KR101542728B1

KR101542728B1 - 마모 조립체

Info

Publication number: KR101542728B1
Application number: KR1020147024414A
Authority: KR
Inventors: 크리스토퍼 엠. 카펜터; 도날드 엠. 콘크린; 레이 제이. 모리스; 제임스 이. 베르덴; 세번 디. 두랜드; 드지우가스 라드지우스
Original assignee: 에스코 코포레이션
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2007-03-28
Publication date: 2015-08-07
Anticipated expiration: 2027-03-28
Also published as: AR089179A2; AU2007241122A1; PT3249119T; MX352042B; CN104727374B; PL3263778T3; EP2902553B1; EG25073A; NZ618917A; AR060242A1; ES2903123T3; AP2008004583A0; CN104652524B; AU2013200095C1; BRPI0709884B1; JP2012087615A; EP2902552A1; AU2011201135B2; CN104727374A; EP2902553A2

Abstract

굴착 장비용 마모 조립체로서, 상기 굴착 장비에 고정되는 기부, 전방 단부, 후방 단부, 상기 굴착 장비에 고정되는 기부를 수용하도록 상기 후방 단부에서 개방되며 종방향 축을 갖는 소켓, 및 상기 후방 단부 근방의 안정화 표면을 구비하는 마모 조립체를 포함하고, 각각의 상기 안정화 표면은 상기 기부 상의 상보적인 표면에 대해 지지하도록 상기 종방향 축에 대해 실질적으로 평행하게 연장하며, 제1 안정화 표면은 전체적으로 아래 방향을 향하며 제2 안정화 표면은 전체적으로 윗방향을 향하며, 상기 제1 안정화 표면과 제2 안정화 표면이 서로로부터 측방향으로 오프셋되는 굴착 장비용 마모 조립체가 개시된다.

Description

마모 조립체 {WEAR ASSEMBLY}

본원발명은 굴착 장비에 마모 부재를 고정하기 위한 마모 조립체에 관한 것이다.

마모 부품은, 마모로부터 장비를 보호하고 굴착 작용을 향상시키기 위하여, 굴착용 버킷(excavating buckets)이나 커터헤드(cutter heads)와 같은 굴착 장비에 일반적으로 부착된다. 마모 부품은 굴착용 치부(excavating teeth), 측판(shrouds) 등등을 포함할 수 있다. 이러한 마모 부품은 통상적으로 기부(base), 마모 부재, 및 상기 마모 부재를 기부에 해제가능하게 고정하기 위한 잠금부(lock)를 통상적으로 포함한다.

굴착용 치부와 관련하여, 기부는 마모 부재를 지지하기 위한 전방 돌출 노즈(nose)를 포함한다. 기부는 굴착 에지와 통합적인(integral) 부분으로서 형성되거나 용접이나 기계적 부착에 의해 굴착 에지에 고정되는 하나 또는 그보다 많은 어댑터로서 형성될 수 있다. 마모 부재는 노즈 위로 장착되는 포인트(point)이다. 이러한 포인트는 지반을 뚫어서 분쇄하기 위한 전방 굴착 에지를 좁힌다. 조립된 노즈 및 포인트는 함께 작용하여 개구를 형성하며, 상기 포인트를 노즈에 해제가능하게 고정하기 위해 잠금부가 이러한 개구 내에 수용된다.

이러한 마모 부재는 일반적으로 거친 상태에 놓이며 큰 하중을 받는다. 따라서, 마모 부재는 일정 기간에 걸쳐 마모되어 교체가 필요하게 된다. 다양한 성공 가능성(degree of success)으로 이러한 마모 부재의 강도, 안정성, 내구성, 침투력, 안정성, 및/또는 교체 용이성을 향상시키기 위하여 많은 구성이 개발되었다.

본원발명은 안정성, 강도, 내구성, 침투력, 안전성, 및 교체 용이성의 향상을 위해 굴착 장비에 마모 부재를 고정시키기 위한 향상된 마모 조립체에 관한 것이다.

본원발명의 일 태양에서는, 노즈 및 소켓에 각각 오프셋된 상부 및 하부 안정화 표면이 제공되어, 종래의 치부(teeth)와 비교하여 더 높은 강도, 더 나은 침투력, 및 굴착기로의 물질 유입의 향상을 제공하는, 안정되면서도 유선형 형상을 제공한다.

본원발명의 다른 태양에서는, 소켓 및 노즈의 전방 및 후방 안정화 표면이 각각 기울어져서 수직 성분(이하 수직 하중이라 함) 및 측면 성분(이하 측면 하중이라 함)을 갖는 마모 부재 상의 하중을 지지한다. 또한, 변화하는 하중이, 더 큰 안정성 및 적은 마모를 위해 소켓과 노즈 간의 작은 상대 운동을 갖는 이와 같은 기울어진 표면에 의해 더 잘 지지될 수 있다. 바람직한 구성에서는, 노즈 및 소켓이 V-자 형상의 후방 안정화 표면 및 역전된 V-자 형상의 전방 안정화 표면을 갖는다.

본원발명의 다른 태양에서는, 마모 부재의 몸체에 통합적으로 형성된 안정화 견부가 노즈 상의 상보적인 지지부에 대해 지지되어 조립체의 강도 및 안정성을 향상시킨다. 견부는 노즈의 종방향 축에 대해 실질적으로 평행하여, 마모 부재 상에 수직으로 가해지는 하중을 지지하는 매우 안정된 구조를 형성한다. 마모 부재의 몸체로부터 후방으로 돌출하는 귀부(ears)와 달리, 견부는 추가적인 강도를 위해 마모 부재의 몸체에 의해 지지된다. 또한, 견부를 사용하는 데 있어서는 귀부보다 더 적은 금속을 필요로 한다.

*본원발명의 다른 태양에서는, 노즈와 소켓 각각이 전방 단부에서 제1 각면 형상(faceted shape)을 포함하며, 이러한 제1 각면 형상은 제2의 더 많은 각면 형상(increased-faceted shape)으로 그리고 바람직하게는 후방 단부에서 제3의 더 많은 각면 형상으로 변이된다. 한가지 바람직한 실시예에서는, 소켓 및 노즈의 전방 단부가 각각, 육각형 형상으로 변이되고 계속해서 후방 단부에서 팔각형 형상으로 변이되는, 대체적인 삼각형으로서 형성된다. 구조가 변경되는 이와 같은 형상을 사용함으로써 높은 강도 특성 및 측면 안정성을 유지하면서도 양호한 침투력을 위한 가느다란(slender) 마모 조립체를 사용하는 것이 가능하게 된다.

본원발명의 다른 태양에서는, 노즈의 몸체 및 소켓의 상보적인 주 부분이 각각 상부 및 하부 부분을 포함한다. 상부 및 하부 부분 각각은 중심 각면 및 각각 상응하는 중심 각면에 대해 기울어져 연장되어 나가는 한 쌍의 측면 각면을 가진다. 원하는 안정성, 강도 및 가는 프로파일(slimmer profile)을 얻기 위하여, 상부 및 하부 부분은, 상부 중심 각면이 후방 방향에서 확장하는 폭을 갖고 하부 중심 각면이 후방 방향에서 좁아지는 폭을 갖도록, 비대칭적이다.

본원발명의 다른 태양에서는, 소켓 및 노즈의 전방 단부 각각이, 상부 코너의 측면 돌출을 최소화하기 위해 위 방향에서 안쪽으로 기울어지는 측벽을 구비하여 형성된다. 전방 단부에서 이와 같이 기울어진 측벽을 사용함으로써 지반의 더 나은 침투를 위해 조립체의 외부 프로파일을 줄일 수 있다. 상부 코너를 내부로 이동시킴으로써, 뚫림(break through)(즉, 소켓으로 나아가는 구멍의 형성)의 위험도 감소되어, 마모 조립체의 사용 수명을 늘리게 된다. 측벽을 따라 기울어진 안정화 표면을 사용함으로써 동일한 표면에 의해 수직 및 측면 하중이 모두 견뎌짐에 따라 추가로 마모를 감소시킨다.

