의 축공(軸孔)을 구비한다. 한 쌍의 축공은, 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라 투스 본체를 관통하고, 삽입공에 연결된다. 한 쌍의 축공의 중심을 지나서 제1 방향 및 제2 방향에 평행한 단면(斷面)에 있어서, 한 쌍의 축공의 중앙에 위치하는 기준점과 오목부의 가장 깊은 부분과의 간격은, 기준점과 삽입공의 가장 깊은 부분과의 간격보다 크다.
본 발명의 제2 측면에 관한 굴삭 투스에 의하면, 삽입부가 손상되기 전에 여유를 가지고, 제2 구멍을 노출시키는 것이 가능하다. 그러므로, 굴삭 투스의 교환 시기를 조기에 인식시킬 수 있다.
본 발명의 제3 측면에 관한 굴삭 투스는, 제1 측면에 관한 것이며, 한 쌍의 연장공은, 상기 오목부보다 얕고 또한 좁다.
본 발명의 제3 측면에 관한 굴삭 투스에 의하면, 통상의 사용 환경에 있어서, 한 쌍의 연장공보다 먼저 오목부를 개구시킬 수 있다. 그러므로, 삽입부가 손상되기 전에 여유를 가지고, 굴삭 투스의 교환 시기를 인식시킬 수 있다.
본 발명의 제4 측면에 관한 굴삭 투스는, 제1 내지 제3 측면에 관한 것이며, 한 쌍의 지지부는, 삽입공에 삽입된 어댑터의 선단부와 소정 간격을 두고 대향한다.
본 발명의 제4 측면에 관한 굴삭 투스에 의하면, 어댑터의 요동을 소정 범위 내로 제한할 수 있다.
본 발명의 제5 측면에 관한 굴삭 투스는, 제1 내지 제4 어느 하나의 측면에 관한 것이며, 투스 본체는, 기단면으로부터 돌출하는 볼록부를 가진다.
본 발명의 제5 측면에 관한 투스에 의하면, 볼록부를 어댑터의 오목부에 끼워맞추는 것에 의해, 굴삭 투스가 어댑터에 대하여 요동하는 것을 더욱 억제할 수 있다.
본 발명의 제6 측면에 관한 굴삭구는, 굴삭구 본체와, 굴삭 투스와, 어댑터를 구비한다. 굴삭 투스는, 제1 방향으로 연장되는 투스 본체와, 투스 본체의 기단면에 형성되는 삽입공과, 삽입공의 가장 깊은 부분으로부터 돌출하는 지지부를 가진다. 어댑터는, 굴삭구 본체에 고정되는 고정부와, 삽입공에 삽입되는 삽입부를 가진다. 지지부는, 삽입부의 선단과 소정 간격을 두고 대향한다.
본 발명의 제6 측면에 관한 굴삭구에 의하면, 오목부에 있어서, 어댑터와 굴삭 투스와의 간극으로부터 침입한 토사를 수용하는 것에 의해, 침입한 토사에 의해 어댑터나 굴삭 투스의 맞닿은 면이 마모되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 삽입공의 내벽뿐 아니라, 한 쌍의 지지부로 어댑터를 지지할 수 있으므로, 굴삭 투스가 어댑터에 대하여 요동하는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 제7 측면에 관한 굴삭 투스는, 제6 측면에 관한 것이며, 굴삭 투스는, 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라 투스 본체를 관통하고, 삽입공에 연결되는 한 쌍의 축공을 가진다. 한 쌍의 축공의 중심을 지나서 제1 방향 및 제2 방향에 평행한 단면에 있어서, 제2 방향에서의 삽입부와 지지부와의 간격은, 제2 방향에서의 한 쌍의 축공의 중심과 지지부와의 간격의 5% 이하이다.
본 발명의 제7 측면에 관한 굴삭구에 의하면, 삽입부의 선단과 지지부를 필요 충분히 근접시킬 수 있다. 그러므로, 굴삭 투스가 경사진 경우에, 어댑터로 투스를 적절히 지지할 수 있다.
본 발명의 제8 측면에 관한 굴삭 투스는, 제6 또는 제7 측면에 관한 것이며, 투스 본체는, 기단면으로부터 돌출하는 볼록부를 포함한다. 고정부는, 볼록부가 끼워맞추어지는 오목부를 포함한다.
