(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの側方開口部を有する地面係合要素を前記少なくとも１つの側方開口部と整列可能な支持構造にしっかり固定するための係止用ピンアセンブリにおいて、
非円形断面形状を有し、前記支持構造内に回転不能な形で選択的に延在するように設定されている本体部分と、
係止位置と解放位置との間で回転可能である、前記本体部分の内部に配置されたシャフト部分であって、内部に形成された開口部を有するシャフト部分と、
前記シャフト部分の前記開口部の内部に回転可能な形で配置されたカムシャフトであって、第１の可動域を通して前記シャフト部分の内部で自由に回転し、第２の可動域を通して前記シャフト部分上に回転力を適用するために前記シャフト部分と協働するように設定されているカムシャフトと、
前記シャフト部分及び前記本体部分のうちの一方により担持され、前記本体部分との関係における前記シャフト部分の回転を選択的に防止するために前記シャフト部分と前記本体部分のうちのもう一方に選択的に機械的に干渉するように構成されている、半径方向に延在する係止用要素とを含む係止用ピンアセンブリ。
【請求項２】
前記係止用要素がロック部分とカムインタフェース部分とを含み、このカムインタフェース部分が前記カムシャフトと選択的に係合可能である、請求項１に記載の係止用ピンアセンブリ。
【請求項３】
前記シャフト部分により担持される付勢用要素を含み、前記付勢用要素が前記係止用要素を、前記本体部分と機械的に係合する位置まで付勢する、請求項１に記載の係止用ピンアセンブリ。
【請求項４】
前記カムシャフトが、前記シャフト部分の軸に対して実質的に平行な軸を中心として回転可能であり、前記カムシャフトが、前記係止用要素を半径方向に変位させるために前記付勢用要素により加えられる力に対抗して前記係止用要素と相互作用する、請求項３に記載の係止用ピンアセンブリ。
【請求項５】
前記シャフト部分は内部に形成された溝を含み、前記本体部分は回転停止用要素を担持し、この回転停止用要素は、前記本体部分との関係における前記シャフト部分の回転範囲を制限するために前記溝の一部分と機械的に干渉している、請求項１に記載の係止用ピンアセンブリ。
【請求項６】
前記本体部分は、半径方向に延在する開口部を内部に伴う内部表面を含み、前記係止用要素は、この係止用要素が前記半径方向に延在する開口部と整列したときに、内部の前記半径方向に延在する開口部の中に自動的に進入するように構成されている、請求項５に記載の係止用ピンアセンブリ。
【請求項７】
前記カムシャフトは内部に形成された溝を含み、前記シャフト部分は回転停止用要素を担持し、この回転停止用要素は、前記シャフト部分との関係における前記カムシャフトの回転範囲を制限するために前記溝の一部分と機械的に干渉している、請求項１に記載の係止用ピンアセンブリ。
【請求項８】
前記カムシャフトは、前記カムシャフトが回転限界に達した後に初めて、加えられたトルク負荷を前記シャフト部分に伝達する、請求項７に記載の係止用ピンアセンブリ。
【請求項９】
前記カムシャフトの前記溝は端部部分を有する部分的に円周方向の溝であり、前記回転停止用要素は前記シャフト部分との関係において所定の場所に固定され、前記回転範囲を超えた場合に前記シャフト部分との関係における前記カムシャフトの回転を防止するために前記端部部分と選択的に係合可能である、請求項７に記載の係止用ピンアセンブリ。
【請求項１０】
少なくとも１つの側方開口部を有する地面係合要素を前記少なくとも１つの側方開口部と整列可能な通路を有する支持構造にしっかり固定するための係止用ピンアセンブリにおいて、
前記支持構造の通路内に導入されるようにサイズ決定及び整形され、内部に形成された第１の開口部を有する本体部分と、
係止位置と非係止位置との間で回転可能である、前記本体部分内の前記第１の開口部の中に配置されたシャフト部分であって、第１の制限された可動域内で前記本体部分の内部で回転可能であり、前記本体部分との関係において第１の回転限界を有するシャフト部分と、
前記シャフト部分及び前記本体部分のうちの一方により担持されかつ、第１の方向の回転及び反対の第２の方向の回転の両方を防止するように前記シャフト部分及び前記本体部分のうちの他方の中に突出する、半径方向に延在する係止用要素とを含む係止用ピンアセンブリ。
【請求項１１】
前記シャフト部分は、内部に形成された第２の開口部を有し、前記係止用ピンアセンブリは、前記シャフト部分の前記第２の開口部内に回転可能な形で配置されたカムシャフトであって、第２の制限された可動域の内部で回転可能であり前記シャフト部分との関係における第２の回転限界を有し、このカムシャフトが前記第２の回転限界に達した場合に前記シャフト部分を回転させるように設定されているカムシャフトを有する、請求項１０に記載の係止用ピンアセンブリ。
【請求項１２】
前記係止用要素がロック部分とカムインタフェース部分とを含み、このカムインタフェース部分が前記カムシャフトと選択的に係合可能である、請求項１１に記載の係止用ピンアセンブリ。
【請求項１３】
前記シャフト部分により担持される付勢用要素を含み、前記付勢用要素が前記係止用要素を、前記本体部分と機械的に係合する位置まで付勢する、請求項１１に記載の係止用ピンアセンブリ。
【請求項１４】
前記カムシャフトが、前記シャフト部分の軸に対して実質的に平行な軸を中心として回転可能であり、前記カムシャフトが、前記係止用要素を半径方向に変位させるために前記付勢用要素により加えられる力に対抗して前記係止用要素と相互作用する、請求項１３に記載の係止用ピンアセンブリ。
【請求項１５】
前記シャフト部分は内部に形成された溝を含み、前記本体部分は回転停止用要素を担持し、この回転停止用要素は、前記本体部分との関係における前記シャフト部分の回転範囲を制限するために前記溝の一部分と機械的に干渉している、請求項１１に記載の係止用ピンアセンブリ。
【請求項１６】
前記カムシャフトは、内部に形成された溝を含み、前記シャフト部分は回転停止用要素を担持し、この回転停止用要素は前記シャフト部分との関係における前記カムシャフトの回転範囲を制限するために前記溝の一部分と機械的に干渉している、請求項１１に記載の係止用ピンアセンブリ。
【請求項１７】
係止用ピンアセンブリを用いて土壌係合用機器上に担持されたアダプタに摩耗部材を係止するか又はこのアダプタから摩耗部材を係止解除するための方法において、
前記係止用ピンアセンブリの本体部分の少なくとも一部を前記摩耗部材及び前記アダプタに配置するステップと、
前記係止用ピンアセンブリのシャフト部分及び前記本体部分のうちの一方により担持される係止用要素が、前記シャフト部分及び本体部分のうちの他方の係止用中ぐり内で半径方向に変位して第１の方向及び反対の第２の方向で前記本体部分との関係における前記シャフト部分のさらなる回転を防止して前記係止用ピンアセンブリが前記アダプタからの前記摩耗部材の取外しを防止するまで、前記第１の方向で前記本体部分との関係において、前記係止用ピンアセンブリの前記本体部分の開口内に配置された前記係止用ピンアセンブリの前記シャフト部分を第１の可動域を通して回転させるステップと、を含む方法。
【請求項１８】
前記シャフト部分を第１の可動域を通して回転させるステップの前において、カムシャフトがシャフト部分上のストッパ要素と係合するまで、第２の可動域を通って第１の方向に前記シャフト部分との関係においてカムシャフトを回転させるステップを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記係止用要素が前記第２の方向での前記本体部分との関係における回転をもはや防止しなくなるように前記カムシャフトが前記係止用要素を変位させるまで、前記第２の方向に前記シャフト部分との関係において前記カムシャフトを回転させるステップと、
前記シャフト部分が前記アダプタからの前記摩耗部材の取外しを可能にするように位置づけされるまで前記カムシャフトの回転を継続することによって前記第２の方向に前記本体部分との関係において前記シャフト部分を回転させるステップとを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記カムシャフトが前記係止用要素を変位させるまで前記第２の方向で前記シャフト部分との関係において前記カムシャフトを回転させるステップが、
係止位置に向かって前記係止用要素を付勢する付勢用要素を圧縮するステップを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
