沉孔插塞的制作方法

本发明涉及诸如挖掘铲斗之类的作业工具，这些作业工具具有诸如磨损构件之类附连于它们的作业边缘的部件。更确切地说，本发明涉及诸如插塞之类的装置，这些装置用于防止灰尘和碎片填充围绕孔的沉孔，这些孔接纳螺栓和紧固构件，以将磨损构件附连于诸如挖掘铲斗的作业工具。

背景技术：

诸如挖掘铲斗、剪刀、耙之类的作业工具通常由建筑和采矿工业中的设备和机器使用。诸如挖掘铲斗的这些作业工具具有作业边缘，这些作业边缘可接触诸如岩石、石头、灰尘等的作业材料，这些作业材料会致使作业边缘随着时间而磨损掉，从而需要更换作业边缘。针对一些作业工具，该作业边缘可采取基部边缘的形式，该基部边缘形成铲斗的前唇部的一部分，并且可使用诸如焊接、机械紧固系统之类的各种方法而附连和脱开。这些基部边缘自身可通过将磨损构件附连到基部边缘上、覆盖该边缘并且保护其免受由于重复运动和与作业材料接触而由作业材料引起的磨损来受到保护。磨损构件可采取各种形式，包括唇部护罩、工具适配器、工具等等。

一些磨损构件以及其他类型的地面接合工具使用诸如螺栓之类的紧固件而附连于诸如铲斗之类的作业工具，这些紧固件延伸通过位于磨损构件和作业工具中的孔。通常存在沉孔，该沉孔围绕孔，该接纳螺栓的轴，以允许螺栓的带螺纹端部能延伸通过作业工具和磨损构件，以使得其头部接合作业工具和磨损构件组件的一个侧部，且螺接到带螺纹自由端部的螺母接合作业工具和磨损构件组件的另一侧部，以将各部件保持在一起。与螺母相比，该沉孔通常尺寸过大，以允许套筒扳手能用于拧紧和松开螺母。

例如可以想象的是，灰尘和碎片可在使用作业工具时收集在沉孔中。最终，磨损构件需要由相同类型的新磨损构件或者其他类型的磨损构件或工具更换。触及沉孔需要松开螺母，以需要清洁沉孔。将碎片从沉孔清洁掉可能由于维护间隔之间的时间长度而较为困难且费时。在这段时间内，该物质可能在沉孔中变得压缩、硬化等等。

通过授予keech等人的wo2015/054741a1提出一种针对此种问题的现有技术方案。在该公开文献中的灰尘插塞包括圆柱形构件，该圆柱形构件限定由顶壁闭合的盲孔。该灰尘插塞在keech等人的附图中示出，以插入到帽盖螺钉之上，以防止灰尘收集在帽盖螺钉的六角形套筒中。然而，该方案存在各种问题。例如，该顶壁一旦安装就会进入周围结构，以使得其易于损坏。此外，不存在合适的方式能够有效地移除灰尘插塞，而不会冒着撕裂灰尘插塞的风险。因此，一种更好的方案就显得很有必要了。

技术实现要素：

提供一种沉孔插塞。该插塞包括大体圆柱形环形主体，该大体圆柱形环形主体限定：圆柱形轴线和径向方向、沿着圆柱形轴线设置的第一端部和第二端部以及至少部分地从第一端部延伸至第二端部的孔口，该主体包括径向内环形表面、径向外环形表面以及从径向内环形表面径向地延伸的多个突部，该多个突部至少部分地限定多边形周界。

提供根据另一实施例的沉孔插塞。该插塞包括大体圆柱形环形主体，该大体圆柱形环形主体限定：圆柱形轴线和径向方向、沿着圆柱形轴线设置的第一端部和第二端部以及至少部分地从第一端部延伸至第二端部的孔口；该主体包括径向内环形表面、径向外环形表面；以及多个垫，这些垫从径向外环形表面径向地延伸。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的沉孔插塞的立体图。

