KR20220137778A - 토공 장비용 마모 부품 - Google Patents

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스캇 에이치. 제니얼
마이클 비. 로스카
조엘 에스. 행클랜드
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에스코 그룹 엘엘씨
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Abstract

마모 부재를 토공 장비에 고정하기 위한 관절식 로크는 복수의 몸체들을 포함하고, 복수의 몸체들은 몸체들이 정렬되는 연장된 배향과 몸체들이 절첩되는 오므려진 배향 사이에서 피벗 이동하도록 상호연결된다. 연장된 배향의 로크는 마모 부재를 토공 장비에 고정시키는 내측 유지 위치에서 또는 외측 해제 위치에서 마모 부재의 개구와 맞물릴 수 있다. 절첩된 배향에서, 로크는 마모 부재의 개구로부터 맞물림해제된다. 각각의 몸체는 슬롯 및 탭을 갖고, 연장된 배향에서, 각각의 몸체의 탭은 몸체들의 분리를 제한하기 위해 다른 몸체의 슬롯 내에 수용된다.

Description

토공 장비용 마모 부품 {A WEAR PART FOR EARTH WORKING EQUIPMENT}
관련 출원
본 출원은, 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되고 그의 일부를 이루는, 2016년 5월 5일자로 출원된, 발명의 명칭이 "토공 장비용 마모 부품(A Wear Part for Earth Working Equipment)"인 미국 가특허 출원 제62/332286호에 대한 우선권을 주장한다.
기술분야
본 발명은 마모 부재, 및 마모 부재를 토공 장비에 고정하기 위한 로크(lock)에 관한 것이다.
마모 부품은 통상적으로 굴착 버킷(excavating bucket) 등과 같은 토공 장비에 부착된다. 예를 들어, 버킷을 마모로부터 보호하고 굴착 작업을 향상시키기 위해 굴착 버킷의 굴착 에지(digging edge)를 따라 치형부(tooth) 및 시라우드(shroud)가 일반적으로 장착된다. 그러한 마모 조립체는 전형적으로 기부, 마모 부재, 및 마모 부재를 기부에 해제가능하게 유지하기 위한 로크를 포함한다. 기부는 장비의 일체형 부분으로서, 또는 용접 또는 기계적 부착에 의해 장비에 고정되는 하나 이상의 구성요소로서 장비에 고정된다. 마모 부재는 기부 위에 끼워진다. 조립된 기부 및 마모 부재는 마모 부재를 기부에 해제가능하게 유지하기 위해 로크가 내부에 수용되는 공동(cavity)을 상호작용식으로 한정한다.
토공 장비를 위한 마모 부재는 보통 가혹한 조건 및/또는 무거운 하중을 받는다. 따라서, 로크는 마모 부재를 장비에 효과적으로 보유하기 위해 필요한 강도를 갖고, 사용 동안의 이탈에 저항하고, 마모 부품의 교체가 필요할 때 현장에서 설치 및 제거하기가 용이한 것이 바람직하다. 많은 상이한 로크 설비가 다양한 성공도를 가지고 이들 목적을 충족시키기 위한 노력으로 설계되어 왔다.
본 발명은 토공 장비를 위한 마모 부품에 관한 것으로, 특히 강하고, 내구성 있고, 이탈에 저항성이고, 감소된 비용으로 제조하기 용이하고, 재고 정리 및 운송하기에 편리하고, 그리고/또는 사용하기에 간단하고 안전한 로킹 설비에 관한 것이다.
일 실시예에서, 마모 부재는 해제 위치 및 유지 위치를 포함한 2개의 상이한 위치들에서 힌지식 로크를 수용하고 유지하도록 구성된다.
다른 실시예에서, 마모 부재에는 탄성중합체와 같은 탄성 요소의 사용 없이 유지 위치 및 해제 위치 둘 모두에서 마모 부재에 보유되는 로크가 제공된다.
다른 실시예에서, 토공 장비용 마모 부재는 지면(ground)과의 맞닿음에 의한 마모를 받는 외부 표면, 내부 표면을 포함하는 후방 장착 부분, 및 내부 표면 및 외부 표면으로 개방된 구멍을 구비한다. 구멍은 대향 표면들을 포함하고, 대향 표면들 각각은 2개의 별개의 위치들에서 로크를 마모 부재에 고정시키기 위한 한 쌍의 보유기(retainer)들을 가져, 토공 장비 상에의 마모 부재의 설치를 허용하는 제1 위치 및 로크가 마모 부재를 토공 장비에 고정시킬 수 있는 제2 위치에서 로크가 고정될 수 있도록 한다. 하나의 바람직한 구성에서, 해제 위치에서의 로크의 배향은 유지 위치에서의 로크의 배향에 대체로 평행하다.
다른 실시예에서, 토공 장비용 마모 부재는 마모 부재가 토공 장비 상에 설치될 수 있는 해제 위치에서 그리고 마모 부재가 토공 장비에 고정될 수 있는 유지 위치에서 힌지식 로크와 맞물리고 이를 보유하기 위한 보유 특징부를 갖는 구멍을 포함한다.
다른 실시예에서, 토공 장비용 마모 조립체는 보유기 조립체를 각각 갖는 대향 벽들을 갖는 개구를 구비하는 마모 부재, 및 로크 - 로크는 마모 부재가 토공 장비 상에 설치되게 하는 해제 위치에서 그리고 마모 부재를 토공 장비에 고정시킬 수 있는 유지 위치에서 로크를 개구 내에 보유하도록 대향 벽들과 맞물림 - 을 포함한다. 로크는 로크가 대향 벽들과 맞물리는 로킹된 상태와 해제 위치로부터 유지 위치로의 재위치를 위해 로크가 대향 벽들과 맞물림해제되는 로킹해제된 상태 사이에서 조정가능하다.
다른 실시예에서, 마모 부재를 토공 장비에 고정하기 위한 관절식 로크는 복수의 몸체들을 포함하고, 복수의 몸체들은 몸체들이 정렬되는 연장된 배향(extended orientation)과 몸체들이 절첩되는 오므려진 배향(retracted orientation) 사이에서 피벗 이동하도록 상호연결된다. 연장된 배향의 로크는 보유 위치에서 마모 부재와 맞물려 마모 부재를 토공 장비에 고정시킬 수 있고, 절첩된 배향에서 마모 부재와 맞물림해제될 수 있다. 각각의 몸체는 슬롯 및 탭(tab)을 갖고, 연장된 배향에서, 각각의 몸체의 탭은 몸체들의 분리를 제한하기 위해 다른 몸체의 슬롯 내에 수용된다.
다른 실시예에서, 마모 부재를 토공 장비에 고정하기 위한 로크는 연장된 위치와 오므려진 위치 사이에서 이동하도록 함께 피벗가능하게 결합되는 힌지식 부재들, 및 삽입체(insert)를 포함한다. 힌지식 부재들은 힌지식 부재들의 피벗 축을 따른 부재들의 분리를 제한하기 위해 적어도 하나의 설부(tongue) 및 홈 구성에 의해 상호로킹되고, 힌지식 부재들의 피벗 이동은 마모 부재를 토공 장비에 고정하기 위해 로킹된 위치에 있을 때 부재들 사이에서의 삽입체의 설치에 의해 방지된다.
다른 실시예에서, 마모 부재를 토공 장비에 고정하기 위한 로크는 내측면을 각각 갖는 힌지식 부재들 - 힌지식 부재들은 연장된 위치와 오므려진 위치 사이에서 내측면들을 따라 이동하도록 함께 피벗가능하게 결합됨 -, 및 삽입체를 포함한다. 제1 힌지식 부재는 내측면 내의 리세스(recess), 및 리세스에 인접한 제1 지지 면을 포함한다. 제2 힌지식 부재는 구멍을 갖는 칼라(collar), 및 칼라에 인접한 제2 지지 면을 포함한다. 칼라는 리세스 내에 수용되고, 삽입체는 힌지식 부재들의 피벗 이동을 제한하고 마모 부재를 토공 장비에 고정시키기 위해 구멍 내에 설치되어 지지 표면들과 맞물린다.
