KR102030321B1 - 마모 조립체 - Google Patents

Abstract

지지 부분을 갖는 베이스와, 지지 부분이 내부에 수용되는 공동을 갖는 마모 부재 및 베이스에 마모 부재를 해제가능하게 고정하는 로크를 포함하는 다양한 종류의 토양 작업 장비 상에 사용하기 위한 마모 조립체. 지지 부분은 마모 부재의 상보적 돌출부를 수용하는 상단 및 저부 오목부를 갖도록 형성된다. 이들 오목부 및 돌출부는 마모 표면으로부터 이격된 마모 조립체 내부의 중앙에 로크를 수용 및 위치설정하도록 정렬된 구멍을 포함한다. 마모 조립체 내의 구멍은 보유 구조체를 포함하는 벽에 의해 형성되고, 보유 구조체는 상부 지탱 표면과 하부 지탱 표면을 포함하고, 이들은 로크와 접촉하고 구멍 내에서의 상향 및 하향 이동에 대항하여 로크를 보유한다.

Description

마모 조립체 {WEAR ASSEMBLY}

본 발명은 다양한 종류의 토양 작업 장비에 사용하기 위한 마모 조립체에 관한 것이다.

채광 및 건설에서, 드래그라인 기계, 케이블 셔블, 페이스 셔블, 유압 굴삭기 등을 위한 버킷 같은 굴삭 장비의 굴착 에지를 따라 마모 부품이 제공되는 것이 일반적이다. 마모 부품은 부적합한 마모로부터 기저 장비를 보호하고, 일부 경우에는 굴착 에지에 앞서 지면을 파괴하는 것 같은 다른 기능도 수행한다. 사용 동안, 마모 부품은 통상적으로 과중한 부하 및 고도의 마모 상태를 겪게 되는 것이 일반적이다. 결과적으로, 이들은 주기적으로 교체되어야만 한다.

이들 마모 부품은 일반적으로 굴착 에지에 고정되는 베이스 및 지면과 부딪히도록 베이스 상에 장착된 마모 부품 같은 둘 이상의 구성요소를 포함한다. 마모 부재는 매우 신속하게 마모되는 경향이 있고, 베이스 교체도 필요해지기 이전에 다수회 교체되는 것이 통상적이다. 이런 마모 부품의 일 예는 굴삭 기계를 위한 버킷의 립(lip)에 부착되는 굴삭 치형부이다. 치형부는 통상적으로 버킷의 립에 고정되는 어댑터와, 지면과 접촉을 개시하도록 어댑터에 부착되는 첨단부를 포함한다. 핀 또는 다른 종류의 로크가 첨단부를 어댑터에 고정하기 위해 사용된다.

이런 마모 조립체에는 강도, 안정성, 내구성, 안전성 및 설치와 교체의 용이성의 개선이 필요하다.

본 발명은 예로서, 굴삭 기계 및 흙 운반 수단을 포함하는 다양한 종류의 토양 작업 장비를 위한 마모 조립체에 관한 것이다.

발명의 일 양태에서, 마모 조립체는 지지부를 갖는 베이스와, 지지부가 수용되는 공동을 갖는 마모 부재와, 베이스에 마모 부재를 해제가능하게 고정하기 위한 로크(lock)를 포함한다. 지지부는 마모 부재의 상보적 돌출부를 수용하는 상단 및 저부 오목부를 갖도록 형성된다. 이들 오목부 및 돌출부는 마모 표면으로부터 떨어져서 마모 조립체 내부의 중앙에 로크를 수용 및 위치시키도록 정렬된 구멍을 포함한다. 이러한 배열은 지면과의 마모성 접촉으로부터 로크를 차폐하고, 로크의 배출 또는 소실 위험을 약화시킨다.

본 발명의 다른 양태에서, 마모 조립체는 지지부를 갖는 베이스와, 지지부를 수용하기 위한 공동을 갖는 마모 부재를 포함한다. 지지부와 마모 부재 사이의 체결부는 개선된 침투성을 갖는 마모 부재의 매우 안정적인 장착을 생성하는 독창적 구성의 안정화 표면을 상단 벽, 저부 벽 및 측부 벽 각각을 따라 포함한다.

본 발명의 다른 양태에서, 마모 부재는 마모 지표 만입부를 포함하고, 이 마모 지표 만입부는 노우즈 수용 공동 내로 개방되고, 초기에는 폐쇄되고 외부 마모 표면으로부터 이격되어 있지만, 마모로 인해 마모 부재를 교체할 시기가 되면 마모 표면을 뚫고 나온다.

본 발명의 다른 양태에서, 마모 부재는 마모 부재를 베이스에 고정하기 위해 로크를 수용하기 위한 구멍을 포함한다. 구멍은 벽에 의해 형성되고, 이 벽은 보유 구조체를 포함하며, 이 보유 구조체는 로크와 접촉하여 구멍 내에서 상향 및 하향 이동에 대해 로크를 보유하기 위한 상부 지탱 표면 및 하부 지탱 표면을 구비한다. 일 양호한 구성에서, 로크 또는 로크 구성요소를 일체형 유닛으로서 구멍 내에 체결되고 보유 구조체의 상부 지탱 표면 및 하부 지탱 표면과 접촉하도록 위치될 수 있게 하기 위해 구멍 내에 통로가 제공된다.

본 발명의 다른 양태에서, 로크는 장착 구성요소를 포함하고, 이 장착 구성요소는 마모 부재 내의 구멍 내에 부착하기 위한 고정 구조체를 구비한다. 고정 구조체는 사용 동안 구멍 내로, 그리고, 외부로의 장착 구성요소의 이동을 저지하기 위해 구멍 내에서 보유 구조체와 협력한다. 장착 구성요소는 마모 부재를 베이스에 해제가능하게 보유하기 위해 사용되는 나사 핀을 수용하기 위해 나사 개구를 형성한다. 분리된 장착 구성요소는 쉽게 제조될 수 있고, 마모 부재 내에 직접적으로 나사부를 형성하는 것보다 높은 품질 및 저렴한 비용으로 마모 부재 내에 고정될 수 있다. 장착 구성요소는 로크의 비의도적 소실을 피하기 위해 각 방향으로의 축방향 이동을 저지하도록 마모 부재 내의 구멍 내에 기계적으로 보유될 수 있다.

본 발명의 다른 양태에서, 로크는 축방향 이동을 저지하도록 마모 부재 내의 구멍 내에 수용되어 기계적으로 고정된 장착 구성요소와, 마모 부재를 베이스에 해제가능하게 고정하도록 장착 구성요소 내에 이동가능하게 수용된 로킹 구성요소와, 마모 부재로부터 장착 구성요소의 해제를 방지하기 위한 보유기를 포함한다.

본 발명의 다른 양태에서, 로크는 경화된 강철 마모 부재에 기계적으로 고정된 나사 구성요소를 포함한다. 로크 구성요소는 마모 부재에 관한 두 개의 위치, 즉, 마모 부재가 설치 또는 베이스로부터 제거될 수 있는 제1 위치와, 마모 부재가 로크에 의해 베이스에 고정되는 제2 위치 사이에서 조절될 수 있다. 로크는 마모 부재와 일체형 유닛으로서, 즉, 로크가 "설치 준비" 위치에 있는 상태로 배송, 보관 및 설치될 수 있도록 제조시에 기계적 수단에 의해 마모 부재에 고정될 수 있는 것이 바람직하다. 마모 부재가 베이스 상에 배치되고 나면, 로크는 제2 위치로 이동되어 마모 부재를 토양 작업 동작에 사용하기 위해 제 위치에 마모 부재를 보유한다.

본 발명의 다른 양태에서, 마모 부재를 토양 작업 장비에 해제가능하게 고정하기 위한 로크는 나사 핀을 포함하고, 나사 핀은 핀을 회전시키기 위한 공구를 수용하기 위해 일 단부에 소켓을 갖는다. 소켓은 공구를 수용하기 위한 페싯(facet)과, 소켓으로부터 토양 미분을 더 양호하게 피하거나 세정하기 위해 페싯 중 하나 대신 유극 공간을 포함한다.