图2是铲斗之类的前边缘的立体图，该铲斗使用系统上的螺栓来将磨损构件附连于前边缘，且示出插入到其中一个沉孔中的图1所示沉孔插塞。

图3是图2的放大详细视图，更清楚地示出插入到沉孔中的沉孔插塞。

图4是插入到图3所示沉孔中的沉孔插塞的沿着其剖线4-4剖取的剖视图。

图5是插入到图3所示沉孔中的沉孔插塞的俯视图，更清楚地示出插塞与螺母和沉孔的壁的匹配。

具体实施方式

现将详细地参照本发明的实施例，其示例在附图中说明。在可能的情形下，相同的附图标记会在整个附图中用于指代相同或类似的部件。在一些实施例中，附图标记会在本说明书中指示并且附图会示出后跟字母(例如100a、100b)或者后跟撇号(例如，100’、100”)等的附图标记。应理解的是，紧跟在附图标记之后使用字母或撇号指示这些特征类似地成形并且具有类似的功能，就像通常几何形状绕对称平面成镜像的情形那样。为了在说明书中易于解释，字母或撇号通常并不包括在本文但可在附图中示出，以指示在本书面说明书中讨论的特征重复。

提供一种沉孔插塞，该沉孔插塞用于将诸如磨损构件之类的部件附连到用在建筑或采矿设备之类上的作业器具的作业边缘上。现将描述插塞的特定构造。首先，将从插塞的径向内部分朝向插塞的径向外部分开始描述沉孔插塞的构造。然后，将从插塞的径向外部分朝向插塞的径向内部分开始描述沉孔插塞的构造。应理解的是，本文会描述对附图的各种修改，其旨在传达根据本发明的沉孔插塞的多个实施例。

参见图1，将从插塞100的径向内部分开始描述根据本发明的实施例的沉孔插塞100。该插塞包括大体圆柱形环形主体102，该大体圆柱形环形主体限定圆柱形轴线a和径向方向r。该主体进一步限定第一端部104和第二端部106以及孔口108，该第一端部和第二端部沿着圆柱形轴线a设置，且该孔口从第一端部104延伸至第二端部106。主体102还限定由一个或多个表面连接于彼此的径向内环形表面110和径向外环形表面112。如图1中所示，主体102可限定基本上平坦的顶部表面和底部表面114、116，他们直接地径向地邻近于径向内环形表面。顶部引入表面和底部引入表面118、120将顶部平坦表面和底部平坦表面114、116连结于径向外环形表面112。针对图1中示出的实施例，引入表面具有斜切构造，相对于顶部表面114在30-50之间成角度，但诸如弧形构造的其他构造也是可能的。还提供小过渡半径122，用于从一个表面过渡至另一个。

聚焦在插塞100的径向内部分上，其包括从径向内环形表面110径向地延伸的多个突部124，该多个突部至少部分地限定多边形周界126。针对图1中示出的实施例，该插塞包括从径向内环形表面110延伸的六个突部124，这些突部限定六边形周界128，该六边形周界构造成与六角螺母的周界相匹配。

在某些实施例中，多个突部124可包括正交于突部124沿着径向方向r观察到的大体矩形轮廓，其基本上模拟螺母的平坦六边形表面。该轮廓在其他实施例中可以是不同的。此外，主体102可限定间隙槽130，该间隙槽在第一和第二端部104、106之间轴向地延伸并且设置在多个突部124之间。如图所示，突部124和间隙槽130的轴向末端并不到达顶部平坦表面和底部平坦表面114、116。在其他实施例中，这可能并非如此。此种间隙槽130可构造成避免与六角螺母的相对尖锐角部干涉，例如本文之后会进一步详细描述的。在其他实施例中，可省略该特征。

突部124的至少一个包括从突部124径向地延伸的突出部132。在大多数但非所有的实施例中，每个突部124均包括从突部124径向地延伸的突出部132。突出部132可包括大体乳头状结构134。在其他实施例中，突出部可具有其他形状，或者可完全省略突出部。