다른 실시예에서, 마모 부재를 토공 장비에 고정하기 위한 로크는 내측면, 내측면 내의 리세스, 및 리세스에 인접한 지지 표면을 각각 갖는 힌지식 부재들; 칼라; 및 삽입체를 포함한다. 힌지식 부재들은 연장된 위치와 오므려진 위치 사이에서 내측면들을 따라 이동하도록 함께 피벗가능하게 결합된다. 칼라는 구멍을 포함하고 리세스들 내에 수용된다. 삽입체는 힌지식 부재들의 피벗 이동을 제한하고 마모 부재를 토공 장비에 고정시키기 위해 구멍 내에 설치되어 지지 표면들과 맞물린다.
다른 실시예에서, 마모 부재를 토공 장비에 고정하는 방법은 마모 부재의 개구 내에서 해제 위치에 고정된 로크를 이용하여, 마모 부재를 토공 장비 상에 설치하는 단계; 해제 위치에서, 개구를 한정하는 벽들로부터 로크를 맞물림해제하는 단계; 및 해제 위치와는 상이한 유지 위치에서 로크를 개구를 한정하는 벽들과 맞물리게 하여 마모 부재를 토공 장비 상에 유지시키는 단계를 포함한다.
다른 실시예에서, 로크는 마모 부품 내의 개구의 측면들과 상호작용하도록 형상화됨으로써 사용 동안에 로크의 이탈에 저항하는 단부 벽들을 포함한다. 단부 벽들 각각은 마모 부재를 해제 위치 및 유지 위치에서 고정하기 위해 2개의 별개의 위치들에서 맞물릴 수 있다.
다른 실시예에서, 2개의 로크 구성요소들 각각 상에 인터로크(interlock)들이 제공된다. 로크 구성요소들이 연장된 위치에 있을 때, 인터로크들은 서로에 대한 로크 구성요소들의 횡방향 이동에 저항할 수 있고, 이에 의해 로크의 안정성을 개선할 수 있다.
다른 실시예에서, 2-단편(piece) 로크의 각각의 단편은 서로에 대한 단편들의 이동에 저항하도록 상호로킹된 로크의 2개의 단편들 사이에 삽입체를 설치함으로써 횡방향으로 예비-하중이 부여될 수 있다. 그러한 힘들의 인가는 삽입체를 제자리에 유지하고 사용 동안에 로크의 손실 위험성을 감소시키는 경향이 있다.
다른 실시예에서, 로크 구성요소들을 분리하는 분할선을 따라 대체로 절두-원추형인 보어 부분들이 한정되고, 절두-원추형 보어의 제1 부분이 하나의 로크 구성요소 내에 한정되고, 절두-원추형 보어의 제2 부분이 제2 로크 구성요소 내에 한정된다. 서로에 대한 2개의 구성요소들의 이동(즉, 오므려짐)을 방지하기 위해 절두-원추형 삽입체가 절두-원추형 보어 내에 위치가능하다. 일 실시예에서, 하나의 보어 부분은, 삽입체와의 로크 구성요소들의 3점 또는 3선 맞물림(three point or line engagement)을 본질적으로 한정하도록, 수용된 삽입체보다 더 작다.
다른 실시예에서, 종방향으로 조합된 2-채널 절두-원추형 보어 내로의 선택된 삽입 깊이에서 일정 반경을 갖는 절두-원추형 삽입체는 제1 채널의 곡률 반경보다 크고 제2 채널의 곡률 반경보다 작다.
도 1은 마모 부재가 로크를 이용하여 굴착 버킷의 립(lip)(립은 부분적으로만 도시됨)에 고정된 시라우드인 마모 조립체의 사시도.
도 2는 도 1의 마모 조립체의 분해 사시도.
도 3은 도 1의 선 3-3을 따라 취해진 단면도.
도 4는 마모 부재의 상부 사시도.
도 5는 마모 부재의 저부 사시도.
도 6은 로킹된 구성의 로크의 사시도.
도 7은 삽입체가 없는 로킹된 구성의 로크의 평면도.
도 8은 삽입체가 있는 로킹된 구성의 로크의 평면도.
도 9는 로크의 분해 사시도.
도 10은 도 9에 도시된 로크의 역각도(reverse angle) 분해 사시도.
도 11은 로크가 해제 위치에 설치된 상태에서의 시라우드의 사시도.
도 12는 도 11의 선 12-12를 따라 취해진 단면도.
도 13은 로크가 유지 위치에 설치된 상태에서의 시라우드의 사시도.
도 14a는 로킹해제된 구성의 로크가 유지 위치로 위치되는 것을 도시하는, 도 13의 14-14에 위치된 선을 따라 취해진 단면도.
도 14b는 로킹된 구성의 그리고 유지 위치에 있는 로크를 도시하는, 도 13의 14-14에 위치된 선을 따라 취해진 단면도.
도 15는 로크 및 반작용력에 의해 겪을 수 있는 예시적인 힘 프로파일을 도시하는, 도 14b의 선 15-15를 따라 취해진 오프셋 단면도.
도 16은 로킹된 구성의 대안적인 로크의 사시도.
도 17은 도 16에 도시된 대안적인 로크의 분해 사시도.
도 18은 제2의 대안적인 로크의 제1 부재의 사시도.
도 19는 도 18의 부재에 조립될 제2의 대안적인 로크의 제2 부재의 사시도.
도 20은 제2의 대안적인 로크의 분해도.
도 21은 제3의 대안적인 로크의 분해도.
도 22는 제4의 대안적인 로크에 의한 로크의 사시도.
본 발명은 토공 장비(14)용 마모 부품(9)에 관한 것이다. 일 실시예에서, 마모 부품(9)은 마모 부재(12), 및 마모 부재(12)를 토공 장비(14)에 해제가능하게 고정하기 위한 로크(10)를 포함한다. 이러한 예에서, 마모 부재(12)는 로크(10)(도 1 내지 도 22)에 의해 굴착 버킷의 립(16)에 고정되는 시라우드이다. 그럼에도 불구하고, 마모 부재는 다른 형태(예를 들어, 다른 종류의 시라우드, 굴착 치형부, 러너(runner), 라이너(liner), 블레이드(blade) 등)를 가질 수 있다. 또한, 마모 부재는 다른 종류의 토공 장비(예컨대, 흙밀이 판(mold board), 준설기 커터 헤드(dredge cutter head), 광석 슈우트(ore chute), 트럭 차체 등)에 고정될 수 있다. 이러한 설명에서, 전방, 후방, 위 또는 아래와 같은 상대적인 용어들이 도면을 참조한 설명의 편의를 위해 사용되고, 다른 배향들이 가능하다.
도 1 내지 도 3은 굴착 지점(도시되지 않음)들을 지지하는 2개의 노드(node)(18)들 사이에서 립(16) 상으로 끼워지는 시라우드(12)를 예시한다. 이러한 일 실시예에서, 립(16)은 용접부(32)(도 3)를 통해 제자리로 고정될 수 있는 기부(25)를 포함하지만, 기부는 립의 일부로서 주조될 수 있다. 기부(25)는 립(16)의 전방 에지(27)를 따라 보스(boss)(26)를 포함한다. 기부(25)는 보스(26)의 배면 측에 있는 배면 지지 표면(40), 및 보스(26)의 후방에 있는 후방 표면(60)을 포함한다. 지지 표면(40) 및 후방 표면(60)은 로크를 수용하기 위한 단차부(step) 또는 리세스(64)를 한정한다. 보스(26)는 마모 부재의 공동(30) 내의 대응하는 전방 지지 표면(29)에 맞닿기 위한 전방을 향한 전방 스러스트(thrust) 표면(28)을 추가로 포함한다. 보스(26)는 또한, 바람직하게는 전방 스러스트 표면(28)으로부터 배면 지지 표면(40)까지 축방향으로 연장되는 측면 지지 표면(31)들을 포함한다. 물론, 기부는 다양한 마모 부재와 상호작용하기 위해 많은 상이한 구성을 가질 수 있다.