도 1은 본 발명에 따른 마모 조립체의 사시도이다.
도 2는 마모 조립체의 측면도이다.
도 3은 마모 조립체를 위한 베이스의 사시도이다.
도 4는 베이스의 정면도이다.
도 5는 베이스의 상면도이다.
도 6은 베이스의 측면도이다.
도 7은 도 5의 선 7-7을 따라 취한 단면도이다.
도 8은 마모 조립체를 위한 마모 부재의 상면도이다.
도 9는 도 8의 선 9-9를 따라 취한 단면도이다.
도 10은 도 8의 선 10-10을 따라 취한 단면도이다.
도 10a는 도 8의 선 10A-10A를 따라 취한 단면도이다.
도 11은 마모 부재의 후면도이다.
도 12는 도 11의 선 12-12를 따라 취한 단면도이다.
도 13은 도 11의 선 13-13을 따라 취한 단면도이다.
도 14는 마모 조립체의 분해 사시도이다.
도 15는 베이스의 부분 측면도이다.
도 16은 도 15의 선 16-16을 따라 취한 단면도이다.
도 17은 도 15의 선 17-17을 따라 취한 단면도이다.
도 18은 도 15의 선 18-18을 따라 취한 단면도이다.
도 19는 도 15의 선 19-19를 따라 취한 단면도이다.
도 20은 도 15의 선 20-20을 따라 취한 단면도이다.
도 21은 마모 조립체의 부분 측면도이다.
도 22는 도 21의 선 22-22를 따라 취한 단면도이다.
도 23은 도 21의 선 23-23을 따라 취한 단면도이다.
도 24는 도 21의 선 24-24를 따라 취한 단면도이다.
도 25는 도 21의 선 25-25를 따라 취한 단면도이다.
도 26은 도 21의 선 26-26을 따라 취한 단면도이다.
도 27은 마모 조립체의 로크의 사시도이다.
도 28은 마모 조립체의 로크의 분해 사시도이다.
도 29는 로크가 해제 위치에 있는, 도 2의 선 29-29를 따라 취한 단면도이다.
도 30은 로크가 로킹된 위치에 있는, 도 2의 선 29-29를 따라 취한 부분 단면도이다.
도 31은 마모 조립체의 부분 사시도이다.
도 32는 로크의 장착 구성요소가 부분적으로 설치되어 있는, 마모 부재의 부분 사시도이다.
도 33은 장착 구성요소가 마모 부재 내에 설치되어 있는, 마모 부재의 부분 사시도이다.
도 34는 로크의 일체형 장착 구성요소와 보유기 및 핀이 설치 준비 상태에 있는, 마모 부재의 부분 사시도이다.
도 35는 도 34의 선 35-35를 따라 취한 단면도이다.
도 36은 로크의 보유기의 측면도이다.
도 37은 핀의 상면도이다.
도 38 및 도 39는 각각 공구가 소켓 내에 도시되어 있는, 핀의 상면도이다.
도 40은 핀의 부분 사시도이다.
도 41은 로크의 정면도이다.
도 42는 로크의 측면도이다.
도 43은 로크의 저면도이다.
도 44는 로크의 장착 구성요소의 측면도이다.

본 발명은 예로서, 굴삭 장비 및 흙 운반 장비를 포함하는 다양한 종류의 토양 작업 장비를 위한 마모 조립체에 관한 것이다. 굴삭 장비는 채광, 건설 및 다른 활동에 사용되는 다양한 굴삭 기계 중 임의의 것을 지칭하기 위해 일반적 용어로서 사용되며, 이는 예로서, 드래그라인 기계, 케이블 셔블, 페이스 셔블, 유압 굴삭기 및 드레지 커터(dredge cutter)를 포함한다. 또한, 굴삭 장비는 버킷 또는 커터 헤드 같은 이들 기계의 지면과 부딪히는 구성요소를 지칭한다. 굴착 에지는 지면과 접촉하는 장비의 부분이다. 굴착 에지의 일 예는 버킷의 립이다. 흙 운반 장비는 또한 토양 물질을 운반하기 위해 사용되는 다양한 장비를 지칭하는 일반적 용어로서 사용되며, 이는 예로서, 활송로 및 채광 트럭 베드를 포함한다. 본 발명은 예로서, 굴삭 치형부 및 덮개(shroud) 형태의 굴삭 장비의 굴삭 에지를 따라 사용하기에 적합하다. 추가적으로, 본 발명의 특정 양태는 또한 예로서, 러너(runner) 형태의 마모 표면의 확장부를 따라 사용하기에 적합하다.

전방, 후방, 상단, 저부 등 같은 상대적 용어가 설명의 편의를 위해 사용된다. 용어 전방 또는 전진방향은 일반적으로 사용 동안(예를 들어, 굴착 동안) 이동의 일반적 방향을 나타내기 위해 사용되며, 상부 또는 상단부는 일반적으로, 예로서, 버킷 내에 수집되어 있을 때 물질이 그 위로 통과하는 표면을 언급하기 위해 사용된다. 그럼에도 불구하고, 다양한 토양 작업 기계의 작동시, 마모 조립체는 다양한 방식으로 배향될 수 있으며, 사용 동안 모든 종류의 방향으로 이동할 수 있다.

일 예에서, 본 발명에 따른 마모 조립체(14)는 버킷의 립(15)에 부착되는 굴삭 치형부이다(도 1, 도 2 및 도 14). 예시된 치형부(14)는 립(15)에 용접된 어댑터(19)와, 어댑터(19)에 장착된 중간 어댑터(12)와, 베이스(12) 상에 장착된 첨단부(10)(팁이라고도 지칭됨)를 포함한다. 하나의 치형부 구성이 도시되어 있지만, 본 발명의 양태 중 일부 또는 모두를 사용하는 다른 치형부 배열이 가능하다. 예로서, 본 실시예의 어댑터(19)는 립(15)에 용접되지만, 이는 기계적으로 부착될 수 있다(예를 들어, Whisler 스타일 로크 조립체에 의해). 추가적으로, 베이스는 별도로 부착된 구성요소가 아니라 굴삭 장비의 일체형 부분일 수 있다. 예로서, 어댑터(19)는 캐스트 립의 일체형 노우즈에 의해 대체될 수 있다. 비록, 본 출원에서, 설명의 목적을 위해, 중간 어댑터(12)는 베이스로서 지칭되고, 첨단부(10)는 마모 부재로서 지칭되지만, 중간 어댑터(12)가 마모 부재로 고려되고, 어댑터(19)가 베이스로 고려될 수 있다.

어댑터(19)는 립(15)에 걸쳐져 있는 한 쌍의 다리부(21, 23)와 전방으로 돌출하는 노우즈(18)를 포함한다. 중간 어댑터(12)는 어댑터(19)의 전방 단부에서 노우즈(18)를 수용하도록 후방으로 개구된 공동(17)을 포함한다(도 1, 도 2, 도 5 및 도 14). 공동(17) 및 노우즈(18)는 본 명세서에 참조로 통합되어 있는 미국 특허 제7,882,649호에 개시된 바와 같이 구성되는 것이 바람직하지만, 다른 노우즈 및 공동 구성이 사용될 수 있다. 어댑터(12)는 첨단부(10)를 장착하기 위해 전방으로 돌출하는 노우즈(48)를 포함한다. 첨단부(10)는 노우즈(48)를 수용하기 위해 후방으로 개구된 공동(26)과 지면을 침투하기 위한 전방 단부(24)를 포함한다. 로크(16)는 마모 부재(10)를 베이스(12)에 고정하고, 베이스(12)를 노우즈(18)에 고정하기 위해 사용된다(도 1, 도 2 및 도 14). 본 예에서, 마모 부재(10)를 베이스(12)에 고정하고 베이스(12)를 노우즈(18)에 고정하는 양자 모두를 위한 로크는 동일하다. 그럼에도 불구하고, 이들은 서로 다르게 치수설정될 수 있거나, 서로 다른 구성을 가지거나, 완전히 다른 로크일 수 있다. 중간 어댑터의 사용으로, 치형부는 대형 기계에 사용하기에 매우 적합하지만, 소형 기계에도 사용될 수 있다. 대안으로서, 마모 부재로서의 첨단부는 베이스로서의 어댑터(19) 상에 직접적으로 고정될 수 있다.

본 예에서, 마모 부재(10)는 장비의 작동 동안 지면과 부딪히고 지면을 침투하도록 좁은 전방 단부(24)로 수렴하는 상단 벽(20)과 저부 벽(22)을 갖는 대체로 쐐기형 구성을 갖는다(도 1, 도 2 및 도 8 내지 도 14). 공동(26)은 베이스(12)를 수용하기 위해 마모 부재(10)의 후방 단부(28)에서 개방된다. 공동(26)은 전방 단부 부분(30)과 후방 단부 부분(32)을 포함하는 것이 바람직하다. 마모 부재(10)의 전방 또는 작업 부분(27)은 공동(26)의 전방에 있는 부분이다. 마모 부재(10)의 후방 또는 장착 부분(29)은 공동(26)을 포함하는 부분이다.

