(57)【要約】【課題】ガタ発生を抑制できるアタッチメントを提供する。【解決手段】ツース１は、ショベルのバケットに設けられる支持部材１０と、支持部材１０の先端の凸部１１が挿入される凹部２１が基端に設けられ、所定方向（ｘ方向）に突出して延在する取替部材２０と、取替部材２０と支持部材１０とを連結固定するロックピン３０と、を備える。支持部材１０の凸部１１には、２つの凸形状の第１支持面１２ａと第２支持面１３ａが、取替部材２０の延在方向（ｘ方向）に沿って並設され、これにより凸部１１の主面１１ａに二段の凸曲面が設けられる。取替部材２０の凹部２１には、第１支持面１２ａと第２支持面１３ａの凸形状とそれぞれ嵌合する凹形状の第１曲面２２ａ及び第２曲面２３ａが、取替部材２０の延在方向に沿って並設され、これにより凹部２１に二段の凹曲面が設けられる。【選択図】図２
2020114969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に取り付けられるアタッチメントであって、
前記対象物に設けられる支持部材と、
前記支持部材の先端の凸部が挿入される凹部が基端に設けられ、所定方向に突出して延在する取替部材と、
前記取替部材と前記支持部材とを連結固定するロックピンと、
を備え、
前記支持部材の前記凸部には、前記取替部材の延在方向に沿って多段の凸曲面が設けられ、
前記取替部材の前記凹部には、前記多段の支持面の凸形状とそれぞれ嵌合する多段の凹曲面が、前記取替部材の延在方向に沿って設けられる、
アタッチメント。
【請求項２】
前記凸部は、第１主面と第２主面との距離が基端から先端になるほど小さくなるくさび状であり、
前記多段の凸曲面は、前記第１主面と前記第２主面の両方に設けられる、
請求項１に記載のアタッチメント。
【請求項３】
前記多段の凸曲面は、前記凸部の先端側の段のほうが基端側の段より幅が小さく形成される、
請求項１または２に記載のアタッチメント。
【請求項４】
前記多段の凸曲面の各段は、テーパー状に形成される、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のアタッチメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、アタッチメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物に取り付けられるアタッチメントの一例として、ショベルに搭載されるバケットの掘削側の先端部分に脱着可能に取り付けられる複数のツース（掘削具）が挙げられる。ツースは、バケットに固定される基端側の支持部材と、この支持部材に嵌合される先端側の取替部材とを備える。取替部材は、支持部材に取り付けられた状態で、ロック部材が貫入されて支持部材に連結固定される（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−７０４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載される従来の取替部材の支持部材への取り付け構造では、支持部材の先端側のくさび状の凸部に取替部材の基端側の凹部が嵌合することで、支持部材と取替部材とが連結される。凸部と凹部の対向面は主に平面であるので、ロック部材による固定後も取替部材にガタが生じやすい。
【０００５】
本開示は、ガタ発生を抑制できるアタッチメントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態の一観点に係るアタッチメントは、対象物に取り付けられるアタッチメントであって、前記対象物に設けられる支持部材と、前記支持部材の先端の凸部が挿入される凹部が基端に設けられ、所定方向に突出して延在する取替部材と、前記取替部材と前記支持部材とを連結固定するロックピンと、を備え、前記支持部材の前記凸部には、前記取替部材の延在方向に沿って多段の凸曲面が設けられ、前記取替部材の前記凹部には、前記多段の支持面の凸形状とそれぞれ嵌合する多段の凹曲面が、前記取替部材の延在方向に沿って設けられる。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、ガタ発生を抑制できるアタッチメントを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係るツース（アタッチメント）の組立斜視図