본 발명의 제8 측면에 관한 굴삭구에 의하면, 볼록부를 어댑터의 오목부에 끼워맞추는 것에 의해, 굴삭 투스가 어댑터에 대하여 요동하는 것을 더욱 억제할 수 있다.
본 발명에 의하면, 마모나 요동을 억제 가능한 굴삭 투스 및 굴삭구를 제공할 수 있다.
도 1은 버킷의 사시도이다.
도 2는 버킷의 사시도이다.
도 3은 투스 장착체의 상면도이다.
도 4는 투스 장착체의 측면도이다.
도 5는 투스 장착체의 분해사시도이다.
도 6은 굴삭 투스의 사시도이다.
도 7은 도 4의 A―A 단면도(斷面圖)(요동 시)이다.
도 8은 도 4의 A―A 단면도(통상 시)이다.
도 9는 굴삭 투스의 구성을 나타낸 단면도이다.
이하에 있어서, 도면을 참조하면서 실시형태에 대하여 설명한다. 이하의 실시형태에서는, 굴삭구의 일례로서, 유압 셔블 등의 작업 기계에 사용되는 버킷(100)에 대하여 설명한다.
[버킷(100)의 전체 구성]
도 1 및 도 2는, 버킷(100)의 사시도이다. 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 버킷 본체(10)와, 복수의 투스 장착체(15)를 구비한다.
버킷 본체(10)는, 제1 측벽(11)과, 제2 측벽(12)과, 래퍼(wrapper)(13)를 가진다. 제1 측벽(11)과 제2 측벽(12)은, 서로 대향한다. 제1 측벽(11) 및 제2 측벽(12)의 각각은, 측면에서 볼 때, 대략 원호와 현(弦)으로 에워싸인 형상을 가지는 평판이다. 래퍼(13)는, 제1 측벽(11)과 제2 측벽(12)의 대략 원호를 따라 배치되는 곡판이다. 래퍼(13)와, 제1 측벽(11) 및 제2 측벽(12)은 용접에 의해 고착된다. 래퍼(13)는, 하측 에지부(13a)(즉, 버킷 선단부)를 포함한다. 제1 측벽(11), 제2 측벽(12) 및 래퍼(13)는, 토사를 수용하기 위한 수용 공간(10V)을 형성한다.
복수의 투스 장착체(15) 각각은, 어댑터(20)와, 굴삭 투스(30)(이하, 투스라고 함)와, 장착 기구(機構)(40)에 의해 구성된다.
각 어댑터(20)는, 래퍼(13)의 하측 에지부(13a)에 소정 간격으로 고정된다. 어댑터(20)는, 하측 에지부(13a)에 용접되어 있어도 된다. 장시간의 사용에 의해 마모된 어댑터(20)는, 하측 에지부(13a)로부터 분리되고, 신품의 어댑터(20)로 교환된다. 본 실시형태에서는, 어댑터(20) 중 래퍼(13)에 고정되는 측을 어댑터(20)의 기단으로 하고, 기단의 반대측을 어댑터(20)의 선단으로 한다.
투스(30)는, 어댑터(20)의 선단에 장착된다. 투스(30)는, 클로우형(claw type)의 외형을 가지고 있고, 선단을 향해 서서히 얇아지도록 형성되어 있다. 투스(30)의 선단은, 굴삭 시에, 커팅 블레이드로서 작용한다. 장시간의 사용에 의해 마모된 투스(30)는, 어댑터(20)로부터 분리되고, 신품의 투스(30)로 교환된다. 본 실시형태에서는, 투스(30) 중 커팅 블레 이드가 있는 측을 투스(30)의 선단으로 하고, 어댑터(20)에 장착되는 측을 투스(30)의 기단으로 한다.
장착 기구(40)는, 어댑터(20)에 투스(30)를 장착하기 위해 사용된다. 장착 기구(40)는, 어댑터(20) 및 투스(30)의 내부에 배치된다. 장착 기구(40)를 분해함으로써, 어댑터(20)로부터 마모된 투스(30)를 분리해 낼 수 있다.
