专利名称：建筑机械的铲斗斗齿的制作方法
技术领域：
本发明涉及以可更换的状态安装在建筑机械的铲斗下面前端部分的铲斗斗齿(以下称为斗齿)。
背景技术：
在安装于液压挖掘机等作业车辆的工作装置上安装有各种挖掘部件。例如，在安装于液压挖掘机的铲斗(工作装置)中挖掘侧的前端部分安装有多个从前端部分突出的斗齿(挖掘部件)。在挖掘时，这些斗齿作为切削刃发挥作用，铲入挖掘对象中以提高挖掘力。安装在铲斗挖掘侧的前端部分的斗齿在进行挖掘作业时铲入挖掘对象中，所以与其他部位相比，其磨损程度显著。因此，斗齿以能够更换的状态被安装在铲斗上，例如，当挖掘作业时间达到1000小时左右时，根据需要进行更换。即，因为斗齿的更换频率高，所以要求提高更换作业时的操作性。在专利文献I中公开了将此类斗齿安装在铲斗的转接部件上的安装构造。具体地说，在上述公报中公开的斗齿的安装构造中，将设置于转接部件侧的侧端部的突起部(杆)插入设置于斗齿侧的槽部内，并通过旋转C形锁止部件来将斗齿固定在转接部件上。现有技术文献专利文献专利文献1:美国专利第7，762，015号说明书
发明内容
但是，在上述现有的斗齿中存在如下问题点。S卩，在上述公报公开的斗齿中，供锁止部件插入的槽在突出部即斗齿侧端部的后方被配置成沿着斗齿的宽度方向从斗齿的内部朝向外侧并向着自斗齿前端离开的方向倾斜。因此，斗齿间的宽度较窄，并且，用来使锁止部件旋转的工具在使用时在斗齿的前后方向上从伊斗的附近向锁止部件接近。换言之，在现有的斗齿构造中，用于进行斗齿更换作业所需的空间非常狭窄，导致在操作性方面存在问题。本发明的课题在于提供一种能够提高斗齿更换时的操作性的建筑机械的铲斗斗齿。本发明第一方面的建筑机械的铲斗斗齿为安装在铲斗的前端部的建筑机械的铲斗斗齿，具有上表面、下表面、一对侧面、后端开口部、凸状的侧壁部、空洞部及通孔。下表面与上表面在前端部相连。一对侧面在包含前端部的一侧形成而连接上表面和下表面之间。后端开口部形成在上表面、下表面、一对侧面的后侧，供铲斗的前端部插入。凸状的侧壁部设置在一对侧面中的一侧面的后侧。空洞部从后端开口部开始向铲斗斗齿内设置。通孔形成于侧壁部并插通至空洞部，在空洞部侧具有旋转体孔部，该旋转体孔部为具有将具有旋转轴且大径侧被配置于空洞部侧的截头旋转锥体相对于旋转轴倾斜的截断并除去大径侧而留下的截头旋转锥体的形状的孔，截头旋转锥体的旋转轴被配置为从空洞部沿着铲斗斗齿的宽度方向朝向外侧并向靠近铲斗斗齿前端的方向倾斜。在此，上述“旋转锥体”是指将连接直线的中点和以该中点为垂足的垂线上的直线外的一点的轴作为旋转轴，旋转直线两端和直线外的一点所形成的平面图形而形成的立体。另外，该旋转锥体被包含该旋转锥体的旋转轴的平面截断时包含直线外的一点的线段被称为母线。由此,在装拆伊斗斗齿的时候,能够从斗齿前后方向上的斗齿前方侧向通孔的侧壁部侧接近而进行装拆。因此，在更换斗齿时，能够从没有铲斗的空间大的一侧接近通孔，从而能够提闻操作性。本发明第二方面的建筑机械的铲斗斗齿在本发明第一方面的建筑机械的铲斗斗齿的基础上，通孔还具有与旋转体孔部相连且配置在侧壁部侧的凹状的开口部。开口部具有从铲斗斗齿的侧壁部表面起与截头旋转锥体的旋转轴正交并朝向铲斗斗齿前方倾斜的平面状的开口部底面。由此，能够轻易地将伴随着作业而在开口部积存的砂石清除，从而缩短斗齿更换时间。本发明第三发面的建筑机械的伊斗斗齿在本发明第一或第二发明的建筑机械的铲斗斗齿的基础上，截头旋转锥体的被包含截头旋转锥体的旋转轴的平面截断的横截面上的侧边部分为直线。由此，截头旋转锥体的母线为直线而成为截头旋转锥体。并且，将通孔做成截头旋转锥体，可以使通孔的加工变得容易，并且能够提高铲斗的安装构造的可靠性。通过本发明的建筑机械的铲斗斗齿，能够提高斗齿更换时的操作性。