바람직한 실시예에서는, 노즈 및 소켓 각각이 전체적으로 삼각형 형상의 전방 안정화 단부를 포함한다. 일 예에서는, 삼각형 안정화 단부가 전체적으로 수평인 하부 표면 및 역전된 V-자 형상의 상부 표면에 의해 형성된다. 위에서 설명한 바와 같이, 이러한 구조는 침투력을 향상시키며, 뚫림의 위험을 최소화함으로써 마모 부재의 사용 수명을 증가시키고, 동일한 표면으로 수직 및 측면 하중 모두를 지지한다.

본원발명의 다른 태양에서, 노즈는, 강도 및 침투력의 절충점으로서 통상적인 웨지 형상을 가지도록 상부 집중식 벽(converging wall) 및 하부 집중식 벽을 포함한다. 그러나 종래 구성과는 대조적으로, 원하는 안정성을 지속적으로 제공하면서도 침투력을 향상시키기 위하여 상부벽이 전방 단부에 걸쳐 하부벽을 향해 계속적으로 모아진다(converge).

본원발명의 다른 태양에서는, 하나의 전체 구성부품으로서의 운반 및 저장을 위해서, 잠금부가 마모 부재에 통합적으로 고정된다. 잠금부는 노즈를 공동 내부로 삽입하는 것과 무관하게 잠금부 개구 내에 유지되며, 이는 운반 비용을 줄이고, 보관에 필요한 물건을 줄이며, 물품 목록에 대한 관심을 줄일 수 있게 한다.

본원발명의 다른 태양에서는, 잠금부가 고정 및 해제 위치 모두에서 마모 부재의 잠금 개구에 해제가능하게 고정될 수 있어서, 설치과정 동안에 잠금부를 떨어뜨리거나 잃어버릴 염려를 줄일 수 있다. 이러한 조립체는 더 적은 개별 부품을 수반하며 설치 과정을 더 용이하게 한다.

본원발명의 다른 태양에서는, 잠금부와 마모 부재가, 나사식 부재에 의존하지 않는 용이하게 이동가능한 시스템에 의하여, 운반, 보관, 설치 및 사용에 걸쳐 단일한 일체적 부재로서 유지될 수 있다. 이러한 구성은 잠금부를 잃어버릴 염려를 줄이면서 마모 부재의 더 용이한 설치 및 부품 관리의 향상을 가능하게 한다.

본원발명의 다른 태양에서는, 용이한 사용 및 안정성을 위해 전체적으로 종방향으로 연장하는 축 주위로 잠금부가 회전한다. 고정 위치에서, 잠금부는 노즈의 측벽에 형성된 공동 내에 끼워져 설치되는데, 이는 종래의 관통-홀을 필요 없게 하며 노즈 강도의 향상을 제공한다. 또한, 잠금부의 측면은 잠금부 걸쇠 부분 또는 힌지의 실질적인 로딩(loading)이 없는 견고하고 안정적인 잠금 구성을 형성한다. 또한, 잠금부는 사용의 용이함 및 안정성 향상을 위해 해머 없이 작동될 수 있다.

본원발명의 다른 태양에서는, 잠금부가 피벗 지지부 및 바이어싱 부재(biasing member)를 구비하여 형성되어, 고정 및 해제 위치 사이에서 잠금부의 피벗 운동뿐만 아니라, 고정 위치 및/또는 해제 위치에서의 걸쇠작용(latching)을 가능하게 하기 위한 이동 운동(shifting movement)도 가능하게 한다. 본원발명의 바람직한 실시예에서는, 잠금부 몸체가 하나 이상의 지렛대 작용 슬롯(pry slot)을 형성하고, 이로써 지레 도구가 잠금부에 견고하게 맞물려 용이한 설치 및 제거를 위해 잠금부를 이동 및 피벗시키게 된다.

본원발명의 다른 태양에서는, 잠금부에 걸쇠 구조물이 제공되며, 이러한 걸쇠 구조물은 잠금부를 잠금 위치로부터 해제하는데 사용될 중심 위치 구조물(centrally positional formation)을 포함한다.

도 1은 본원발명에 따른 마모 조립체의 사시도이다.
도 2는 마모 조립체의 측면도이다.
도 3은 종방향 축을 따라 수직으로 잘려진 마모 조립체의 횡단면도이다.
도 4는 마모 조립체의 상부 사시도이다.
도 5는 기부의 노즈의 하부 사시도이다.
도 6은 노즈의 평면도이다.
도 7은 기부의 측면도이다
도 8은 노즈의 측면도이다.
도 9는 기부의 정면도이다.
도 10은 도 9의 절단선 10-10을 따라 절개한 기부의 횡단면도이다.
도 11은 도 8의 절단선 11-11을 따라 절개한 기부의 횡단면도이다.
도 12는 마모 조립체의 마모 부재의 사시도이다.
도 13은 도 12의 원(c) 내의 마모 부재 부분에 대한 확대도이다.
도 14는 마모 부재의 후면도이다.
도 15는 마모 부재의 측면도이다.
도 16은 도 14의 절단선 16-16을 따라 절개한 횡단면도이다.
도 17은 도 14의 절단선 17-17을 따라 절개한 횡단면도이다.
도 18 및 19는 각각 마모 조립체에 대한 잠금부의 사시도이다.
도 20은 잠금부의 정면도이다.
도 21은 잠금부의 측면도이다.
도 22는 도 21의 선 22-22을 따라 절개한 횡단면도이다.
도 23-25는 지레 도구를 사용하여 마모 조립체로 잠금부를 점진적으로 설치하는 것을 도시하는 횡단면도이다.
도 26-29는 지레 도구를 사용하여 마모 조립체로 잠금부를 점진적으로 제거하는 것을 도시하는 횡단면도이다.
도 30은 잠금부가 마모 조립체의 고정 위치에 있는, 마모 조립체의 확대된 횡단면도이다.
도 30a는 고정 위치의 잠금부와 결합된 마모 부재의 확대된 횡단면도이다.
도 31은 잠금부가 해제 위치에 있는 마모 부재의 사시도이다.
도 32는 해제 위치에 있는 잠금부의 확대된 횡단면도이다.
도 33은 본원발명에 따른 마모 조립체의 제2 실시예의 사시도이다.
도 34는 제2 실시예의 분해 사시도이다.
도 35는 제2 실시예의 노즈의 측면도이다.
도 36은 제2 실시예의 마모 부재의 후면도이다.
도 37은 종방향 축을 따라 수직으로 잘려진 부분 횡단면도이다.

본원발명은 (도시되지 않은) 굴착 장비에 마모 부재(12)를 해제가능하게 부착하기 위한 마모 조립체(10)에 관련된다. 본 명세서에서, 마모 부재(12)는 굴착용 버킷의 립(lip)에 부착되는 굴착용 치부를 위한 포인트에 관하여 기술된다. 그러나 마모 부재는 다른 형태의 마모 부품(예를 들어, 측판)의 형태이거나 또는 다른 굴착 장비(예를 들어 준설기 커터 헤드(dredge cutterheads))에 부착될 수 있다. 또한, 전방, 후방, 위, 아래, 수평 또는 수직과 같은 상대적인 용어는 도 1의 조립체의 방향과 관련하여 설명의 편의를 위해 사용되었으며; 다른 방향도 가능하다.

일 실시예에서(도 1-32), 마모 부재 또는 포인트(12)는 노즈(14) 상에 설치되도록 구성된다. 노즈는 (도시되지 않은) 버킷 또는 다른 장비에 고정되는 기부(15)의 전방 부분이다. 기부(15)의 후방 장착 부분(19)은 다양한 일반적 방식으로 버킷에 고정될 수 있다. 도시된 예에서, 기부(15)는 버킷의 립 위로 연장하여 버킷의 립에 용접되는 한 쌍의 후방 레그(21)(도 1~3)를 포함한다. 그렇지만, 기부는 하나의 레그만 포함하거나, 립의 일부로서 주조되거나, 또는 휘슬러 방식(whisler style)의 잠금부에 의해서와 같이 버킷에 기계적으로 고정될 수 있다. 기부가 용접이나 잠금 메커니즘에 의해 립에 고정되면, 기부는 통상적으로 어댑터라고 일컬어진다. 기부는 또한 다수의 상호 연결된 어댑터로 이루어질 수 있다. 마모 부재(12)는 잠금부(17)에 의하여 노즈(14)에 해제가능하게 고정된다.