이러한 예에서, 마모 부재(12)는 립(16)에 걸치는 한 쌍의 레그(leg)(20, 22), 및 마모성 외부 표면(24)을 포함한다. 상부 레그(20)의 내측 표면(36)은 리세스(34)를 포함하여, 시라우드(12)를 보스(26) 위로 통과시킬 때 틈새를 제공하고 리세스(34)의 전방 위치 내에 보스(26)를 수용하도록 한다. 리세스(34)는 측면 지지 표면(31)들과 전방 지지 표면(29)에 대향하고 이들에 지탱되고 있는 측벽(33)들에 의해 경계가 이루어진다. 리세스(34)는 레그(20) 내의 구멍이거나, 전방 부분에서의 보스 둘레의 오프셋 표면으로서 있을 수 있다(도 4 및 도 5). 로크(10)를 수용하기 위해 레그(20)를 통해 구멍(38)이 제공된다. 도시된 예에서, 구멍(38)은 시라우드(12)의 중심축(44)을 가로질러 배열되는 종축(42)을 갖는다. 구멍(38)은 배면 벽(48), 전방 벽(50), 및 대향 단부 벽(52)들을 포함한다. 구멍(38) 및 리세스(64)는 집합적으로, 로크(10)가 유지 위치에서 내부에 수용되는 개구(39)를 한정한다.
단부 벽(52)들 각각은, 로크(10)와 상호작용하고 로크를 해제 위치 및 유지 위치에서 지지하기 위한 보유기(54, 56)들을 포함한다. 로크가 해제 위치에 있는 상태에서, 마모 부재(12)는 기부(25)(즉, 토공 장비) 상에 설치되거나 기부로부터 제거될 수 있다. 로크(10)가 유지 위치에 있는 상태에서, 마모 부재는 기부(25)에 고정될 수 있다. 도시된 실시예에서, 보유기(54, 56)는 단부 벽(52)으로부터 내향으로 연장되는 돌출부이다. 그럼에도 불구하고, 보유기(54, 56)는, 예컨대 로크 상의 상보적인 돌출부를 수용하는 하나 이상의 리세스로서 형성되는 것과 같은 다른 구성을 가질 수 있거나, 예컨대 전방 벽(48) 및 후방 벽(50) 상에 형성될 수 있다.
또한, 보유기는 해제 위치 및 유지 위치 둘 모두에서 로크의 장착을 허용하는 단일 보유기 형성체로서 형성될 수 있다. 예를 들어, 로크의 단부들은 로크를 2개의 위치에서 고정시키기 위해 구멍 내에 단일 보유기를 수용하도록 2개의 상이한 형성체를 가질 수 있다. 따라서, 본 발명이 일반적으로 각각의 단부 벽 상의 2개의 보유기(54, 56)를 지칭할지라도, 보유기의 개수는 중요하지 않다. 로크를 해제 위치 및 유지 위치에 고정시키기 위해 하나 또는 둘 초과의 보유기가 제공될 수 있다.
제1 또는 외측 보유기(54)는, 이 실시예에서, 외향 위치에 있는데, 즉 마모 부재(12)의 외측 표면(57)에 근접한다(도 11, 도 12). 제2 또는 내측 보유기(56)는, 이 실시예에서, 내향 위치에 있는데, 즉 마모 부재(12)의 내측 표면(36)에 근접한다(도 13, 도 14b). 이러한 실시예에서, 로크(10)는 둘 모두의 보유기(54, 56)가 로크(10)를 해제 위치에 고정시키는 기능을 하도록 간극(66) 내에 수용된다. 도시된 예에서, 제2 보유기(56)는 실질적으로 반-원통형 표면을 갖는다. 제1 보유기(54)는 그의 상향 연장부 및 상부 레그(20)의 두께를 감소시키기 위해 곡선 부분(53) 및 실질적으로 직선인 부분(55)(도 14a)을 포함한다. 제2 보유기(56)는 바람직하게는 굴착 작업 동안과 같은 사용 동안에 가해지는 예상되는 더 무거운 하중에 저항하기 위해 로크와 더 완전한 접촉을 갖는다. 그러나, 보유기들은 동일한 형상을 가질 수 있거나(예컨대, 둘 모두가 보유기(56)에 대해 도시된 바와 같이 반-원통형 돌출부로서 형성될 수 있음), 도시된 것과 상이한 형상을 가질 수 있다. 제1 보유기(54)는 연속적이거나, 도시된 바와 같이 불연속적일 수 있는데(도 4 및 도 5), 즉 미세물이 개구(39)로부터 더 용이하게 제거될 수 있게 하는 접근을 제공하기 위한 중앙 간극(58)을 갖는다. 여기에 예시되지는 않았지만, 제2 보유기(56)가 또한 또는 대신에 불연속적일 수 있다.
이러한 예에서, 제1 보유기(54)는 제2 돌출부(56)보다 더 짧은 거리로 구멍(38) 내로 돌출되지만, 이는 필수적인 것은 아니다. 제1 또는 중간 포켓 또는 간극(66)이 보유기(54, 56)들 사이에 위치된다. 제2 또는 내측 포켓 또는 간극(68)이 보유기(56)의 내측에(즉, 보유기(56)와 내측 표면(36) 사이에) 위치된다. 포켓(66, 68)은 직선 표면, 곡선 표면 또는 다른 표면을 포함할 수 있다(도 12, 도 14a, 도 14b). 도시된 바와 같이, 제2 돌출부(56)는 외향 방향 및 내향 방향 둘 모두에서 로크(10)와 접촉하도록 강건한 접촉 표면을 제공하기 위해 실질적으로 반-원통형 프로파일을 포함하도록 제조될 수 있다.
로크(10)는 개구(39) 내에 끼워져 마모 부재(12)를 토공 장비(14)에 유지시킬 수 있다. 일반적으로, 마모 부재(12)가 립(16) 상에 있는 상태에서, 로크(10)는 마모 부재(12)를 제자리에 유지하기 위해 보스(26)의 지지 면(40)과 구멍(38) 내의 지지 표면(48)과 대향하도록 제2 보유기(56)에 고정되는데, 즉, 로크(10)가 개구(39) 내의 유지 위치에 있는 상태에서, 마모 부재는 립(16)으로부터 빼내어질 수 없다(도 3).
도시된 실시예에서, 로크(10)는 마모 부재(12) 상의 2개의 상이한 부위에서 유지될 수 있다. 2개의 부위는 해제 위치(예컨대, 운송, 보관 및/또는 설치를 위해 로크가 배치되는 곳)(도 12), 및 유지 위치(예컨대, 로크가 마모 부재를 기부에 고정시킬 수 있는 곳)로서 정의될 수 있다(도 14b). 해제 위치는 로크(10)의 저부 로브(lobe)(107)가 내측 보유기(56)와 외측 보유기(54) 사이에 위치되는 곳이다. 해제 위치는 또한 상보적으로 크기 설정되고 형상화된 포켓(66) 내에 내측 로브(107)가 끼워지는 것으로 정의될 수 있다. 포켓(66)은 내측 로브(107)를 "파지하는" 경향이 있을 수 있다. 다른 구성이 가능하다.
로크는 또한 2개의 상이한 구성, 즉 로크가 구멍(38) 및 보유기(54, 56)로부터 설치 또는 제거될 수 있는 로킹해제된 또는 절첩된 구성, 및 로크가 구멍(38) 내의 보유기(54, 56)와 맞물릴 수 있는 로킹된 또는 펼쳐진 구성을 가질 수 있다. 로크는 제조 시에 구멍의 해제 위치에 설치될 수 있는데, 즉 하나의 로크가 운송, 보관 및/또는 설치를 위해 하나의 마모 부재와 단단히 정합된다. 작업 현장에 있을 때, 여전히 해제 위치에서 로킹된 구성으로 있는 동안에, 시라우드가 기부(25) 상에 설치될 수 있는데, 즉 어떠한 방식으로든 로크를 변형시키지 않고서 토공 기계 상으로 설치될 수 있다. 이어서, 로크는 로킹해제된 상태로 조정되고 해제 위치로부터 맞물림해제될 수 있고, 마모 부재 상의 유지 위치에서 보유기(56)와 맞물리는 로킹된 구성으로 설치될 수 있다. 일례에서, 로크는 단일의 실질적으로 강성인 삽입체(100)에 의해 로킹된 구성에서 고정될 수 있다. 삽입체(100)는 예를 들어 강철로 제조된 금속 삽입체(100)일 수 있다. 이어서, 로크는 래치(latch)와 같은 추가의 요소 또는 탄성중합체에 대한 필요성 없이 제자리에 유지될 수 있다. 다른 로크 구성이 가능하다.
