(57)【要約】  本発明は、円中心軸（Ａ）が通る中心点（ＭＧ）を中心とするハウジング半径（ＲＧ）の断面視円弧状の軸受け面（３６）が設けられた接合部（２４，３２）を有する受け機構（２２，３０）を備える高速交換装置に関するものであり、前記受け機構（２２，３０）は、平らな締め付け面（３８）を有する係止ボルト（２６，３４）を有しており、前記係止ボルト（２６，３４）の運動方向（ＶＲ）は、前記円中心軸（Ａ）に対して直交する方向に定められており、前記締め付け面（３８）は、円柱状の係止ピン（１６，１８，４０）が前記締め付け面（３８）と前記軸受け面（３６）との間に密接して至るように、前記運動方向（ＶＲ）に対して鋭角な締め付け面角度（β）を成しており、前記軸受け面（３６）は、前記運動方向（ＶＲ）に対し少なくとも軸受け角度範囲（αＢ）に亘って及んでおり、前記軸受け角度（α）は、前記締め付け面（３８）における前記係止ピン（１６，１８，４０）の位置に依存して変化し、前記中心点（ＭＧ）の前記円中心軸（Ａ）が通る前記運動方向（ＶＲ）に対する平行線（ＰＶ）と、前記締め付け面（３８）における中間位置（Ｚ）との距離は、以下に規定されるＢminとＢmaxとの間の領域（Ｘ）内に定められており、    Ｂmin(ＲＧ)=ＲＧ＊(Ｖ＊cos(β)-((1-Ｖ)＊sin(α=45°))), Ｖmin=0.75    Ｂmax(ＲＧ)=ＲＧ＊(Ｖ＊cos(β)-((1-Ｖ)＊sin(α=45°))), Ｖmax=0.85前記変数（Ｖ）は、下限値ＢminのときのＶmin＝0.75と、上限値ＢmaxのときのＶ＝0.85との間にあり、前記締め付け面（３８）は、前記運動経路に応じて前記係止ピン（１６，１８，４０）と接触する上部軸受け位置（Ｏ）および下部軸受け位置（Ｕ）を有しており、前記上部軸受け位置（Ｏ）は、前記運動方向（ＶＲ）に対する前記平行線（ＰＶ）と、前記中間位置（Ｚ）との間に定められており、前記係止ボルト（２６，３４）は、前記運動方向（ＶＲ）に対し直交する方向に延び、前記中心点（ＭＧ）を中心とする前記半径（ＲＧ）の円の接線（Ｔ）と、前記中心点（ＭＧ）を通る前記接線（Ｔ）に対する平行線（ＰＴ）との間の領域（Ｘ）に前記中間位置（Ｚ）が至るように、移動可能となっており、前記変数（Ｖ）は、ＲＡ＜ＲＧおよびＶ＜1の条件下で、比Ｖ＝ＲＡ／ＲＧから得られる。【選択図】図２
2018523036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円中心軸（Ａ）が通る中心点（ＭＧ）を中心とするハウジング半径（ＲＧ）の断面視円弧状の軸受け面（３６）が設けられた接合部（２４，３２）を有する受け機構（２２，３０）を備え、
前記受け機構（２２，３０）は、平らな締め付け面（３８）を有する係止ボルト（２６，３４）を有しており、
前記係止ボルト（２６，３４）の運動方向（ＶＲ）は、前記円中心軸（Ａ）に対して直交する方向に定められており、
前記締め付け面（３８）は、円柱状の係止ピン（１６，１８，４０）が前記締め付け面（３８）と前記軸受け面（３６）との間に密接して至るように、前記運動方向（ＶＲ）に対して鋭角な締め付け面角度（β）を成しており、
前記軸受け面（３６）は、前記運動方向（ＶＲ）に対し少なくとも軸受け角度範囲（αＢ）に亘って及んでおり、前記軸受け角度（α）は、前記締め付け面（３８）における前記係止ピン（１６，１８，４０）の位置に依存して変化し、
前記中心点（ＭＧ）の前記円中心軸（Ａ）が通る前記運動方向（ＶＲ）に対する平行線（ＰＶ）と、前記締め付け面（３８）における中間位置（Ｚ）との距離は、以下に規定されるＢminとＢmaxとの間の領域（Ｘ）内に定められており、
Ｂmin(ＲＧ)=ＲＧ＊(Ｖ＊cos(β)-((1-Ｖ)＊sin(α=45°))), Ｖmin=0.75
Ｂmax(ＲＧ)=ＲＧ＊(Ｖ＊cos(β)-((1-Ｖ)＊sin(α=45°))), Ｖmax=0.85
前記変数（Ｖ）は、下限値ＢminのときのＶmin＝0.75と、上限値ＢmaxのときのＶ＝0.85との間にあり、
前記締め付け面（３８）は、前記運動経路に応じて前記係止ピン（１６，１８，４０）と接触する上部軸受け位置（Ｏ）および下部軸受け位置（Ｕ）を有しており、
