KR20030078908A - 물질을 이동시키는 기계의 버킷에 연결되는 치 캐리어 - Google Patents

Abstract

본 발명의 장치는 치 캐리어의 노즈가 한 단부는 치 캐리어의 본체와 상기 노즈의 결합영역에 해당하고 다른 단부는 치 캐리어의 자유 단부에 해당하는 두 개의 단부 영역으로 간주되는 일반적인 구조를 가지고, 제1 단부 영역의 더브테일이 제2 단부 영역의 더브테일에 비교해 반전되어 있고, 치 캐리어 노즈의 단부 돌출부의 횡단면이 일정하며 치 캐리어의 기저와 결합된 상기 돌출부의 상부 면이 외부로 볼록한 굴곡진 구조로 간주되고, 치 캐리어 노즈의 측면이 평평한 단면의 구조로 간주되고, 치 캐리어의 본체와의 결합이 거의 유지되는 단면의 일부는 유지용 코터 핀의 결합을 위한 수직 만입인 것을 특징으로 한다.

Description

물질을 이동시키는 기계의 버킷에 연결되는 치 캐리어{Tooth carrier for being connected to a backet of a machine for moving materials}

본 발명은 굴삭 기계의 버킷(bucket) 및 일반적으로 유사한 유형의 토공(土工)기계의 작업 에지(edge)에 적용될 수 있는 굴삭기 치(齒)의 결합을 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 토양, 암석 등의 물질을 다루는 토목공사 작업용 기계로 굴삭기의 소위 버킷은 기계의 지지 및 전송 기어에 고정되는 특수한 형태의 개구된 용기이고, 전방 에지에 의해 토양 또는 흙덩어리 및 다소 무른 골재를 제거하는 작용을 가지는 작용 에지(active edge)를 가지고, 버킷에 무르게된 물질을 모아 차량으로 또 다른 지역으로의 운반을 위해, 제거된 흙덩어리 및 골재를 적하시키기 위해, 또는 예를 들어, 도랑파기의 경우에 뒤이은 교체를 위해 제거된 흙덩어리 및 골재를 운반되게 한다.

굴삭기 등의 버킷은 크게 마멸시키는 특성이 있는 토양 및 골재의 접촉에 의해 수반되는 과도한 마멸 때문에 작용에지에서의 심각한 문제를 나타낸다. 이런 이유로, 굴삭기 등과 같은 장비의 매우 빠르게 닳게 되는 부분에 작용 에지에 흙덩어리 및 골재와 직접 접촉하여 마멸이 큰 부분에 내구성이 있으며 분리장착 가능한 부품으로 분리형 치를 장착할 필요가 있다. 상당히 자주 교체될 수 있는 부분인, 상기 치는 굴삭기 등에서 자주 교체되는 부분이고 가격이 상대적으로 낮아야 되는 점 때문에 고강도 철로 주조하거나 캐스팅하여 간단하게 제작되는 치의 기계화를 배제할 필요가 있는 이런 점 때문에 다소 모순된 특성을 가져야 한다. 다른 모순된 특성은 다른 경우라면 필연적인 상기 영역에서의 운전작용의 초래로 치 캐리어와 치 사이에 접한 특별한 점에서의 응력을 증가시키고, 또한 부분적으로 마멸이 증가되며, 끝내 부분의 파손이 될 수도 있는, 즉, 치가 어느 정도로 어떻게 상기 언급된 마멸 현상을 제어할 수 있는지에 따라 교체 처리의 결과가 되기 때문에, 마멸부분의 충분한 조정으로 치 캐리어의 접한 영역과 치 사이에서의 다른 운전작용을 되도록 피하기 위해 굴삭기 등을 위한 버킷의 작용 에지에 위치하는 치 캐리어에 치를 장착할 필요성이 있다.

현재, 굴삭기의 치와 치 캐리어 사이의 많은 결합 형태가 알려져 있지만, 수행될 모순된 상태 및 상기 부품에 수반되는 힘든 작업이 주어지면, 이들 모든 형태는 치의 수명 및 만족스럽게 연장된 수명을 가질 수 있는 것으로 간주되는 치 캐리어의 과도한 마멸 방지의 측면에서 이상적인 해결책이 나올 수 있는 것으로 간주되는 결점을 나타낸다.