예시된 실시예에서, 로크(10)는 로킹된 상태(도 14b)와 로킹해제된 상태(도 14a) 사이에서 측방향 축(74)을 중심으로 이동하도록 함께 피벗가능하게 결합되는 2개의 몸체 또는 구성요소(70, 72)(도 6 내지 도 10)를 포함한다. 2개의 몸체 또는 구성요소(70, 72)는 각자의 제1 및 제2 내측면 또는 접촉면(76, 78)들(도 9 및 도 10)에서 서로 접촉하도록 위치될 수 있다. 접촉면(76, 78)들의 연결부는 분할선(80)(도 7 및 도 8)을 한정할 수 있는데, 분할선에서 로크(10)가 2개의 로크 몸체(70, 72)로 분리가능하다. 면(76, 78)들은 (본 실시예 및 다른 개시된 실시예들에서) 바람직하게는 서로 접촉하지만, 이들은 이격될 수 있는데, 즉 이 경우에 2개의 몸체 사이의 접촉이 어딘가에, 예컨대 인터로크에 있다.
2개의 몸체(70, 72)의 상대적 피벗 움직임 또는 힌지 움직임은 힌지 기구(82)에 의해 달성될 수 있다. 도시된 예에서, 힌지 기구(82)는 제1 몸체(70)의 제1 접촉면(76)으로부터 돌출되는 일체형 지주(post)(84)를 포함한다. 제2 접촉면(78)은 지주(84)를 수용하도록 크기 설정되고 위치되는 상보적인 구멍(86)을 포함함으로써, 축(74)을 중심으로 하는 제한된 이동을 위해 제1 및 제2 몸체(70, 72)들을 조립체(99)로 함께 피벗가능하게 결합시킨다(도 6 내지 도 10). 이러한 실시예에서, 피벗 축(74)은 일반적으로 마모 부재(12)의 종축(44)에 평행하고 접촉면(76, 78)들에 수직이다. 피벗 연결은 다른 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 힌지 기구(82)는, 예를 들어 보유 링 등에 의해 제자리에 고정된 피벗 핀을 수용하기 위한 구멍을 각각의 몸체에 형성하는 것을 포함한 다른 구성을 가질 수 있다.
각각의 몸체 또는 구성요소(70, 72)는 면(76, 78) 내에 채널(90, 92)(도 9 및 도 10)을 한정할 수 있다. 하나의 채널(90)은 삽입체(100) 내의 홈 또는 홈(96)들과 맞물리기 위한 나선형 리지(ridge) 세그먼트(94)를 포함할 수 있다. 몸체(70, 72)들이 로킹된 위치에서 함께 조립될 때, 채널(90, 92)들은 삽입체(100)를 정합가능하게 수용하도록 구성되는 부분적으로 나삿니 형성된 테이퍼형 통로(102)를 집합적으로 형성하도록 서로 정렬된다(도 6 내지 도 10). 통로 및 삽입체의 다른 형상이 가능하다. 나사식 맞물림 이외에 통로 내에 삽입체를 고정시키는 다른 방식이 또한 가능하다.
도시된 실시예에서, 각각의 채널(90, 92)은 횡단면에서 반원을 한정하여 2개의 채널이 완전한 원형 통로를 집합적으로 형성하도록 하지만, 각각의 또는 하나의 채널에 대해 완전한 반원에 못 미치는 것이 가능하다. 일 실시예에서, 단 하나의 채널(90)에만 나삿니 세그먼트(94)가 형성되지만, 둘 모두가 나삿니 형성될 수 있다. 채널(들)은 또한 부분적으로 나삿니 형성되거나 불연속적인 방식으로 나삿니 형성될 수 있다. 각각의 채널(90, 92)은 집합적으로 대체로 절두 원추형 보어 또는 통로(102)를 형성하도록 점진적으로 좁아진다. 그럼에도 불구하고, 통로 및 삽입체는 원통형일 수 있다.
나삿니 형성된 절두-원추형 로드(rod) 형태의 삽입체(100)는, 로크(10)가 로킹된 위치에 있는 상태에서 통로(102) 내로 나사결합되어, 2개의 구성요소(70, 72) 사이의 상대 이동을 방지할 수 있다. 삽입체(100)를 회전시키기 위해 육각 소켓(104) 또는 다른 공구 맞물림 형성체가 삽입체(100)의 상부에 제공된다. 삽입체(100)가 통로(102) 내에 설치된 상태에서, 몸체(70, 72)는 축(74)을 중심으로 피벗될 수 없다. 결과적으로, 로크는 강한 일체형 핀을 제공하여, 중하중을 견디고 립(16)으로부터의 마모 부재(12)의 해제를 방지한다. 피벗 축(74)에 수직으로 연장되는 접촉면(76, 78) 내에 형성된 상보적인 채널(90, 92) 내로의 삽입체(100)의 끼움은 몸체의 피벗에 대한 강한 저항 및 삽입체가 방출되거나 파단될 낮은 위험성을 제공한다. 삽입체(100)가 제거될 때, 몸체(70, 72)는 축(74)을 중심으로 로킹된 구성으로부터 로킹해제된 구성으로 피벗할 수 있다(도 14a). 삽입체(100)는 많은 상이한 형태를 가질 수 있고, 하나의 또는 둘 모두의 구성요소에 제공된 다른 개구 내에 수용될 수 있다. 예를 들어, 삽입체는 나삿니 형성되지 않고 다른 수단에 의해 고정될 수 있고/있거나, 다른 형상을 가질 수 있고/있거나, 다른 위치 및/또는 다른 장소에서 삽입될 수 있다. 삽입체(100)는 단순히 로크 구성요소(70, 72)를 그의 로킹된 구성으로 고정시킬 필요가 있다.
삽입체(100)가 통로(102)를 따라 아래로 이동함에 따라, 삽입체(100)는 채널(90, 92)들 둘 모두에서 점진적으로 더 작은 내측 원주와 접촉한다. 일 실시예에서, 완전히 안착된 위치에 있는 삽입체(100)와 채널(90, 92)의 반경은 대체로 동일하다. 다른 실시예에서, 하나의 채널을 위한 곡률 반경은 완전히 안착된 때 대응하는 위치들에서의 삽입체의 반경보다 작은 반면, 다른 채널의 곡률은 삽입체와 대체로 일치하거나 삽입체보다 더 크다. 일 실시예에서, 더 작은 반경을 갖는 채널은 나삿니 형성되지 않는다. 이때, 나삿니 형성된 채널은 단일 선 접촉을 유지하지만, 나삿니 형성되지 않은 채널은 이중 접촉 선을 유지한다. 이러한 방식으로, 3개의 접촉선이 실질적으로 균형화된 힘(160, 162)을 제공할 수 있으며, 각각의 힘은 실질적으로, 중심 평면의 일측에서 단일 접촉 선을 갖고 반대측에서 이중 접촉 선을 갖는 삽입체(100)의 중심축(101)을 향해 지향된다. 대안으로서, 더 작은 채널이 나삿니 형성된 채널일 수 있거나, 또는 둘 모두의 채널이 나삿니 형성될 수 있거나 어느 채널도 나삿니 형성되지 않을 수 있다. 나삿니 형성되지 않은 통로에서, 삽입체는 보유 링 또는 래치와 같은 다른 수단에 의해 고정될 것이다.
실시예들은 또한 통로(102)에 나삿니들을 제공할 수 있으며, 나삿니들은 전체 채널 원주보다 더 적게, 즉 보어 주위의 길이의 절반 미만으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 나삿니들은 몇 도만큼 적은 원주로부터 175도의 원주 또는 그 이상까지만 연장될 수 있다. 도 7에서의 화살표(166)는 나삿니(94)의 하나의 예시적인 원주방향 범위를 예시한다. 일부 경우에, 나삿니들은 나삿니의 원주방향 범위를 감소시킬 수 있는, 미끄럼면에 가장 가까운 나삿니 프로파일의 각각의 단부에서 필릿(fillet), 또는 모따기부(chamfer)를 포함할 수 있다. 이중 선 로딩(loading)은 지연 또는 회피될 수 있고, 삽입체(100)는 보어 내로 더 깊이 나사결합될 수 있다. 이러한 방식으로, 삽입체(100)는 조임 작동 동안에 상당한 양만큼 회전될 수 있다. 이는 삽입체(100)를 조일 때 조작자에게 더 편안한 확실한 느낌을 제공하는 경향이 있을 수 있다.
