KR20170018804A - 토목 기계의 마모 부재를 위한 잠금장치 - Google Patents

Abstract

굴착기의 블레이드 또는 립에 마모 부품을 고정하기 위한 마모 조립체를 위한 잠금 장치와 구성요소. 상기 마모 부품은 보통 티스 어댑터(teeth adaptor)일 것이며, 블레이드에 배치될 때 두 부품은 잠금 장치가 배치되는 채널을 형성한다. 상기 잠금 장치는 보통 상기 채널의 후방에 장착되기 위한 C-클램프 부재와, 채널의 전방에 맞물리는 전방 구조체, 그리고 C-클램프 부재와 전방 구조체 사이에 배치된 쐐기를 구비한다.

Description

토목 기계의 마모 부재를 위한 잠금장치{A locking device for a wear member of an earth moving machine}

본 발명은 굴삭기의 블레이드(blade) 또는 립(lip)에 마모 부품을 고정하기 위한 마모 조립체를 위한 잠금장치와 그 구성요소에 대한 것이다. 상기 마모 부품은 보통 티스 어댑터(teeth adaptor)일 것이며, 블레이드에 배치될 때 두 부품은 잠금장치가 배치되는 채널(channel)을 형성한다. 상기 잠금장치는 보통 상기 채널의 후방에 장착되기 위한 C-클램프(C-clamp) 부재와, 채널의 전방에 결합되는 전방 구조체 그리고 상기 C-클램프 부재와 전방 구조체 사이에 배치된 쐐기 구조체를 구비할 것이다.

또한, 잠금장치는 오직 쐐기만을 구비하며 C-클램프 부재는 또한 본 발명의 목적이다.

본 발명은 특히 굴착기와, 채굴 및 채석과 같은 토목 산업에 적용된다.

채굴 및 채석에 사용되는 것과 같은 굴착기 및 이와 유사한 기계들은 암석 및 바위들을 적재하고 옮기는 것과 같은 토목 작업에 사용된다. 이러한 기계들은 보통 기계 아암(arm)에 부착된 버킷(bucket) 또는 디퍼(dipper)를 구비한다. 버킷은 지면을 천공하고 암석을 적재하기 위해 전방 모서리에 블레이드(blade) 또는 립(lip)을 구비한다. 블레이드의 과도한 마모를 막고 지면을 천공하는 것을 돕기 위해, 버킷의 블레이드를 보호하는 마모 부품을 설치하는 것이 일반적이다. 마모 부품은 티스(teeth), 어댑터(adapter), 슈라우드(shrouds) 또는 그 외의 것일 수 있다. 마모 부품은 블레이드의 일부이거나 또는 기계적으로 부착될 수 있는 용접과 같은 다양한 방식으로 블레이드에 고정될 수 있다. 기계적인 결합은 부품을 분해 및 조립할 수 있게 하는 이점이 있다. 상기 마모 부품이 너무 마모되고 충격을 받기 때문에, 이들은 자주 교체되어야 한다. 또한, 기계적인 결합은 용접을 이용할 필요가 없다. 다른 한편으로, 어댑터는 종종 버킷의 블레이드에 용접되지만 또한 본 발명에서와 같이 기계적으로 결합되기도 한다. 특히 채굴에 있어서, 종래 기술로서 가장 일반적으로 알려진 어댑터는 휘슬러 타입(Whisler type)의 어댑터이다. 채굴에 있어서, 투스(tooth)와 어댑터 조립체들은 마모 부품(투스 및 어댑터)이 자주 교체될 필요가 있는 매우 강한 마찰과 높은 충격 상태에서 작동된다. 또한, 굴착기의 블레이드는 종종 충격에 대한 블레이드의 경도를 증가시키는 높은 비율의 망간(manganese)을 함유하며, 그러나, 이러한 망간은 용접을 허용하지 않는다. 이러한 타입의 어댑터는 굴착기의 블레이등의 상부 및 하부 표면 위에 끼워진 한 쌍의 아암을 구비하며, 이는 채널(channel)을 형성하고 정렬된 블레이드 구멍과 각각의 어댑터 아암을 포함한다. 상기 채널에서, C-클램프 부재와 쐐기는 블레이드에 어댑터를 고정하기 위해 도입된다. 쐐기는 C-클램프 부재와 C-클램프 부재를 뒤쪽으로 미는 채널의 전면 사이에 삽입되며, C-클램프 부재의 다리가 어댑터의 다리에 압력을 가하게 만들며, 블레이드에 대해 눌려지고 블레이드에 어댑터를 고정한다. 쐐기의 삽입은 해머(hammer)를 통해 때려 넣는다.

이러한 어댑터와 블레이드를 고정하는 방식은 시간 소모적이다. 더욱이, 중요한 관점, 즉 채굴 작업에 있어서 안전은 매우 중요하며, 어댑터를 교체 또는 장착하기 위해 잠금 장치를 장착 및 제거 처리하는 동안, 쐐기는 작업자 주변에 야기될 수 있는 위험성을 가진 체 그 위치에서 없어질 수 있다. 또한, 무거운 하중 하에서 잠금 장치는 손실되고 어댑터로서 분리될 수 있다. 언급된 문제들을 막기 위한 어떤 경우에서, 그리고 쐐기가 도입되고 나면, 종래 기술 US4357765에서와 같이, 이는 채널의 전면과 쐐기 사이의 전방 부재 위치로 용접되거나 C-클램프 부재로 용접된다. 잠금 시스템의 다양한 부품을 용접하는 것은 다른 문제들 중에서, 잠금 장치의 제거와 어댑터의 제거에 더욱 어려움을 야기한다.