미국 특허 제5561925호에는, 치의 소켓(socket)과 결합되는 노즈(nose) 부분이 평편한 단부면에 의해 연결되는 평행한 표면을 가지는 치 결합체 및 보유기구가 개시되어 있다.

미국 특허 제4625439호에는, 마멸부분이 지지체에 대해 직접적으로 닿는 쐐기에 의해 치가 고정되는 노즈 부분을 포함하는 굴삭기 치 보유 수단이 개시되어 있다.

그러나, 상기 특허들 어느 것도 본 발명의 특징을 이루는 이중의 반전된 더브테일(dovetail) 구조를 개시하고 있지 않다.

굴삭기 치용 결합기의 특성을 개선하기 위해, 치와 치 캐리어 사이의 조립을 빠르게 하고 튼튼하고 내구성 있는 결합을 이루기 위해, 본 출원의 발명자는 사용에 있어 향상된 성능을 가지는 굴삭기 치용 결합 구조를 얻기 위해 검사 및 연구를 행하였다.

도 1 및 도 2는 각각 본 발명에 따라 제작된 치 캐리어의 정면도 및 평면도.

도 3 내지 도 11은 도 1에 표시한 각각의 절단면들을 통한 단면도.

도 12 및 도 13은 각각 도 13 및 도 14에 표시한 절단면들을 통한 단면도.

도 14는 치와 치 캐리어 결합체의 평면도.

도 15는 도 16에 나타낸 치와 치 캐리어 결합체의 수직면에서의 종단면도.

도 16은 치와 치 캐리어 결합체의 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 포크형 영역2: 결합 영역

4: 치19: 코터 핀

본 발명의 주제인 굴삭기 치 등을 위한 결합 구조는 치 캐리어의 세로축에 관해서 축방향으로 향하는 치 캐리어의 전방 면에서의 돌출부를 가지고, 치결합 영역의 횡단면은 시작 영역에서 자유 단부까지 감소하는 횡단면을 가지며, 치에서 발생하는 응력이 큰 쐐기를 발생하는 경향이 있고 치가 치 캐리어와 결합하는 접촉면 각의 배열 및 부분 마멸을 줄이기 위해 두 개의 결합부품 사이 접촉의 많은 영역에서, 튼튼한 고착을 향상시키고 치 및 치 캐리어 사이에서 밀폐결합을 얻기 위해, 치 캐리어와 치 사이 접촉영역의 결합, 및 유지용 코터(cotter) 핀의 위치가 특징적인 형태로 되어 있다. 이런 결과를 얻기 위해, 치 캐리어와 치를 결합하는 영역은 각각 출발 영역 및 자유 단부 또는 치 캐리어의 소위 "노즈"(nose)의 점에 해당하는 두 개의 더브테일 외형, 즉, 제 2 단부영역의 더브테일에 비교해서 반대되는 제 1 단부영역의 더브테일의 결합에 의해 기본적으로 구성되는 구조를 가진다. 이것은 치 캐리어의 노즈의 기저 또는 출발점 및 일정한 단면을 가진 노즈의 단부 또는 돌출부 사이 결합의 모든 상부 영역에서, 완만한 철면(凸面)체 구조에 의해 이루어진다. 치 캐리어 노즈 상부 굴곡진 부분과 노즈의 기저부분과의 결합영역은 좁고 평평한 횡단영역을 가진다. 치 캐리어의 노즈의 측면들은 한쪽은 일정단면의 전방 돌출부에 해당하고, 다른 한쪽은 외부로 완만하게 굴곡지고 평평할 수도 있는 절단면의 형태로 간주된다.

이런 구조로, 치 캐리어의 노즈에 매우 높은 기계적 강도를 나타내고, 무엇보다도 정상 작동에서 일반적으로 공지된 치 캐리어의 되풀이되는 문제점으로, 치를 빠지게 하는 응력을 발생시키지 않는 결과를 얻는다. 특히, 외부로 향한 철면과 함께, 치 캐리어 노즈의 상부 면의 완만하게 굴곡진 구조는 치와 치 캐리어 사이의 매우 효과적인 결합에 첨가되어, 치 캐리어의 노즈의 횡단면의 증가를 허여하고, 따라서, 치 캐리어의 기계적 강도가 커진다.

