特許 6101699 先端具およびアダプタを備えた用具歯アセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6101699

(24)【登録日】2017年3月3日

(45)【発行日】2017年3月22日

(54)【発明の名称】先端具およびアダプタを備えた用具歯アセンブリ

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/28 20060101AFI20170313BHJP

【ＦＩ】

   E02F9/28 A

【請求項の数】10

【全頁数】38

(21)【出願番号】特願2014-534772(P2014-534772)

(86)(22)【出願日】2012年10月5日

(65)【公表番号】特表2014-528531(P2014-528531A)

(43)【公表日】2014年10月27日

(86)【国際出願番号】US2012058977

(87)【国際公開番号】WO2013052810

(87)【国際公開日】20130411

【審査請求日】2015年6月25日

(31)【優先権主張番号】13/644,518

(32)【優先日】2012年10月4日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/545,107

(32)【優先日】2011年10月7日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】391020193

【氏名又は名称】キャタピラー インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＣＡＴＥＲＰＩＬＬＡＲ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】110001243

【氏名又は名称】特許業務法人 谷・阿部特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ウィリアム ジェイ．レンスキ

(72)【発明者】

【氏名】ジェイムズ ロバート ラフッド

【審査官】 石川 信也

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００２／００４７５０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０１３２６１９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開昭５３−０８９２０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５５６１９２５（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特表２００２−５１７６４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｆ ９／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

地面係合用具（１、６）のベース縁部（１８）用の歯アセンブリ（１０）の地面係合先端具（１４、１５０、１８０、１９０、２１０）であって、歯アセンブリ（１０）は、地面係合用具（１、６）のベース縁部（１８）に取り付くように構成され、前方に延びるアダプタノーズ（２６）を有するアダプタ（１２、１７０）を含む、地面係合先端具（１４、１５０、１８０、１９０、２１０）において、
後縁部（７０）と、
上部外側面（７２）と、
底部外側面（７４）であって、上部外側面（７２）と共に、地面係合先端具（１４、１５０、１８０、１９０、２１０）の後縁部（７０）から前方に延びて前縁部（７６）で集束する底部外側面（７４）と、
底部外側面（７４）から上部外側面（７２）まで上方に延びる、両側に配置された横外側面（９０、９２）と、
内側面（１２２、１２４、１２６、１２８）であって、地面係合先端具（１４、１５０、１８０、１９０、２１０）の後縁部（７０）から地面係合先端具（１４、１５０、１８０、１９０、２１０）の内側に延び、アダプタノーズ（２６）を受け入れるために、アダプタ（１２、１７０）のアダプタノーズ（２６）に対して相補的な形状を有する地面係合先端具（１４、１５０、１８０、１９０、２１０）の内部にノーズ空洞（１２０）を画定する内側面（１２２、１２４、１２６、１２８）と、
を含み、内側面（１２２、１２４、１２６、１２８）は、
地面係合先端具（１４、１５０、１８０、１９０、２１０）の後縁部（７０）から内側に延び、地面係合先端具（１４、１５０、１８０、１９０、２１０）の後縁部（７０）にほぼ垂直に向けられた底部内側面（１２２）と、
前部内側面（１３０）と、
前部内側面（１３０）に近接し、後縁を有する第１の支持部分（１３２）と、地面係合先端具（１４、１５０、１８０、１９０、２１０）の後縁部（７０）に近接し、前縁を有する第２の支持部分（１３６）と、第２の支持部分（１３６）の前縁から第１の支持部分（１３２）の後縁まで延びる中間部分（１３４）とを有する上部内側面（１２４）と、
を含み、第１の支持部分（１３２）と底部内側面（１２２）との間の距離は、第２の支持部分（１３６）と底部内側面（１２２）との間の距離未満であり、上部内側面（１２４）の第２の支持部分（１３６）は、底部内側面（１２２）にほぼ平行であり、両側に配置された側部内側面（１２６、１２８）が、底部内側面（１２２）から上部内側面（１２４）まで上方に延び、
前記横外側面（９０、９２）のそれぞれが、外方に延びる突起部分を含み、
前記突起部分は、前記アダプタ（１２、１７０）を保持する、地面係合先端具（１４、１５０、１８０、１９０、２１０）。

【請求項2】

上部内側面（１２４）の中間部分（１３４）は、底部内側面（１２２）に対して約３０°の角度をなす向きに向けられる、請求項１に記載の地面係合先端具（１４、１５０、１８０、１９０、２１０）。

【請求項3】

前部内側面（１３０）は概ね平面状であり、底部内側面（１２２）に垂直な線に対して約１５°の角度をなす向きに向けられる、請求項１または２に記載の地面係合先端具（１４、１５０、１８０、１９０、２１０）。

【請求項4】

第１の支持部分（１３２）は、底部内側面（１２２）にほぼ平行に向けられ、上部内側面（１２４）の中間部分（１３４）は、上部内側面（１２４）の第１の支持部分（１３２）および第２の支持部分（１３６）に対して約３０°の角度をなす向きに向けられる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の地面係合先端具（１４、１５０、１８０、１９０、２１０）。

【請求項5】

ノーズ空洞（１２０）の上部内側面（１２４）および底部内側面（１２２）は、地面係合先端具（１４、１５０、１８０、１９０、２１０）の上部外側面（７２）および底部外側面（７４）にほぼ平行であり、そのため、上部内側面（１２４）と上部外側面（７２）との間の距離、および底部内側面（１２２）と底部外側面（７４）との間の距離は、各面が横方向に広がりながら地面係合先端具（１４、１５０、１８０、１９０、２１０）にわたって一定のままである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の地面係合先端具（１４、１５０、１８０、１９０、２１０）。

【請求項6】

地面係合用具（１、６）のベース縁部（１８）用の歯アセンブリ（１０）のアダプタ（１２、１７０）であって、
後方に延びる上部ストラップ（２０）と、
上面（３４）を有する、後方に延びる底部ストラップ（２２）であって、地面係合用具（１、６）のベース縁部（１８）を受けるために、上部ストラップ（２０）と共に、上部ストラップ（２０）との間にギャップ（２８）を画定する底部ストラップ（２２）と、
前方に延びるアダプタノーズ（２６）と、
を含み、アダプタノーズ（２６）は、
上部ストラップ（２０）および底部ストラップ（２２）に対して前方に延びる底面（４２）と、
前面（５０）と、
前面（５０）に近接し、後縁を有する第１の支持面（５２）と、上部ストラップ（２０）および底部ストラップ（２２）に近接し、前縁を有する第２の支持面（５６）と、第２の支持面（５６）の前縁から第１の支持面（５２）の後縁まで延びる中間面（５４）とを有する上面（４４）であって、第１の支持面（５２）と底面（４２）との間の距離は、第２の支持面（５６）と底面（４２）との間の距離未満であり、第２の支持面（５６）は、底面（４２）にほぼ平行である、上面（４４）と、
底面（４２）から上面（４４）まで上方に延びる、両側に配置された側面（４６、４８）と、
を含み、
前記側面（４６、４８）のそれぞれが、外方に延びる突起（５８）を含み、
前記突起（５８）は、前記側面（４６、４８）に一体形成される、アダプタ（１２、７０）。

【請求項7】

アダプタノーズ（２６）の側面（４６、４８）は、上面（４４）から底面（４２）に向かって下方に延びるにつれて、側面（４６、４８）間の距離が短くなるように先細りになっている、請求項６に記載のアダプタ（１２、１７０）。

【請求項8】

第１の支持面（５２）は、底面（４２）にほぼ平行である、請求項６または７に記載のアダプタ（１２、１７０）。

【請求項9】

上面（４４）の中間面（５４）は、底面（４２）に対して約３０°の角度をなす向きに向けられる、請求項６〜８のいずれか一項に記載のアダプタ（１２、１７０）。

【請求項10】

前面（５０）は概ね平面状であり、底面（４２）に垂直な線に対して約１５°の角度をなす向きに向けられる、請求項６〜９のいずれか一項に記載のアダプタ（１２、１７０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、概略的には、地面係合用具を備えた土工用機械に関し、特に、そのような地面係合用具の前縁部またはベース縁部に取り付けられた、交換可能な先端具およびアダプタシステムを有する歯アセンブリに関する。

【背景技術】

【0002】

当技術分野で公知の土木機械は、工事現場で土または岩に食い込み、ほぐれた土木材料を１つの場所から他の場所に移動させるために使用される。これらの機械および装置は通常、エンジンを収容し、リアホイールを有する本体と、エンジンによって駆動される無限軌道または同様の構成要素と、オペレータ用の高い運転室とを含む。機械および装置は、機械の１つまたは複数の機械用具を操作するための関節式機械アームまたはＺ−バーリンク機構などの他のタイプのリンク機構をさらに含む。リンク機構は、用具を昇降させ、用具を回転させて、所望の態様で地面または他の土木材料と係合させることができる。土木用途では、機械または他の装置の用具とは、土または他のタイプの土木材料を移動させる、または掘削するために、ベース縁部に斜角付きリップまたはブレードが設けられたバケットである。

【0003】

土木プロセスを容易にし、用具の有効寿命を延ばすために、複数の歯アセンブリが、用具のベース縁部に沿って離間して配置され、用具の面に取り付けられる。歯アセンブリは、土木材料との最初の接触および貫入点として、ベース縁部の摩耗量を低減するために、ベース縁部から前方に突出する。この構成では、歯アセンブリは、土木材料と繰り返し係合することで引き起こされる摩耗および破損を受ける。最終的に、歯アセンブリは交換しなければならないが、用具は、歯アセンブリの複数の交換サイクルにわたって使用可能なままである。最も効果的に用具を利用するために、装置の様々な使用法および土木材料に応じて、歯アセンブリのタイプまたは形状を変更することが望ましいこともある。

【0004】

多くの実施において、２部品システムとして歯アセンブリを提供することで、歯アセンブリの取り付けおよび交換を容易にすることができる。システムは、用具のベース縁部に取り付けられるアダプタと、アダプタに取り付けられるように構成された地面係合先端具と、使用時に先端具をアダプタに固定する保持機構とを含むことができる。アダプタは、溶接、ボルト留め、または他の方法でベース縁部に固定することができ、次いで、先端具をアダプタに取り付け、保持機構によって所定の位置に保持することができる。先端具は、土木材料との係合によって引き起こされる、大部分の衝撃および摩損に耐え、アダプタよりも急激に摩耗し、頻繁に破損する。したがって、アダプタ自体を交換しなければならなくなるまでに、複数の先端具がアダプタに取り付けられ、摩耗し、交換されることがある。結局、用具のベース縁部が擦り減る前に、アダプタは摩耗し、交換を必要とすることがある。

【0005】

掘削歯アセンブリの一例が、Ｆｅｌｌｎｅｒによる（特許文献１）に図示および説明されている。バケット用の掘削歯は、合流して前方カッティングエッジを形成する凹形の上面および凸形の底面を有する。側壁は２つの面を繋ぎ、はつ土板形状を有する凹面とされる。歯の後部部分には、掘削歯をバケットに取り付けるための取付アセンブリが設けられる。底面は、前方カッティングエッジから後部部分まで連続的に発散し、それに対して、上面は、前方カッティングエッジから後部部分まで最初に集束し、次いで発散する。後部部分は、上部壁および底部壁を有するシャンク受け入れ空洞を含み、上部壁および底部壁は、空洞が歯内で前方に延びるのにつれて集束し、断面で見た場合に、空洞を三角形または楔形にする。

【0006】

ローダバケット歯の例は、Ｆｅｌｌｎｅｒによる（特許文献２）に提示されている。ローダバケット用の掘削歯は、凹構成の上面と、平坦な前方部分および凸形の後部部分を有する底面とを含む。平坦な前方部分および上面は合流して、前方カッティングエッジを形成する。側壁は２つの面を繋ぎ、すきの刃形状を有する凹面とされる。歯の後部部分には、歯をバケットに取り付けるための取付アセンブリが設けられる。底面は、前方カッティングエッジから後部部分まで連続的に集束し、それに対して、上面は、前方カッティングエッジから後部部分まで最初に集束し、次いで発散する。後部部分は、内側に延びる底部壁と、底部壁にほぼ平行に延びる第１の部分および底部壁に向かって傾斜し、丸みの付いた前部部分に延びる第２の部分を有する上部壁とを備えたシャンク受け入れ空洞を含む。

【0007】

Ｓｔｅｐｈｅｎｓｏｎによる（特許文献３）は、ディッパ本体の前縁部に取り付くアダプタとアダプタに取り付く先端具とを有する掘削機歯の例を提示している。先端具は、比較的鋭利な先端に集束する上側面および下側面を含み、先端具は、水平対称面を有する。アダプタの上側および下側面は陥凹中央面を有し、上側中央面は、対称面から上方に発散して、アダプタの前面に合流する前方面を有する。先端具の内部は、アダプタの中央面が受ける、対応する平面を有し、これらの平面は、前面に近くなるにつれて対称面から発散する前方面を含み、先端具の前方面の１つは、構成要素がほぼ組み立てられたときにアダプタの前方面と当接する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】米国特許第４，９４９，４８１号明細書