图1为表示本发明第一实施方式的建筑机械的铲斗斗齿及其周边构造的立体图。图2为图1的铲斗斗齿的安装部分附近的放大分解立体图。图3 Ca)为铲斗斗齿与转接部件的接合部分的放大剖面图，图3 (b)是图3 (a)的卡止部件的轴向视图。图4 (a)、(b)为通过旋转设置于铲斗斗齿与转接部件的接合部分的卡止部件来切换卡止状态与非卡止状态时的放大剖面图。图5(a)为表示设置在本发明其他实施方式的建筑机械铲斗斗齿的接合部分的卡止部件周边构成的放大剖面图，图5 (b)为看图5 (a)的卡止部件的视角变化90度后的放大剖面图。
具体实施例方式(第一实施方式)以下参照图1 图4 (b)并结合铲斗I的安装构造说明本发明一实施方式的铲斗2。如图1所示，本实施方式的铲斗I的斗齿2分别安装在多个转接部件3上，该转接部件3设置于铲斗I中成为挖掘侧的下面前端(图1中的右上侧端部)，该斗齿2因进行作业而磨损时被更换。需要说明的是，在本实施方式中，铲斗斗齿组装体相当于斗齿2，是在后述的主体部2a上安装卡止部件4的组件，可以直接安装在铲斗I的转接部件3上。(斗齿2)如图2所示，斗齿2是为了利用铲斗I进行挖掘而在铲斗I的挖掘部分的前端上安装的爪状部件，具有向前端变薄的楔状外形。并且，如图2所示，斗齿2具有主体部(铲斗斗齿)2a、通孔2b、侧壁部2c、抵接面2d (参照图3 (a))及空洞部VI。主体部2a具有外表面，该外表面包括:各自为近似矩形并且在前端相连的上表面2e和下表面2f，位于上表面2e与下表面2f之间且包含上述前端的近似三角形的侧面2h和侧面2i，由所述上表面2e、下表面2f、侧面2h及侧面2i的后端形成的近似矩形的后端面2g。后端面2g具有开口并与空洞部Vl相连。空洞部Vl由位于主体部2a内部的内表面2v形成。空洞部Vl为从斗齿2的后端面2g朝向前端方向形成于主体部2a内部的凹状空间。该凹状空间具有与斗齿2的外形相同的向前端变薄的楔状的形状。该空洞部Vl供后述的转接部件3的插入部3b插入。侧壁部2c为在侧面2h和侧面2i的后侧隆起的凸部。并且，侧壁部2c构成形成于主体部2a内部的空洞部Vl的两侧面，在其一侧(侧面2i)上形成有后述的通孔2b。通孔2b具有设置于侧壁部2c并且向外侧敞开的凹状开口部2k和比开口部2k的口径小的孔即供后述的卡止部件4插入的旋转体孔部2j。通孔2b从主体部2a的一侧侧面2i贯通至空洞部VI，并且从空洞部Vl侧沿着斗齿2的宽度方向(图3 (a)的BL方向)朝向外侧向接近斗齿2前端的方向倾斜。该通孔2b供后述的卡止部件4从空洞部Vl侧插入。通孔2b的旋转体孔部2j为具有截头旋转锥体的一部分的形状的空间。“旋转锥体”是指将一条直线的中点和以该中点为垂足的垂线上的直线外的一点的连线作为旋转轴，旋转直线的两端和直线外的一点所形成的平面图形而形成的立体。“截头旋转锥体”是指将旋转锥体用与其底面(直线旋转形成的平面)平行的面截断后包含底面侧的立体。该截头旋转锥体的空间的小径侧位于斗齿2的侧壁部2c侧，大径侧位于空洞部Vl侦彳。自大径侧朝向小径侧的截头旋转体的旋转轴(与通孔2b的旋转体孔部2j的中心轴相同。以下称为通孔2b的中心轴)被配置成从斗齿2的宽度方向(图3 (a)的BL方向)向斗齿2的前端附近倾斜。