공동(26)의 전방 단부 부분(30)(도 10 내지 도 13)은 상부 및 하부 안정화 표면(34, 36)을 포함한다. 안정화 표면(34, 36)은 수직 부하(즉, 수직 성분을 포함하는 부하) 하에서의 개선된 안정성을 위해 공동(26)의 종방향 축(42)에 실질적으로 평행하게 축방향으로 연장한다. 본 출원에서 용어 "실질적으로 평행"은 실제로 평행하거나 작은 이탈 각도(즉, 약 7도 이하)를 의미한다. 따라서, 안정화 표면(34, 36)은 종방향 축(42)에 대해 약 7도 이하의 각도로 축방향으로 연장한다. 바람직하게는, 안정화 표면은 약 5도 이하의 각도, 가장 바람직하게는 2-3도의 각도로 종방향 축으로부터 후방으로 축방향으로 이탈된다.

안정화 표면(34, 36)은 베이스(12)의 노우즈(48) 상의 상보적 안정화 표면(44, 46)에 대해 대향 및 지탱된다(도 24). 또한, 안정화 표면(44, 46)은 구성요소가 함께 조립되었을 때 종방향 축(42)에 실질적으로 평행하다(도 3 내지 도 7, 도 14 내지 도 16 및 도 24). 노우즈(48)의 안정화 표면(44, 46)에 대한 공동(26) 내의 안정화 표면(34, 36)의 지탱은 수직 부하 하에 마모 부재(10)의 안정적 장착을 제공한다. 마모 부재(10)의 전방 단부(24)에 인가되는 수직 부하는 마모 부재(노우즈와 로크에 의해 구속되어 있지 않은 경우)를 압박하여 전방으로 구르고 노우즈로부터 벗어나게 한다. 안정화 표면(즉, 종방향 축(42)에 실질적으로 평행한 표면)은 더 큰 축방향 경사를 갖는 표면보다 더욱 효율적으로 이러한 압박에 저항하며, 노우즈(48) 상의 마모 부재(10)의 더욱 안정적 장착을 제공한다. 더욱 안정적 장착은 더 작은 로크의 사용을 가능하게 하고, 부품들 사이의 더 적은 내부 마모를 초래한다.

공동(26)의 전방 단부 부분(30)은 측면 부하(즉, 측방향 성분을 갖는 부하)에 저항하도록 노우즈(48) 상의 상보적 측부 지탱 표면(45, 47)과 접촉하기 위한 측부 지탱 표면(39, 41)을 더 포함한다. 공동(26) 내의 측부 지탱 표면(39, 41)과 노우즈(48) 상의 측부 지탱 표면(45, 47)은 바람직하게는 마모 부재(10)의 장착시 더 큰 안정성을 위해 종방향 축(42)에 실질적으로 평행하게 축방향으로 연장한다. 이들 전방 측부 지탱 표면(39, 41, 45, 47)은 역시 측면 부하에 저항하는 후방 지탱 표면과 협력한다(후술됨). 양호한 실시예에서, 공동(26) 내의 전방 지탱 표면(34, 36, 39, 41)은 각각 모든 방향으로부터의 부하와 변위 부하에 더 양호하게 저항하도록 미소한 측방향 오목 곡률을 갖도록 형성된다. 노우즈(48) 상의 전방 지탱 표면(44-47)은 상보적 볼록 구성을 갖는다. 그러나, 공동(26) 내의, 그리고, 노우즈(48) 상의 전방 지탱 표면은 평탄하거나 다른 곡률로 형성될 수 있다.

베이스(12)의 노우즈(48)는 전방 단부(52)의 안정화 표면(44, 46)의 후방에 후방 또는 주 부분(50)을 포함하고(도 3-7 및 도 14-20), 노우즈(48)는 마모 부재(10)의 공동(26) 내에 수용되는 어댑터(12)의 부분인 것으로 고려된다. 주 부분(50)은 일반적으로 단면이 "개뼈형(dog bone)" 구성을 가지며(도 18 내지 도 20), 좁은 중앙 섹션(54)과 더 크거나 더 두꺼운 측부 섹션(56)을 갖는다. 이런 구성은 기능이 I-비임 구성과 유사하며, 감소된 질량 및 중량으로 매력적인 강도 균형을 제공한다. 양호한 실시예에서, 측부 섹션(56)은 서로 경면 대칭 형상이다. 측부 섹션(56)은 증가된 강도 및 감소된 응력을 위해 디자인이 전방으로부터 후방으로 점진적으로 두께가 증가한다. 좁은 중앙 섹션(54) 및 확장된 측부 섹션(56)을 갖는 노우즈(48)의 사용은 (i) 노우즈(48)가 동작 동안 받을 수 있는 중 부하를 견디기에 충분한 강도를 갖고, (ii) 로크 배출 위험을 감소시키고 사용 동안 지면과 마모성 접촉하는 것으로부터 로크를 차폐하도록 마모 조립체(14)의 중앙 위치에 로크(16)를 배치하는 이중적인 장점을 제공한다. 중앙 섹션(54)은 바람직하게는 동일한 측방향 평면을 따라 노우즈(48)의 전체 두께(즉, 높이)의 중앙 2/3 이하 정도를 나타낸다. 가장 양호한 실시예에서, 중앙 섹션(54)의 두께는 동일 측방향 평면을 따른 노우즈(48)의 최대 또는 전체 두께의 약 60% 이하이다.

중앙 섹션(54)은 상단 표면(58) 및 저부 표면(60)에 의해 형성된다. 상단 및 저부 표면(58, 60)은 바람직하게는 종방향 축(42)에 실질적으로 평행하게 축방향으로 연장하지만, 이들은 더 큰 경사를 가질 수 있다. 각 측부 상의 상단 표면(58)은 측부 섹션(56) 상의 내부 표면(62)과 융합된다. 내부 표면(62)은 상단 표면(58)으로부터 측방향으로 상향 및 외향 경사져서 측부 섹션(56)의 상부 부분을 부분적으로 형성한다. 유사하게, 내부 표면(64)은 저부 표면(60)으로부터 측방향으로 하향 및 외향 경사져서 측부 섹션(56)의 하부 부분을 부분적으로 형성한다. 내부 표면(62)은 마모 부재(10)의 수직 및 측면 부하 양자 모두에 저항하고 부하 동안 응력 집중을 감소시키도록 약 130-140도의 각도(α)로 상단 표면(58)에 대해 측방향으로 각각 경사진다(도 20). 그러나, 이들은 필요시 이 범위를 벗어난 각도로 존재할 수 있다(예를 들어, 약 105 내지 165도). 내부 표면(64)은 바람직하게는 내부 표면(62)의 경면 대칭 형상이지만, 이들은 필요시 서로 다를 수 있다. 양호한 경사 범위는 내부 표면(62, 64)의 세트들 양자 모두에 대하여 동일하다. 각 내부 표면(62, 64)을 위한 가장 양호한 경사는 135도의 각도(α)이다. 일부 구성에서, 각 내부 표면(62, 64)은 인접한 상단 또는 저부 표면에 대해 135도보다 큰 각도(α)로 경사져서 수직 부하에 대한 더 큰 저항을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 내부 표면(62, 64)은 바람직하게는 안정화 표면이며, 이 안정화 표면 각각은 베이스(12) 상의 마모 부재(10)의 안정한 장착을 제공하고 수직 부하에 더 양호하게 저항하도록 종방향 축(42)에 실질적으로 평행하게 축방향으로 연장한다.

상단 및 저부 표면(58, 60)에서 개구되는 중앙 구멍(66)이 중앙 섹션(54) 내에 형성되지만(도 3, 도 5, 도 7, 도 19, 도 25 및 도 29), 이는 필요시 상단 표면(58)에서만 개구될 수 있다. 저부 표면(60)을 통한 구멍(66)의 하향 연장은 구멍 내의 토양 미세물의 누적을 감소시키고, 구멍 내의 미세물의 용이한 세정 제거를 가능하게 한다. 마모 부재(10)의 상단 벽(20)은 관통 구멍(67)을 포함하고, 이 관통 구멍은 노우즈(48) 상에 마모 부재(10)가 장착될 때 구멍(66)과 정렬된다(도 1, 도 9, 도 10a, 도 13, 도 14, 도 25 및 도 29). 로크(16)는 베이스(12)에 마모 부재(10)를 보유하도록 구멍(66, 67) 내로 수용된다(도 25, 도 29 및 도 30). 양호한 로크(16)의 세부사항은 이하에 제공된다. 그러나, 베이스(12)에 마모 부재(10)를 고정하기 위해 다른 로크가 사용될 수 있다. 예로서, 대안적 로크는 그 각각이 본 명세서에 참조로 통합되어 있는 미국 특허 제7,578,081호 또는 미국 특허 제5,068,986호에 개시된 형태일 수 있다. 대안적 로크를 사용하는 경우에 베이스 및 마모 부재 내의 정렬된 구멍의 형상은 물론 다른 로크를 수용하도록 본 명세서에 예시된 것과 다를 수 있다.