【特許文献2】米国特許第５，０１８，２８３号明細書

【特許文献3】米国特許第２，９８２，０３５号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

説明する用具は、様々な動作条件を有する様々な用途で使用することができる。ローダ用途では、ホイール式ローダまたは無限軌道式ローダの前部に取り付けられたバケットは、底面およびベース縁部を有し、ローダ機械が前方に駆動されたときに地面をこすって進み、土または土木材料の山に食い込む。バケットがその山に入り込むときに歯アセンブリに作用する力は、先端具を押して、対応するアダプタと係合させる。次いで、バケットは、土木材料からなる積載物を載せながら引き上げられ、ローダは移動して別の場所に土木材料を放出する。バケットが土木材料を通って引き上げられるときに、力は、歯アセンブリに対して下向きに作用する。土木材料とのこすれおよび係合が組み合わさった場合、ならびに、土木材料とのより頻繁な係合のために、通常、底面がより急激に摩耗する他のタイプの底部摩耗用途において、先端具の摩耗材料は、先端具の前部と先端具およびアダプタの底面とから擦り減る。先端具の前部での摩耗材料の消失により、指を広げた手から拳を握った手に変わるのと同様に、先端具の最初はとがっていた前端部が丸みの付いた鈍い面に変わる。摩耗した形状では、ローダが前進するときに土木材料を掘り進むのに効率が悪いが、先端具は、交換の前に用具でしばらく使用するのに十分な摩耗材料をまだ有することができる。

【0010】

掘削機用途、および、土木材料とのより頻繁な係合のために、通常、上面がより急激に摩耗する他のタイプの上部摩耗用途において、バケットは、上記のローダ用途などの底部摩耗用途とは異なる角度で地面または土木材料と係合してこれらに貫入し、したがって、歯アセンブリの摩耗材料は異なる態様で擦り減る。バックホーなどの掘削装置は、最初に、土木材料の面に対してほぼ垂直に向けられた歯アセンブリ付きのベース縁部で土木材料と係合し、通常下方への動作で土木材料に侵入する。土木材料への最初の貫入の後、バケットを掘削機械の方に引き戻し、バケットを内側に回転させて土木材料をバケットにすくい取ることで、機械式アームは土木材料をさらに粉砕し、土木材料からなる積載物をバケットに収集する。バケットの複雑な動作により、先端具を押し込んでアダプタと係合させるように力が作用する下方への貫入動作時に、歯アセンブリの先端具で摩耗が生じる。最初の貫入後、バケットは、さらに、土木材料を粉砕し、用具への積み込みを開始するすくい動作において、機械の方に引き寄せられ、回転される。この動作中に、最初は歯アセンブリの上面にほぼ垂直な方向に力が最初に作用し、土木材料は、歯の上部およびそのまわりを通過して、歯の上面に摩耗を生じさせる。用具がさらに回転し、土木材料から引き出されるときに、力および土木材料が、再度歯の上部に作用して、先端具で摩耗が生じる。ローダの歯アセンブリと同様に、掘削機の歯アセンブリは、土木材料に繰り返して貫入した後、摩耗して効率の悪い形状になるが、それでもなお、交換することなく引き続き使用するのに十分な摩耗材料を保有することができる。これを考慮して、摩耗材料が先端具から擦り減って、先端具の形を変えるが、先端具が最終的に交換されなければならなくなるまで、先端具がより効率的に土木材料に食い込むように摩耗材料を配分した、ローダおよび掘削機用具用の改良された歯アセンブリ構造が必要である。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本開示の一態様では、本発明は、地面係合用具のベース縁部用の歯アセンブリの地面係合先端具に関し、歯アセンブリは、地面係合用具のベース縁部に取り付くように構成され、前方に延びるアダプタノーズを有するアダプタを含む。地面係合先端具は、後縁部、上部外側面、および底部外側面を含むことができ、上部外側面および底部外側面は、後縁部から前方に延びて前縁部で集束する。地面係合先端具は、底部外側面から上部外側面まで上方に延びる、両側に配置された横外側面と、後縁部から地面係合先端具内に内側に延び、アダプタノーズを受け入れるためにアダプタのアダプタノーズに対して相補的な形状を有する、地面係合先端具内のノーズ空洞を画定する内側面とをさらに含むことができる。内側面は、後縁部から内側に延び、地面係合先端具の後縁部にほぼ垂直に向けられた底部内側面と、前部内側面と、前部内側面に近接した第１の支持部分、地面係合先端具の後縁部に近接した第２の支持部分、および第１の支持部分と第２の支持部分との間に延びる中間部分を有し、第１の支持部分と底部内側面との間の距離が、第２の支持部分と底部内側面との間の距離よりも短い上部内側面と、底部内側面から上部内側面まで上方に延びる、両側に配置された側部内側面とを含むことができる。

【0012】

本開示の別の態様では、本発明は、地面係合用具のベース縁部用の歯アセンブリのアダプタに関する。アダプタは、後方に延びる上部ストラップと、上面を有する、後方に延びる底部ストラップとを含むことができ、上部ストラップおよび底部ストラップは、それらの間に地面係合用具のベース縁部を受け入れるためのギャップを画定し、アダプタは、前方に延びるアダプタノーズをさらに含むことができる。ノーズは、上部ストラップおよび底部ストラップに対して前方に延びる底面と、前面と、前面に近接した第１の支持面、上部ストラップおよび底部ストラップに近接した第２の支持面、および第１の支持面と第２の支持面との間に延びる中間面を有し、第１の支持面と底面との間の距離が、第２の支持面と底面との間の距離よりも短い上面と、底面から上面まで上方に延びる、両側に配置された側面とを含むことができる。

【0013】

本発明のさらなる態様は、本特許の特許請求の範囲で定義される。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】ベース縁部に取り付けられた、本開示による歯アセンブリを有するローダバケットの等角図である。

【図2】ベース縁部に取り付けられた、本開示による歯アセンブリを有する掘削機バケットの等角図である。

【図3】本開示による歯アセンブリの等角図である。

【図4】図３の歯アセンブリの側面図である。

【図5】図３の歯アセンブリのアダプタの等角図である。

【図6】用具のベース縁部に取り付けられた図５のアダプタの側面図である。

【図7】図５のアダプタの上面図である。

【図8】図５のアダプタの底面図である。

【図9】図７の９−９線で切り取られた図５のアダプタの断面図である。

【図10】図３の歯アセンブリの先端具の等角図である。

【図11】図１０の先端具の側面図である。

【図12】図１０の先端具の上面図である。

【図13】図１０の先端具の底面図である。

【図14】図１０の先端具の正面図である。

【図15】図１２の１５−１５線で切り取られた図１０の先端具の断面図である。

【図16】図１４の１６−１６線で切り取られた図１０の先端具の断面図である。

【図17】図１０の先端具の後面図である。

【図18】本開示による歯アセンブリ用の先端具の代替実施形態の等角図である。

【図19】図１８の先端具の上面図である。

【図20】図１８の先端具の正面図である。

【図21】図１８の先端具の側面図である。

【図22】図１９の２２−２２線で切り取られた図１８の先端具の断面図である。

【図23】本開示による歯アセンブリ用のアダプタの代替実施形態の等角図である。

【図24】図２３のアダプタの側面図である。

【図25】図２４の２５−２５線で切り取られた図２３のアダプタの断面図である。

【図26】本開示による歯アセンブリ用の先端具の代替実施形態の等角図である。

【図27】図２６の先端具の側面図である。

【図28】図２６の先端具の正面図である。

【図29】図２６の先端具の上面図である。

【図30】図２９の３０−３０線で切り取られた図２６の先端具の断面図である。

【図31】本開示による歯アセンブリ用の先端具のさらなる代替実施形態の等角図である。

【図32】図３１の先端具の側面図である。

【図33】図３１の先端具の正面図である。

【図34】底部外側面を示すために前縁部が半ば持ち上げられた図３１の先端具の正面図である。

【図35】図３１の先端具の後面図である。

【図36】図３５の３６−３６線で切り取られた図３１の先端具の断面図である。

【図37】本開示による歯アセンブリ用の先端具のさらなる代替案の等角図である。

【図38】図３７の先端具の上面図である。

【図39】図３７の先端具の正面図である。

【図40】図３７の先端具の側面図である。

【図41】図３９の４１−４１線で切り取られた図３７の先端具の断面図である。

【図42】本開示による上部摩耗用途の歯の等角図である。

【図43】図４２の歯の正面図である。

【図44】図４２の歯の側面図である。

【図45】図４２の歯の上面図である。

【図46】本開示による底部摩耗用途の歯の等角図である。

【図47】図４６の歯の正面図である。

【図48】図４６の歯の側面図である。

【図49】図４６の歯の上面図である。

【図50】５０−５０線で切り取った図３の歯アセンブリの断面図であり、図１６に示す先端具が図６のアダプタに取り付けられている。

【図51】図５０の歯アセンブリの断面図であり、保持機構内の寸法公差のために先端具が前方に移動している。

【図52】（ａ）−（ｆ）は、掘削機用具が土木材料からなる積載物を収集するときの、図３の歯アセンブリの向きを連続的に示す概略図である。

【図53】断面線が削除された図５０の歯アセンブリの断面図であり、掘削機用具が図５２（ａ）の向きにあるときに歯アセンブリに加わる力を示している。

【図54】図５３の歯アセンブリの断面図であり、掘削機用具が図５２（ｃ）の向きにあるときに歯アセンブリに加わる力を示している。

【図55】図５４の歯アセンブリの拡大図であり、アダプタのノーズおよび先端具のノーズ空洞面に作用する力を示している。

【図56】図５３の歯アセンブリの断面図であり、掘削機用具が図５２（ｅ）の向きにあるときに歯アセンブリに加わる力を示している。

【図57】本開示による歯アセンブリ用の代替実施形態の上面図である。

【図58】図５７の歯アセンブリの正面図である。

【図59】図２３のアダプタおよび図２６の先端具によって形成された歯アセンブリの断面図であり、ローダ用具が土木材料の山に食い込むときに歯アセンブリに加わる力を示している。

【図60】歯アセンブリおよびローダ用具が半ば上向きに向けられた図５９の歯アセンブリの断面図であり、ローダ用具が土木材料の山を通って上昇するときに、歯アセンブリに加わる力を示している。

【図61】図６０の歯アセンブリの拡大図であり、アダプタのノーズおよび先端具のノーズ空洞面に作用する力を示している。

【図62】図３の歯アセンブリの側面図である。

【図63】６３−６３線で切り取った図６２の歯アセンブリの断面図である。

【図64】６４−６４線で切り取った図６２の歯アセンブリの断面図である。

【図65】６５−６５線で切り取った図６２の歯アセンブリの断面図である。

【図66】６６−６６線で切り取った図６２の歯アセンブリの断面図である。

【図67】６７−６７線で切り取った図６２の歯アセンブリの断面図である。

【図68】６８−６８線で切り取った図６２の歯アセンブリの断面図である。

【図69】図２３のアダプタおよび図２６の先端具によって形成された歯アセンブリの側面図である。

【図70】７０−７０線で切り取った図６９の歯アセンブリの断面図である。

【図71】７１−７１線で切り取った図６９の歯アセンブリの断面図である。

【図72】７２−７２線で切り取った図６９の歯アセンブリの断面図である。

【図73】７３−７３線で切り取った図６９の歯アセンブリの断面図である。

【図74】７４−７４線で切り取った図６９の歯アセンブリの断面図である。

【図75】７５−７５線で切り取った図６９の歯アセンブリの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下のテキストは、本発明の複数の異なる実施形態を詳細に説明しているが、当然のことながら、本発明の法律上の範囲は、特許請求の範囲の文言によって規定される。詳細な説明は、単なる例示として解釈すべきであり、本発明のすべての可能な実施形態について説明していない。現在の技術か、または本特許の出願日以後に開発された技術かのいずれかを使用して、多数の代替実施形態を実施することができ、これらの代替実施形態は、それでも、本発明を規定する請求項の範囲内に入る。

【0016】

当然のことながら、「本明細書において、「＿＿＿」という用語は、・・・を意味すると定義される」という文、または同様の文を使用して、用語が本特許で明確に定義されない限り、その用語の明白な、または通常の意味を越えて、明確に、または暗示的にその用語の意味を限定する意図は全くなく、そのような用語は、（特許請求の範囲の言い回し以外の）本特許の任意の項でなされる任意の表現に基づいて範囲を限定されると解釈すべきでない。本特許の終わりに特許請求の範囲に列挙された任意の用語が、本特許において、単一の意味に則った態様で示される限りにおいて、これは、読者を混乱させないように、単に明瞭にするためになされ、そのような請求項用語が、暗示的に、または別の形で、その単一の意味に限定されることを意図するものではない。最後に、請求項要素が、任意の構造についての説明なしに「手段」という文言および機能を列挙することで定義されない限り、任意の請求項要素の範囲が米国特許法第１１２条第６項の適用に基づいて解釈されることを意図するものではない。