또한, 몸체(70, 72)들이 동일하거나 유사한 길이를 갖고 로크(10)의 대향 단부들을 형성하는 것으로 개시되어 있지만, 다른 설비들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 몸체들은 상이한 길이들을 가질 수 있거나, 각각이 로크의 전체 길이로 연장될 수 있다. 또한, 로크는 절첩가능 요소를 포함할 수 있지만, 피벗 핀에 의해 연결되는 2개의 구성요소들로 이루어지지 않을 수 있다. 유지 위치에서 견고하고 확실한 로크를 제시하기 위해 다른 설비가 사용될 수 있지만, 이는 해제 위치로의 로크의 절첩을 허용한다. 예를 들어, 로크(10)는 3개 이상의 구성요소에 의해 형성된 다수의 힌지를 가질 수 있다. 다른 예로서, 로크(10)는 탄성 힌지 부분에 의해 절첩가능할 수 있다. 또한, 로크(10)는 힌지 또는 접첩가능 부분 없이 형성될 수 있고, 오히려 로크(10)는 보유기(54, 56)에 해제가능하게 고정되기 위한 상이한 수단을 가질 수 있다. 일례에서, 로크는 보유기(54, 56)와 맞물리거나 해제하기 위해 내향 및 외향으로 삽통되는 단부를 가질 수 있다.
로크(10)는 마모 부품 내의 구멍(38) 내의 단부 벽(52)과 맞물리는 단부 벽(87, 88)을 포함한다. 예를 들어, 단부 벽(87, 88)은 로크가 해제 위치에 있을 때 보유기(54, 56)와 맞물릴 수 있으며, 이는 마모 부재(9)로부터 로크(10)를 제거함이 없이 마모 부재(9)가 설치 및 제거되게 한다. 로크는 마모 부재가 설치될 때 그리고 마모 작업 장비로부터의 제거를 위하여 마모 부재로부터 완전히 제거될 수 있지만, 바람직하게는 로크는 운송, 보관 및 설치를 위한 조립체의 제조 중에 일체형 유닛으로서 설치된다. 바람직하게는, 로크는 제조 시에 마모 부재(12) 내에 설치되고, 로크가 보유기(54)에 맞물린 이러한 해제 위치에 있는 상태에서 운송, 보관 및 설치된다. 단부 벽(87, 88)은 로크가 유지 위치에 설치되어 마모 부재를 토공 장비(14)에 고정시킬 때 보유기(56)와 맞물릴 수 있다. 로크(10)는 보유기(54, 56)에 고정된 때 로킹된 구성에 있고, 보유기(54, 56) 내에 설치되거나 보유기로부터 제거될 때 로킹해제된 구성에 있다. 대안으로서, 마모 부재가 기부(25) 상에 설치된 후에 로크가 삽입되도록 보유기(54)가 생략될 수 있다. 이러한 예에서, 로크(10)는 로크가 보유기(56)와 맞물린 상태로 운송 및 보관되거나, 마모 부재와 별도로 운송 및 보관될 수 있다.
도시된 실시예에서, 단부 벽(87, 88)은 보유기(54, 56) 상의 만곡 표면과 상보적이도록 대체로 오목한 만곡 구성을 갖지만, 단부 벽 상의 다른 형상 및/또는 보유기가 사용될 수 있다. 이러한 예에서, 오목한 만곡 표면(103)은 한 쌍의 이격된 로브(105, 107)를 한정한다. 내측 또는 저부 로브(107)는 단부 벽(87, 88)이 해제-위치 보유기(54)와 맞물릴 때 중간 포켓(66)에 끼워진다. 내측 로브(107)는 단부 벽(87, 88)이 보유기(56)와 맞물릴 때 내측 포켓(68) 내에 끼워진다. 외측 로브(105)는 포켓(66) 내에 끼워지거나 포켓(66)에 못 미칠 수 있다. 로크에 의한 보유기의 이러한 종류의 맞물림 또는 "파지"는 삽입체(100)가 통로(102) 내에 있을 때 로크의 손실 또는 이탈에 대항한 저항을 개선한다. 이러한 설비는 하중 하에서 로크의 회전에 대한 저항을 더욱 향상시킨다. 그럼에도 불구하고, 다른 종류의 단부 벽이 사용될 수 있다. 단지 예로서, 로크의 단부 벽들은 계단형일 수 있거나, 돌출부들을 포함할 수 있거나, 달리 로크를 제자리에 고정시키도록 형상화될 수 있다.
사용 시에, 유지 위치에 있을 때, 제2 보유기(56)의 외측면은 외측 로브(105)의 내측면과 접촉하고, 보유기(56)의 내측면은 내측 로브(107)의 외측면과 접촉한다. 이러한 방식으로, 저항력 또는 교정력이 상향 방향 및 하향 방향 둘 모두에서 로크 상에 가해질 수 있다. 힘은 로브를 따른 임의의 위치를 따라, 즉 로크의 중심축(112)으로부터 로크(10)의 측부 표면(114)까지 임의의 이격된 거리에 가해질 수 있다. 이러한 방식으로, 그렇지 않을 경우 로크가 예를 들어 임의의 떨어짐, 이탈, 굴림 또는 종방향 비틀림을 받게 할 힘에, 보유기(54, 56)들의 어느 한 세트와 맞물리는 로크의 단부들이 저항할 수 있다.
예를 들어, 사용 동안에, 마모 부재(12)의 지지 표면(48)에 의해 일측에서 로크(10)에 힘이 가해질 것이고(화살표(49)로 도시됨), 지지 표면(40) 보스(26)에 의해 반대측에서 로크에 힘이 가해질 것이다(화살표(41)로 도시됨)(도 15). 표면들이 서로로부터 오프셋되는 경향이 있기 때문에, 대향하는 힘들은 로크를 개구(39) 내에서 "구르게 하는" 경향이 있다. 그러나, 도시된 실시예에 따르면, 로크의 외측 로브(105)는 마모 부재(12)의 제2 돌출부(56)의 외측 표면과 접촉하고(화살표(106)), 로크의 내측 로브(107)는 제2 돌출부(56)의 내측 표면과 접촉한다(화살표(108)). 이러한 방식으로, 로크(10)는 개구(39) 내에서 구르는 것이 방지된다.
도시된 실시예에서, 로크는 균일한 길이를 갖지 않는다. 로브(105)를 따른 길이는, 연장된 로킹된 구성으로부터 오므려진 로킹해제된 구성(도 16a)으로의 로크의 피벗 움직임을 수용하기 위해, 즉 로크(10)가 로킹해제된 구성으로 피벗될 때 로브(105)가 포켓(66) 내로 더 멀리 이동하기에 충분한 틈새를 위해 로브(107)를 따른 길이보다 더 짧다. 대안이 가능하다. 예를 들어, 중간 포켓(66)은 로브(105, 107)가 동일한 길이를 가질 때(즉, 로크(10)의 내측 및 외측 길이들이 동일할 때) 피벗 움직임을 수용하기에 충분한 깊이를 가질 수 있다.
마모된 마모 부재를 교체하기 위해, 로크(10)가 먼저 제거되어야 한다. 그렇게 하기 위해, 삽입체(100)가 통로(102)로부터 제거되고, 몸체(70, 72)가 축(74)을 중심으로 로킹해제된 구성(도 14a)으로 피벗된다. 이러한 위치에서, 외측 로브(105)는 도시된 바와 같이 중간 포켓(66) 내로 이동할 수 있다. 외측 로브(105)의 높이에서의 로크(10)의 보다 짧은 길이는, 로크(10)가 보유되지 않거나 래칭되지 않은 상태로 피벗될 때, 상부 로브(105)가 중간 포켓(66) 내로 끼워질 수 있게 한다. 로크 단부 벽(87, 88)의 오목 표면(103)의 윤곽은 각각의 로크 몸체(70, 72)의 원활한 피벗 움직임을 생성하기 위해 보유기(56)의 윤곽을 따를 수 있다.