旋转体孔部2j具有从倾斜地配置在侧壁部2c的截头旋转体底面的圆周上的一点开始相对于旋转轴倾斜地截断除去底面之后留下来的截头旋转体的形状。因为旋转轴如上述所述那样倾斜，所以通孔2b的位于空洞部侧的最后端的点与上述底面的圆周上的一点对应。通孔2b在对应的位置具有与后述的卡止部件4的外径相比大游隙间隔的内径。另外，该旋转锥体是母线(包含旋转锥体的旋转轴的平面的侧边)呈直线的圆锥体。需要说明的是，所述截头旋转锥体的除旋转体孔部2j以外的余下部分的形状为截头旋转锥体的其他部分的形状。通孔2b的开口部2k设置在通孔2b的侧壁部2c侧并与旋转体孔部2j相连。该开口部2k由与旋转体孔部的中心轴4a正交的开口部底面2m和与中心轴4a平行的开口部侧面2n构成。因为通孔2b的中心轴如上所述那样倾斜，所以开口部底面2m形成为从斗齿前后方向(图3 (a)中的CL方向)上的后侧朝向前侧且形成从侧壁部2c表面向斗齿前端方向倾斜的槽的平面。并且，从该开口部底面2m的前侧开始垂直地形成有开口部侧面2η。如图3 (a)所示，在包含通孔2b的中心轴的斗齿宽度方向(图3 (a)的BL方向)的面上的开口部2k的横截面具有斜边大致在侧壁部2c上的直角三角形的形状。因此，伴随着挖掘作业，即使在开口部2k内堵塞砂石，也可以轻易地将砂石除去，从而能够缩短更换斗齿的时间。抵接面2d为内表面2v的一部分，是在主体部2a内部形成空洞部Vl的被配置为V形的内壁面，与后述的转接部件3侧的抵接面3bb相抵接。在此，该斗齿2的抵接面2d与转接部件3的抵接面3bb相抵接的状态为斗齿2插入转接部件3最深的状态。以下称此状态为抵接状态。(转接部件3)如图1所示，多个转接部件3设置在铲斗I的下面端部上，在多个转接部件3上分别安装有上述的斗齿2。如图2所示，转接部件3具有凹部3a和插入部3b。凹部3a为有底的槽，形成在转接部件3的插入部3b的一侧面(侧壁部3ba)上。该凹部3a具有截头旋转锥体的其他部分的形状，当斗齿2以抵接状态嵌入转接部件3时，该凹部3a与斗齿2的通孔2b的近似截头旋转锥体空间的一部分(插入部3b)连续而形成一个完整的近似截头旋转体形状的空间。另外，凹部3a的底为该完整的近似截头旋转锥体形状空间的大径侧的底面，该凹部3a的底的位于斗齿最后端侧的部位大致位于转接部件3的侧壁部3ba。因此，凹部3a由具有斗齿2的前端侧的近似截头旋转锥体的曲面的面和斗齿2的后端侧的近似截头旋转锥体的平坦的面构成。并且，通过旋转插入通孔2b的卡止部件4，卡止部件4的一部分(底部4b)插入凹部3a或者从该凹部3a退出。S卩，卡止部件4的底部4b插入到凹部3a内的状态是斗齿2的卡止状态。相反地，卡止部件4的底部4b从凹部3a内退出而卡止部件4整体收纳在通孔2b内的状态是斗齿2的非卡止状态。插入部3b配合形成于斗齿2内的空洞部Vl的形状而形成，插入到形成于斗齿2内部的空洞部VI。另外，在将斗齿2安装于转接部件3的状态下，在进行作业等中负荷施加于斗齿2时，形成空洞部Vl的斗齿2的抵接面2d与转接部件3侧的插入部3b的抵接面3bb彼此面抵接而由转接部件3承受负荷。由此，进行作业等中施加于斗齿2的负荷不会施加在后述的卡止部件4上。在安装有斗齿2的状态下，抵接面3bb是与斗齿2侧的抵接面2d抵接的插入部3b的外壁面。如上所述，在转接部件3侧，抵接面3bb用面承受作业中施加于斗齿2的负荷。(卡止部件4)卡止部件4是用于将斗齿2安装于转接部件3使其不脱落的近似截头旋转锥体状的部件，如图2所示，从空洞部Vl侧插入到斗齿2侧的通孔2a内。