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技術 掘削機の歯のための接ぎ手接合部

出願人 メタロジェニカ,エス.エー.
発明者 フアンヴィニャスペヤ
出願日 1997年6月30日 (23年6ヶ月経過) 出願番号 1997-173711
公開日 1998年4月21日 (22年8ヶ月経過) 公開番号 1998-102548
状態 特許登録済
技術分野 建設機械の構成部品
主要キーワード 結合台 半円管 面取り構造 側部突起 磨耗度合い 接ぎ手 局部圧力 側部面
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1998年4月21日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (17)

課題

掘削機用歯接手長寿命化を達成する。

解決手段

歯の保持部17は突出部16を有し、突出部は入り口部と嵌合するようにされており、歯保持部は後端延長上に側面を有しており、側面は、歯保持部の対応する側部台座に嵌合するようにされ、結合ピンにより横断しており、歯と歯保持部との間で結合される接触面は歯保持部の突出部の上下両面が、実質的に平坦中央面20と2つの平坦な面21,22を有し、平面の一方が中央面の各側面上にあり、そのため、中央平面と歯保持部の対応する対向面の間の間隙が、側部平面と歯の入り口部の対応する対向面との相対的な間隙より狭く、固定ピンが横断している歯の後部突起の内側垂直後端縁部は、歯保持部の相対面に関して結合する形状の面を有し、歯に横方向圧力のかかる場合に、より高い支持力の面を生ずる。

概要

背景

概要

掘削機用歯接手長寿命化を達成する。

歯の保持部17は突出部16を有し、突出部は入り口部と嵌合するようにされており、歯保持部は後端延長上に側面を有しており、側面は、歯保持部の対応する側部台座に嵌合するようにされ、結合ピンにより横断しており、歯と歯保持部との間で結合される接触面は歯保持部の突出部の上下両面が、実質的に平坦中央面20と2つの平坦な面21,22を有し、平面の一方が中央面の各側面上にあり、そのため、中央平面と歯保持部の対応する対向面の間の間隙が、側部平面と歯の入り口部の対応する対向面との相対的な間隙より狭く、固定ピンが横断している歯の後部突起の内側垂直後端縁部は、歯保持部の相対面に関して結合する形状の面を有し、歯に横方向圧力のかかる場合に、より高い支持力の面を生ずる。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
4件
牽制数
1件

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請求項1

掘削機の歯のための接ぎ手接合部において、該歯の保持部は突出部を有し、該突出部は空洞部即ち入り口部と嵌合するようにされており、該歯保持部は後端延長上に側面を有しており、該側面は、該歯保持部の対応する側部台座に嵌合するようにされ、結合ピンにより横断しており、該歯と該歯保持部との間で結合される接触面が以下の技術的な特徴を有することにより特徴づけられる、すなわち、前記歯保持部の該突出部の安定化面を画成する上下両面が、実質的に平坦中央面と2つの平坦な面を有し、該平面の一方が該中央面の各側面上にあり、そのため、該中央平面と該歯保持部の該対応する対向面の間の間隙が、該側部平面と該歯の該入り口部の該対応する対向面との該相対的な間隙より狭く、該歯の該突起の該上下の後部は、該歯保持部の該対向する壁の均等な構造と結合する凸型横断面の構造を有し、固定ピンが横断している該歯の該後部突起の該内側垂直後端縁部は、該歯保持部の該相対面に関して結合する形状の面を有し、該歯に横方向圧力のかかる場合に、より高い支持力の面を生ずることを特徴とする掘削機の歯のための接ぎ手接合部。

請求項2

請求項1記載の掘削機用歯において、該歯を該歯保持部に結合するための該側面の該上、下の長手方向リブの該凸型横断部分アーチ型横断形状を有することを特徴とする掘削機用歯。

請求項3

請求項1記載の掘削機用歯において、該歯を該歯保持部に結合するための該突起の該上、下の長手方向リブの該凸型横断部分が直線部とアーチ形領域に基づく混合断面を有することを特徴とする掘削機用歯。

請求項4

請求項1記載の掘削機用歯において、該突起の該内側後端の垂直縁部と該歯保持部の対応する相対面との結合面が平坦な形状を有することを特徴とする掘削機用歯。

請求項5

請求項4記載の掘削機用歯において、該平坦面が 前記縁部の平坦で均一な面取り形状を有することを特徴とする掘削機用歯。

技術分野

0001

本発明は掘削機の歯のための接ぎ手接合部の改良に関する。本発明の掘削機の歯のための接ぎ手接合部は現在該接ぎ手接合部で起こっている技術的諸問題の解決のため出願人が行った研究の成果である。

0002

公知のように、公共道路作業や類似業務の配管導管用の溝掘りその他多くの土木作業で、地面の掘削作業用として大分類される各種の機械掘削用歯が使用されている。

発明が解決しようとする課題

0003

掘削機用歯が使用される困難な作業では掘削する地面への該歯の作動軸に対応して、種々の方向の力が実際の歯に掛かるために該歯に多様な応力が発生していることが示されている。更に土と該歯との摩擦や、該歯と歯保持部間の摩擦によりかなりの量の磨耗が生じると共に、使用に伴い部品間の遊びの増加も避け難く付きまとって来る。