前記上部軸受け位置（Ｏ）は、前記運動方向（ＶＲ）に対する前記平行線（ＰＶ）と、前記中間位置（Ｚ）との間に定められており、
前記係止ボルト（２６，３４）は、前記運動方向（ＶＲ）に対し直交する方向に延び、前記中心点（ＭＧ）を中心とする前記半径（ＲＧ）の円の接線（Ｔ）と、前記中心点（ＭＧ）を通る前記接線（Ｔ）に対する平行線（ＰＴ）との間の領域（Ｘ）に前記中間位置（Ｚ）が至るように、移動可能となっており、
前記変数（Ｖ）は、ＲＡ＜ＲＧおよびＶ＜1の条件下で、比Ｖ＝ＲＡ／ＲＧから得られることを特徴とする高速交換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の高速交換装置において、
前記締め付け面（３８）は、7°以上13°以下、好ましくは10°の締め付け面角度（β）を有していることを特徴とする高速交換装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の高速交換装置において、
前記締め付け面角度（β）および前記変数（Ｖ）は、上部軸受け位置が軸受け角度αＯ＝60°で得られ、下部軸受け位置が軸受け角度αＵ＝30°で得られるように、互いに対応していることを特徴とする高速交換装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の高速交換装置において、
前記係止ボルト（２６，３４）は、前記運動方向（ＶＲ）に付勢されていることを特徴とする高速交換装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の高速交換装置において、
ＲＧ＊Ｖmin≦ＲＧ２≦ＲＧ＊Ｖmax、Ｖmin＝0.75およびＶmax＝0.85の条件下で規定されるハウジング半径（ＲＧ２）の円弧状領域を有する第２の受け機構（２２，３０）を備えていることを特徴とする高速交換装置。
【請求項６】
請求項５に記載の高速交換装置において、
前記第２の受け機構（２２，３０）は、前記ハウジング半径（ＲＧ２）の角度σに相当する円周の少なくとも１／３に亘って及ぶ円弧状領域を有する鉤爪が形成されていることを特徴とする高速交換装置。
【請求項７】
互いに平行な２つの係止ピン（１６，１８，４０）を有するアダプター（１４）と、
前記アダプター（１４）の半径ＲＡ１の前記第１の係止ピン（１６，１８，４０）と結合する一組の鉤爪と、半径ＲＡ２の前記第２の係止ピン（１６，１８，４０）と結合すると共に運動方向（ＶＲ）に沿って移動可能な係止ボルト（２６，３４）とを有する高速交換装置（１２）とを備え、
前記第２の係止ピン（１６，１８，４０）が、少なくとも前記係止ボルト（２６，３４）の軸受け領域（３６）と前記アダプター（１４）の前記係止ピン（１６，１８，４０）の接合部（２４，３２）との間に密接して導入されるように、前記第２の係止ピン（１６，１８，４０）は前記接合部（２４，３２）と連携している高速交換ユニットであって、
前記係止ボルト（２６，３４）は、前記接合部（２４，３２）との間で前記第２の係止ピン（１６，１８，４０）を締め付ける平らな締め付け面（３８）を有しており、
前記締め付け面（３８）は、前記運動方向（ＶＲ）に対して締め付け面角度（β）だけ傾斜していることを特徴とする高速交換ユニット。
【請求項８】
請求項７に記載の高速交換ユニットにおいて、
前記高速交換装置（１２）の前記接合部（２４，３２）は、1.17＊ＲＡ２≦ＲＧ≦1.33＊ＲＡ２で規定される半径ＲＧの円弧状の外形を有していることを特徴とする高速交換ユニット。
【請求項９】
請求項７または８に記載の高速交換ユニットにおいて、
前記アダプター（１４）の前記係止ピン（１６，１８，４０）は、直径（半径ＲＡ１＝ＲＡ２）が同一であることを特徴とする高速交換ユニット。
【請求項１０】
請求項７乃至９の何れか１項に記載の高速交換ユニットにおいて、
前記締め付け面角度（β）は、7°以上13°以下であり、好ましくは10°であることを特徴とする高速交換ユニット。
【請求項１１】
請求項７乃至１０の何れか１項に記載の高速交換ユニットにおいて、