【図２】図１に示すツースの分解斜視図
【図３】ツースのｘ方向に沿った縦断面図
【図４】図３中のＡ−Ａ断面図であり、第１支持面を示す図
【図５】図３中のＢ−Ｂ断面図であり、第２支持面を示す図
【図６】ロックピンの分解斜視図
【図７】ロックピンの組立斜視図
【図８】ロックピンの取り付け手順の第１段階（解放状態）を示す図
【図９】ロックピンの取り付け手順の第２段階（中間状態）を示す図
【図１０】ロックピンの取り付け手順の第３段階（固定状態）を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１０】
本実施形態では、実施形態に係るアタッチメントの一例としてのツース１を例示して説明する。
【００１１】
各図において、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向は互いに垂直な方向である。ｘ方向はツース１の支持部材１０に対する取替部材２０の嵌合方向であり、取付状態のロックピン３０の長手方向である。ｙ方向はツース１の幅方向である。ｚ方向はツース１の高さ方向であり、ロックピン３０を溝に嵌合する際の回転軸の方向である。
【００１２】
まず図１〜図５を参照して実施形態に係るツース１の構成を説明する。図１は、実施形態に係るツース１（アタッチメント）の組立斜視図である。図２は、図１に示すツース１の分解斜視図である。図３はツース１のｘ方向に沿った縦断面図である。図４は、図３中のＡ−Ａ断面図であり、第１支持面１２ａ、１２ｂを示す図である。図５は、図３中のＢ−Ｂ断面図であり、第２支持面１３ａ、１３ｂを示す図である。
【００１３】
ツース１は、例えばショベルのバケット（対象物）の掘削側の先端部分に複数設けられる。ツース１は、バケット先端部分からｘ方向に突出し、かつ、ｙ方向に沿って略等間隔で複数個が並設される。以下の説明では、ツース１の延在方向のうちｘ負方向側を「基端側」、ｘ正方向側を「先端側」とも表記する。
【００１４】
図１、図２に示すように、ツース１は、支持部材１０、取替部材２０、ロックピン３０を備える。
【００１５】
支持部材１０は、ツース１の基端側に配置され、バケットの先端部分に固定される。
【００１６】
取替部材２０は、ツース１の先端側に配置され、支持部材１０に嵌合されて脱着可能に取り付けられる。取替部材２０は、爪状の部材であって、ショベルの掘削作業等の繰り返しによって摩耗した場合には、支持部材１０から取り外されて交換することができる。
【００１７】
ロックピン３０は、支持部材１０に嵌合された取替部材２０を連結固定するために装着される。
【００１８】
図２、図３に示すように、支持部材１０の先端側の端部にはｘ正方向に突出した凸部１１が設けられる。図３に示すように、取替部材２０の基端側の端部には、この凸部１１が嵌合する凹部２１が設けられる。
【００１９】
凸部１１は、ｚ方向の寸法が基端から先端になるほど小さくなるくさび状であり、ｚ正方向側の主面１１ａ（第１主面）、ｚ負方向側の主面１１ｂ（第２主面）は共に傾斜面となっている。凸部１１のｚ正方向側の主面１１ａには、第１支持面１２ａと第２支持面１３ａとが設けられる。第１支持面１２ａと第２支持面１３ａは、共にｚ正方向側に突出した曲面であり、ｙ方向の両側から中央にかけて徐々に突出し、ｙ方向の中央が最もｚ正方向側に突出する凸曲面である。第１支持面１２ａは、この傾斜状の主面１１ａの基端側に設けられ、第２支持面１３ａは第１支持面１２ａより先端側に設けられる。第１支持面１２ａの頭頂部は、第２支持面１３ａの頭頂部よりｚ正方向側に突出している。すなわち、第１支持面１２ａと第２支持面１３ａは、凸部１１の主面１１ａ上に二段の凸曲面を形成している。