노즈(14)는 몸체(18) 및 전방 단부(20)를 포함한다(도 3-11). 전방 단부(20)는 바람직하게, 집합적으로 역전된 V-형상을 형성하는, 위쪽과 바깥쪽으로 향하는 한 쌍의 경사 표면(24) 및 수평의 하부 표면(22)을 구비하는 대체적인 삼각형 형상을 갖는다. 하부 및 상부 표면(22, 24)은 노즈의 종방향 축(26)에 실질적으로 평행한 전방 안정화 표면이다. 용어 "실질적으로 평행"은 평행한 표면뿐만 아니라 제조 또는 기타의 목적을 위해 작은 각도(예를 들어 약 1-7 도)로 축(26)으로부터 후방으로 발산하는 표면을 포함하고자 함이다. 작은 발산(small divergence)은 노즈로부터 마모 부재의 제거를 용이하게 할 수도 있다. 바람직한 실시예에서, 각각의 안정화 표면(22, 24)은 축(26)에 대해 약 5도 이하의 그리고 가장 바람직하게는 약 2-3도의 각도로 후방으로 발산한다.

굴착 작업에서는 치부가 지반을 통해 전방 및 상부로 밀어 넣어지는 것이 통상적이다. 결과적으로, 굴착용 치부가 통상적으로 하중을 받는 주 방향은 후방 및 아래방향이다. 노즈(14)의 전방면(27)은 소켓(16)의 전방 표면(29)에 인접하여 후방 하중에 주로 저항한다. 상부 안정화 표면(24)은 축(26)에 실질적으로 평행하여 마모 부재(12)의 전방 단부 상에 아래 방향으로 가해지는 수직 하중에 대해 안정된 저항을 제공한다. 또한, 지반, 바위, 및 기타 장해물들의 불규칙성으로 인하여, 치부는 측면 하중뿐만 아니라 변화하는 하중을 받게 된다. 상부 안정화 표면(24)은 아래 방향의 수직 하중 및 측면 하중 모두를 지지하도록 경사져 있다. 수직 및 측면 하중 사이에서 변화하는 하중은 또한 동일한 상부 표면(24)에 의하여 더욱 지지되어 노즈(14) 상의 마모 부재(12)의 변동을 감소시키고 이로써 구성 부품의 마모를 감소시킨다. 하부 표면(22)에 비하여 두 개의 기울어진 상부 표면(24)에 의해 제공되는 더 큰 표면적은 또한 예상되는 더 큰 아래 방향 하중을 저항하는데 있어서 장점을 제공한다.

수직 하중이 측면 하중보다 통상적으로 더 크므로, 상부 표면(24)은 바람직하게는 수직보다는 수평에 가까운, 즉 하부 표면(22)에 대하여 0 내지 45도의 각도(θ), 가장 바람직하게는 약 40도의 각도(θ)에 있다(도 9). 그렇지만, 특히 경량용 작업이나 큰 측면 하중이 발생할 수 있는 환경에서는, 바람직한 범위 밖의 경사각도 가능하다. 하부 표면(22)은 위 방향 수직하중을 지지하도록 제공된다.

삼각형 형상의 전방 단부는 또한 (노즈의 다른 부분들과 함께) 마모 부재(12)가 노즈 상에 적절하게 장착되도록, 즉 마모 부재가 노즈 상에서 부적당하게 장착될 수 없게 한다. 또한, 마모 부재가 역전가능한 장착이 되기 쉽지 않으므로, 노즈 및 소켓은 주어진 용도에 대한 형태를 최적화하도록 형성될 수 있다. 예로서, 노즈는 더 큰 침투력을 위한 프로파일(profile), 마모 부재 상의 마모 속도를 감소시키는 형상, 및 원하는 굴착 작업에서 예상되는 하중 및 마모 패턴에 특히 적합하게 하기에 효과적인 구성으로 형성될 수 있다.

마모 부재의 장착을 안정화시키기 위해서, 소켓 및 노즈의 전방 단부를 직사각형 형태의 안정화 표면을 갖는, 정합하는 평행육면체로서 형성하는 것이 공지되어 있다. 때때로, 마모 부재는 얇아져서, 마모 부재 여기저기에 마모 또는 손상을 야기하여 코너에서 노즈를 노출시키게 하는 높은 응력을 야기하며, 이는 어느 경우에나 날 부분(bit portion)(28, 마모 부재의 전방 단부라고도 함)이 마모되기 전에 마모 부재가 교체되어야 하도록 한다. 버킷 안으로의 토양 물질 유입과 함께 아래 방향 하중이 통상적으로 위 방향 하중보다 더 크므로, 이러한 돌파(break through)는 통상 마모 부재의 상부를 따라 이루어진다. 상부 표면(24)은, 위 방향으로 향하는, 노즈(14)를 위한 삼각형 형상의 전방 안정화 단부를 구비하여, 측면 방향에서, 아래 방향으로 기울어져, 안정화 단부의 상부 전방 코너를 중심 위치로 이동시킨다(도 4, 5, 9). 이는 그 측면 단부에서 프로파일을 줄이고, 계속해서, 종래의 치부와 비교하여 노즈 및 소켓의 상부 측면 단부 상의 응력 및 마모를 감소시킨다. 결과적으로, 노즈와 마모 부재의 사용가능한 수명이 증가한다. 또한, 노즈(14)의 삼각형상 전방 단부(20)는 지반으로의 더 나은 침투력을 위하여 더 작은 프로파일을 형성한다. 상부 코너에서 경사 표면을 이용함으로써 마모 부재는 토양 물질을 버킷 내부로 운반하는데 있어서 더 큰 표면적이 사용될 수 있도록 형성될 수 있다.

전방 안정화 단부(20)가 바람직하게는 상부 및 하부 표면(22, 24)에 의해 형성되는 삼각형 형상을 갖는 반면, 상부 전방 코너의 측방향 돌출을 감소시키기 위하여 기울어진 측면 표면을 갖는 다른 형상도 이용될 수 있다. 이러한 구성에서는, 기울어진 측벽이 대체적인 사다리꼴 형상을 형성할 수 있다. 다른 예로서, 상부 코너는 상부 코너를 내부로 이동시키도록 모따기(chamfer)될 수 있다. 이러한 챔퍼는 측벽 및/또는 상부벽을 제거하기 위하여 또는 측벽과 상부벽을 잇기 위하여 형성된다. 다른 예에서는, 평평한 표면이 바람직하다 하더라도, 경사진 표면이, 예를 들어 전체적으로 반구 형태의 전방 단부를 형성하도록 만곡될 수 있다.

또한, 삼각형 형상의 전방 단부(20) 또는 경사진 측벽을 구비하는 다른 전방 단부 형태가 다른 공지된 노즈 형상과 관련하여 이용될 수 있다. 단지 예로서, 이러한 전방 단부는 미국 특허 US 5,709,043 호의 노즈 상에 나타난 안정화 전방 단부 대신에 안정화 전방 단부로서 사용될 수 있다. 또한, 전방 단부는, 하중과 마모가 마모 부재의 상부측과는 대향하게 하부측을 따라 존재하는 것으로 예정되는 굴착 작업에 대해 역전될 수 있다.

노즈(14)는 추가로 상부벽(31) 및 하부벽(33)에 의하여 부분적으로 한정된다(도 3 및 도 10). 상부 및 하부벽(31, 33)은 전방 추진 표면(27)을 향해 모여, 강도 및 관통 능력의 절충을 제공하도록 일반적인 웨지(wedge) 형태를 형성한다. 그러나 전방 안정화 표면을 구비하여 형성되는 일반적인 노즈와는 달리, 상부벽(31)의 중심부(34)는 안정성을 희생시키기 않으면서도 침투력의 강화 및 얇은 외부 프로파일을 위해 전방 단부(20)를 통해 추진 표면(27)까지 하부 벽(33)을 향해 지속적으로 모아진다. 전방 단부(20)를 통한 상부벽(31)의 이러한 지속된 가늘어짐(tapering) 및 이에 수반되는 노즈의 슬리밍(slimming)은 안정화시키는 지지를 제공하도록 경사진 안정화 표면(24)을 사용하기 때문에 가능하다.