【0017】

図１を参照すると、ローダ機械などの底部摩耗用途用の用具が、本開示の特徴を内包したローダバケットアセンブリ１の形態で示されている。ローダバケットアセンブリ１は、図１に部分的に示されたバケット２を含む。バケット２は、材料を公知の態様で掘削するローダ機械で使用される。バケットアセンブリ１０は、一対の両側に配置された支持アーム３を含むことができ、対応するコーナーガード４は、支持アーム３に取り付けることができる。バケットアセンブリ１は、本開示による歯アセンブリ１の間に挟まれた複数の縁部プロテクタアセンブリ５をさらに含むことができ、縁部プロテクタアセンブリ５および歯アセンブリは、バケット２のベース縁部１８に沿って固定されている。図２は、掘削機などの上部摩耗用途用の用具を掘削機バケットアセンブリ６の形態で示している。掘削機バケットアセンブリ６は、両側に連結されたコーナーガード４を有するバケット７と、バケット７のベース縁部１８全体にわたって取り付けられた複数の歯アセンブリ１０とを含む。底部摩耗および上部摩耗用途で実装することができる歯アセンブリの様々な実施形態が本明細書で説明される。特定の底部摩耗または上部摩耗用途に関連して、特定の歯アセンブリまたは構成要素の実施形態が説明され得る場合でも、歯アセンブリは、特定のタイプの用途に限定されず、様々な用途の用具間で交換可能であり、本開示による歯アセンブリに関するそのような互換性は、本発明者によって企図されていると当業者には分かるであろう。

【0018】

図３および図４は、土木用具に対して有益であり、特に、上部摩耗用途で使用することができる、本開示による歯アセンブリ１０の実施形態を示している。歯アセンブリ１０は、ベース縁部１８を有する様々なタイプの地面係合用具で使用することができる。歯アセンブリ１０は、用具１、６（それぞれ図１および図２）のベース縁部１８に取り付くように構成されたアダプタ１２と、アダプタ１２に取り付くように構成された先端具１４とを含む。歯アセンブリ１０は、先端具１４をアダプタ１２に固定する保持機構（図示せず）をさらに含む。保持機構は、先端具１４の側面を貫通する保持開孔１６などの、アダプタ１２および先端具１４の諸態様を利用できるが、多数の代替保持機構を本開示による歯アセンブリ１０に実装することができ、歯アセンブリ１０は、特定の保持機構（１つまたは複数）に限定されないと当業者には分かるであろう。図４に示すように、先端具１４は、アダプタ１２に取り付けられた後、土木材料（図示せず）と最初に係合するように、用具１、６のベース縁部１８から外側に延びることができる。

【0019】

上部摩耗用途用のアダプタ（図５〜９）
アダプタ１２の実施形態が、図５〜９にさらに詳細に示されている。図５を参照すると、アダプタ１２は、括弧で示した、上部ストラップ２０および底部ストラップ２２を有する後部部分１９と、中間部分２４と、アダプタ１２の前部または前方位置に配置されたノーズ２６とを含むことができる。上部ストラップ２０および底部ストラップ２２は、図６に示すように、それらの間にある、用具１、６のベース縁部１８を受け入れるためのギャップ２８を画定することができる。上部ストラップ２０は、ベース縁部１８の上面３２に対向し、近接して配置することができる底面３０を有し、底部ストラップ２２は、ベース縁部１８の底面３６に対向して係合することができる上面３４を有することができる。

【0020】

アダプタ１２は、当業者に公知の任意の連結方法または連結機構を使用して、上部ストラップ２０および底部ストラップ２２をベース縁部１８に取り付けることで、用具１、６のベース縁部１８の所定の位置に固定することができる。一実施形態では、ストラップ２０、２２およびベース縁部１８は、アダプタ１２を所定の位置に保持するためにボルトまたはリベットなどの留め具（図示せず）を挿入することができる、対応する開孔（図示せず）を有することができる。あるいは、上部ストラップ２０および底部ストラップ２２は、アダプタ１２およびベース縁部１８が、使用時に互いに対して移動しないように、ベース縁部１８の対応する上面３２、および底面３６に溶接することができる。ベース縁部１８の金属強度に及ぼす上面および底面の溶接の影響を軽減するために、ストラップ２０、２２は、ベース縁部１８の上面３２および底面３６に形成される溶接部の重なりを最小限にするように、様々な形状で構成することができる。図７および図８に示すように、上部ストラップ２０の外縁部３８は、ストラップ２０が、概して底部ストラップ２２よりも短く、かつ広くなることができるように、底部ストラップ２２の外縁部４０とは異なる形状を有することができる。強度維持の利点に加えて、底部ストラップ２２を延長することで、用具１、６のベース縁部１８の底面３６にさらなる摩耗材料を付与することもできる。さらに、上部ストラップ２０は、上部摩耗用途において、より多量の摩耗が生じ得るアダプタ１２の上部に、より多くの摩耗材料を付与するために、底部ストラップ２２よりも厚くすることができる。

【0021】

代替案として、図示および上記した上部ストラップ２０および底部ストラップ２２にアダプタ１２用の他の連結構成を形成することができると当業者には分かるであろう。例えば、アダプタ１２の後部部分に単一の上部ストラップを設け、底部ストラップを設けないことも可能であり、上部ストラップ２０は、ベース縁部１８の上面３２に取り付けられる。反対に、単一の底部ストラップ２２を設け、上部ストラップ２０を設けないことも可能であり、底部ストラップ２２は、ベース縁部１８の底面３６に取り付けられる。さらなる代替案として、単一の中央ストラップをアダプタ１２の後部部分に設けることができ、中央ストラップは、用具１、６のベース縁部１８のギャップに挿入される。さらに別のアダプタ取り付け構成が当業者には明らかであり、本開示による歯アセンブリで使用されることが本発明者によって企図されている。

【0022】

図５に戻ると、アダプタ１２の中間部分２４は、ストラップ２０、２２とアダプタ１２の前端部から外側に延びるノーズ２６との間の移行部を形成している。ノーズ２６は、下記にさらに完全に説明するように、先端具１４の対応するノーズ空洞１２０（図１６）によって受け入れられるように構成されている。図５および図６に示すように、ノーズ２６は、底面４２、上面４４、両側の側面４６、４８、および前面５０を有することができる。底面４２は概ね平面状であり、底部ストラップ２２の上面３４、相応して、ベース縁部１８の底面３６に対して上方に傾斜することができる。底面４２の傾斜角δは、示すように、底部ストラップ２２の上面３４などの、アダプタ１２のストラップ２０、２２の主要なベース縁部係合面によって規定されるほぼ長手方向の軸「Ａ」に対して約５°とすることができる。実施によっては、底面４２の角度δは、アダプタ１２が製造される成形型または金型からのアダプタ１２の取り出し、および先端具１４のノーズ空洞１２０（図１６）内へのノーズ２６の嵌め込みを容易にするために、さらに１°〜３°だけ大きくすることができる。

【0023】

ノーズ２６の上面４４は、用具１、６の使用時に先端具１４を支持し、かつ土木材料からなる積載物の重みがかかる場合に、ノーズ２６上での先端具１４の保持を容易にするように構成することができる。上面４４は、前面５０に近接して配置された第１の支持面５２と、第１の支持面５２から中間部分２４に向かって後方に延びる中間傾斜面５４と、中間面５４とアダプタ１２の中間部分２４との交差部との間に配置された第２の支持面５６とを含むことができる。各面５２、５４、５６は、概ね平面状の構成を有することができるが、互いに対して角度をなす向きに向けることもできる。図示した実施形態では、第１の支持面５２は、底面４２とほぼ平行とすることができ、成形型または金型からの取り出しを容易にするために、底面４２に対して抜き勾配を有することができる。第２の支持面５６も底面４２および第１の支持面５２にほぼ平行に向けることができる。さらに、第２の支持面５６は、長手軸「Ａ」に対して、第１の支持面５２よりも高い位置でアダプタ１２に配置することができる。中間面５４は、第１の支持面５２の後縁５２ａと第２の支持面５６の前縁５６ａとの間に延び、中間面５４と底面４２との間の距離は、中間面５４が第２の支持面５６に近づくにつれて長くなる。一実施形態では、中間面５４は、ノーズ２６の底面４２、第１の支持面５２、および第２の支持面５６に対して約３０°の角度αをなす向きに向けることができる。中間面５４が傾斜することで、ノーズ２６を先端具１４のノーズ空洞１２０（図１６）に挿入するのが容易になり、一方、中間面５４の幅により、先端具１４をノーズ２６に取り付けた後、先端具１４のねじれが限定される。第１の支持面５２および第２の支持面５６はまた、下記にさらに完全に説明するように、アダプタ１２上で先端具１４の向きを維持する助けとなる。

【0024】

ノーズ２６の側面４６、４８は概ね平面状であり、底面４２と上面４４との間で上方に延びることができる。各側面４６、４８に１つの１対の突起５８（図６には１つだけ示している）は、軸「Ｂ」に沿ってほぼ同軸上に向きを合わされている。軸「Ｂ」は、長手軸「Ａ」に対してほぼ垂直である。突起５８は、先端具１４をノーズ２６に保持するための保持機構（図示せず）の一部として機能する。突起５８は、先端具１４の対応する開孔１６（図３）と一列に整列するように配置することができる。側面４６、４８はほぼ平行であるか、または図７および図８に示すように、ノーズ２６が先細りになるように、側面４６、４８が中間部分２４から前面５０ノーズ２６に向かって延びるときに、軸「Ａ」に対して約３°の長手方向テーパ角「ＬＴＡ」（明確にするために、図７では軸「Ａ」に平行な線に対して示している）で内側に傾斜することができる。図９の断面図に最もよく示すように、側面４６、４８は、上面４４から底面４２に向かって下方に延びるときに、側面４６、４８間の距離が、軸「Ａ」および軸「Ｂ」に垂直に向けられた平行垂直線「ＶＬ」に対して約６°の垂直テーパ角「ＶＴＡ」をなして、ほぼ対称に短くなるように傾斜することができる。このように構成された場合、および図９に断面で示すように、ノーズ２６は、底面４２、上面４４、および側面４４、４６によって画定されるほぼ楔形状の外形６２を有することができ、ノーズ２６は、底面４２の近くよりも上面４４の近くに多量の材料を有する。外形６２は、先端具１４の外形９３、１３１（図１７）に対して相補的とすることができ、これは、上部摩耗用途において、より多量の摩耗が生じる歯アセンブリ１０の上部の摩耗材料を増量することができ、また、下記にさらに説明するように、先端具１４が土木材料から引き出されるときの抵抗を低減することができる。

【0025】

ノーズ２６の前面５０は、図６に示すように平面であってよいし、またはある程度湾曲してもよい。図示した実施形態に示すように、前面５０は、概ね平面状とすることができ、底面４２から上方に延びるにつれて、中間部分２４から離れる方向に傾斜することができる。一実施形態では、前面５０は、底面４２に垂直な線５０ａに対して約１５°の角度γをなして前方に延びることができる。示すように前面５０が傾斜している場合、前面５０にほぼ垂直な方向で内側に延び、突起５８を実質的に二等分する基準線６０は、底面４２と基準線６０との間、さらに上面４４の中間面５４と基準線６０との間にそれぞれが約１５°になる角度β₁、β₂を形成する。基準線６０はまた、それぞれ底面４２および中間面５４の延長である線６０ｂ、６０ｃの交点６０ａ付近を通ることができる。基底基準として底面４２を使用すると、基準線６０は、底面４２に対して角度β₁をなす向きに向けられて突起５８を二等分し、中間面５４は、基準線６０に対して角度β₂をなす向きに向けられ、前面５０は、基準線６０にほぼ垂直である。代替の実施形態では、角度β₁は、製造時に成形型または金型からの取り出しを容易にするために、約１°の抜き勾配を付与して約１６°とすることができる。同様に、角度αは、約１°の抜き勾配を付与して約２９°とすることができる。

【0026】

上部摩耗用途用の一般荷重用先端具（図１０〜１７）
歯アセンブリ１０の先端具１４が、図１０〜１７にさらに詳細に示されている。図１０および図１１を参照すると、先端具１４は概ね楔形状とすることができ、後縁部７０を含むことができ、上部外側面７２が後縁部７０の上縁７０ａから前方に延び、底部外側面７４が後縁部７０の底縁７０ｂから前方に延びている。上部外側面７２は、下方に傾斜することができ、底部外側面７４は、上部外側面７２および底部外側面７４が、先端具１４の前部の前縁部７６で集束するように、後縁部７０にほぼ垂直に延びることができる。上部外側面７２は、先端具１４の概ね平面状の面を示すことができるが、互いに対して若干角度をなすことができる別個の部分を有することもできる。その結果として、上部上側面７２は、後縁部７０によって規定される平面「Ｐ」に垂直な線に対して約２９°の第１の下向き角「ＦＤＡ」で後縁部７０から第１の上部移行領域８０まで延びる後部部分７８と、平面「Ｐ」に垂直な線に対して約２５°の第２の下向き角「ＳＤＡ」で移行領域８０から前方に延びる前部部分８２と、平面「Ｐ」に垂直な線に対して約２７°の第３の下向き角「ＴＤＡ」で前部部分８２との間の第２の先端移行領域８２ａから延びる先端部分８４とを含むことができる。上部外側部分７２の概ね平面状の構成により、前縁部７６が土木材料の山に食い込んだときに、歯アセンブリが、より多くの湾曲部を含む、または土木材料の流れの方向を変える１つまたは複数の凹部を含む上部外側面を有する場合に生じ得るよりも、用具１、６の前方移動に対する抵抗が小さい状態で、土木材料が用具１、６のベース縁部１８に向かって上部外側面７２を滑り上がるのが可能になる。