【００２０】
同様に、凸部１１のｚ負方向側の主面１１ｂにも、第１支持面１２ｂと第２支持面１３ｂとが設けられる。第１支持面１２ｂと第２支持面１３ｂは、共にｚ負方向側に突出した曲面であり、ｙ方向の両側から中央にかけて徐々に突出し、ｙ方向の中央が最もｚ負方向側に突出する凸曲面である。第１支持面１２ｂは、この傾斜状の主面１１ｂの基端側に設けられ、第２支持面１３ｂは第１支持面１２ｂより先端側に設けられる。第１支持面１２ｂの頭頂部は、第２支持面１３ｂの頭頂部よりｚ負方向側に突出している。すなわち、第１支持面１２ｂと第２支持面１３ｂは、凸部１１の主面１１ｂ上に二段の凸曲面を形成している。
【００２１】
二段の凸曲面は、凸部１１の先端側の段のほうが基端側の段より幅が小さく形成される。すなわち、第２支持面１３ａ，１３ｂのｙ方向の寸法は、第１支持面１２ａ，１２ｂのものより小さい。第１支持面１２ａ，１２ｂと第２支持面１３ａ，１３ｂの頭頂部のｙ方向の位置は同一であるので、第２支持面１３ａ，１３ｂは、第１支持面１２ａ，１２ｂより幅方向両側が中心側に狭まっている。また、二段の凸曲面の各段はテーパー状に形成される。すなわち、第１支持面１２ａ，１２ｂと第２支持面１３ａ，１３ｂは、それぞれｘｙ平面に対して傾斜するよう形成されている。第１支持面１２ａ，１２ｂと第２支持面１３ａ，１３ｂの傾斜角度は、相互に同一でも相違してもよいし、主面１１ａ、１１ｂの傾斜角度と同一でも相違してもよい。
【００２２】
一方、取替部材２０の凹部２１には、第１曲面２２ａ，２２ｂと、第２曲面２３ａ，２３ｂとが設けられる。第１曲面２２ａ，２２ｂと、第２曲面２３ａ，２３ｂは、凸部１１が凹部２１に嵌合するときにそれぞれ第１支持面１２ａ，１２ｂ、第２支持面１３ａ，１３ｂと対向する位置に設けられ、第１支持面１２ａ，１２ｂ、第２支持面１３ａ，１３ｂと嵌合可能な二段の凹曲面である。これにより、取替部材２０が支持部材１０に嵌合する状態では、図４、図５に示すように、第１支持面１２ａ，１２ｂがそれぞれ第１曲面２２ａ，２２ｂと嵌合し、第２支持面１３ａ，１３ｂがそれぞれ第２曲面２３ａ，２３ｂと嵌合した状態で、凸部１１が凹部２１に挿入されている。これにより、取替部材２０が支持部材１０に取り付けられたときに、支持部材１０に対して取替部材２０のｙ方向のガタが抑制される。
【００２３】
なお、凸部１１に設けられる第１支持面１２ａ，１２ｂ、第２支持面１３ａ，１３ｂは、ｘ方向に沿って３以上の支持面を設け、三段以上の多段の凸曲面を形成する構成でもよい。この場合、凹部２１にも、支持面と同数の曲面が設けられ、三段以上の多段の凹曲面が形成される。ここで、多段の凸曲面とは、支持部材１０の先端側の曲面が基端側の曲面より凸部１１のｚ方向中央に接近するよう段差のついた複数の凸曲面をいう。同様に、多段の凹曲面とは、取替部材２０の基端側の曲面が先端側の曲面より凹部２１のｚ方向中央から離間するよう段差のついた複数の凹曲面をいう。
【００２４】
また、図１、図２に示すように、取替部材２０の基端側の端面には、ｘ負方向側に突出する一対の耳部２４が設けられている。一方、支持部材１０には、取替部材２０が支持部材１０に嵌合する状態のときにこの耳部２４が嵌合する一対の凹状部１４が設けられている。耳部２４と凹状部１４は、それぞれ取替部材２０及び支持部材１０のｙ方向の両端に設けられる。これにより、取替部材２０が支持部材１０に取り付けられたときに、支持部材１０に対して取替部材２０のｚ方向のガタが抑制される。
【００２５】
図２に示すように、ロックピン３０は、ｙ正方向側から取替部材２０及び支持部材１０に取り付けられる。支持部材１０のｙ正方向側の側面には、ロックピン３０が嵌合するための溝１５が設けられる。取替部材２０には、ロックピン３０を内側の支持部材１０の溝１５まで誘導するための孔２５が設けられる。
