KR20000016133A - 마모 부재 부착 시스템 - Google Patents

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KR20000016133A
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존 엘. 벤더
리차드 이. 리베사이
크리스 제이. 스틱클링
Original Assignee
매리 제이 캘라한
캐타필라 인코포레이티드
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Abstract

과거에 사용된 교환 가능한 마모 부재는 통상적으로 제품을 덜 바람직하게 하는 단점들을 포함하고 있었다. 마모 부재(12, 212)를 모체(14, 214)에 부착하기 위한 본 발명의 시스템(10)은 과거의 구성에 비해 많은 장점을 제공한다. 예를 들면, 장착 기부(20, 220)와 마모 부재(12, 212)의 특이한 구성은 장착용의 협동하는 활주 및 배치 결합 요소(22)를 포함한다. 또한, 특이한 저 프로파일 리테이너(24, 224)가 마모 부재(12, 212)를 보유하기 위해 사용되며, 이는 마모 부재(12, 212)를 교환이 요구되기 전에 보다 많이 사용할 수 있게 해주므로, 폐기되는 재료가 더 적어지는 결과를 가져온다.

Description

마모 부재 부착 시스템
버켓(bucket) 또는 트럭 몸체 등의 구성 부재들을 보호하기 위한 교환 가능한 마모 부재는 본 기술 분야에서 공지되어 있다. 이들 교환 가능한 마모 부재는 각종 체결 방법에 의해 보유된다. 지금까지의 체결 방법들 중 전부는 아니더라도 그 대부분은 이들 방법을 보다 덜 바람직하게 하는 단점들을 가지고 있다.
예를 들어, 마모 부재들을 부착하기 위해 용접이 자주 사용되어 왔다. 그러나, 용접은 비용이 많이 들고 시간 낭비적이며, 이와 마찬가지로 마모 부재의 제거 및 교환에 있어서도 비용이 많이 들게 하고 시간 낭비의 작업이 되게 한다. 또한, 각종 유형의 기계적 체결구가 사용되어 왔지만 복잡성, 비신뢰성 및 비용 때문에 성공의 정도를 변화시켜 왔다.
마모 부재용에 적합한 주요 특징은 수명이 길고 가능한 한 완전히 사용하여 완전히 마모된 후 폐기되어야 할 금속의 양을 최소화하는데 있다. 마모 부재를 보유하기 위한 시스템에 있어서 요구되는 특징은 거친 작업 환경에서 존속될 수 있고 또 이러한 환경에서 견딜 수 있으며, 마모 부재의 사용 수명 전반에 걸쳐 고장이 없으며, 마모 부재의 신속 용이한 설치 및 제거를 가능케 하는 데에 있다. 종래 공지된 마모 부재와 체결 시스템 중 일부는 상기와 같이 요구되는 특징들 중 몇 가지를 제공하기는 하지만, 다른 특징들이 결핍되어 상기 마모 부재와 체결 시스템을 보다 덜 바람직하게 한다.
본 발명은 상술한 문제점들 중 하나 이상을 극복하는 것에 관한 것이다.
본 발명은 일반적으로 교환 가능한 마모 부재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 교환 가능한 마모 부재를 정지기의 모체에 부착하기 위한 시스템에 관한 것이다.
도1은 본 발명의 원리를 실시한 기계적 부착 시스템의 한 응용예의 개략 평면도이다.
도2는 도1의 선 2-2를 따라 취한 도1에 도시한 본 발명의 부착 시스템의 개략 단면도이다.
도3은 도1의 선 3-3을 따라 취한 본 발명의 개략 단면도이다.
도4는 도1의 선 4-4를 따라 취한 본 발명의 개략 단면도이다.
도5는 도1의 선 5-5를 따라 취한 본 발명의 개략 단면도이다.
도6은 도3의 선 6-6을 따라 취한 본 발명의 부착 시스템의 개략 저면도이다.
도7은 도6과 유사하지만, 단독으로 도시된 부착 시스템의 장착 기부의 개략 저면도이다.
도8은 본 발명의 소정의 자유 길이 형상으로 도시된 리테이너 부재의 개략 평면도이다.
도9는 본 발명의 소정의 보다 짧은 압축된 길이로 도시된 리테이너 부재의 개략 평면도이다.
도10은 도8 및 도9에 도시된 리테이너의 개략 부분 단면도이다.
도11은 본 발명의 리테이너의 다른 실시예의 개략 평면도이다.
도12는 본 발명의 리테이너의 또 다른 실시예의 개략 단면도이다.
도13A 내지 도13C는 마모 부재를 장착 기부 상으로 조립하는 것을 도시한 순차 개략 사시도이다.
도14는 본 발명의 원리를 실시한 기계적 부착 시스템의 제2 응용예의 개략 단면도이다.
도15는 도14에 도시된 본 발명의 구성 부품들의 개략 정면 분해 사시도이다.
도16은 도14에서 단독으로 도시된 기부 부재의 개략 사시도이다.
도17은 본 발명의 개략 배면 사시도이다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 마모 부재를 정지기의 모체에 탈착 가능하게 장착하기 위한 기계적 부착 시스템이 제공된다. 이 기계적 부착 시스템은 모체 상에 수반되고, 외향면과, 외향면 내의 리테이너 개구, 및 한 쌍의 대향 포획 요소를 구비한 장착 기부를 포함한다. 마모 부재는 이를 관통하는 리테이너 통로를 갖고, 이 리테이너 통로는 장착 기부 내의 리테이너 개구와 정렬 가능하다. 장착 기부와 마모 부재의 각각에 있는 협동하는 배치 및 활주 결합 요소가 마모 부재의 장착 기부 상으로의 배치 및 활주 장착을 허용한다. 배치 및 활주 결합 요소는 장착 기부 상의 제1 접촉면과 마모 부재 상의 제2 접촉면을 포함한다. 리테이너가 한 쌍의 대향 측면과 회선형 스프링부를 구비한다. 리테이너는 리테이너 통로를 통해 수납되도록 되어 있고 스프링부는 리테이너의 리테이너 개구 내로의 삽입을 허용할 만큼의 충분한 탄성을 리테이너에 제공하며, 여기서 리테이너는 포획 요소에 의해 결합 및 보유되며, 제1 및 제2 접촉면은 서로에 대해 이격 대향 관계로 배치되고 장착 기부의 외향면 아래의 위치에서 리테이너의 대향 측면의 각각에 대해 접촉 관계를 갖는다.