【0027】

底部外側面７４も概ね平面状とすることができるが、底部外側面７４の底部移行領域８０ａにおいて中間で向きが変化する。したがって、底部外側面７４の後部部分８６は、底部外側面７４が下側前部部分８８で下向きの角度に変わるまで、後縁部７０によって規定される平面「Ｐ」に対してほぼ垂直な関係で、後縁部７０から移行領域８０ａに向かって延びることができる。前部部分８８は、歯アセンブリ１０の寸法設定に応じて、後部部分８６に対して約３°〜約５°の角度θをなす向きに向けることができ、距離ｄ₁だけ後部部分８６より低い高さで前縁部７６まで延びることができる。底部外側面７４の前部部分８８を低くすることで、用具１、６のベース縁部１８が、前縁部７６を前方に土木材料の中を移動させるときに、先端具１４のほぼ楔形状の外形によって付与される、下記に説明する流れおよび抵抗軽減の利点の一部を具現化することができる。

【0028】

先端具１４はまた、先端具１４の両側で上部外側面７２と底部外側面７４との間に延びる横外側面９０、９２を含む。各横外側面９０、９２は、後部部分７８、８６間の位置で横外側面を貫通する保持開孔１６の対応する１つを有することができる。図１３の底面図、図１４の正面図、および図１５の断面図に最もよく示すように、横外側面９０、９２は、上部外側面７２から底部外側面７４に向かって下方に延びるにつれて、横外側面９０、９２間の距離が短くなるように傾斜することができる。このように構成された場合、先端具１４は、ノーズ２６に対して上記に説明したほぼ楔形状の外形６２にほぼ対応するほぼ楔形状の外形９３を有することができる。

【0029】

先端具１４には、上部摩耗用途において、生じ得る摩耗量がより多い上部外側面７２に近接してより多くの摩耗材料が付与され、生じ得る摩耗がより少ない底部外側面７４に近接してより少量の摩耗材料が付与される。この構成では、歯アセンブリ１０の有効寿命を縮めることなく、摩耗材料の量と、相応して、先端具１４の重量およびコストとを低減するか、または少なくともより効率的に配分することができる。横外側面９０、９２を上部から底部まで先細りにして、先端具１４のほぼ楔形状の外形９３を形成することで、先端具１４が土木材料から引き抜かれるときに先端具１４が受ける抵抗の大きさを小さくすることができる。上部外側面７４が土木材料から引き抜かれるときに、土木材料は、横外側面９０、９２が平行であり、横外側面９０，９２が上部外側面７４から下方に延びながら一定の幅を維持する場合よりも、横外側面９０，９２との接触が少ない形で、図１５に矢印「ＦＬ」で示すように、上部外側面７４を外側に流れ、さらに、先端具１４のまわりを流れる。

【0030】

図１２〜１５は、横外側面９０、９２が後縁部７０から前縁部７６に向かって延びるとともに先細りになるように先端具１４を構成することができ、横外側面９０、９２の勾配が中間部で変化していることをさらに示している。横外側面９０、９２は、後縁部７０から前縁部７６に向かって前方に延びる後部部分９４、９６を有することができ、後部部分９４、９６が側部移行領域９７に近づくにつれて、後部部分９４、９６間の距離が、平面「Ｐ」に垂直な線に対して約３°の側部テーパ角「ＳＴＡ」で短くなるような向きに向けられている。なお、側部テーパ角「ＳＴＡ」は、アダプタ１２のノーズ２６の長手方向テーパ角「ＬＴＡ」とほぼ等しい。移行領域８０を越えると、横外側面９０、９２は前部領域９８、１００に移行し、前部部分９８、１００は、ほぼ平行であるか、または前部部分９８、１００が前縁部７６に向かって前方に移るにつれて、先端具１４によって規定される主長手軸「Ｄ」に対して、より浅い角度で集束することができる。前縁部７６の後ろの横外側面９０、９２の前部部分９８、１００の勾配を小さくすることで、先端具１４が受ける摩耗量が、先端具１４の後縁部７０に近接した領域よりも大きい先端具１４の前縁部７６前部の近くに摩耗材料を残しておくことができる。

【0031】

図１３に示すように、底部外側面７４の前部部分８８は逃げ部１０２を含むことができる。逃げ部１０２は、底部外側面７４から上方に延びて先端具１４の本体に入り込み、先端具１４内にポケット「Ｐ」を画定する。図１６の断面図は、逃げ部１０２の一実施形態の幾何学的構成を示している。逃げ部１０２は、前縁部７６の近くで上方に延びて先端具１４の本体に入り込む、上向きに湾曲した部分１０４を含むことができる。逃げ部１０２が前縁部７６の近くから後縁部７０に向かって延びるとして、逃げ部１０２を参照した場合、逃げ部１０２の湾曲部分１０４が上方に延びると、逃げ部１０２は、勾配の付いた部分１０６に移行する。勾配の付いた部分１０６は、後縁部７０に向かって後方に延びるとともに下方に延び、最終的に、底部外側面７４の移行領域８０および後部部分８６で終端することができる。逃げ部１０２の図示した構成により、先端具１４の重量が減り、土木材料を通る先端具１４の移動抵抗が小さくなり、下記にさらに完全に説明するように、先端具１４に自己鋭利化機能が付与される。しかし、先端具１４に利点をもたらす逃げ部１０２の代替構成が当業者には明らかであり、その代替構成は、本開示による歯アセンブリ１０の範囲内であるとして発明者によって企図されている。

【0032】

先端具１４は、アダプタ１２のノーズ２６で受けられるように構成することができる。図１７における先端具１４の後面図では、ノーズ空洞１２０を先端具１４内に画定することができる。ノーズ空洞１２０は、アダプタ１２のノーズ２６に対して相補的な構成を有することができ、底部内側面１２２、上部内側面１２４、両側にある１対の内側面１２６、１２８、および前部内側面１３０を含むことができる。後ろから見て、ノーズ空洞１２０は、先端具１４の外側の外形９３およびアダプタ１２のノーズ２６の外形６２に対して相補的な態様でほぼ楔形状の外形１３１を有することができる。上部外側面７２と上部内側面１２４との間、および底部外側面７４と底部内側面１２２との間の距離は、先端具１４全体にわたって横方向に一定とすることができる。側部内側面１２６、１２８は、上部内側面１２４から底部内側面１２２に向かって下方に延びるにつれて、側部内側面１２６、１２８間の距離が短くなるように内側に傾斜することができる。このように向けられた場合、側部内側面１２６、１２８は横外側面９０、９２を反映し、ノーズ空洞１２０の側部内側面１２６と先端具１４の外側の横外側面９０との間、およびノーズ空洞１２０の側部内側面１２８と先端具１４の外側の横外側面９２との間で、一定の厚さが維持される。図１７は、ノーズ空洞１２０が側部内側面１２６、１２８に凹部１４０を含むことができ、ノーズ２６がノーズ空洞１２０に挿入された場合に、凹部１４０は、アダプタ１２のノーズ２６の突起５８を受け入れるように構成することができることをさらに示している。受け入れると、歯アセンブリ１０の保持機構（図示せず）は突起５８と係合して、先端具１４をアダプタ１２に固定することができる。

【0033】

図１６の断面図は、先端具１４のノーズ空洞１２０と図６に示すアダプタ１２のノーズ２６との間の対応関係を示している。底部内側面１２２は概ね平面状であり、後縁部７０に対してほぼ垂直とすることができる。底部内側面１２２はまた、底部外側面７４の後部部分８６とほぼ平行とすることができる。アダプタ１２の底面４２が上向きの抜き勾配を有する場合、先端具１４の底部内側面１２２は、抜き勾配と合致する、対応する上向き勾配を有することができる。

【0034】

上部内側面１２４は、ノーズ２６の上面４４と合致するように成形することができ、第１の支持部分１３２、傾斜した中間部分１３４、および第２の支持部分１３６を含むことができる。第１の支持部１３２および第２の支持部１３６は概ね平面状であり、底部内側面１２２とほぼ平行とすることができるが、成形型または金型からの取り出しを容易にするために、ノーズ２６の上面４４の第１の支持面５２および第２の支持面５６に設定できる向きと一致する、若干下向きの傾斜を有することができる。上部内側面１２４の中間部分１３４は、第１の支持部分１３２の後縁１３２ａと第２の支持部分１３６の前縁１３６ａとの間に延びることができ、中間部分１３４と底部内側面１２２との間の距離は、アダプタ１２のノーズ２６の中間面５４と底面４２との間と同様な態様で長くなっている。アダプタ１２のノーズ２６の底面４２と中間面５４との間の関係と同じく、先端具１２のノーズ空洞１２０の中間部分１３４は、底部内側部分１２２、第１の支持部分１３２、および第２の支持部分１３６に対して約３０°の角度αをなす向きに向けることができる。

【0035】

ノーズ空洞１２０の前部内側面１３０は、ノーズ２６の前面５０に対応する形状を有し、示すように平面状であるか、または前面５０の形状に対して相補的であるのに必要な形状を有することができる。図１６に示すように、前部内側面１３０は、底部内側面１２２に垂直な線１３０ａに対して約１５°の角度γで前縁部７６の方に傾斜することができる。基準線１３８は、前部内側面１３０にほぼ垂直で内側に延び、保持開孔１６をほぼ二等分することができる。ノーズ２６の形状に合わせて、基準線１３８は、ノーズ空洞１２０の底部内側面１２２に対して約１５°の角度β₁をなし、上部内側面１２４の中間部分１３４に対して約１５°の角度β₂をなす向きに向けることができる。ノーズ２６およびノーズ空洞１２０の形状は、本開示による歯アセンブリ１０の一実施形態を例示したものである。ノーズ２６およびノーズ空洞１２０の様々な面間の相対角および距離における変形型は、それでもなお相補的な形状を有するノーズおよびノーズ空洞を形成する限り、図示した実施形態と異なってよいと当業者には分かるであろうし、そのような変形型は、本開示による歯アセンブリ１０で使用するとして、発明者によって企図されている。

【0036】

上部摩耗用途用の貫入先端具（図１８〜２２）
土木材料に貫入するためのより高い能力が必要とされることがある岩の多い環境で歯アセンブリ１０を使用する場合、歯アセンブリは、土木材料を粉砕するためのより鋭利な貫入端部を有する先端具を用意することで、掘削を容易にすることができる。図１８〜２２を参照すると、貫入先端具１５０が示されており、先端具１４の要素と同様である、または同じである先端具１５０の面および他の要素は同じ参照数字で示され、後縁部７０、上部外側面７２、および底部外側面７４を含むことができ、上部外側面７２および底部外側面７４は、後縁部７０から前方に延び、前縁部７６に向かって集束している。横外側面９０、９２は、上記の保持開孔１６を含むことができる。上部外側面７４は、後部部分７８および前部部分８２を有することができ、底部外側面７６は、後部部分８６および前部部分８８を有する。先端具１４と同様に、底部外側面７４の後部部分８６は、後縁部７０にほぼ垂直で、ノーズ空洞１２０の底部内側面１２２にほぼ平行とすることができる（図２１および図２２）。前部部分８８は、歯アセンブリ１０の寸法設定に応じて、後部部分８６に対して８°〜１０°の範囲であり、約９°とすることができる角度θをなす向きに向けることができ、距離ｄ₂だけ後部部分８６より低い高さで前縁部７６まで延びることができる。先端具アセンブリ１０の寸法設定により、先端具外側面７２が、外側面７２から延び、取り付け時に、先端具１５０を持ち上げて配置するために使用できるフック１５２を含むかどうかを決めることもできる。

【0037】

後部部分７８、８６は、後縁部７０から前方に延びることができ、横外側面９０、９２の後部部分９４、９６は、横外側面９０、９２が、約３°の側部テーパ角「ＳＴＡ」で後縁部７０から延びるとともに先細りになり、集束する。後部部分７８、８６が前縁部７６に近づくと、上部外側面７２および底部外側面７４は、前部部分８２、８８に移行することができる。横外側面９０、９２は前部部分９８、１００に移行することができ、前部部分９８、１００は、最初はほぼ平行であり、次いで、前縁部７６に近づくと、平面「Ｐ」に垂直な線に対して約２０°の貫入テーパ角「ＰＴＡ」でより大きい勾配を有するようにさらに移行して、後部部分９４、９６内での集束よりも大きい割合で集束する。その結果として、前縁部７６は、図１９に最もよく示す貫入先端具１５０の通常幅に関して、図２に示す先端具１４の実施形態よりも細くすることができる。先端具１５０の前縁部７６を細くすることで、岩の多い土木材料と係合する表面積は小さくなるが、用具１、６のベース縁部１８に取り付けられた一連の歯アセンブリ１０によって岩の多い土木材料に加えられる単位接触面積当たりの力が大きくなって、岩の多い土木材料を粉砕することができる。