【００２６】
孔２５は、取替部材２０が支持部材１０に嵌合した状態において、溝１５の一部が露出するよう配置される。支持部材１０に取替部材２０が組み付けられたときに、溝１５と孔２５とは、取替部材２０の側面に開口する内部空間Ａ（図８参照）を形成する。この内部空間Ａはロックピン３０と略同形状であり、ロックピン３０は、この内部空間Ａに嵌入されることで、取替部材２０と支持部材１０とを連結固定する。
【００２７】
なお、図４に示すように、取替部材２０の孔２５がｙ正方向側に設けられるのに対して、支持部材１０の溝１５はｙ正方向側の他に、ｙ負方向側にも設けてもよい。これにより、取替部材２０の方向をｘ軸まわりに１８０°回転させて支持部材１０に嵌合した状態でも、ロックピン３０により取替部材２０を支持部材１０に固定できる。取替部材２０は、バケットに取り付けた状態では、ｚ正方向側またはｚ負方向側の主面２０ａ、２０ｂのいずれか一方が主に掘削面となり摩耗が進みやすい。そこで図４のように支持部材１０のｙ方向両側に溝１５を一対設けることにより、取替部材２０をローテーションでき、すなわち、取替部材２０の方向をｘ軸まわりに１８０°回転させて掘削面となる主面を入れ替えることができるので、取替部材２０を長寿命化できる。
【００２８】
なお、本実施形態では、ｙ正方向側から単一のロックピン３０で固定する構成を例示したが、例えばｙ方向両側から２つのロックピンで固定する構成でもよい。この場合、取替部材２０のｙ負方向側にも孔２５と同様の孔が設けられる。
【００２９】
図２に加えて図６、図７を参照して、実施形態に係るロックピン３０の構成を説明する。図６は、ロックピン３０の分解斜視図である。図７は、ロックピン３０の組立斜視図である。
【００３０】
図２、図６、図７に示すように、ロックピン３０は、本体３１と、ブロック３２と、ボルト３３と、回動部３４とを有する。
【００３１】
本体３１は、例えばＪＩＳ規格に規定される機械構造用炭素鋼、機械構造用合金鋼（たとえばＳ４５Ｃ、ＳＣＭ４３５のほか、同等量の炭素を含むＳＭｎ鋼、ＳＣｒ鋼、ＳＣＭ鋼、ＳＮＣＭ鋼など）、工具鋼、鋳鋼などの金属製であり、溝１５と孔２５とにより形成される一方向に延びる内部空間に嵌入可能な形状であり、長手方向を有する物体である。本体３１のｘ正方向側の一端部３７には、本体３１とは別部材の回動部３４が設けられる。回動部３４は、例えば硬質ゴムなどの弾性材料で形成され、ｚ軸とほぼ並行に設けられる回転軸３５の周りを回動可能に本体３１の一端部３７に取り付けられている。
【００３２】
なお、回動部３４を形成する弾性材料は、ショア硬さが４０〜９０程度のものが好ましく、ショア硬さが８０程度のものがより好ましい。
【００３３】
ブロック３２は、本体３１との対向面に本体３１側に突出する突起３６を有する。この突起３６は、回動部３４と接触する位置に設けられ、ボルト３３によってブロック３２が本体３１に密着して固定されたときに、突起３６が回動部３４を押圧して回動させるようになっている。ブロック３２、ボルト３３も、本体３１と同様に例えば機械構造用炭素鋼などの金属製である。なお、ツース１の支持部材１０や取替部材２０も、本体３１と同様に機械構造用炭素鋼などの金属製である。
【００３４】
本体３１の一端部３７には、本体３１の短手方向の厚みが薄く形成された凹部３７ａが設けられる。凹部３７ａは回転軸３５の方向（ｚ負方向）に凹んで形成されており、回動部３４はこの凹部３７ａに配置される。本体３１の凹部３７ａがある側の表面と、回動部３４の表面とは、ほぼ段差なく面一になっている。このように、回動部３４のｚ方向寸法に合わせて本体３１に凹部３７ａを設けることにより、回動部３４の設置によるロックピン３０のｚ方向寸法の増加を抑制している。
【００３５】