본 기술 분야에서 몇몇 특허들은 해머 없는 시스템을 사용하여 조립체로부터 잠금 장치를 삽입하고 조립하는 문제를 해소하려 노력했다. 해머없는 시스템에 대한 두 가지 예시는 WO2008140878A1와 US7299570B2이다. 두 가지 해결책은 WO2008140878에서 쐐기와 전방 구조체 사이에 나사를 포함하며, 또는 US7299570에서는 쐐기와 C-클램프 부재 사이에 나사를 포함한다. 이러한 두번째 특허 문서에서, 쐐기는 C-클램프 부재에 나사를 결합한 나사를 가진 원뿔 형태이며, 쐐기가 회전하면, 이는 채널로 들어가고 나오며, 잠금 시스템의 위치를 확보하며 블레이드 위에 어댑터의 위치를 확보한다. 특허 출원 WO2008140878A1은 나사로 전방 구조체에 결합하는 나사를 가진 쐐기를 구비한 잠금 시스템을 명시한다. 전방 구조체의 상부 부분의 줄기는 나사가 회전하게 만들어지므로 쐐기는 채널로 들어가고 나올 수 있다.

두 가지 실시예는 전체 길이를 따른 쐐기를 나사로 풀어서 잠금 시스템을 제거해야 하며, 상기 작업은 시간을 소모하며, 나사에 모래가 끼어서 나사 회전을 어렵게 만들 수 있는 것과 같은 어려움이 발생한다.

본 발명은 버킷의 어댑터와 블레이드 사이의 채널에 잠금 시스템을 쉽게 삽입하게 하며, 그러나 또한 해머를 사용하지 않고 전체 길이를 따라 쐐기를 풀어야만 할 필요도 없이, 잠금 장치를 제거하는 것에 대한 종래 기술의 문제점들을 해소한다.

전술한 단점들을 극복하고 더불어 버킷의 블레이드에서 마모 부품을 조립하고 분해하는 것을 단순화하려는 목적을 위해, 본 발명의 첫 번째 목적은 청구항 1에 따라, 마모 부품, 특히 어댑터를 토목 기계 또는 굴착기의 블레이드에 부착하기 위한 잠금 장치의 전방 구조체이다.

본 발명의 두 번째 목적은 마모 부품, 특히 어댑터를 토목 기계 또는 굴착기의 블레이드에 부착하기 위한 상기 전방 구조체를 포함하는 잠금 장치이다.

본 발명의 또 다른 목적은 청구항 10항에 따라, 굴착기의 블레이드에 마모 부품을 부착하기 위한, 쐐기와 C-클램프 부재 그리고 이들 사이의 볼트와 너트를 구비한 잠금 장치이다.

본 발명의 또 다른 목적은 청구항 15에 따른 C-클램프 부재이다.

굴착기의 블레이드에 마모 부품을 부착하기 위한 마모 조립체는 마모 부품, 보통 상기 굴착기의 블레이드의 상부 및 하부 면 각각 위에 끼워지기 위한 두 개의 아암을 가진 어댑터를 구비하되, 상기 각각의 아암과 관통 구멍은 관통구멍을 구비하며, 채널을 형성하며 정렬되고, 잠금 장치는 상기 채널 내로 도입된다.

몇몇 잠금 장치는 굴착기의 블레이드에 마모 부품을 부착하는 데 사용될 수 있다. 보통, 본 발명의 잠금 장치는 다음을 구비한다:

- 굴착기 블레이드에 대해 상기 아암을 잡아 고정하기 위해, 상기 어댑터의 각 아암의 외부면과 단단하게 맞물리도록 되어 있는 C-클램프 다리를 구비한, 상기 채널의 후방에 장착되기 위한 C-클램프 부재;

- 블레이드 아래에 위치되는 하부 돌출부를 가진, 상기 채널의 앞쪽에 위치한 전방 구조체, 및

- 블레이드에 상기 마모 부품을 고정하기 위해 상기 C-클램프와 상기 전방 구조체 사이에 배치된, 전면과 후면을 가진, 쐐기 구조체.

상기 전방 구조체는 제거 가능한 상부 돌출부를 구비하며, 이는 블레이드의 외부면에 단단히 맞물리기 위해 블레이드 위에 배치되고, 마모 부재 또는 어댑터가 블레이드에서 분리되어야 할 때, 상기 상부 돌출부의 제거를 허용하며, C-클램프 부재와 쐐기 사이의 접촉면 내에 슬롯과 볼트를 구비한다.

게다가, 본 발명에 따른 다른 잠금 장치, 예컨대 인용된 C-클램프 부재 또는 쐐기 구조체로 설명된 것과 같은 전방 구조체를 구비한 잠금 장치, 또는 인용된 C-클램프 부재와 쐐기를 구비하되 전방 구조체가 없는 잠금 장치도 가능하다. 또한, 본 발명의 잠금 장치의 용도는 굴착기의 블레이드에 결합되는 휘슬러 타입의 어댑터에 한정되지 않는다.

전방 구조체에 대해서, 이는 하부 돌출부에 더해서, 전방 구조체에 제거 가능하게 부착된 상부 돌출부도 구비한다. 상부 돌출부는 제거 가능한 수단, 바람직하게 수직 실린더형 하우징(cylindrical housing)에 도입된 전방 구조체의 상부 부분으로부터 작동되는 나사 장치를 통해 전방 구조체에 부착된다. 상기 나사 장치는 전방 구조체의 본체에 수용된 너트에 나사 결합되는 볼트이며, 상기 너트가 움직일 수 없는 수직 실린더형 하우징을 가로지르며, 전방 구조체의 상부면과 볼트의 헤드 사이에 부착된 상부 돌출부이다. 대안의 구조는 나사형 수직 실린더형 하우징을 가진 전방 구조체이며, 볼트가 상기 하우징 내에 나사 결합된다.