본 발명의 다른 양태에 있어서, 정지기의 모체를 마찰성 마모로부터 보호하기 위한 마모 부재가 제공되며, 이 마모 부재는 종축, 장착면, 및 반대쪽 노출면을 갖는 몸체부를 포함한다. 장착면에는 종축을 갖는 이격된 대향 단부를 갖는 장착 기부 수납 포켓이 형성된다. 관통하는 리테이너 통로가 마모 노출면으로부터 포켓 내로 연장된다. 리테이너 통로는 종축에 대해 횡방향으로 연장된 대향 측면을 갖는다. 협동하는 배치 및 활주 결합 요소는 모체 상에 탑재되는 장착 기부 상으로 마모 부재를 장착할 수 있게 해준다. 배치 및 활주 결합 부재는 포켓의 일 단부에 인접해서 배치된 제1 접촉부와 포켓의 대향 단부에 인접해서 배치된 제2 접촉부를 포함한다. 접촉부들은 이들 사이에 리테이너 개구가 배치된 상태로 종축을 따라 중앙에 위치 설정된다. 각각의 접촉부는 마모 부재를 장착 기부와 한 쌍의 대향면들 중 하나에 부착하는 데에 사용하기 위한 대향 측면 상의 한 세트의 외부 더브테일면을 갖는다. 대향면들은 서로에 대해 이격 대향 관계로 배치되고 종축을 횡단하는 방향으로 배향된다. 한 쌍의 대향면들 중 하나는 리테이너 통로의 측면들 중 하나와 정렬된다.
도면을 보다 상세하게 참조하면, 마모 부재(12)를 (도시하지 않은) 정지기의 모체(14)에 탈착 가능하게 장착하기 위한 기계적 부착 시스템이 도면 부호 10으로 도시되어 있다.
도1 내지 도6에 개시된 본 발명의 제1 실시예에서, 시스템(10)은 마모 부재(12)[이 경우에는 마모 타일 형태로 되어 있음]를 (도시하지 않은) 버켓의 바닥 기부 날의 형태로 된 모체(14)(도2 참조) 상으로 탈착 가능하게 장착하도록 되어 있다. 바닥 기부 날 또는 모체(14)는 마찰성 마모로부터 보호되어야 할 표면(18)을 갖는다. 마모 부재(12) 이외에도, 시스템(10)은 장착 기부(20)를 포함한다. 장착 기부(20)와 마모 부재(12)는 마모 부재(12)를 장착 기부(20) 상으로 배치 및 활주 장착할 수 있도록 각각의 측면 상에 협동하는 배치 및 활주 결합 요소(22)(도3 참조)를 구비한다. 시스템(10)은 또한, 사용 중에 마모 부재(12)를 장착 기부(20) 상에 유지시키는 리테이너(24)(도4 참조)를 포함한다.
복수개의 마모 부재(12)가 버켓에 부착될 수 있다. 전형적으로, 그러한 마모 부재는 예를 들어 그러한 버켓의 절단날의 후방을 향한 소정 위치에서 버켓의 기부 날의 바닥면에 부착된다.
마모 부재(12)는 종축(28)을 따라 배치된 대체로 직사각형인 평면 몸체부(26)와, 장착면(30)과, 반대쪽 노출면(32)을 포함한다. 장착면(30)에는 장착 기부 수납 포켓(34)이 형성되어 있다. 포켓(34)은 종축(28)을 따라 이격된 대향 단부(36, 38)(도6 참조)를 갖는다. 또한, 포켓(34)은 종방향 연장 대향 측면(40)을 가지며, 이 측면을 따라 접촉면(42)이 배치된다. 리테이너 통로(44)(도2 참조)가 몸체부(26)를 통해 제공되는데, 이 리테이너 통로는 마모 노출면(32)으로부터 포켓(34) 내로 연장된다. 리테이너 통로(44)(도2 참조) 종축(28)에 대해 횡방향으로 연장된 대향 측면(46, 48)을 갖는다.
제1 접촉부(50)(도6 참조)가 포켓(34)의 일 단부에 인접해서 배치되고 제2 접촉부(52)가 포켓의 대향 단부(38)에 인접해서 배치된다. 접촉부(50, 52)는 마모 부재의 종축(28)을 따라 중앙에 위치 설정된다. 어느 한 접촉부(50, 52)는 제1 세트의 인터로킹면(53)을 가질 수 있다. 보다 바람직하게는, 각각의 접촉부에는 마모 부재(12)를 장착 기부(20)에 부착하는 데에 사용하기 위해 그 대향 측면에 외부 세트의 더브테일면(dovetail surface)(54)(도3 및 도5 참조)을 가지며, 이 더브테일면은 이후에 보다 충분하게 설명될 배치 및 활주 결합부(22)의 일부를 형성한다. 접촉부(52)는 제2 접촉면(58)을 제공하고, 접촉부(50)는 제4 접촉면(56)을 제공한다. 접촉면(56, 58)(도6 참조)은 서로에 대해 이격 대향 관계로 배치되며, 종축(28)에 대해 횡방향으로 배향된다. 접촉면(58)은 또한 마모 부재(12)의 리테이너 통로(44)의 측면(48)들 중 하나와 정렬된다.
장착 기부(20)는 모체(14) 상에 탑재되며 대체로 평면인 직사각형 몸체부(60)(도7 참조)를 포함한다. 장착 기부(20)는 모체(14)의 노출면(18)에 접촉하는 내향면(62), 반대쪽 외향면(64), 종축을 횡단하는 한 쌍의 대향 단부(66, 68), 및 종축에 평행한 한 쌍의 측면(70, 72)을 갖는다. 바람직하게는, 장착 기부(20)는 용접에 의해 모체에 고정된다. 그러한 용접을 용이하게 하기 위해서, 장착 기부(20)에는 필렛 용접부를 관통 수납하는 한 쌍의 대체로 타원형인 용접 개구(74)가 제공된다.