したがって、ｚ方向から視たときに、回動部３４は、本体３１の一端部３７と重畳し、ｙ方向から視たときには一端部３７と並列となる。図６に示すように、本体３１からブロック３２が離間している状態では、回動部３４と一端部３７のｘ正方向側の先端部分の位置はほぼ一致している。一方、図７に示すように、ブロック３２が本体３１に密着固定されて回動部３４が回動すると、回動部３４の先端位置が、一端部３７の先端位置よりｘ正方向側に突出するようになっている。
【００３６】
回動部３４のｘ方向またはｙ方向に面する周面のうち、本体３１からブロック３２が離間している状態のときにｘ正方向側の端面となる部分は、略円弧状の凸曲面３４ａが形成されている。同様に、本体３１の一端部３７も、凸曲面３４ａとほぼ同じ曲率の略円弧状の凸曲面で形成されている。
【００３７】
なお、回動部３４の回転軸３５は、本実施形態ではロックピン３０の長手方向と直交する方向（ｚ方向）に配置されるが、回転軸３５の軸方向はロックピン３０の長手方向と交差する方向であればよい。
【００３８】
図８〜図１０を参照して、ロックピン３０による取替部材２０の支持部材１０への固定構造を説明する。図８は、ロックピン３０の取り付け手順（ロック方法）の第１段階（解放状態）を示す図である。図９は、ロックピン３０の取り付け手順の第２段階（中間状態）を示す図である。図１０は、ロックピン３０の取り付け手順の第３段階（固定状態）を示す図である。図８〜図１０では、ツース１のｘ−ｙ平面に沿った断面図が、ロックピン３０の取り付け部分を拡大視して図示されている。
【００３９】
図８に示すように、支持部材１０に取替部材２０が組み付けられたときに、溝１５と孔２５とは、取替部材２０の側面に開口する内部空間Ａを形成する。この内部空間Ａは、孔２５から支持部材の先端側（ｘ正方向）へロックピン３０を挿入し、ロックピン３０の先端が最奥部（凹曲面１５ａ）に突き当たった状態で、ロックピン３０の先端を中心としてロックピン３０の本体３１を溝１５の方向に回動させることによって、ロックピン３０が嵌入されるよう形成される。つまり、内部空間Ａの最深部がピボット軸受のように機能して、ロックピン３０はピボットのように機能する。
【００４０】
このような内部空間Ａを形成するために、溝１５は、ｘ正方向側（ツース１の先端側）になるほど深さが増すように、底面１５ｂが傾斜状となるよう形成されている。溝１５のｘ正方向側の端部は、ｚ軸と平行な中心軸Ｃを中心とする略円弧状に形成される凹曲面１５ａである。溝１５の平面状の底面１５ｂは、溝１５のｘ負方向側端部から傾斜して凹曲面１５ａと連続的に接続されている。
【００４１】
溝１５の凹曲面１５ａは、ロックピン３０の回動部３４の凸曲面３４ａと略同一の曲率半径で形成されており、ロックピン３０の凸曲面３４ａが突き当たって嵌合した状態で、中心軸Ｃを回動中心としてロックピン３０を回動可能となっている。つまり、溝１５の凹曲面１５ａは、ロックピン３０の回動部３４の凸曲面３４ａを受ける軸受として機能する。
【００４２】
溝１５の底面１５ｂは、ロックピン３０の本体３１の底面部３８が密着できるように、本体３１の底面部３８とほぼ同じ寸法で形成されている。これにより、ロックピン３０の本体３１が溝１５の底面１５ｂの全域を塞ぐことができる。
【００４３】
ロックピン３０の取り付け手順の第１段階（解放状態）では、図８に示すように、ロックピン３０の本体３１が孔２５から支持部材１０の先端側に挿入され、ロックピン３０の回動部３４の凸曲面３４ａが溝１５の凹曲面１５ａに突き当たる。
【００４４】
次に、本体３１の他端部４０側の押圧面３９を溝１５の方向に押し込むと、回動部３４の凸曲面３４ａが溝１５の凹曲面１５ａに沿って中心軸Ｃを中心として（図８では反時計回り）に回動するので、ロックピン３０の本体３１は中心軸Ｃを回動中心として回動しながら、孔２５に進入していく。最終的に、図９に示すロックピン３０の取り付け手順の第２段階（中間状態）のように、本体３１は底面部３８が溝１５の底面１５ｂと当接する位置まで回動して、内部空間Ａに嵌入される。このとき、本体３１の基端側の他端部４０は、孔２５のｘ負方向側の内周面２６と当接する。これにより、ロックピン３０の本体３１が内部空間Ａと隙間なく嵌合し、溝１５と孔２５とを塞いだ状態となる。