상기 상부 돌출부는 바람직하게 와셔이며 그러나 동일한 목적을 가진 다른 부재가 사용될 수 있다. 전방 구조체는 블레이드의 채널의 전방 부분에 접촉하는 전면과 쐐기 구조체와 접촉하는 후면을 구비한다. 상기 전방 구조체의 후면은 쐐기 구조체의 전면과 상호보완되며, 이 둘은 바람직하게 반대로 경사져 있으며 이런 경우, 쐐기 형상의 전방 구조체를 형성한다. 이런 경우 전방 구조체의 하부 베이스(base)는 그 상부보다 더 크다. 전방 구조체의 다른 가능한 실시예는 쐐기의 어느 전면도 경사지지 않은 체 접촉되도록 경사지지 않은 후면을 갖는다. 이런 경우 쐐기는 후면에 경사진 면을 가지며 바람직하게 C-클램프 부재의 경사진 전면과 접촉한다.

또한, 전술한 특징을 가진, 구성요소 중 하나와 같은 전방 구조체를 구비한 잠금 장치는 또한 본 발명의 목적이 되며, 이는 잠금 장치의 구성 요소의 나머지들과는 별개이고, 주로 쐐기와 C-클램프 부재와 별개이다.

이러한 전방 구조체의 주 목적은 두 가지이며, 첫째는 어댑터와 블레이드 사이의 결합에서 잠금 장치를 더 쉽게 제거하는 것이고, 둘째는 쐐기에 의해 가해진 직접적인 활동으로부터 채널의 전방에서 블레이드를 보호하는 것이다. 쐐기는 토목 기계 또는 굴착기가 작동하는 동안 외부 타격을 받으며, 이러한 외부 타격 또는 활동은 쐐기를 통해 채널의 전방 면을 손상시킬 수 있는 것들이다.

본 발명의 다른 잠금 장치 목적은, 비록 상기 전방 구조체가 필요시 잠금 장치에 포함될 수 있더라도, 전방 구조체를 구비하지 않는 것이다.

마모 부품 및 블레이드 각각이 모 부품이 블레이드에 결합될 때 정렬되며 채널을 형성하는 관통 구멍을 구비하고, 블레이드에 마모 부품을 부착하기 위한 잠금 장치는 다음을 구비한다:

- 굴착기 블레이드에 대해 상기 아암을 잡아 고정하기 위해, 상기 어댑터의 각 아암의 외부면과 단단하게 맞물리도록 되어 있는 C-클램프 다리를 구비한, 상기 채널의 후방에 장착되기 위한 C-클램프 부재와;

- 블레이드에 상기 마모 부품을 고정하기 위해 상기 C-클램프와 채널의 전방 면 사이에 배치된, 전면과 후면을 가진 쐐기 구조체를 구비하되, 이는 슬롯(slot)과 C-클램프 부재와 쐐기 사이의 접촉면 내에서 회전 없이 슬롯을 따라 축방향으로 움직일 수 있는 너트에 나사 결합되는 볼트를 구비한다. 상기 쐐기는 슬롯의 길이의 어딘가, 바람직하게 슬롯의 중간 하부 절반에, 더욱 바람직하게 슬롯의 하부 말단에, 볼트가 회전될 때, 아래쪽으로 움직이는 너트에 의해 아래로 눌려지고, 그래서 쐐기 구조체도 눌려지는 멈춤 돌출부 또는 멈춤 수단을 구비한다. 이런 식으로 너트는 C-클램프 부재 옆의 작동 위치에서 이를 배치시키도록 쐐기를 아래로 누르게 된다.

특히, 쐐기 구조체는 전면과 후면을 구비하며, 하나는 슬롯을 구비한다. 저면은, 전술한 것처럼, 후면에 대해 경사져있고, 구조의 쐐기 형태를 형성한다. 후면의 슬롯은 그 전체 길이를 따라 연장되며, 바람직하게는 상기 쐐기 구조체와 C-클램프 부재 사이에 배치된 직사각 또는 정사각형 구조에 수용되는 사각형 형태를 갖는다. 이러한 쐐기 구조체가 전술한 것과 같은 전방 구조체를 가진 잠금 장치에 사용된 경우, 전면에는 또한 상부 돌출부의 제거 가능한 수단을 작동하는 공구의 도입을 허용하는 슬롯 또는 중공의 공간이 형성된다. 잠금 장치가 상기 전방 구조체를 포함하지 않는 경우, 쐐기는 전면에 슬롯을 갖거나 그렇지 않을 수 있다.

C-클램프 부재 구조는 후면에 두 개의 다리, 즉 상부 다리와 하부 다리를 구비하며, 이는 어댑터의 상부 및 하부 아암의 외부면과 맞물리고 동시에 블레이드의 상부 및 하부 면 위에 놓이다. 상기 아암은 경사진 면을 갖는다. C-클램프 부재의 다리의 두 경사진 면은 어댑터의 아암의 경사진 면에 상호 보완적 경사를 갖는다. 쐐기 구조체와 접촉하는, C-클램프 부재의 전면은 거의 전체 길이에 따라 사각형을 가진 슬롯을 갖는다. 전면의 상부 말단에, 작은 돌기를 가진 슬롯을 막는 원형 하우징이 있다. 상기 하우징 위에, 다른 상부 슬롯 부분이 있으며, 이는 하우징 부분보다 더 작은 지름을 가지며, 바람직하게 원형 형상을 갖는다.

