KR20140071371A - 굴착용 톱니 마모 표시기 및 방법 - Google Patents

굴착용 톱니 마모 표시기 및 방법 Download PDF

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KR20140071371A
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석산 옥
케빈 에프. 루프트
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볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비
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Abstract

본 발명은 건설 기계용 굴착용 톱니 및 건설 기계의 굴착용 톱니를 교체하기 위한 방법에 관한 것이다. 굴착용 톱니에 작동 단부와 장착가능한 단부가 제공된다. 장착가능한 단부는 작업 공구 상에 장착되는 어댑터를 받기 위한 수단을 정의한다. 작동 단부는 보어를 정의한다. 마모 표시기는 보어 내에 위치되고 작동 단부의 마모되지 않은 길이보다 작은 길이 및 작동 단부의 색과 눈에 띄게 대조를 이루는 색이 제공된다. 사용 동안에 굴착용 톱니가 마모되기 때문에, 굴착용 톱니를 교체하기 위한 필요성의 시각적 표시를 제공하기 위하여 마모 표시기가 보이기 시작한다.

Description

굴착용 톱니 마모 표시기 및 방법{EXCAVATING TOOTH WEAR INDICATOR AND METHOD}
본 발명은 건설 기계 상의 굴착용 톱니(excavating teeth)를 위한 마모 표시 시스템에 관한 것이다.
예를 들면, 스키드 스티어(skid steer), 굴착기(excavator), 도저(dozer), 및 로더(loader)들을 포함하는 건설 기계에 버킷(bucket) 또는 블레이드(blade) 형태의 작업 동구가 제공된다. 흔히 그러한 버킷 또는 블레이드의 리딩 에지(leading edge)는 복수의 굴착용 톱니가 갖춰진다. 굴착용 톱니를 버킷 또는 블레이드에 고정하는 목적을 위하여, 굴착용 톱니는 일반적으로 버킷 또는 블레이드 상에 제공되는 어댑터(adaptor)와 결합한다. 예로써, 버킷 상의 전방 하부 립(lip)에 립의 길이를 따라 확장하는 일련의 어댑터와 굴착용 톱니가 제공될 수 있다.
사용 동안에, 굴착용 톱니는 연마 마모의 대상이 되는데, 이는 가끔 굴착용 톱니가 교체되도록 요구된다. 시기적절하게 굴착용 톱니를 교체하지 않으면 어댑터의 손상을 야기할 수 있으며, 이는 일반적으로 굴착용 톱니만을 교체하는 것보다 더 많은 비용이 든다. 굴착용 톱니의 시기적절한 교체가 중요하나, 너무 이르게 굴착용 톱니를 교체하는 것은 완전한 유효 수명보다 적은 사용을 수반하며, 이는 또한 비용을 증가시킨다. 이유로 이유 때문에, 마모 표시의 목적 또는 굴착용 톱니의 교체 필요성을 위하여 다양한 시스템들이 제안되어 왔다.
미국특허 제 5,144,762는 어댑터 상에 위치되는 마모 표시 리브(rib)들이 굴착용 톱니가 마모됨에 따라 형성하는 굴착용 톱니 내의 개구부를 통하여 나타나는 배치를 나타낸다. 마모 표시 리브들이 마모의 표시를 제공하나, 이러한 시스템은 현존하는 기계들에 쉽게 적용될 수 없는데 그 이유는 그것이 마모 표시 리브들을 포함하는 특수 어댑터들을 필요로 하기 때문이다. 이러한 해결책은 또한 굴착용 톱니가 마모 표시 리브들 주위로 확장하는 영역 내에 큰 공간을 가지며, 차례로, 상대적으로 큰 하중의 대상이 되는 중요한 영역에서 톱니를 약화시킨다. 게다가, 이러한 해결책은 어댑터들이 불필요한 마모에 노출시키는 위험을 초래하는데 그 이유는 마모 표시 리브들이 차체로 어댑터 상에 존재하고 노출되어야만 하기 때문이다. 부가적으로, 톱니가 마모 표시 리브들을 노촐시키도록 홀을 파기 때문에, 잔해(debris)가 홀을 채울 수 있으며, 따라서 마모 표시 리브들을 잘 안 보이게 하고 가능하게는 어댑터들을 손상시킨다.