앞서 설명한 바와 같이, 서로를 향해 기울어져 있는 상부벽(31) 및 하부벽(33)은 후방 방향으로 축(26)으로부터 벌어진다. 폐색(obstruction)되는 것을 감소시키고 버킷 내부로의 토양 물질의 유입을 향상시키기 위해, 상부벽(31)은 축(26)에 대하여 하부벽(33)보다 더 낮아지는 경사를 갖는다. 또한, 노즈(14)는 후방으로 가면서, 높은 침투력 및 안정성을 위한 각면(facets)(22, 24)을 구비하는 비교적 작은 크기의 전방 단부(20)로부터 강도 및 지지를 위해 넓혀진 각면을 구비하는 더 큰 크기의 후방 단부로 변이된다(도 3-11). 도시된 실시예에서는, 노즈가 전체적으로 삼각형 형상의 전방 단부로부터 6개의 각면을 갖는 몸체로 변화되고, 계속해서 그 후방 단부에서는 8개의 각면을 갖는 몸체로 변이된다.

바람직한 구성에서는, 노즈(14)가 (중심 각면(34)이 전방 단부(20) 내에 상당한 폭을 유지하는지 여부에 따라) 전방 단부에서 3개 또는 4개의 각면을 갖는 표면으로부터, 강도, 안정성 및 더 가는(slimmer) 프로파일을 위해 몸체(18)로 가면서 6개의 각면을 갖는 표면으로 변이된다. 몸체(18)는, 견고한 프로파일을 제공하기 위하여, 상부 중심 각면(34) 및 한 쌍의 경사진 측면 각면(36), 그리고 하부 중심 각면(38) 및 경사진 하부 측면 각면들(40)을 바람직하게 포함한다. 중심 각면(34, 38)을 이용함으로써 조립체의 전체 깊이를 감소시켜 더 나은 침투력을 위한 더 가느다란 돌출부를 제공하게 된다. 상부 중심 각면(34)은 바람직하게 버킷 내부로의 토양 물질의 유입을 용이하게 하기 위해 후방으로 넓혀지는 폭을 구비하여 횡방향으로 평평한 형태이다. 하부 중심 각면(38) 역시 횡방향으로 평평하지만, 바람직하게는 후방 방향으로 좁아지는 폭을 갖는다. 이는 특히 상부 측면(31)과 비교하여 더 큰 하부 측면(33)의 기울기를 위하여 유리하다. 평면상의 각면(34, 36, 38, 40)이 바람직하기는 하나, 만곡된 각면이 사용될 수도 있다. 그렇지만, 노즈가 일정한 각면을 구비하는 비교적 작은 크기의 전방 단부로부터 넓혀진 각면을 갖는 더 큰 크기의 후방 단부로 변화되는 기타의 형태나 배치도 가능하다.

하부 측면 각면(40)은 바람직하게는 후방 안정화 표면을 형성하도록 축(26)에 대해 실질적으로 평행하다(도 5, 7, 8 및 9). 전방 안정화 표면(24)에서와 같이, 후방 안정화 표면(40)은 수직 및 측면 하중 모두를 지지하도록 측방향으로 경사진다. 후방 안정화 표면(40)의 경사도는 수직 하중 하에서 마모 부재를 안정화시키는 것과 충분한 전체 강도를 조립체에 제공하는 것 사이의 균형을 이루면서 선택되어야 한다. 따라서, 하부 측면 각면(40)은 바람직하게는 105도 내지 180도 사이의 각도(Φ)로, 가장 바람직하게는 약 128도의 각도로 중심 각면(38)에 대해 기울어진다(도 11). 그렇지만, 후방 안정화 표면(40)은, 특히 경량용 작업이나 큰 측면 하중을 수반하는 작업들에서는, 바람직한 범위를 넘어 경사질 수 있다. 또한, 중심 각면(38)이 후방으로 갈수록 좁아지면 후방 안정화 표면(40)이 후방으로 확대되는 것을 최대화시켜, 특히 노즈(14)의 후방에서, 하중을 지지하는데 더 큰 표면적을 제공하게 된다.

바람직한 실시예에서는, 몸체(25)가 그 후방 단부(41)에서 8개의 각면을 갖는 구조로 변화된다(도 4, 5, 7 및 8). 도시된 예에서는, 노즈(14)가, 더 나은 침투력을 위해 노즈 프로파일을 줄이고 측면 하중을 지지하기 위한 추가적인 지지를 제공하기 위하여, 대향하는 한 쌍의 수직으로 위치하는 측면 표면(43)을 더 포함한다. 각각이 (잠금부에 속하는 표면 또는 융기부와 홈의 표면을 제외하고) 더 전방의 단계(phase)보다 더 많은 각면을 갖는 3개의 단계를 통해 변화되는 소켓 및 노즈를 사용함으로써, 향상된 작업 및 침투력을 위한 강도 및 가느다람(slenderness)의 유리한 결합을 제공할 수 있다. 바람직한 예에서는, 제1 전방 단계가 4개의 각면을 포함하고, 전방 안정화 단부 후방의 중간 단계가 6개의 각면을 포함하고, 후방 단계가 잠금부의 후방에서 8개의 각면을 형성한다(그러나 필요하다면 잠금부의 전방으로 연장할 수는 있다). 대안적으로, 각면(34)이 전방 단부(20)를 통해 연장하지 않는다면, 제1 단계가 3개의 각면을 가질 것이다. 어느 경우에서건, 전방 단부(20)는 대체적인 삼각형이 되는 것으로 고려된다.

기부(15)는 위 방향으로 향하는 하중 하에서 마모 부재(12)의 추가적인 안정화를 위해 노즈(14)에 인접한 지지부(42)를 더 포함한다(도 4-9). 바람직한 구성에서는, 지지부(42)가 축(26)에 실질적으로 평행하며 전체적으로 수평 방향으로 배향되나, 수직 및 측면 하중 모두를 지지하기 위해 측방향으로 기울어질 수도 있다. 각면(36, 40)의 교선(intersection) 바로 아래에서 노즈(14)의 각 측면에 하나의 지지부(42)가 배치되나, 상기 교선에 또는 교선 바로 위에 배치될 수도 있다. 이와 같은 바람직한 구성에서는, 상부 안정화 표면(42)이 하부 안정화 표면(40)으로부터 측방향으로 오프셋(offset)된다. 기부(15) 상의 하부 및 상부 안정화 표면(40, 42)의 이와 같이 오프셋되어 나란히 배치되는 관계로 인해서 상부 각면(36)이, 예를 들어 하부 각면(40)의 거울상인 안정화표면으로 구성되는 경우보다 더 가느다란 치부 시스템(tooth system)의 사용이 가능하게 된다. 지지부(42)가 윗방향 하중에 대한 안정화를 제공하므로, 상부 각면(36)은 축(26)에 실질적으로 평행한 안정화 표면을 형성하지 않고 축방향 및 측방향 모두에서 기울어지게 된다. 이러한 구성으로써, 측면 각면(36)은 더 위로 연장하지 않으며 버킷 내부로의 토양 물질의 유입을 방해하지 않게 된다. 그렇지만, 각면(36)은 지지부(42)를 구비하거나 구비하지 않는 안정화 표면으로서 형성될 수 있거나, 또는 다른 구성의 안정화 표면이 사용될 수 있다. 더욱이, 지지부(42)가 바람직하게는 단지 수직 하중만을 지지하도록 구성되므로, 필요하다면 하나의 측면 상에 단일의 지지부가 제공될 수 있다.

마모 부재(12)는 전방 굴착 에지를 구비하는 날(bit)(28) 및 후방으로 개방된 소켓(16)을 구비하는 장착 단부(46, 마모 부재의 후방 단부라고도 함)를 포함한다(도 1-3 및 12-17). 소켓(16)은 바람직하게는 노즈(14)를 정합방식으로(matingly) 수용하도록 형성되나, 노즈와 소켓 간에 상위(differences)가 존재할 수도 있다. 따라서, 소켓(16)은 바람직하게는 한 쌍의 상부 안정화 표면(54) 및 하부 안정화 표면(52)을 갖는 대체적인 삼각형성의 안정화 전방 단부(48)를 포함한다(도 14). 안정화 표면(52, 54)은 축(26)에 실질적으로 평행하다. 노즈(14)에서와 같이, 소켓(16)은 상부 측면(58) 및 하부 측면(60)에 의해 형성되는 더 큰 주 부분(56)으로 변이된다. 상부 측면(58)은 노즈(14) 상의 각면(34, 36)과 상응하도록 상부 각면(64) 및 측면 각면(66)을 포함한다. 마찬가지로, 하부 측면(60)은 노즈(14) 상의 각면(38, 40)과 상응하도록 하부 각면(68) 및 측면 각면(70)을 포함한다. 측면 각면(70)은 또한 종방향 축(26)에 실질적으로 평행하여 일정한 하중 하에서 측면 각면(40)에 대해 지지된다. 측면 표면(71)도 역시 측면 표면(43)에 지지되도록 제공된다.