마모 부재(10) 내의 구멍(67)은 바람직하게는 로크(16)를 둘러싸는 벽(68)에 의해 형성된다(도 31). 벽(68)은 하부 지탱 표면(73) 및 상부 지탱 표면(71)을 형성하도록 벽의 일부를 따라 측방향으로 연장하는 보유 구조체(69)를 포함한다. 지탱 표면(71, 73) 각각은 로크 배출 또는 소실을 더 양호하게 저지하도록 마모 부재의 배송, 보관, 설치 및 사용 동안 로크에 인가되는 내향 및 외향 수직력에 저항하고, 구멍 내에 로크를 보유하도록 로크(16)와 접촉한다. 양호한 실시예에서, 보유 구조체(69)는 벽(68)으로부터 구멍(66) 내로 연장하는 반경방향 돌출부로서 형성되고, 지탱 표면(71, 73)은 상부 및 하부 견부로서 형성된다. 대안적으로, 보유 구조체(69)는 서로 대면하는 상부 및 하부 지탱 표면을 갖는 주연 벽(68) 내의 오목부(미도시)로서 형성될 수 있다. 통로(75)는 로크(16)가 상부 및 하부 지탱 표면(71, 73) 양자 모두와 지탱 접촉하는 상태로 보유 구조체(69)의 결합 및 로크(16)의 삽입을 가능하게 하도록 구멍(67) 내에 벽(68)을 따라 수직으로 제공된다. 예시된 실시예에서, 마모 부재(10)의 저부 벽(22)에는 어떠한 구멍도 형성되지 않지만, 첨단부(10)의 가역적 장착을 가능하게 하도록 구멍이 형성될 수 있다. 또한, 필요시, 베이스(12)는 베이스(12)와 노우즈(18) 사이의 체결이 이를 허용하는 경우 노우즈(18) 상에 가역적으로 장착될 수 있다. 예시된 실시예에서, 베이스(12)는 노우즈(18) 상에 가역적으로 장착될 수 없다.

양호한 실시예에서, 보유 구조체(69)는 실질적으로 보유 구조체(69)의 위 또는 외측의 제1 릴리프(77), 보유 구조체(69)의 아래 또는 내부의 제2 릴리프(79) 및 보유 구조체(69)의 말단 단부(81)의 통로(75)에 의해 형성된 벽(68)의 연속부이다. 이때, 릴리프(77, 79) 및 통로(75)는 보유 구조체(69)를 중심으로 주연 벽(68) 내에 연속적 오목부(83)를 형성한다. 릴리프(77, 79)의 단부 벽(87, 89)은 로크(16)의 위치설정을 위한 정지부를 형성한다. 오목부(85)는 후술된 바와 같이 로크(16)의 장착 구성요소의 삽입 동안 정지부로서 기능하도록 공동(26)의 내부 표면(91)을 따라 제공되는 것이 바람직하다.

마모 부재(10)의 공동(26)은 노우즈(48)와 상보적인 형상을 갖는다(도 9, 도 10, 도 10a, 도 24 내지 도 26 및 도 29). 따라서, 공동의 후방 단부(32)는 상부 돌출부(74)와 하부 돌출부(76)를 포함하고, 이들은 노우즈(48) 내의 상부 및 하부 오목부(70, 72) 내에 수용된다. 상부 돌출부(74)는 노우즈(48) 상의 상단 표면(58)과 대향하는 내부 표면(78)과, 노우즈(48) 상의 내부 표면(62)에 대향하여 그에 대해 지탱되는 측부 표면(80)을 포함한다. 바람직하게는, 내부 표면(62)과 측부 표면(80) 사이의 접촉을 보증하도록 내부 표면(78)과 상단 표면(58) 사이에 간극이 존재하지만, 이들은 필요시 접촉될 수 있다. 측부 표면(80)은 내부 표면(62)의 측방향 경사와 일치하도록 측방향으로 경사진다. 측부 표면(80)은 내부 표면(62)의 축방향 연장부와 일치하도록 종방향 축(42)에 실질적으로 평행하게 축방향으로 연장한다.

하부 돌출부(76)는 바람직하게는 상부 돌출부(74)의 경면 대칭 형상이며, 저부 표면(60)에 대향하는 내부 표면(82)과 내부 표면(64)에 대향하여 그에 대해 지탱되는 측부 표면(84)을 포함한다. 이때, 공동(26)에서, 내부 표면(78)은 내부 표면(82)에 대면하고, 노우즈(48)의 중앙 섹션(54)의 두께보다 미소하게 더 큰 두 개의 내부 표면(78, 82) 사이에 간극(86)을 갖는다. 간극(86)의 두께(또는 높이)는 바람직하게는 동일한 측방향 평면을 따른 공동(즉, 가장 큰 높이)(26)의 전체 두께(또는 높이)의 중간 2/3 이내이고, 가장 바람직하게는 동일한 측방향 평면을 따른 공동의 전체 두께의 중간 60% 이하 이내이다. 측부 표면(80, 84)은 종방향 축(42)에 실질적으로 평행하게 축방향으로 연장하면서 각각의 내부 표면(78, 82)으로부터 이격 방향으로 측방향으로 경사짐으로써 첨단부를 위한 상부 및 하부 후방 안정화 표면을 형성한다. 전방 안정화 표면(34, 36)은 노우즈(48) 상에 마모 부재(10)를 안정하게 지지하도록 후방 안정화 표면(80, 84)과 협력한다. 예로서, 마모 부재(10)의 전방 단부(24) 상의 하향 수직 부하(L1)(도 2)는 노우즈(48) 상의 전방 안정화 표면(44)에 대해 지탱되는 공동(26) 내의 전방 안정화 표면(34) 및 노우즈(48) 상의 후방 안정화 표면(64)에 대해 지탱되는 공동(26) 내의 후방 안정화 표면(84)에 의해 주로 저지된다(도 24 내지 도 26 및 도 29). 이들 안정화 표면(34, 44, 64, 86)(즉, 종방향 축(42)에 대해 축방향으로 실질적으로 평행한 표면)의 축방향 연장부는 마모 부재(10) 상을 압박하는 부하(L1)를 롤링하는 전방 하향 경향을 최소화한다. 유사하게, 전방 단부(24) 상의 대향 상향 부하(L2)(도 2)는 노우즈(48) 상의 전방 안정화 표면(46)에 대해 지탱되는 공동(26) 내의 전방 안정화 표면(36) 및 노우즈(48) 상의 후방 안정화 표면(62)에 대해 지탱되는 공동(26) 내의 후방 안정화 표면(80)에 의해 주로 저지된다(도 24 내지 도 26 및 도 29). 상술한 바와 동일한 방식으로, 안정화 표면(36, 46, 62, 84)은 베이스(12) 상에 마모 부재(10)를 안정적으로 지지한다.

측부 표면(80)과 내부 표면(62) 사이 및 측부 표면(84)과 내부 표면(64) 사이의 지탱 접촉은 수직 부하 및 측방향 성분을 갖는 부하(소위 측면 부하) 양자 모두에 저항한다. 동일 표면들은 수직 및 측면 부하 양자 모두에 저항하는 것이 유리하며, 그 이유는 마모 부재가 지면을 통해 밀어넣어질 때 부하가 일반적으로 변위 방향으로 마모 부재에 인가되기 때문이다. 측방향으로 경사진 안정화 표면에 의해, 부하가 예로서 수직 부하가 많은 상태로부터 측면 부하가 많은 상태로 변위되는 경우에도 동일 표면들 사이의 지탱이 지속적으로 발생할 수 있다. 이 배열에서, 노우즈 상의 첨단부의 이동이 약화되며, 이는 구성요소의 감소된 마모를 초래한다.

중공 부분(88, 90)은 노우즈(48)의 측부 섹션(56)을 수용하기 위해 공동(26) 내의 상부 및 하부 돌출부(74, 76) 각각의 각 측부에 제공된다(도 9, 도 10, 도 12, 도 13, 도 25, 도 26 및 도 29). 중공 부분(88, 90)은 측부 섹션(56)과 상보적이며 이를 수용한다. 상부 중공 부분(88)은 돌출부(74) 상의 측부 표면(80) 및 외부 표면(92)에 의해 형성된다. 하부 중공 부분(90)은 돌출부(76)의 측부 표면(84) 및 외부 표면(94)에 의해 형성된다. 외부 표면(92, 94)은 측부 섹션(56)의 상단, 저부 및 외부 표면들과 상보적으로 형상이 대체로 굴곡 및/또는 각져있다.