【００４５】
次に、孔２５の外側からボルト３３により本体３１にブロック３２が組み付けられる。ブロック３２は、突起３６が本体３１の回動部３４と接触する状態で、ボルト３３がブロック３２の貫通孔４１を通って本体３１のネジ穴４２に螺合されることで、本体３１に固定される。
【００４６】
そして、図１０に示すように、ロックピン３０の取り付け手順の第３段階（固定状態）では、ブロック３２の底面が本体３１の上面と接触する位置までボルト３３がねじ込まれると、ｙ負方向に突出するブロック３２の突起３６が、ｙ正方向側を向き突起３６と対向する回動部３４の受け面３４ｂを押圧する。これにより、回動部３４が回転軸３５を回動中心として（図１０の例では反時計回り）に回動して、この結果、回動部３４の先端３４ｃが本体３１の一端部３７よりｘ正方向側に突出し、ロックピン３０の長手方向の全長が伸びる。
【００４７】
この結果、ロックピン３０の回動部３４の先端３４ｃが溝１５の凹曲面１５ａをｘ正方向側に押圧し、かつ、ロックピン３０の本体３１の基端側の他端部４０が孔２５の内周面２６をｘ負方向側に押圧する状態となる。すなわち、ロックピン３０によって、取替部材２０が基端側に押圧された状態となり、取替部材２０が支持部材１０に対して先端側に抜けないように固定された状態となる。
【００４８】
回動部３４の回転軸３５は、ロックピン３０を図８の第１段階から図９の第２段階に亘って凹曲面１５ａに沿って回動させる際の中心軸Ｃとはずれた位置に設けられる。このように回動部３４は中心軸Ｃに対して偏心することによって、ブロック３２により押圧されたときに先端３４ｃが本体３１より突き出るよう構成されている。なお、回動部３４はブロック３２の押圧に応じて突き出る構成であればよく、本実施形態の偏心とは異なる構成でもよい。例えば、回転軸３５が中心軸Ｃと同一位置でも、回動部３４のｚ方向視の形状を、回動によって回動部３４の一部が本体３１から突き出る形状にする構成でもよい。
【００４９】
図１０の固定状態からロックピン３０を取り外す手順は以下のとおりである。まず図１０の固定状態からボルト３３を緩めてブロック３２を本体３１から取り外して、図９の中間状態にする。次に、本体３１の他端部４０に孔２５から外に出る方向（図９の例では時計回り方向）に外力を加える。外力の付加は、作業員の手で行っても良いし、器具を用いてもよい。これにより、図９の中間状態から図８の解放状態までロックピン１３０を時計回りに回動させて、本体３１を孔２５から取り外し、図８の解放状態まで遷移させる。次いで、図８の開放状態からロックピン３０を他端部４０側に引っ張って、回動部３４を溝１５及び孔２５から抜き出し、ロックピン３０が内部空間Ａから取り外される。
【００５０】
本実施形態の作用、効果を説明する。本実施形態のツース１は、ショベルのバケットに設けられる支持部材１０と、支持部材１０の先端の凸部１１が挿入される凹部２１が基端に設けられ、所定方向（ｘ方向）に突出して延在する取替部材２０と、取替部材２０と支持部材１０とを連結固定するロックピン３０と、を備える。支持部材１０の凸部１１には、２つの凸形状の第１支持面１２ａと第２支持面１３ａが、取替部材２０の延在方向（ｘ方向）に沿って並設され、これにより凸部１１の主面１１ａに二段の凸曲面が設けられる。同様に、２つの凸形状の第１支持面１２ｂと第２支持面１３ｂが、取替部材２０の延在方向に沿って並設され、これにより凸部１１の主面１１ｂに二段ｎ凸曲面が設けられる。取替部材２０の凹部２１には、第１支持面１２ａと第２支持面１３ａの凸形状とそれぞれ嵌合する凹形状の第１曲面２２ａ及び第２曲面２３ａが、取替部材２０の延在方向に沿って並設され、同様に、第１支持面１２ｂと第２支持面１３ｂの凸形状とそれぞれ嵌合する凹形状の第１曲面２２ｂ及び第２曲面２３ｂが、取替部材２０の延在方向に沿って並設され、これにより凹部２１に二段の凹曲面が設けられる。
【００５１】