【0038】

先端具１５０の前縁部７６の幅を細くするのに加えて、摩耗材料が時間とともに先端具１５０から擦り減るにつれて、先端具１５０の垂直方向の厚さ全体が薄くなって、先端具１５０の岩の多い土木材料に貫入する能力をさらに高めることができる。図示した実施形態では、逃げ部１５４、１５６を上部外側面７２の前部部分８２の両側に設けることができ、逃げ部１５８、１６０を底部外側面７４の前部部分８８の両側に設けることができる。逃げ部１５４、１５６、１５８、１６０は、前縁部７６および先端部分８４から後方に延びることができる。摩耗材料が、時間とともに先端具１５０の前縁部７６から先端具１４の後縁部７０に向かって擦り減るときに、先端具１５０の残りの土木材料係合面の厚さＴは、最初に、先端部分８４の材料が擦り減るとともに厚くなることができる。摩耗材料が擦り減り、土木材料係合面が逃げ部１５４に達すると、摩耗材料が後部部分７８、８６の方向に擦り減り続けるにつれて、厚さＴが漸進的に厚くなる逃げ部１５４、１５６、１５８、１６０間の前部部分８２、８８の領域を除いて、厚さＴは比較的一定のままであり得る。

【0039】

底部摩耗用途用のアダプタ（図２３〜２５）
上記のように、底部摩耗用途は、上部摩耗用途とは異なる動作状態を含むことがあり、その結果として、土木材料のより効率的な掘削および積載をもたらすことができる、歯アセンブリのアダプタおよび先端具に対する異なる設計要求を示すことがある。例えば、底部摩耗先端具の底面を地面と平行に、かつ用具１の底面と平行に整列させて、土木材料を収集するための地面に沿った移動を容易にすることが望ましいことがあり、それに対して、上記の上部摩耗先端具の場合、用具６の形状をより近い方に拡大して、用具６のバケット７への土木材料のすくい取りを容易にするのが望ましいことがある。設計要求が異なるために、歯アセンブリのアダプタおよび先端具の両方に設計上の相違が生じ得る。

【0040】

図２３〜２５は、底部摩耗用途用の用具１と、さらには、ベース縁部１８を有する他のタイプの地面係合用具１、６とで特に使用できる、本開示による歯アセンブリ１０のアダプタ１７０の実施形態を示している。上記のアダプタ１２の要素と同様である、または同じであるアダプタ１７０の面および他の要素は、同じ参照数字で示されている。図２３および図２５を参照すると、アダプタ１７０は、上部ストラップ２０、底部ストラップ２２、中間部分２４、およびノーズ２６を含むことができ、上部ストラップ２０および底部ストラップ２２は、それらの間に用具１、６のベース縁部１８を受け入れるためのギャップ２８を画定する。上部ストラップ２０は、ベース縁部１８の上面３２に対向し、近接して配置することができる底面３０を有し、底部ストラップ２２は、ベース縁部１８の底面３６に対向して係合することができる上面３４を有することができる。用途の規模、相応して、歯アセンブリ１０の大きさに応じて、アダプタ１７０は、取り付け時にアダプタ１７０を持ち上げ、ベース縁部１８に配置するために使用できる持ち上げ装置（図示せず）を取り付けるための、上部ストラップから上方に延びるフック１７２を含むことができる。上記のアダプタ１２も同様に、より大規模な用途で必要な場合にフック１７２を設けることができる。

【0041】

アダプタ１７０のストラップ２０、２２は、ベース縁部１８の上面３２および底面３６に形成される溶接部の重なりを最小限にするように、アダプタ１２と同様に、様々な形状で構成することができる。ただし、底部摩耗用途では、上部ストラップ２０を底部ストラップ２２よりも長くし、底部ストラップ２２を上部ストラップ２０よりも厚くして、アダプタが底部摩耗用途で地面をこすりながら進むときにさらなる摩耗が生じ得るアダプタ１７０の底部に摩耗材料を追加することが望ましいことがある。

【0042】

ノーズ２６もアダプタ１２のノーズ２６と同じ一般的な構成を有することができ、下記にさらに完全に説明する、先端具の対応するノーズ空洞１２０によって受け入れられるように構成することができる。ノーズ２６は、底面４２、上面４４、両側の側面４６、４８、および前面５０を有することができ、上面４４は、第１の支持面５２、第２の支持面５６、およびそれらの間に延びる中間面５４を有する。ノーズ２６の側面４６、４８は概ね平面状であり、図２５に最もよく示すように、底面４２と上面４４との間で垂直方向に延び、ほぼ平行であるか、またはノーズ２６が後部から前部まで先細りになるように、中間部分２４から延びるとともに内側に傾斜することができる。側面４６、４８は、上記のものと同様なほぼ楔形状の外形１７４を画定する垂直テーパ角「ＶＴＡ」により、側面４６、４８が上面４４から底面４２に向かって下方に延びるにつれて、側面４６、４８間の距離が短くなるように傾斜することができる。アダプタ１７０のほぼ楔形状の外形１７４は、下記に説明する先端具の外形に対して相補的とすることができる。

【0043】

上部摩耗用途用のアダプタ１２のノーズ２６に関連して、アダプタ１７０のノーズ２６は、約０°の角度δ（図４に示す上部摩耗版）をなすように、ストラップ２０、２２に対して下方に向けることができる。この向きにおいて、底面４２は概ね平面状であり、底部ストラップ２２の上面３４、相応して、用具１、６の底面３６にほぼ平行とすることができる。さらに、ほぼ長手方向の軸「Ａ」に関連して、底面４２は、アダプタ１２上で底部ストラップ２２の上面３４よりも低い位置に配置することができる。アダプタ１２の面のその他の相対位置は同じままとすることができる。したがって、基底基準として底面４２を使用すると、基準線６０は、底面４２に対して角度β₁をなす向きに向けられて突起５８を二等分し、中間面は、基準線６０に対して角度β₂をなす向きに向けられ、前面５０は、基準線６０にほぼ垂直である。角度β₁、β₂は、それぞれ約１５°とすることができ、中間面５４は、ノーズ２６の底面４２、底部ストラップ２２の上面３４、第１の支持面５２、および第２の支持面５６に対して約３０°の角度αをなす向きに向けることができ、前面５０は、底面４２または底部ストラップ２２の上面３４に垂直な線５０ａに対して約１５°の角度γで前方に延びることができる。ストラップ２０に対するアダプタ１２のノーズ２６のこの向きは、下記に説明する先端具の構成と相まって、先端具の底部外側面を用具１、６の底面および地面にほぼ平行な向きに合わせて、歯アセンブリ１０の底部全体が、用具１、６に積載するために地面の表面に沿ってスライドして土木材料に入り込むのを可能にする。

【0044】

底部摩耗用途用の一般荷重用先端具（図２６〜３０）
アダプタ１７０に加えて、底部摩耗用途での性能が改良されるように歯アセンブリ１０の先端具を構成することができる。アダプタ１７０と併用する一般荷重用先端具１８０の一例が、図２６〜３０にきわめて詳細に示されており、図２６〜３０において、先端具１４に関連して前述したのと同様の面および構成要素は、同じ参照数字で示されている。図２６および図２７を参照すると、先端具１８０は概ね楔形状であり、上部外側面７２および底部外側面７４は、それぞれ後縁部７０の上縁７０ａおよび底縁７０ｂから前方に延びて、前縁部７６で集束している。上部外側面７２は、先端具１４と同様に下向きに傾斜することができ、後部部分７８は、約２９°の第１の下向き角「ＦＤＡ」を有することができ、前部部分８２は、約２５°の第２の下向き角「ＳＤＡ」を有することができ、先端部分８４は、約２７°の第３の下向き角「ＴＤＡ」を有することができる。上部外側面７２の概ね平面状の構成により、前縁部７６が土木材料の山に食い込んだときに、土木材料が上部外側面７２を滑り上がって機械（図示せず）のバケット（図示せず）に入り込むのが可能になる。図２８に最もよく示すように、横外側面９０、９２は、上部外側面７２から底部外側面７４に向かって下方に延びるにつれて、横外側面９０、９２間の距離が短くなるように、アダプタ１７０のノーズに関して上記に説明した外形１７４に対して相補的な概ね楔形状の外形１８８を画定する約３°の垂直テーパ角「ＶＴＡ」で傾斜することができる。

【0045】

底部外側面７４もほぼ平面状とすることができるが、移行領域８０ａにおいて中間で高さが変化する。底部外側面７４の後部部分８６は、底部外側面７４が下側前部部分８８に移行する移行領域８０まで、後縁部７０にほぼ垂直な方向で前方に延びることができる。前部部分８８も後縁部７０に対してほぼ垂直に向けることができ、後部部分８６よりも距離ｄ₃だけ低い高さで前縁部７６まで延びることができる。用具１、６の歯アセンブリ１０が土木材料に食い込むと、先端具１８０と土木材料との間の摩耗の大部分は、前縁部７６、上部外側面の先端部分８４、および先端具１４の底部外側面７４の前部部分８８で生じる。底部外側面７４の前部部分８８を下げることで、摩耗が激しい領域に摩耗材料が付加されて、歯アセンブリ１０の有効寿命が延びる。

【0046】

先端具１８０の上部外側面７２は、前部部分８２にわたって延び、後部部分７８および先端部分８４の一部に隣接する逃げ部１８２を含むことができる。図２８〜３０に示すように、逃げ部１８２は、上部外側面７２から下方に先端具１８０の本体に延びて、先端具１８０のポケットを画定することができる。図３０の断面図は、逃げ部１８２の一実施形態の幾何学的構成を示している。逃げ部１８２は、先端部分８４および前縁部７６の近くで下方に延びて先端具１８０の本体に入り込む、下方に湾曲した部分１８４を含むことができる。湾曲部分１８４が下方に延びると、逃げ部１８２は、後縁部７０に向かって後方に向きを変え、後方の勾配の付いた部分１８６に移行する。勾配の付いた部分１８６は、後縁部７０に向かって後方に延びるとともに上方に延び、最終的に、上部外側面７２の移行領域８０および後部部分７８と合流することができる。逃げ部１８２の図示した構成により、先端具１８０の重量が減り、土木材料を通る先端具１８０の移動抵抗が小さくなり、下記にさらに完全に説明するように、先端具１８０に自己鋭利化機能が付与される。しかし、先端具１８０に利点をもたらす逃げ部１８２の代替構成が当業者には明らかであり、その代替構成は、本開示による歯アセンブリ１０で使用するとして発明者によって企図されている。

【0047】

先端具１８０は、先端具１４のノーズ空洞１２０と同様に、アダプタ１７０の外側の外形に対して相補的な楔形状の外形を含む、アダプタ１７０のノーズ２６に対して相補的な構成をノーズ空洞１２０に付与することで、アダプタ１７０のノーズ２６で受けられるように構成することができる。図３０の断面図は、先端具１８０のノーズ空洞１２０とアダプタ１７０のノーズ２６との間の対応関係を示している。底部内側面１２２は概ね平面状であり、後縁部７０に対してほぼ垂直とすることができ、さらに、底部外側面７４の後部部分８６および前部部分８８に対してほぼ平行であって、先端具１８０がアダプタ１７０に組み付けられたときに、底部外側面７４を用具１、６のベース縁部１８に対してほぼ平行に向けることができる。その他の点では、上部内側面１２４、側部内側面１２６、１２８、および前部内側面１３０は、先端具１８０がアダプタ１７０に組み付けられたときに、各面が対向して係合するように、ノーズ２６の対応する面に対して相補的な形状を有することができる。

【0048】

底部摩耗用途用の摩耗先端具（図３１〜３６）
図２６〜３０に関連して上記に例証および説明した歯アセンブリ１０の先端具１８０は、必要な場合に、歯アセンブリ１０が使用される特定の土木環境に応じて修正することができる。例えば、機械が、高い摩耗作用があり、先端具をより急速に摩耗させ得る土木材料に対して作業を行う場合、先端具の前部および底部に、より多くの摩耗材料を付与することが望ましいことがある。図３１〜３６は、摩耗作用のある土木材料を積載するのに使用する先端具１９０の一実施形態を示している。先端具１９０は、先端具１８０に関して上記に説明したのと同じ概ね楔形状の構成を有することができ、図３１および図３２に示すように、上部外側面７２および底部外側面７４が後縁部７０から前方に延び、前縁部７６に向かって集束している。摩耗の少ない領域の重量を低減し、自己鋭利化を行う手段を付与するために、先端具外側面７２の前部部分８２には、両側に逃げ部１９２、１９４（図３３および図３４）を設けることができる。逃げ部１９２、１９４は、先端部分８４に近接して後方に延びることができる。摩耗材料は、時間とともに先端具１９０の前部から擦り減るが、上部外側面７２の前部部分８２の外縁部に近接した先端具１５０の材料係合面の高さは、比較的一定のままであり得る。先端具１９０の重量をさらに低減するために、さらなる逃げ部１９６を底部外側面７４に設けることができる。逃げ部１９６は、上方に延びて先端具１９０の本体に入り込むことができ、前縁部７６に近接した摩耗の多い領域から摩耗材料を取り過ぎないように、上部逃げ部１９２、１９４よりもさらに後方に配置することができる。