仍参照图1，插塞100的径向外部分可包括多个垫136，这些垫从径向外环形表面112径向地延伸。垫136的径向外表面138可以是圆柱形的，并且可构造成造成与限定沉孔的壁发生干涉。在一些实施例中，径向外垫136可与径向向内突部124径向地对准。于是，该插塞可局部地压缩在螺母的六边形平坦表面和沉孔的圆柱形表面之间，例如本文之后将进一步详细描述的。垫的顶部边缘和底部边缘并不沿着圆柱形轴线a到达顶部和底部引入表面。在其他实施例中，可能并不如此。

此外，径向外环形表面112可限定至少一个撬动槽140，该至少一个撬动槽定位成与从径向内环形表面110延伸的突部124径向地对准。在一些实施例中，径向外环形表面112可限定两个此种撬动槽140，这些撬动槽彼此径向地直径相对。这些槽构造成允许插入螺丝刀或其他工具，以有助于将插塞从沉孔移除。

图1还示出笛卡尔坐标系，该笛卡尔坐标系定位在插塞100的质心c(质量中心)处，且z轴线与圆柱形轴线a对准。如图所示，插塞绕x-y和y-z平面是对称的。然而，可设想的是，插塞100的其他实施例可仅仅具有一个或并不具有对称平面。例如图1中示出的具有多个对称平面的实施例有助于简单地确保插塞插入到沉孔中，而不会不利地影响插塞的功能或者干扰组装或拆卸。由于插塞100示作绕x-y平面是对称的，因而本文讨论的所有垫136、突部124以及突出部132沿着插塞100的z或圆柱形轴线a在x-y平面上对中。在其他实施例中，这可能并不如此。

仍参照图1，现将从沉孔插塞100的径向外部分朝向其径向内部分开始描述该沉孔插塞。沉孔插塞100可包括大体圆柱形环形主体102，该大体圆柱形环形主体限定圆柱形轴线a和径向方向r。主体102还可限定第一端部104和第二端部106、孔口108、径向内环形表面110以及径向外环形表面112，该第一端部和第二端部沿着圆柱形轴线a设置，且该孔口从第一端部104延伸至第二端部106。还可提供多个垫136，这些垫从径向外环形表面112径向地延伸。虽然由于一个隐藏在垫136b对面而在图1中仅仅示出三个垫，但应理解的是，在一些实施例中可设有至少四个这样的垫136。径向外环形表面112或径向内环形表面110可限定至少一个撬动槽140。如图1中所示，径向外环形表面112限定两个此种撬动槽140，这些撬动槽以彼此径向地直径相对的方式设置。至少一个间隙区域142可沿着插塞100的周向方向cd限定在两个相邻的垫之间。此外，垫136的顶部边缘和底部边缘可远离顶部引入表面和底部引入表面118、120隔开。在其他实施例中，这可能并不如此。

如图1中所示，垫136和突部124径向地对准，但在其他实施例中，这可能并不如此。此外，取决于撬动槽140所定位的位置，也就是说，取决于该撬动槽定位在径向外环形表面112还是径向内环形表面110上，撬动槽140可与垫136或突出部132径向地对准。在一些实施例中，孔口108可能是盲孔，以允许孔口的盲孔端部能覆盖螺母或螺栓。在例如图1中所示实施例的其他实施例中，孔口108可完整地延伸通过插塞100。类似地，撬动槽140示作完整地轴向延伸通过主体102，但他们在其他实施例中可能是盲孔。

该插塞可以是注塑模制的和/或由橡胶、聚氨酯、聚丙烯、聚碳酸酯或者其他合适的材料(包括但不限于，任何合适的热塑性或弹性体材料)铸造而成。

工业实用性

实际上，根据本文讨论的任何实施例的插塞可以是出售的、购买的、制造的或以其他方式获得的。该插塞可插入到任何设备的沉孔中。在一个实施例中，该插塞插入到磨损构件、作业边缘、地面接合工具等等的沉孔中，例如现在将描述的。在一些情形中，该设备可利用插塞来改装。在其他情形中，该设备可在已安装有插塞的情形下出售。