본 발명의 장치는 삽입의 용이함 및 제거에 대한 높은 저항으로 구별되는, 치 캐리어의 치 보유를 위한 코터 핀의 새로운 형태에 의해 특징이 있고, 기본적으로 특별한 고무의 경화에 의해, 중간 크기의 면에 결합되는 넓은 은촉이음(rebate)을 가진 일반적으로 평평한 평행육면체의 코터 핀의 본체, 즉, 삽입 후에 치 캐리어의 부수적인 형태의 배치 공간에 삽입되는 둥근 횡단 에지로 작은 측면 돌출부를 유지하는 삽입물을 포함한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도면들에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 주제인 굴삭기 치용 결합기는 굴삭기 버킷의 에지(edge)와 결합하기 위한 포크(fork)형 영역(1)과, 그 영역(1)의 후면(3)으로부터 돌출하고 도 12, 도 14, 도 15 및 도 16에서 부호 4로 나타낸 굴삭기 치에 끼워지는 결합 영역(돌출부)(2)을 가진다.

굴삭기에 버킷을 결합하기 위한 영역(1)은, 굴삭기 버킷의 에지를 수용하는 평평한 영역(7, 8)에 의해 형성된 만입(灣入)부에 의해 분리되고 결합 영역(2)의 출발 영역(3)으로부터 자유 단부(9)로 감소하는 단면을 가진 상부 암(arm)(5) 및 하부 암(6)을 가지는 포크 형태로 되어 있으며, 상부 암(5)은 또한 평평한측면(10, 11)을 가진다.

치 결합 돌출부(2)는, 도 3 내지 도 11에서 보여지는 바와 같이, 기본적으로는, 2개의 반전된 더브테일들, 즉, 치의 출발 영역(12)에 해당하는 제1 단부 영역의 더브테일과 이 제1 단부 영역의 더브테일에 비하여 반전되어 있고 캐리어 돌출부(14)의 단부(13)에 해당하는 제2 단부 영역의 더브테일을 포함하는, 치(4)의 공동(空洞)부에 대응하게 상보적인 형상의 더브테일들로 구성되는 구조로 기본적으로 형성되는 연속 영역들의 결합부를 가진다. 제공된 단면도들에 나타낸 바와 같이, 상기 돌출부(14)는 그의 전체 길이에 걸쳐 일정한 단면을 가진다. 이런 이유로, 치 캐리어(2)의 노즈(nose)의 측면들은, 치 캐리어의 노즈의 본체의 면(15) 및 일정한 단면의 말단부(14)의 편평한 면(16)에 대응하도록 완만하게 구별되는 두 개의 면에 의해 형성된 구조를 가진다. 다른 측면(17)은 비슷한 특징을 가지며, 도 15에서 더욱 구체적으로 나타낸 코터(cotter) 핀(19)을 수용하는 실질적으로 수직의 배치에서 넓은 만입부를 갖는다.

치 캐리어의 노즈의 상부 면(20)은 외부로 볼록한 굴곡진 형태이고, 도 1 및 도 13에서 부호 21로 나타낸 상기 본체와의 결합 영역의 작은 평평한 영역에 의해 치 캐리어의 본체(1)에 돌출부(14)의 내부 단부가 연결된다.

측면(15, 17)은 외부로 볼록하게 굴곡지거나 또는 평평할 수도 있다.

도시된 형태의 치 캐리어의 노즈의 구조는 매우 높은 강도를 얻는 것을 가능하게 하고, 동시에 굴삭기 치의 일반적으로 공지된 장착에서 일상적으로 일어나는 치가 탈거(脫去)되는 반작용을 제거한다.

도 12 및 도 15에서 보여지는 바와 같이, 코터 핀(19)은, 가황 코팅(23)에 의해 일직선 삽입물(24)의 결합에 효과적인 넓은 만입부(22)를 작은 측면들중 하나에 가지며, 치 캐리어 노즈의 상보적 형태의 리세스에 결합되는 둥근 에지가 있는 측면 돌출부(25)를 갖춘 일반적으로 평평한 일직선의 평행육면체 구조를 가진다.

코터 핀의 이런 구조는 리세스에서 축방향 압축에 의한 쉬운 삽입 및 치 캐리어의 노즈에서의 충분한 보유를 가능하게 한다. 탈착은 또한 가황 고무의 연결부분에 의해 용이하게 된다.

설명한 구조에 의해, 본 발명에 따른 굴삭기 치용 결합장치는 부분 마모를 줄이기 위해 많은 접촉영역을 허여하는 것에 덧붙여서, 모든 결합영역에서 최소 작용으로 치를 고정하는 것을 가능하게 하고, 치 캐리어에서 치의 탈거되는 방향으로의 힘 성분이 줄어든다.