제1 노치(76)가 몸체(60)의 일 단부(66)에 위치되고, 제2 노치(78)가 대향 단부(68)에 위치된다. 그러한 노치(76, 78)들 중 어느 하나는 제2 세트의 인터로킹면(79)을 가질 수 있다. 보다 바람직하게는, 노치(76, 78)의 각각에는 마모 부재(12) 상의 외부 더브테일면(80)과 정합하도록 되어 있는 한 세트의 종방향 연장 내부 더브테일면(80)이 제공된다. 제1 노치(76)는 또한 접촉부(50)의 제4 접촉면(56)에 대해 대향 관계로 배치된 제3 접촉면(81)을 포함한다.
장착 기부(20)는 또한 그 외향면(64)에 리테이너 개구(82)를 포함한다. 리테이너 개구(82)는 제2 노치(78)에 연속하며 제1 접촉부(50)와 제2 접촉부(52) 사이에 배치된다. 리테이너 개구(82)는 그러한 노치(78)에 대향한 제1 접촉면 또는 측면(88), 한 쌍의 대향 단부(90, 92), 및 한 쌍의 대향 포획 요소(84, 86)를 구비한다. 포획 요소(84, 86)는 바람직하게는 리테이너 개구 내에 (이후에 설명할) 리테이너를 보유하는데 사용하기 위해 각각의 단부(90, 92) 상의 내향 연장 플랜지(94)에 의해 형성된다.
도8 내지 도10에 가장 잘 도시된 바와 같이, 리테이너(24)는 장착 기부(20)의 리테이너 개구(82) 내에 배치되도록 되어 있는 대체로 평탄한 몸체부(100)를 갖는다. 몸체부(100)는 한 쌍의 대향 단부(102, 104)와 한 쌍의 대향 측면(106, 108)을 포함한다. 몸체부는 강으로 제조되는 것이 바람직하지만, 본 기술 분야에서 공지된 임의의 적합한 사실상 비압축성인 재료로 제조될 수 있다. 또한, 리테이너(24)에는 몸체부(100)를 따라 회선형(convoluted)의 스프링부(110)가 제공되며, 이 스프링부는 압축력이 몸체부의 단부(102, 104)에 인가될 때 몸체부의 길이가 단부에서 단부까지의 소정의 자유 길이("Lf")로부터 보다 짧은 압축된 길이("Ls")로 변화될 수 있을 만큼 그 종축(112)을 따라 단부에서 단부로는 충분한 탄성을 몸체부(100)에 제공하지만, 이 스프링부는 리테이너(24)가 어떠한 중대한 왜곡도 야기시키기 않고 측면에 인가되는 압축성 하중을 견딜 수 있을 만큼 측면에서 측면으로는 충분한 강성이 있다.
회선형 스프링부(110)는 이것이 종축(112)을 따라 진행하면서 리테이너의 한 측면(106)에서 다른 측면(108)으로 전후로 이어지는 회선체(114)를 갖는다. 회선체(114)는 제1 세트의 슬롯(118)이 한 측면(106)에서 다른 측면(108) 쪽으로 연장되고 제2 세트의 슬롯(120)이 제1 세트의 슬롯(118)의 인접 슬롯들 사이에 배치되고 측면(108)에서 한 측면(106) 쪽으로 연장되는 방식으로 몸체부(100) 내로 절입된 복수개의 간지형(interleaved) 슬롯(116)에 의해 형성된다.
도8 내지 도10에 도시된 리테이너(24)의 일 실시예에서, 간지형 슬롯(116)은 리테이너가 압축될 때 굽힘 응력을 감소시키는 반경형 단부(122)를 갖는 다소 눈물 방울 형태로 되어 있다. 대향 단부(102, 104)의 각각에는 제거 목적으로 리테이너를 압축하기 위해 평탄 블레이드형 스크류 드라이버와 같은 프라이(pry) 공구의 삽입을 허용하도록 되어 있는 베벨형 바닥(126)을 갖는 프라이 공구 노치(124)가 제공되는 것이 바람직하다.
도11에 도시된 리테이너의 다른 실시예에서는 간지형 슬롯(128)이 직선 측면을 갖고 응력 경감용의 구근형 단부(132)를 갖는 리테이너(130)가 개시되어 있다. 리테이너(128)는 또한 베벨형 단부(136)를 갖는 중앙의 프라이 공구 개구(134)를 갖는다. 리테이너(128)의 나머지는 제1 리테이너(24)와 유사할 수 있다.
리테이너의 또 다른 실시예가 도12에 도시되어 있으며, 이 실시예서는 리테이너(138)가 2개의 별개의 단부(140, 142)와, 아코디온 형상을 갖고 단부(140, 142)에 부착되고 이들 단부들 사이에서 연장되는 별개의 스프링 요소(144)를 갖는 조립식 복합 구조로 되어 있다.
협동하는 배치 및 활주 결합 요소(22)는 제1 접촉부(50)와, 마모 부재(12) 상의 제1 세트의 인터로킹면(53)과, 횡방향 접촉면(81)에 의해 제공된 제2 접촉부와, 장착 기부(20) 상의 제2 세트의 정합 인터로킹면(79)을 포함하며, 전술한 바와 같이 이들 배치 및 활주 결합 요소는 마모 부재가 일 방향으로의 이동에 의해 장착 기부 상에 배치된 다음에 장착 기부에 대해 횡방향으로 활주될 때 접촉부들이 횡방향으로의 추가 이동을 방지하도록 결합되고 인터로킹면들이 서로에 대해 대향 인터로킹 관계로 됨으로써 마모 부재가 횡방향과는 반대되는 이동 방향이 아닌 임의의 방향으로 이동되는 것이 제한되도록 마모 부재(12)가 장착 기부(20) 상으로 배치 및 활주 장착될 수 있게 해준다.