0004

特に該掘削用歯に印加される垂直応力は、前部平坦面即ち安定化面及び側部固定用突起面によりアダプタ即ち歯保持部に伝達されるので、もしこれら両面が完全に水平でなく楔型をしているなら、該垂直応力は該掘削用歯を歯保持部から引き出そうとする水平分力を有する力を該歯の各面上に印加すると共に、該歯を装着位置に保持すべきピンに可成りの応力を掛ける結果になる。

0005

この問題は、圧縮による永久変形掘削土壌がもたらす研磨材の自然な影響により接触部品間の浸食による消耗のために接触する掘削用歯の面と歯保持部の面とが変形を続けるため次第に悪化することになる。

0006

同様に、掘削用歯内の横方向応力の発生が該歯の僅かな横回転変位となり、支持面を有する前記側部突起後端接触帯を通して該横方向応力に抵抗することが必要になる。現在公知の掘削用歯ではこの磨耗を著しく拡大する高い局部圧力を引き起こしている。

0007

本出願人が行っている研究は上記の問題の解決を意図するものであり、現在公知の技術に関し顕著な技術的改良を行う掘削機用歯を得るものである。

課題を解決するための手段

0008

前記の目的を達成するために本発明は掘削用歯と歯保持部を結合する嵌合部が次ぎの性質を有するような掘削機の歯のための接ぎ手を提供することに基づいている。即ち

0009

1つには、該接ぎ手の結合ゾーンの上、下面は1つの中央ゾーンと該中央ゾーンの各側に1つづつある2つの側部ゾーンから構成されることを基礎としており、そのため掘削用歯と歯保持部間の遊びについては前記側部ゾーンにおける遊びよりも中央ゾーンにおける遊びを少なくしていることである。

0010

又1つには、歯の側方腹部と歯保持部の受け入れ部間で一致する上、下ゾーン即ち上、下端が歯保持部の向き合う壁の同じ構造に相嵌合する凸型横断構造を持っており、例えばアーチ型の好ましくは半円管型の構造を持っていることである。

0011

更に又1つには、該歯の腹部後端垂直部に対応するゾーンは該腹部を受け入れる歯保持部の対応凹部に対面型面取り構造を持たせてあるので、横方向応力に対しては前記後端ゾーンは可成りの大きさの該面取り部により支えることが出来て単位面積当たりの圧力ひいては磨耗を減少出来ることである。

0012

更に理解するために、従来技術と本発明の実施例を示す説明用図面を提供するが、本発明はこれらに限定はされるものではない。

0013

従来型の掘削の歯のための接ぎ手は概略図1乃至図4図解するように、歯1及び歯保持部2を有しており、歯1の内部空洞部に歯保持部の突出部3が実質的に嵌合する形で填っている。歯1は後部には、突起4で図示されるような側部突起を各側に対応する形で有しており、該側部突起は歯保持部2の側部結合台座5内へ導入されている。歯1の腹部の円滑な孔6には固定ピン7が差し込まれている。該歯が垂直力8を受けると、該歯の前部平坦面即ち安定化面9と該側部突起の嵌合面10により前記垂直力は歯保持部即ちアダプタ2に伝達される。該両面は構造的に水平方向と或る角度を持っておりその結果、発生した前記力の水平分力のために、該歯保持部から該歯を押し出そうとする応力を生ずることになる。

0014

この効果は図2で更に明瞭に見られるが、即ち垂直力8が歯尖端に掛かった時前記側部突起と相互作用する安定化面のある接ぎ手突出部3の前部が磨耗していると前記ピンに作用するベクター11で示す水平分力が増大し、図1で示すベクターよりずっと大きくなることが分かる。この応力は該ピンを曲げ、磨耗のため該歯を交換せねばならぬ時に該ピンを抜くことが難しくなる。該歯や該ピンが砕けることも起こり得る。

0015

計画断面図を示す図3では図1及び図2の前記状況における側部突起4及び4’のピン7への作用を同じく明らかにしている。

0016

上記欠点とは別に、更に該側部突起の外側方向への変位が発生するが、これは図4で詳細が分かる。該図では該歯保持部突出部3の中核と前記側部突起4及び4’が見られるが、上部表面12及び13と前記側部突起の結合台座の下部に対応する14及び15に外方へ向かう或る傾斜があると、該歯に作用する垂直応力は、外側へ向かう水平分力となって該側部突起4及び4’に印加され、該側部突起4及び4’を開こうとすることが無視出来ない。この効果は濡れ粘土質土壌において更に顕著になる。