特許文献１に記載される従来のツースにおける取替部材の支持部材への取り付け構造では、支持部材の凸部と取替部材の凹部の対向面は主に平面であるので、ロック部材による固定後も取替部材にガタが生じやすい。これに対して本実施形態のツース１では、上記構成により、取替部材２０が支持部材１０に嵌合する状態では、凸形状の第１支持面１２ａ，１２ｂがそれぞれ凹形状の第１曲面２２ａ，２２ｂと嵌合し、同様に、凸形状の第２支持面１３ａ，１３ｂがそれぞれ凹形状の第２曲面２３ａ，２３ｂと嵌合した状態となる。これにより、取替部材２０が支持部材１０に取り付けられたときに、支持部材１０に対して取替部材２０が相対的に幅方向（ｙ方向）に移動することが抑制できるので、支持部材１０に対して取替部材２０の幅方向（ｙ方向）のガタが抑制される。
【００５２】
また、ツース１の場合、支持部材１０と取替部材２０はｘ方向を長手方向とする長尺物となり、ショベルのバケットの掘削側の先端部分に取り付けられる。このため、掘削作業時には、主に取替部材２０の先端側から延在方向に沿って外力が支持部材１０へ伝わり、支持部材１０の凸部１１と取替部材２０の凹部２１との間にはｘ方向に圧縮力が付与されやすい。本実施形態では、二段の凸曲面の段差面、すなわち、第１支持面１２ａ，１２ｂと第２支持面１３ａ，１３ｂとの接続面１６（図２、図３参照）が、圧縮力の方向（ｘ方向）に向いて設けられる。このため、取替部材２０の先端側から伝わる圧縮力を、一対の凹状部１４や、取替部材２０の端面に加えて、段差面１６でも受けることができ、ｘ方向の耐荷重性が向上して、支持部材１０に対する取替部材２０のｘ方向のガタを抑制できる。掘削時のｘ方向のガタが抑制できると、取替部材２０がｙ方向に摂動することも少なくなるので、支持部材１０に対する取替部材２０のｙ方向のガタを抑制できる。
【００５３】
さらに、第１支持面１２ａ，１２ｂと第２支持面１３ａ，１３ｂとをこの長手方向に沿って並設することにより、長手方向の位置によらず均一的に、支持部材１０に対する取替部材２０の相対的な移動を抑制できる。この結果、本実施形態のツース１は、支持部材１０に対して取替部材２０の幅方向（ｙ方向）のガタを好適に抑制できる。
【００５４】
また、本実施形態のツース１では、凸部１１は、一対の主面１１ａ、１１ｂとの距離が基端から先端になるほど小さくなるくさび状である。第１支持面１２ａ，１２ｂと第２支持面１３ａ，１３ｂとは、これらの主面１１ａ、１１ｂの両方に設けられる。すなわち、凸部１１のｚ正方向側の主面１１ａには、第１支持面１２ａと第２支持面１３ａとが設けられ、凸部１１のｚ負方向側の主面１１ｂにも、第１支持面１２ｂと第２支持面１３ｂとが設けられる。
【００５５】
この構成により、凸部１１には第１支持面１２ａ，１２ｂと第２支持面１３ａ，１３ｂの組がｚ方向に二組設けられるので、支持部材１０に対して取替部材２０の幅方向（ｙ方向）のガタをより一層抑制できる。
【００５６】
また、本実施形態のツース１では、第１支持面１２ａ，１２ｂと第２支持面１３ａ，１３ｂから成る二段の凸曲面は、凸部１１の先端側の段のほうが基端側の段より幅が小さく形成される。すなわち、基端側の第１支持面１２ａ，１２ｂのｙ方向の寸法が相対的に大きく、先端側の第２支持面１３ａ，１３ｂのｙ方向の寸法が相対的に小さい。この構成により、基端側での耐荷重性や耐ガタツキ性が相対的に強くなり、先端側でも必要十分な耐ガタツキ性を確保できる。
【００５７】
なお、本実施形態のように多段ではなく、単一の凸曲面を凸部１１に設けた場合、凸曲面のｙ方向の幅が細すぎると耐ガタツキ性などの性能が弱くなる。一方、凸曲面のｙ方向の幅が太すぎると、凸曲面の主面からの突出量が特に先端側で大きくなり、これにより取替部材２０の凹曲面も深くなって取替部材２０の先端側の肉厚が薄くなり、強度が低下する虞がある。本実施形態のように多段の凸曲面とすることで、単一の凸曲面のデメリットを解消でき、基端側のよりガタに強い構成と、先端側の強度低下を抑える構成とを両立できる。
【００５８】