[투스 장착체(15)의 구성]
도 3은, 투스 장착체(15)의 상면도이다. 도 4는, 투스 장착체(15)의 측면도이다. 도 5는, 투스 장착체(15)의 분해사시도이다. 도 6은, 투스(30)의 사시도이다. 그리고, 이하의 설명에서는, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 투스 본체(31)가 연장되는 방향[즉, 투스(30)의 기단과 선단을 연결하는 방향]을 "제1 방향"이라고 하고, 투스 본체(31)가 평평하고 연장되는 방향을 "제2 방향"이라고 하고, 제1 방향과 제2 방향과 직교하는 방향을 "제3 방향"이라고 한다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 어댑터(20)는, 고정부(21)와, 삽입부(22)를 가진다. 고정부(21)는, 어댑터(20)의 기단측(基端側)이 양 다리(legs)로 나누어지는 것에 의해 형성된다. 고정부(21)는, 버킷 본체(10)의 하측 에지부(13a)를 끼워넣어져 있다. 고정부(21)는, 용접 등에 의해 하측 에지부(13a)에 고정된다.
고정부(21)는, 도 3∼도 5에 나타낸 바와 같이, 전면(前面)(21S1)과, 상면(21S2)과, 하면(21S3)과, 제1 오목부(21T1)와, 제2 오목부(21T2)를 가진다. 전면(21S1)은, 투스(30)가 어댑터(20)에 장착되었을 때 투스(30)와 대향한다. 상면(21S2)은, 전면(21S1)에 이어진다. 하면(21S3)은, 전면(21S1)에 연속되고, 상면(21S2)의 반대에 설치된다. 제1 오목부(21T1)는, 전면(21S1) 및 상면(21S2)에 형성된다. 제1 오목부(21T1)는, 전면(21S1) 및 상면(21S2)에 연속되어 개구된다. 제1 오목부(21T1)에는, 후술하는 투스(30)의 제1 볼록부(31T1)가 끼워맞추어진다. 제2 오목부(21T2)는, 전면(21S1) 및 하면(21S3)에 형성된다. 제2 오목부(21T2)는, 전면(21S1) 및 하면(21S3)에 연속되어 개구된다. 제2 오목부(21T2)에는, 후술하는 투스(30)의 제2 볼록부(31T2)가 끼워맞추어진다. 제1 오목부(21T1)에 제1 볼록부(31T1)가 끼워맞추어지고, 제2 오목부(21T2)에 제2 볼록부(31T2)가 끼워맞추는 것에 의해, 제2 방향에서의 투스(30)의 요동이 억제된다. 단, 이와 같은 고정부(21)에는, 제1 볼록부(31T1) 및 제2 볼록부(31T2)를 구비하지 않는 종래 주지의 투스도 장착할 수 있다.
삽입부(22)는, 고정부(21)의 전면(21S1)으로부터 돌출한다. 삽입부(22)는, 후술하는 투스 본체(31)의 삽입공(32)(도 6 참조)에 삽입된다. 삽입부(22)는, 도 3∼도 5에 나타낸 바와 같이, 제1 측면(22S1)과, 제2 측면(22S2)과, 상면(22S3)과, 하면(22S4)과, 선단면(22S5)과, 삽통공(揷通孔)(22a)을 가진다. 제1 측면(22S1)과, 제2 측면(22S2)은, 서로 반대측에 설치된다. 상면(22S3)과 하면(22S4)은, 서로 반대측에 설치된다. 선단면(22S5)은, 제1 측면(22S1), 제2 측면(22S2), 상면(22S3) 및 하면(22S4)으로 이어진다. 본 실시형태에 있어서, 선단면(22S5)은, 상면(22S3)로부터 하면(22S4)에 걸쳐 원활하게 만곡되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 선단면(22S5)은, 예를 들면, 평면으로 해도 된다. 삽통공(22a)은, 삽입부(22)를 제1 측면(22S1)으로부터 제2 측면(22S2)까지 관통하고 있다. 삽통공(22a)에는, 후술하는 장착 기구(40)의 핀(41)이 삽통(揷通)된다.
도 6은, 투스(30)를 기단측으로부터 본 도면이다. 투스(30)는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 투스 본체(31)와, 삽입공(32)과, 제1 축공(36)과, 제2 축공(37)을 가진다.
투스 본체(31)는, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 제1 방향에 있어서 끝이 가는 형상으로 형성되어 있다. 또한, 투스 본체(31)는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 컵형으로 형성되어 있다.