장착 단부(46)는 하부 측면(60)의 후방 단부를 지나 위에서 돌출하는 상부 측면(58)의 오프셋 부분(74)에 의해 형성되는 견부(72)를 추가로 포함한다.(도 1, 2, 12 및 14-17). 견부(72)는 축(26)에 실질적으로 평행하며 지지부(42)에 지지되도록 전체적으로 수평방향으로 배향된다. 견부(72)는 공지된 외팔보 지지식 귀부(cantilevered ears)와 같이 후방으로 연장하기보다는 상부 측면(58)과 통합적으로 형성된다. 이러한 배치는, 외팔보 지지식 귀부와 비교할 때, 더 큰 지지력을 갖는 견부(72)를 제공하며 더 적은 금속을 사용하게 한다. 그러나 지지부(42)에 지지되도록 귀부를 제공하는 것도 가능하다.

노즈의 임의의 부분이 때때로 마모 부재로부터의 하중을 지지하는 반면, 안정화 표면(22, 24, 40, 42, 52, 54, 70, 72)은 마모 부재에 가해지는 수직 및 측면 하중을 지지하기 위한 주 표면으로 예정된다. 수직 성분을 갖는 하중이 마모 부재(12)의 굴착 에지(44)를 따라 가해지게 되면, 마모 부재는 노즈로부터 떨어져 전방으로 회전하도록(roll forward) 강제된다. 예를 들어, 아래 방향 하중(L1)이 굴착 에지(44)의 상부에 가해지면(도 1), 마모 부재(12)는 소켓(16)의 전방 안정화 표면(54)이 노즈(14)의 전방 단부에서 안정화 표면(24)에 대해 지지되도록 노즈(14) 상에서 전방으로 회전하도록 강제된다. 마모 부재(12)의 하부 측면(60)의 후방 단부(79)도 역시, 소켓(16)의 후방 안정화 표면(70)이 노즈(14)의 안정화 표면(40)에 대해 지지되도록 노즈(14)의 하부 측면(33)에 대해 윗방향으로 끌리게 된다.

*안정화 표면(40, 70)의 맞물림(engagement)은, 잠금부에 보다 적게 의존하면서, 종래의 집중식 표면(converging surfaces)의 사용과 비교하여 포인트에 대한 더 안정적인 지지를 제공한다. 예를 들어, 안정화 표면(40, 70)이 없는, 집중식의 상부 및 하부 벽에 의해 형성되는 노즈 및 소켓을 구비하는 치부에 하중(L1)이 가해진다면, 마모 부재를 노즈로부터 벗어나게 회전하도록 하는 강제력은 소켓 및 노즈의 후방 단부에서 집중식 벽의 접촉(abutting)에 의해 부분적으로 지지된다. 이러한 집중식 벽은 종방향 축에 대해 축방향으로 기울어지므로, 이들 서로 간의 접촉은 포인트를 전방 방향으로 강제하게 되며, 이는 잠금부에 의해 지지되어야만 한다. 따라서, 이와 같은 공지의 구성에서는, 포인트를 노즈에 유지하기 위해서는 더 큰 잠금부가 필요하다. 계속해서, 더 큰 잠금부는 노즈 및 포인트에서 더 큰 개구를 필요로 하게 되며, 따라서 조립체의 전체 강도를 감소시키게 된다. 본원발명에서는, (안정화 표면(24, 54)과 관련하여) 안정화 표면(40, 70)이 종방향 축(26)에 대해 실질적으로 평행하여 마모 부재(12)의 전방방향 강제(forward urging)를 최소화한다. 결과적으로, 마모 부재는 노즈 상에서 안정적으로 지지되어 조립체의 안정성 및 강도를 증가시키고, 마모를 감소시키며, 더 작은 잠금부의 사용을 가능하게 한다.

안정화 표면(22, 42, 52, 72)은 윗방향으로 향하는 수직 하중에 대해서도 본질적으로 동일한 방식으로 기능한다. 윗방향으로 향하는 하중(L2)(도 1)은 소켓(16)의 전방 안정화 표면(52)이 노즈(14)의 전방 단부 상의 안정화 표면(22)에 대해 지지되도록 한다. 노즈(14) 상의 마모 부재(12)의 윗방향 회전도 노즈(14) 및 마모 부재(12)의 후방 단부에서 지지부(42)에 지지되는 견부(72)에 의해 지지된다. 이러한 안정화 표면(22, 42, 52, 72)은 안정화 표면(40, 70)보다 더 작은 표면을 가질 수 있는데, 이는 하중의 대부분이 후방 및 아래 방향일 것으로 예상되기 때문이다.

앞서 기술한 바와 같이, 도시된 실시예에서는, 안정화 표면(24, 40, 54, 70)이 횡방향으로 각도를 이룬다(angled). 바람직하게는, 이러한 경사진 안정화 표면이 대칭적이나, 비 대칭적인 배치도 가능하다. 안정화 표면(24, 40, 54, 70)의 가로방향 경사로 인해서 이들 안정화 표면은 하중(L3)(도 1)과 같은 측면 하중을 지지할 수 있다. 예를 들어, 측면 하중(L3)의 인가는 마모 부재(12)가 노즈(14) 상에서 측방향으로 기울어지도록 한다. L3가 가해지는 측면 상의 전방 안정화 표면(54)은 측방향으로 안쪽으로 밀려져서 노즈(14) 상의 전방 안정화 표면(24)에 대해 지지된다. 소켓(16)의 대향 측벽상의 각면(70)의 후방 부분(79)은 상응하는 각면(40)에 대해 지지되도록 안쪽으로 당겨진다. 대향하는 안정화 표면(24, 54, 40, 70)은 반대 방향으로 향하는 측면 하중에 대해 동일한 방식으로 작용한다.

동일한 표면에 대해서는 수직 및 측면 하중 모두를 지지하는 것이 유리하다. 버킷이나 다른 굴착기가 지반을 통해 밀어 넣어짐에 따라, 통상적으로 하중은 변화되는 방향에서 가해지게 된다. 측방향으로 경사진 표면에 의하여, 하중이, 예를 들어 다소 수직 방향인 하중에서 다소 측면적인 하중으로 변화한다 하더라도, 동일한 표면 간의 지지 결합(bearing engagement)이 지속되게 된다. 이러한 구성으로써, 포인트의 이동 및 구성요소의 마모가 감소될 수 있다. 안정화 표면(22, 42, 52, 72)은 바람직한 실시예에서는 기울어지지 않는데, 이는 대부분의 하중이 후방 및 아래 방향으로 향할 것으로 예상되기 때문이며, 이러한 방향에서 수평 안정화 표면을 사용함으로써 더 적은 깊이를 갖는 조립체의 구성이 가능하게 된다.

안정화 표면(22, 24, 40, 42, 52, 54, 70, 72)은 바람직하게는 평면형이지만, 다른 형상을 가질 수도 있다. 예를 들어, 안정화 표면은 넓은 볼록 또는 오목 만곡부를 구비하여 형성될 수 있다. 또한, 후방 안정화 표면(40, 70)은 소켓 및 노즈의 후방 단부에 또는 그 근방에 위치할 때 일반적으로 가장 효과적이다. 그러므로 도시된 실시예에서, 안정화 표면(40, 70)의 전방 부분은 전방 지점을 향해 가늘어지게 된다. 물론, 전방 부분이 기타의 좁아지는 형상, 집중되지 않는 형상을 갖거나, 완전히 제거될 수도 있다. 추가로, 임의의 안정화 표면 또는 그 전체의 한 부분 상에서만 지지가 이루어질 수도 있다.