유지 위치에서, 로크(10)의 내측 표면(109)은 공동(64)의 저부와 접촉할 수 있거나 접촉하지 않을 수 있다. 작은 틈새가 허용되거나 제공될 수 있다. 로크(10)는 2개의 로크 몸체(70, 72)들 각각 상에 횡방향 인터로크(140)를 포함할 수 있다(도 6). 로크 몸체(70, 72)가 연장된 로킹된 위치에 있을 때, 인터로크(140)는 로크 몸체(70, 72)가 횡방향으로 분리되는 것을 방지할 수 있다. 로크 몸체(70, 72)가 단부들에서 고정된 상태에서, 각각의 몸체(70, 72)는 삽입체(100)가 로크의 중간 부분에서 통로(102) 내로 밀어 넣어질 때 야기되는 응력 하에서 약간 구부러질 수 있다. 인터로크(140)들 각각은 상보적인 탭(142) 및 보유 슬롯(144) 쌍을 포함할 수 있는데, 즉 각각의 몸체(70, 72)는 일 단부에서 탭(142)을 그리고 대향 단부에서 보유 슬롯(144)을 갖지만, 다른 인터로크 구성이 가능하다(도 7). 탭(142)은 본 명세서에 기술된 로크 몸체(70, 72)의 힌지 및 힌지해제 운동, 또는 직선화(straightening) 운동과 같은, 피벗 축(74)을 중심으로 하는 동일한 힌지 운동으로 슬롯(144) 내로 활주가능할 수 있다. 각각의 탭(142)은 피벗 축(74)으로부터 실질적으로 반경방향으로 연장될 수 있고, (폐쇄된 연장된 위치에 있을 때의) 각각의 보유 슬롯(144)의 내측 대향 벽(146)들은 탭(142)의 외측 대향 표면들에 동일 평면상 밀접하여 연장될 수 있다. 탭(142) 표면 및 보유 벽은, 로크 몸체(70, 72)가 피벗 개방될 때 인접 표면들의 신속하고 방해받지 않는 분리를 제공하기 위해 반경방향 드래프트(radial draft)를 제공하도록 평행으로부터 약간 경사질 수 있다. 슬롯(144)의 탭 단부 및/또는 단부 벽은, 또한 또는 대신에, 로크 몸체(70, 72)가 피벗 개방될 때 인접 표면들의 신속하고 방해받지 않는 분리를 제공하기 위해, 반경방향 드래프트를 또한 한정할 수 있다. 각각의 로크 몸체(70, 72)는 삽입체(100)에 의해 로크(10)의 종축(112)으로부터 멀리 횡방향으로 구부러져서, 로크(10) 내에 예비-하중을 부여할 수 있다. 예비-하중이 부여된 로크 몸체(70, 72)는 이어서 삽입체(100)의 이탈에 저항하도록 미끄럼면(80)의 대향 측들로부터 횡방향 보유력(150)을 제공한다. 생성된 힘 성분들은 미끄럼면(80)에 대체로 수직이고 종축에 대해 횡방향이다(도 6 내지 도 8).
도시된 실시예에서, 다양한 표면, 예를 들어, 인터로크(140) 및 피벗 핀(84)은 삽입체(100)가 제자리에 없이도, 조립된 로크 구성요소(70, 72)들의 안정성을 증가시킨다. 인터로크(140) 및 피벗 핀(84)은 상대적인 피벗 이동 또는 힌지 이동을 제외하고는 로크 구성요소(70, 72)들 사이의 상대 이동의 자유도를 제한하는 구속 표면들을 제공한다. 논의된 바와 같이, 인터로크(140)는 로크 구성요소들의 상대적인 측방향 이동에 저항한다. 피벗 핀(84)은 측방향으로 접촉면(76, 78)을 가로질러 연장되고, 이에 따라 로크 구성요소(70, 72)들 사이의 상대적인 종방향 이동에 저항하도록 배치된다. 따라서, 삽입체(100)가 제위치에 없이도, 로크(10)는 취급, 이동, 및 달리 조작하기 쉽다. 이는 조작자에게 특히 유용할 수 있다. 삽입체(100)는 로크 구성요소(70, 72)들 사이의 상대 피벗 움직임 또는 힌지 움직임을 방지하도록 배치될 수 있다. 결과적으로, 삽입체 상의 힘은 삽입체를 변형 및/또는 이탈로부터 보호하는 경향이 있는 상대적인 피벗 움직임에 저항하는 것으로 비교적 제한된다.
인터로크(140) 및 피벗 핀(84)은 로크를 제자리에 유지하는 경향이 있고, 로크 상에 놓일 수 있는 다양한 하중에 저항한다. 예를 들어, 굽힘력(170)(도 7)이 중심축(112)의 일측에서 인장 응력을 부여하고 다른 측에서 압축력을 부여할 수 있다. 굽힘력은 인장 상태 측에 있는 탭(142)을 정합 슬롯(144) 밖으로 당기는 경향이 있을 것이다. 그러나, 상보적인 구멍(86)의 내부 벽과 접촉하는 피벗 핀(84)의 외측 표면은 로크 구성요소(70, 72)들의 상대적인 종방향 이동에 저항하여 로크의 강도 및 안정성을 증가시킬 것이다. 게다가, 피벗 축(74)은 바람직하게는 삽입체(100)의 중심축(101)에 실질적으로 수직이고 그에 근접한다. 따라서, 축(74)을 중심으로 하는 로크 구성요소(70, 72)들의 임의의 상대적인 피벗 움직임 또는 힌지 움직임은 삽입체(100)의 중심축(101)에 평행한 통로(102)의 최소 변위를 초래한다. 결과적으로, 힌지 움직임에 저항하도록 지향되는 삽입체(100) 상의 축방향 힘이 최소화되어 이탈 또는 변형에 대한 가능성을 감소시킨다.
대안적인 일 실시예에서, 인터로크는 피벗 축(274)을 중심으로 하는 로크 몸체(270, 272)들의 상대적인 피벗 운동을 허용하도록 서로에 대해 활주할 수 있는 동심 벽(282, 284)들을 포함한다(도 16 및 도 17). 각각의 본체는 설부 및 홈 구성으로 상호맞물리는, 탭 또는 돌출부 및 슬롯을 포함할 수 있다. 로크 조립체(200)는 벽(292A, 294A)을 한정하는 탭(292, 294)을 포함한다. 탭으로부터 이격되어, 로크 조립체는 벽(296A, 298A)을 한정하는 슬롯(296, 298)을 포함할 수 있다. 탭 및 슬롯의 이들 벽(292, 294, 296, 298)은 대체로 대응하는 형상들을 가지며, 피벗 축을 중심으로 만곡되고 동심인 것으로 도 17에 도시되어 있다. 벽은, 로크 몸체들이 피벗 축을 중심으로 피벗하게 하여 절첩되게 하고 결합 없이 전체 길이로 연장되게 하는 임의의 형상일 수 있다. 힌지의 조립은 몸체(270, 272)들의 종축들이 서로에 대해 대체로 일정 각도로 있는 상태로(즉, 슬롯(296, 298) 내에서의 탭(292, 294)의 맞물림 없이) 접촉면(276)을 접촉면(278)으로 이동시키는 것을 포함할 수 있다. 피벗 축(274)을 중심으로 하는 몸체(270, 272)들의 서로에 대한 회전에 의해, 각각의 탭은 대응하는 슬롯 내로 통과한다. 일단 서로에 대해 조립되면 상호로킹된 몸체들은 분리에 저항한다. 서로에 대한 몸체들의 회전은 삽입체(100)의 설치에 의해 제한될 수 있다.
로크의 단부 벽(87, 88)은 개구(38)의 단부 벽(52)을 지나가서, 로크가 마모 부재(12)로부터 인출될 수 있도록 한다. 적어도 하나의 몸체(70, 72)(및 바람직하게는 어느 한 방향으로부터의 제거를 가능하게 하기 위해 둘 모두)에는 몸체의 피벗 움직임을 용이하게 하고 개구로부터의 로크의 잡아당김을 용이하게 하도록 그립(120)이 제공된다. 일 실시예에서, 그립(120)은 제거 공구(122)를 수용하도록 경사진 공동으로서 형성되지만, 다른 형태의 그립이 사용될 수 있다. 각각의 몸체(70, 72)는 또한 공구(122)의 받침점(126)을 안정적으로 지지하기 위해 그립(120)으로부터 이격된 함몰부(124)를 포함할 수 있다. 사용시, 공구(122)의 파지 단부(128)가 공동 내에 끼워지거나, 받침점(126)이 하나의 함몰부(124) 내에 놓인 상태로 몸체(70)(또는 몸체(72)) 상의 그립(120) 내에 끼워진다. 공구(122)의 레버(130)는 몸체(70, 72)가 힌지 기구(82)를 중심으로 피벗하도록 로크(10)의 중간을 상향으로 끌어당기기 위해 하향으로 눌러진다. 이러한 위치에서, 로크(10)는 공구(122)를 이용하여 개구(38) 밖으로 당겨져, 장비로부터의 시라우드의 제거를 허용할 수 있다.