양호한 구성에서, 노우즈(48)의 각 측벽(100)은 채널(102)을 구비한다(도 18 내지 도 20). 각 채널은 채널에 대체로 V 형 구성을 제공하는 경사진 채널 벽(104, 106)에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 채널(102) 각각은 바람직하게는 날카로운 내부 코너를 피하도록 저부 벽(107)을 가지지만, 이들은 필요시 저부 벽을 갖지 않는(즉, 섞여 결합하는 벽(104, 106)을 갖는) 상태로 형성될 수 있다. 채널 벽(104, 106)은 수직 및 측면 부하 양자 모두에 저항하도록 각각 경사지는 것이 바람직하다. 양호한 구성에서, 채널 벽(104, 106)은 약 80 내지 100도의 사이각(β)(바람직하게는, 중앙 수평 평면의 각 측부에 대해 약 45도)을 형성하도록 이탈하지만, 이 각도는 이 범위의 외부에 있을 수도 있다. 채널 벽(104, 106)은 바람직하게는 각각 종방향 축(42)에 평행하게 축방향으로 연장한다.

공동(26)의 대향 측부(98)는 채널(102)에 상보적이며 그 내부에 수용되는 돌출부(108)를 형성한다. 돌출부(108)는 수직 및 측면 부하에 저항하도록 채널 벽(104, 106)에 대해 대향 및 지탱되는 지탱 벽(110, 112)을 포함한다. 돌출부(108)는 바람직하게는 측벽(98)의 길이를 연장하지만, 이들은 더 짧을 수 있고, 채널(102)의 단지 일부에만 수용된다. 지탱 벽(110, 112)은 바람직하게는 채널 벽(104, 106)의 측방향 경사와 일치하며, 종방향 축(42)에 실질적으로 평행하게 축방향으로 연장한다.

베이스(12) 및 마모 부재(10)의 임의의 대향 부분들이 사용 동안 서로 결합할 수 있지만, 표면(34, 36, 44, 46, 62, 64, 80, 84, 104, 106, 110, 112)의 결합은 수직 및 측면 부하 양자 모두에 저항하기 위한 주 지탱 표면들로 의도된다. 노우즈(48)의 전방 면(116)에 대한 공동(26)의 전방 벽(114)의 접촉은 축방향 부하(즉, 종방향 축(42)에 평행한 성분을 갖는 부하)에 저항하는 주 지탱 표면이 되는 것을 의도한다.

마모 부재(10)는 바람직하게는 후방 단부(28)에서 저부 벽(22)의 대응 측방향 이격 오목부(127, 129) 및 상단 벽(20)의 측방향 이격 오목부(123, 125)를 포함한다(도 1, 도 2, 도 10, 도 14 및 도 26). 노우즈(48)는 마모 부재(10)의 후방 단부(28)가 노우즈(48)의 후방 단부(138)와 상호로킹하도록(도 1, 도 2 및 도 26) 마모 부재(10) 상의 오목부(123, 125, 127, 129)로부터 측방향으로 편위되는 협력 오목부(130, 132, 134, 136)(도 1 내지 도 3, 도 5, 도 6 및 도 26)를 포함하는 것이 바람직하다. 마모 부재가 완전히 노우즈(48) 상에 배치될 때, 마모 부재(10)의 측부 세그먼트(124)는 베이스(12)의 측부 오목부(130, 136) 내에 수용되고, 마모 부재(10)의 상단 세그먼트(126)는 베이스(12) 내의 상단 오목부(132) 내에 수용되고, 마모 부재(10)의 저부 세그먼트(128)는 베이스(12)의 저부 오목부(134) 내에 수용된다. 유사하게, 하부 및 상부 베이스 세그먼트(140, 142)는 마모부재(10)의 협력 오목부(123, 125, 127, 129) 내에 수용된다. 이 마모 부재(10)와 베이스(12)의 상호로킹 결합은 사용 동안 부하에 저항한다. 그럼에도 불구하고, 다른 구성이 사용될 수 있거나, 상호로킹 구성이 생략, 즉, 후방 단부(28)는 오목부(123, 125, 127, 129)를 갖지 않는 연속적 구성을 갖는다.

마모 부재(10)는 공동(26) 내에서 개방되는 마모 지표 만입부(170)를 포함하는 것이 바람직하다(도 26). 예시된 예에서, 마모 지표 만입부(170)는 후방 단부(28)에 인접한 저부 벽(22)에 형성된 슬롯이지만, 다른 위치가 사용될 수 있다. 만입부(170)는 마모 부재(10)가 새것일 때 마모 표면(13)으로부터 이격되어 있는 깊이를 형성하기 위한 저부 표면(172)을 갖는다. 만입부(172)가 사용 동안 마모 표면(13)을 뚫고 나올 때, 이는 마모 부재를 교체할 시기라는 시각적 지표를 작업자에게 제공한다.

로크(16)는 베이스(12)에 마모 부재(10)를 고정하고, 베이스(12)를 노우즈(18)에 고정하기 위해 사용되는 것이 바람직하다(도 1, 도 2 및 도 14). 양호한 구성에서, 마모 부재(10)를 베이스(12)에 보유하기 위해 상단 벽(20)에 하나의 로크(16)가 제공되고, 베이스(12)를 어댑터(19)에 보유하기 위해 베이스(12)의 각 측벽(151)에 하나의 로크(16)가 제공된다. 대안적으로, 두 개의 로크가 사용되어 마모 부재(10)를 베이스(12)에 고정하고, 하나의 로크가 베이스(12)를 어댑터(19)에 보유할 수 있다. 각각의 로크(16)를 수용하기 위해 베이스(12)의 각 측부(151)에 구멍(146)이 제공된다. 이때, 각 구멍(146)은 구멍(67)을 위해 상술된 바와 동일한 구성을 갖는다. 또한, 노우즈(18)의 대향 측부(163)에 구멍(66) 같은 구멍(161)이 제공된다. 구멍(161)은 바람직하게는 폐쇄되지만, 노우즈(18)를 통해 상호연결될 수 있다. 그렇지만, 로크는 매우 다양한 구성을 가질 수 있다. 베이스(12)를 노우즈(18)에 고정하는 로크는 예로서 미국 특허 제5,709,043호에 개시된 것 같이 구성될 수 있다.

로크(16)는 장착 구성요소 또는 칼라(222)와 보유 구성요소 또는 핀(220)을 포함한다(도 27 내지 도 44). 칼라(222)는 마모 부재(10)의 구멍(67) 내에 체결되고, 정합 나사부(254)를 갖는 핀(220)을 수용하기 위한 나사부(258)를 갖는 보어 또는 개구(223)를 포함한다. 바람직하게는 보유 클립 형태의 보유기(224)는 마모 부재(10)로부터 칼라(222)의 분리를 방지하도록 칼라(222)가 구멍(67) 내에 삽입된다. 바람직하게는, 보유기(224)는 마모 부재(10)의 제조 동안 삽입되며, 그래서, 로크(16)는 마모 부재의 배송, 보관, 설치 및/또는 사용을 위해 마모 부재(10)와 일체로 결합된다(즉, 일체로 로크를 포함하는 마모 부재를 형성한다). 이런 구성은 인벤토리 및 저장부 요구를 감소시키고, 설치 동안 로크를 낙하를 제거하고(특히 밤에 문제가 될 수 있음), 적절한 로크가 항상 사용되는 것을 보증하고, 마모 부재의 설치를 용이하게 한다. 그럼에도 불구하고, 필요시, 보유기(224)는 로크(16)의 제거를 실행하기 위해 임의의 시기에 제거될 수 있다.

칼라(222)는 러그(236, 237)를 갖는 원통형 본체(225)를 구비하고, 러그는 마모 부재(10) 내의 제 위치에 로크(16)를 보유하도록 보유 구조체(69)의 지탱 표면 또는 견부(71, 73)에 대한 접촉 및 지탱을 위해 외향 돌출한다. 칼라(222) 설치를 위해, 본체(225)는 공동(26) 내부로부터 구멍(67) 내로 삽입되고, 그래서, 러그(236, 237)는 통로 또는 슬롯(75)을 따라 활주되고, 그후, 회전되어 러그(236, 237)가 보유 구조체(69)에 걸쳐진다(도 32, 도 33). 칼라(222)는 플랜지(241)가 오목부(85) 내에 수용되고 오목부(85)의 벽(93)에 대해 접할 때까지(도 32) 구멍(67) 내로 병진되는 것이 바람직하다. 그후, 칼라(222)는 러그(236, 237)가 정지부(87, 89)에 접할 때까지 회전된다(도 33). 칼라(222)의 회전은 러그(236, 237)가 상부 릴리프(77, 79) 내로 이동하여 정지부(87, 89)와 접하도록 대략 30도인 것이 바람직하다. 다른 정지부 배열이 가능하며, 예를 들어, 칼라는 단부 벽(81)에 접하는 형상을 가질 수 있거나, 정지부와 결합하는 단 하나의 러그를 가질 수 있다. 이 위치에서, 러그(236)는 상부 지탱 표면 또는 견부(71)에 대해 안착되고, 러그(237)는 하부 지탱 표면 또는 견부(73)에 대해 안착된다. 보유 구조체(69)의 양 측부에 대한 러그(236, 237)의 결합은 굴착 동안 부하 하에서도 구멍(67) 내에 칼라(222)를 보유한다. 또한, 외부 러그(236)와 플랜지(241)의 협력은 사용 동안 핀(220)에 적용된 캔틸레버 부하에 대해 저항성 결합을 제공한다.