少なくとも１つの側方開口部を有する地面係合要素を前記少なくとも１つの側方開口部と整列可能な支持構造にしっかり固定するための係止用ピンアセンブリにおいて、
第１の位置と第２の位置との間で前記地面係合要素に対して回転可能である、第１のシャフト部分であって、内部に形成された開口部を有する第１のシャフト部分と、
前記第１のシャフト部分の前記開口部の内部に回転可能な形で配置され、この第１のシャフト部分との関係において回転可能な第２のシャフト部分であって、第１の可動域を通して前記第１のシャフト部分の内部で回転し、第２の可動域を通して前記第１のシャフト部分上に回転力を適用するために前記第１のシャフト部分と協働するように設定されている第２のシャフト部分と、
前記第１のシャフト部分及び前記第２のシャフト部分のうちの一方により担持され、前記地面係合要素との関係における前記第１のシャフト部分及び前記第２のシャフト部分のうちの一方の回転を選択的に防止するために選択的に半径方向に突出及び後退するように構成されている、半径方向に延在する係止用要素とを含む係止用ピンアセンブリ。
【請求項２２】
前記係止用要素がロック部分とカムインタフェース部分とを含み、係止用ピンアセンブリがカムを含み、前記カムインタフェース部分が前記係止用要素を後退させるために前記カムと選択的に係合可能である、請求項２１に記載の係止用ピンアセンブリ。
【請求項２３】
前記第１のシャフト部分と前記第２のシャフト部分のうちの一方により担持される付勢用要素を含み、前記付勢用要素が前記係止用要素を、前記第１のシャフト部分及び前記第２のシャフト部分のうちの一方の前記地面係合要素との関係における回転を機械的に防止する位置まで付勢する、請求項２１に記載の係止用ピンアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、掘削歯アセンブリの構成要素をしっかり固定する係止用ピンアセンブリを含む掘削歯アセンブリに向けられている。より詳細には、本開示は、偶発的な係止解除を防止するための回転干渉を伴う改良型係止用構造を有する解除可能な係止用ピンアセンブリによってしっかり固定された掘削歯アセンブリに向けられている。
【背景技術】
【０００２】
材料を変位させるための装置、例えば建設、採鉱及び他の土壌移動用機器上に見られる掘削用バケットなどは、多くの場合、土壌係合用歯などの交換可能な摩耗部分を含んでいる。これらの部分は多くの場合、掘削用バケットなどのより大きいベース構造によって、取外し可能な形で担持され、変位中の土壌又は他の材料と磨損接触する。例えば、掘削用バケットなどの掘削機器上に提供された掘削歯アセンブリは、典型的に、前方バケットリップに好適な形で定着された比較的重量のあるアダプタ部分を含む。このアダプタ部分は典型的に、小さい断面の前方に突出するノーズを含む。交換可能な歯先は、典型的に、アダプタノーズを解除可能な形で収容する開口部を含む。アダプタノーズ上に歯先を保持するため、歯先とアダプタノーズの両方の上に概して整列した横断方向開口部が形成され、交換可能な歯先をその結び付けられたアダプタノーズ上に解除可能な形で定着させるために、整列した開口部内に好適なコネクタ構造が打ち込まれ、これらの開口部の内部に強制的に保持される。
【０００３】
従来のコネクタ構造には、多くの異なるタイプが存在する。１タイプのコネクタ構造は典型的に、例えば大ハンマーを用いて、整列した歯先及びアダプタノーズの開口部の中に強制的に打ち込まれなければならない。その後、挿入されたコネクタ構造は、摩耗した先端部をアダプタノーズから取外し交換することができるように、先端部及びノーズの開口部から強制的に叩き出されなければならない。コネクタ構造を叩き込み、後に叩き出すというこの従来の必要性のため、設置及び取外し要員にとっての安全上の問題が容易に発生し得る。
【０００４】
これまでに、アダプタノーズ上に交換可能な歯先を解除可能な形で保持するために、コネクタ構造の叩き込みに対するさまざまな代替案が提案されてきた。これらの代替的コネクタ構造は、望ましくもコネクタ構造をアダプタノーズ内へ叩き込む及びアダプタノーズから外へと叩き出す必要性を無くするものの、典型的に、製造及び使用の複雑性、望ましくないほどに高いコスト、及び交換可能な歯先の取外し又は設置に先立ちコネクタ構造を取外す必要性を非限定的に含め、さまざまな他のタイプの問題、制限及び不利点を有する。
【０００５】
いくつかのタイプのコネクタ構造は、係止位置と係止解除位置との間で回転可能である。しかしながら、歯先の連続的振動、高い衝撃及び周期的負荷の結果、係止位置から係止解除位置へのコネクタ構造の偶発的な回転がもたらされる可能性がある。これにより、コネクタ構造及び歯先のインタフェース上に過度の摩耗がひき起こされる場合があり、また、コネクタ構造及び歯先の両方の耐用年数に影響が及ぼされる場合もある。
したがって、改良型コネクタ構造に対するニーズが存在する。
【発明の概要】
【０００６】
一つの例示的態様によると、本開示は、側方開口部を有する地面係合要素をこの側方開口部と整列可能な支持構造にしっかり固定するための係止用ピンアセンブリに向けられている。この係止用ピンアセンブリは、非円形断面形状を有し、支持構造内に回転不能な形で選択的に延在するように配置されている本体部分を含んでいてよい。この係止用ピンアセンブリは同様に、支持構造からの地面係合要素の取外しを機械的に阻止する第１の位置と支持構造からの地面係合要素の取外しを可能にする第２の位置との間で回転可能である、本体部分の内部に配置されたシャフト部分も含んでいてよい。このシャフト部分は、内部に形成された開口部を含んでいてよい。シャフト部分の開口部の内部にカムシャフトが回転可能な形で配置されていてよい。このカムシャフトは、第１の可動域を通してシャフト部分の内部で回転し、第２の可動域を通してシャフト部分上に回転力を適用するためにシャフト部分と協働するように設定されていてよい。係止用ピンアセンブリは、シャフト部分及び本体部分のうちの一方により担持される半径方向に延在する係止用要素を含んでいてよい。この係止用要素は、本体部分との関係におけるシャフト部分の回転を選択的に防止するためにシャフト部分と本体部分のうちのもう一方に選択的に機械的に干渉するように構成されていてよい。
【０００７】
係止用要素は、ロック部分とカムインタフェース部分とを含んでいてよい。いくつかの態様において、このカムインタフェース部分はカムシャフトと選択的に係合可能である。係止用ピンアセンブリは、シャフト部分により担持される付勢用要素を含んでいてよい。付勢用要素は係止用要素を、本体部分と機械的に係合する位置まで付勢する。いくつかの態様において、カムシャフトは、シャフト部分の軸に対して実質的に平行な軸を中心として回転可能であってよい。カムシャフトは、係止用要素を半径方向に変位させるために付勢用要素により加えられる力に対抗して係止用要素と相互作用してよい。いくつかの態様において、シャフト部分は、内部に形成された溝を含んでいてよく、本体部分は回転停止用要素を担持していてよい。この回転停止用要素は本体部分との関係におけるシャフト部分の回転範囲を制限するために溝の一部分と機械的に干渉していてよい。本体部分は、半径方向に延在する開口部を内部に伴う内部表面を含んでいてよい。係止用要素は、この係止用要素が半径方向に延在する開口部と整列したときに、内部の半径方向に延在する開口部の中に自動的に進入するように構成されていてよい。カムシャフトは、内部に形成された溝を含み、シャフト部分は回転停止用要素を担持していてよい。回転停止用要素はシャフト部分との関係におけるカムシャフトの回転範囲を制限するために溝の一部分と機械的に干渉してよい。カムシャフトは、カムシャフトが回転限界に達した後に初めて、加えられたトルク負荷をシャフト部分に伝達してよい。いくつかの態様において、カムシャフトの溝は、端部部分を有する部分的に円周方向の溝であり、回転停止用要素はシャフト部分との関係において所定の場所に固定され、回転範囲を超えた場合にシャフト部分との関係におけるカムシャフトの回転を防止するために端部部分と選択的に係合可能であってよい。いくつかの態様において、溝の端部部分は、シャフト部分との関係において約１２０度のカムシャフトの回転を可能にする。
【０００８】
