JPS5932638B2 - 掘削歯 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は掘削歯、特にポイント部材とアダプタ部材の
間で独特な連結を成す掘削歯であって、２部構成の掘削
歯に関するものである。

今世紀の初めになって、掘削の作業者は交換可能なチッ
プ、すなわち”ポイント部材″を歯のシャンク部もしく
はアダプタ部材に設けて、突入部分を長時間を費さない
で取り換えられるようにすることの利点を発見した（例
えば、米国特許第５６４．６６４号明細書を参照）。

アダプタ部材にポイント部材を一時的にロックする従来
の手段ではポイント部材とアダプタ部材翼片の一致した
開口を通って延びるピンロックを用いている。

この発明によれば、連結部に外からロックを用いること
により、重要な改良が掘削歯に施されているのである。

との構成から生ずる利点は、アダプタ部材の鼻汁をソリ
ッドにすることができ且つ前述のありふれたロックピン
の開口を除去できることにある。

ピン開口の部分では、鼻汁の損傷がひんばんに生じ、そ
こで作業者は損傷部分を“肉付け（ｂｅｅｆ−ｕｐ ）
”しなければならない。

通常、ロック開口は、比較的に塊状のアダプタ部材のシ
ャンク部に鼻汁を連結する肩部の近くにあって、変化部
分、古くは初期の損傷部のすぐ傍に弱い部を形成してい
る。

しかし、簡単な組立と適正な操作の必要性のために用い
られるくさび形もしくはテーパの付いた形の鼻汁は、ピ
ン開口が最大領域すなわち最大強度部分に在るように出
来るだけ後方に位置するためにも用いられる。

しかし、指摘したように、この鼻汁は弱い変化部分に押
し込み、ますます弱くするものである。

ところが、外部から連結するロックと共に堅固な鼻汁を
連結部材として適用すれば、アダプタ部材をある程度ま
で強化でき、予備試験によれば、この発明の掘削歯にお
ける鼻汁の破壊抵抗は、１〜２倍の寸法の従来の掘削歯
と同程度であり、同寸法の従来の掘削歯と比べると２０
％も強力であることが示された。

例えば、掘削歯は通常、インチで表現されるポイント部
材後部を横切る水平寸法に従って寸法が決められ、この
発明の掘削歯の強度は、約１．２７〜５．０８ＣｒＩＬ
（１７２〜２インチ）分広い従来の掘削歯と同程度であ
る。

外側から結合するロックの提供は二次的な同等に好まし
い利点を与え、ロックピンに通常付加されるせん断力は
圧縮力に変換され、それにより一層小さいピンの使用が
可能であり、掘削歯に対し金属の良好な使用ができる。

従来の掘削歯では、ポイント部材が取外れ易い衝撃が、
中央に設けられたロックピン端部にせん断力を結果とし
て生じることが知られている。

換言すれば、翼片外側に対して相対的なポイント部材内
側の動きは、運動面においてピンのせん断を起こす傾向
がある。

しかし、この発明による構成では、ポイント部材のねじ
れや横向きの動きは、ロックピンがアダプタ部材の一部
分に対して受は止められる点にせん断力を加え、それに
よってせん断力は圧縮力に変えられる。

従って、従来の掘削歯では金属を横方向に切断する傾向
にあった力は、この発明では金属を伸長させるように作
用し、この様な作用力に対して金属は一段と大きい抵抗
力をもつことができる。

これは定まらない力が四方から作用して従って横向きの
分力を一般にもっていることを理解すべきである。

歴史的に、ロックピンは分解を容易にするためにポイン
ト部材およびアダプタ扉片を貫通して垂直方向に伸長し
ていた。

水平ピンも用いられていたが、手で触れるのが困難であ
るために６ナツクル・バスタ−（ｋｎｕｃｋｌｅ−ｂｕ
ｓｔｅｒｓ ）とみなされている。

これはポイント部材の迅速な取換えを容易にするよう簡
単に取外しできるロックの１つの主要な作用を妨げてい
る。

勿論、別の主な作用は不注意な取外しに対してアダプタ
部材上にしつかり固定されたポイント部材を維持するこ
とである。

この発明は、垂直ピンを受は入れるのに適当な手段を設
けるべくポイント部材上に後方に伸びる舌片を適用する
ことにより、従来の垂直ピンロックの有効な使用を達成
するものであり、ランクは連結部の側部および後方に位
置すると同時に垂直ピンを受は入れることができる。