상기 슬롯 내에, 나사 볼트가 삽입된다. 상기 볼트는 나사가 형성된 정사각형 또는 직사각형 너트를 가지며 그 상부 말단에서 이는 볼트의 일부분인 원형 와셔를 구비한다. 공구를 위한 수단은 원형 와셔 위에 배치되고 또한 볼트의 일부분이다. 정사각형 또는 직사각형 너트는 사각형 형상의 슬롯 내에 배치되고, 원형 와셔는 하우징 내에 구속되고 공구를 위한 수단은 상부 슬롯 부분 내에 배치된다. 볼트가 돌아가면, 그리고 정사각형 너트가 슬롯 내에서 회전할 수 없기 때문에, 볼트가 돌아가는 방향을 따라서, 너트는 아래쪽 또는 위쪽으로 이동할 것이다. 볼트는 축방향으로 변위되지 않고 오직 회전할 수 있다.

언급한 바와 같이, C-클램프 부재와 쐐기 구조체를 구비한 잠금 장치는 마모 부품과 블레이드의 정렬된 채널 내에서 홀로 작동할 수 있으며, 또는 전방 구조체와 함께 작동할 수 있다.

버킷의 블레이드에 어댑터를 고정하기 위해, 잠금 장치는, 어댑터가 블레이드에 배치되고 어댑터 아암의 구멍과 블레이드 구멍이 채널을 형성하며 정렬되고 나면, 둘 사이의 채널에 삽입된다.

전술한 3개의 구성요소, 상부 돌출부를 가진 전방 구조체와, 쐐기 및 C-클램프 부재를 구비한 잠금 장치는 다음의 순서로 삽입된다:

- 전방 구조체는 상부 돌출부 즉 와셔가 블레이드의 상부면과 접촉되고 전면이 채널의 앞쪽 표면에 접촉하며 블레이드의 채널의 앞쪽 부분에 배치된다. 이후, 전방 구조체의 볼트는 공구를 통해 회전되고, 바람직하게는 공기 충격 렌치(air impact wrench)를 통해, 하부 돌출부가 블레이드의 하부 면과 접촉할 때까지 회전되고, 그러므로 두 돌출부는 블레이드의 채널의 전방 부분을 집어 고정하고, 전방 구조체의 위치를 확보한다.

- C-클램프 부재는 채널의 후방 부분에 삽입 및 배치되며, 그 상부 및 하부 다리로 어댑터의 아암의 외부면과 맞물린다. 두 다리 사이의 C-클램프 부재의 후면은 블레이드의 채널의 후방 부분의 표면과 접촉된다. C-클램프 부재는 전면의 슬롯에 삽입된 볼트와 너트를 구비한다.

- 이후, 쐐기 구조체는 전방 구조체의 후면과 C-클램프 부재의 후면 사이로 삽입되고, 쐐기 구조체의 전방 경사진 면은 전방 구조체의 후면과 접촉한다. 상기 쐐기 구조체는 쐐기 구조체가 아래로 움직일 수 없을 때까지 수동으로 삽입된다. C-클램프 부재의 볼트에 나사 결합된 정사각형 또는 직사각형 너트는 쐐기 부재의 후면에 배치된 슬롯에 삽입된다.

- 전방 구조체와 C-클램프 부재 사이에 쐐기 구조체를 고정하기 위해, C-클램프 부재의 볼트는 공구의 도움으로 돌려져야 하며, 바람직하게 공기 충격 렌치에 의해 돌려진다. 상기 볼트가 돌려질 때, 정사각 또는 직사각형 너트는 쐐기 구조체의 슬롯과 C-클램프 부재의 슬롯으로 형성된 하우징의 아래로 내려간다. 상기 너트가 쐐기 구조체의 멈춤 수단 또는 멈춤 돌출부에 도달하면, 상기 쐐기 구조체는 너트가 상기 멈춤 돌출부를 아래로 누르면서 조금 더 아래로 움직임을 계속한다. 쐐기는 C-클램프를 뒤쪽으로 밀고 C-클램프의 다리는 어댑터의 경사진 면을 꽉 누른다. 쐐기는 잠금 부재가 전체적으로 채널에 꽉 끼일 때까지 아래로 눌려지며, 그래서 어댑터는 단단히 블레이드에 고정된다.

쐐기 구조체의 위치가 전방 구조체와 C-클램프 부재 사이에 고정되고 나면, 어댑터와 블레이 사이의 조립 또한 확보된다.

어댑터가 교체가 필요한 경우, 잠금 시스템은 제어되어야 한다. 이런 작동을 위해, C-클램프 부재의 볼트를 반대 방향으로 돌리는 것 즉, 볼트의 전체 나사를 따라 너트를 풀어내는 것 대신, 전방 구조체의 볼트가 제거되야 한다. 상기 전방 구조체의 볼트를 풀어냄으로써, 상부 돌출부는 전방 구조체의 나머지 부분에서 분리될 것이다. 이러한 전방 구조체의 장점은 그 나사부가 나사 작동에 손상을 줄 수 있는 먼지와 모래로부터 떨어져 배치되어, 전방 구조체의 분리를 쉽게 할 수 있다는 것이다. 그러므로, 블레이드의 상부면과 접촉하는 상부 돌출부가 없기 때문에, 더이상 블레이드를 잡아 고정하는 것이 아니며 그 위치를 유지할 수 없는 상기 구조는 아래로 떨어질 것이다. 전방 구조체가 채널에 없기 때문에, 쐐기 구조체는 지지될 수 있는 면이 없기 때문에 채널로부터 바깥으로 또는 아래로 배출될 수 있으며, 잠금 장치는 저지 위치에서 벗어날 수 있고 마모 부품은 블레이드에서 제거될 수 있다.