투스 본체(31)는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 제1 내측면(31S1)과, 제2 내측면(31S2)과, 내상면(內上面)(31S3)과, 내하면(內下面)(31S4)과, 배면(31S5)(기단면의 일례)과, 제1 볼록부(31T1)와, 제2 볼록부(31T2)와, 제1 지지부(101)와, 제2 지지부(102)를 가진다. 제1 내측면(31S1)은, 삽입부(22)의 제1 측면(22S1)과 대향한다. 제1 내측면(31S1)과, 제1 측면(22S1)과의 사이에는, 미소한 간극이 형성되어 있어도 된다. 제2 내측면(31S2)은, 삽입부(22)의 제2 측면(22S2)과 대향한다. 제2 내측면(31S2)과 제2 측면(22S2)과의 사이에는, 미소한 간극이 형성되어 있어도 된다. 내상면(31S3)은, 삽입부(22)의 상면(22S3)과 맞닿는다. 내하면(31S4)은, 삽입부(22)의 하면(22S4)과 맞닿는다. 배면(31S5)은, 고정부(21)의 전면(21S1)과 대향한다. 배면(31S5)과 전면(21S1)과의 사이에는, 간극이 형성되어 있어도 된다. 배면(31S5)인 기단면에는, 삽입공(32)이 형성되어 있다.
제1 볼록부(31T1)는, 배면(31S5)으로부터 돌출한다. 제1 볼록부(31T1)는, 고정부(21)의 제1 오목부(21T1)에 삽입된다. 제1 볼록부(31T1)와 제1 오목부(21T1)와의 사이에는 간극이 형성된다. 제2 볼록부(31T2)는, 삽입공(32)을 협지(sandwich)하여 제1 볼록부(31T1)의 반대측에 있어서 배면(31S5)으로부터 돌출한다. 제2 볼록부(31T2)는, 고정부(21)의 제2 오목부(21T2)에 끼워맞추어진다.
제1 지지부(101)와 제2 지지부(102)(한 쌍의 지지부의 일례)는, 제2 방향으로 이격되어 삽입공(32)의 가장 깊은 부분으로부터 돌출되어 있다. 제1 지지부(101)와 제2 지지부(102)는, 사인 포켓(33)의 양측에 배치된다. 환언하면, 사인 포켓(33)은, 제1 지지부(101)와 제2 지지부(102)와의 사이에 있는 오목부이다. 제1 지지부(101)는, 제1 지지면(101S)을 가진다. 제1 지지면(101S)은, 삽입공(32)의 바닥면의 일부를 형성하고 있다. 제1 지지면(101S)은, 삽입부(22)의 선단면(22S5)과 대향한다. 제1 지지면(101S)과 선단면(22S5)과의 사이에는, 소정의 미소한 간극이 형성되어 있다. 제2 지지부(102)는, 제2 지지면(102S)을 가진다. 제2 지지면(102S)은, 삽입공(32)의 바닥면의 일부를 형성하고 있다. 제2 지지면(102S)은, 삽입부(22)의 선단면(22S5)과 대향한다. 제2 지지면(102S)과 선단면(22S5)과의 사이에는, 소정의 미소한 간극이 형성되어 있다.
여기서, 도 7은, 도 4의 A―A 단면도이다. 단, 도 7에 나타내는 투스(30) 및 어댑터(20)는, 굴삭 작업에 상당 시간 사용되고 있고, 투스(30)가 어댑터(20)에 대하여 제2 방향으로 요동하고 있다. 즉, 도 7에서는, 굴삭 작업에 사용되는 것에 의해 투스(30)와 어댑터(20)의 끼워맞춤부가 마모되고, 투스(30)의 어댑터(20)에 대한 요동이 크게 된 상태가 도시되어 있다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 제1 내측면(31S1)의 전단부(前端部)는, 제1 측면(22S1의 전단부와 맞닿는다. 또한, 제2 내측면(31S2)의 후단부는, 제2 측면(22S2)의 후단부와 맞닿는다. 투스(30) 및 어댑터(20)가 굴삭 작업 사용의 이력이 없는 시점에서는, 이상의 2개소에서 투스(30)와 어댑터(20)는 맞닿는다. 굴삭 작업에의 사용에 따라 투스(30)와 어댑터(20)의 끼워맞춤부의 마모가 진행하여 투스(30)의 덜거덕거림이 어느 정도 커지면, 제2 지지면(102S)과 선단면(22S5)이 더욱 맞닿게 된다. 이와 같이, 삽입부(22)에 대하여 경사진 투스(30)는, 어댑터(20)에 의해 3점 지지되어 있다. 특히, 제2 지지면(102S)이 선단면(22S5)과 맞닿아 있으므로, 어댑터(20)의 양측과 전방에서의 투스(30)의 지지가 실현되어 있다.