前記高速交換装置（１２）は、請求項１乃至６の何れか１項に記載の高速交換装置であることを特徴とする高速交換ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項７で特定されるような高速交換ユニットだけでなく、請求項１の前段部分で特定される形式の高速交換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献４に開示されているように、一般的な高速交換装置および高速交換ユニットが知られている。
【０００３】
上記の明細書は、片側で半円状の鉤爪によってアダプターの第１の係止ピンに係合しており、１/４円部を有する受け機構が、接合部と共に係止ピンに対する嵌め合いおよび係止力を形成する軸方向に移動可能な２つの係止ボルトを有し、第１の係止ピンと平行な第２の係止ピンを固定するために設けられている高速交換装置を開示している。
【０００４】
長期間の使用後では、接合部の摩耗を引き起こし、その結果、遊び（バックラッシュ）に関係する嵌め合いが影響を受け、次々と接合部の摩耗が進行していく。
【０００５】
さらに、特許文献１〜６には、高速交換ユニットが開示されている。これら従来の高速交換ユニットも、遊び（バックラッシュ）を対象としている。このような遊びは、特に長期間の使用後において、摩耗に起因して増大する。その結果、アダプターおよび高速交換装置の相互において、さらに接合部の摩耗進行が助長される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００２／００７１７５４号明細書
【特許文献２】米国特許第５１７９７９４号明細書
【特許文献３】国際公開第２００６／０８３１７２号
【特許文献４】国際公開第２０１１／０１９３１２号
【特許文献５】国際公開第２０１２／１２５１０４号
【特許文献６】国際公開第２０１４／１６８５４０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、長期間にわたって遊び不要（バックラッシュフリー）とするアダプターの係止ピンと係止ボルトとの連結を確保し得る高速交換装置を開発すること、および、長期間にわたって遊び不要（バックラッシュフリー）とするアダプターと高速交換装置との連結を開発することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
周知のように、高速交換装置は、円中心軸が通る中心点ＭＧを中心とするハウジング半径ＲＧの断面視円弧状の軸受け面が設けられた接合部を有する受け機構を備えている。前記受け機構は、平面な締め付け面を有する係止ボルトを更に有しており、前記係止ボルトの運動方向は、前記円中心軸に対して直交する方向に定められており、前記締め付け面は、前記運動方向に対して鋭角な締め付け面角度βを成している。前記円中心軸は、球状面に対して直交する軸であり、前記中心点を通って延びる軸である。前記運動方向に沿って、前記係止ボルトは、係止方向へ移動することによって「係止」状態となり、その反対方向、即ち非係止方向へ移動することによって「開放」状態となる。前記軸受け面ひいては前記円弧形状は、前記運動方向に対し少なくとも軸受け角度範囲αＢに亘って及んでおり、前記軸受け角度αは、前記締め付け面上の係止ピンの位置に依存して変化する。前記締め付け面は、上部軸受け位置および下部軸受け位置を有しており、運動経路に応じて、前記上部軸受け位置と前記下部軸受け位置との間にある中間軸受け位置で前記係止ピンと接触するようになっている。前記中心点の前記円中心軸が通る前記運動方向に対する平行線と、前記締め付け面における中間位置との距離は、以下のＢminとＢmaxとの間に定められている。
Ｂmin(ＲＧ)=ＲＧ＊(Ｖ＊cos(β)-((1-Ｖ)＊sin(α=45°))), Ｖmin=0.75
Ｂmax(ＲＧ)=ＲＧ＊(Ｖ＊cos(β)-((1-Ｖ)＊sin(α=45°))), Ｖmax=0.85
前記変数Ｖは、下限値ＢminのときのＶmin＝0.75と、上限値ＢのときのＶ＝0.85との間にあり、上部軸受け位置は、前記円中心軸が通る前記運動方向に対する前記平行線と、前記中間位置との間に定められており、ＢminおよびＢmaxは前記平行線からの距離である。さらに、前記係止ボルトは、前記運動方向に対し直交する方向に延び、前記中心点ＭＧを中心とする前記半径ＲＧの円の接線と、前記中心点ＭＧを通る前記接線に対する平行線ＰＴとの間の領域に前記中間位置が至るように、移動可能となっている。前記変数Ｖは、ＲＡ＜ＲＧおよびＶ＜1の条件下で、比Ｖ＝ＲＡ／ＲＧから得られる。