0017

図5乃至図11は上記問題を解決する本発明による掘削機の歯のための接ぎ手用接合部を示す図である。

0018

該図から分かるように、本発明によれば、歯保持部と歯の嵌合部の上、下両面は、該歯保持部17の突出部16内に一体化されており、図4の19で示す前記歯18の対応する入り口に挿入されるが、該上、下両面は断面図12で詳細が示されているように、中央面20と両側部面21、22から構成されている。なお該図12には上側中央部分20と対応する側部部分21、22のみでなく、対応する下側の中央部分23と側部部分24、25も示されている。本発明の1つの特徴は中央部分20及び23と対応する歯の向き合う部分との遊びが、側部部分21及び22や24及び25と、26、27の番号の付いた下面を有する歯の相対する各面との間の遊びより小さいことである。

0019

上記の方式によれば、一旦中央面が磨耗したり変形すると、側部面即ち21及び22が歯の対応面と、又側部面24及び25が歯の対応面26及び27と接触することになる。この状況で歯を交換すると下記の兆候を示す直接接触の存在が観察されるのである。即ち該接ぎ手の磨耗度合いが既に非常に甚だしく、磨耗過剰の結果ピンの破砕や更に使用中の破損に進展する危険を回避するため歯保持部の交換に及ぶか否か注意深く評価せねばならぬことが分かるのである。

0020

該接ぎ手のもう1つの特徴が同様に図5及び詳細には図13の断面で現されているが、そこでは側部突起28及び29は例えば側部突起28には30及び31で示す上部及び下部縁部を有しており、該縁部は曲線型の横断面、好ましくは半円型の横断面をしており、歯保持部上部の対応する32及び33の相符合する断面の、即ち同曲率半径の断面と嵌合されることが分かる。図13から分かるように、該フランジと歯保持部17の相符合する形状の曲面部分の間には僅かながら逃がし部分があり、側部突起28の上部縁部で34及び35に示すように、実質的に平坦で外側部分で非常に僅かな曲率にしている。

0021

前記の方式により、次の結果を得る。即ち該側部突起は外側又は内側に向けた横方向の動きが出来ず、そのため安定化面からの応力にまともに対抗することになる。

0022

本発明のもう1つの特徴は、従来技術の断面図である図3に比較した図14で示される。図3で分かるように、側部突起4及び4’の後部垂直縁部38及び39は単に半径を小さくしているだけなので、該縁部と歯保持部の受け面との間に生ずる圧力は非常に高く、高磨耗の原因になっている。本発明で採用した解決策は図14で示されているが、ここでは側部突起36及び37はその後端垂直内側縁部に面取り40及び41を施してあり、それらは図14の下部で42で示す面のような同じ傾斜角を持つ平坦面と面している。こうすると、ベクトル43で示す横方向力が発生して歯44が接触点45で回転しようとした時、その応力は面取り41と対応する歯保持部の平坦面に印加されるので、面圧力が減少し、その結果磨耗が減少する。図15の詳細図で、側部突起腹部37の面取り41と該面取りが作用する傾斜平坦面46が示されているが、可成りの幅の受圧面と圧力の減少効果がこの図から分かる。

0023

図16は別に提案する側部突起として47及び48を示すがここでは主支持表面の滑らかな曲線構造が歯保持部49と共に示されている。この方式では50及び51で示すアーチ型の接ぎ手ゾーンが用いられる。この場合前記側部突起腹部の上、下縁部の形状と歯保持部の対応する溝は前記好ましい実施例で前述した曲面状のものとは異なった構造を取り、直線部と曲線部を結合したり、異なる曲率や不規則な曲率の曲線部の結合などによる混合構造を取ることが出来て、全ての場合に横方向応力を吸収する機能を果たすことが出来る。

発明の効果

0024

理解出来るように、本発明による掘削機用歯接ぎ手の提供により、該接ぎ手の長寿命化を達成し、更に磨耗状態の有効な予示を得て歯保持部のタイムリーな交換を可能となり破砕を回避することにより、さらに高信頼性作業状態を実現することが可能となる。

図面の簡単な説明

0025

図1使用時発生するいくつかの問題を説明するための現在公知の接ぎ手接合部の縦断面図である。
図2使用時発生するいくつかの問題を説明するための現在公知の接ぎ手接合部の縦断面図である。
図3図1及び図2の実際の接ぎ手接合部の平面図である。
図4前記接ぎ手の接合ピンに沿った横断面図である。
図5本発明による接ぎ手の2つの主要部品を示す。
図6装着位置における掘削用歯と歯保持部を示す図1と均等な斜視図である。
図7図2の側面図である。
図8本発明による接ぎ手の歯の側面図と平面図である。
図9本発明による接ぎ手の歯の側面図と平面図である。
図10本発明による接ぎ手の歯保持部の側面図と平面図である。
図11本発明による接ぎ手の歯保持部の側面図と平面図である。
図12本発明による歯の接ぎ手を通じて、示された平面における横断面図である。
図13本発明による歯の接ぎ手を通じて、示された平面における横断面図である。
図14前記歯と前記歯保持部間の接ぎ手を示す中間面における断面図である
図15図14に示した円Oに囲まれた部分の拡大詳細図である。
図16本発明の別の実施例の断面詳細図である。

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