일 구성에서, 잠금부(17)는 노즈(14)의 일 측면에 형성된 포켓 또는 공동(83) 및 마모 부재(12)에 형성된 관통-홀(81) 형태의 개구 내로 설치된다(도 1-2). 잠금부(17)는 잠금부(17)가 마모 부재(12)를 노즈(14)에 고정하는 고정 위치(도 1, 2 및 30)와 마모 부재(12)가 노즈(14) 상에 설치되거나 이로부터 제거될 수 있는 해제 위치(도 31 및 32) 사이에서 이동가능하다.

관통-홀(81)은 바람직하게는 측면 각면(66)을 통해 연장하나(도 1, 2 및 12-16), 마모 부재의 다른 부분에 형성될 수도 있다. 관통-홀(81)은 두 개의 단부벽(85, 87), 전방벽(89) 및 후방벽(91)을 갖는 대체적인 직사각형 형태를 가지지만, 다른 형태를 가질 수도 있다. 일 단부벽(85)은 둥글려진 벌브(bulb) 형태의 피벗 부재(93)를 형성한다(도 16). 벌브(93)는 바람직하게는 노즈(14)를 향해 안쪽으로 구부러져, 벌브가 마모되는 위험을 경감시킨다. 벌브(93)는 전체적으로 마모 조립체에 대해 종방향으로 연장하는 축을 형성하며, 사용하는 동안에 하중이 최소화되도록 구성된다. 대향하는 단부벽(87)은 전체적으로 단부벽(85)을 향해 연장하는 돌출부 형태의 멈춤부(95)를 형성한다. 후방벽(91)은 바람직하게는, 소켓(16) 내부로 연장하여 오직 한 측면만을 고정하는 잠금부로 인해 기부(15) 상에서 마모 부재(12)가 기울어지는 경향을 감소시키도록 지지 운동을 안쪽으로 이동시키고 잠금부에 대한 더 큰 지지 표면을 제공하는, 확장된 부분(91a)을 포함한다. 노즈(14)는 후방벽(91)의 내측 연장부를 수용하기 위한 요부(94)를 포함한다.

잠금부(17)(도 18-22)는 좁은 단부(103), 넓은 단부(105), 전방 표면(107), 및 후방 표면(109)을 포함하나, 다른 형태도 가능하다. 좁은 단부(103)는 피벗 부재(113)로서 형성되는데, 이는 바람직하게는 단부벽(85) 상의 벌브(93)와 함께 작동하도록 아치형의 요부를 형성하여 잠금부가 고정 및 해제 위치 사이에서 피벗 방식으로 회전하게 한다. 피벗 부재(93, 113)는 마모 부재(12) 상의 요부 및 잠금부(17) 상에 벌브가 형성되도록 역전될 수 있거나, 또는 피벗 축을 형성하는 다른 구성을 가질 수도 있다. 넓은 단부(105)는 단부벽(87)과 함께 작동하여 잠금부(17)를 고정 및 해제 위치에 유지하는 걸쇠 구조물(115)을 포함한다. 또한, 피벗 부재(93)가 단부벽(87) 상에 형성되고 걸쇠 구조물(115)이 단부벽(85)과 맞물리도록 조정될 수 있다 하더라도, 이들은 바람직하게는 설치 및 해제 동안에 인접한 마모 조립체와의 차단을 최소화하기 위해 도시된 바와 같이 형성된다.

도시된 실시예에서, 잠금부(17)는 모두 접착되거나 아니면 함께 고정되는 몸체(110), 탄성 부재(112) 및 쉴드(shield)(114)로 이루어진다. 몸체(110)는 단부벽(87) 및 멈춤부(95)와 맞물리는 걸쇠 구조물(115)을 형성한다. 쉴드(114)는 벌브(93)와 맞물리도록 탄성 부재(112) 위에 놓인다. 탄성 부재(112)는 잠금부(17)에 탄성적인 압축성을 제공한다.

노즈(14)의 공동(83)은 바람직하게는 함께 모여 전체적으로 L-자 형상을 갖는 기부벽(129, 131), 전방벽(133), 및 후방벽(135)을 형성한다(도 4, 6, 7 및 8). 공동(83)이 노즈(14)를 통해 연장하지 않으므로, 이는 한층 더 큰 노즈 강도를 유지시킨다. 기부벽(129)은 과도한 삽입을 방지하기 위하여 잠금부(17)가 설치될 수 있는 플랫폼(platform)을 제공한다. 기부벽(131)은 바람직하게는 고정 위치로 회전할 때 잠금부(17)의 아치형 경로를 따르도록 만곡된다.

잠금부(17)는, 고정 위치와 해제 위치 간의 잠금부의 피벗 운동을 위해 피벗 부재(113)가 벌브(93)에 대해 지지되도록, 관통-홀(81) 내부로 설치된다(도 23-32). 마모 부재(12)를 고정시키기 위하여, 잠금부(17)는 벌브(93) 주위로 회전하여 공동(83) 내부로 완전히 끼워진다. 바람직한 실시예에서는, 잠금부를 고정 위치로 이동시키기 위하여 공구(T)가 사용된다; 즉, 공구(T)는 벌브(93)의 슬롯(132)(도 12 및 13) 내부로 위치되어 잠금부(17)를 고정 위치로 떼어 놓는데 사용된다(도 23-25). 공구는 탄성 부재(112)의 압착으로 핑거(116)가 멈춤부(95)에 인접한 단부벽(87)을 지나도록 강제할 수 있다. 이러한 위치에서는, 핑거(116)가 소켓(16)의 각면(66)을 방해하여 잠금부(17)가 고정 위치로부터 벗어나서 이동하는 것을 방지한다. 결과적으로, 단부벽(87)은 잠금부(17)에 대한 멈추개(catch)로서 작동한다. 멈추개로서 작동하기 위한 별도의 구조물이 사용될 수는 있으나 필수적인 것은 아니다. 잠금부(17)가 바람직하게는 두 개의 이격된 핑거(116)를 가지지만, 단일 핑거(116)가 사용될 수도 있다. 요부(134)는 바람직하게는 마모 부재(12)의 외부 표면(125)에 제공되어 공구(T)의 원하는 운동을 수용한다. 그러나 다른 지렛대 작동 배치(prying arrangement)도 사용될 수 있다.

고정 위치에서는, 잠금부(17)의 전방 표면(107)이 공동(83)의 전방벽(133)에 마주하며, 잠금부(17)의 후방 표면(108)은 관통-홀(81)의 후방벽(91)에 마주한다. 이러한 방식으로 마모 부재(12)는 기부(15)에 확실하게 고정된다. 도시된 실시예에서는, 걸쇠 구조물(115)이 각면(66) 뒤에 배치되어 조립체로부터 잠금부가 해제되는 것을 방지하는 핑거(116)를 포함하며; (비록 잠금부(17)가 바람직하게는 단부벽(87)에 대해 타이트하지는 않지만) 탄성 부재(112)는 잠금부(17)의 삽입 이후에 핑거(116)를 각면(66) 뒤로 편향시킨다. 이러한 위치에서, 잠금부(17)의 외부 표면(123)은 마모 부재(12)의 외부 표면(125)에 대해 약간 오목하게 들어가거나 또는 이와 전체적으로 정렬된다(도 30). 이러한 방식으로, 잠금부는 부분적으로 마모가 방지되며 버킷 내부로의 토양 물질의 유입을 방해하지 않게 된다.

잠금부(17)는 추가로 넓은 단부(105)를 따라 요부(120)를 포함한다. 노치(notch)(120)는 잠금부(17)를 그 해제 위치에 유지하기 위하여 멈춤부(95)를 수용하며(도 23, 31 및 32); 탄성 부재(112)는 잠금부를 이러한 위치에 해제 가능하게 유지한다. 돌출부(120a)는 바람직하게 요부(120)의 말단 단부에서 바깥쪽으로 연장하여 잠금부(17)가 관통-홀(81)의 밖으로 이동하는 것을 방지한다. 바람직한 구성에서, 잠금부(17)는 마모 부재(12)의 관통-홀(81)으로부터 옮겨질 필요가 전혀 없다. 잠금부(17)는, 제조시 및 고객에게 운반될 때, 마모 부재(12) 내에 (해제 위치로) 설치된다(도 30a). 고객은 사용할 필요가 있을 때까지, 잠금부가 이 내부에 있는 채로 마모 부재를 보관한다. 함몰부(130)가 노즈(14)에 바람직하게 제공되어 결합된 마모 부재와 잠금부의 설치 동안에 그 해제 위치에 있는 잠금부(17)가 통과할 수 있게 한다(도 4 및 7). 포인트의 설치 동안에 벌브(93)의 통과를 허용하기 위해서 릴리프(relief)(130a)도 바람직하게 제공된다. 이후, 잠금부는 그 고정 위치로 회전하여 마모 부재(12)를 기부(15)에 고정시킨다(도 30). 이러한 구성은 운송 및 보관 비용을 줄이며, 실질적으로 입고 중에 또는 현장의 설치 장소에서 잠금부가 손실될 수 없게 하며, 설치 프로세스를 용이하게 한다. 그렇지만, 잠금부(17)는 운송, 보관, 교체, 설치 및/또는 제거를 위해 필요하다면 마모 부재로부터 완전하게 제거될 수 있다.