いくつかの例示的態様において、本開示は、係止用ピンアセンブリを用いて土壌係合用機器上に担持されたアダプタに摩耗部材を係止するか又はこのアダプタから摩耗部材を取外すための方法に向けられている。該方法は、カムシャフトがシャフト部分上のストッパ要素と係合するまで、第１の可動域を通って第１の方向にシャフト部分との関係においてカムシャフトを回転させるステップと、シャフト部分及び本体部分のうちの一方により担持される係止用要素が、第１の方向及び反対の第２の方向で本体部分との関係におけるシャフト部分のさらなる回転を防止するまで、第２の可動域を通してカムシャフトを回転させ続けることによって、第１の方向で本体部分との関係においてシャフト部分を回転させるステップ含んでいてよい。シャフト部分及び本体部分のうちの一方はアダプタからの摩耗部材の取外しを防止していてよい。
【０００９】
いくつかの態様において、該方法は、摩耗部材がシャフト部分の突出するタブの上を通過するように土壌係合用機器のアダプタ部材上に摩耗部材を導入するステップを含んでいてよい。これらの突出するタブは、摩耗部材が突出するタブ上を通過できるようにする第１の位置からアダプタからの摩耗部材の取外しを機械的に防止する第２の位置までシャフト部分と共に変位可能であり得る。該方法は同様に、係止用要素が第２の方向での本体部分との関係における回転をもはや防止しなくなるようにカムシャフトが係止用要素を変位させるまで、第２の方向にシャフト部分との関係においてカムシャフトを回転させるステップをも含んでいてよい。該方法は、同様に、シャフト部分がアダプタからの摩耗部材の取外しを可能にするように位置づけされるまでカムシャフトの回転を継続することによって第２の方向に本体部分との関係においてシャフト部分を回転させるステップをも含んでいてよい。いくつかの態様において、カムシャフトが係止用要素を変位させるまで第２の方向でシャフト部分との関係においてカムシャフトを回転させるステップは、係止位置に向かって係止用要素を付勢する付勢用要素を圧縮するステップを含んでいてよい。いくつかの態様において、シャフト部分との関係においてカムシャフトを回転させるステップは、１〜１８０度の可動域範囲を通してカムシャフトを回転させるステップを含み、本体部分との関係においてシャフト部分を回転させるステップは、９０〜３００度の範囲内の可動域を通してシャフト部分を回転させるステップを含む。
【００１０】
別の例示的態様おいて、本開示は、支持構造からの地面係合要素の取外しを機械的に阻止する第１の位置と支持構造からの地面係合要素の取外しを可能にする第２の位置との間で回転可能である、第１のシャフト部分を含む係止用ピンアセンブリに向けられている。第１のシャフト部分は、内部に形成された開口部を有していてよい。第２のシャフト部分が、第１のシャフト部分の開口部の内部に回転可能な形で配置されていてよく、第１のシャフト部分との関係において回転可能であってよい。第２のシャフト部分は、第１の可動域を通して第１のシャフト部分の内部で回転し、第２の可動域を通して第１のシャフト部分上に回転力を適用するために第１のシャフト部分と協働するように設定されていてよい。半径方向に延在する係止用要素が、第１のシャフト部分及び第２のシャフト部分のうちの一方により担持され、地面係合要素との関係における第１のシャフト部分及び第２のシャフト部分のうちの一方の回転を選択的に防止するために選択的に半径方向に突出及び後退するように構成されていてよい。
【００１１】
いくつかの態様において、係止用要素は、ロック部分とカムインタフェース部分とを含んでいてよい。係止用ピンアセンブリはカムを含んでいてよい。カムインタフェース部分は係止用要素を後退させるためにこのカムと選択的に係合可能であってよい。いくつかの態様において、係止用ピンアセンブリは、第１のシャフト部分と第２のシャフト部分のうちの一方により担持される付勢用要素を含んでいてよい。付勢用要素は係止用要素を、第１のシャフト部分及び第２のシャフト部分のうちの一方の地面係合要素との関係における回転を機械的に防止する位置まで付勢し得る。
【００１２】
上述の概要及び以下の図面及び詳細な説明が共に事実上例示的かつ説明的であり、本開示の範囲を制限することなく本開示を理解できるようにすることを意図されたものであるということを理解すべきである。
【００１３】
以下の添付図面は、本明細書中に開示されているシステム、デバイス及び方法の実装を例示しており、明細書と共に本開示の原理を説明するのに役立つものである。
【００１４】
これらの図は、以下の詳細な説明を参照することにより、より良く理解されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本開示の原理を具現化する掘削歯アセンブリの分解斜視図である。
【図２】本開示の原理を具現化する例示的係止用ピンアセンブリの分解斜視図である。
【図３】図２の係止用ピンアセンブリの例示的シャフト部分の斜視図である。
【図４Ａ】係止解除位置にある係止用ピンアセンブリの斜視図である。
【図４Ｂ】係止位置にある係止用ピンアセンブリの斜視図である。
【図５Ａ】係止解除位置にある係止用ピンアセンブリの部分的に透視の平面図である。
【図５Ｂ】係止解除位置にある係止用ピンアセンブリの係止用要素を通る、図５Ａのライン５Ｂ−５Ｂに沿って切り取った断面図である。
【図５Ｃ】係止解除位置にある係止用ピンアセンブリのシャフト回転ストッパ要素を通る、図５Ａのライン５Ｃ−５Ｃに沿って切り取った断面図である。
【図５Ｄ】係止解除位置にある係止用ピンアセンブリのカム回転ストッパ要素を通る、図５Ａのライン５Ｄ−５Ｄに沿って切り取った断面図である。
【図５Ｅ】係止解除位置にある係止用ピンアセンブリの部分断面平面図である。
【図６Ａ】係止位置にある係止用ピンアセンブリの部分的な透視平面図である。
【図６Ｂ】係止位置にある係止用ピンアセンブリの係止用要素を通る、図６Ａのライン６Ｂ−６Ｂに沿って切り取った断面図である。
【図６Ｃ】係止位置にある係止用ピンアセンブリのシャフト回転ストッパ要素を通る、図６Ａのライン６Ｃ−６Ｃに沿って切り取った断面図である。
【図６Ｄ】係止位置にある係止用ピンアセンブリのカム回転ストッパ要素を通る、図６Ａのライン６Ｄ−６Ｄに沿って切り取った断面図である。
【図６Ｅ】係止位置にある係止用ピンアセンブリの部分断面平面図である。
【図７Ａ】係止用ピンアセンブリが摩耗部材を収容するために係止解除位置でアダプタ内に配置されている状態の、掘削歯アセンブリの斜視図である。
【図７Ｂ】係止用ピンアセンブリが係止解除位置にある状態でアダプタ上に組立てられた摩耗部材を示し、係止用ピンアセンブリを係止解除位置から係止位置に変更するために必要とされる運動を示す。
【図７Ｃ】係止用ピンアセンブリが係止位置にある状態でアダプタ上に組立てられた摩耗部材を示す。
【図７Ｄ】係止用ピンアセンブリが係止位置にある状態でアダプタ上に組立てられた摩耗部材及び、係止用ピンアセンブリを係止位置から係止解除位置に変更するために必要とされる運動を示す。
【図７Ｅ】係止用ピンアセンブリが係止解除位置にある状態でアダプタ上に組立てられた摩耗部材を示す。
【図８Ａ】係止解除位置にある係止用ピンアセンブリの斜視図である。
【図８Ｂ】係止位置にある係止用ピンアセンブリの斜視図である。
【図９Ａ】係止解除位置にある係止用ピンアセンブリの係止用要素を通る、図５Ｂに示された図に類似する断面図である。
【図９Ｂ】係止解除位置にある係止用ピンアセンブリのシャフト回転ストッパ要素を通る、図５Ｃに示された図に類似する断面図。
【図９Ｃ】係止解除位置にある係止用ピンアセンブリのカム回転ストッパ要素を通る、図５Ｄに示された図に類似する断面図。
【図１０Ａ】係止位置にある係止用ピンアセンブリの係止用要素を通る、図６Ｂに示された図に類似する断面図。
【図１０Ｂ】係止位置にある係止用ピンアセンブリのシャフト回転ストッパ要素を通る、図６Ｃに示された図に類似する断面図。
【図１０Ｃ】係止位置にある係止用ピンアセンブリのカム回転ストッパ要素を通る、図６Ｄに示された図に類似する断面図。
【図１１Ａ】係止用ピンアセンブリが摩耗部材を収容するために係止解除位置でアダプタ内に配置されている状態の、掘削歯アセンブリの斜視図である。
【図１１Ｂ】係止用ピンアセンブリが係止解除位置にある状態でアダプタ上に組立てられた摩耗部材を示し、係止用ピンアセンブリを係止解除位置から係止位置に変更するために必要とされる運動を示す。