도13A 내지 도13C에 도시된 바와 같이, 배치 및 활주 장착은 도13A에서 화살표 96으로 도시된 바와 같이 장착 기부(20)를 향한 일 방향 또는 제1 방향으로의 마모 부재(12)의 이동에 의해 마모 부재(12)를 장착 기부(20) 상으로 배치하는 행위를 가리킨다. 도13B에 도시된 바와 같이, 마모 부재(12)는 먼저 제1 접촉부(50)가 제1 노치(76)의 좌측에 있고 제2 접촉부(52)가 리테이너 개구(82) 내에 배치되어 제2 노치(78)로부터 좌측으로 오프셋된 오프셋 위치에서 장착 기부(20) 상에 위치 설정된다. 다음에, 마모 부재(12)는 화살표 98로 도시된 제2 횡방향으로 우측으로 활주되어 도13C에 도시된 바와 같이 장착 위치 내로 이동됨으로써, 접촉부(50, 52)와 노치(76, 78)에 있는 정합 더브테일면(54, 80)이 서로에 대해 대향 인터로킹 관계로 된다. 또한, 마모 부재(12)가 장착 위치에 있을 때, 제1 접촉부(50) 상의 제4 접촉면(56)은 제1 노치(76)의 제3 접촉면(81)에 인접하게 되고, 제2 접촉부(52)의 제2 접촉부(58)는 리테이너 개구(82)의 개방 측면에 인접하게 됨을 주지해야 한다. 또한, 마모 부재(12) 내의 리테이너 통로(44)는 장착 기부에 있는 리테이너 개구(82)와 정렬된 상태로 위치 설정된다. 더욱이, 장착 기부(20)의 측면(70, 72)의 각각은 마모 부재(12)의 포켓(34) 측면 상의 각각의 접촉면(42)에 대해 밀착 관계로 위치 설정 가능하다. 그러한 접촉면(42)은 마모 부재(12)의 측방향 이동을 방지하며, 마모 부재(12)로부터의 횡방향 힘을 모체(14)로 전달하는 접촉부로서의 역할을 하도록 되어 있다. 그 결과, 마모 부재(12)는 횡방향(98)과는 반대되는 화살표 99로 도시된 이동 방향이 아닌 임의의 방향으로의 이동이 규제된다.
리테이너(24)를 마모 부재(12)의 리테이너 통로(44)를 통해 장착 기부(20)의 리테이너 개구(82) 내로 삽입하면, 리테이너(24)의 한 측면(106)은 장착 기부(20)의 리테이너 개구(82)의 제1 접촉면(88)에 접촉하고, 리테이너의 대향 측면(108)은 마모 부재(12)의 제2 접촉부(52)의 제2 접촉면(58)에 접촉함으로써, 화살표 99로 도시된 이동 방향으로의 이동을 방지해서 마모 부재(12)를 장착 기부(20)에 보유한다. 또한, 그러한 제1 및 제2 접촉면(88, 58)은 장착 기부(20)의 외향면(64) 아래의 위치에서 리테이너(24)의 대향 측면(106, 108)의 각각의 측면에 대해 이격 대향 관계로 배치된다. 또한, 제1 및 제2 접촉면(88, 58)은 리테이너가 전단이 아닌 압축 하중을 받도록 서로에 대해 대체로 대향 정렬된 상태로 각각의 측면(106, 108)에 결합한다.
또한, 장착 기부(20)는 내향면(62)과 외향면(64) 사이에 소정의 두께("Tb")를 가지며, 리테이너 개구(82)는 바람직하게는 모체(14)가 리테이너 개구에 대한 바닥을 형성하도록 장착 기부(20)의 몸체부(60)를 완전히 통과해서 연장됨을 주지해야 한다. 리테이너(24)의 두께는 이 리테이너가 장착 기부의 외향면 위로 돌출하게 않게 장착 기부(20)의 두께보다 크지 않은 것이 바람직하다.
마모 부재(12)는 모체(14) 위로 소정의 높이("H")를 갖는 반면에, 리테이너(24)는 소정의 두께("Tr")를 갖는다. 도2에 도시된 바와 같이, 리테이너는 모체(14) 위로의 리테이너(24)의 높이가 사용 가능한 마모 재료로서의 마모 부재(12)의 높이를 최대화하도록 그 두께만큼 한정되도록 평탄하게 배향된다. 또한, 본 발명의 리테이너(24)의 형상 및 배향은 마모 부재의 교환이 요구되기 전에 보다 작은 높이로 마모될 수 있게 매우 낮은 프로파일(profile)을 본 발명의 기계적 부착 시스템(10)에 제공함으로써 그 마모 수명을 연장시키고 폐기되어야 할 스크랩의 양을 감소시킨다는 사실을 주지해야 한다.
본 발명의 제2 응용예가 도14 내지 도17에 도시되어 있으며, 이 응용예에서는 절단날 마모 부재 형태의 마모 부재(212)를 (도시하지 않은) 정지기의 버켓 절단날 형태의 모체((214)에 탈착 가능하게 장착하기 위한 기계적 부착 시스템(210)이 제공된다.
제1 응용예에서처럼, 절단날(214)은 마찰성 마모로부터 보호되어야 할 표면(218)을 갖는다. 시스템(210)은 또한, 장착 기부(220)와, 마모 부재(212)의 장착 기부(220) 상으로의 배치 및 활주 장착을 허용하는 장착 기부(220) 및 마모 부재(212)의 각각에 있는 협동하는 배치 및 활주 결합 요소(222)와, 사용 중에 마모 부재(212)를 장착 기부(220) 상에 유지하는 리테이너(224)를 포함한다.
복수개의 마모 부재(212)가 버켓에 부착될 수 있다. 전형적으로 그러한 마모 부재는 버켓 절단날을 따라 배치된 복수개의 버켓 치(도시하지 않음)들 사이에 부착된다.
마모 부재(212)는 종축(228)을 따라 배치되는 대체로 직사각형인 평면 바닥 몸체부(226)와, 장착면(230)과, 반대쪽 마모 노출면(232)을 포함한다. 이 경우에, 마모 부재는 또한 절단날(214)의 상부 위로 연장되는 후방 연장 플랜지(233)를 갖는 테이퍼형의 지면 접촉 노즈부(231)를 구비한다. 장착면(230)에는 장착 기부 수납 포켓(234)이 형성되는 것이 바람직하다. 포켓(234)은 종방향 연장 대향 측면(240, 241)을 가지며, 이 대향 측면들을 따라 측방향 측면 하중을 장착 기부(220)에 전달하는 접촉면(242)이 배치된다. 리테이너 통로(244)가 몸체부(226)를 통해 마모 노출면(232)으로부터 포켓(234) 내로 연장된다. 리테이너 통로(244)는 종축(228)에 대해 횡방향으로 연장된 대향 측면(246, 248)을 갖는다.