【０００９】
本実施形態では、係止ピンは、係止力および嵌め合いの方法で保持される半径ＲＡ（ＲＡ of Ｖ＊ＲＧ）を有している。接合部または反対側の鉤爪が摩耗し始めると、係止ピンは、円弧状の軸受け面に沿って移動し、軸受け角度αが徐々に増加する。上述した構造によれば、係止ピンを、締め付け面と接合部の軸受け面とに線形接触させることができる。係止方向における係止ボルトの運動経路は増加するので、係止ボルトにおける係止ピンとの接触線は上部軸受け位置の方へ移る。係止力と嵌め合いとの関係は、再調整することができる。係止ピンは円柱状の受け領域を有しているため、たとえ鉤爪および接合部が摩耗しても、遊び不要（バックラッシュフリー）の保証期間は高めることができ、軸受け面に関連する全ての寿命および高速交換装置の寿命を増大させることができる。
【００１０】
特に本発明の好ましい実施形態としては、締め付け面角度βは7°以上13°以下である。より好ましくは、締め付け面角度は10°である。この角度は、ちょうど自己係止し得る範囲の角度であり、係止ピンおよび締め付け面の共同領域における材質および面特性によって影響が及ぶ角度である。
【００１１】
前記係止ピンを自動的に再調整するために、後段側は予め運動方向において負荷が加えられている（付勢されている）。具体的に、このような付勢力はバネ手段によって得られる。
【００１２】
さらに別の有益な実施形態としては、前記接合部の円弧状領域は、前記係止ボルトの運動方向に対して少なくとも30°と60°の間の扇形部に亘って及んでいる。前記高速交換装置は、好ましくは、上部軸受け位置が軸受け角度αＯ＝60°で得られ下部軸受け位置が軸受け角度αＵ＝30°で得られる方法で、締め付け面角度βおよび変数Ｖが互いに一致するように設計されている。この角度範囲は、特に有益な力の導入をもたらすことができ、搬送機の掘削力および吊り上げ力によって生じる応力を最適に高速交換装置に導入することができる。
【００１３】
好ましくは、前記高速交換装置は、ＲＧ＊Ｖmin≦ＲＧ２≦ＲＧ＊Ｖmax、Ｖmin＝0.75およびＶmax＝0.85の条件下のハウジング半径ＲＧ２の円弧状領域を有する第２の受け機構を備えることが可能である。前記円弧状領域は、中心点ＭＧ２を中心としている。
【００１４】
この受け機構は、特に、少なくとも受け領域において同じ直径の係止ピンが左右に設けられた左右対称のアダプターを受けることに適している。好ましくは、第２の受け機構は、角度σに相当する円周の少なくとも１／３に亘って及ぶ円弧部を有する鉤爪のように形成されていてもよい。中心点ＭＧ２とＭＧ１とを繋ぐ直線は、係止ボルトの運動方向に対し、±10°未満（特には±5°未満）の角度σを成している、または、平行である。特に運転時に係止ボルトに及ぶ張力を、嵌め合い指針による方法で特に運動方向と直交する方向に支持することができるので、理想的に力を吸収し得る平板的構造を構築することができる。
【００１５】
より具体的には、前記高速交換装置は、円中心軸に沿って互いに同軸に延びる２つの独創的な受け機構を備えており、各受け機構の軸受け領域の幅および形状は予想される応力によって選定され、各軸受け領域は高速交換装置の全幅の少なくとも１／４に亘って及んでいる。
【００１６】
係止ボルトは、係止ボルトから外方に向く締め付け面の片側に、運動方向と平行な平面３９を有している。この領域では、たとえ、用途を超えそれによって係止ボルトが元に戻るような相対力が、アダプターと高速交換装置との間に作用したとしても、係止ピンを保持するのに適している単なる第２の嵌め合い軸受けが設けられている。
【００１７】
本発明は、別の側面として、高速交換装置およびアダプターを備える高速交換ユニットに関する。前記アダプターは、平行な２つの係止ピンを有している。前記高速交換装置は、半径ＲＡ１の第１の係止ピンと結合する一組の鉤爪と、半径ＲＡ２の第２の係止ピンと結合する係止ボルトとを有している。前記係止ボルトは、運動方向に沿ってスライド可能に案内される。即ち、前記係止ボルトは、第２の係止ピンが、少なくとも係止ボルトおよびアダプターの係止ピンの接合部の領域において、嵌め合いおよび係止力の方法によって係止ピンとアダプターとの間に導入されるように、接合部と連携している。