그리고, 도시하지 않지만, 도 7에 나타내는 방향과 반대 방향으로 투스(30)가 경사진 경우에는, 제1 내측면(31S1)의 후단부와 제1 측면(22S1)의 후단부가 맞닿고, 제2 내측면(31S2)의 전단부와 제2 측면(22S2)의 전단부가 맞닿고, 제1 지지면(101S)과 선단면(22S5)이 맞닿는다. 이로써, 도 7에 나타낸 경우와 마찬가지로, 투스(30)는, 어댑터(20)에 의해 3점 지지된다.
이로써, 본 실시형태의 투스(30)에 의하면, 종래의 투스와 비교하여, 굴삭 작업에 의해 투스의 덜거덕거림이 커지는 것을 억제할 수 있다. 투스의 덜거덕거림은 끼워맞춤부의 마모를 촉진시켜 투스 및 어댑터의 수명을 줄이므로, 본 실시형태의 투스(30)에 의하면, 부품 수명을 종래의 투스보다 길게 할 수 있다.
삽입공(32)은, 도 6에 나타낸 바와 같이, 투스 본체(31)의 배면(31S5)(기단면)에 형성된다. 삽입공(32)은, 어댑터(20)의 삽입부(22)를 삽입하기 위한 구멍이다. 삽입공(32)은, 어댑터(20)의 외형에 대응한 끝이 가는 형상으로 형성되어 있다. 삽입공(32)의 바닥면의 일부는, 제1 지지면(101S) 및 제2 지지면(102S)이다. 또한, 삽입공(32)의 내주면은, 제1 내측면(31S1), 제2 내측면(31S2), 내상면(31S3) 및 내하면(31S4)이다.
삽입공(32)은, 사인 포켓(33)과, 제1 연장공(34)과, 제2 연장공(35)을 포함한다. 사인 포켓(33)은, 도 6에 나타낸 바와 같이, 삽입공(32)의 바닥면 측의 제2 방향에서의 중간부에 형성되어 있다. 사인 포켓(33)은, 투스 본체(31)의 제1 지지부(101)와 제2 지지부(102)의 사이에 형성된다. 환언하면, 사인 포켓(33)은, 제1 지지부(101)와 제2 지지부(102)와의 사이에 있는 오목부이다.
여기서, 사인 포켓(33)의 기능에 대하여, 도 7을 참조하여 설명한다.
먼저, 사인 포켓(33)은, 어댑터(20)와 투스(30)와의 간극으로부터 침입한 토사를 모아 두는 기능을 가진다. 이로써, 침입한 토사가, 어댑터(20)와 투스(30)와의 사이, 구체적으로는, 삽입부(22)와 제1 지지부(101) 및 제2 지지부(102) 각각과의 사이에 끼이는 것을 억제할 수 있다. 삽입부(22)와 제1 지지부(101) 및 제2 지지부(102) 각각과의 사이에 토사가 끼이면 양 지지부 및 그 주변의 마모가 촉진되어, 투스(30)의 덜거덕거림이 커진다. 덜거덕거림이 커지면, 마모는 더욱 촉진되어, 투스(30) 및 어댑터(20)의 수명을 짧게 한다. 사인 포켓(33)은, 전술한 바와 같이, 침입한 토사를 모아 두는 기능을 가지므로, 투스(30) 및 어댑터(20)의 끼워맞춤부의 마모를 억제할 수 있다.
또한, 도 7의 파선(破線)은, 투스(30)가 마모되어 가는 모양을 가상적으로 나타내는 마모 라인이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 초기 단계에서 투스(30)의 선단 양측이 마모에 의해 결손(缺損)된 후, 투스(30)의 선단이 전체적으로 같은 정도의 속도로 마모된다. 또한 마모가 진행되면, 사인 포켓(33)이 투스(30)의 선단에 노출된다. 오퍼레이터는, 투스(30)의 선단에 사인 포켓(33)이 노출된 것, 즉 투스(30)의 선단에 구멍이 개방된 것을 확인하여, 투스(30)의 사용 수명이 가까워진 것을 인식한다. 그리고, 사인 포켓(33)은, 통상의 사용 환경에 있어서 제1 연장공(34) 및 제2 연장공(35)보다 먼저 노출되도록 설계되어 있는 것이 바람직하다. 사인 포켓(33)과 제1 연장공(34) 및 제2 연장공(35)와의 위치 관계에 대해서는 후술한다.