【図１１Ｃ】係止用ピンアセンブリが係止位置にある状態でアダプタ上に組立てられた摩耗部材を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本開示の原理の理解を促す目的で、ここで図面中において例示されている実装への参照が指示され、これらを説明するために特定の専門用語が使用される。しかしながら、本開示の範囲に対するいかなる限定も意図されていないということが理解されるものとする。説明されたデバイス、計器、方法及び本開示の原理のいずれかのさらなる応用に対するあらゆる改変及びさらなる修正が、本開示の関連技術の当業者ならば通常着想することが考えらえるものとして、全面的に企図されている。さらに、本開示は、１つ以上の実装又は図に関連していくつかの要素又は特徴を詳細に説明しているが、その一方でこれらの同じ要素又は特徴は後続する図の中では同様に高いレベルの詳細無く示されている。１つ以上の実装又は図に関連して説明される特徴、構成要素及び／又はステップは、本開示の他の実装又は図に関連して説明される特徴、構成要素及び／又はステップと組合わされてよいということが充分に企図されている。簡略化のために、いくつかの事例において、同様の部分に言及するために図面全体を通して同じ又は類似の参照番号が使用される。
【００１７】
本開示は、掘削用歯などの摩耗部材に対してアダプタを静的にかつ取外し可能な形でしっかり固定するように設定された係止用ピンアセンブリを含む掘削歯アセンブリに向けられている。係止用ピンアセンブリは、係止用ピンアセンブリが係止位置から係止解除位置まで偶発的に移動するのを機械的に防止する半径方向に移動可能な係止用要素を含む。係止用ピンアセンブリは、カム部材を用いて、半径方向に移動可能な係止用要素を前進又は後退させることができる。さらに、係止用ピンアセンブリは、２段階回転プロセスを用いて、係止位置と係止解除位置の間を移動させられてよい。２段階プロセスは、半径方向に移動可能な係止用要素に影響を及ぼすカムシャフトなどの第１の要素を回転させるステップを含んでいてよく、第１の要素が回転限界に達した時点で、シャフト部分などの第２の要素を係合させ回転させるステップを含んでいてよい。
【００１８】
係止用ピンアセンブリは、係止用ピンアセンブリの構成要素の偶発的な回転を防止するために機械的干渉を利用することから、係止用ピンアセンブリは、偶発的に係止解除された状態になる確率を最小限に抑える一方で、振動、強い衝撃及び周期的負荷に耐えることができるものであってよい。さらに、係止用ピンアセンブリのいくつかの実施形態は、係止用ピンアセンブリが係止条件を達成した時点でクリック音などの可聴ノイズを発するように設定されていてよい。このため、機械オペレータなどのユーザーは、従来のコネクタピンで行なうことができるものよりも容易な時間を、新しい摩耗部材の設置及び古い摩耗部材の交換に際し送ることができる。
【００１９】
図１は、代表的にアダプタ１０２の形をした支持構造、代表的に交換可能な歯先１０４の形をした摩耗部材、及び係止用ピンアセンブリ１０６を含む掘削歯アセンブリを示す。掘削歯アセンブリ１００は、土壌移動用機器上で特に有用であり得る。例えば、掘削歯アセンブリ１００は、建設、採鉱、削孔及び他の業界において使用可能である。アダプタ１０２は、後部ベース部分１１０を有し、ここからノーズ部分１１２が前向きに突出しており、このノーズ部分１１２は、その長さに沿って水平方向に細長い楕円形断面を有し、ノーズ部分１１２の相対する垂直方向側面間を貫通して水平方向に延在する非円形横断方向コネクタ開口部１１４を有する。ここでコネクタ開口部１１４は、比較的大きい方の半径を有する円弧で形成された後部部分１１６を伴い、比較的小さい方の半径を有する円弧で形成された前縁部分１１８を伴って整形された涙状の卵形である。卵形をしたものとして示されているものの、他の非円形形状を使用してもよい。
【００２０】
交換可能な歯先１０４は、前端部１２０、ノーズ収容ソケット１２６が前向きに延在しているときに通る後端部１２４、及び、肥厚した外部ボス部分１３０を通ってソケット１２６の内部へと内向きに延在している水平方向に細長い楕円形のコネクタ開口部１２８の水平方向に相対する対を有する。ソケット１２６の内部表面は、アダプタのノーズ部分１１２の外部表面と実質的に相補的である構成を有する。水平方向に相対する全体として矩形の陥凹１３２の対が歯先１０４の内部垂直側壁表面部分内に形成され、歯先１０４の後端部１２４を通って前向きに延在している。以下の説明において明らかになるように、これらの陥凹１３２の各々は、コネクタ開口部１２８の高さよりも低い高さを有し、図示された例示的実施形態においては、このようなコネクタ開口部１２８の１つの底面部分で前向きに終結する。こうして、各陥凹１３２は、結び付けられたコネクタ開口部１２８の側方表面により画定される前端部又は内側端部部分を有していてよい。各々の陥凹１３２のこの前端部又は内側端部部分は、陥凹が内部に形成されている歯先側壁の内側側方表面に対し平行な方向で陥凹１３２の後端部又は外側端部との関係において拡幅されていてよい。
【００２１】
係止用ピンアセンブリ１０６は、アダプタ１０２のコネクタ開口部１１４内に収容されるようにサイズ決定され整形される。本明細書中に記載の通り、係止用ピンアセンブリ１０６は、アダプタ１０２上の所定の場所に歯先１０４を取外し可能な形でしっかり固定することができる。さらに、係止用ピンアセンブリ１０６は、係止解除位置と係止位置の間で操作され得る。係止解除位置において、歯先１０４は、コネクタピンアセンブリ及びアダプタ１０２のノーズ部分１１２の上に導入されてよい。歯先１０４がアダプタ１０２上で適切に位置づけされた時点で、係止用ピンアセンブリ１０６は、係止解除位置から係止位置まで操作されてよい。係止位置にある場合、係止用ピンアセンブリ１０６は、歯先１０４を機械的に阻害することにより、アダプタ１０２からの歯先１０４の取外しを防止することができる。所望される場合、オペレータなどのユーザーは、係止位置から係止解除位置まで係止用ピンアセンブリ１０６を操作することができる。これにより、ユーザーは、アダプタ１０２から歯先１０４を取外すことができる可能性がある。
【００２２】
係止用ピンアセンブリ１０６は、他の構成要素の中でも、本体部分１４０及びシャフト部分１４２を含む。本体部分１４０は、この例示的実施形態においてはアダプタ１０２内のコネクタ開口部１１４の形状と対応する非円形外部表面構成を有する。したがって、本体部分１４０は、より大きな半径を有する後部部分１６０とより小さい半径を有する前縁部分１６２とを含む涙状の長円形状で形成される。この例示的実施形態において、本体部分１４０は、コネクタ開口部１１４内部に隙間嵌めを有する一方でアダプタ１０２との関係における本体部分１４０の回転を同時に防止するようにサイズ決定され整形される。シャフト部分１４２は、本体部分１４０の相対する端部内に配置され、これらの端部から延在していてよい。シャフト部分１４２は、係止解除位置から係止位置へ、そして再び戻るように係止用ピンアセンブリ１０６を変更するように回転されてよい。
【００２３】
係止用ピンアセンブリ１０６の本体部分１４０、シャフト部分１４２及び他の構成要素は、図２の分解組立図を見れば最も良く分かる。係止用ピンアセンブリ１０６は、本体部分１４０、シャフト部分１４２、シャフト回転ストッパ要素１４４、係止用要素１４６、付勢用要素１４８、バックストップ１５０、カムシャフト１５２、カム回転ストッパ要素１５４及びプラグ１５６を含んでいてよい。
【００２４】
本体部分１４０は、図１に関連して標示されているように、アダプタ１０２のコネクタ開口部１１４と機械的にインタフェースするようにサイズ決定され設定される。したがって、上述のように、本体部分１４０は、アダプタ１０２との関係における本体部分１４０の回転を防止する非円形の周囲断面形状又は輪郭を有する。この例示的な長円形の実施形態において、本体部分１４０は、後部部分１６０及び前縁部分１６２の半径によって画定される中心点を通って延在する主軸１６１を有する。本体部分１４０は、一方の端部からもう一方の端部まで延在する主中ぐり１６４、ストッパ要素中ぐり１６６及び係止用中ぐり１６８を含む。この実施形態において、主中ぐり１６４は、長手方向軸１６５を有する貫通中ぐりである。ストッパ要素中ぐり１６６及び係止用中ぐり１６８は各々、主中ぐり１６４と交差する。ストッパ要素中ぐり１６６は、シャフト回転ストッパ要素１４４を収容するようにサイズ決定され整形されてよい。ストッパ要素中ぐり１６６は、いくつかの実施形態において、貫通中ぐりであってよい。他の実施形態においては、ストッパ要素中ぐり１６６は、本体部分１４０を通って部分的にのみ延在する。
【００２５】