제1 접촉부(250)가 리테이너 통로(244)에 인접한 포켓(234) 내로 연장되고 제2 접촉면(258)을 제공한다. 제2 접촉부(252)가 노즈부에 의해 형성되고 제4 접촉면(256)을 제공한다. 접촉면(258, 256)은 서로에 대해 이격 대향 관계로 배치되고 종축(228)에 대해 횡방향으로 배향된다. 접촉면(258)은 또한 마모 부재(212)의 리테이너 통로(244)의 측면(248)들 중 하나와 정렬된다.
제1 세트의 인터로킹면(253)이 마모 부재(212)를 장착 기부(220)로 부착하는 데에 사용하기 위해 제공되며, 이 인터로킹면은 배치 및 활주 결합부(222)의 일부를 형성한다. 그러한 인터로킹면(253)은 제1 접촉부(250) 상의 외부 세트의 더브테일면(254)과 포켓(234)의 측면(240, 241)으로부터 연장된 유사한 세트의 더브테일면(255) 형태로 제공되는 것이 바람직하다.
장착 기부(220)(도16 참조)는 모체((214) 상에 탑재되며 종축(228)을 따라 배치된 대체로 평면인 직사각형 몸체부(260)를 포함한다. 장착 기부(220)는 모체(214)의 노출면(218)에 접촉하는 내향면(263)과, 반대쪽 외향면(264)과, 종축을 횡단하는 한 쌍의 대향 단부(266, 268)와, 종축에 평행한 한 쌍의 측면(270, 272)을 갖는다. 바람직하게는, 장착 기부(220)는 용접에 의해 모체에 고정된다. 그러한 용접을 용이하게 하기 위해서, 장착 기부(220)에는 필렛 용접부를 관통 수납하는 직사각형 용접 개구(275)가 제공될 수 있다.
리테이너 개구(282)와 인접 접촉 개구(278)는 장착 기부(220)를 통해 제공된다. 리테이너 개구(282)는 제1 접촉부(250)와 제2 접촉부(252) 사이에 배치된다. 리테이너 개구(282)는 접촉 개구(278)에 대향한 제1 접촉면 또는 측면(288)과 한 상의 대향 포획 요소를 구비하며, 상기 포획 요소들 중 하나는 도면 부호 284로 도시되어 있다. 포획 요소(284)는 리테이너를 리테이너 개구 내에 보유하는 데에 사용하기 위해 단부(290, 292) 각각의 내향 연장 플랜지(294)에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
장착 기부(220)에는 제2 세트의 인터로킹면(279)이 제공된다. 그러한 인터로킹면은 접촉 개구(278) 내의 한 쌍의 종방향 연장 외부 더브테일면(280)과 대향 측면(270, 272)을 따른 다른 세트의 종방향 연장 내부 더브테일면(285)에 의해 제공되는 것이 바람직하며, 이들 더브테일면은 마모 부재(212) 상의 외부 더브테일면(254, 255)과 정합하도록 되어 있다.
또한, 장착 기부(220)의 전방 단부(268)에는 직립 플랜지부(296)가 제공된다. 플랜지부의 전방면은 제2 접촉부(252)의 제4 접촉면에 대해 대향 관계로 배치된 제3 접촉면(281)을 제공한다. 플랜지부(296)는 또는 종방향 굴착 하중을 날 표면(219)을 통해 절단날 내로 전달하기 위해 측면 대향면(281) 상에 내부 접촉면(298)을 갖는다.
리테이너(224)는 제1 응용예에서 설명한 것과 동일한 방식으로 마모 부재(212)를 보유하는 장착 기부(220)의 리테이너 개구(282) 내에 배치되도록 되어 있다. 그러한 리테이너(224)는 앞에서 설명되고 도시된 리테이너 실시예 중 어느 것과 유사할 수 있기 때문에 그에 대한 추가적인 설명은 생략한다.
마모 부재(12, 212)를 정지기의 모체(14, 214)에 탈착 가능하게 장착하는 현행 기계적 부착 시스템(10, 210)은 몇 가지 장점을 제공한다. 시스템(10)의 주요 장점은 마모 부재(12)의 장착 기부(20) 상으로의 신속하고 간단한 장착과, 그후 최악의 패킹(packing) 상태에서도 제거하는 데 있다. 설치는 통상의 스크류 드라이버 또는 소형 프라이 바아(pry bar) 이외의 다른 특별한 공구 없이 그리고 어떤 과도한 양의 힘이 요구되지 않고 달성될 수 있다. 이러한 배치 및 활주 구조는 마모 부재가 장착 기부 상에 장착된 다음, 전술한 바와 같이 협동하는 배치 및 활주 결합 요소들이 결합되어 마모 부재를 보유하게 되는 장착 위치 내로 활주될 수 있게 해준다. 장착 위치에 있으면, 리테이너(24)는 리테이너 통로(44) 내로 삽입될 수 있다. 리테이너의 일 단부가 플랜지들 중 하나의 아래에 있는 리테이너 개구 내에 위치 설정되고 다른 단부가 다른 플랜지 위에 위치 설정되면, 프라이 바아는 리테이너의 다른 단부에 있는 프라이 공구 노치 내로 삽입될 수 있다. 프라이 바아를 사용해서 리테이너에 적당한 최소한의 힘을 가하면, 리테이너는 길이 방향으로 충분히 압축되어 리테이너의 자유 단부를 다른 플랜지를 지나 이동시키고 리테이너를 리테이너 개구 내에 완전히 안착시킨다. 리테이너의 제거는 전술한 과정을 반복함으로써 달성될 수 있다.
본 시스템의 다른 주요 장점은 모체에 대한 리테이너의 밀착과, 종래의 공지된 시스템에 비해 마모 재료로서의 마모 부재의 사용 가능한 높이를 상당히 증가시키는 극히 낮은 측면 형상에 있다. 다시 말해서, 마모 부재는 마모 부재의 교환을 필요로 하는 그러한 마모가 리테이너에 도래하기 훨씬 전에 마모될 수 있다. 따라서, 교환이 필요할 때 보다 적은 재료가 남겨져서 폐기됨으로써 비용 및 낭비를 감소시킨다. 또한, 인터로킹면과 접촉면도 마찬가지로 모체에 근접해서 위치되어 유사한 결과를 부여함을 주지해야 한다.