另外，如图3 (a)所示，卡止部件4具有:呈近似截头旋转锥体形状的卡止部件主体、该卡止部件主体的旋转轴(卡止部件的旋转轴)4a、底部4b及工具插入部4c。在此，卡止部件4的旋转轴4a与供卡止部件4插入的通孔2b的中心轴为同一轴，卡止部件4在通孔2b内可以旋转。如图4 Ca)所示，卡止部件4的主体的形状是将在抵接状态下由斗齿2的通孔2b和转接部件3的凹部3a形成的完整的截头旋转锥体的空间，用形成斗齿2的空洞部Vl的面截断所形成的被截断的截头旋转锥体状空间在通孔2b侧的空间的形状。换言之，卡止部件4的主体具有与斗齿2的通孔2b中的截头旋转锥体的空间相似且与该空间相比小游隙间隔的形状，实质上具有所述截头旋转锥体的一部分的形状。截断面的位于斗齿2最后端的部位大致相当于截头旋转锥体状空间底部的位于最后端的位置。卡止部件4的主体的旋转轴4a与由通孔2b和凹部3a形成的截头旋转锥体空间的旋转轴一致。旋转轴4a为使用工具T (参照图2)使卡止部件4在通孔2b内旋转时的旋转中心。如图3 Ca)所示，因为在剖面视图中卡止部件4的近似截头旋转锥体状的外形的外周面(母线)的长度不同，所以底部4b形成为相对近似截头旋转锥体状的卡止部件4的旋转轴4a倾斜。如上所述，在某特定的旋转位置，卡止部件4的底部4b与形成斗齿2的空洞部Vl的斗齿内表面成为同一面。从该特定的旋转位置180度旋转卡止部件4时，卡止部件4的位于斗齿2最后端的部位从斗齿2的空洞部面向转接部件凹部3a的底部的位于斗齿2最前端的位置移动，从而卡止部件4与转接部件3卡合。由此，只通过使卡止部件4以旋转轴4a为中心旋转，就能够切换卡止部件4的一部分(底部4b)插入转接部件3侧的凹部3a内的状态(卡止状态)和从凹部3a内退出的状态(非卡止状态)。工具插入部4c设置在卡止部件4中从近似截头旋转锥体形状的小径侧延伸的部位的与旋转轴4a正交的面上，配置在贯通口 2b的开口部2k内。该工具插入部4c为供手动旋转卡止部件4的工具T (参照图2)的前端部Ta插入的槽，配合工具T的前端部Ta的形状而形成(图3 (b)中为四边形)。在延伸的部位的外周一部分上设有槽，在该槽内卷曲安装有后述的C形环5。需要说明的是，图3 (b)为从图3 (a)的A点所看到的通孔2b周边的视图。在更换斗齿2时，需要将工具T接近工具插入部4c进行作业。在本实施方式中，将工具T沿着通孔2b的旋转轴4a接近工具插入部4c进行作业，也就是说，能够从斗齿2的前后方向上的斗齿2的前方，即能够从没有铲斗I的开放空间使工具接近而进行作业。因此，能够比目前提高更换斗齿2时的操作性。另外，在本实施方式中，设有抑制卡止部件4旋转的C形环(止转部件)5，使得除利用工具T手动旋转卡止部件4以外，防止卡止部件4因建筑机械在作业中所产生的振动、冲击等而意外旋转。C形环5为将金属、树脂、橡胶等弹性部件成型为U形的部件，压密贴合在设置于卡止部件4的外周面的槽内。C形环5的两端固定在侧壁部2c上。卡止部件4通过与C形环5压密贴合而利用摩擦阻止从规定位置旋转。由此，能够避免作业等时的振动等造成卡止部件4随意旋转致使斗齿2相对于转接部件3的卡止状态被解除而处于非卡止状态。<斗齿2的卡止状态与非卡止状态的切换>在本实施方式中，具有如上所述的构成，从而切换斗齿2相对于转接部件3的卡止状态(第二状态)与非卡止状态(第一状态)。S卩，如图4 (a)所示，在转接部件3上安装斗齿2时，假设插入斗齿2的通孔2b内的卡止部件的一部分(底部4b)未进入转接部件3侧的凹部3a内而处于收纳在通孔2b内的状态(非卡止状态)。如果安装斗齿2时没有变成所述的非卡止状态，则使用工具T使卡止部件4旋转而转到非卡止状态。