更に、舌片の提供により、２つのロックが高価な摩耗金
属をむだにすることなく入手できるので、抵抗すべき応
力を約１／２に減少できる。

ポイント部材上で後方に伸びる舌片の使用は例えば米国
特許第２，４８３，０３２号明細書に開示されているが
、この発明の知る限り、従来のものはロックのためでは
なくて、むしろ二次的安定化だけのために使用されてい
た。

実際に、この発明が知っている限り、外部ロックを用い
るものは、米国特許第２，６６２，２７２号およびドイ
ツ特許第３９０．４７６号明細書だけである。

しかし、この米国およびドイツ特許並びに共有の米国特
許第３．４９６，６５８号明細書に開示されたものはい
ずれも商業者に利用されておらず、合致した垂直ロック
開口が鼻柱およびポイント部材から除去されていること
を教えているだけである。

この発明の好ましい実施例では、逆Ｕ字形のロックピン
が使用されていて、アダプタ部材にまたがり且つ後方に
伸びた舌片のスロットと係合し、それにより一段と大き
い鼻片強度と好都合な垂直方向の取外しとを達成してい
る。

更に、Ｕ字形ピンのバイト部がピンを保護すべくアダプ
タ部材の頂部の横断方向の凹部内に受けられ、このよう
な取外しのための手段を設け、またアダプタ部材の塊状
部分に設けられて上述した如く破損し易い部分内に入り
込まないようにされている。

強い衝撃荷重が掘削歯先端附近に集中して加えられる場
合には、米国特許第３，０７９，７１０号明細書に開示
された原理にほぼ従う二次的安定化のための手段を設け
ることが好ましい。

このような安定化のために従来用いられていた構造、す
なわち鼻柱およびソケットにおける”平面″はこの発明
において一層有効である。

これは正方形側レールおよび溝の近くを通ってアダプタ
部材の鼻片先端およびポイントソケットの頂部才で伸長
させ、更に鼻柱のコーナおよびソケットの頂部に配置さ
せることによって達成できる。

この様なターミナル部分は、安定化した鼻柱およびソケ
ットの”平面”と都合良く協同して、一段と安定化した
支承面を鼻柱およびソケットの全長に亘って展開させる
ことによって集中衝撃荷重の作用時に、ポイント部材が
アダプタ部材から脱けることを防止するようにできる。

この発明の好適な実施例では、レールおよび溝はほぼ正
方形の側辺を有し、長さに沿って横断面が不均一で、円
筒体内側でほぼ周兵が限定されている（小さいドラフト
）ので鼻柱またはソケットの先端もしくは頂部近くで大
きくなっているが、図示実施例の円錐形鼻片に接してい
るために後方に向って寸法が小さくなっている。

この発明の他の一般的および特殊な利点は、以下の記載
から明らかであろう。

以下に、この発明を添付図面を参照しながら更に詳しく
説明する。

添付図面において、符号２０はこの発明による掘削両組
立体を総括的に示すもので、第２図に明示されるように
、符号２１はアダプタ部材を示し、符号２２はポイント
部材を示しており、アダプタ部材２１は概略的に図示さ
れていてアダプタ部材をバケットリップ等に取り付ける
ために通常シャンクが設けられている。

そして、摩耗キャップ２３（任意）および逆Ｕ字形棒状
のロック２４が組合せられる。

ポイント部材２２は採掘または土間掘削エツジあるいは
ビット２５を一端に有し、更に取付は端から前方へ伸び
るソケット２６から成る連結具を有する。

図示のアダプタ部材２１は前方へ突出した鼻柱２７を備
え、この鼻柱２７はソケット２６内に受けいれられるの
に適当である。

ポイント部材２２は掘削歯の縦方向中心線はたは軸線に
沿った線運動によって、アダプタ部材２１に装着される
０ 幾つかの例では、鼻汁とソケットとを逆転することがで
き、ポイント部材２２の取付は端が鼻汁２７に良く類似
したシャンクを具備し、アダプタ部材２１がソケット２
６に類似のソケットとポイント部材２２を具備するよう
にできる。