また、本実施形態のツース１では、第１支持面１２ａ，１２ｂと第２支持面１３ａ，１３ｂから成る二段の凸曲面の各段は、テーパー状に形成される。すなわち、第１支持面１２ａ，１２ｂと第２支持面１３ａ，１３ｂは、それぞれｘｙ平面に対して傾斜するよう形成されている。これにより、取替部材２０が先端側からの力を受けた際には、第１支持面１２ａ，１２ｂと第２支持面１３ａ，１３ｂが、それぞれ第１曲面２２ａ，２２ｂと、第２曲面２３ａ，２３ｂに対してより先端側に進入して、凸曲面が凹曲面に楔のように嵌り込み、嵌合をより強固にできる。これにより、支持部材１０に対する取替部材２０の摂動を確実に防止でき、支持部材１０と取替部材２０との接触面の摩耗を軽減でき、ツース１の長寿命化を図れる。
【００５９】
また、第１支持面１２ａ，１２ｂと第２支持面１３ａ，１３ｂの凸曲面を多段とすることにより、各凸曲面のテーパー角度を個別に変更できるので、支持部材１０の長手方向の各凸曲面の位置に応じて適切なテーパー角度で各曲面を形成でき、設計の自由度を向上できる。
【００６０】
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
【００６１】
上記実施形態では、内部空間Ａは、孔２５から支持部材の先端側（ｘ正方向）へロックピン３０を挿入して回動させることで、ロックピン３０を嵌入する構成を例示したが、ロックピン３０の挿入方向が一方向であればよく、上記実施形態とは反対に、孔２５から支持部材の基端側（ｘ負方向）へロックピン３０を挿入して回動させる構成でもよい。
【００６２】
上記実施形態では、アタッチメントの一例としてショベルのバケットに取り付けるツース１を例示したが、アタッチメントはツース１以外の物でもよいし、アタッチメントの取り付け対象は、例えば耕運機の爪の取り付け構造など、バケット以外の物に取り付ける構成でもよい。
【００６３】
上記実施形態では、ロックピン３０の回動部３４は、その全体が弾性材料で形成される構成を例示したが、少なくとも溝１５の凹曲面１５ａと接触する部分が弾性材料で形成できればよく、他の部分は本体３１など同様に金属材料で形成する構成でもよい。
【００６４】
また、上記実施形態では、ロックピン３０の回動部３４が弾性材料で形成される構成を例示したが、回動部３４は溝１５の凹曲面１５ａを押圧する力を発生できればよく、弾性材料以外の弾性体で形成されてもよい。弾性体の回動部３４としては、例えば、回動部３４の溝１５の凹曲面１５ａと接触する部分を板ばね等のばねで形成する構成が挙げられる。
【００６５】
上記実施形態では、図２、図６、図７に示すように、ロックピン３０が、本体３１と、ブロック３２と、ボルト３３と、回動部３４とを有する構成を例示したが、ロックピン３０の構成はこれに限られない。ロックピン３０は、少なくとも取替部材２０と支持部材１０とを連結固定することができる要素であればよい。
【符号の説明】
【００６６】
１    ツース（アタッチメント）
１０    支持部材
１１    凸部
１１ａ  主面（第１主面）
１１ｂ  主面（第２主面）
１２ａ、１２ｂ    第１支持面
１３ａ、１３ｂ    第２支持面
１４    凹状部
１５    溝
１５ａ    凹曲面
１５ｂ    底面
１６    段差面
２０    取替部材
２０ａ、２０ｂ    主面
２１    凹部
２２ａ、２２ｂ    第１曲面
２３ａ、２３ｂ    第２曲面
２４    耳部
２５    孔
２６    孔の内周面
３０    ロックピン
３１    本体
３２    ブロック
３３    ボルト
３４    回動部
３４ａ    凸曲面
３５    回転軸
３６    ブロックの突起
３７    本体の一端部
３７ａ    凹部
Ａ    内部空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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