由此，可以将转接部件3的插入部3b插入斗齿2的空洞部Vl的内部。接着，在转接部件3的插入部3b插入斗齿2的空洞部Vl内的状态下，使用工具T使卡止部件4旋转180度，从而转到如图4 (b)所示的卡止部件4的一部分(底部4b)进入转接部件3侧的凹部3a内的状态(非卡止状态)。此时，如果进入转接部件3侧的凹部3a内的卡止部件4的底部4b被施加相对斗齿2自转接部件3离开的方向的力，贝U与斗齿2 —同移动的卡止部件4的一部分卡止在转接部件3的凹部3a内。由此,能够形成斗齿2不会从转接部件3脱落的卡止状态。相反，如果被施加有斗齿2向转接部件3侧被挤入的方向(图3 (a)中的CL方向的右方向)的力(例如，进行挖掘时)，则在作业中对斗齿2施加的较大的负荷被斗齿2侧的抵接面2d与转接部件3侧的抵接面3bb的彼此的面承受，从而使卡止部件4不承受负荷。在本实施方式中，当斗齿2与转接部件3抵接时，转接部件3虽然与卡止部件4相抵接，但是加载在斗齿2上的负荷被各自的抵接面2d，3bb承受，负荷不会施加在卡止部件4上。另夕卜，由于抵接面2d，3bb的磨损，即使斗齿2被挤入到相比磨损前的位置位于后端侧的位置，卡止部件4也会沿着自转接部件3离开的方向移动而不与转接部件3接触。因此，沿着斗齿2向转接部件3被挤入的方向施加的负荷同样不会施加在卡止部件4上。因此，对于卡止部件4而言，只要具备防止斗齿2从转接部件3脱落的卡止功能即可，所以可以防止卡止部件4因作业中施加在斗齿2上的负荷而破损。其结果，可以在确保斗齿2的安装构造部分的部件寿命的同时，通过简单的构成就能够切换斗齿的卡止状态与非卡止状态。另外，因为只通过使卡止部件4旋转就能够实现卡止状态与非卡止状态的切换，所以能够提高斗齿2对转接部件3的装拆作业，即能够提高更换作业时的操作性。(第二实施方式)以下参照图5 Ca)和图5 (b)说明本发明的其他实施方式中的建筑机械的斗齿。如图5 (a)和图5 (b)所示，在本实施方式中，作为抑制卡止部件4的旋转的止转部件，替代上述实施方式的C形环5，使用用来抑制以旋转轴54a为中心旋转且在外周面形成有槽部54c的卡止部件54旋转的螺栓(止转部件)55。在上述实施方式I中，通孔的开口部具有开口部底面，其开口部的横截面为近似直角三角形，与此相对，在本实施方式中，开口部没有底面，这一点与第一实施方式不同。需要说明的是，图5 (b)为包含斗齿前后方向和宽度方向的面上的卡止部件周边的放大剖面图，为了说明而将螺栓55重叠表示。如图5 (b)所示，在本实施方式中，在将转接部件53的插入部53b插入斗齿52的主体部52a内部的状态下，通过使卡止部件54以旋转轴54a为中心旋转，能够使卡止部件54的底部54b在转接部件53的凹部53a内出入。并且，在利用卡止部件54使斗齿52的主体部52a卡合在转接部件53的状态下，为了抑制卡止部件54的旋转，将螺栓55插入形成于主体部52a的侧面的螺栓孔52c内。此时，当将螺栓55插入深处时，螺栓55的前端进入形成于卡止部件54的外周面的槽部54c内。在此，如图5 (a)所示，在卡止部件54的外周面上的相对的两处设有槽部54c。由此,通过将螺栓55的前端插入槽部54c内，能够使卡止部件54处在以旋转轴54a为中心不能旋转的状态。另外，如图5 (b)所示，优选在转接部件53的左右两侧面上设置有凹部53a。