しかし、ポイント部材は通常は、すり切れるか或は鈍化
した時点で廃棄されるので、ソケットが設けられており
、建設者達にとっては金属廃棄量を最小限にすることが
好ましい。

この発明の図示の実施例では、ポイント部材２２とアダ
プタ部材２１間の初期の連結を達成するために真直ぐな
レールおよび溝装置２８を用いている。

図示の実施例では、レール２９はアダプタ部材２１の鼻
汁２７に設けられ、係合する溝３０（特に、第２図参照
）がソケット２６の内側に設けられている。

特に、複数個のレールおよび溝（可逆性にするために４
つもしくは６つ）が鼻汁２７の周辺およびソケット２６
内部に円周方向に間隔を置いて設けられる。

鼻汁の主要部は縦軸線まわりの回転面とし、最適ビーム
強度を提供するよう縦軸線に対して傾斜した直線あるい
は放物線のような別の曲線を回転させることによって円
錐形にすることができる。

しかし、レール間の鼻片部分は角錐台とすることもでき
る。

協同する装置の雌形および雌形部材、すなわちレール２
９と溝３０は、バケットリップと一体のソケットに取付
けられるシャンク形アダプタ部材の様に鼻汁およびソケ
ット間で互に取換できることが理解されよう。

しかし、前に指摘したように、ポイント部材は通常は廃
棄され、アダプタ部材の平均寿命は約５個のポイント部
材の寿命に相当するので、ポイント部材における金属量
を最小限にして、その内部に溝を設ける方が好適である
。

符号３１はレール２９間の固転面を示す（第１図および
第２図参照）。

鼻汁２７の先端には、米国特許第３，０７９，７１０号
明細書に開示される様に安定化セクション３２が設けら
れている。

この発明による掘削歯の作動にあたっては、翼片レール
２９の先端がポイント部材の溝３０の後端と合致するよ
うにしてアダプタ部材が置かれ、その装置はポイント部
材２２を後方に動かすことによって達成される。

その後、はぼＵ字形のロック２４が両側の施錠部材３３
に挿入される。

施錠部材３３はポイント部材２２の後方に伸びた舌片も
しくは耳片３４とスロット３５を有しており、係合する
アダプタ部材の凹部３６が舌片３４を受は止める。

このポイント部材２２における舌片３４は、ポイント部
材の取付けの最終段階で凹部３６内に入り込む。

ポイント部材はアダプタ部材の頂面上方へ伸びないよう
に構成されているので、摩耗キャップ２３は、ポイント
部材２２の取付は前か取付は後のいずれかにアダプタ部
材２１に装着できる。

ただし、摩耗キャップ３４およびポイント部材２２のア
ダプタ部材２１への取付けは、ロック２４の装着以前に
行なうことが必要である。

逆Ｕ字形のロック２４が第５，６図に示すようにして取
り付けられる。

この目的のために、アダプタ部材の上面に横方向のくぼ
み３７が設けられている。

ロック２４は、脚部３８の僅かな変形によって所定位置
に支持される。

アダプタ部材の上面には、摩耗キャップ２３の中央あり
を受けいれるためのスロット３９が縦方向に設けられ、
側部には摩耗キャップ２３のレールまたは側フランジを
受けるためのスロット４０゜４１が設けられている。

くぼみ３７のすぐ前方の一体的なリング状の壁部４５に
はノツチ４２゜４３．４４が設けられている、摩耗キャ
ップ２３の側フランジと中央ありの通路に相当している
。

Ｕ字形のロック２４は取り付けられるときに、摩耗キャ
ップ２３の前端４６に当たって摩耗キャップ２３を所定
位置にロックする。

従って、ロック２４はポイント部材２２をアダプタ部材
２１上に一時的にロックするだけではなくて、摩耗キャ
ップ２３に対して同様の機能も果たす。

ロック２４は弾性鋼で作られ、その脚部が角度づけもし
くは変形されるので、ロックを横方向のスロット３７内
および舌片３４のスロット３５に通して装着するよう成
る程度の力が必要とされる。