칼라(222)가 제 위치에 있게 되면, 보유기 또는 클립(224)은 마모 부재(10) 외부로부터 통로(75) 내로 삽입된다(도 34). 바람직하게는, 보유기(224)는 슬롯(75) 내로 스냅 체결되고, 그에 의해, 러그(236, 237)가 릴리프(77, 79) 내에 견부(71, 73)에 대해 보유되도록 칼라(222)의 회전을 방지한다. 보유기(224)는 바람직하게는 굴곡 탭(242)을 갖는 시트 강철로 형성되고, 굴곡 탭은 마모 부재(10) 내에 보유기(224)를 보유하도록 칼라(222)의 외부 표면(246) 상의 수용 노치(244) 내로 스냅 결합된다(도 35 및 도 36). 보유기는 보관, 배송, 설치 및/또는 사용을 위해 마모 부재(10) 내에 칼라(222)가 로킹될 수 있게 하며, 그에 의해 마모 부재(10)의 일체형 부분을 형성한다. 또한, 보유기(224)는 바람직하게는 구멍(67) 내에 칼라(222)의 체결을 조이도록 칼라(222)를 편향시키기 위해 칼라(222)에 대해 스프링 힘을 작용한다. 바람직하게는, 러그(236)에 접하고 보유기의 과삽입을 방지하도록 플랜지(267)가 제공된다.

견부(71, 73)에 대한 러그(236, 237)의 결합은 구멍(67) 내에 칼라(222)를 기계적으로 보유하고, 마모 부재(10)의 배송, 보관, 설치 및/또는 사용 동안 내향 및 외향 이동을 효과적으로 방지한다. 토양 작업 장비를 위한 마모 부재를 제공하기 위해 일반적으로 사용되는 경질, 저 합금강은 일반적으로 충분한 용접성이 결여되어 있기 때문에, 기계적 부착이 바람직하다. 칼라(222)는 단일 유닛(하나의 부재 또는 유닛으로서 조립됨)인 것이 바람직하며, 강도 및 단순성을 위해 일 부재 구성인 것이 바람직하다. 보유기(224)는 시트 강철로 형성되는 것이 바람직하며, 그 이유는 사용되는 동안 인가된 과중한 부하에 저항하지 못하기 때문이다. 보유기(224)는 단지 마모 부재(10)로부터 로크(16)의 해제를 방지하도록 구멍(67) 내에서의 칼라(222)의 원하지 않는 회전을 방지하기 위해서 사용된다.

핀(220)은 헤드(247) 및 생크(249)를 포함한다(도 28 내지 도 30, 도 34 및 도 37 내지 도 40). 생크(249)는 헤드(247)로부터의 그 길이의 일부를 따라 나사부(254)를 갖도록 형성된다. 핀 단부(230)는 노우즈(48) 내의 구멍(66) 내에 수용되도록 나사부가 없는 것이 바람직하다. 핀(220)은 마모 부재 외부로부터 칼라(222) 내로 설치되며, 그래서, 핀 단부(230)는 선단 단부를 가지고, 핀 나사부(254)는 칼라 나사부(258)와 결합한다. 육각 소켓(또는 다른 공구 결합 형상부)(248)이 칼라(222) 내에서 핀(220)을 돌리기 위한 공구(T)의 수용을 위해 후미 단부에서 헤드(247) 내에 형성된다.

바람직하게는, 육각 소켓(248)은 클린아웃 영역을 형성하기 위해 일 페싯 대신 유극 개구(250)를 구비한다(즉, 단지 5개의 패싯(280)만이 제공된다)(도 27, 도 28, 도 34 및 도 37 내지 도 40). 클린아웃 영역(250)은 결과적 개구를 더 크게 하고, 따라서, 토양 작업 장비의 지면 결합 부분 상에 이런 포켓 및 개구를 종종 채우게 되는 부딪힌 미세체와 그리트를 보유하게될 가능성이 작다. 또한, 클린아웃 영역(250)은 압밀된 미세체를 파괴하고 떼어내기 위해 공구를 삽입하기 위한 대안적 위치를 제공한다. 예로서, 날카로운 끌, 픽(pick) 또는 동력 공구 기구가 클린아웃 영역(250) 내로 밀어넣어지거나, 두들겨지거나, 그 내부로 구동되어 압밀된 미세체를 파괴하기 시작할 수 있다. 이 공정 동안 클린아웃 영역(250)의 내부 표면에 임의의 손상이 발생하는 경우, 이 손상은 일반적으로 육각 결합 구멍(48)의 5개 작용 공구 면 상에 어떠한 영향도 갖지 않는다. 압밀된 미세체 중 일부가 클린아웃 영역(250) 외부로 떨어져 나오고 나면, 육각 결합 구멍(248) 내부의 임의의 압밀된 미세체는 클린아웃 영역(250)을 통해 접근되는 바와 같이 측부 또는 소정 각도로부터 공격될 수 있다.

로브형 클린아웃 영역의 추가적 이득은 육각 소켓의 일 페싯 상에 로브형 클린아웃 영역과 육각 소켓의 조합이 또한 핀(20)을 위한 다중 공구 인터페이스를 생성한다는 것이다. 예로서, 일 면 상에서 세장형인 7/8 inch 육각 구동부(T)와 함께 사용하도록 크기설정된 육각 소켓은(도 38) 3/4 inch 정사각형 구동부(T1)가 마찬가지로 체결될 수 있게 한다(도 39). 이런 정사각형 구동부를 위한 최적의 체결은 클린아웃 영역(250)에 대향한 육각 소켓(248)의 일 페싯 내에 홈(251)을 형성함으로써 얻어진다. 육각 공구가 가용하지 않을 때 필요에 따라 이 영역에 프라이 바아(pry bar) 같은 다른 공구가 마찬가지로 체결될 수 있다.

일 양호한 실시예에서, 나사 핀(220)은 주변 나사부(254)를 초과하여 돌출하도록 편향되는 편향 래칭 치형부 또는 디텐트(252)를 포함한다(도 29, 도 30 및 도 34). 대응 외부 포켓 또는 오목부(256)가 디텐트(252)를 수용하도록 칼라(222)의 나사부(258) 내에 형성되고, 그래서, 나사 핀(220)은 래칭 디텐트(252)가 외부 포켓(256)과 정렬하고 삽입될 때 칼라(222)에 대한 특정 위치로 래칭된다. 외부 포켓(256) 내의 래칭 디텐트(252)의 결합은 칼라(22)에 대해 해제 위치에서 나사 핀(220)을 보유하고, 이는 핀(220)을 공동(26)의 외부에(또는 노우즈(48) 상에 충분한 유극을 갖는 상태로 적어도 구멍(66) 외부에) 보유하고, 그래서, 마모 부재(10)는 노우즈(48) 상에 설치(그리고, 노우즈(48)로부터 제거)될 수 있다. 핀은 마모 부재(10)가 쉽게 설치되도록 해제 위치에서 배송 및 보관되는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 래칭 디텐트(252)는 핀 단부(230)의 부근에서 나사 핀(220)의 나사부의 시작부에 위치된다. 외부 포켓(256)은 칼라(222) 상의 나사부의 시작부로부터 대략 1/2 회전되어 위치된다. 결과적으로, 핀(220)은 칼라(222) 내의 핀(220)의 약 1/2 회전 이후 배송 위치에 래칭된다.