제1 연장공(34) 및 제2 연장공(35)(한 쌍의 연장공의 일례)은, 삽입공(32)의 일부이다(도 8 참조). 제1 연장공(34) 및 제2 연장공(35)은, 제1 지지부(101) 및 제2 지지부(102)의 제2 방향 양측에 형성된다. 구체적으로, 제1 연장공(34)은, 제1 지지부(101)를 협지하여 사인 포켓(33)의 반대측에 형성된다. 제2 연장공(35)은, 제2 지지부(102)를 협지하여 사인 포켓(33)의 반대측에 형성된다. 제1 연장공(34) 및 제2 연장공(35) 각각은, 사인 포켓(33)보다 얕고 또한 좁다. 이와 같은 제1 연장공(34) 및 제2 연장공(35)은, 어댑터(20)의 코너 부분[즉, 어댑터(20) 선단의 제2 방향에서의 양단 부분]이 삽입공(32)의 내벽에 해당되지 않도록 설치되어 있다. 특히, 투스(30)가 어댑터(20)에 대하여 경사진 경우에도, 어댑터(20)의 코너 부분이 투스(30)의 내벽에 해당되지 않는 것이 바람직하다(도 7 참조).
제1 축공(36) 및 제2 축공(37)(한 쌍의 축공의 일례) 각각은, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 투스 본체(31)를 관통한다. 제1 축공(36) 및 제2 축공(37) 각각은, 삽입공(32)에 연결되어 있다. 제1 축공(36) 및 제2 축공(37)은, 제2 방향을 따라 일직선 상에 형성되어 있다. 도 7에서는, 제1 축공(36) 및 제2 축공(37)의 중심선 AX가 일점 쇄선으로 도시되어 있다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 제1 축공(36) 및 제2 축공(37)에는, 장착 기구(40)의 양 단부가 수용된다.
장착 기구(40)는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 핀(41)과, 볼트(42)와, 와셔(washer)(43)와, 부싱(bushing)(44)을 가진다. 핀(41)은, 도 7에 나타낸 바와 같이, 삽입부(22)의 삽통공(22a)에 삽통된다. 본 실시형태에서는, 핀(41)의 중심축은, 제1 축공(36) 및 제2 축공(37)의 중심선 AX와 거의 일치하고 있다. 볼트(42)는, 와셔(43) 및 부싱(44)을 통하여, 핀(41)의 일단부에 고정된다. 와셔(43) 및 부싱(44)은, 제1 축공(36)의 내측에 수용된다.
[어댑터(20)와 투스(30)의 위치 관계]
다음에, 어댑터(20)와 투스(30)의 위치 관계에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 8은, 도 4의 A―A 단면도이다. 단, 도 8에서는, 도 7과 달리, 제2 방향에 있어서 투스(30)가 어댑터(20)에 대하여 요동하고 있지 않은 상태가 도시되어 있다.
도 8에서는, 제1 지지부(101)와 제2 지지부(102)의 중심선 AX 상의 중앙 위치가 "기준점(P)"으로서 도시되어 있다. 즉, 기준점(P)은, 중심선 AX 상에서의 투스 본체(31)의 제2 방향 중심이다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 기준점(P)과 사인 포켓(33)의 가장 깊은 부분과의 간격(m1)은, 기준점(P)과 제2 연장공(35)의 가장 깊은 부분과의 간격(m2)보다 크다. 도시하지 않지만, 기준점(P)과 제1 연장공(34)의 가장 깊은 부분과의 간격은, 기준점(P)과 제2 연장공(35)의 가장 깊은 부분과의 간격(m2)과 같은 정도이다. 제1 연장공(34) 또는 제2 연장공(35)의 가장 깊은 부분은, 삽입공(32)의 가장 깊은 부분의 일례이다. 간격(m1)은, 간격(m2)의 1.05배 이상인 것이 바람직하고, 1.10배 이상인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 도 8에 나타낸 바와 같이, 삽입부(22)의 선단과 제1 지지부(101) 및 제2 지지부(102)와의 미소한 간격(n1)은, 중심선 AX와 제1 지지부(101) 및 제2 지지부(102)와의 간격(n2)의 5% 이하인 것이 바람직하고, 2% 이하인 것이 더욱 바람직하다.