これは、ポイント部材を鼻汁上に緊密に保持するのを助
ける。

更に、脚部にはアダプタ部材側部の止めと係合するよう
ノツチを設けることができる。

この力の作用を促すために、特別の工具４８を用いるの
が好適である。

工具４８はバンドル部４９と頭部５０を有する。

頭部５０には、ロック２４の湾曲部にほぼ一致する円弧
凹形のスロット５１が設けられている。

頭部５０の両側は、ハンマーの撃打を受ける平面５２を
有している（第５図参照）。

ロック２４を着座位置へ向けてほぼ下方へ駆動すると、
スロット５１はもはや有効でなくなり、次いで工具４８
が９０°回転される（第６図参照）。

図示のように、頭部５０のフランジ５３をロック２４と
係合させ、そこでフランジ５３の反対側のボス５４をハ
ンマー打ちすることにより、Ｕ字形ロックを十分に着座
した位置へ動かすことができる。

バンドル４９はピック端５５を有し、このピック端５５
は第７図に符号４７で示すようにＵ字形ロック２４をて
こでこじあけるのに有効で、迅速な交換を更に助けてい
る。

変形ロックは緊密性を提供するが、ポイント部材および
アダプタ部材間の緊密嵌合を達成するための任意の方法
として、ソケット２６の頂部に環状溝５６が設けられ、
弾性材料から成る０−ＩＪソング１がこの溝５６内に挿
着される。

この環状溝５６の配設は、鋳造コーナを通常塞ぐ砂の除
去困難性を解消する収容部を成すので、製造中の利点を
提供する。

従って、従来では除去作業にかなりの時間を費していた
付着砂は実質的に無視できて、環状溝５６に０−リング
５７を挿入できる。

ポイント部材をアダプタ部材へ締着する別の手段として
、Ｕ字形ロック２４の脚部を下方に向って小さくなる断
面のものとし、これによって装着のときにくさび止め作
用を強めるよう脚部にテーパを付けることができる。

この発明による掘削歯の作動において、例えば米国特許
第２，１４５，６６３号明細書に開示されているような
従来の技術では達成できない独特な外部ロックの作用が
行われる。

従来では、ピンロックが縦方向中心線に置かれ、従って
境界の肩部近くのに翼片を弱める欠点がみられた。

更に、ポイントを外す成る作用力、すなわち上方からの
垂直な作用力が後方に伸びた翼片の上面を前方に動かす
と共に下面を後方に動かしがちで、ピン上に不都合なせ
ん断力を生じる。

これは、仮にこのような構造が商業的に使用された場合
に、ピンはせん断力に耐えるために太くしなければなら
ず、そのために大きな翼片開口を必要とし、その結果扉
片をもろいものとしてしまう。

この発明によるロックは、縦方向中心軸線の側部にある
ので、ピンは圧縮力を受け、ある場合にだけせん断力を
受ける。

換言すれば、横方向のせん断および曲げに通常適用され
る力は圧縮の形で適用される（第３図参照）が、別の場
合には作用される力の大きさの方向にもとづいて縦方向
のせん断の形で適用できる。

これら異った形の作用力に抵抗することに関わるロンド
またはピンの相違は、まず初めに片持ち式に一部分をテ
ーブルを越えて突出させるようにして鉛筆をテーブルの
縁に置いてグラフ式に図示することができる。