도 18 및 도 19는 관절식 로크의 대안적인 구성을 도시한다. 제1 몸체(370) 및 제2 몸체(372)는 몸체들의 조립시 설부 및 홈 구성으로 맞물릴 탭(392, 394) 및 슬롯(396, 398)을 각각 포함한다. 제1 몸체(370)는 접촉면 또는 내측면(376)을 갖고, 제2 몸체(372)는 접촉면 또는 내측면(378)을 갖는다. 접촉면(376)은 바람직하게는 대체로 반구형인 리세스(382) 및 개구(380A)를 갖는다. 반구형 리세스 위 및 아래에는 바람직하게는 만곡된 지지 표면(384A, 386A)이 있다. 접촉면(378)은 핀(380)이 제공된, 나삿니 형성된 측방향 돌출 칼라 또는 돌출부(374)를 포함한다. 칼라는 접촉면들에 대체로 평행하고 로크의 피벗 축에 대체로 수직인 통로 축을 따라 칼라를 통해 연장되는 개구 또는 통로(375)를 갖는다. 통로(375)에는 개구의 벽에 나삿니(375A)들이 제공된다. 제2 몸체(372)는 칼라(374)를 수용하기 위한 리세스(382), 및 핀(380)을 수용하기 위한 구멍(380A)을 포함한다. 칼라 위 및 아래에는 만곡된 지지 표면(384B, 386B)이 있다.
도 20은 로크(350)의 분해도이다. 몸체(370, 372)들은, 나삿니 형성된 통로(375) 및 핀(380)을 갖는 칼라(374)가 리세스(382) 및 구멍(380A)에 의해 각각 수용되도록 조립된다. 칼라 및 리세스는 제한된 결합을 갖는 피벗 축(274)을 한정하는 구멍 및 핀을 중심으로 로크 몸체들이 서로에 대해 피벗되게 하는 상보적인 형상들을 갖는다. 칼라(374) 및 리세스(382)의 외부는 바람직하게는 구형 세그먼트이지만, 다른 형상이 가능하다. 탭(392, 394)은 몸체들이 연장된 위치로 피벗함에 따라 슬롯(396, 398)에 의해 수용된다. 다른 형상들이 칼라 및 리세스의 표면들을 위해 사용될 수 있고, 칼라 및 리세스가 반드시 정합하는 형상들인 것은 아니다. 바람직하게는, 칼라는 피벗 축을 중심으로 대칭이고, 일단 조립되면 몸체들의 피벗 이동을 허용한다.
로크가 연장된 위치에 있는 상태에서, 서로 인접한 지지 표면(384A, 384B)들은 단일의 원형 상부 지지 표면(384)을 형성한다. 유사하게, 서로 인접한 지지 표면(386A, 386B)은 하부 원형 지지 표면(386)을 형성한다. 하지만, 지지 표면들은 완전한 원을 형성할 필요는 없다. 몸체(370, 372)가 연장된 위치에 있는 상태에서, 나삿니 형성된 삽입체(300)가 나삿니 형성된 개구(375) 내에 수용된다. 나삿니 형성된 삽입체(300)는 바람직하게는, 육각 드라이버와 같은 토크 공구(도시되지 않음)를 수용하기 위한 리세스(300B)를 갖는 헤드(300A)를 포함하지만, 다른 공구-수용 형성체가 사용될 수 있다. 삽입체(300)가 반경방향으로 확장된 헤드를 갖는 것으로 도시되어 있지만, 헤드는 단순히 샤프트의 후단부, 즉 반경방향 연장부를 갖지 않는 샤프트의 연속부일 수 있다. 또한, 나삿니 형성된 삽입체(300) 및 나삿니 형성된 개구(375)가 바람직하지만, 이들 각각은 개구 내에 삽입체를 보유하기 위한 다른 수단(예컨대, 래치)과 나사결합되지 않을 수 있다.
나삿니 형성된 삽입체(300)는 선택적으로 삽입체로부터 연장되는 편의된(biased) 래칭 치형부(308)를 포함할 수 있다. 치형부는 칼라의 나삿니 형성된 개구(375) 내의 대응하는 외측 포켓 또는 리세스(310)와 맞물릴 수 있다. 리세스와 맞물리는 치형부는 정해진 수준의 인가된 토크 미만에서 삽입체의 회전을 제한하고, 로크로부터의 삽입체의 의도하지 않은 손실로부터 삽입체를 보호할 수 있다. 상호로킹된 치형부 및 리세스는 완전히 설치된 위치에 대한 정지부를 한정할 수 있다.
삽입체(300)의 샤프트는 바람직하게는 상부 지지 표면(304), 하부 지지 표면(306), 및 이 둘 사이의 나삿니(302)를 포함한다. 삽입체(300)가 통로(375) 내에 완전히 나사결합된 때, 상부 및 하부 지지 표면(304, 306)들은 각각 지지 표면(384, 386)에 인접하거나 이에 맞닿는다. 몸체(370, 372)의 지지 표면(384, 386)과의 삽입체(300)의 상부 및 하부 지지 표면(304, 306)의 끼워맞춤은 피벗 축(274)을 중심으로 하는 몸체(370, 372)의 피벗 이동을 제한한다. 사용시, 로크(350)는 전술된 이전의 로크와 유사한 방식으로 마모 부재의 개구 내에 수용되고, 유사한 방식으로 개구의 보유 구조물과 맞물린다. 나삿니 형성된 개구는 개구의 원주 둘레에서 연속적인 완전한 나삿니들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 개구는 삽입체(300)의 나삿니(302)들과 맞물리도록 개구 내에 나삿니 부분들 또는 리지들을 포함할 수 있다.
로크 몸체(370, 372) 및 삽입체(300)는 상부 및 하부 지지 표면들을 갖는 것으로 도시되지만, 다른 구성이 가능하다. 예를 들어, 삽입체는 상부 지지 표면(304) 없이 헤드(300A), 나삿니(302)들 및 하부 지지 표면(306)을 가질 수 있다. 헤드는 일부 구성에서 상부 지지 표면으로서 작용할 수 있다. 다른 예에서, 로크는 상부 지지 표면 없이 삽입체(300)에 맞닿는 하부 지지 표면 및 나삿니들만을 갖는다. 다른 구성에서, 로크는 하부 지지 표면 없이 삽입체에 맞닿는 상부 지지 표면 및 나삿니들을 갖는다.
도 21은 전술된 로크들과 유사한 특징부들을 갖는 몸체(470, 472)를 포함하는 로크(450)의 대안적인 구성을 도시한다. 제1 몸체(470) 및 제2 몸체(472)는 로크 몸체들의 조립시 설부 및 홈 구성으로 맞물릴 탭(492, 494) 및 슬롯(496, 498)을 각각 포함한다. 여기서, 몸체들 각각은 바람직하게는 개구(482A, 484A)를 각각 갖는 반구형 리세스(482, 484)를 구비한다. 몸체(470, 472)와 별개인 칼라(474)가 리세스(482, 484) 내에 수용된다. 칼라(474)에는 칼라를 통과하는 개구 또는 통로(476)가 제공되고, 통로의 벽에 나삿니(476A)들이 제공된다. 칼라는 대향 측들에 핀(486, 488)을 갖는다.
로크(450)는 핀(486, 488)이 개구(482A, 484A) 내에 있는 상태로 리세스(482, 484) 내에 칼라(474)를 수용함으로써 조립된다. 이어서, 로크 몸체(470, 472)는 탭(492, 494)이 슬롯(496, 498)에 의해 수용된 상태로 연장된 위치로 핀 및 개구를 중심으로 피벗한다. 연장된 위치에서, 상부 원형 지지 표면(497)은 칼라(474) 위에 있다. 하부 원형 지지 표면(499)은 칼라(474) 아래에 있다. 삽입체(300)는 나삿니 형성된 칼라 내에 수용되고, 지지 표면(302, 304)은 지지 표면(497, 499)에 맞닿거나 그에 인접한다. 설치된 때, 삽입체는 서로에 대한 몸체(470, 472)의 피벗 이동을 제한한다. 삽입체(300)에 맞닿는 상부 지지 표면만을 또는 하부 지지 표면만을 갖는 다른 실시예가 가능하다.