係止用中ぐり１６８は同様に、本体部分１４０を通って延在してもしていなくてもよい。図２の実施例では、係止用中ぐり１６８は、主軸１６１に対して実質的に平行に形成される。しかしながら、他の実施形態において、係止用中ぐり１６８は、主軸１６１との関係において任意の角度で形成されてよい。係止用中ぐり１６８の断面図は、図５Ｂ及び６Ｂに見ることができる。係止用中ぐり１６８は、シャフト部分１４２の回転を防止するために係止用要素１４６を保持する本体部分１４０の構造を通って延在する。この実施形態において、主軸１６１は、主中ぐり１６４の周りで最大の壁厚及び構造的無欠性を有する本体部分１４０の部分の中を貫通する。本明細書中で記載されるように、係止用中ぐり１６８は、係止用ピンアセンブリ１０６が係止条件にある場合にシャフト部分１４２の回転を防止するため、係止用要素１４６と機械的に干渉してよい。図示された例示的実施形態において、本体部分１４０は、Ｏリング１７４を収容するために各端部に隣接して内部に形成された溝１７２を含む。Ｏリング１７４は、シャフト部分１４２が回転可能な形で内部に収容されるときに本体部分１４０の主中ぐり１６４内に望ましくない物質が進入することを阻止できる。
【００２６】
シャフト部分１４２は、本体部分１４０の主中ぐり１６４内に嵌合するようにサイズ決定され設定される。この実施形態において、シャフト部分１４２は、主中ぐり１６４の長手方向軸１６５の周りを回転し得るように、隙間嵌めで嵌合される。シャフト部分１４２は、円筒形をした外側表面１８０、エンドタブ１８２及びシャフト主中ぐり１８４を有する。外側表面１８０は、この実施形態において、実質的に円筒形の形状をしており、こうして、シャフト部分１４２は、本体部分１４０の主中ぐり１６４内を回転することができるようになっている。
【００２７】
外側表面１８０は、シャフト部分１４２の長手方向中央部分上で内部に形成された円周方向に延在するロック溝１８６を含む。ここで、ロック溝１８６は、シャフト部分１４２の周囲に部分的に延在しているにすぎない。この実施形態において、ロック溝１８６は、１２０°及び３４０°の範囲内の円弧を通って延在してよい。ロック溝１８６の断面図を図５Ｃに見ることができる。いくつかの実施形態において、ロック溝１８６は、１８０度超延在する円弧を通って延在してよい。これらの実施形態のいくつかにおいて、ロック溝１８６は、２００°及び３４０°の範囲内の円弧を通って延在してよい。いくつかの実施例において、円弧は約２４０°延在するものとする。ロック溝１８６は、本体部分１４０との関係において発生し得る回転の量を制限するために、シャフト回転ストッパ要素１４４と協働することができる。ロック溝１８６は、シャフト回転ストッパ要素１４４を収容するのに充分なサイズの幅を有していてよい。詳細には、ロック溝１８６の端部１８７（図５Ｃを見ると最も良く分かる）を回転ストッパとして用いて、本体部分１４０及びシャフト回転ストッパ要素１４４との関係におけるシャフト部分１４２の回転を制限することができる。
【００２８】
エンドタブ１８２は、シャフト部分１４２の相対する端部に配置されこれらの端部から延在する突出部である。各エンドタブ１８２は、円筒形の外側表面１８０の湾曲した側方表面部分の延長である弓形の横方向に外側の側方表面１８８、及び概してシャフト部分１４２の弦方向に延在する反対側の概して平面的な横方向に内側の側方表面１９０を有する。各タブ１８２は、長手方向に、シャフト部分１４２の平担な端部表面１９２において終結し、シャフト主中ぐり１８４は、各々の平担な端部表面１９２の一部分を通して内向きに延在している。この例示的実施形態において、シャフト主中ぐり１８４は、この実施形態において長手方向軸１６５と同軸として示されているシャフト部分１４２の長手方向軸からわずかに横方向にオフセットされている。しかしながら、他の実施形態において、シャフト主中ぐり１８４は、シャフト部分１４２の長手方向軸１６５と整列している。
【００２９】
シャフト部分１４２は同様に、シャフト主中ぐり１８４と交差する横方向ロックピン中ぐり１９４も含んでいてよい。ロックピン中ぐり１９４は、図５Ｂに断面図で示されている。ロックピン中ぐり１９４は、係止用要素１４６、付勢用要素１４８及びバックストップ１５０を収容しこれらと協働するようにサイズ決定され整形される。ロックピン中ぐりは、完全にシャフト部分１４２を通って延在することができる。図５Ｂにおいて、ロックピン中ぐり１９４は、異なる直径を有する２つの部分を含み、これらの部分の両方共が中ぐり１８４と交差する。図５Ｂで１９４ａ及び１９４ｂの参照番号が付された部分は各々、係止用要素１４６の異なる部分と嵌合するようそれぞれにサイズ決定される。いくつかの実施形態において、ロックピン中ぐり部分１９４ａは、係止用中ぐり１６８と実質的に同じ幅又は直径を有する。ロックピン中ぐり１９４に対する開口部により、係止用要素１４６は、半径方向に係止用中ぐり１９４から外へ、シャフト部分１４２の外側表面１８０を超えて、本体部分１４０内に形成された係止用中ぐり１６８内へと選択的に突出することができる。このように延在させられている場合、係止用要素１４６は、本体部分１４０との関係におけるシャフト部分１４２の回転を防止する。
【００３０】
ストッパ要素中ぐり１４３は、シャフト主中ぐり１８４と交差する。ストッパ要素中ぐり１４３は、カム回転ストッパ要素１５４を収容するようにサイズ決定され整形されてよい。ストッパ要素中ぐり１４３は、いくつかの実施形態において、貫通中ぐりであってよい。他の実施形態において、ストッパ要素中ぐり１４３は、シャフト部分１４２を通って部分的に延在しているにすぎない。
【００３１】
シャフト回転ストッパ要素１４４は、ストッパ要素中ぐり１６６を通って嵌合するようにサイズ決定され整形されてよい。シャフト部分１４２が本体部分１４０の主中ぐり１６４の内部に配置されている場合、シャフト回転ストッパ要素１４４は、ロック溝１８６の内部に嵌合し、限定的な回転変位を可能にしながら本体部分１４０との関係におけるシャフト部分１４２の軸方向変位を防止するように整列させられてよい。したがって、シャフト回転ストッパ要素１４４は、軸方向運動を防止するためと同様、部分的に円周方向のロック溝１８６の端部によって許容される限界を超えるシャフト部分１４２の回転を防止するように機能することができる。
【００３２】
係止用要素１４６は、カムフランジ２０２及び付勢用要素インタフェース部分２０４を有する長手方向に延在するシリンダ部分２００を含む。シリンダ部分２００は、シリンダ部分２００がロックピン中ぐり１９４から延在できるようにサイズ決定された、この実施形態では直径である幅を有していてよい。他の実施形態において、シリンダ部分２００はシリンダとして整形されておらず、あらゆるタイプのロック部分であり得、断面を正方形又は他の何らかの多角形として整形されてよい。カムフランジ２０２は、図５Ｂに示されているようにロックピン中ぐり１９４の第１の部分１９４ａの直径よりも大きい幅又はサイズを有していてよい。本明細書中に記載の通り、カムフランジ２０２は、カムシャフト１５２と協働して、シャフト部分１４２との関係において半径方向に係止用要素１４６を変位させることができる。したがって、カムフランジ２０２は、シャフト主中ぐり１８４及びロックピン中ぐりの内部に配置されてよい。フランジとして説明されているものの、カムフランジ２０２は、別のタイプのカムインタフェース部分であってよい。例えば、それはショルダー、ボス、突出部又は他の本体部分であり得る。付勢用要素インタフェース部分２０４は、付勢用要素１４８とインタフェースすることができる。
【００３３】
付勢用要素１４８は、係止用要素１４６をロック位置まで付勢することができ、ここでシリンダ部分２００はロックピン中ぐり１９４から外へ、本体部分１４０の係止用中ぐり１６８内へと突出する。この例示的実施形態において、付勢用要素１４８は、コイルばねである。しかしながら、他のタイプのバネ又は他の付勢用要素が企図される。バックストップ１５０は、中実表面を提供し、付勢用要素１４８はこの表面から付勢用負荷を加えることができる。この実施形態において、バックストップ１５０は、ロックピン中ぐり１９４内に螺入され得る止めネジである。
【００３４】
カムシャフト１５２は、図２及び３に示されている。カムシャフトは、シャフト主中ぐり１８４内に嵌合するようにサイズ決定され設定される。カムシャフト１５２は、シャフト部分１４２との関係において回転され得、ユーザーにより回転させられて係止用ピンアセンブリ１０６をロック条件から係止解除条件に、又はその逆に変更することができる。カムシャフト１５２は、外部表面２１０、一方の端部に配置された工具インタフェース２１２（図２）、及び反対側の端部に配置されたカム２１４を含む。スナップリング１５３又は他のタイプのリングが外部表面２１０内の溝の中に嵌合して、シャフト主中ぐり１８４内にカムシャフトをしっかり固定することができる。この実施形態において、工具インタフェースは、六角箱スパナなどの六角形の工具を収容するように構成された六角形の工具インタフェースである。当業者にとっては明らかであるように、他の工具インタフェース及び工具を使用することができると考えられる。