유사하게, 미국특허 제 6,032,390은 마모 때문에 톱니가 침식됨에 따라 색이 보이기 시작하도록 톱니 내의 커다란 빈 공간이 위치되는 배치를 나타낸다. 시스템은 각각의 굴착용 톱니가 어댑터들의 하중 지지 영역의 손상 없이 홀을 파도록 허용하나, 톱니가 홀을 파냄에 따라, 잔해가 홀을 채울 수 있으며, 따라서 홀의 모양이 잘 안보이고 가능하게는 어댑터들을 손상시킨다. 이러한 해결책은 또한 굴착용 톱니가 어댑터 주위로 확장하는 영역 내의 커다란 빈 공간을 정의하며, 이는 차례로 상대적으로 큰 하중들의 대상이 되는 중요한 영역에서 톱니를 약화시킨다.
본 발명은 향상된 굴착용 톱니용 마모 표시기에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 건설 기계용 굴착용 톱니는 작동 단부와 장착가능한 단부가 제공되는 굴착용 톱니를 포함한다. 장착가능한 단부는 작동 단부 상에 장착되는 어댑터를 받기 위한 수단을 정의한다. 작동 단부는 보어(bore)를 정의한다. 마모 표시기는 보어 내에 위치되고 작동 단부의 마모되지 않은 길이보다 작은 길이 및 작동 단부의 색과 눈에 띄게 대조를 이루는 색이 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 건설 기계의 작업 공구 상에 굴착용 톱니를 교체하는 방법에 있어서, 작업 공구에 어댑터가 제공되고, 굴착용 톱니에 작동 단부와 장착가능한 단부가 제공되며, 장착가능한 단부는 어댑터를 받는 리세스(recess)를 정의하며, 작동 단부는 보어를 정의하고 마모되지 않은 길이와 마모된 길이를 포함하며, 마모 표시기는 보어 내에 위치되고 마모되지 않은 길이보다 작은 길이 및 작동 단부의 색과 눈에 띄게 대조를 이루는 색을 포함하며, 방법은 마모 표시기가 보이기 시작하도록 마모되지 않은 길이로부터 마모되는 길이로 굴착용 톱니를 연마하여 마모시키는 단계, 및 마모 표시기가 보이기 시작한 후에 굴착용 톱니를 교체하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 건설 기계용 굴착용 톱니는 작동 단부와 장착가능한 단부가 제공되는 굴착용 톱니를 포함한다. 장착가능한 단부는 리세스를 받는 어댑터를 포함한다. 작동 단부는 보어를 정의한다. 마모 표시기는 보어 내에 위치되고 작동 단부의 마모되지 않은 길이보다 작고 작동 단부의 마모된 길이보다 크거나 동일한 길이 및 굴착용 톱니의 작동 단부의 색과 눈에 띄게 대조를 이루는 색이 제공된다.
양상들
본 발명의 일 양상에 따르면, 건설 기계용 굴착용 톱니는 다음을 포함한다:
작동 단부와 장착가능한 단부가 제공되는 굴착용 톱니를 포함하되, 장착가능한 단부는 작업 공구 상에 장착된 어댑터를 받기 위한 수단을 정의하고, 작동 단부는 보어를 정의하며; 및
보어 내에 위치되고, 작동 단부의 마모되지 않은 길이보다 작은 길이와 작동 단부의 색과 눈에 띄게 대조를 이루는 색이 제공되는, 마모 표시기.
바람직하게는, 마모 표시기는 유동성(flowable) 재료이며 보어는 마모 표시기가 장착가능한 단부 내로 흐르는 것을 방지하도록 막힌(plugged) 내부 단부를 포함한다.
바람직하게는 마모 표시기는 에폭시이다.
바람직하게는 마모 표시기는 금속이다.
바람직하게는 마모 표시기는 플라스틱이다.
바람직하게는 마모 표시기는 유동성 접착제이다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 건설 기계용 작업 공구 상에 굴착용 톱니를 교체하는 방법에 있어서, 작업 공구에 어댑터가 제공되고,
굴착용 톱니에 작동 단부와 장착가능한 단부가 제공되며, 장착가능한 단부는 어댑터를 받는 리세스를 정의하며, 작동 단부는 보어를 정의하고 마모되지 않은 길이와 마모된 길이를 포함하며, 마모 표시기는 보어 내에 위치되고 마모되지 않은 길이보다 작은 길이 및 작동 단부의 색과 눈에 띄게 대조를 이루는 색을 포함하며, 다음의 단계를 포함한다:
마모 표시기가 보이기 시작하도록 마모되지 않은 길이로부터 마모되는 길이로 굴착용 톱니를 연마하여 마모시키는 단계; 및
마모 표시기가 보이기 시작한 후에 굴착용 톱니를 교체하는 단계.
바람직하게는 마모 표시기는 유동성 물질이며 보어는 마모 표시기가 장착가능한 단부 내로 흐르는 것을 방지하도록 막힌 내부 단부를 포함한다.