핀(220)에 대한 다른 토크의 인가는 래칭 디텐트(252)를 외부 포켓(256) 외부로 압착한다. 내부 포켓 또는 오목부(260)는 칼라(222)의 나사부의 내부 단부에 형성된다. 바람직하게는, 칼라(222)의 나사부(258)는 내부 포켓(260) 직전에 종결된다. 이는, 래칭 디텐트(252)가 나사부(258) 외부로 밀려질 때, 핀(220)이 칼라(222) 내로 나사결합됨에 따라 핀(220) 회전에 대한 저항의 증가를 초래한다. 이에 후속하여 래칭 디텐트(252)가 내부 포켓과 정렬되어 그 내부로 팝핑될 때 터닝 핀(220)에 대한 저항이 급작스럽게 감소한다. 사용시, 핀(220)이 칼라(222) 내에서의 이동의 종점에 도달할 때 인지할 수 있는 클릭 또는 "텅크(thunk)"가 존재한다. 저항의 증가, 저항의 감소 및 "텅크"의 조합은 핀(220)이 적절한 서비스 위치에 완전히 래칭된 것을 사용자가 판정하는 것을 돕는 촉각적 피드백을 사용자에게 제공한다. 이 촉각적 피드백은 현재 조합된 칼라 및 핀 조립체를 사용하여 마모 부분의 더욱 신뢰성있는 설치를 초래하며, 그 이유는 핀(220)이 베이스(12) 상에 마모 부재(10)를 보유하기 위한 원하는 위치에 있다는 것의 확인으로서 촉각적 피드백을 쉽게 식별하도록 훈련되기 때문이다. 디텐트(252)의 사용은 종래의 나사식 로킹 배열과는 달리 각 설치시 핀(220)이 원하는 위치에 정지할 수 있게 한다.

바람직하게는, 래칭 디텐트(252)는 시트 강철로 형성되고, 핀(220) 내의 섬프(262) 내의 제 위치에 보유되고, 엘라스토머(264) 내부의 제 위치에 탄성적으로 고정될 수 있다. 섬프(262)는 클린아웃 영역(250) 내로 개방되도록 연장한다. 디텐트(252)가 핀(220)의 회전 동안 압축될 때, 섬프(262) 내에 수용된 엘라스토머는 또한 클린아웃 영역(250) 내로 연장할 수 있다. 반대로, 섬프(262) 내에 수용된 엘라스토머는 클린아웃 영역(250)을 위한 압축가능한 플로어를 형성하며, 이는 클린아웃 영역(250)으로부터 압밀된 미세체의 파괴 및 제거를 도울 수 있다. 엘라스토머(264)는 엘라스토머(264)가 제 위치에서 경화되고 래칭 디텐트(252)에 결합하도록 래칭 디텐트(252) 둘레에 몰딩될 수 있다. 엘라스토머(264)와 디텐트(252)의 결과적 서브조립체는 클린아웃 영역(250)을 통해 섬프(262) 내의 장소로 가압될 수 있다. 래칭 디텐트(252)의 양호한 구성은 본체(266), 돌출부(268) 및 안내 레일(270)을 포함한다. 돌출부(268)는 섬프(262)의 벽에 대해 지탱되고, 이는 나사부(254)에 대해 적절한 위치에 래칭 디텐트(252)를 유지한다. 안내 레일(270)은 또한 래칭 디텐트(252)를 지지하고, 상술한 바와 같이 래칭 디텐트(252)의 섬프(262) 내로의 압축을 가능하게 한다.

핀(220)이 칼라(222) 내로 설치될 때, 이는 마모 부재(10)의 배송, 보관 및/또는 설치를 위해 해제 위치로 1/2 회전 회전된다. 통합된 로크(16)를 포함하는 마모 부재는 베이스(12)의 노우즈(48) 상으로 설치된다(도 29). 핀(220)은 그후 바람직하게는 핀 단부(230)가 로킹된 또는 서비스 위치(도 30)로 구멍(66) 내에 완전히 수용될 때까지 2와 1/2 회전 회전되는 것이 바람직하다. 나사부의 피치에 따라, 그리고, 하나보다 많은 시작부가 나사부를 위해 제공되는지 여부에 따라 나사 핀(220)의 더 많은 또는 더 소수의 회전이 필요할 수 있다. 베이스(12)에 대한 마모 부재(10)의 완전한 로킹을 위해 나사 핀(220)의 단지 세 번의 전체 회전을 필요로 하는 특히 굵은(coarse) 나사부의 사용은 굴삭의 극단적 상태 하에서 사용하기에 신뢰성있고 현장 조건에서 사용하기가 용이한 것으로 판명되었다. 또한, 굵은 나선형 나사부의 사용은 사용 동안 압밀된 미세체에 의해 로크 조립체가 둘러싸여지는 경우의 설치에 더 양호하다.

로크(16)는 사용 동안의 마모 및 지면과의 접촉에 대해 보호하기 위해 측부 섹션(56) 사이의 상부 오목부(70) 내에 위치된다(도 25, 도 30). 마모 조립체(14) 내에 깊게 로크(16)를 위치설정하는 것은 마모 부재(10)를 지나가는 흙에 의해 유발되는 마모로부터 로크를 차폐하는 것을 돕는다. 바람직하게는, 로크(16)는 마모 부재의 수명에 걸쳐 토양 물질의 이동으로부터 차폐된 상태로 남아있도록 구멍(67)으로 만입된다. 양호한 예에서, 로킹된 위치의 핀(220)은 구멍(67) 내에서 하부 또는 저부 70% 내에 있다. 토양 재료는 로크(10) 위의 구멍(67) 내에 축적되는 경향이 있고, 마모 부재(10)가 마모될 때에도 부적합한 마모로부터 로크를 보호한다. 또한, 로크는 일반적으로 로킹된 위치의 구멍(66)의 중앙에 또는 그에 인접하게 핀 단부(230)가 위치된 상태로 마모 조립체 내의 중앙에 위치된다. 노우즈(18)의 중앙에 더 근접하게 로크를 위치설정하는 것은 마모 부재의 사용 동안 로크에 인가되는 배출 부하, 특히, 베이스 상의 마모 부재를 요동시키는 경향이 있는 수직 부하를 갖는 배출 부하를 감소시키는 경향이 있다.

핀(20)은 칼라(222)로부터 핀(220)의 나사결합 해제를 위한 래칫 공구 또는 다른 공구를 사용하여 해제될 수 있다. 핀(220)이 칼라(222)로부터 제거될 수 있지만, 이는 단지 해제 위치로 되돌아가는 것만을 필요로 한다. 그후, 마모 부재(10)는 노우즈(48)로부터 제거될 수 있다. 핀(220)을 나사결합 해제하는 토크는 칼라(222) 상에 현저한 비틀림 부하를 작용할 수 있고, 이 부하는 정지부(77, 79)에 의해 저항됨으로써 러그(236, 237)를 위한 강하고 신뢰성있는 정지부를 제공한다.

로크(16)의 장착 구성요소(222)는 베이스(12)에 마모 부재(10)를 해제가능하게 보유하기 위해(그리고, 어댑터(19)에 베이스(12)를 보유하기 위해) 사용되는 나사 고정 핀(220)을 수용하기 위한 나사 보어(223)를 형성한다. 별개의 장착 구성요소(222)는 쉽게 기계가공될 수 있거나 다른 방식으로 나사부로 형성되고, 마모 부재에 직접적으로 나사부를 형성하는 것에 비해 더 작은 비용 및 더 높은 품질의 나사부를 위해 마모 부재 내에 고정될 수 있다. 마모 부재(10)를 위해 사용되는 강철은 매우 경질이며, 목표 로킹 동작을 위해 구멍(67) 내에 스크류 나사부를 캐스팅 또는 다른 방식으로 형성하는 것이 어렵다. 또한, 마모 부재(10)의 비교적 큰 크기는 또한 구멍(67) 내에 스크류 나사부를 캐스팅 또는 다른 방식으로 형성하는 것이 더 어려워지게 한다. 장착 구성요소(222)는 사용 동안 각 방향으로(즉, 구멍(67) 내로, 그리고, 구멍 외부로) 축방향 이동에 저항하도록 마모 부재 내의 구멍 내에 기계적으로 보유될 수 있으며, 그래서, 배송, 보관, 설치 및 사용 동안 로크의 비의도적 소실에 더 양호하게 저항한다. 마모 부재(10)를 위해 통상적으로 경질 강철이 사용된다는 것을 고려하면, 장착 구성요소(222)는 구멍(67) 내에 쉽게 용접될 수 없다.