【００１８】
本発明によれば、係止ボルトは、係止ボルトが接合部との間で第２の係止ピンを締め付ける平らな締め付け面（平らなとは、曲線ではなく平坦を意味する。）を有しており、前記締め付け面は、運動方向に対し締め付け面角度βをもって傾斜している。
【００１９】
本発明の有益な実施形態として、高速交換装置の接合部は、1.17＊ＲＡ２≦ＲＧ≦1.33＊ＲＡ２で規定される半径を有する凹んだ外形を有している。その結果として、係止ピンによって締め付けを再調整し、第２の係止ピンを固定することができ、接合部または／および鉤爪が摩耗しても、遊び不要（バックラッシュフリー）、係止力および嵌め合いの方法で常に第２の係止ピンの固定を確保することができる。
【００２０】
より具体的には、前記アダプターは、いわゆる対称なアダプターであり、前記アダプターの複数の係止ピンは、同一の直径および半径を有しており、即ちＲＡ１＝ＲＡ２である。そのような高速交換装置の寸法は、180°オフセットされた２つの逆向きの位置において、遊び（緩み）を設けることなく嵌め合いおよび係止力の方法で確実にアダプターにはめ込むことができる対称なアダプターに参照される。
【００２１】
有益な一実施形態として、締め付け面角度βは、7°以上13°以下であり、好ましくは10°である。その結果として、通常材料が用いられた場合、高速交換装置は、締め付け面から係止ピンまでの移行がちょうど上記の自己係止範囲となるように移行に適合される。
【００２２】
別の有益な実施形態として、前記高速交換装置は、上述したような受け機構を備えている。
【００２３】
本発明のさらなる利点、特徴および可能な応用は、下記の詳細な説明および図面に示された例示的な実施形態によって収集されるだろう。
【００２４】
詳細な説明、特許請求の範囲および図面の至るところで、下記の符号の説明にリストされた参照符号が用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、高速交換装置の斜視図である。
【図２】図２は、受け機構の概略図である。
【図３ａ】図３ａは、摩耗していない受け機構の概略図である。
【図３ｂ】図３ｂは、やや摩耗している受け機構の概略図である。
【図３ｃ】図３ｃは、限界摩耗状態の受け機構の概略図である。
【図４】図４は、アダプターが嵌め込まれて固定された図１の対称な高速交換装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、高速交換装置１２およびアダプター１４を備え、規則的に工具に固定される高速交換装置１０の斜視図である。
【００２７】
アダプター１４は、運転時に高速交換装置１２が連結される２つの平行な係止ピン１６，１８を有している。このために、高速交換装置１２は、係止ピン１６，１８のそれぞれと結合する少なくとも一つの受け機構２０，２２を有している。図１に示す高速交換装置１２では、第１の受け機構２０は、第１の係止ピン１８と密接に係合する、いわゆる爪継ぎ手として形成されている。第２の受け機構２２は、接合部２４と可動の係止ボルト２６との間に係止ピン１６を固定するように構成されている。接合部２４と係止ボルト２６とを互いにぴったり合わせる方法は、下記の図面を参照しながらより詳しく説明する。円柱状の係止ピン１６の少なくとも一部の直径およびその半径ＲＡ１は、円柱状の係止ピン１８の少なくとも一部の直径およびその半径ＲＡ２と同一である。
【００２８】
図２は、接合部３２と、運動方向ＶＲが示す方向に移動可能な係止ボルト３４とを有する受け機構３０の概略図である。接合部３２は、中心点ＭＧおよび半径ＲＧの円Ｋの中心軸Ａが通る中心点ＭＧを中心とする半径ＲＧを有する断面視円弧状の軸受け領域３６を備えている。円弧状の軸受け領域３６は、角度αＢの範囲に亘って、即ち少なくとも係止ボルト３４の運動方向ＶＲに対し30°から60°の間の部分に亘って及んでいる。
【００２９】