바람직하게는 마모 표시기는 에폭시이다.
바람직하게는 마모 표시기는 금속이다.
바람직하게는 마모 표시기는 플라스틱이다.
바람직하게는 마모 표시기는 유동성 접착제이다.
따라서, 본 발명의 또 다른 양상에서, 건설 기계용 굴착용 톱니는 다음을 포함한다:
작동 단부와 장착가능한 단부가 제공되는 굴착용 톱니를 포함하되, 장착가능한 단부는 리세스를 받는 어댑터를 정의하고, 작동 단부는 보어를 정의하며; 및
보어 내에 위치되고, 작동 단부의 마모되지 않은 길이보다 작고 작동 단부의 마모된 길이보다 크거나 동일한 길이 및 작동 단부의 색과 눈에 띄게 대조를 이루는 색이 제공되는 마모 표시기.
바람직하게는, 마모 표시기는 유동성 물질이며 보어는 마모 표시기가 장착가능한 단부 내로 흐르는 것을 방지하도록 막힌 내부 단부를 포함한다.
바람직하게는 마모 표시기는 에폭시이다.
바람직하게는 마모 표시기는 금속이다.
바람직하게는 마모 표시기는 플라스틱이다.
바람직하게는 마모 표시기는 유동성 접착제이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 건설 작업 기계의 측사시도를 도시한다.
도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 작업 공구 측사시도를 도시한다.
도 2b는 도 2a의 굴착용 톱니 어셈블리들의 확대도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 굴착용 톱니의 단면도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 굴착용 톱니 어셈블리의 단면도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 굴착용 톱니 어셈블리의 단면도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 굴착용 톱니 어셈블리의 단면도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 굴착용 톱니 어셈블리의 단면도를 도시한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 건설 작업 기계(10)를 도시한다. 거기에 도시된 것과 같이, 건설 작업 기계(10)는 로더(loader, 11)일 수 있다. 도한 도시된 것과 같이, 건설 작업 기계(10)에 본 실시 예에서는 예를 들면, 자갈 또는 흙과 같은 재료의 굴착 및/또는 이동을 위한 버킷(16)으로서 도시된 적어도 하나의 작업 공구(15)가 제공된다.
도 1-2b에 도시된 것과 같이, 작업 공구(15)에 적어도 하나의 굴착용 톱니 어셈블리, 바람직하게는 20과 같은, 복수의 굴착용 톱니 어셈블리가 제공된다. 도 2에 가장 잘 도시된 것과 같이, 굴착용 톱니 어셈블리들(20)에 각각 어댑터(21)와 굴착용 톱니(25)가 제공된다. 본 발명의 일 양상에 따라, 어댑터(21)는 굴착용 톱니(25)를 작업 공구(15)에 해제가능하게 고정하는 인터페이스의 기능을 한다.
도 2에 도시된 것과 같이, 어댑터(21)는 전방 하부 립(forward lower lip, 17)에 고정될 수 있다. 통상의 지식을 가진 자들은 어떤 적절한 방법으로 어댑터(21)가 작업 공구(15)에 고정될 수 있다는 것을 이해할 것이나, 바람직하게는 만일 필요하면, 마모되거나 손상될 때, 어댑터(21)가 교체되도록 허용하는 해제가능한 방식으로 고정된다.
또한, 도 3에 도시된 것과 같이, 굴착용 톱니(25)에 어댑터(21)를 받기 위한 수단이 제공된다. 본 실시 예에서, 굴착용 톱니(25)에 어댑터(21)를 받는 내부 어댑터 수용 리세스(27)를 정의하는 장착가능한 단부(26)가 제공된다. 어떠한 방식으로도 굴착용 톱니(25)를 어댑터(21)에 고정하는 것이 본 발명의 범위 내에 포함되나, 도시된 것과 같이, 제거가능한 유지 핀(retaining pin, 35)이 굴착용 톱니(25)를 어댑터(21)에 해제가능하게 고정할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 굴착용 톱니(25)는 굴착용 톱니(25)가 연마 마모 때문에 마모되는 것과 같이 보이기 시작하는 마모 표시기(50)를 포함한다. 본 실시 예에서, 굴착용 톱니(25)에 어댑터(21)로부터 떨어져 확장하는 작동 단부(28), 및 장착가능한 단부(26)를 포함한다. 도 3-5에 도시된 것과 같이, 작동 단부(28)는 마모 표시기(50)를 받는 보어(29)를 정의하며, 이에 의해 마모 표시기(50)는 작동 단부(28) 내의 내부로 위치된다.