现参照图2和图3，部分地示出呈铲斗形式的作业器具200，其包括呈前边缘形式的作业边缘202。铲斗(其整体并未示出)可具有任何合适的已知构造或者将在本领域中设计的任何其他构造。替代地，作业器具200可以是耙、剪刀等等。类似地，作业边缘可以是侧边缘等等。针对确切地在图2和3中说明的实施例，前边缘可焊接或以其他方式附连于铲斗的底部板。

磨损构件204或地面接合工具可使用螺母206和螺栓208附连于作业边缘202，其中，磨损构件204、工具或者作业器具200的作业边缘限定围绕螺母206的沉孔210，且根据本文讨论的任何实施例的沉孔插塞100可插入到沉孔210中。如图2和3中所示，多个磨损构件204附连于作业边缘202。更确切地说，提供三个相同构造的中心磨损构件204a、204b、204c、绕前边缘202的中心平面cp成镜像的两个类似构造的中间磨损构件204d、204e以及绕中心平面cp成镜像的两个类似构造的角部或端部磨损构造204f、204g。其他构造也是可能的。例如在图3中最佳地观察到的是，仅仅示出一个插塞100插入到沉孔210中，然而应理解的是，可将按需要或按期望数量的沉孔与插塞装配在一起。

现聚焦于图4，磨损构件204的每个在他们的底部表面220上具有头部沉孔212，该头部沉孔与孔214连通，该孔接纳头部216的具有减小直径218的一部分。该孔214大致与前边缘202的孔222对准，用于接纳螺栓208的轴224。该轴224延伸通过螺母沉孔210，并且具有螺接到其自由端部226上的螺母206。例如已描述的，插塞100示作插入到螺母沉孔210中。如图所示，插塞100是齐平的，以与前边缘202的顶部表面228相比凹入。因此，保护插塞100免于受损。在一个实施例中，垫圈230可设置在螺母206下面。在此种情形中，从插塞100的底部表面116至突部124的底部边缘的距离232可允许插塞100能插入到螺母沉孔210中，而不会产生相当大的干涉量，以使得插塞100可能够按压到螺母沉孔210中，从而使得该插塞是齐平的，以与前边缘202的顶部表面228相比是凹入的。

在例如图4中示出的一些实施例中，整个径向外环形表面112可与螺母沉孔210的壁234干涉。在此种情形中，可省略径向外环形表面112上的垫。替代地，垫可存在于径向外环形表面112上并且造成与螺母沉孔210的侧壁234产生干涉238，而径向外环形表面112可能仍并不与螺母沉孔210的侧壁234接触或干涉。类似地，设置在插塞的径向内环形表面110上的突部124可与螺母206的平坦六边形表面236干涉。在此种情形中，可省略突出部。在又一些实施例中，突出部(在图4中未示出)可能与螺母206的平坦六边形表面236干涉。在此种情形中，突部可能并不与螺母210的平坦六边形表面236接触或干涉。

可设想的是，图4中示出的结构可完全颠倒，以使得插塞在底部上而螺栓的头部在顶部上。类似地，螺母沉孔可位于诸如磨损构件的底部构件上，而头部沉孔可位于诸如作业边缘之类的顶部构件上。在其他实施例中，顶部构件可以是磨损构件，且底部构件可以是作业边缘等等。