본 발명은 치 홀더뿐만 아니라, 결합장치를 수용하는 공동부를 가지고, 짝을 이루는 튜브 홀더의 형태와 결합하는 형태를 가지며 상기 치 홀더에 끼워지는 치를 제공한다.

코터 핀의 특징은 또한 코터 핀의 조립 및 분해의 용이함 및 높은 지지력에 관하여 매우 유용하다.

본 발명에 의하면, 굴삭기 치와 치 캐리어 사이의 조립이 빠르고 제거에 대한 높은 저항을 가지며 튼튼하고 내구성 있는 결합을 제공하는 치 캐리어가 제공된다.

Claims (21)

1. 치(4)를 지탱하기 위해 토양 및 암석과 같은 물질을 이동시키는 기계의 버킷에 연결되는 치 캐리어로서, 자유 단부(13)쪽으로 적어도 부분적으로 감소하는 단면적을 가지고 상기 치(4)의 공동부(空洞部) 내에 적어도 부분적으로 위치되는 돌출부(2)를 가지눈 상기 치 캐리어에 있어서,

   상기 돌출부(2)의 2개의 단부 영역(12, 14)들 각각이 평행 사다리꼴 형상의 단면을 가지고, 상기 단부 영역들중, 상기 돌출부를 치 캐리어 본체에 연결하는 제1 단부 영역(12)이 사다리꼴의 2개의 평행한 변들중 긴 변을 바닥에 가지며, 상기 단부 영역들중, 상기 돌출부의 상기 자유 단부(13)를 형성하는 제2 단부 영역(14)이 사다리꼴의 2개의 평행한 변들중 긴 변을 상부에 가지는 것을 특징으로 하는 물질을 이동시키는 기계의 버킷에 연결되는 치 캐리어.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 평행한 변들 사이의 간격이 상기 제2 단부 영역(14)에서의 사다리꼴에서보다 상기 제1 단부 영역(12)에서의 사다리꼴에서 더 큰 것을 특징으로 하는 물질을 이동시키는 기계의 버킷에 연결되는 치 캐리어.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제1 단부 영역(12)에서의 평행 사다리꼴의 상변이 상기 제2 단부 영역(14)에서의 평행 사다리꼴의 상변 위에 수직방향으로 간격을 두고 위치하는 것을 특징으로 하는 물질을 이동시키는 기계의 버킷에 연결되는 치 캐리어.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 단부 영역(12)에서의 평행 사다리꼴의 하변이 상기 제2 단부 영역(14)에서의 평행 사다리꼴의 하변과 실질적으로 동일한 수직 레벨에 위치하는 것을 특징으로 하는 물질을 이동시키는 기계의 버킷에 연결되는 치 캐리어.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평행 사다리꼴의 형상 및 크기가 상기 돌출부(2)의 상기 제2 단부 영역(14)에서 서로 간격을 둔 2개의 단면에서 동일한 것을 특징으로 하는 물질을 이동시키는 기계의 버킷에 연결되는 치 캐리어.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 단부 영역에서의 평행 사다리꼴들의 상변들을 연결하는 표면인, 상기 돌출부(2)의 상부 표면(20)이 볼록한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 물질을 이동시키는 기계의 버킷에 연결되는 치 캐리어.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 단부 영역에서의 평행 사다리꼴들의 하변들을 연결하는 표면인, 상기 돌출부(2)의 하부 표면(20)이 실질적으로 편평한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 물질을 이동시키는 기계의 버킷에 연결되는 치 캐리어.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 돌출부(2)의 측면들 각각이, 상기 치 캐리어의 종축선(X-X)에 대하여 경사진 면에 평행한 실질적으로 편평한 표면(15, 16)을 가지고, 그 편평한 표면들이 상기 치 캐리어의 상방에서 보아 노출되는 것을 특징으로 하는 물질을 이동시키는 기계의 버킷에 연결되는 치 캐리어.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 돌출부(2)의 측면들중 적어도 하나가, 상기 치 캐리어의 소망의 위치에서 치를 보유하기 위해 보유 핀(19)을 수용하는 오목부(18)를 가지는 것을 특징으로 하는 물질을 이동시키는 기계의 버킷에 연결되는 치 캐리어.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 핀을 수용하는 상기 오목부(18)가 실질적으로 수직방향으로 연장하는 것을 특징으로 하는 물질을 이동시키는 기계의 버킷에 연결되는 치 캐리어.
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 오목부(18)에는 상기 핀을 위한 그의 도입구로부터 떨어져 있는 확장된 영역이 제공되어 있고, 그 확장된 영역이, 상기 핀(19)의 횡방향으로 돌출하여 배치되는 상기 핀의 고정부재(24, 25)를 수용하도록되어 있는 것을 특징으로 하는 물질을 이동시키는 기계의 버킷에 연결되는 치 캐리어.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 치 캐리어가 상기 돌출부 주위에, 치 캐리어 본체로부터 상기 돌출부를 제한하는 표면인 수직의 편평한 표면(13)을 가지는 것을 특징으로 하는 물질을 이동시키는 기계의 버킷에 연결되는 치 캐리어.
13. 토양 및 암석과 같은 물질을 이동시키는 기계의 치 캐리어에 연결되는 치(4)로서, 상기 치가 상기 치 캐리어의 돌출부의 적어도 일부를 수용하는 공동부(空洞部)를 가지며, 그 공동부는 그의 입구로부터 그의 내측 단부쪽으로 적어도 부분적으로 감소하는 단면적을 가지는 상기 치에 있어서,