【0049】

先端具１９０が受ける大きな摩耗を補償するために、底部外側面７４の幅を広げて摩耗材料を付加することができる。図３３および図３５に最もよく示すように、先端具１９０の上側部分は、アダプタノーズ２６の外形に対して相補的である、上記の先端具と同様の楔形状の外形を有する。横外側面９０、９２と底部外側面７４との交差部に近接して、側部フランジ１９８、２００が、それぞれ横外側面９０、９２から横に広がって、底部外側面７４を幅広にしている。側部フランジ１９８、２００は、後縁部７０から前縁部７６まで先端具１９０の全長を伸ばすことができる。上部フランジ面２０２、２０４は、先端具１９０の後縁部７０にほぼ垂直な方向で前方に延びることができ、底部外側面７４は底部フランジ面でもあり、１°〜３°の範囲をとり、約２°とすることができる角度θで上部フランジ面２０２、２０４に対して下方に傾斜することができる。より具体的には、角度θは、図３２および図３５に示すように、底部外側面７４と、後縁部７０にほぼ垂直で上部フランジ面２０２、２０４にほぼ平行な線との間に存在する。この構成の場合、底部外側面７４と上部フランジ面２０２、２０４との間の距離は、上部フランジ面２０２、２０４が上部外側面７２の先端部分８４と合流するまで、側部フランジ１９８、２００が後縁部７０から前縁部７６に向かって前方に延びるにつれて長くなることができ、次に、上部外側面７２の先端部分８４は、前縁部７６に向かって底部外側面７４とともに集束する。この構成の場合、側部フランジ１９８、２００は、最大摩耗が生じ得る先端具１９０の前部および底部に摩耗材料を付加する。さらに図３６を参照すると、示したノーズ空洞１２０は、上記に説明したノーズ空洞１２０と同様の構成であって、アダプタ１７０のノーズ２６に対して相補的であり、底部内側面１２２は、後縁部７０に対してほぼ垂直である。

【0050】

底部摩耗用途用の貫入先端具（図３７〜４１）
土木材料に貫入するためのより高い能力が必要とされることがある岩の多い環境で歯アセンブリ１０を使用する場合、歯アセンブリには、土木材料を粉砕するためのより鋭利な貫入端部を有する先端具を設けることが必要なことがある。図３７〜４１を参照すると、貫入先端具２１０が示されており、上部外側面７２および底部外側面７４が後縁部７０から前方に延び、前縁部７６に向かって集束している。上部外側面７２は、上記の逃げ部１９２、１９４と同様な逃げ部２１２、２１４を前部部分８２の両側に含むことができる。上部外側面７２の後部部分７８は、後縁部７０から前方に延びることができ、横外側面９０、９２はほぼ平行であるか、またはアダプタ１７０のノーズ２６の勾配と合致する約３°の側部テーパ角「ＳＴＡ」で若干先細りになり、横外側面９０、９２が後縁部７０から延びるにつれて集束している。後部部分７８が前縁部７６に近づくと、上部外側面７２は、前部部分８２に移行することができる。横外側面９０、９２が、最初はほぼ平行とすることができる前部部分９８、１００に移行することができるように、より大きい勾配を有する横外側面９０、９２は、約８°の中間テーパ角「ＩＴＡ」を有し、次いで、前部部分９８、１００が前縁部７６に近づくと、平面「Ｐ」に垂直な線に対して約１０°の貫入テーパ角「ＰＴＡ」をなす、より大きい勾配を有するようにさらに移行して、後部部分７８内での集束よりも大きい割合で集束する。その結果として、前縁部７６は、貫入先端具２１０の通常幅に関して、先端具１８０、１９０の他の実施形態よりも細くすることができる。前縁部７６を細くすることで、岩の多い土木材料と係合する表面積は小さくなるが、用具１、６のベース縁部１８に取り付けられた一連の歯アセンブリ１０によって岩の多い土木材料に加えられる単位接触面積当たりの力が大きくなって、岩の多い土木材料を粉砕することができる。

【0051】

前縁部７６を細くすることで、貫入先端具２１０から摩耗材料を除去することができる一方で、図４０および図４１に示すように、底部外側面７４が後縁部７０から延びるのに伴って底部外側面７４を下方に傾斜させることで、それでもなお、摩耗材料を底部外側面に付加することができる。ノーズ空洞１２０は上記の構成を有し、底部内側面１２２は、先端具２１０の後縁部７０にほぼ垂直に延びている。底部外側面７４は、底部内側面１２２にほぼ平行であり、後縁部７０にほぼ垂直な線に対して、６°〜８°の範囲をとり、約７°とすることができる角度θで下方に傾斜することができる。

【0052】

上部摩耗用途用の一体歯（図４２〜４５）
上記の歯アセンブリはそれぞれ、アダプタとアダプタに取り付けられた先端具とで構成されている。一部の用途では、例えば、先端具をアダプタノーズに取り付ける保持機構の破損の危険をなくすために、一体構成要素を用具１、６に取り付けるのが望ましいことがある。そのような実装に対処するために、上記のアダプタおよび先端具の様々な組み合わせは、本明細書で説明した実用上の利点をもたらす一体構成要素として構成することができる。一例として、図４２〜４５は、アダプタ１２および先端具１４の特徴を有する、上部摩耗用途用の一体に形成された一体型一般荷重歯２７０を示している。歯２７０は、中間部分２７８によって連結された後部の上部ストラップ２７２および底部ストラップ２７４と、前部先端具部分２７６とを含むことができる。先端具部分２７６は、中間部分２７８から前方に延び、前縁部２８４で集束する上部外側面２８０および底部外側面２８２を含むことができる。上部外側面２８０および底部外側面２８２は、それぞれ先端具１４の上部外側面７２および底部外側面７４とほぼ同じ幾何形状を有することができ、底部外側面２８２は逃げ部（図示せず）を含むことができる。先端具部分２７６は、上部外側面２８０と底部外側面２８２との間に延びる、両側に配置された横外側面２８６、２８８をさらに含むことができる。

【0053】

図４３に最もよく示すように、横外側面２８６、２８８は、底部外側面２８２から上部外側面２８０に向かって垂直に延びるにつれて、横外側面２８６、２８８間の距離が長くなるように傾斜することができる。このように構成された場合、先端具部分２７６は、底面２８２の近くよりも、上部摩耗用途でより多量の摩滅および摩耗が生じる上面２８０の近くに多量の摩耗材料を付与するために、先端具１４と同様の楔形状の外形を有することができる。幾何学的相似性により、先端具部分２７６では、図６３〜７０に示し、添付のテキストで説明するように、先端具１４と同様の態様で、摩耗材料を時間とともに擦り減らすことができる。

【0054】

歯２７０を交換可能にするために、歯２７０は、面に溶接される代わりに、用具１、６のベース縁部１８にボルト留めするか、または同様に取り外し可能な形で留めることができる。ストラップ２７２、２７４は、図４２、図４４、および図４５に示すように、ストラップ２７２、２７４をそれぞれ貫通する開孔２９０、２９２を設けることで、ベース縁部１８にそのように取り付くように構成することができる。組立時、開孔２９０、２９２は、ベース縁部１８の対応する開孔と一列に整列することができ、適切な連結金具を挿入して、歯２７０を用具１、６のベース縁部１８に保持することができる。先端具部分２７６が交換を必要とする部分まで摩耗した後、連結金具の連結を解除することができ、残った歯２７０を取り外して新たな歯２７０と交換することができる。

【0055】

底部摩耗用途用の一体歯（図４６〜４９）
ローダバケットなどの底部摩擦用具においても、一体構成要素を用具１、６のベース縁部１８に取り付けるのが望ましいことがある。図４６〜４９は、アダプタ１７０および一般荷重先端具１８０の特徴を有する、底部摩耗用途用の一体に形成された一体型一般荷重歯３００を示している。歯３００は、中間部分３０８によって連結された後部の上部ストラップ３０２および底部ストラップ３０４と前部先端具部分３０６とを含むことができる。先端具部分３０６は、中間部分３０８から前方に延び、前縁部３１４で集束する上部外側面３１０および底部外側面３１２を含むことができる。上部外側面３１０および底部外側面３１２は、それぞれ先端具１８０の上部外側面７２および底部外側面７４とほぼ同じ幾何形状を有することができ、上部外側面３１２は逃げ部３１６を含むことができる。先端具部分３０６は、上部外側面３１０と底部外側面３１２との間に延びる、両側に配置された横外側面３１８、３２０をさらに含むことができる。図４７に最もよく示すように、横外側面３１８、３２０は、底部外側面３１２から上部外側面３１０に向かって垂直に延びるにつれて、横外側面３１８、３２０間の距離が長くなるように傾斜することができる。幾何学的相似性により、先端具部分３０６では、図７０〜７５に示し、添付のテキストで説明するように、先端具１８０と同様の態様で、摩耗材料を時間とともに擦り減らすことができる。

【0056】

歯３００を交換可能にするために、歯３００は、面に溶接される代わりに、用具１、６のベース縁部１８にボルト留めするか、または同様に取り外し可能な形で留めることができる。ストラップ３０２、３０４は、図４６、図４８、および図４９に示すように、ストラップ３０２、３０４をそれぞれ貫通する開孔３２２、３２４を設けることで、ベース縁部１８にそのように取り付くように構成することができる。組立時、開孔３２２、３２４は、ベース縁部１８の対応する開孔と一列に整列することができ、適切な連結金具を挿入して、歯３００を用具１、６のベース縁部１８に保持することができる。先端具部分３０６が交換を必要とする部分まで摩耗した後、連結金具の連結を解除することができ、残った歯３００を取り外して新たな歯３００と交換することができる。

【0057】

産業上の利用性
本開示による歯アセンブリ１０は、歯アセンブリ１０の有効寿命を延ばし、土木材料に貫入する際の歯アセンブリ１０の効率を改善することができる特徴部を組み入れている。上記のように、先端具１４の概ね楔形状の外形９３により、上部摩耗用途において、より多量の摩耗が発生する先端具１４の上部の方に、より多量の摩耗材料が配置される。同時に、摩耗材料は、摩耗の発生が少ない先端具１４の下側部分から除去され、それにより、先端具１４の重量およびコストを削減するが、一部の実施において、十分な強度を付与し、荷重力による破損を防止する助けとするために、上部ストラップ２０が、摩耗によって決まる厚さよりも厚くなければならないことがある。底部摩耗用途では、先端具１８０、１９０、２１０が地面をこすりながら進むときに、多量の摩耗が発生する先端具１８０、１９０、２１０の底部に近接して、摩耗材料を先端具１８０、１９０、２１０に付加することができる。

【0058】

本開示による歯アセンブリ１０の構造により、先端具１４、１５０、１８０、１９０、２１０をアダプタ１２、１７０に連結する突起５８および保持機構に加わる応力を低減することもできる。図５１および図５２で図解するためにアダプタ１２および先端具１４を使用すると、保持開孔１６、突起５８、および保持機構（図示せず）の対応する構成要素で必要とされる機械加工公差に基づいて、先端具１４は、機械使用時に、アダプタ１２、特にノーズ２６に対して移動することができる。アダプタ１２および先端具１４が反対方向に移動すると、相対移動により、保持機構の構成要素に剪断応力が発生することがある。アダプタのノーズが三角形形状の断面を有するか、またはノーズ２６の概ね楔形状の外形６２よりも丸みの付いた形状を有することがある従来の歯アセンブリでは、アダプタのノーズおよび先端具のノーズ空洞の対向面が離れて、先端具がアダプタに対して歯アセンブリの長手軸のまわりに回転するのを可能にする。先端具のねじれにより、保持機構の構成要素にさらなる剪断応力が発生することがある。

【0059】

対照的に、本開示による歯アセンブリ１０では、アダプタノーズ２６の支持面５２、５６は、ノーズ空洞１２０を画定する、対応する支持部分１３２、１３６と係合することができる。図５０の断面図に示すように、先端具１４がアダプタノーズ２６に取り付けられ、最大係合位置に配置されると、ノーズ２６の平面は、先端具１４のノーズ空洞１２０を画定する面の対応する平面部分と係合する。その結果として、アダプタ１２の底面４２は、先端具１４の底部内側面１２２と対向および係合することができ、アダプタ１２の上面４４の支持面５２、５４、５６は、先端具１４の上部内側面１２４の対応する部分１３２、１３４、１３６と対向および係合することができ、アダプタ１２の前面５０は、先端具１４の前部内側面１３０と対向および係合することができる。図示しないが、アダプタ１２のノーズ２６の側面４６、４８は、それぞれ先端具１４のノーズ空洞１２０の側部内側面１２６、１２８と対向および係合することができる。面が係合すると、先端具１４は、アダプタ１２のノーズ２６に対して相対的に静止したままであり得る。