본 발명에 따른 로크의 사용은 다수의 이득을 제공한다: (i) 로크가 더 적은 인벤토리 및 더 용이한 설치를 위해 설치 위치를 위한 준비 상태로 배송 및 보관되도록 마모 부재 내로 통합된 로크, (ii) 동작을 위해 육각 공구 또는 래칫 드라이버 같은 단지 일반적인 구동 공구만을 필요로 하고 망치를 필요로 하지 않는 로크, (iii) 용이한 공구 접근로를 갖는 로크, (iv) 정확한 설치의 명백한 시각적 및 촉각적 확인을 갖는 로크, (v) 각 마모 부품을 구비한 새로운 로크, (vi) 용이한 접근을 위해 위치된 로크, (vii) 간단하고 직관적이며 범용적으로 이해되는 동작을 갖는 로크, (vii) 서로 다른 형상 복잡성의 구성요소들 사이의 영구적 기계적 연결은 특정 제조 공정으로부터 얻어지는 이득 및 특징을 갖는 완성된 제품을 생성함, (viii) 통합체가 높은 부하를 지지하는 간단하게 캐스팅될 수 있는 특징부 주변에 설치된 로크 통합 시스템은 어떠한 특수한 공구나 접착제도 필요로 하지 않으며 영구적 조립을 생성함, (ix) 간단한 공구로 토양 미세체의 용이한 세정을 가능하게 하는 일 페싯 상의 세장형 육각 결합 구멍을 갖는 로크, (x) 마모로부터 로크를 보호하고 로크 배출 위험을 감소시키도록 마모 조립체의 중앙 부분을 갖도록 배치된 로크, (xi) 시스템 부하를 지탱면에 수직으로 전달하도록 로크 칼라 상에 반작용 러그를 갖는 로크, (xii) 부하 지탱 인터페이스에 대해 칼라를 편향시키고 시스템의 슬랙 아웃(slack out)을 취하면서 마모 부재 내로 칼라를 보유하는 제조원에서 설치된 보유 클립, (xiii) 확장된 제품 기능을 지원하면서 주조 복잡성을 단순화하는 디자인 접근법, (xiv) 로크 영역 내의 임계 체결 표면이 게이지로서 작용할 수 있는, 일 부품과 체결되도록 연삭되기만 하면 되는 디자인 접근법, 및 (xv) 표준 플랜트 공정 내에서 체결되는 디자인.

로크(16)는 굴삭 작업에 두 개의 분리가능한 구성요소를 고정하기 위한 결합 배열체이다. 시스템은 마모 부재(10) 내에 기계적으로 보유된 베이스(12) 및 칼라(222) 내의 구멍(66) 내에 수용된 핀(220)으로 구성된다. 칼라는 통합 배송, 부하 전달, 로크 설치 및 로크 제거를 지원하는 특징을 포함한다. 칼라는 최적의 부하 지탱 배향으로 러그를 유지하는 칼라의 주연부의 두 개의 다리부(236, 237) 상에 작용하는 보유기(224)로 마모 부재에 고정된다. 또한, 보유기는 구성요소들 사이의 체결부를 조인다. 핀(220)은 엘라스토머 배킹된 래칭 메커니즘에 의해 생성된 두 개의 저 에너지 위치들 사이에서 칼라(222)의 중심을 통해 나선형으로 전진한다. 제1 위치는 배송 동안 보유를 위해 핀과 칼라 사이에 1/2 회전 나사 결합된 상태를 유지한다. 핀(220)은 2와 1/2 회전 이후 제2 저 에너지 위치로 진행하여 경질 정지부에서 종결되어 시스템이 로킹되었다는 것을 신호한다. 마모 부재(10)가 변경을 필요로 할 때, 핀(220)은 반시계 방향으로 회전되고 조립체로부터 제거됨으로써 마모 부재가 베이스로부터 자유롭게 활주될 수 있게 한다.

예시된 실시예가 굴삭 치형부이지만, 베이스(12) 상의 마모 부재(10)의 로킹과 연계된 특징은 토양 작업 장비를 위한 매우 다양한 마모 조립체에 사용될 수 있다. 예로서, 러너는 구멍(67) 같은 구멍을 갖도록 형성되고, 대형 버킷, 활송 표면, 트럭 본체의 베드 등의 측부에 형성된 베이스에 기계적으로 고정될 수 있다.

본 명세서에 설명된 내용은 독립적 활용도를 갖는 다수의 별개의 발명을 포함한다. 이들 발명 각각이 그 양호한 형태로 개시되어 있지만, 본 명세에 예시 및 개시된 바와 같은 그 특정 실시예는 제한적 의미로 고려되지 않으며, 그 이유는 다수의 변형이 가능하기 때문이다. 각 예는 상술한 내용에 개시된 실시예를 형성하지만, 임의의 하나의 예는 최종적으로 청구된 모든 특징 또는 조합을 반드시 포함하는 것은 아니다. 설명에서 "일" 또는 "제1" 요소나 그 대등한 표현이 사용되는 경우, 이런 설명은 하나 이상의 이런 요소를 포함하고, 둘 이상의 이런 요소를 반드시 가져야하거나 이들을 배제하는 것은 아니다. 또한, 표시된 요소를 위한 제1, 제2 또는 제3 같은 순차적 지시어는 요소들 사이를 구별하기 위해 사용되며, 이런 요소의 요구되는 또는 제한된 숫자를 나타내지 않으며, 달리 명시적으로 언급되지 않은 한 이런 요소의 특정 위치나 순서를 나타내는 것이 아니다.

10: 첨단부
15: 립
18: 노우즈
19: 어댑터

Claims (11)

1. 두 개의 분리 가능한 부품들을 함께 고정하기 위한 로크이며,
   나사 보어와 복수의 외향 돌출 러그를 포함하여 상기 부품들 중 하나의 구멍에 결합 고정되는 칼라와,
   러그에 인접하여 상기 하나의 부품의 구멍에 수용되어 칼라가 상기 하나의 부품으로부터 분리되는 것을 방지하는 보유기와,
   회전 시 핀을 내향 또는 외향으로, 핀이 다른 부품과 접촉하여 두 부품들을 함께 보유하는 연장된 위치와 핀이 다른 부품을 해제하여 두 부품들의 분리를 허용하는 물러난 위치 사이에서, 이동시키는 나사 보어 내로 수용되는 나사 핀을 포함하는,
   로크.
2. 제1항에 있어서, 래칭 디텐트를 포함하여 핀을 연장 위치와 물러난 위치에서 고정하는, 로크.
3. 제2항에 있어서, 래칭 디텐트는 핀 상에서 외향으로 돌출하는 편향 치형부와 나사 개구 내에 두 개의 이격된 오목부를 포함하여 연장된 위치와 물러난 위치 각각에서 치형부를 수용하는, 로크.
4. 제1항에 있어서, 보유기는 연장하는 탭을 갖는 클립이어서 구멍으로부터의 분리를 방지는, 로크.
5. 제1항에 있어서, 보유기는 시트 강철로 형성되는, 로크.
6. 두 개의 분리 가능한 부품들을 함께 고정하기 위한 로크이며,
   나사 보어를 포함하는 부품들 중 하나의 구멍에 결합 고정되는 칼라와,
   회전 시 핀을 내향 또는 외향으로, 핀이 다른 부품과 접촉하여 두 부품들을 함께 보유하는 연장된 위치와 핀이 다른 부품을 해제하여 두 부품들의 분리를 허용하는 물러난 위치 사이에서, 이동시키는 나사 보어 내로 수용되는 나사 핀과,
   연장된 위치와 물러난 위치에서 핀을 고정하기 위한 래칭 디텐트를 포함하는,
   로크.
7. 제6항에 있어서, 래칭 디텐트는 핀 상에서 외향으로 돌출하는 편향 치형부와 나사 개구 내에 두 개의 이격된 오목부를 포함하여 연장된 위치와 물러난 위치 각각에서 치형부를 수용하는, 로크.
8. 제6항에 있어서, 복수의 외향 돌출 러그를 포함하여 구멍에 보유 구조체와 결합하고 칼라를 구멍에 고정하는, 로크.
9. 사용 동안 마모로부터 토양 작업 장비를 보호하기 위해 토양 작업 장비에 부착되기 위한 마모 부재이며,
   토양 작업 장비의 동작 동안 지면에 접촉하기 위한 마모 표면과,
   토양 작업 장비 상에 베이스를 수용하기 위한 장착 공동과,
   토양 작업 장비에 마모 부재를 보유하기 위해 로크를 수용하도록 장착 구조체와 마모 표면 양자 모두에서 개방되며 마모 부재를 통해 연장하는 벽에 의해 형성되는 구멍과,
   나사 보어를 포함하는 구멍에 결합되어 고정되는 칼라와,
   회전 시 핀을 내향 또는 외향으로 핀이 베이스와 접촉하여 마모 부재를 베이스에 보유하는 연장된 위치와 핀이 마모 부재를 베이스로부터 해제하는 물러난 위치 사이에서 이동시키는 나사 보어 내로 수용되는 나사 핀과,
   핀을 연장 위치와 후퇴 위치에서 고정하는 래칭 디텐트를 포함하는,
   마모 부재.
10. 제9항에 있어서,
    래칭 디텐트는 핀 상에서 외향으로 돌출하는 편향 치형부와 나사 보어 내네 두 개의 이격된 오목부들을 포함하여 연장된 위치와 물러난 위치 각각에서 치형부를 수용하는, 마모 부재.
11. 제9항에 있어서,
    장착 부품은 원-피스(one-piece) 부재인, 마모 부재.
    
    

Images