부가적으로, 시스템(10)은 또한 마모 부재(12)가 작동중 제 위치에 있지 않은 경우에 장착 부재(20)의 경계면을 보호한다. 장착 기부의 노치와 개구는 흙이 아닌 재료로 채워지게 되며 새로운 마모 부재(12)가 설치될 수 있을 때까지 인터로킹면을 중대한 마모로부터 보호한다.
작동 준비 시에, 장착 기부(20)의 내향면(62)은 모체(14)의 표면(18)에 접촉해서 위치된다. 용접 비드가 용접 개구(74)의 주연부에 인가되어 장착 부재(20)를 모체(14)에 고정 부착한다.
정지기의 버켓에 대한 절단날 보호기 및 마모 타일 응용예와 관련해서 본 발명을 도시하고 설명하였지만 본 기술 분야에 숙련된 자는 다른 적절한 응용예도 쉽게 생각해낼 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 현행 기계적 부착 시스템은 버켓 코너 가드(corner guard)용, 버켓 팁 및 어댑터용, 및 트럭 등의 베드라이너(bedliner)의 마모 타일용으로 개조될 수 있으며, 이들 모두는 본 발명의 범주 내에 해당되는 것으로 주시되고 고려된다.
본 발명의 기타 양태, 목적 및 장점은 도면, 개시부 및 첨부된 특허청구범위를 연구함으로써 얻어질 수 있다.

Claims (19)

  1. 마모 부재(12, 212)를 정지기의 모체(14, 214)에 탈착 가능하게 장착하는 기계적 부착 시스템(10, 210)에 있어서,
    상기 모체(14, 214) 상에 탑재되고, 외향면(64, 264)과, 상기 외향면(64, 264) 내의 리테이너 개구(82, 282)와, 한 쌍의 대향 포획 요소(84, 86, 284, 286)를 구비한 장착 기부(20, 220)와,
    상기 마모 부재(12, 212)를 상기 장착 기부(20, 220) 상으로 배치 및 활주 장착할 수 있도록 상기 장착 기부(20, 220) 및 상기 마모 부재(12, 212)의 각각에 위치되고, 상기 장착 기부(20, 220) 상의 제1 접촉면(88, 288)과 상기 마모 부재(12, 212) 상의 제2 결합면(58, 258)을 포함하는 협동하는 부착 및 활주 결합 요소(22, 222)와,
    한 쌍의 대향 측면(106, 108)과 회선형 스프링부(110)를 구비한 리테이너(24, 224)를 포함하고,
    상기 마모 부재(12, 212)는 이를 관통하면서 상기 장착 기부(20, 220)의 상기 리테이너 개구(82, 282)와 정렬 가능한 리테이너 통로(44, 244)를 구비하며,
    상기 리테이너(24, 224)는 상기 리테이너 통로(44, 244)를 통해 수납되도록 되어 있고, 상기 스프링부(110)는 상기 리테이너(24, 224)를 상기 리테이너 개구(82, 282) 내로 삽입할 수 있을 만큼 충분한 탄성을 상기 리테이너(24, 224)에 제공하고, 상기 리테이너(24, 224)는 상기 포획 요소(84, 86, 284, 286)에 의해 결합 및 보유되며, 상기 제1 접촉면(88. 288)과 제2 접촉면(58, 258)은 서로에 대해 이격 대향 관계로 배치되며 상기 장착 기부(20, 220)의 상기 외향면(64, 264) 아래의 위치에서 상기 리테이너(24, 224)의 상기 대향 측면(106, 108)의 각각에 대해 접촉 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 부착 시스템(10, 210).
  2. 제1항에 있어서, 상기 마모 부재(12, 212)는 상기 모체(14, 214) 위로 소정 높이를 가지며, 상기 리테이너(24, 224)는 소정 두께를 가지며, 상기 리테이너(24, 224)는 사용 가능한 마모 재료로서의 마모 부재(12, 212)의 높이를 최대화하기 위해서 상기 모체(14, 214) 위로의 리테이너(24, 224)의 높이가 그 두께만큼 한정되게 상기 리테이너 개구(82, 282) 내에 배향되는 것을 특징으로 하는 부착 시스템(10, 210).
  3. 제1항에 있어서, 상기 장착 기부(20, 220)는 상기 모체(14, 214)에 접촉해서 배치된 내향면(62, 262)을 갖는 평면 몸체부(60, 260)를 구비하고, 상기 장착 기부(20, 220)와 상기 리테이너 개구(82, 282)의 상기 내향면(62, 262)과 상기 외향면(64, 264) 사이의 소정 두께는 상기 모체(14, 214)가 상기 개구(82, 282)에 대한 바닥을 형성하도록 상기 몸체부(60, 260)를 완전히 통과해서 연장되며, 상기 리테이너(24, 224)는 상기 리테이너(24, 224)가 상기 장착 기부(20, 220)의 상기 외향면(64, 264) 위로 돌출하지 않게 상기 몸체부(60, 260)의 두께를 초과하지 않는 소정 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 부착 시스템(10, 210).
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 접촉면(88, 288) 및 제2 접촉면(58, 258)은 서로에 대해 대체로 대향 정렬 상태로 리테이너(24, 224)의 각각의 측면(106, 108)과 결합함으로써, 상기 리테이너(24, 224)가 전단이 아닌 압축 하중을 받는 것을 특징으로 하는 부착 시스템(10, 210).
  5. 제1항에 있어서, 상기 협동하는 배치 및 활주 결합 요소(22, 222)는 상기 마모 부재(12, 212) 상의 제1 세트의 인터로킹면(53, 253) 및 제4 접촉면(56, 256)과 상기 장착 기부(20, 220) 상의 제2 세트의 정합 인터로킹면(79, 279) 및 제3 접촉면(81, 281)을 더 포함해서, 상기 마모 부재(12, 212)가 일 방향으로의 이동에 의해 상기 장착 기부(20, 220) 상으로 배치된 다음에 그에 대해 횡방향으로 활주될 때, 상기 접촉면(56, 256, 81, 281)이 서로 결합되어 상기 횡방향으로의 추가 이동을 방지하고, 상기 인터로킹면(53, 253, 79, 279)이 서로에 대해 대향 인터로킹 관계로 됨으로써 상기 마모 부재(12, 212)의 상기 횡방향에 반대되는 이동 방향이 아닌 어떤 방향으로 제한되는 것을 특징으로 하는 부착 시스템(10, 210).