다른 형상들이 칼라 및 리세스의 표면들을 위해 사용될 수 있고, 칼라 및 리세스가 반드시 정합하는 형상들인 것은 아니다. 바람직하게는, 칼라는 피벗 축을 중심으로 대칭이고, 일단 조립되면 몸체들의 피벗 이동을 허용한다.
로크의 단부들은 마모 부재 개구의 수용 구조물과 맞물리도록 상이한 구성을 가질 수 있다. 도 22는 전술된 로크들과 유사한 중간 구조물(502)을 갖는, 즉 예를 들어 피벗 이동을 제한하는 삽입체와 설부 및 홈 구조물을 갖는 로크(550)이다. 로크(550)는 상향으로 수렴 연장하는 경사진 단부(502, 504)를 갖는다. 로크(550)는 대응하는 구성을 갖는 마모 부재의 개구 내에 수용될 수 있다. 그러한 마모 부재는 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된 미국 특허 제7536811호에 기술되어 있다. 본 명세서에 기술된 임의의 로크에는, 상이한 마모 부재들에 끼워지고 마모 부재를 토공 장비에 고정하도록 경사진 단부(또는 다른 단부)가 형성될 수 있다.
위에 논의된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예이다. 다양한 대안이 사용될 수 있다. 예를 들어, 보유기는 개시된 실시예들 중 임의의 것에서 나삿니 형성된 로드 또는 나삿니 형성된 웨지(wedge)일 수 있다. 보유기는 상당히 상이한 구성을 가질 수 있고, 이동 플레이트, 멈춤쇠(detent), 래치 등을 포함할 수 있다. 피벗 축 또는 힌지는 몸체의 원하는 이동을 허용하는 다른 방식으로 한정될 수 있다. 로킹 구성요소의 절첩은 또한 다른 수단에 의해 달성될 수 있다. 일반적으로, 본 발명의 사상 및 보다 넓은 태양으로부터 벗어남이 없이 다양한 다른 실시예뿐만 아니라 많은 변화 및 변경이 이루어질 수 있다.

Claims (14)

  1. 마모 부재를 토공 장비에 고정하기 위한 로크이며,
    연장된 위치와 오므려진 위치 사이에서 이동하도록 함께 피벗가능하게 결합되는 힌지식 부재들과, 삽입체를 포함하고,
    힌지식 부재들의 피벗 축을 따른 부재들의 분리를 제한하기 위해 상기 힌지식 부재들이 설부 및 홈 구성에 의해 상호로킹되고, 마모 부재를 토공 장비에 고정하기 위해 연장된 위치에 있을 때 힌지식 부재들의 피벗 이동이 삽입체의 설치에 의해 방지되고, 각각의 힌지식 부재가 설부 및 홈을 갖고, 각각의 상기 설부는 다른 힌지식 부재 상의 홈 내에 수용되고 양쪽에서 상기 홈과 접하는, 로크.
  2. 제1항에 있어서, 상기 설부 및 홈은 상기 힌지식 부재들이 오므려진 위치로 피벗 이동할 때 서로에 대해 활주하는 만곡된 단부 벽을 각각 포함하는, 로크.
  3. 제1항에 있어서, 삽입체가 절두-원추형이고, 힌지식 부재들은 로크 부재들의 이동의 중심이 되는 피벗 축에 직교하여 연장되는 분할선을 따라 합쳐지고, 로크 부재의 각각은 로크 부재가 연장된 위치에 있을 때 절두-원추형 보어를 집합적으로 형성하도록 분할선을 따라 형성된 절두-원추형 보어 부분을 포함하고, 절두-원추형 삽입체는 두 부재의 서로에 대한 피벗 이동을 방지하도록 절두-원추형 보어 내에 수용되는, 로크.
  4. 제3항에 있어서, 하나의 보어 부분은, 삽입체와 로크 구성요소들의 3선 맞물림을 대체로 형성하도록, 수용된 삽입체보다 작은, 로크.
  5. 제3항에 있어서, 상기 삽입체에는 나사산이 제공되고, 상기 보어 부분들 중 적어도 하나가 상기 삽입체의 나사산과 맞물리기 위한 형성체를 포함하는, 로크.
  6. 제1항에 있어서, 힌지식 부재들은 힌지식 부재들의 이동의 중심이 되는 피벗 축에 직교하여 연장되는 분할선을 따라 합쳐지고, 힌지식 부재들 중 하나가 분할선을 따른 리세스를 포함하고, 힌지식 부재들 중 다른 하나는 리세스 내에 수용될 분할선을 따른 칼라를 포함하고, 상기 칼라는 삽입체를 수용하기 위한 개구를 포함하는, 로크.
  7. 제6항에 있어서, 삽입체 및 개구에는 서로 맞물리도록 각각 나사산이 제공되는, 로크.
  8. 제6항에 있어서, 리세스가 구멍을 포함하고 칼라는 상기 리세스에 수용되는 핀을 포함하는, 로크.
  9. 제1항에 있어서, 개구를 갖는 칼라를 포함하고, 힌지식 부재들은 힌지식 부재들의 이동의 중심이 되는 피벗 축에 직교하여 연장되는 분할선을 따라 합쳐지고, 각각의 상기 힌지식 부재는 리세스를 포함하고, 상기 리세스는 칼라 및 리세스에 인접한 적어도 하나의 지지 표면을 수용하고, 삽입체는 각각의 상기 힌지식 부재 상의 지지 표면과 맞물리도록 칼라 내에 수용되는, 로크.
  10. 제9항에 있어서, 리세스가 구멍을 포함하고 칼라는 상기 리세스에 수용되는 핀을 포함하는, 로크.
  11. 마모 부재를 토공 장비에 고정하기 위한 로크이며,
    내부 면을 각각 갖는 힌지식 부재들로서, 연장된 위치와 오므려진 위치 사이에서 내부 면을 따라 이동하도록 함께 피벗가능하게 결합되는 힌지식 부재들과, 삽입체를 포함하고,
    제1 힌지식 부재가 내부 면 내의 리세스와 리세스에 인접한 제1 지지 면을 포함하고, 제2 힌지식 부재가 구멍을 갖는 칼라와, 상기 칼라에 인접한 제2 지지 면을 포함하고, 상기 칼라가 리세스 내에 수용되며, 상기 삽입체가 구멍 내에 설치되고, 지지 표면과 결합하여 힌지식 부재들의 피벗 이동을 제한하고, 상기 마모 부재를 상기 토공 장비에 고정하는, 로크.
  12. 제11항에 있어서, 삽입체 및 구멍에는 나사산이 제공되고, 상기 나사산들은상기 삽입체가 설치될 때 맞물리는, 로크.
  13. 마모 부재를 토공 장비에 고정하기 위한 로크이며,
    (i) 내부 면, 내부 면 내의 리세스 및 리세스에 인접한 지지 표면을 각각 갖는 힌지식 부재들로서, 연장된 위치와 오므려진 위치 사이에서 내부 면을 따라 이동하도록 함께 피벗가능하게 결합되는 힌지식 부재들,
    (ii) 리세스 내에 수용되고 구멍을 포함하는 칼라, 및
    (iii) 삽입체를 포함하고,
    상기 삽입체가 구멍 내에 설치되고 상기 지지 표면과 결합하여 힌지식 부재들의 피벗 이동을 제한하고, 상기 마모 부재를 상기 토공 장비에 고정하는, 로크.
  14. 마모 부재를 토공 장비에 고정하기 위한 로크이며,
    연장된 위치와 오므려진 위치 사이에서 피벗 축을 중심으로 이동하도록 함께 피벗가능하게 결합되는 힌지식 부재들과, 삽입체를 포함하고,
    피벗 축을 따른 힌지식 부재들의 분리를 제한하기 위해 상기 힌지식 부재들이 적어도 하나의 설부 및 홈 구성에 의해 상호로킹되고, 힌지식 부재들이 연장된 위치에 있을 때, 적어도 하나의 설부는 홈 내에 수용될 때 양쪽에서 접하고, 마모 부재를 토공 장비에 고정하기 위해 로킹된 위치에 있을 때 힌지식 부재들의 피벗 이동이 부재들 사이의 삽입체의 설치에 의해 방지되는, 로크.
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