상기 관점에서, 전방 구조체와 종래의 쐐기를 구비한 잠금 장치와 C-클램프 부재는, 앞서 설명된 것처럼, 쐐기가 전방 구조체와 C-클램프 사이에 해머를 이용하여 도입될 수 있다는 차이점을 가지고 마모 부품과 굴착기의 블레이드의 결합에 설치될 수 있다. 더욱이, 전방 구조체가 없거나 또는 제거 가능한 상부 돌출부가 없는 전방 구조체와 C-클램프 부재를 가진 잠금 장치와, 전술한 것처럼 나사 볼트와 너트로 연결되는 쐐기는, 전술한 것처럼 볼트를 돌려 조립체의 채널에 도입될 수 있고, 반대 방향으로 볼트를 회전시킴으로써 분해될 수 있다.

본 발명의 목적을 더욱 이해하기 위해, 도면은 개략적으로 그리고 단지 이에 한정하지 않은 예시의 방식으로 도시된 여러 실시예들로서 첨부된다.
도 1은 잠금장치가 도입된 어댑터와 블레이드를 구비한 본 발명의 목적인 조립체와 잠금 시스템에 대한 분해도이다.
도 2는 잠금 시스템에 대한 분해도이다.
도 3은 쐐기 구조체에 대한 전방 및 후방 모습을 나타낸다.
도 4는 C-클램프 부재에 대한 전방 및 후방 모습을 나타낸다.
도 5는 전방 구조체에 대한 전방 및 후방 모습을 나타낸다.
도 6은 블레이드에 연결된 어댑터와 채널에 배치된 전방 구조체에 대한 단면도이다.
도 7은 채널에 배치된 블레이드와, 전방 구조체 및 C-클램프 부재와 연결된 어댑터에 대한 단면도이다.
도 8은 전방 구조체와 C-클램프 부재 사이에 도입되기 시작한 쐐기 구조체를 포함하는, 블레이드와 연결된 어댑터에 대한 단면도이다.
도 9는 C-클램프 부재의 볼트가 공구의 도움으로 돌려질 때 아래쪽으로 밀려지는 쐐기 구조체를 포함하는, 블레이드와 연결된 어댑터에 대한 단면도이다.
도 10은 쐐기 구조체가 그 작동 위치에서 아래에 있는, 블레이드에 연결된 어댑터에 대한 단면도이다.
도 11은 쐐기 구조체가 작동 위치에 있고 전방 구조체의 볼트가 상기 구조를 구멍/채널에서 제거하기 위해 돌려질 때 잠금 시스템이 제거되기 시작하는, 블레이드에 연결된 어댑터에 대한 단면도이다.
도 12는 전방 구조체의 볼트가 상기 전방 구조체에서 풀려나고, 전방 구조체가 채널 아래로 떨어지는, 블레이드에 연결된 어댑터에 대한 단면도이다.
도 13은 전방 구조체가 조립체에서 제거되고 쐐기 구조체가 뽑혀지는, 블레이드에 연결된 어댑터에 대한 단면도이다.

언급된 도면의 관점에서 본 발명의 바람직한 실시예가 설명된다.

도 1은 본 발명에 따른 조립체와 잠금장치의 실시예를 나타내며, 도 2는 잠금 시스템의 구성요소를 나타낸다. 상기 도면에서 본 발명의 모든 구성요소가 나타내질 수 있다. 어댑터(20, adapter)는 버킷(bucket)의 블레이드(10)에 결합되며, 어댑터(20)의 상부 아암(21, arm) 및 하부 아암(22)의 어댑터(20) 구멍 또는 개구부(25)를 구비하고, 블레이드(10)는 관통 구멍(11)을 갖는다. 어댑터(20)가 블레이드(10)에 연결될 때 상기 구멍(11, 25)은 정렬된다. 잠금 시스템은 이때 어댑터(20)와 블레이드(10) 각각의 상기 구멍 또는 개구부(25, 11)에 의해 형성된 채널에 도입된다.

잠금 시스템은 하부 돌출부(52)를 가진 전방 구조체(50)를 포함하며 볼트(51)에 의해 전방 구조체(50)의 본체에 부착된 제거 가능한 상부 돌출부(53)를 구비하고, 상기 볼트(51)는 전방 구조체(50)의 본체의 수직 실린더형 하우징(55)에 도입된다. 전방 구조체(50)의 후면(58)은 전면(57)에 대해 약간 경사져 있으며 바람직하게 평평하고, 전방 구조체(50) 본체의 하부 베이스(base)보다 더 작은 상부 베이스를 가진 쐐기 형태의 구조를 형성한다. 상기 하부 베이스보다 더 작은 상부 베이스는 전방 구조체(50)가 그 길이를 따라 쐐기 형태를 형성한다. 상부 돌출부 또는 와셔(53, washer)는 볼트(51)의 일부분일 수 있으며, 볼트(51)의 헤드에 고정될 수 있거나, 또는 볼트(51)와 별개일 수 있다. 또한, 상기 볼트(51)는 실린더형 하우징(55)을 간섭하는 하우징(56)에 배치되는 너트(54)와 나사결합될 수 있다. 상기 구조에 대한 대안은 실린더형 하우징(55)이 그 내부에 볼트(51)를 결합하기 위한 나사를 구비하는 것일 수 있다. 전면(57)은 바람직하게 블레이드의 구멍(11)의 앞쪽 부분의 면(12)과 같은 형상을 갖는다. 상기 형상은 바람직하게 굴곡져 있다. 상기 전방 구조체의 후면(58)은, 잠금 시스템이 조립체에 장착되어 있는 경우, 쐐기 구조체(40)의 전면(41)에 접촉된다.