【００３５】
カムシャフト１５２の外部表面２１０は、カムシャフト１５２を中心にして円周方向に延在するロック溝２１６を含む。シャフト部分１４２上のロック溝１８６と同様、ロック溝２１６は、カムシャフト１５２の周囲を中心にして部分的に延在しているにすぎない。この実施形態において、ロック溝２１６は、９０°及び３４０°の範囲内の円弧を通って延在してよい。いくつかの実施形態において、ロック溝２１６は９０°〜１８０°の範囲内の円弧を通って延在してよい。いくつかの実施例において、円弧は約１２０°延在するものとする。ロック溝２１６は、シャフト部分１４２との関係において発生し得る回転の量を制限するために、カム回転ストッパ要素１５４と協働することができる。ロック溝２１６は、カム回転ストッパ要素１５４を収容するための半径を有し得るか、又はそのためにサイズ決定されてよい。詳細には、ロック溝２１６の端部２１８を回転ストッパとして用いて、シャフト部分１４２及びカム回転ストッパ要素１５４との関係におけるカムシャフト１５２の回転を制限することができる。
【００３６】
工具インタフェース２１２は、ユーザーが取扱うことのできる作業工具（図示せず）を収容するようにサイズ決定され設定される。作業工具は、六角形の工具インタフェース２１２内に挿入され、係止用ピンアセンブリ１０６を係止位置から係止解除位置まで及びその逆に操作するためにカムシャフト１５２を回転させるべく旋回されてよい。
【００３７】
カム２１４は、カムシャフト１５２の一端部から延在する突出部又はボスである。カム２１４は、カムシャフト１５２の中心線との関係において横方向にオフセットされている。以下で説明する通り、カム２１４は、係止用要素１４６を係止位置から係止解除位置まで半径方向に変位させるためカムフランジ２０２とインタフェースするように配置され設定される。さらに、カム２１４は、付勢用要素が係止用要素１４６を係止解除位置から係止位置まで移動させることができるようにするために回転させられてよい。
【００３８】
カム回転ストッパ要素１５４は、ストッパ要素中ぐり１４３を通って嵌合するようにサイズ決定され整形されてよい。カムシャフト１５２がシャフト部分１４２のシャフト主中ぐり１８４の内部に配置されている場合、カム回転ストッパ要素１５４は、ロック溝２１６の内部に嵌合し、限定的な回転変位を可能にしながらシャフト部分１４２との関係におけるカムシャフト１５４の軸方向変位を防止するように、整列させられてよい。したがって、カム回転ストッパ要素１５４は、軸方向運動を防止するためと同様、部分的に円周方向のロック溝２１６の端部によって許容される限界を超えるカムシャフト１５２の回転を防止するために機能することができる。
【００３９】
プラグ１５６は、係止用中ぐり１６８の開口部をカバーするように設定される。プラグは、係止用中ぐり１６８の一方の端部内に螺入する止めネジ、又は他のタイプのプラグであり得る。一実施形態において、このプラグは、接着剤を用いて係止用中ぐり１６８に対し開口部上で接着される。他の取付け方法も使用することができ企図されている。
【００４０】
図４Ａ及び４Ｂは、それぞれ係止解除位置及び係止位置にある係止用ピンアセンブリ１０６を示す。これを見れば分かるように、シャフト部分１４２は、本体部分１４０との関係において係止条件にあるときに回転させられる。この回転により、エンドタブ１８２は、タブが最小垂直厚みＴ１を有する位置からエンドタブがはるかに大きい垂直厚みＴ２を有する位置まで変位させられる。図１を参照すると、係止解除位置にあるとき、エンドタブ１８２は、コネクタ開口部１２８と整列するまで歯先１０４の陥凹１３２の中を通るように設定されている。係止位置まで回転した後、垂直タブは、歯先１０４上の構造と機械的に干渉し、アダプタ１０２からのその取外しを防止する。図示された実施形態において、本体部分１４０及びシャフト部分１４２の端部の両方に、基準インジケータ１８５が形成、マーキング、縁取り又は他の方法で提供される。図４Ｂに示されているように基準インジケータ１８５が整列した場合、係止用ピンアセンブリ１０６は係止位置にあり得る。図４Ａに示されているように基準インジケータ１８５が正しく整列していない場合、係止用ピンアセンブリ１０６は係止位置にない可能性がある。こうして、ユーザーには、係止用ピンアセンブリ１０６が適切に係止位置にあるときの視覚的標示が提供され得る。
【００４１】
図５Ａ〜５Ｅは、係止解除条件に設定された場合の係止用ピンアセンブリ１０６を示す。図６Ａ〜６Ｅは、係止条件に設定された場合の係止用ピンアセンブリ１０６を示す。図５Ａは、係止解除位置にある係止用ピンアセンブリ１０６の平面図であり、本体部分とシャフト部分は、他の構成要素をより明確に示すために透視したものとして示されている。図５Ｂ〜５Ｅは、実線を用いて異なる断面図で係止用ピンアセンブリを示す。図５Ｂは、係止用ピンアセンブリ１４６を通って図５Ａ中のライン５Ｂ−５Ｂに沿って切り取った断面を示す。図５Ｃは、シャフト回転ストッパ要素１４４及びロック溝１８６を通って図５Ａ中のライン５Ｃ−５Ｃに沿って切り取った断面を示す。図５Ｄは、カム回転ストッパ要素１５４及びロック溝２１６を通って図５Ａ中のライン５Ｃ−５Ｃに沿って切り取った断面を示す。図５Ｅは、係止用ピンアセンブリ１０６の本体部分１４０及びシャフト部分１４２のみを通って軸方向に切り取った部分断面を示す。
【００４２】
図５Ａ〜５Ｅを参照すると、係止解除位置にあるとき、シャフト部分１４２を一方向にストッパ限界まで回転させることができるが、もう一方の方向に回転させることもできる。このことは、図５Ｃを見れば最も良く分かる。図５Ｃは、シャフト部分１４２及びシャフト回転ストッパ要素１４４を通って切り取った断面を示す。図示された例示的実施形態において、ロック溝１８６は、シャフト部分１４２の周囲に部分的に延在しているにすぎない。したがって、シャフト回転ストッパ要素１４４がロック溝１８６内にある状態で、シャフト部分１４２の回転量は制限されている。ここで、溝１８６の端部１８７はシャフト回転ストッパ要素１４４に当接し、さらなる回転を防止する。
【００４３】
図５Ｂにおいて、係止用要素１４６は、ロックピン中ぐり１９４の内部に完全に配置されている。ここで分かるように、ロックピン中ぐり１９４は、本体部分１４０の主中ぐり１６４の内側壁に面するように配置された開口部を有する、より小さい直径の部分１９４ａを含む。いくつかの実施形態において、内側壁はくぼみを含み、係止用要素１４６はこのくぼみの中に突出してユーザーにとっての戻り止め様の触覚的感触を形成することができる。カムシャフト１５２のカム２１４は、シャフト主中ぐり１８４内に配置され、カムフランジ２０２と接触状態にある。係止解除条件では、係止用要素１４６は、付勢用要素１４８の力に対抗してカムによって後退させられる。ここで、付勢用要素１４８は、バックストップ１５０と付勢用要素インタフェース部分２０４との間で圧縮されたコイルバネである。
【００４４】
図５Ｄを見れば分かるように、シャフト部分１４２との関係におけるカムシャフト１５２の回転は、ロック溝１８６及びシャフト回転ストッパ要素１４４との関係において説明されたものと類似の方法で制限される。カムシャフト１５２はロック溝２１６を含み、カム回転ストッパ要素１５４は係止用中ぐり１４３を通り、ロック溝２１６内へと延在する。したがって、カムシャフト１５２は、ロック溝２１６がカムシャフト１５２の周囲で完全よりも少ない程度に延在するために、３６０°未満にその回転を制限され得る。ロック溝２１６の端部２１８は、可動域を制限するため、カム回転ストッパ要素１５４と接触する。
【００４５】
図５Ｅは、係止用ピンアセンブリ１０６の部分断面図を示す。この例示的実施形態において、本体部分１４０及びシャフト部分１４２は断面で示されている。したがって、ロック溝１８６とシャフト回転ストッパ要素１４４の間及びカムロック溝２１６とカム回転ストッパ要素１５４の間の関係は、より詳細に示されている。さらに、カムフランジ２０２との関係におけるカム２１４の配置も同様に示されている。
【００４６】
以上で記したように、図６Ａ〜６Ｅは、係止条件に設定された場合の係止用ピンアセンブリ１０６を示す。図６Ａは、係止位置にある係止用ピンアセンブリ１０６の平面図を示しており、ここで本体部分及びシャフト部分は他の構成要素をより明確に示すため、透明なものとして示されている。図６Ｂ〜６Ｅは、異なる断面図で係止用ピンアセンブリを示す。図６Ｂは、係止用要素１４６を通って図６Ａ中のライン６Ｂ−６Ｂに沿って切り取った断面図を示す。図６Ｃは、シャフト回転ストッパ要素１４４及びロック溝１８６を通って図６Ａ中のライン６Ｃ−６Ｃに沿って切り取った断面図を示す。図６Ｄは、カム回転ストッパ要素１５４及びロック溝２１６を通って図６Ａ中のライン６Ｄ−６Ｄに沿って切り取った断面図を示す。図６Ｅは、係止用ピンアセンブリ１０６の本体部分１４０及びシャフト部分１４２のみを通って軸方向に切り取った部分断面図を示す。