  6. 제1항에 있어서, 상기 리테이너(24, 224)는 한 쌍의 대향 단부(102, 104)와 한 쌍의 대향 측면(106, 108)을 갖고, 상기 회선형 스프링부(110)는 압축력이 상기 몸체부(100)의 단부(102, 104)에 인가될 때 상기 리테이너(24, 224)의 길이가 단부(102)에서 단부(104)까지의 소정 자유 길이로부터 보다 짧은 압축된 길이로 변화될 수 있을 만큼 상기 이동 방향에 대한 횡방향으로 충분한 탄성을 상기 리테이너(24, 224)에 제공하도록 되어 있지만, 상기 리테이너(24, 124)가 어떠한 중대한 왜곡도 야기시키기 않고 상기 리테이너(24, 224)의 대향 측면(106, 108)에 인가되는 압축성 부하를 견딜 수 있을 만큼 측면(106)에서 측면(108)으로는 충분한 강성이 있는 것을 특징으로 하는 부착 시스템(10, 210).
  7. 제7항에 있어서, 상기 리테이너(24, 224)는 단부(102)에서 단부(104)로의 종축(112)을 가지며, 상기 회선형 스프링부(110)는 이 스프링부가 상기 종축(112)을 따라 진행함에 따라서 상기 리테이너(24, 224)의 한 측면(106)에서 다른 측면(108)으로 전후로 이어지는 회선체(114)를 구비하는 것을 특징으로 하는 부착 시스템(10, 210).
  8. 제7항에 있어서, 상기 회선체(114)는 제1 세트의 슬롯(118)이 상기 측면들 중 한 측면(106)으로부터 다른 측면(108) 쪽으로 연장되며, 제2 세트의 슬롯(120)이 상기 제1 세트의 슬롯(118)의 인접 슬롯들 사이에 배치되고 상기 측면들 중 다른 측면(108)으로부터 상기 측면들 중 한 측면(106)으로 연장되는 방식으로 상기 리테이너(24, 224) 내로 절입된 복수개의 간지형 슬롯(116, 130)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 부착 시스템(10, 210).
  9. 제6항에 있어서, 상기 리테이너 개구(82, 282)는 상기 이동 방향에 대해 횡방향으로 배향된 측면을 가지며, 상기 제1 접촉면(88, 288)과 한 쌍의 대향 단부(90, 92, 290, 292)를 제공하며, 상기 단부(90, 92, 290, 292)는 이들 사이에 상기 리테이너(24, 128, 138, 224)의 소정 자유 길이를 수용할 만큼의 충분한 거리로 이격되어 있으며, 상기 포획 요소(84, 86, 284, 286)는 상기 장착 기부(20, 220)의 외향면(64, 264)에 인접해서 배치된 한 쌍의 플랜지(94, 294)에 의해 제공되며, 상기 플랜지(94, 294)들 중 하나는 상기 개방 단부(90, 92, 290, 292)의 각각으로부터 상기 리테이너(24, 128, 138, 224)의 단부(106, 108)의 각각의 위로 내향 연장되는 것을 특징으로 하는 부착 시스템(10, 210).
  10. 제1항에 있어서, 상기 장착 기부(20, 220) 내의 상기 리테이너 개구(82, 282)는 인접 접촉 수납 개구(78, 278)를 포함하고, 상기 배치 및 활주 결합 요소(22, 222)는 상기 리테이너 개구(82, 282)의 상기 접촉 수납 개구(78, 278) 내로 연장되도록 배치되고 상기 장착 기부(20, 220) 상의 상기 제1 접촉면(88, 288)에 대해 이격 대향 관계로 배치된 상기 제2 접촉면(58, 258)을 제공하는 상기 마모 부재(12, 212) 상의 제1 접촉부(50, 250)를 포함하는 것을 특징으로 하는 부착 시스템(10, 210).
  11. 제1항에 있어서, 상기 모체(14, 214)는 정지 버켓의 바닥 기부 날(14, 214)이고, 상기 기부 날은 전방 절단날(219)과 상기 절단날(219)로부터 후방으로 연장된 바닥면(18, 218)을 갖는 것을 특징으로 하는 부착 시스템(10, 210).
  12. 제11항에 있어서, 상기 마모 부재(12, 212)는 절단날 보호기(212)이고, 상기 날 보호기(212)는 테이퍼형 노즈부(231)와 후방 연장 하부 몸체부(226)를 구비하며, 상기 장착 기부(20, 220)는 평면 장착부(60, 260)와 상기 장착부(260)의 전방 단부(268)에 있는 직립 플랜지부(296)를 구비하며, 상기 플랜지부(296)는 상기 절단날(219)에 대해 접촉 상태로 위치 설정 가능한 후방면(298)과 상기 날 보호기(212)의 상기 테이퍼형 노즈부(231)와 접촉 상태로 위치 설정 가능한 전방면(281)을 구비해서 상기 면들에 대해 수직으로 향해진 굴착력이 상기 날 보호기(212)로부터 상기 장착 기부(20, 220)의 상기 플랜지부를 통해 상기 절단날 내로 전달되는 것을 특징으로 하는 부착 시스템(10, 210).
  13. 제12항에 있어서, 상기 마모 부재(12, 212)는 마모 타일이고 상기 장착 기부(20, 220)는 상기 절단날(219)의 후방을 향한 소정 위치에서 상기 기부 날(14, 214)의 상기 바닥면(18, 218)에 부착되며, 상기 장착 기부(20, 220)는 대체로 직사각형인 평면 몸체부(60, 260)를 구비하는 것을 특징으로 하는 부착 시스템(10, 210).
  14. 제13항에 있어서, 상기 마모 부재(12, 212)는 장착면(30, 230)과 반대쪽 노출면(32, 232)을 갖고, 상기 장착면(30, 230)에는 장착 기부 수납 포켓(34, 234)이 형성되며, 상기 리테이너 통로(44, 244)는 상기 마모 노출면(32, 232)으로부터 상기 포켓(34, 234) 내로 연장되는 것을 특징으로 하는 부착 시스템(10, 210).