상기 쐐기 구조체(40)는 그 길이를 따라 슬롯(45, slot)이 형성된 후면(42)을 구비한다. 상기 슬롯(45)은 사각형 단면을 갖는다. 조립체에 장착 시 전방 구조체(50)의 후면(58)과 접촉하는 전면(41)은 후면(42)에 대해 약간 경사져 있으며, 쐐기 형상 구조(40)를 형성한다. 상기 전면(41)은 전방 구조체(50)의 후면(58)을 보완하므로 바람직하게 또한 평평하다. 쐐기 구조체(40)는 슬롯의 하단부에 멈춤 돌출부(44)를 구비한다. 상기 멈춤 돌출부 또는 멈춤 수단(44)은 또한 슬롯의 길이를 따르는 곳이면 어디든 배치될 수 있으며, 바람직하게 슬롯의 중앙 아래쪽에 위치한다. 이는 상기 전면(41)의 일부분을 따라 연장되는 속이 빈 공간(43)을 전면(41)에 추가로 포함한다. 상기 쐐기 구조체(40)의 후면(42)은 장착 시 C-클램프 부재(30)의 전면과 접촉한다.

상기 C-클램프 부재(30)는 전면과 후면을 구비한다. 후면은 어댑터(20)의 각 아암(21, 22)들의 외부면에 장착되고 동시에 블레이드(10)의 상부면(14)과 하부면(15)에 배치되기 위한 상부 레그(31) 및 하부 레그(32, leg)를 구비한다. 상부 및 하부 레그(31, 32)의 표면(38, 39)은 평평한 형상으로 경사져 있다. 상기 레그(31, 32)들 사이의 면(37)은 블레이드(11)의 구멍의 뒤쪽 부분의 면(13)과 접촉하도록 부분적으로 평평하다. C-클램프 부재(30)의 전면은 쐐기 구조체(40)의 후면(41)과 접촉할 것이다. 상기 전면은 사각형 단면을 가진 C-클램프(30)의 전체 길이를 따라서 거의 모두 연장된 슬롯(34)을 구비한다. 상기 슬롯(34)은 상단부에서, 상기 슬롯(34) 내에 배치된, 바람직하게 다른 단면 형상, 바람직하게 원형 단면을 가진 하우징(35)에 의해 중단된다. 상기 하우징(35)은 작은 폭을 가진 돌기부(350)에 의해 슬롯(34)을 중단시킨다. 하우징(35) 위에, 보통 슬롯(34)보다 더 짧고 하우징(35)의 지름보다 작은 지름을 가지는 다른 상부 슬롯 부분(36)이 배치된다.

C-클램브 부재(30)의 슬롯(34) 내부에, 바람직하게 C-클램프 부재(30)의 전면과 같은 동일한 길이를 가진 볼트(60)가 삽입된다. 상기 볼트(60)는 나사가 형성된 사각형 또는 직사각형 너트(62)를 구비한다. 볼트(60)의 상단부는 볼트(60)의 일부분인 원형 와셔(61)을 구비하며, 같은 말단에서 더 위쪽에, 공구의 도움으로 볼트(60)를 나사 결합하기 위한 수단(64)을 구비한다. 상기 수단(64)은 또한 볼트(60)의 일부분이다. 정사각형 또는 직사각형 너트(62)가 C-클램프 부재(30)의 사각 형상의 슬롯(34) 내에 배치되고, 원형 와셔(61)는 하우징(35) 내에 막혀 고정되고, 공구에 의해 도움을 받기 위한 수단(64)은 상부 슬롯 부분(36) 내에 배치된다.

잠금 시스템의 구성요소를 기술한 이후, 버킷의 블레이드에 어댑터의 조립체에 상기 구성요소를 도입하는 순서는 도 6에서 13에서 설명될 것이다.

도 6에서 투스(tooth, 미도시)에 연결하기 위한 노즈(26)를 구비한 어댑터(20)는 버킷의 블레이드(10)에 결합된다. 어댑터(20)는 두 개의 아암(arm), 즉 각각 블레이드(10)의 상부면(14)과 하부면(15)에 배치된 상부 아암(21)과 하부 아암(22)을 구비한다. 아암(21, 22)과 블레이드(10)는 각각 결합시 오직 하나의 채널(channel)을 형성하게 정렬되는 관통 구멍(25, 11)을 갖는다. 상기 채널은 앞면(12)을 가진 전방부와 뒷면(13)을 가진 후방부를 포함하며, 상기 면들은 블레이드의 상부면(14)과 하부면(15) 사이에 있으며 거의 수직으로 배치된다.

상부 아암(21)과 하부 아암(22)은 채널(25)에서 떨어져 있는 면(23, 24)을 향해 위쪽으로 경사져 있다.

어댑터(20)와 블레이드(10) 사이의 결합이 이루어진 이후, 잠금 장치는 두 부품들 사이의 결합을 보장하기 위해 도입되어야 한다. 첫 번째 배치로서, 전방 구조체(50)는 전면(57, front face)이 구멍(11)의 앞면(12, front surface)과 접촉하고, 상부 돌출부(53)가 구멍(11)의 상기 전면부에서 블레이드(10)의 상부면(14)과 접촉한 체, 채널과 구멍(11)의 전방부에 삽입된다. 이때, 제거 가능한 상부 돌출부 또는 와셔(53)는 구멍(11)의 전방부에서 블레이드(10)의 상부면(14)에 조여지며 결과적으로 전방 구조체(50)의 하부 돌출부(52)는 또한 상기 구멍(11)의 전방부에서 블레이드(10)의 하부면(15)에 조여진다. 상부 돌출부 또는 와셔(53)와 하부 돌출부(52)의 체결을 위해, 전방 구조체(50)의 볼트(51)는 전방 구조체(50)의 하우징(56)에 고정된 너트(54)에서 돌려지고 나사 결합되어야 한다. 볼트(51)는 전방 구조체(50)가 블레이드(10)에 고정될 때까지 돌려 조여져야한다. 볼트(51)를 너트(54)에 나사 결합하기 위해, 공구가 사용되며, 바람직하게 압축 공기 렌치(compact air wrench)가 사용된다. 전방 구조체(50)의 후면(58)은 경사져 있고 평평하므로, 구조의 상부 베이스는 하부 보다 더 작고, 쐐기 형태의 전방 구조체(50)를 갖는다.