係止ボルト３４は、運動方向ＶＲに対して鋭角である角度βをもって傾斜する平らな（平らとは、曲線ではなく平坦を意味する。）締め付け面３８を有している。締め付け面３８は、上部軸受け位置Ｏおよび下部軸受け位置Ｕを有している。上部軸受け位置Ｏと下部軸受け位置Ｕとの間に、中間軸受け位置Ｚが存在している。締め付け面３８は、中心点ＭＧを中心とする半径ＲＧの円Ｋの接線であって運動方向ＶＲに直交する接線Ｔと、接線Ｔに対する平行線であって中心点ＭＧを通る平行線ＰＴとの間（の領域）に至るように設けられている。中間位置Ｚは、運動方向ＶＲの平行線であって中心点ＭＧを通る平行線ＰＶから距離Ｂ（Ｂmin≦Ｂ≦Ｂmax）の間隔を置いて位置し第１の方向へ延びる領域Ｘ内に存在し、即ち、上側の距離Ｂminを形成する運動方向ＶＲの平行線ＰＯと、下側の距離Ｂmaxを形成する運動方向ＶＲの平行線ＰＵとの間に存在し、さらに言い換えれば、一端側がＰＶとＰＯとの間に存在し他端側がＰＶとＰＵとの間に存在する。
【００３０】
可能性のある中間位置Ｚに関する第１の方向における領域Ｘの範囲は、ＢminとＢmaxとの間にあり、ＢminおよびＢmaxは以下のように示される。
【００３１】
Ｂmin(ＲＧ)=ＲＧ＊(Ｖ＊cos(β)-((1-Ｖ)＊sin(α=45°))), Ｖmin=0.75
Ｂmax(ＲＧ)=ＲＧ＊(Ｖ＊cos(β)-((1-Ｖ)＊sin(α=45°))), Ｖmax=0.85
【００３２】
変数Ｖは、下限値ＢminのときのＶmin＝0.75と、上限値ＢmaxのときのＶmax＝0.85との間にある。本実施形態の場合、締め付け面角度βは10°である。各係止ピンが係止されている状態では、接触線は角度範囲αＢにおいて接合部または係止ピンの摩耗の程度に依存する。本実施形態の場合、円弧状の軸受け領域３６は、少なくとも運動方向ＶＲに対し30°から60°の間の部分に亘って及んでいる。
【００３３】
第１の方向の領域Ｘの範囲と直交する第２の方向において、可能性のある中間位置Ｚは、一端側は中心点ＭＧを中心とする半径ＲＧの円の接線であって運動方向ＶＲに直交する接線Ｔによって形成され、他端側は接線Ｔに対する平行線であって中心点ＭＢを通る平行線ＰＴによって形成される。
【００３４】
中間位置Ｚが案内され得る領域Ｘは、ハッチングによって示されている。
【００３５】
締め付け面角度βおよび変数Ｖは、上部軸受け位置が軸受け角度αＯ＝60°で得られ、下部軸受け位置が軸受け角度αＵ＝30°で得られるように、互いに一致（マッチ）している。この角度範囲によれば、特に有益な力の導入をもたらすことができ、搬送機の掘削力および吊り上げ力によって生じる応力を最適に高速交換装置に導入することができる。
【００３６】
係止ボルト３４は、係止ボルト３４から外方に向く締め付け面３８の片側に、運動方向ＶＲと平行な平面３９を有している。この領域では、用途を超えそれによって係止ボルト３４を元に戻すような相対力が、アダプター１４と高速交換装置１２との間に作用したとしても、係止ピンを嵌め合い保持する単なる第２の嵌め合い軸受けが設けられる。
【００３７】
図３ａ〜図３ｃにおいて、受け機構３０に対する係止ピンの異なる位置を示す。
【００３８】
図３ａは、新規で摩耗していない受け機構３０の概略図である。受け機構３０は、半径ＲＡの係止ピン４０に保持されている。係止ピン４０は、締め付け面３８における下部軸受け位置Ｕで支持されている。その結果、軸受け面３６における係止ピン４０の接触線は角度αＵ＝約30°に位置する。
【００３９】
図３ｂは、やや摩耗した受け機構３０の概略図である。係止ピン４０は、係止ボルト３４の締め付け面３８における中間位置Ｚで支持されている。この状態では、係止ピン４０は接触線で軸受け面３６に支持されており、平行線ＰＶに対する軸受け角度αＵは約45°となる。
【００４０】
図３ｃは、限界摩耗状態の受け機構３０の概略図である。係止ピン４０は、締め付け面３８における上部軸受け位置Ｏで支持されている。接触線に対する軸受け角度は、αＯ＝約65°となる。かなりの摩耗範囲に亘って遊び（緩み）を設けることなく、係止力および嵌め合いの方法で係止ピン４０を係止（固定）することが可能であることが、図３ａ〜図３ｃから明確である。
【００４１】