【００４７】
図６Ａ〜６Ｅを参照すると、係止位置にあるとき、シャフト部分１４２は、係止用要素１４６が本体部分１４０の係止用中ぐり１６８内に突出し、いずれの反対方向におけるさらなる回転も防止するまで、回転させられている。
【００４８】
図６Ｂにおいて、シャフト部分１４２は、係止用要素１４６が本体部分１４０内の係止用中ぐり１６８と整列するまで、図５Ｂに示された位置から回転させられている。ロックピン中ぐり１９４の内部に実質的に完全に配置されるのではなくむしろ、この整列状態で、カム２１４は、カムフランジ２０２から離れるように変位させられ、付勢用要素は係止用要素１４６に作用してシリンダ部分２００をロックピン中ぐり１９４から外へ、係止用中ぐり１６８内へと変位させる。
【００４９】
係止用要素１４６が同様に、カムシャフト１５２のカム２１４との関係において異なる位置を有するという点も指摘しておくべきである。この位置において、カム２１４は係止用要素１４６をロックピン中ぐり１９４内に維持するように作用していない。その代り、カム２１４はカムフランジ２０２との係合から外れるように回転させられる。したがって、付勢用要素１４８は、係止用要素１４６をロックピン中ぐり１９４から外へ、そして本体部分１４０の係止用中ぐり１６８の中へと付勢するように動作する。係止用要素が係止用中ぐり１６８内に突出している状態で、シャフト部分１４２のいずれの回転方向への偶発的な運動又は回転も阻止することが可能である。いくつかの実施形態において、カムフランジ２０２は、係止用要素が半径方向外向きに係止位置までとび出した時点で再係合し得る。
【００５０】
図６Ｄを見れば分かるように、シャフト部分１４２との関係におけるカムシャフト１５２の回転角度は、ロック溝１８６及びシャフト回転ストッパ要素１４４に関連して説明したものと類似の方法で制限される。カムシャフト１５２はロック溝２１６を含み、カム回転ストッパ要素１５４はロック溝２１６内に配置される。したがってカムシャフト１５２は、ロック溝２１６がカムシャフト１５２の周囲に全周より少ない程度で延在するために、３６０°未満にその回転を制限され得る。図６Ｅは、係止用ピンアセンブリ１０６の部分断面図を示す。図６Ｅは、係止用中ぐり１６８内に突出する係止用要素１４６を示す。
【００５１】
歯先１０４をアダプタ１０２に設置するための例示的プロセスについて、図７Ａ〜７Ｅを参照しかつ本明細書中ですでに説明した他の図を参照しながら以下で説明する。まず図７Ａを参照すると、完全に組立てられた状態にある係止用ピンアセンブリ１０６は、アダプタ１０２のコネクタ開口部１１４の内部に配置されている。本明細書中に記載のように、係止用ピンアセンブリ１０６は、その非円形形状によってコネクタ開口部１１４内を回転しないよう防止されている。係止用ピンアセンブリ１０６は、エンドタブ１８２が最小限の垂直高さ又は垂直厚みＴ１を有するように配置されていることから、係止解除位置に配向されている。
【００５２】
係止用ピンアセンブリ１０６がアダプタ１０２内の所定の場所にある状態で、歯先１０４はアダプタ１０２上に導入される。エンドタブ１８２は、歯先がアダプタ１０２上に据え付けられるまで及び／又は係止用ピンアセンブリ１０６がコネクタ開口部１２８と整列するまで、歯先１０４の内部に形成された陥凹１３２（図１）内に進入する。
【００５３】
係止用ピンアセンブリ１０６がコネクタ開口部１２８と整列した状態で、ユーザーは、カムシャフト１５２の六角形工具インタフェース２１２にアクセスすることができる。適切な工具を用いて、ユーザーは、まずカムシャフト１５２を回転させ、次にシャフト部分１４２を回転させることができる。図７Ｂを参照すると、図示された例示的実装において、カムシャフト１５２は１２０°回転させられ、次にシャフト部分１４２が２４０°回転されて係止用ピンアセンブリを係止解除条件から係止条件まで変更させる。これらは、溝１８６、２１６の長さ又は回転ストッパの厚みに応じて変化し得る。いくつかの実施形態において、ユーザーは、１〜１８０度の範囲内の可動域を通してカムシャフトを回転させることができ、９０〜３００度の範囲内の可動域を通してシャフト部分を回転させることができる。
【００５４】
以上で指摘したように、図５Ｂ、５Ｃ及び５Ｄは、係止解除条件にある係止用ピンアセンブリ１０６の断面図を示す。図５Ａを参照すると、ユーザーが工具でカムシャフト１５２を回転させた場合、カム２１４はまず１２０°まで回転し、これによりカム２１４は係止用要素１４６のカムフランジ２０２から離れるように移動させられる。この運動の間、カムシャフト１５２はシャフト部分１４０及びカム回転ストッパ１５４との関係において回転する。しかしながら、この状態で、本体部分１４０の内側壁は、係止用要素１４６がロックピン中ぐり１９４から最小量を超えて延在しないように防止する。しかしながら、カム２１４はカムフランジ２０２から取外されることから、本体部分１４０の内側壁のみが、係止用要素１４６が実質的にロックピン中ぐり１９４から外へ延在するのを防止する。カムシャフト１５２は、ロック溝２１６がカム回転ストッパ要素１５４により許容されるかぎり回転する。ロック溝２１６の端部２１８がカム回転ストッパ要素１５４に当接すると、係止方向におけるシャフト部分１４２へのカムシャフト１５２の全ての相対的運動が防止される。したがって、カムシャフト１５２を回転させるためにユーザーが加えるさらなる回転負荷は全てカム回転ストッパ要素１５４によってシャフト部分１４２に伝達される。こうして、この実施形態においては、カムシャフト１５２がその回転限界に達した時点で、カムシャフト１５２上のねじり力がシャフト部分１４２に伝達され、シャフト部分１４２は回転し始める。
【００５５】
この実施例において、シャフト部分１４２は図５Ｃに示された位置から図６Ｃに示された位置まで２４０°回転する。そうするにつれて、係止用要素１４６は、係止用中ぐり１６８と整列するまで主中ぐり１６４の内側壁に沿って摺動する。係止用要素１４６が図６Ｂに示されている係止用中ぐり１６８と整列した時点で、係止用要素１４６は、付勢用要素１４８のバネ力の下で係止用中ぐり１６８の中にとび出すか又はカチッと収まる。こうして、係止用ピンアセンブリが適切に据付られ所定の場所に入ったことの可聴標示をユーザーに提供することができる。
【００５６】
図７Ｃは、係止位置にある係止用ピンアセンブリを示す。ここで、シャフト部分１４２のエンドタブ１８２は、垂直厚みＴ２を有するように回転させられる。垂直厚みＴ１及びＴ２を有するものとして説明されてはいるものの、本明細書中に記載の全ての厚みは、アダプタ１０２上への歯先１０４の挿入方向との関係において、又は挿入陥凹１３２の高さ又は位置との関係において測定されてよいということを指摘しておくべきである。係止用ピンアセンブリ１０６が係止位置にある状態で、エンドタブ１８２はもはや歯先１０４内の陥凹１３２（図１）と整列していない。整列不正のため、エンドタブ１８２はコネクタ開口部１１４の内側表面に当接し、アダプタ１０２からの歯先１０４の取外しを防止する。
【００５７】
歯１０４が摩耗した場合、ユーザーは、それをアダプタ１０２から取外すことを望む場合がある。この実施形態において、これを行なうためには、エンドタブ１８２が歯１０４の中の陥凹１３２と整列するようにシャフト部分１４２を回転させなければならない。係止用ピンアセンブリ１０６は、まず第１の可動域を通してカムシャフト１５２を回転させて係止用要素１４６を半径方向に引き抜き、次に第２にシャフト部分１４２を回転させることによって、これを行なう。
【００５８】
図７Ｄに目を向けると、ユーザーは、工具を挿入しこの工具でカムシャフト１５２を回転させることができる。カムシャフト１５２が回転するにつれて、カム２１４は、付勢用部材１４８の力に対抗してカムフランジ２０２に作用する。カム２１４が係止用要素１４６のカムフランジ２０２上に後退負荷を加えることによって、シリンダ部分２００は本体部分１４０内の係止用中ぐり１６８から後退し始める。同時に、カムシャフト１５２はカム回転ストッパ１５４との関係において回転する。係止用要素１４６が係止用中ぐり１６８から離れた時点で、カムシャフト１５２内のロック溝２１６の端部２１８はカム回転ストッパ１５４と係合する。図７Ｄを見れば分かるように、これは、カムシャフト１５２が約１２０°回転した後に発生し得る。したがって、カムシャフト１５２に対して加えられるさらなる回転力は全て、シャフト部分１４２上の回転力を結果としてもたらす。この実施形態において、２４０°の追加の回転によって、シャフト部分１４２は図７Ｄに示された位置から図７Ｅに示された係止解除位置まで回転させられる。この位置で、シャフト部分１４０のエンドタブ１８２は、歯１０４の中に形成された陥凹１３２（図１）を通って嵌合し得る最小の厚みを有するように整列させられる。