전술한 바와 같이, 잠금부(17)는 고정 위치에 배치되어 마모 부재(12)를 기부(15)에 고정시킨다. 잠금부(17)는 바람직하게 기부(15)가 없이 해제 위치에서 마모 부재(12)와 함께 결합되어 운송 및/또는 보관된다. 잠금부(17)는 필요하다면 고정 위치 또는 어떤 후방 위치에서 보관 및/또는 운송되도록 구성될 수 있다. 잠금부(17)는, 바람직하게, 노즈(14)가 없을 때 잠금부(17)가 관통-홀(81)을 통해 소켓(16) 내부로 떨어지는 것을 방지하는 받침대(128)를 포함한다.

잠금부(17)는 추가로 노치(122, 124, 126)를 포함하는데, 이는 조립체로부터 잠금부(17)의 제거를 보조하기 위해 제공된다(도 18 및 22). 구체적으로, 잠금부(17)를 고정 위치로부터 해제 위치로 피벗시키기 위해 필요할 때, 노치(122, 124, 126)(도 26-29)를 맞물기 위해 공구(T)가 사용된다. 예를 들어, 잠금부(17)를 해제할 때, 공구는 먼저 노치(126) 내에 위치되고(도 26) 탄성 부재(112)의 편향력에 대항하여 잠금부(17)를 벌브(93)를 향해 편향시키기 위하여(도 27) 그리고 핑거(116)가 단부벽(87)을 지나 회전하여 관통-홀(81)의 외부에 놓이도록 잠금부(17)를 회전시키기 위하여(도 28) 멈춤부(95)를 지레 받침으로서 사용하여 이동된다. 이후 공구(T)는 연속적으로 노치(124 및 122) 내에 위치되어 잠금부(17)를 해제 위치로 회전시킨다. 연속적인 노치는 더 나은 지레 작용 및 사용 용이성을 위한 것이다.

일 구성에서는, 잠금부(17)의 전방 및 후방 표면(107, 109)이 포켓(83)의 대향하는 전방 및 후방벽(133, 135)에 전체적으로 평행하다. 이러한 방식으로, 잠금부와 포켓 사이에 견고한 결합이 형성될 수 있다. 그렇지만, 대안적인 실시예에서는, 잠금부(17)의 표면(107 및 109)이 내부 측면(149)을 향해 모여, 마찬가지로 모이는 포켓(83)의 벽(133, 135)에 맞물린다. 이러한 방식으로, 벽은 완전히 위치될 때까지는 맞물리지 않으므로, 잠금부는 포켓(83)으로부터 보다 용이하게 제거되고 삽입될 수 있다.

대안적인 실시예에서는, 마모 조립체(210)가 리퍼 기계(ripper machine)용 치부로서 도시된다(도 33-37). 마모 조립체는 포인트 형태의 마모 부재(212), 리퍼 암에 고정되도록 조정된 기부(215), 그리고 마모 부재(212)를 기부(215)에 고정시키기 위한 잠금부(217)를 포함한다. 기부(215)는 마모 부재(212)의 소켓(216) 내에 수용되는 노즈(214)를 포함한다. 노즈(214) 및 소켓(216)의 구성은 마모 조립체(10)와 관련하여 위에서 설명한 노즈(14) 및 소켓(16)과 대체로 동일하다. 그렇지만, 도시된 바와 같이, 잠금 구성과 관련된 구조의 생략 및 측면 표면(43, 71)의 생략과 같이, 일부 변화가 있다. 또한, 다양한 표면의 치수에도 상대적인 변화가 있을 수 있다. 노즈(214) 및 소켓(216)은 각각 전체적으로 삼각형의 전방 단부(220)를 포함하는데, 이는 후방을 향해서 6개의 각면을 갖는 구조로 변이된다. 도시된 예에서는, 노즈 및 소켓이 마모 조립체(10)에서와 같이 이후에 8개의 각면을 갖는 구조로 변이되지는 않는다(그렇지만 필요하다면 그렇게 될 수도 있다).

조립체(210)에서, 잠금부(217)는 본 명세서에 참조로 병합되는 미국 특허 US 7,174,661호에 개시된 것과 같은 웨지(wedge)(230) 및 스풀(spool)(231)을 포함한다. 웨지(230)는 원뿔 형상을 가지며 나선형 홈(234) 형태의 나사 구조를 갖는다(도 34 및 37). 스풀(231)은 한 쌍의 암(236) 및 이들 암을 상호 연결하는 몸체(238)를 포함한다. 몸체(238)는 웨지(230)가 수용되는 홈통(trough)(240)을 형성한다. 홈통(240)은 홈(234) 내에 수용되기 위한, 이격된 나선형 융기부(242)를 포함한다. 이러한 방식으로, 렌치나 다른 공구로 웨지를 돌려 조립체 내부로 집어넣을 수 있도록, 웨지(230)가 스풀(231)에 나사결합된다.

구멍(283)은 노즈(214)의 중간 부분을 통해 수평으로 연장하여 잠금부(217)를 수용하지만(도 33), 수직 또는 대각으로 연장할 수도 있다. 마모 부재(212)는 한 쌍의 관통-홀(281)을 형성하는데, 이는 노즈(214)가 소켓(216) 내부로 완전히 수용되면 구멍(283)과 전체적으로 정렬한다(도 33-37). 관통-홀(281) 및 구멍(283)은 함께 잠금부(217)를 수용하기 위한 개구(285)를 형성한다. 웨지(230)는 구멍(283)의 전방벽(292)에 대해 지지되는 반면 암(236)은 관통-홀(281)의 후방 단부(290)에 지지된다. 암(236)은 각각, 바람직하게, 사용과정 동안에 잠금부(217)가 부주의하게 배출되는 것을 방지하기 위하여 마모 부재(212) 내에 형성되는 릴리프(296) 내에 놓이도록 립(lip)(294)을 포함한다(도 37). 대안으로서, 잠금부(217)는 (암이 없이) 스풀이 전방벽(292)에 맞물리고 웨지가 후방 단부(290)와 맞물리도록 역전될 수 있다.

사용에 있어서, 관통-홀(281)이 구멍(283)과 정렬되어 함께 개구(285)를 형성하도록, 마모 부재(212)가 노즈(214) 위에 배치된다. 잠금부(217)는 암(236)이 관통-홀(281)의 후방 단부(290)에 대해 지지되고 웨지(230)가 홈통(240) 내에 헐 겁게 수용되면서 개구(285) 내부로 배치된다. 웨지(230)는, 나선형 홈(234) 내에 융기부(242)가 수용되어 잠금부가 마모 부재(212)를 기부(215)에 견고하게 고정할 때까지 개구(285) 내부로 웨지를 계속 당기도록 회전된다.

상기한 설명은 본원발명의 바람직한 실시예에 관한 것이다. 청구범위에서 한정되는 바와 같이 본원발명의 사상이나 더 넓은 태양으로부터 벗어나지 않고도 다른 변경이 이루어지거나 다양한 다른 실시예들이 사용될 수 있다.