    상기 공동부의 2개의 단부 영역들 각각이 평행 사다리꼴 형상의 단면을 가지고, 상기 단부 영역들중, 상기 공동부의 입구를 형성하는 제1 단부 영역이 사다리꼴의 2개의 평행한 변들중 긴 변을 바닥에 가지며, 상기 단부 영역들중, 상기 공동부의 내측 단부 부근에 있는 제2 단부 영역이 사다리꼴의 2개의 평행한 변들중 긴 변을 상부에 가지는 것을 특징으로 하는 물질을 이동시키는 기계의 치 캐리어에 연결되는 치.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 평행한 변들 사이의 간격이 상기 제2 단부 영역에서의 사다리꼴에서보다 상기 제1 단부 영역에서의 사다리꼴에서 더 큰 것을 특징으로 하는 물질을 이동시키는 기계의 치 캐리어에 연결되는 치.
15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 상기 제1 단부 영역에서의 평행 사다리꼴의 상변이 상기 제2 단부 영역에서의 평행 사다리꼴의 상변 위에 수직방향으로 간격을 두고 위치하는 것을 특징으로 하는 물질을 이동시키는 기계의 치 캐리어에 연결되는 치.
16. 제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 단부 영역에서의 평행 사다리꼴의 하변이 상기 제2 단부 영역에서의 평행 사다리꼴의 하변과 실질적으로 동일한 수직 레벨에 위치하는 것을 특징으로 하는 물질을 이동시키는 기계의 치 캐리어에 연결되는 치.
17. 제 13 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평행 사다리꼴의 형상 및 크기가 상기 공동부의 상기 제2 단부 영역에서 서로 간격을 둔 2개의 면에서 동일한 것을 특징으로 하는 물질을 이동시키는 기계의 치 캐리어에 연결되는 치.
18. 제 13 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 단부 영역에서의 평행 사다리꼴들의 상변들을 연결하는 표면인, 상기 공동부를 형성하는 상부 표면이 오목한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 물질을 이동시키는 기계의치 캐리어에 연결되는 치.
19. 제 13 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 단부 영역에서의 평행 사다리꼴들의 하변들을 연결하는 표면인, 상기 공동부를 형성하는 하부 표면이 실질적으로 편평한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 물질을 이동시키는 기계의 치 캐리어에 연결되는 치.
20. 제 13 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공동부를 형성하는 측면들 각각이, 상기 공동부의 종축선에 대하여 경사진 면에 평행한 실질적으로 편평한 표면을 가지고, 그 편평한 표면들이 치 캐리어의 상부 영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 물질을 이동시키는 기계의 치 캐리어에 연결되는 치.
21. 토양 및 암석과 같은 물질을 이동시키는 기계의 버킷용 치 시스템으로서,

    상기 버킷에 연결되는 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 치 캐리어와, 상기 치 캐리어에 연결되는 제 13 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 따른 대응하는 치를 포함하는 것을 특징으로 하는 물질을 이동시키는 기계의 버킷용 치 시스템.