鉛筆の突出端を横方向のせん断からスナップ・オフする
ために該突出端に強力な下向きの力を要しない。

他方、鉛筆全体をテーブル上に置いて、同じ下向きの力
成るいは縦方向の力を加えることは意味のないことであ
る。

実際に、鉛筆を押し砕き、鉛筆ファイバを力の作用点の
各々の側から離れるように縦方向へ動かすためには大き
な力が必要とされる。

横方向のせん断および曲げにおける作用から圧縮におけ
る作用への力の変換は、外部ロックの提供を通じて実現
できる。

ポイント部材が横方向の分力を有する力の下で回転また
はねじられる時に、舌片３４はほぼ垂直の方向から傾斜
方向へ動く（第３図参照）。

この結果、舌片３４の底部近くの力は、横方向のせん断
力よりも半径方向内向きの圧縮力になる。

ポイント部材の負の推力は舌片３４を前方に動かす。

これによってロック２４が予め負荷されているが小さい
応力を受けた状態から、変形部６２が圧縮力を受けてま
っすぐになる状態に移る。

そこで、横方向の破壊せん断力は、比較的に緩い縦方向
圧縮力に変換される。

こうして、外部ロックは全体的に異なる現象または共同
動作を生起するので、ロックを厚さを実質的に減厚でき
、一段と多い掘削歯金属を占有する従来のピンが所定位
置に装着できる。

外部ロック及び安定化セクションの提供は、ポイント部
材をアダプタ部材から取り外すように作用する力に対し
て様々な抵抗手段を可能にしている。

第１に理解されるべきこととして、このような力の方向
、位置および大きさに多大の可変性がある。

第２に、様々な部分間の６嵌合″に多大の可変性がある
。

製造物であるポイント部材およびアダプタ部材の誤差は
、同一アダプタ部材に対しする別のポイント部材が別様
で完全に嵌合しつる程度である。

図示の実施例によれば、ポイント部材をゆるめる力に抵
抗できる３つの方法があり、それらの方法は予備テスト
に従って、結合できる。

第１に、嵌合および外的作用力のベクトルは、主にピン
に圧縮力を加えること（第３図参照）により抵抗するポ
イント部材のねじれを生じることができる。

第２に、嵌合および作用力は、予め荷重を受けたロック
をその予荷重範囲内で作動させて、第１図のロック前方
のスペースＳ内へ入り込ませることができ、安定化セク
ション３２が抵抗をなすようできる。