  15. 정지기의 모체(14, 214)를 마찰성 마모로부터 보호하기 위한 마모 부재(12, 212)에 있어서,
    종축(28, 228)을 따라 배치된 몸체부(26, 226)와, 장착면(30, 230)과, 및 반대쪽 마모 노출면(32, 232)을 포함하고, 상기 장착면(30, 230)에는 장착 기부 수납 포켓(34, 234)이 형성되며, 상기 포켓(34, 234)은 상기 종축(28, 228)을 따라 이격된 대향 단부(36, 38, 236, 238)를 갖는 몸체부(26, 226)와,
    상기 마모 노출면(32, 232)으로부터 상기 포켓(34, 234) 내로 관통 연장되고, 상기 종축(28, 228)에 대해 횡방향으로 연장되는 대향 측면(46, 48, 246, 248)을 갖는 리테이너 통로(44, 244)와,
    상기 마모 부재(12, 212)가 상기 모체(14, 214) 상에 탑재되는 장착 기부(20, 220) 상으로 장착될 수 있게 해주고, 상기 포켓(34, 234)의 일 단부(36, 236)에 인접해서 배치된 제1 접촉부(50, 250)와 상기 포켓(34, 234)의 대향 단부(38, 228)에 인접해서 배치된 제2 접촉부(52, 252)를 포함하는 협동하는 배치 및 활주 결합 요소(22, 222)를 포함하고, 상기 접촉부(50, 52, 250, 252)들은 이들 사이에 상기 리테이너 통로(44, 244)가 배치된 상태로 상기 종축(28, 228)을 따라 중앙에 위치 설정되고, 각각의 접촉부(50, 52, 250, 252)는 상기 마모 부재(12, 212)를 상기 장착 기부(20, 220)와 한 쌍의 대향면(56, 58, 256, 258)들 중 하나에 부착하는 데에 사용하기 위한 대향 측면 상의 한 세트의 외부 더브테일면(54, 254)을 가지며, 상기 한 쌍의 대향면(56, 58, 256, 258)들 중 하나는 상기 리테이너 통로(44, 244)의 측면(48, 248)들 중 하나와 정렬되는 것을 특징으로 하는 마모 부재(12, 212).
  16. 마모 부재(12, 212)를 정지기의 모체(14, 214)에 기계적으로 부착하는 저 프로파일 리테이너(24, 128, 138, 224)에 있어서,
    한 쌍의 대향 단부(102, 104)와 한 쌍의 대향 측면(106, 108)을 구비한 대체로 평탄한 몸체부(100)와,
    압축력이 상기 몸체(100)의 단부(102, 104)에 인가될 때 상기 몸체(100)의 길이가 단부(102)에서 단부(104)까지의 소정의 자유 길이(Lf)로부터 보다 짧은 압축된 길이(Ls)로 변화될 수 있게 해줄 만큼의 충분한 탄성을 상기 몸체부(100)에 제공하도록 되어 있지만, 상기 리테이너(24, 224)가 어떠한 중대한 왜곡을 야기하지 않고 상기 측면(106, 108)에 인가된 압축 하중을 견딜 수 있을 만큼 측면(106)에서 측면(108)으로는 충분한 강성이 있는, 상기 몸체부(100)를 따른 회선형 스프링부(110)를 포함하는 것을 특징으로 하는 저 프로파일 리테이너(24, 128, 138, 224).
  17. 제16항에 있어서, 상기 리테이너(24, 224)는 단부(102)에서 단부(104)로의 종축(112)을 가지며, 상기 회선형 스프링부(110)는 이 스프링부가 상기 종축(112)을 따라 진행함에 따라서 상기 리테이너(24, 224)의 한 측면(106)에서 다른 측면(108)으로 전후로 이어지는 회선체(114)를 구비하는 것을 특징으로 하는 리테이너(24, 224).
  18. 제17항에 있어서, 상기 회선체(117)는 제1 세트의 슬롯(118)이 상기 측면들 중 한 측면(106)으로부터 다른 측면(108) 쪽으로 연장되고 제2 세트의 슬롯(120)이 상기 제1 세트의 슬롯(118)의 인접 슬롯들 사이에 배치되고 상기 측면들 중 다른 측면(108)으로부터 상기 측면들 중 한 측면(106)으로 연장되는 방식으로 상기 몸체부(100) 내로 절입된 복수개의 간지형 슬롯(116, 130)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 리테이너(24, 224).
  19. 마모 부재(12, 212)를 정지기의 모체(14, 214)의 노출면에 탈착 가능하게 장착하는 데에 사용하기 위한 장착 기부(20, 220)에 있어서,
    상기 모체(14, 214)의 노출면(18, 218)에 접촉하는 내향면(62, 262)과, 반대쪽 외향면(64, 264)과, 몸체부(60, 260)의 횡축에 평행한 한 쌍의 대향 단부(66, 68, 266, 268)와, 상기 몸체부(60, 260)의 종축(28, 228)에 평행하고 각각이 상기 마모 부재(12, 212)로부터 상기 모체(14, 214) 내로 횡방향 힘을 전달하는 접촉부로서의 역할을 하도록 되어 있는 부분들을 구비한 한 쌍의 측면(70, 72, 270, 272)을 구비한 대체로 평면 직사각형인 몸체부(60, 260)와,
    각각이 상기 마모 부재(12, 212)를 상기 장착 기부(20, 220)에 부착하는 데에 사용하기 위한 내부 더브테일면(80)을 갖는 대향 단부들을 갖는, 상기 몸체부(60)의 일 단부(66)에 있는 제1 노치(76) 및 상기 몸체부(60)의 대향 단부(68)에 있는 제2 노치(78)와,
    상기 노치들 중 하나(78)에 인접하고, 상기 노치에 대향한 측면(88)과 각각이 리테이너(24, 224)를 상기 리테이너 개구(82, 282) 내에 보유하는 데에 사용하기 위해 내향 연장 플랜지(94)를 구비한 한 쌍의 대향 단부(84, 86)를 구비하는 리테이너 개구(82, 282)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장착 기부(20, 220).
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