【００５９】
図８Ａ、８Ｂ、９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１１Ａ、１１Ｂ及び１１Ｃは、係止用ピンアセンブリの別の実施形態を示し、ここでは係止用ピンアセンブリに参照番号４０６が付されている。係止用ピンアセンブリ４０６は、上述の係止用ピンアセンブリ１０６と同じ特徴部を多く含んでいる。したがって、係止用ピンアセンブリ１０６の説明は係止用ピンアセンブリ４０６の要素にも適用可能であり得る。理解を容易にするため、係止用ピンアセンブリ１０６の構成要素については、当業者による理解のためには上述の説明で充分であることから、全てここで再度説明することはしない。さらに、理解を容易にし、かつ反復を避けるため、係止用ピンアセンブリ４０６のいくつかの特徴部は、係止用ピンアセンブリ１０６上の類似の特徴部と同じ参照番号によって識別される。係止用ピンアセンブリ４０６は、反対側からアクセスされる点及び係止用ピンアセンブリを係止位置から係止解除位置にそしてその逆に移動させるために異なる回転範囲を有する点において、係止用ピンアセンブリ１０６と異なっている。
【００６０】
図８Ａ及び８Ｂは、それぞれ係止解除位置及び係止位置にある係止用ピンアセンブリ４０６を示す。係止用ピンアセンブリ４０６は、本体部分１４０、シャフト部分４４２及びカムシャフト４５２を含む。本体部分１４０の前縁部分１６２は、この例示的実装においては、なおもアダプタ１０２の前縁ノーズ及び歯１０４に面していてよい。したがって、係止用ピンアセンブリ４０６は、係止用ピンアセンブリ１０６の場合のように、アダプタ及び歯先の右側ではなく左側からアクセスされるように設定されていてよい。しかしながら、本明細書に記載の係止用ピンアセンブリをいずれかの側又は両方の側からアクセスするように製造することもできる、ということを理解すべきである。上述のように、シャフト部分４４２の回転により、エンドタブ４８２は、このタブが最小垂直厚みを有する位置から、エンドタブ上への歯先１０４の設置及びアダプタ１０２に対する歯先１０４の固定を容易にする目的でタブがはるかに大きい垂直厚みを有する位置まで変位させられる。
【００６１】
図９Ａ、９Ｂ及び９Ｃは、係止解除条件に設定された場合の係止用ピンアセンブリ４０６を示す。図１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃは、係止条件に設定された場合の係止用ピンアセンブリ４０６を示す。図９Ａは、シャフト部分４４２及び係止用中ぐり１６８と回転可能な形で協働するように配置された係止用要素１４６を示す。
【００６２】
図９Ｂを参照すると、この実施形態において、係止用ピンアセンブリ４０６は、シャフト部分４４２の外側表面内に形成された円周方向に延在するロック溝４８６を含む。ここでロック溝４８６は、シャフト回転ストッパ要素１４４と協働するとき約１２０度の回転を可能にする円弧を通って延在していてよい。したがって、シャフト回転ストッパ要素１４４の幅を収容するために、ロック溝４８６は、約１２５〜１４５度延在していてよい。しかしながら、他の実装は、角度のより大きい又はより小さい円弧を通って延在するロック溝４８６を有する。いくつかの実施形態において、ロック溝４８６は１２０度未満の回転しか許容せず、一方他の実装は１２０°超の回転を許容することができる。いくつかの実施形態において、ロック溝４８６は約９０°の回転を許容するように設定されてよい。他の実装は、８０°〜１９０°の範囲内の回転を許容することができる。さらに他の範囲が企図される。ロック溝４８６は、本体部分１４０との関係において発生し得る回転量を制限するためにシャフト回転ストッパ要素１４４と協働することができる。ロック溝４８６は、本体部分１４０及びシャフト回転ストッパ要素１４４との関係におけるシャフト部分４４２の回転を制限するための回転ストッパとして使用可能な端部１８７を含む。
【００６３】
図９Ｃは、シャフト部分４４２の内部に回転可能な形で配置されたカムシャフト４５２を示す。カムシャフト４５２の外部表面は、カムシャフト４５２を中心にして円周方向に延在するロック溝５１６を含む。この実施形態において、ロック溝５１６は９０°と３４０°の範囲内、又は図５Ｄ中のロック溝２１６に関連して以上で説明した他の範囲内の円弧を通って延在していてよい。
【００６４】
図１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃは、係止条件に設定された係止用ピンアセンブリ４０６を示す。図１０Ａを見れば分かるように、係止条件下で係止用要素１４６は、本体１４０の係止用中ぐり１６８内に突出するように回転させられている。図１０Ｂに図示され係止用ピンアセンブリ１０６に関連して本明細書中に説明されているように、シャフト部分４４２は、シャフト回転ストッパ要素１４４がロック溝４８６の端部１８７に接して係合するまで、シャフト回転ストッパ要素１４４との関係において回転させられる。図１０Ｃは、シャフト部分４４２との関係において及びカム回転ストッパ要素１５４との関係において回転させられたカムシャフト４５２を示す。ここでカム回転ストッパ要素１５４は、一方の端部２１８からもう一方の端部までロック溝５１６を通過している。
【００６５】
図１１Ａ、１１Ｂ及び１１Ｃは、アダプタ１０２に対して歯先１０４を設置するための例示的プロセスを示す。このプロセスは図７Ａ〜７Ｅを参照して説明したプロセスと多くの点で類似していることから、ここでは差異のみを説明する。図７Ａ〜７Ｅは、係止用ピンアセンブリ１０６が係止位置と係止解除位置の間で調整されている場合、カムシャフト１５２が１２０度回転し、シャフト部分１４２が２４０°回転する一実施形態を示しているが、他の実施形態も企図されている。図１１Ａ、１１Ｂ及び１１Ｃは、係止用ピンアセンブリ４０６が係止位置と係止解除位置の間で調整されている場合、カムシャフト４５２が１２０°回転できシャフト部分１４２も１２０°回転できることを示しているが、他の実施形態も企図されている。回転範囲は、シャフト部分及びカムシャフト内のロック溝の円弧の長さを制御又は調整することによって制御及び調整されてよい。したがって、図９Ｂ中のシャフト部分４４２内のロック溝４８６は図５Ｃ中のシャフト部分１４２内のロック溝１８６よりも短いか又はより小さい角度範囲を有することから、係止用ピンアセンブリ４０６は、係止用ピンアセンブリ１０６よりも短い又はより小さい角度の範囲を通って移動する。
【００６６】
本明細書中に記載の係止用ピンアセンブリは、従来のデバイスには見られない利点及び利益を提供することができる。例えば、係止用ピンアセンブリを係止又は係止解除するための２段階回転プロセスにより、いくつかの従来のピンアセンブリに比べて偶発的な係止解除に対する耐性が高いものであり得る。例えば、この係止用ピンアセンブリは、地面係合工具の使用中に発生し得る振動、高い衝撃及び周期的負荷により良く耐えることができる。歯先及びアダプタに関連して説明されているものの、係止用ピンアセンブリは他の利用分野でも使用可能であるということを理解すべきである。例えば、非限定的に、係止用ピンアセンブリは、地面係合工具業界においてバケット又は他の構造にアダプタを取付けるために使用することができる。
【００６７】
当業者であれば、本開示により包含されている実装が、以上で説明された特定の例示的実装に限定されないということを認識するものである。この点において、例示的実装が図示され説明されてきたが、以上の開示には、広範囲の修正、変更、組合せ及び置換が企図されている。このような変形形態を本開示の範囲から逸脱することなく以上の説明に加えることができるということが理解される。したがって、添付のクレームを本開示と一貫性ある形で広義に解釈することが適切である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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