【0060】

保持機構内の寸法公差のために、先端具１４は、図５１に示すアダプタ１２のノーズ２６上を前方にスライドすることができる。先端具１４が前方にスライドすると、アダプタ１２のノーズ２６および先端具１４のノーズ空洞１２０の対向面の一部が離れて係合が外れることがある。例えば、先端具１４の上部内側面１２４の中間部分１３４は、アダプタ１２のノーズ２６の中間面５４から係合が外れることがあり、先端具１４の前部内側面１３０は、アダプタ１２の前面５０から係合が外れることがある。アダプタ１２のノーズ２６の側面４６、４８間の距離は、図７および図８に示すように、ノーズ２６がアダプタ１２の中間部分２４から外側に延びるにつれて短くなることがあるので、先端具１４の内側面１２６、１２８は、それぞれ側面４６、４８から離れることがある。一部の面が分離するにもかかわらず、アダプタ１２のノーズ２６と先端具１４のノーズ空洞１２０との間の係合を、保持機構内の寸法公差によって引き起こされる先端具１４の移動の範囲にわたって維持することができる。前述のように、アダプタ１２のノーズ２６の底面４２および支持面５２、５６と、先端具１４の底部内側面１２２および支持部分１３２、１３６とはほぼ平行とすることができる。その結果として、先端具１４は、移動の方向を、例えば、アダプタ１２のノーズ２６の底面４２とほぼ平行にすることができ、底面４２は、先端具１４のノーズ空洞１２０の底部内側面１２２との接触を維持し、先端具１４の上部内側面１２４の支持部分１３２、１３６は、それぞれアダプタ１２の支持面５２、５６との接触を維持する。平面が接触したままの場合、そうでなければ保持機構の構成要素に作用するさらなる剪断応力を発生させ得る、ノーズ２６に対する先端具１４の実質的な回転を阻止することができる。底面４２、底部内側面１２２、支持面５２、５６、および支持部分１３２、１３６に抜き勾配を設けることができ、対向面間に若干の分離が生じ得る場合でさえ、先端具１４の回転を保持機構の構成要素に剪断応力を加えることができる回転量未満に制限することができる。保持機構に加わる剪断応力を小さくすることで、保持機構の障害率を低くし、相応して、先端具１４の有効寿命が切れる前に先端具１４が破断する事例を少なくすることができると予想される。

【0061】

本開示による歯アセンブリ１０の構成は、上記とは別に、先端具１４、１５０、１８０、１９０、２１０、２２０（図５７および図５８）をスライドさせてアダプタ１２、１７０のノーズ２６から外そうとする力が加わる場合に、保持機構に作用する剪断応力を小さくする助けとなることができる。当技術分野で公知のアダプタノーズは、通常、略三角形の構成を有し、ノーズがストラップから離れる方向に前方に延びるにつれて横方向に先細りになるので、使用時に加えられた力は、通常、スライドしてアダプタノーズの前部から外れるように先端具に影響を及ぼすことができる。そのような移動は保持機構によって阻止され、それにより剪断応力が発生する。本開示によるアダプタ１２、１７０のノーズ２６は、先端具１４、１５０、１８０、１９０、２１０、２２０をスライドさせてアダプタノーズ２６から外そうとする力を少なくとも部分的に相殺することができる。

【0062】

図５２（ａ）〜（ｆ）は、掘削機バケットアセンブリ６などの上部摩耗用途の用具が土木材料に食い込み、積載物をすくい取るときの、アダプタ１２および先端具１４によって形成された歯アセンブリ１０の向きを示している。アダプタ１２および先端具１４が、図解するために図５２〜５６で使用されているが、アダプタ１２、１７０、および先端具１４、１５０、１８０、１９０、２１０、２２０の様々な組み合わせが、以下に説明するのと同様な態様で相互作用すると当業者には分かるであろう。歯アセンブリ１０の前縁部７６は、図５２（ａ）に示すように、最初に、垂直方向を若干越えた向きで下方に土木材料に貫入する。最初に貫入した後、用具６および歯アセンブリ１０は、機械のブームによって後方に回転し、土木機械に向かって引き寄せられ、それにより、図５２（ｂ）〜（ｄ）に示す向きで回転することができる。土木材料を通るこの動作時に、先端具１４の上部外側面７２は、土木材料との主係合面を形成し、先端具１４は、土木材料を通り抜けるときに最大力を受けることができる。先端具１４はまた、上部外側面７２で最大に摩耗する。先端具１４を概ね楔形状の外形９３にすることで、上部外側面７２に摩耗材料が付加されて、先端具１４の有効寿命が延びる。さらに、概ね楔形状の外形９３により、土木材料が、勾配の付いた横外側面９０、９２とあまり接触しないで、上部外側面７２の縁部のまわりを流れるので、土木材料を通る先端具１４の動作が容易になる。

【0063】

用具６は、結局、図５２（ｅ）に示す水平の向きに歯アセンブリ１０を回転させる。この時点で、用具６は機械に向かってさらに後方に引き寄せられ、前縁部７６は、土木材料を通る歯アセンブリ１０を先導する。最後に、図５２（ｆ）に示す位置まで用具６がさらに回転した後、歯アセンブリ１０は上向きに向けることができ、用具６は、掘削した積載物とともに土木材料から引き上げることができる。

【0064】

図５３は、用具６が矢印「Ｍ」で示す方向で下方に土木材料の山または表面に打ち込まれるときに起こり得る、図５２（ａ）のほぼ垂直方向を向いた歯アセンブリ１０を示している。土木材料は、歯アセンブリ１０の貫入に抗することができ、結果として、前縁部７６に垂直力Ｆ_Vがかかる。力Ｆ_Vは、先端具１４をアダプタ１２の方に押して、保持機構に作用する剪断応力を大きくすることなく、アダプタ１２のノーズ２６とより堅固に係合させることができる。

【0065】

図５４では、歯アセンブリ１０が図５２（ｃ）の位置で示されており、土木材料からなる積載物をさらに粉砕して収集するために、矢印「Ｍ」で示すように、機械が用具６を後方上側に引き寄せるときに、用具６を上方に途中まで曲げることができる。用具６が土木材料を通って引き寄せられるときに、力Ｆが先端具１４の上部外側面７２にかかり得る。力Ｆは、土木材料の重量と、押し退けられることで生じた土木材料の抵抗との組み合わせであり得る、先端具１４の前部部分８２および／または先端部分８４に作用する合力とすることができる。力Ｆは、先端具１４からアダプタノーズ２６および先端具１４のノーズ空洞１２０の支持用上部内側面１２４に伝達することができ、それにより、アダプタ１２の前部支持面５２に作用する第１の合力Ｆ_R1が発生する。垂直力Ｆ_Vの作用線は、前縁部７６に近接して位置するので、垂直力Ｆ_Vは、示すように、先端具１４をアダプタ１２のノーズ２６のまわりで反時計方向に回転させようとし、アダプタ１２の第１の支持面５２は回転支点として機能する。垂直力Ｆ_Vによって生じたモーメントにより、アダプタ１２の中間部分２４に近接してアダプタ１２の底面４２に作用する第２の合力Ｆ_R2が生じる。

【0066】

ノーズの上面が連続的に傾斜する、すでに公知の先端具アセンブリでは、第１の合力Ｆ_R1は、先端具をスライドさせてノーズの前部から外そうとし、それにより、保持機構にさらなる歪みが生じることになる。対照的に、アダプタ１２の中間面５４に対するアダプタ１２の前部支持面５２の向きにより、先端具１４はスライドしてノーズ２６と係合する。図５５は、アダプタノーズ２６および先端具１４の一部を拡大して示しており、合力が、アダプタノーズ２６に対して先端具１４を移動させようとしているのを示している。アダプタ１２の前部支持面５２および先端具１４の第１の支持部分１３２に作用する第１の合力Ｆ_R1は、前部支持面５２に垂直に作用する第１の垂直成分Ｆ_Nと、前部支持面５２および第１の支持部分１３２に平行に作用する第２の成分Ｆ_Pとを有する。アダプタ１２の前部支持面５２および先端具１４の第１の支持部分１３２の、アダプタ１２の中間面５４および先端具１４の中間部分１３４に対する向きにより、平行成分Ｆ_Pまたは第１の合力Ｆ_R1は、先端具１４を後方にスライドさせて、アダプタ１２のノーズ２６と係合させようとする。先端具１４をノーズ２６上にスライドさせようとする平行成分Ｆ_Pにより、保持機構の構成要素に加わる剪断応力が小さくなり、相応して、保持機構の障害発生率が低くなる。

【0067】

図５６は、用具６が機械に向かって矢印「Ｍ」のほぼ水平方向で後方に引き寄せられるときに起こり得る、図５２（ｅ）に示すほぼ水平方向の向きの歯アセンブリ１０を示している。土木材料は、歯アセンブリ１０の動作に抗することができ、結果として、前縁部７６に水平力Ｆ_Hがかかる。図５３の垂直力Ｆ_Vと同様に、水平力Ｆ_Hは、先端具１４をアダプタ１２の方に押して、保持機構に作用する剪断応力を大きくすることなく、ノーズ２６とより堅固に係合させることができる。

【0068】

上記に説明したように、先端具１４の概ね楔形状の外形９３により、図５２（ｂ）〜（ｄ）に示すように、上部外側面７２が先導しながら、先端具１４が土木材料を通って移動するときに、土の流れの抵抗を軽減することができる。ただし、概ね楔形状の外形９３のこの利点は、図３の歯アセンブリ１０が、図５２（ａ）、図５２（ｅ）、および図５２（ｆ）と同様に向けられ、前縁７６が先導しながら土木材料を通って移動するときに最小になり得る。図５７および図５８は、前縁部７６が、土木材料を通る先端具２２０を先導するときに、土の流れで生じる抵抗を軽減するように構成された先端具２２０の代替実施形態を示している。この実施形態では、同様の要素は、先端具１４の説明で使用したのと同じ参照数字で示されている。先端具２２０は、長手方向に概ね砂時計形状の外形で構成することができる。横外側面９０、９２の後部部分９４、９６は、側部移行領域９７に近づくにつれて、後部部分９４、９６間の距離が短くなるように、後縁部７０から前方に延びるとともに内側に先細りになることができる。移行領域９７を越えると、前部部分９８、１００は、前方に移るにつれて発散して、前縁部７６の近くで最大幅になることができる。前縁部７６の後ろの横外側面９０、９２の前部部分９８、１００を先細りにすることで、先端具２２０が土木材料を通るときに受ける抵抗の大きさを小さくすることができる。前縁部７６が土木材料に食い込んだときに、側部の土木材料は、前部部分９８、１００が平行であり、前縁部７６から後縁部７０に向かって延びながら一定の幅を維持される場合よりも、横外側面９０、９２の接触が少ない状態で、図５７に矢印「ＦＬ」で示すように、外側に先端具２２０のまわりに流れる。

【0069】

上記の図５２〜５６に関する説明は、上部摩耗用途において、用具６の一連の動作時における、本開示による歯アセンブリ１０の構成要素の働きについて述べている。本開示によるアダプタノーズ２６は、底部摩耗用途において、図５９〜６１に示す一連の積載動作時などに、先端具１４、１５０、１８０、１９０、２１０、２２０をスライドさせてアダプタ１２、１７０のアダプタノーズ２６から外そうとする力を同様に相殺することができる。図５９は、アダプタ１７０および先端具１８０によって形成された歯アセンブリ１０を、矢印「Ｍ」で示すように、機械が前方に送られて土木材料の山に入り込むときに起こり得るほぼ水平の向きで示している。土木材料は、歯アセンブリ１０のその山への貫入に抗することができ、結果として、前縁部７６に水平力Ｆ_Hがかかる。力Ｆ_Hは、先端具１４をアダプタ１２の方に押して、保持機構に作用する剪断力を大きくすることなく、ノーズ２６とより堅固に係合させることができる。

【0070】

図６０では、歯アセンブリ１０は、機械が矢印「Ｍ」で示す方向に土木材料からなる積載物を山から持ち上げるのを開始したときに、用具１を上方に途中まで曲げた位置で示されている。用具１が土木材料から持ち上げられるときに、垂直力Ｆ_Vが先端具１８０の上部外側面７２にかかり得る。垂直力Ｆ_Vは、土木材料の重量と、山から押し退けられることで生じた土木材料の抵抗との組み合わせであり得る、前部部分８２および／または先端部分８４に作用する合力とすることができる。垂直力Ｆ_Vは、先端具１８０から支持用のアダプタノーズ２６に伝達することができ、それにより、ノーズ２６の前部支持面５２に作用する第１の合力Ｆ_R1が発生する。垂直力Ｆ_Vの作用線は、前縁部７６に近接して位置するので、垂直力Ｆ_Vは、示すように、先端具１８０をアダプタ１７０のノーズ２６のまわりで反時計方向に回転させようとし、ノーズ２６の第１の支持面５２は回転支点として機能する。垂直力Ｆ_Vによって生じたモーメントにより、アダプタ１７０の中間部分２４に近接して底面４２に作用する第２の合力Ｆ_R2が生じる。ノーズの上面が連続的に傾斜する、すでに公知の先端具アセンブリでは、第１の合力Ｆ_R1は、先端具をスライドさせてノーズの前部から外そうとし、それにより、保持機構にさらなる歪みが生じることになる。