(작용 및 효과)
(1) 본 실시형태에 관한 투스(30)는, 투스 본체(31)와, 삽입공(32)과, 삽입공(32)의 가장 깊은 부분으로부터 돌출하는 제1 지지부(101) 및 제2 지지부(102)(한 쌍의 지지부의 일례)를 가진다. 삽입공(32)은, 제1 지지부(101)와 제2 지지부(102)의 사이에 형성되는 사인 포켓(33)(오목부의 일례)과, 제1 지지부(101) 및 제2 지지부(102)의 양측에 형성되는 제1 연장공(34) 및 제2 연장공(35)(한 쌍의 연장공의 일례)을 가진다.
따라서, 제1 지지부(101) 또는 제2 지지부(102)를 어댑터(20)에 접촉시킴으로써, 투스(30)의 어댑터(20)에 대한 요동, 이른바 덜거덕거림을 억제할 수 있다. 또한, 어댑터(20)와 투스(30)와의 간극으로부터 침입한 토사를 사인 포켓(33)에 수용할 수 있으므로, 침입한 토사에 의해 어댑터(20)나 투스(30)가 마모되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 제1 연장공(34) 및 제2 연장공(35)이 형성되어 있는 것에 의해, 어댑터(20)의 선단의 코너부가 삽입공(32)의 내벽에 닿는 것을 억제할 수 있으므로, 사인 포켓(33) 내에서 어댑터(20)와 투스(30)가 손상되는 것을 억제할 수 있다.
(2) 기준점(P)과 사인 포켓(33)의 가장 깊은 부분과의 간격(m1)은, 기준점(P)과 삽입공(32)의 가장 깊은 부분과의 간격(m2)보다 크다.
따라서, 투스 본체(31)의 마모가 진행된 경우에, 사인 포켓(33)을 삽입공(32)보다 먼저 노출시키는 것이 가능하다. 그러므로, 삽입부(22)가 손상되기 전에 여유를 가지고, 투스(30)의 교환 시기를 인식시킬 수 있다.
(3) 제1 연장공(34) 및 제2 연장공(35)은, 사인 포켓(33)보다 얕고 또한 좁다.
따라서, 통상의 사용 환경에 있어서, 제1 연장공(34) 및 제2 연장공(35)보다 먼저 사인 포켓(33)을 개구시킬 수 있다. 그러므로, 삽입부(22)가 손상되기 전에 여유를 가지고, 투스(30)의 교환 시기를 인식시킬 수 있다.
(4) 제1 지지부(101) 및 제2 지지부(102)는, 삽입공(32)에 삽입된 어댑터(20)의 선단부와 소정 간격을 두고 대향한다.
따라서, 어댑터(20)의 요동을 소정 범위 내로 제한할 수 있다.
(5) 투스 본체(31)는, 배면(31S5)(기단면의 일례)로부터 돌출하는 제1 볼록부(31T1)를 가진다.
따라서, 제1 볼록부(31T1)을 고정부(21)의 제1 오목부(21T1)에 끼워맞추는 것에 의해, 투스(30)가 어댑터(20)에 대하여 요동하는 것을 더욱 억제할 수 있다. 이 효과는, 제2 볼록부(31T2)에 의해서도 얻을 수 있다.
(6) 삽입부(22)의 선단과 제1 지지부(101) 및 제2 지지부(102)와의 간격(n1)은, 중심선 AX와 제1 지지부(101) 및 제2 지지부(102)와의 간격(n2)의 5% 이하이다.
따라서, 삽입부(22)의 선단과 제1 지지부(101) 및 제2 지지부(102)를 필요한 만큼 충분히 근접시킬 수 있다. 그러므로, 투스(30)가 경사진 경우에, 어댑터(20)와 투스(30)를 적절히 지지할 수 있다.
(다른 실시형태)
본 발명은 이상과 같은 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 범위를 일탈하지 않고 각종 변형 또는 수정이 가능하다.
예를 들면, 상기 실시형태에서는, 굴삭구의 일례로서 버킷(100)에 대하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 굴삭구로서는, 불도저(bulldozer) 등에 장착되는 리퍼 등을 들 수 있다.