第３に、嵌合および作用力はロックに縦方向のせん断を
受けさせることができる。

この種の抵抗は例えば米国特許第３，７７４，３２４号
明細書で公知になっているが、安定化セクションの使用
によって抵抗が変更あるいは制限されてはいない。

特に、この種の荷重に抵抗する利点は、レールおよび溝
と安定化面との結合にある。

レールは（パターン除去のために要する２のドラフトを
除いては）円筒体内で固接するので、レールには一定の
ピッチ径が与えられる。

才た、レールは回転面、すなわち円錐部３１上で外接す
るの１、後退時にレールの突出または溝の深さは減少す
る。

その結果、鼻柱の頂部にレールが集中する。

鼻柱の頂部において露出した多量のレールは、ロックナ
ツトと類似の締付は動作において衝撃を受ける。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例による掘削歯の側面図、第２
図は第１図の掘削歯を分解して示す斜視図、第３図は第
１図の３−３線に沿ってのり、ロックピンに加わる半径
方向の圧縮力を示す断面図、第４図は第１図の４−４線
に沿った断面図、第５図は組立工程における掘削歯およ
び特殊な工具の役割を示す斜視図、第６図は組立工程に
おける次の工程を示す別の斜視図、第７図は掘削歯の分
解における工具の使用状態を示す別の斜視図である。 図中、２０：掘削両組立体、２１ニアダプタ部材、２２
：ポイント部材、２３：摩耗キャップ、２４：ロック、
２５：ビット、２６：ソケット、２７：鼻柱、２８：レ
ールおよび溝装置、２９：レール、３０：溝、３２：安
定化セクション、３３：施錠部材、３４：舌片、３５ニ
スロツト、３６：凹部、３８：脚部、３９，４０，４１
ニスロツト、４２，４３，４４：ノツチ、４８：工具、
４９：ハンドル部、５０：頭部、５３：フランジ、５４
：ボス、５５：ピック端、５６二環状溝、５７：０−リ
ング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アダプタ部材とポイント部材から構成され、アダプ
   タ部材は一端にパケットまたはそれに類似のものと連結
   するための装置を、また他端にはポイント部材と連結す
   るための装置を有し、ポイント部材は一端に歯先端を構
   成する土壌掘削エツジを、また他端にはアブブタ部材と
   連結するための装置を有し、該連結装置は一方の部材に
   おける鼻柱と他方の部材における鼻汁受入れ用のソケッ
   トとを有し、両部材の不都合な分解を防止するよう両部
   材を釈放自在に連結する該鼻柱の外側のロック装置を備
   え、該ランク装置は一方の部材に舌片を、他方の部材に
   凹所を有し、該舌片と凹所の間を連結するロッド装置を
   備えた掘削歯。 ２ ロッド装置は連結中間部分から垂下する脚部を有し
   たほぼＵ字形の締着部材から成っている特許請求の範囲
   第１項記載の掘削歯。 ３ アダプタ部材は鼻柱の後方に、Ｕ字形締着部材の連
   結中間部分を収容する横方向のくぼみ部を有している特
   許請求の範囲第２項記載の掘削歯。 ４ 鼻柱およびソケットの各々がその頂部にほぼ平らな
   支承面を有し、該支承面がポイント部材に付加される作
   用力のビーム成分に対してほぼ垂直に配置されている特
   許請求の範囲第１項記載の掘削歯。 ５ 鼻柱およびソケットは協同する縦方向に延びるレー
   ルおよび溝装置が設けられた特許請求の範囲第４項記載
   の掘削歯。 ６ 協同装置は該頂部に延びていて各支承面の側面に接
   している特許請求の範囲第５項記載の掘削歯。 ７ 協同装置は後方の方に横断面が不均一になっている
   特許請求の範囲第６項記載の掘削歯。 ８ 鼻柱およびソケットは多数の交叉コーナを設けるべ
   く横断面がほぼ多角形をなす頂部を有し、協同装置はほ
   ぼコーナに沿って伸びている特許請求の範囲第７項記載
   の掘削歯。 ９ 頂部はコーナ間にレール装置と一体化する面を有し
   ている特許請求の範囲第８項記載の掘削歯。 １０鼻片およびソケットは頂部の後方に軸線回りに形成
   される回転向を有し、回転面が鼻柱およびソケットの長
   さの約６０〜８５％に亘って伸びている特許請求の範囲
   第８項記載の掘削歯。 １１ アダプタ部材とポイント部材から構成され、ア
   ダプタ部材は一端にパケットまたはそれに類似のものと
   連結するための装置を、また他端にはポインド部材と連
   結するための装置を有し、ポイント部材は一端に歯先端
   を構成する土壌掘削エツジを、また他端にアダプタ部材
   と連結するための装置を有し、該連結装置は一方の部材
   における鼻汁と他方の部材における鼻汁受入れ用のソケ
   ットとを有し、両部材の不都合な分解を防止するよう両
   部材を釈放自在に連結する該鼻汁の外側のロック装置を
   備え、該ロック装置は一方の部材に舌片を、他方の部材
   に凹所を有し、該舌片と凹所の間を連結するロンド装置
   を備え、該連結装置はアダプタ部材上にポイント部材を
   安定化すべく該鼻汁およびソケットに協同する真直ぐに
   縦方向に延びるレールおよび溝装置を有している掘削歯
   。 １２ アダプタ部材の主部分から縦方向に延びるアダプ
   タ部材の孔のない鼻汁、舌片を受けるべく縦方向および
   横方向に間隔を置いた該主部分の凹所、該アダプタ部材
   に連結される部材と関連したロンド装置を備え、該鼻汁
   は間隔を置き且つ真直ぐに縦方向に延びる複数個のレー
   ル装置が設けられた、アダプタ部材翼片またはシャンク
   の継手。 １３一端にソケットを、他端に掘削縁を有する一体の金
   属部材を備え、該ソケットは複数個の真直ぐで縦方向に
   延びる溝を有し、該ポイント部材のソケットの横および
   縦方向にアダプタ部材に連結する舌片が設けられた掘削
   歯ポイント部材。