도 4에 도시된 것과 같이, 마모 표시기(50)에 톱니(25)의 작동 단부(28)의 마모되지 않은 길이(28a)보다 작은 길이(51)가 제공된다. 도 5에 도시된 것과 같이, 마모 표시기(50)의 길이(51)는 작동 단부의 마모된 길이보다 크거나 동일하다. 바람직하게는, 도 4와 5의 비교에 의해 도시된 것과 같이, 작동 단부(28)가 연마 마모에 의해 마모되기 때문에, 마모되지 않은 길이(28a)는 마모된 길이(28b)로 감소되고 마모 표시기(50)가 보이기 시작한다. 바람직하게는, 마모 표시기(50)에 작동 단부(28)의 색과 눈에 띄게 대조를 이루는 색이 제공된다. 따라서, 일단 보이기 시작하면, 마모 표시기(50)는 예를 들면, 굴착용 톱니가 교체되어야만 한다는 분명한 시각적 표시를 작동자에게 제공한다. 바람직하게는, 시각적 표시는 굴착용 톱니(25)의 작동 단부(26)에 대한 마모 때문에 어댑터(21)의 손상이 발생할 수 있기 전에 발생한다.
본 발명의 범위 내에서, 마모 표시기(50 또는 50')는 작동 단부(28)의 색과 대조를 이루는 어떠한 재료로부터도 제조될 수 있다. 예로써, 그리고 제한 없이, 마모 표시기(50)는 금속, 플라스틱, 에폭시로부터 제조될 수 있다. 예로써, 그리고 제한 없이, 마모 표시기(50)는 공기로의 노출 상에서 경화되고 굴착용 톱니(25)의 외부 표면(29)에 접착하는 색이 있는 유동성 접착제로부터 제조될 수 있다
이제 도 6을 참조하면, 마모 표시기(50')가 유동성 재료인 것을 제외하고는, 도 1-5에 도시된 실시 예들과 유사한 대안의 실시 예가 도시된다. 도 6에 도시된 것과 같이, 본 실시 예에서, 작동 단부(28)가 연마 마모에 의해 마모되기 때문에 마모 표시기(50')는 보어(29)로부터 흘러나오며 마모 표시기(50')가 보이기 시작한다. 바람직하게는, 마모 표시기(50')는 보어(29)로부터 흘러나오며 매우 두렷한 색 표시를 제공하기 위하여 굴착용 톱니(25)의 외부 표면(25a)을 코팅한다. 도시된 것과 같이, 보어(29)의 내부 단부(28a)는 마모 표시기(50')가 리세스(27)를 받는 어댑터 내로 또는 장착가능한 단부(26) 내로 흐르는 것을 방지하기 위하여 29b에서와 같이 막힐 수 있다.
위의 실시 예들의 상세한 설명은 본 발명의 발명자들에 의해 본 발명의 범위 내에 포함되도록 고려되는 모든 실시 예들의 완전한 설명은 아니다. 본 발명의 설명은 통상의 지식을 가진 자들에게 본 발명의 최적 방식을 가르치고 사용하기 위한 특정 실시 예들을 도시한다. 통상의 지식을 가진 자들은 본 발명의 범위 내에 포함되는 이러한 실시 예들로부터의 변형들을 이해할 것이다. 예로써, 그리고 제한 없이, 비록 도 1-5가 마모 표시기(50)와 어댑터 사이의 작은 갭(gap)을 도시하나, 도 7에 도시된 것과 같이, 마모 표시기(50)는 어댑터(21)와 인접할 수 있다.
통상의 지식을 가진 자들은 위에서 설명된 특정 구성요소들과 실시 예들은 또 다른 실시 예들을 생성하기 위하여 다양하게 결합되거나 제거될 수 있으며, 그러한 또 다른 실시 예들은 본 발명의 범위와 원리에 포함된다는 것을 이해할 것이다. 또한 통상의 지식을 가진 자들은 위에서 설명된 실시 예들이 본 발명의 범위와 원리 내의 부가적인 실시 예들을 생성하기 위하여 전체가 또는 부분적으로 결합될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 설명의 목적을 위하여 여기에 본 발명의 특정 실시 예들과 예들이 설명되나, 통상의 지식을 가진 자들이 이해할 것과 같이, 다양한 동등한 변형들이 본 발명의 범위 내에서 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물들로부터 결정된다.