由此，不管在斗齿52的主体部52a侧面中的哪个侧面上设置有通孔52b，都能够利用卡止部件54使斗齿52卡合在转接部件53上。由此，即使形状不同的斗齿52也能够安装，从而实现部件的共有化。[其他实施方式]以上说明了本发明的一实施方式，但是本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明的要旨的范围内也能够进行各种变更。(A)在上述实施方式中，举例说明了旋转体孔2j的形状为旋转体的母线呈直线的圆锥。但是，本发明不限于此。例如，只要卡止部件能够使插入部插入或装卸，上述旋转体孔部的旋转体的母线也可以为曲线。工业实用性本发明的建筑机械的铲斗斗齿广泛应用在用于安装在铲斗上的各种挖掘部件的安装构造。符号说明I铲斗2 斗齿2a 主体部(建筑机械的铲斗斗齿)2b 通孔2c 侧壁部2d 抵接面2e 上表面2f 下表面2g 后端面2h，2i 侧面2j 旋转体孔部2k 开口部2m 开口部底面 2n 开口部侧面2v 内表面3转接部件3a 凹部3b 插入部3ba 侧壁部3bb 抵接面4卡止部件4a 旋转轴(卡止部件的旋转轴、通孔的中心轴)4b 底部4c 工具插入部
5C形环(止转部件)52斗齿52a主体部(建筑机械的铲斗斗齿)52b通孔52c螺栓孔53转接部件53a凹部53b插入部54卡止部件54a旋转轴54b底部54c槽部55螺栓(止转部件) T工具Ta前端部Vl空洞部
权利要求
1.一种建筑机械的铲斗斗齿，其特征在于，该铲斗斗齿安装在铲斗的前端部，具有: 上表面； 下表面，其与所述上表面在前端部相连； 一对侧面，其在包含所述前端部的一侧形成而连接所述上表面与所述下表面之间； 后端开口部，其在所述上表面、所述下表面、所述一对侧面的后侧形成，供所述铲斗的前端部插入； 侧壁部，其呈凸状，设置在所述一对侧面中的一侧面的后侧； 空洞部，其从所述后端开口部开始向所述铲斗斗齿内设置； 通孔，在所述侧壁部形成，插通到所述空洞部，其在所述空洞部侧具有旋转体孔部，该旋转体孔部为具有将具有旋转轴且大径侧被配置于所述空洞部侧的截头旋转锥体相对于所述旋转轴倾斜地截断并除去大径侧而留下的截头旋转锥体的形状的孔，所述截头旋转锥体的所述旋转轴被配置为从所述空洞部沿着所述铲斗斗齿的宽度方向朝向外侧并向靠近所述铲斗斗齿的前端的方向倾斜。
2.权利要求1所述的建筑机械的铲斗斗齿，其特征在于，所述通孔还具有与所述旋转体孔部相连且配置在所述侧壁部侧的凹状的开口部， 所述开口部具有从所述铲斗斗齿的所述侧壁部表面与所述截头旋转锥体的旋转轴正交并朝向铲斗斗齿的前方倾斜的平面状的开口部底面。
3.权利要求1或2所述的建筑机械的铲斗斗齿，其特征在于，所述截头旋转锥体的被包含所述截头旋转锥体的旋转轴的平面截断的横截面中的侧边部分为直线。
全文摘要
斗齿(2)在侧面(2i)上具有供将其安装在建筑机械的工作装置即铲斗上的通孔(2b)。通孔(2b)具有设置在侧面(2i)侧的开口部(2k)和与开口部(2k)连续并在空洞部(V1)侧设置的旋转体孔部(2j)。开口部(2k)为斗齿后侧的侧面所具有的凹部。旋转体孔部(2j)为具有设置在空洞部(V1)侧的截头旋转锥体的大径侧底面被相对该旋转体孔部的旋转轴倾斜的平面截断而形成的形状的孔。
文档编号E02F9/28GK103189579SQ201280003483
公开日2013年7月3日 申请日期2012年5月7日 优先权日2011年5月9日
发明者伊藤大二郎, 永田贵则, 聒田英治, 吉田刚 申请人:株式会社小松制作所