Claims

굴착 장비용 마모 조립체(10)로서,
굴착 장비 상에 기부(15)를 수용하기 위한 공동(16), 및 잠금 개구(81)를 갖는 마모 부재(12), 및
잠금부(17)로서, 상기 잠금부(17)가 상기 공동(16) 내로 수용되는 기부(15)에 상기 마모 부재(12)를 고정하는 미리 예정된 고정 위치 및 상기 마모 부재(12)가 상기 기부(15) 상에 설치될 수 있는 미리 예정된 해제 위치 사이에서의 조정을 위해, 잠금 개구(81) 내에서 상기 마모 부재(12)에 고정되는 잠금부(17)를 포함하고,
상기 잠금부(17)는, 상기 공동(16) 내에 기부(15)의 삽입과 무관하게, 미리 예정된 고정 위치 및 미리 예정된 해제 위치 모두에서 상기 마모 부재(12)에 고정되는,
굴착 장비용 마모 조립체.
제 1 항에 있어서,
상기 잠금부(17)가 몸체(110) 및 탄성 부재(112)를 포함하는
굴착 장비용 마모 조립체.
제 1 항에 있어서,
상기 잠금부(17)는, 상기 잠금부(17)가 미리 예정된 고정 위치로 이동될 때 상기 기부(15) 상의 상보적인 표면(133)과의 반대편으로 이동되는, 지지 표면(107)을 포함하는
굴착 장비용 마모 조립체.
제 1 항에 있어서,
상기 잠금부(17)는 상기 미리 예정된 고정 위치와 상기 미리 예정된 해제 위치 사이에서 상기 잠금부(17)를 이동시키기 위한 공구-수용 구성부(122, 124, 126)를 포함하는
굴착 장비용 마모 조립체.
제 2 항에 있어서,
상기 탄성 부재(112)는 상기 미리 예정된 고정 위치와 상기 미리 예정된 해제 위치 사이에서 상기 몸체(110)의 이동에 저항하는
굴착 장비용 마모 조립체.
제 2 항에 있어서,
상기 몸체(110) 및 상기 탄성 부재(112)는 상기 잠금 개구(81) 내에 일체적 유닛으로 삽입되기 위해 서로에게 고정되는
굴착 장비용 마모 조립체.
제 2 항에 있어서,
상기 몸체(110)는 상기 미리 예정된 고정 위치와 상기 미리 예정된 해제 위치 사이에서 조정될 때 일 회전보다 작게 축(93)을 중심으로 이동되는
굴착 장비용 마모 조립체.
제 2 항에 있어서,
상기 몸체(110)는 상기 미리 예정된 고정 위치와 상기 미리 예정된 해제 위치 사이의 이동을 가져오는 나사 연결이 없는,
굴착 장비용 마모 조립체.
제 2 항에 있어서,
상기 몸체(110)는 미리 예정된 고정 위치와 미리 예정된 해제 위치에 잠금부(17)를 유지하기 위해 걸쇠 구조물(115)을 포함하는
굴착 장비용 마모 조립체.
제 5 항에 있어서,
상기 몸체(110) 및 상기 탄성 부재(122)는 상기 잠금 개구(81) 내에 일체적 유닛으로 삽입되기 위해 서로에게 고정되는
굴착 장비용 마모 조립체.
제 10 항에 있어서,
상기 몸체(110)는 미리 예정된 고정 위치와 미리 예정된 해제 위치에 잠금부(17)를 유지하기 위한 걸쇠 구조물(115)을 포함하는
굴착 장비용 마모 조립체.
제 11 항에 있어서,
상기 몸체(110)는 상기 미리 예정된 고정 위치와 상기 미리 예정된 해제 위치 사이에서 조정될 때 일 회전보다 작게 축(93)을 중심으로 이동되는
굴착 장비용 마모 조립체.
제 12 항에 있어서,
상기 몸체(110)는 상기 미리 예정된 고정 위치와 상기 미리 예정된 해제 위치 사이의 이동을 가져오는 나사 연결이 없는,
굴착 장비용 마모 조립체.
굴착 장비용 마모 조립체(10)로서,
굴착 장비 상에 기부(15)를 수용하기 위한 공동(16), 및 잠금 개구(81)를 갖는 마모 부재(12), 및
잠금부(17)를 포함하고,
상기 잠금부(17)는, 상기 잠금부(17)가 상기 굴착 장비에 상기 마모 부재(12)를 고정하는 고정 위치와 상기 마모 부재(12)가 상기 기부(15) 상에 설치될 수 있는 해제 위치 사이의 이동을 위해, 그리고 상기 마모 부재(12)와 단일의 일체화된 구성요소를 형성하기 위해, 상기 공동(16) 내에 기부(15)의 삽입과 무관하게, 상기 잠금 개구(81) 내에 상기 마모 부재(12)에 일체로 고정되고,
상기 잠금부(17)는 (i) 상기 고정 위치와 상기 해제 위치 사이에서 상기 잠금부(17)를 이동시키기 위한 공구-수용 구성부(122, 124, 126), 상기 고정 위치와 해제 위치 내에 상기 잠금부(17)를 유지하는 걸쇠 구성물(115), 및 상기 잠금부(17)가 상기 고정 위치로 이동될 때 상기 기부(15) 상의 상보적인 표면(133)과의 반대편으로 이동되는 지지 표면(107)을 갖는 몸체(110), (ii) 상기 고정 위치 및 해제 위치 각각에서 상기 잠금부(17)를 해제 가능하게 유지하는 탄성 부재(112)를 포함하는
굴착 장비용 마모 조립체.
굴착 장비용 마모 조립체(10)로서,
잠금 개구(81)를 갖는 마모 부재(12), 및
상기 마모 부재(12)의 잠금 개구(81) 내에 단일체로서 설치되기 위해 함께 고정되는 몸체(110) 및 탄성 부재(112)를 포함하는 잠금부(17)로서, 설치 동안 상기 잠금부(17)를 떨어뜨릴 위험을 줄이기 위해 고정 위치 및 해제 위치 모두에서 해제 가능하게 고정가능한, 잠금부(17)를 포함하고,
상기 잠금부(17)는, 상기 잠금부(17)가 상기 굴착 장비에 상기 마모 부재(12)를 고정하는 고정 위치와 상기 마모 부재(12)가 기부(15) 상에 설치될 수 있는 해제 위치 사이에서, 상기 잠금 개구(81) 내에서 이동할 수 있는,
굴착 장비용 마모 조립체.
제 15 항에 있어서,
상기 몸체(110)는, 상기 잠금부(17)가 상기 고정 위치로 이동될 때 상기 기부(15) 상의 상보적인 표면(133)과의 반대편으로 이동되며 상기 잠금부(17)가 상기 해제 위치로 이동될 때 상기 기부(15) 상의 상보적인 표면(133)과의 반대편으로부터 나오게 이동되는, 지지 표면(107)을 포함하는
굴착 장비용 마모 조립체.
제 16 항에 있어서,
상기 잠금부(17)는 상기 고정 위치와 상기 해제 위치 사이에서 상기 잠금부(17)를 이동시키기 위한 공구-수용 구성부(122, 124, 126)를 포함하는
굴착 장비용 마모 조립체.
굴착 장비용 마모 조립체(10)로서,
서로 결합되어 설치 및 사용 중에 하나의 일체화된 구성요소로 유지되는 마모 부재(12) 및 잠금부(17)를 포함하고,
상기 잠금부(17)는, 상기 잠금부(17)가 상기 굴착 장비에 상기 마모 부재(12)를 고정하는 고정 위치와 상기 마모 부재(12)가 기부(15) 상에 설치될 수 있는 해제 위치 사이에서, 조정가능하고, 그리고
상기 잠금부(17)가 상기 고정 위치와 상기 해제 위치 사이에서의 조정을 가져오는 나사가 없는,
굴착 장비용 마모 조립체.
제 18 항에 있어서,
상기 잠금부(17)는, 상기 잠금부(17)가 상기 고정 위치로 이동될 때 상기 기부(15) 상의 상보적인 표면(133)과의 반대편으로 이동되는 지지 표면(107)을 갖는 몸체(110), 및 상기 고정 위치 및 상기 해제 위치 각각에서 상기 잠금부(17)를 해제 가능하게 유지하는 탄성 부재(112)를 포함하는
굴착 장비용 마모 조립체.
제 19 항에 있어서,
상기 잠금부(17)는 상기 고정 위치와 상기 해제 위치 사이에서 상기 잠금부(17)를 이동시키기 위한 공구-수용 구성부(122, 124, 126)를 포함하는
굴착 장비용 마모 조립체.