10 : 건설 작업 기계
11 : 로더
15 : 작업 공구
16 : 버킷
17 : 전방 하부 립
20 : 굴착용 톱니 어셈블리
21 : 어댑터
25 : 톱니
26 : 장착가능한 단부
27 : 리세스
28 : 작동 단부
28a : 보어의 내부 단부
29 : 보어
35 : 유지 핀
50, 50' : 마모 표시기
51 : 마모 표시기의 길이

Claims (18)

  1. 건설 기계용 굴착용 톱니에 있어,
    작동 단부와 장착가능한 단부가 제공되는 굴착용 톱니를 포함하되, 상기 장착가능한 단부는 작업 공구 상에 장착된 어댑터를 받기 위한 수단을 정의하고, 상기 작동 단부는 보어를 정의하며; 및
    상기 보어 내에 위치되고, 상기 작동 단부의 마모되지 않은 길이보다 작은 길이 및 작동 단부의 색과 눈에 띄게 대조를 이루는 색이 제공되는, 마모 표시기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴착용 톱니.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 마모 표시기는 유동성 물질이며 상기 보어는 상기 마모 표시기가 상기 장착가능한 단부 내로 흐르는 것을 방지하도록 막힌 내부 단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴착용 톱니.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 마모 표시기는 에폭시인 것을 특징으로 하는 굴착용 톱니.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 마모 표시기는 금속인 것을 특징으로 하는 굴착용 톱니.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 마모 표시기는 플라스틱인 것을 특징으로 하는 굴착용 톱니.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 마모 표시기는 유동성 접착제인 것을 특징으로 하는 굴착용 톱니.
  7. 건설 기계의 작업 공구 상에 굴착용 톱니를 교체하는 방법에서,
    상기 작업 공구에 어댑터가 제공되고, 상기 굴착용 톱니에 작동 단부와 장착가능한 단부가 제공되며, 상기 장착가능한 단부는 상기 어댑터를 받는 리세스를 정의하며, 상기 작동 단부는 보어를 정의하고 마모되지 않은 길이와 마모된 길이를 포함하며, 마모 표시기가 상기 보어 내에 위치되고 상기 마모되지 않은 길이보다 작은 길이 및 상기 작동 단부의 색과 눈에 띄게 대조를 이루는 색을 포함하며, 상기 방법은:
    상기 마모 표시기가 보이기 시작하도록 상기 마모되지 않은 길이로부터 상기 마모되는 길이로 상기 굴착용 톱니를 연마하여 마모시키는 단계; 및
    상기 마모 표시기가 보이기 시작한 후에 상기 굴착용 톱니를 교체하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴착용 톱니를 교체하는 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 마모 표시기는 유동성 물질이며 상기 보어는 상기 마모 표시기가 상기 장착가능한 단부 내로 흐르는 것을 방지하도록 막힌 내부 단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴착용 톱니를 교체하는 방법.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 마모 표시기는 에폭시인 것을 특징으로 하는 굴착용 톱니를 교체하는 방법.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 마모 표시기는 금속인 것을 특징으로 하는 굴착용 톱니를 교체하는 방법.
  11. 제 7항에 있어서, 상기 마모 표시기는 플라스틱인 것을 특징으로 하는 굴착용 톱니를 교체하는 방법.
  12. 제 7항에 있어서, 상기 마모 표시기는 유동성 접착제인 것을 특징으로 하는 굴착용 톱니를 교체하는 방법.
  13. 건설 기계용 굴착용 톱니에 있어서,
    작동 단부와 장착가능한 단부가 제공되는 굴착용 톱니를 포함하되, 상기 장착가능한 단부는 리세스를 받는 어댑터를 정의하고, 상기 작동 단부는 보어를 정의하며; 및
    상기 보어 내에 위치되고, 상기 작동 단부의 마모되지 않은 길이보다 작고 상기 작동 단부의 마모된 길이보다 크거나 동일한 길이 및 상기 작동 단부의 색과 눈에 띄게 대조를 이루는 색이 제공되는 마모 표시기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴착용 톱니.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 마모 표시기는 유동성 물질이며 상기 보어는 상기 마모 표시기가 상기 장착가능한 단부 내로 흐르는 것을 방지하도록 막힌 내부 단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴착용 톱니.
  15. 제 13항에 있어서, 상기 마모 표시기는 에폭시인 것을 특징으로 하는 굴착용 톱니.
  16. 제 13항에 있어서, 상기 마모 표시기는 금속인 것을 특징으로 하는 굴착용 톱니.
  17. 제 13항에 있어서, 상기 마모 표시기는 플라스틱인 것을 특징으로 하는 굴착용 톱니.
  18. 제 13항에 있어서, 상기 마모 표시기는 유동성 접착제인 것을 특징으로 하는 굴착용 톱니.
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