【0071】

対照的に、中間面５４に対する前部支持面５２の向きにより、先端具１８０はスライドしてノーズ２６と係合する。図６１は、アダプタ１７０のノーズ２６および先端具１８０の一部を拡大して示しており、合力が、アダプタノーズ２６に対して先端具１８０を移動させようとしているのを示している。アダプタ１７０の前部支持面５２および先端具１８０の第１の支持部分１３２に作用する第１の合力Ｆ_R1は、前部支持面５２に垂直に作用する第１の垂直成分Ｆ_Nと、前部支持面５２および第１の支持部分１３２に平行に作用する第２の成分Ｆ_Pとを有する。前部支持面５２および第１の支持部分１３２の、アダプタ１７０の中間面５４および先端具１８０の中間部分１３４に対する向きにより、第１の合力Ｆ_R1の平行成分ＦＰは、先端具１８０を後方にスライドさせて、アダプタ１７０のノーズ２６と係合させようとする。先端具１８０をノーズ２６上にスライドさせようとする平行成分Ｆ_Pにより、保持機構の構成要素に加わる剪断応力が小さくなり、相応して、保持機構の障害発生率が低くなる。

【0072】

上記に説明した、アダプタ１２、１７０のノーズ２６および先端具１４、１５０、１８０、１９０、２１０、２２０のノーズ空洞１２０の構成の保持の利点に加えて、歯アセンブリ１０は、上部摩耗および底部摩耗用途での使用時に利点をもたらすことができる。本開示による歯アセンブリ１０の先端具１４、１５０、１９０の幾何学的構成は、上部摩耗用途で土木材料に貫入する際の効率を、当技術分野ですでに公知の先端具と比較して、先端具１４、１５０、１９０の有効寿命にわたって向上させることができる。摩耗材料が先端具１４、１５０、１８０、１９０、２１０の前部から擦り減ると、すでに公知の先端具は鈍くなり、刃具よりむしろ握り拳のような形状になることがあるが、逃げ部１０２、１５８、１６０、１９６は、先端具１４、１５０、１９０に自己鋭利化機能を付与して貫入を改善することができる。自己鋭利化機能を示すための例として先端具１４を使用すると、図１４の先端具１４の正面図は、最初に土木材料に侵入する先導掘削面を形成する前縁部７６を示している。図６２は、アダプタ１２および先端具１４によって形成された歯アセンブリ１０を示す図４を再現したものであり、図６３〜６８に示す断面図は、摩耗材料が先端具１４の前部から擦り減ったときの掘削面の幾何形状変化を示している。図６３は、図６２の歯アセンブリ１０の断面図を示し、断面は、前縁部７６と逃げ部１０２との間で切り取られている。摩耗により、この地点まで先端具１４が擦り減った後、先端具１４の掘削面３３０は、機械が用具１を土木材料に食い込ませたときに、この時点で土木材料と係合する、前縁部７６よりも鋭利さに劣る断面領域を見せる。土木材料との係合で生じた摩耗により、掘削面３３０の外縁部が丸くなり、上部外側面７２の部分７８、８２、８４が、クロスハッチング領域３３０ａで示すように擦り減り、それにより、掘削面３３０の厚さが薄くなると当業者には分かるであろう。

【0073】

先端具１４の摩耗材料は、引き続き逃げ部１０２に向かって後方に擦り減る。図６４は、先端具１４の前部が、先端具１４の逃げ部１０２を形成する部分まで擦り減って、掘削面３３２を形成できる位置での歯アセンブリ１０の断面を示している。この時点で、先端具１４は、逃げ部１０２の湾曲部分１０４を通って摩耗しているので、掘削面３３２は、厚さが薄くなった中間領域を含むことができる。厚さが薄くなった領域により、掘削面３３２は、若干逆Ｕ字状の形状をとることができる。逃げ部１０２により掘削面３３２から摩耗材料を除去することで、先端具１４の先導掘削面３３２の断面領域が縮小して、先端具１４を「鋭利」にし、相応して、用具１の先端具１４が土木材料に侵入するときに受ける抵抗が小さくなる。摩耗材料は、クロスハッチング領域３３２ａで示すように、引き続き部分７８、８２、８４から擦り減って、先端具１４の厚さをさらに薄くする。同時に、摩耗材料は、横外側面９０、９２のそれぞれ前部部分９８、１００から擦り減って、先端具１４の前部の幅を縮める。逃げ部１０２の勾配の付いた部分１０６は、逃げ部１０２の後部部分が平坦であるか、または丸みが付いていて、土木材料の方をより直接的に向いている場合よりも小さい抵抗で、土木材料が逃げ面１０２を流れるのを可能にする。勾配の付いた部分１０６の勾配は、作業材料の流れと先端具１４の土木材料への貫入とを妨げることができる面に垂直に作用する力を低減する。

【0074】

図７５および図７６は、摩耗材料が、先端具１４の前端部と、クロスハッチング領域３３４ａ、３３６ａで示すように、上部外側面７２の部分７８、８２および横外側面９０、９２の前部部分９８、１００とから引き続き擦り減るときに、さらに繰り返して出現するそれぞれの掘削面３３４、３３６を示している。逃げ部１０２の形状のために、掘削面３３４、３３６の逃げ部１０２によって切り取られた部分は、最初に、先端具の前縁が掘削面３３４に向かって後方に移るにつれて拡大し、最後には、引き続き摩耗が掘削面３３６に向かって進むにつれて縮小する。最終的に、摩耗材料は、逃げ部１０２の後部限界点に向かって先端具１４の前部から擦り減る。

【0075】

図６７に示すように、掘削面３３８は、逃げ部１０２の後端部に近い先端具１４の断面領域に近接し、それにより、土木材料に貫入しようとするには比較的広い表面領域を形成する。広い表面領域は、クロスハッチング領域３３８ａで示す摩耗によって部分的に縮小することができる。先端具１４は、有効寿命の終わりに近づくと、土木材料への食い込みにおいて低い効率で機能し始める。逃げ部１０２の端部に向かう先端具１４の摩耗は、先端具１４の交換を表す、目に見える目安になることができる。先端具１４の連続使用により、先端具１４の前部で摩耗材料のさらなる侵食が起こり、最終的に、図６８に示すように、掘削面３４０でのノーズ空洞１２０の破損につながることがある。歯アセンブリ１０を連続使用した場合、クロスハッチング領域３４０ａで示す、外側面７２、７４、９０、９２から内側への摩耗の進行により、最終的に、ノーズ空洞１２０のさらなる破損が起こり得る。この時点で、アダプタ１２のノーズ２６は、土木材料にさらされることがあり、摩耗し始め、場合によっては、アダプタ１２も用具１のベース縁部１８から取り外され、交換されなければならない地点まで摩耗することがある。

【0076】

先端具１５０、１８０、１９０、２１０の幾何学的構成はまた、先端具１５０、１８０、１９０、２１０の有効寿命にわたって、土木材料に貫入する際の効率を向上させることができる。上部外側面７２の逃げ部１５４、１５６、１８２、１９２、１９４、２１２、２１４は、先端具１５０、１８０、１９０、２１０に自己鋭利化機能を付与して、摩耗材料が先端具の前部から擦り減ったときに貫入を改善することができる。例として、図６９は、アダプタ１７０および一般荷重用先端具１８０によって形成できる歯アセンブリ１０を示し、図７０〜７５に示す断面図は、摩耗材料が先端具１８０の前部から擦り減ったときの掘削面の幾何形状の変化を示している。図７１は、図６９の歯アセンブリ１０の断面図を示し、断面は、前縁部７６と逃げ部１８２との間で切り取られている。摩耗により、この地点まで先端具１８０が擦り減った後、先端具１８０の掘削面３５０は、この時点で機械が前方に送ったときに土木材料と係合する、前縁部７６よりも鋭利さに劣る断面領域を見せる。土木材料との係合で生じた摩耗により、掘削面３５０の外縁部が丸くなり、底部外側面７４の前部部分８８が、クロスハッチング領域３５０ａで示すように擦り減り、それにより、掘削面３５０の厚さが薄くなると当業者には分かるであろう。

【0077】

先端具１８０の摩耗材料は、引き続き逃げ部１８２に向かって後方に擦り減る。図７１は、先端具１８０の前部が、先端具１８０の逃げ部１８２を形成する部分まで擦り減って、掘削面３５２を形成できる位置での歯アセンブリ１０の断面を示している。この時点で、先端具１８０は、逃げ部１８２の湾曲部分１８４を通って摩耗しているので、掘削面３５２は、厚さが薄くなった中間領域を含むことができる。厚さが薄くなった領域により、掘削面３５２は、若干Ｕ字状の形状をとることができる。逃げ部１８２により掘削面３５２から摩耗材料を除去することで、先端具１８０の先導掘削面３５２の断面領域が縮小して、先端具１８０を「鋭利」にし、相応して、用具１の先端具１８０が土木材料に侵入するときに受ける抵抗が小さくなる。摩耗材料は、引き続き底部外側面７６の前部部分８８から擦り減って、掘削面３５２の厚さを薄くし、さらに、摩耗材料は、クロスハッチング領域３５２ａで示すように、横外側面９０、９２のそれぞれ前部９８、１００から擦り減って、先端具１８０の前部の幅を縮める。逃げ部１８２の勾配の付いた部分１８６は、逃げ部１８２の後部部分が平坦であるか、または丸みが付いていて、土木材料の方をより直接的に向いている場合よりも小さい抵抗で、土木材料が逃げ面１８２を流れるのを可能にする。勾配の付いた部分１８６の勾配は、作業材料の流れと先端具１８０の土木材料への貫入とを妨げることができる面に垂直に作用する力を低減する。

【0078】

図７２および図７３は、摩耗材料が、先端具１８０の前縁部７６と、クロスハッチング領域３５４ａ、３５６ａで示すように、先端具１８０の底部外側面７４の前部部分８８および先端具１８０の横外側面９０、９２の前部部分９８、１００とから引き続き擦り減るときに、さらに繰り返して出現するそれぞれの掘削面３５４、３５６を示している。逃げ部１８２の形状のために、掘削面３５４、３５６の逃げ部１８２によって切り取られた部分は、最初に、先端具１８０の前縁が掘削面３５４に向かって後方に移るにつれて拡大し、最後には、引き続き摩耗が掘削面３５６に向かって進むにつれて縮小する。最終的に、摩耗材料は、逃げ部１８２の後部限界点まで擦り減る。

【0079】

図７に示すように、掘削面３５８は、逃げ部１８２の後ろの先端具１８０の断面領域に近接し、それにより、土木材料に貫入しようとするには比較的広い表面領域を形成している。広い表面領域は、クロスハッチング領域３５８ａで示す摩耗によって部分的に縮小することができる。先端具１８０は、有効寿命の終わりに近づくと、土木材料への食い込みにおいて低い効率で機能し始める。逃げ部１８２の後ろでの先端具１８０の摩耗は、先端具１８０の交換を表す、目に見える目安になることができる。先端具１８０の連続使用により、先端具１８０の前部で摩耗材料のさらなる侵食が起こり、最終的に、図７５に示すように、掘削面３６０でのノーズ空洞１２０の破損につながることがある。歯アセンブリ１０を連続使用した場合、クロスハッチング領域３６０ａで示す、外側面７２、７４、９０、９２から内側への摩耗の進行により、最終的に、ノーズ空洞１２０のさらなる破損が起こり得る。この時点で、アダプタ１７０のノーズ２６は、土木材料にさらされることがあり、摩耗し始め、場合によっては、アダプタ１７０も用具１のベース縁部１８から取り外され、交換されなければならない地点まで摩耗することがある。

【0080】

前述のテキストは、本発明の複数の異なる実施形態を詳細に説明しているが、当然のことながら、本発明の法律上の範囲は、本特許の最後に記載された特許請求の範囲の文言によって規定される。詳細な説明は、単なる例示として解釈すべきであり、すべての可能な実施形態について説明することは、不可能ではないが非現実的であることから、本発明のすべての可能な実施形態について説明していない。現在の技術か、または本特許の出願日以後に開発された技術かのいずれかを使用して、多数の代替実施形態を実施することができ、これらの代替実施形態は、それでもなお本発明を規定する請求項の範囲内に入る。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】

【図41】

【図42】

【図43】

【図44】

【図45】

【図46】

【図47】

【図48】

【図49】

【図50】

【図51】

【図52】

【図53】

【図54】

【図55】

【図56】

【図57】

【図58】

【図59】

【図60】

【図61】

【図62】

【図63】

【図64】

【図65】

【図66】

【図67】

【図68】

【図69】

【図70】

【図71】

【図72】

【図73】

【図74】

【図75】