그 뒤, 도 7에 도시된 것처럼, C-클램프 부재는 채널의 후방부에 도입된다. 각각 경사진 면(38, 39)을 가진 C-클램프 부재(30)의 상부 다리(31) 및 하부 다리(32)는 어댑터(20)의 상부 및 하부 아암(21, 22)의 경사진 면(23, 24)을 클램핑하며(죔쇠로 고정시켜) 배치된다. C-클램프 부재의 후방면(37)은 블레이드(10)의 구멍(11)의 후방부의 뒷면과 접촉된다. 사각 또는 직사각형 너트(62)와 볼트(60)는 바람직하게 이 부분이 채널에 도입되기 전에 C-클램프 부재의 슬롯(34)에 도입된다.

전방 구조체(50)와 C-클램프 부재(30)가 채널 내에 배치되었기 때문에, 쐐기 구조체(40)를 도입하기 위한 양쪽 사이의 공간이 형성된다. 도 8에 도시된, 첫 번째 접근에서, 경사지고 평평한 쐐기 구조체 전면(41)은 전방 구조체(50)의 평평하고 상보적인 경사진 면(58) 위에 배치된다. 쐐기 구조체(40)의 양쪽 면에서, C-클램프 부재(30)의 슬롯(34)에 배치된 볼트(60)의 사각 또는 직사각형 너트(62)는 쐐기 구조체(40)의 슬롯(45)에 도입된다. 배치되고 나면, 쐐기 구조체(40)는 전방 구조체(50)와 C-클램프 부재(30) 사이에서 움직이지 않을 때까지 수동으로 아래로 눌려진다.

두 구조(50, 30) 사이에서 쐐기 구조체(40)의 위치를 고정하여, 안정적인 방법으로, 블레이드(10)에 어댑터(20)를 고정하기 위해, 도 9에 도시된 것처럼, 볼트(60)의 상부 말단에서 공구(T)에 의해 고정되기 위한 수단(64)을 돌려야 하며, 상기 공구는 바람직하게 압축 공기 렌치일 수 있다. C-클램프 부재(30)의 하우징(35)에 삽입된 와셔(60)에 의해 고정되기 때문에, 상기 볼트(60)가 돌아가고 동일하게 축방향으로 움직일 수 없는 경우, 회전 움직임은, 쐐기 구조체(40)의 슬롯(45)과 C-클램프 부재(30)의 슬롯(34)에 의해 아래쪽으로 형성된 하우징에 걸려있는, 사각 너트(62)에 힘을 가하게 된다. 너트(62)가 회전할 수 없기 때문에, 축방향으로 변위될 수 없는 축을 중심으로한 볼트(61)의 회전은 볼트(61)의 나사를 따라서 너트(62)를 아래로 강제 이동시킨다. 이러한 아래쪽으로의 움직임은 너트(62)가 쐐기 구조체(40)에서 멈춤 돌출부(44)를 밀 수 있는 동안 수행된다. 너트(62)가 멈춤 돌출부(44)와 맞닿으면, 이는 멈춤 돌출부(44)를 통해 아래쪽으로 쐐기(40)를 밀기 시작하며 쐐기(40)는 C-클램프 부재를 뒤쪽으로 조이게 되고, 잠금 장치를 조이게 한다. C-클램프 부재(30)의 다리(31, 32)의 경사진 면(38, 39)은 어댑터(20)의 아암(21, 22)의 경사진 면(23, 24)에 단단하게 압축되며, 이러한 압력은 블레이드(10)의 상부 및 하부면(14, 15)에 전달된다. 투스(미도시)가 어댑터(20)의 노즈(26)와 연결되고 나면, 이제 조립체는 작동 준비된다.

몇 시간 작업 후에는, 블레이드(10)에서 어댑터(20)를 교체할 필요가 있을 것이다. 그 순간에 도달하면, 처음에 잠금 시스템을 제거할 필요가 있다. 도 11에 도시된 것처럼, 전방 구조체(50)의 볼트(51)를 풀어냄으로써 제거된다. 전방 구조체(50)의 볼트(51)의 헤드에 닿기 위해, 공구(T)는 쐐기(40)의 앞면에 배치된 속이 빈 공간 또는 슬롯(43)에 도입된다. 상기 볼트(51)가 풀리고 나면, 상부 돌출부 또는 와셔(53)는 전방 구조체(50)에서 분리되며, 상기 전방 구조체(50)는 그 무게로 인해 떨어지게 되며 또는 필요한 경우 아래로 밀어내어 빼낼 수 있다.

도 13에 도시된 것처럼, 전방 구조체(50)가 빠지고 나면, 쐐기 구조체(40) 역시 빼내지는 데 지장이 없다. 이후 C-클램프 부재(30)는 또한 빼내질 수 있으며, 어댑터(10)는 블레이드(10)에서 분리된다.

하나의 설명으로서 전방 구조체가 없는 대안 실시예에서, 쐐기(40)의 전면(41)은 C-클램프 부재(30)가 채널에 도입된 이후 구멍 또는 채널(11)의 앞면(12)과 접촉할 것이다. 그러므로, C-클램프 부재(30)가 어댑터(20)의 아암(21, 22)에서 클램프의 다리(31, 32)와 구멍(11)의 뒤쪽에 배치된 후, 쐐기(40)는 볼트(60) 및 너트(62)를 가진 앞선 실시예에 대해 설명한 것과 같이 채널 내에 배치된다. 이러한 실시예에서, 상기 쐐기(40)와 C-클램프 부재(30)에 의해 형성된 잠금 장치가 제거될 필요가 있는 경우, 볼트(60)는 쐐기(40)와 C-클램프 부재(30)를 고정하기 위한 것으로서 반대 방향으로 회전되어야 한다. 이러한 회전에 따라, 공구의 도움으로, 볼트(60)는 슬롯(42, 34)에서 나올 것이며 쐐기(40)는 빼내질 수 있다.