图5是插入到图3所示沉孔210中的沉孔插塞100的实施例的俯视图，更清楚地示出插塞100与沉孔210的螺母206和壁234的匹配。针对该实施例，可观察到的是，突出部132与螺母206的平坦六边形表面236形成干涉240。因此，小间隙242可存在于螺母206和插塞100之间。该间隙242可通过改变插塞100的各种尺寸而最小，例如突出部132从插塞100的突部124延伸的径向距离244。类似地，在垫136和螺母沉孔210的侧壁234之间存在一定的轻微干涉250。于是，第二小间隙246可存在于螺母沉孔210的壁234和插塞100之间。再者，该间隙246可通过改变插塞100的各种尺寸而最小，例如垫136从插塞100的径向外环形表面112延伸的径向距离248。突部124之间的间隙槽130的提供避免了与螺母206的角部252干涉。

现将参照图4和5来阐述插塞的一实施例的示例性尺寸。应理解的是，这些尺寸可根据需要或期望而改变。在螺母206和突出部132之间产生的干涉240可在从0至2mm的范围内，而在螺母沉孔210的壁234和垫136之间产生的干涉250可在从0至4mm的范围内。相对突部124之间的平坦间距离254可定尺寸成提供螺母和插塞之间的轻微干涉。例如，针对某些实施例设想在侧部上0.5mm的干涉。插塞100的总体高度h还可取决于应用而改变。例如，所要容纳的螺母和沉孔的尺寸可影响总体高度。垫的周向尺寸可取决于应用而定范围，并且该垫沿着圆柱形轴线a的高度也会取决于应用而改变。在各个实施例中，撬动槽的径向深度可在从0至10mm的范围内，而撬动槽的宽度可在从0至20mm的范围内。突出部的乳头状结构的直径可在各种实施例中改变，而用在不同的应用中。插塞100的环形部分的径向厚度t自然也会取决于应用而改变。在一些实施例中，可采用这些各种尺寸的中间范围数值。

进一步可设想的是，插塞的与突部相结合的环形部分可模拟用于拧紧或松开螺母的套筒的结构。于是，尽管存在插塞但仍渗透到螺母沉孔中的任何物质(例如可能归因于沉孔侧壁以及插塞内部和螺母外部的六边形周界之间的小间隙)不会妨碍套筒插入到螺母沉孔中，以松开或拧紧螺母。

虽然大多数实施例已涉及附连于铲斗的基部边缘的唇部护罩，但所公开的实施例和方法的原则也可等同地适用于包含可能附连于任何作业器具的任何作业边缘的任何磨损构件的其他应用。类似地，可按需要或期望来改变制造的构造、材料以及方法。

应意识到的是，前文描述提供所公开组件和技术的示例。然而，可设想的是，本发明的其他实施方式可在细节上与前文示例不同。对于本发明或其示例的所有参照旨在参照在该点处讨论的特定示例并且并不旨在暗示更一般地对本发明的范围有任何限制。关于某些特征的突出描述和淡化描述的所有语言旨在表明缺乏对这些特征的偏好，但不是将这些完全排除在本发明的范围之外，除非另有指示。

除非本文另有说明，本文所述的数值的范围仅仅用作分别指代落在该范围内的每个独立的值的简化方法，并且每个独立的值与他在本文被单独引述一样引用到说明书中。

对本领域技术人员显而易见的是，能对本文讨论的设备和组装方法的实施例做出各种修改和改变，而不会偏离本发明的范围或精神。考虑到说明书和对本文公开的各个实施例的实践下，本发明的其他实施例对于本领域技术人员会是显而易见的。例如，其中一些设备可与本文已描述的不同地构造和起作用，并且任何方法的某些步骤可省略，以与已确切提及的顺序不同的顺序执行或者在一些情形中同时地或者以子步骤来执行。此外，可对各个实施例的某些方面或特征做出改变或修改以产生又一些实施例，且各个实施例的特征和方面可添加至或替代其他实施例的其他特征或方面以提供又一些实施例。

因此，本发明包括适用的法律所允许的所附权利要求书中列举的主题的所有修改和等同物。此外，本发明包含本发明所有可能变型中的上述元件的任何组合，除非本文另有指示或者否则与上下文明显矛盾。