또한, 상기 실시형태에서는, 투스(30)의 삽입공(32)은, 제1 연장공(34) 및 제2 연장공(35)을 가지는 것로 하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 삽입공(32)은, 제1 연장공(34) 및 제2 연장공(35)을 가지고 있지 않아도 된다. 이 경우, 제1 지지부(101)와 제1 내측면(31S1)과의 각(角), 및 제2 지지부(102)와 제2 내측면(31S2)과의 각이, 삽입공(32)의 가장 깊은 부분으로 된다.
또한, 상기 실시형태에서는, 투스 본체(31)는, 제1 볼록부(31T1) 및 제2 볼록부(31T2)를 가지는 것로 하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 투스 본체(31)는, 제1 볼록부(31T1) 및 제2 볼록부(31T2)를 가지고 있지 않아도 되고, 제1 볼록부(31T1) 및 제2 볼록부(31T2)의 한쪽만을 가지고 있어도 된다.
10; 버킷 본체
11; 제1 측벽
12; 제2 측벽
13; 래퍼
15; 투스 장착체
20; 어댑터
21; 고정부
21T1, 21T2; 오목부
22; 삽입부
30; 굴삭 투스
31 투스 본체
31T1, 31T2; 볼록부
32; 삽입공
33; 사인 포켓(오목부의 일례)
34, 35; 연장공
36, 37; 축공
40; 장착 기구
100; 버킷(굴삭구의 일례)
101; 제1 지지부(한 쌍의 지지부의 일례)
102; 제2 지지부(한 쌍의 지지부의 일례)
P; 기준점

Claims (8)

  1. 어댑터에 장착되는 굴삭 투스(digging tooth)로서,
    기단면(基端面)을 가지고, 제1 방향으로 연장되는 투스 본체;
    상기 투스 본체의 상기 기단면에 형성되고, 상기 어댑터를 삽입하기 위한 삽입공; 및
    상기 삽입공의 가장 깊은 부분으로부터 돌출하는 한 쌍의 지지부;
    를 포함하고,
    상기 삽입공은,
    상기 한 쌍의 지지부의 사이에 형성되는 오목부; 및
    상기 한 쌍의 지지부의 양측에 형성되고, 상기 제1 방향으로 연장되는 한 쌍의 연장공;을 가지고,
    상기 한 쌍의 지지부는, 상기 삽입공에 삽입된 상기 어댑터의 선단부와 소정 간격을 두고 대향하는,
    굴삭 투스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라 상기 투스 본체를 관통하고, 상기 삽입공에 연결되는 한 쌍의 축공(軸孔)을 더 포함하고,
    상기 한 쌍의 축공의 중심을 지나서 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 평행한 단면(斷面)에 있어서, 상기 한 쌍의 축공의 중앙에 위치하는 기준점과 상기 오목부의 가장 깊은 부분과의 간격은, 상기 기준점과 상기 삽입공의 가장 깊은 부분과의 간격보다 큰, 굴삭 투스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 연장공은, 상기 오목부보다 얕고 또한 좁은, 굴삭 투스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 투스 본체는, 상기 기단면으로부터 돌출하는 볼록부를 가지는, 굴삭 투스.
  5. 굴삭구(掘削具) 본체;
    제1 방향으로 연장되는 투스 본체와, 상기 투스 본체의 기단면에 형성되는 삽입공과, 상기 삽입공의 가장 깊은 부분으로부터 돌출하는 지지부를 가지는 굴삭 투스; 및
    상기 굴삭구 본체에 고정되는 고정부와, 상기 삽입공에 삽입되는 삽입부를 가지는 어댑터;
    를 포함하고,
    상기 지지부는, 상기 삽입부의 선단과 소정 간격을 두고 대향하는,
    굴삭구.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 굴삭 투스는, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라 상기 투스 본체를 관통하고, 상기 삽입공에 연결되는 한 쌍의 축공을 가지고,
    상기 한 쌍의 축공의 중심을 지나서 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 평행한 단면에 있어서, 상기 제2 방향에서의 상기 삽입부와 상기 지지부와의 간격은, 상기 제2 방향에서의 상기 한 쌍의 축공의 중심과 상기 지지부와의 간격의 5% 이하인, 굴삭구.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 투스 본체는, 상기 기단면으로부터 돌출하는 볼록부를 포함하고,
    상기 고정부는, 상기 볼록부가 끼워맞추어지는 오목부를 포함하는, 굴삭구.
  8. 삭제
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