Claims (14)

1. 토목 기계의 블레이드(10, blade)에 마모 부품(20)을 부착하기 위한 잠금 장치에 구비되며, 상기 블레이드(10)에 부착되기 위한 하부 돌출부(52)를 구비한 전방 구조체(50)에 있어서,
   상기 전방 구조체(50)는 제거 가능한 상부 돌출부(53)를 가진 하나의 본체 구조로서,
   - 쐐기 형태로 이루어지고,
   - 상부 베이스(base)가 하부 베이스보다 더 작게 형성되며,
   - 후면(58)이 전면(57)에 대하여 경사지게 이루어진 것을 특징으로 하는, 전방 구조체.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 상부 돌출부(53)는 제거 가능한 수단(51)을 통해 부착되는 것을 특징으로 하는, 전방 구조체.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 제거 가능한 수단(51)은 볼트(bolt)인 것을 특징으로 하는, 전방 구조체.
   
4. 제3항에 있어서, 너트(54, nut)를 가진 수직 실린더형 하우징(55, housing)을 구비하되, 상기 너트(54)는 상기 수직 실린더형 하우징(55)을 가로질러 형성된 하우징(56) 내에 배치되고, 상기 볼트(51)는 상기 수직 하우징(55)으로 도입되고, 상기 너트(54)와 나사 결합되는 것을 특징으로 하는, 전방 구조체.
   
5. 제3항에 있어서, 상기 볼트(51)가 나사 결합되는 나사부가 형성된 수직 실린더형 하우징(55)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 전방 구조체.
   
6. 제2항에 있어서, 상기 상부 돌출부(53)는 제거 가능한 수단의 일부가 아니며, 상기 제거 가능한 수단(51)과 전방 구조체(50) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는, 전방 구조체.
   
7. 제2항에 있어서, 상기 상부 돌출부(53)는 제거 가능한 수단(51)의 일부분인 것을 특징으로 하는, 전방 구조체.
   
8. - 전면(41)과 후면(42)을 가지며, 이들 중 하나가 서로(41, 42)에 대해 경사져 있는, 쐐기 구조체(40)와,
   - 두 개의 다리(31, 32)를 가진 후면(37)과 전면을 구비한 C-클램프 부재(30), 및
   - C-클램프 부재(30)와 쐐기 구조체(40) 사이의 볼트(60)를 포함하는 토목 기계의 블레이드(10)에 마모 부품(20)을 부착하기 위한 잠금 장치에 있어서,
   - 상기 쐐기 구조체(40)는 후면(42)에 그 길이를 따라 슬롯(45, slot)이 형성되고 멈춤 수단(44)을 구비하며,
   - 상기 C-클램프 부재(30)는 전면에 그 내부에 형성된 하우징(35)에 의해 중단되는 슬롯(34)과 상기 슬롯(34) 내에 배치된 너트(62)를 구비하며, 상기 너트(62)는 볼트(60)에 나사 결합되고, 이는 볼트(60)가 회전될 때 슬롯(34)을 따라서 너트(62)가 축방향으로 변위될 수 있게 하고,
   상기 쐐기 구조체(40)의 슬롯(45)이 상기 C-클램프 부재(30)의 슬롯(34)와 마주할 때, 상기 너트(62)는 두 슬롯(45, 34)에 배치되고, 볼트(60)가 회전할 때 너트(62)는 상기 쐐기(40)의 멈춤 수단(44)을 밀도록 되어 있는 것을 특징으로 하는, 잠금 장치.
   
9. 제8항에 있어서, 상기 멈춤 수단은 쐐기 구조체(40)의 슬롯(45) 하부 말단에 배치되는 것을 특징으로 하는, 잠금 장치.
   
10. 제8항에 있어서, 상기 너트(62)와 슬롯(34, 45)은 상호 보완하는 형태인 것을 특징으로 하는, 잠금 장치.
    
11. 제8항에 있어서, 상기 볼트(60)는 회전 시 볼트(60)의 축방향 변위를 막기 위해 상기 하우징(35) 내에 배치된 와셔(61, washer)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 잠금 장치.
    
12. 제8항에 있어서, 상기 쐐기 구조체(40)의 전면(41)과 접촉되어 있는 전방 구조체(50)의 후면(58)을 구비한, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항 따른 전방 구조체(50)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 잠금 장치.
    
13. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 전방 구조체(50)와, 두 개의 면을 구비하되 그 중 하나의 면이 다른 면에 대해 경사져 있는 쐐기 구조체를 적어도 구비한 것을 특징으로 하는, 잠금 장치.
    
14. 두 개의 다리(31, 32)를 가진 후면(37)과 전면을 구비한, 토목 기계의 블레이드(10)에 마모 부품(20)을 부착하기 위한 잠금 장치를 위한 C-클램프 부재(30)에 있어서,
    상기 전면(37)은:
    - 슬롯(34)과,
    - 상기 슬롯(34) 내에 형성되고 상기 슬롯(34)을 중단시키는 하우징(35)을 구비하되, 상기 슬롯(34)은 하우징(35)에 배치된 볼트(60)의 일부분인 와셔(61)와 볼트(60)에 나사 결합되는 너트(62)를 수용하도록 크기가 정해져 있는 것을 특징으로 하는, C-클램프 부재(30).
    

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