図４は、アダプターが嵌め込まれて固定された図１の対称な高速交換装置の断面図であり、対称な高速交換装置１２は、第１の係止ピン１８に取り外し可能で、図２に示す受け機構３０と近似の独創的な受け機構２２を備えている。さらに、高速交換装置１２は、第２の係止ピン１８と鉤爪式に結合する第２の受け機構２０を備えている。係止ピン１６，１８は、同じ半径ＲＡを有している。第２の受け機構２０は、係止ピン１８の半径ＲＡ２と略同じの半径ＲＧ２の円中心角σに亘って位置する円弧状領域を有している。
【００４２】
独創的な受け機構２２は、半径ＲＧ１の断面視円弧状の外形を有している。係止ピン１６は、上述したような係止ボルト２６によって係止（固定）されており、運動方向ＶＲに係止ボルト２６を移動させるための駆動部５２（具体的には、油圧式の回転駆動）が設けられている。本実施形態では、係止ボルト２６は、いわゆるトグルレバー機構５４によって駆動部５２に接続されている。さらに、係止ボルト２６は、バネ５６によって運動方向ＶＲに付勢されている。この付勢は、他の動作中においても、係止ピン１６を保持する係止力として作用する。係止ボルト２６は、滑りスリーブ５８において運動方向ＶＲに直交する方向に嵌め合い支持されており、そのため、この方向（運動方向ＶＲに直交する方向）に作用する力を適切に吸収することができる。この場合、中心点ＭＧ１と中心点ＭＧ２とを繋ぐ直線は、運動方向ＶＲに対する平行線であって中心点ＭＧ２を通る平行線ＰＶに対して角度γ＝約1°を成している。そのため、通常どおり、力が掘削方向において適切に吸収されるように作用する。したがって、本発明は、アダプター（特には、対称なアダプター）に理想的に適合した受け手段を提供することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１０      高速交換ユニット
１２      高速交換装置
１４      アダプター
１６      係止ピン
１８      係止ピン
２０      受け機構
２２      受け機構
２４      接合部
２６      係止ボルト
３０      受け機構
３２      接合部
３４      係止ボルト
３６      軸受け領域
３８      締め付け面
３９      平面
４０      係止ピン
４２      高速交換装置
５２      駆動部
５４      トグルレバー機構
５６      バネ
５８      滑りスリーブ
αＢ      軸受け角度範囲
α        軸受け角度
αＯ      上部軸受け位置Ｏの軸受け角度
αＵ      下部軸受け位置Ｕの軸受け角度
αＺ      中間位置Ｚの軸受け角度
β        締め付け面角度
γ        中心点ＭＧ２を通る運動方向ＶＲに対する平行線ＰＶと、中心点ＭＧ１と中心点ＭＧ２とを繋ぐ線とが成す角度
σ        第２の受け機構２０の断面視円弧状の角度
Ａ        中心点ＭＧを通る円中心軸
Ｂ        ＰＶからの距離
Ｂmin(ＲＧ)      直線ＰＶと直線ＰＯとの距離
Ｂmax(ＲＧ)      直線ＰＶと直線ＰＵとの距離
Ｋ        円
ＰＴ      接線に対する平行線
ＭＧ      円Ｋの中心点
Ｏ        上部軸受け位置
ＰＶ      中心点ＭＧを通る運動方向ＶＲに対する平行線ＰＶ
ＲＡ      係止ピン４０の半径
ＲＡ１      アダプターの係止ピンの半径
ＲＡ２      アダプターの係止ピンの半径
ＲＧ      ハウジング半径
Ｔ        接線
Ｕ        下部軸受け位置
Ｖ        変数、ＲＡに対するＲＧの比
Ｖmin      変数
Ｖmax      変数
ＶＲ      運動方向
Ｘ        ＰＶとＰＯまたはＰＵとの間の領域であって、直線ＰＶと平行線ＰＴとの間の領域
Ｚ        中間位置
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４】
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【国際調査報告】
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