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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-06-07
(54)【発明の名称】摩耗ゾーン上に突起を有するコーナーセグメント
(51)【国際特許分類】
E02F 3/40 20060101AFI20230531BHJP
【ＦＩ】
E02F3/40 B
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022563480
(86)(22)【出願日】2021-03-15
(85)【翻訳文提出日】2022-11-02
(86)【国際出願番号】 US2021022289
(87)【国際公開番号】W WO2021221803
(87)【国際公開日】2021-11-04
(31)【優先権主張番号】16/861,664
(32)【優先日】2020-04-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【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】弁理士法人谷・阿部特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】コンドン、トーマス エム．
(72)【発明者】
【氏名】ビェルケ、ネイサン
【テーマコード（参考）】
2D012
【Ｆターム（参考）】
2D012GB00
(57)【要約】
一態様において、作業器具（１００）に取り付けられるように構成されたコーナーセグメント（１０２）は、裏面（１４８）と、上面（１１６）と、前面（１１８）と、底面（１３６）と、外側面（１２２）と、内側面（１５０）と、前面、外側面、上面、及び底面それぞれに隣接するコーナー面（１２０）と、を含む複数の表面を有する本体（１０４）を含み得る。底面の一部分は、底面摩耗ゾーン（１６０、１６２）を形成し、前面の一部分は、前面摩耗ゾーン（１５４）を形成する。コーナーセグメントはまた、摩耗ゾーン上に設けられた複数の突起（１５４）を含み得、摩耗ゾーンは、底面摩耗ゾーン及び前面摩耗ゾーンを含む。
【選択図】図５
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
作業器具（１００）に取り付けられるように構成されたコーナーセグメント（１０２）であって、前記コーナーセグメントは、複数の表面を有する本体（１０４）であって、
裏面（１４８）；
上面（１１６）；
前面（１１８）；
底面（１３６、１３８）；
外側面（１２２）；
内側面（１５０）；を含む本体（１０４）と、
前記前面、前記外側面、前記上面、及び前記底面それぞれに隣接するコーナー面（１２０）であって、
前記底面の一部分は、底面摩耗ゾーン（１６０、１６２）を形成し、前記前面の一部分は、前面摩耗ゾーン（１５４）を形成する、コーナー面（１２０）と、
摩耗ゾーン上に設けられた複数の突起（１３４）であって、前記摩耗ゾーンは、前記底面摩耗ゾーン及び前記前面摩耗ゾーンを含む、複数の突起（１３４）と、を備える、コーナーセグメント（１０２）。
【請求項2】
前記底面は、平面部分（１３６）と、前記平面部分に隣接する稜部分（１４４）と、前記稜部分及び前記前面に隣接し、前記平面部分に対して角度をなす傾斜部分（１３８）と、を含み、前記稜部分及び前記傾斜部分は、突起を有する前記底面摩耗ゾーンを有する、請求項１に記載のコーナーセグメント。
【請求項3】
前記底面摩耗ゾーンは、前記コーナー面に隣接する前記底面の外側半分にのみ形成される、請求項１に記載のコーナーセグメント。
【請求項4】
前記前面摩耗ゾーンは、前記コーナー面に隣接する前記前面の外側半分にのみ形成される、請求項１に記載のコーナーセグメント。
【請求項5】
前記コーナー面は、コーナー面摩耗ゾーン（１５６）を形成し、前記外側面の一部分は、側面摩耗ゾーン（１５８）を形成し、前記複数の摩耗ゾーンは、前記コーナー面摩耗ゾーン及び前記側面摩耗ゾーンを含む、請求項１に記載のコーナーセグメント。
【請求項6】
前記側面摩耗ゾーンは、前記コーナー面に隣接する前記側面のエッジにのみ形成される、請求項５に記載のコーナーセグメント。
【請求項7】
前記複数の突起のうち前面突起は、前記前面摩耗ゾーン上に設けられ、前記前面の幅に沿って位置合わせされる、請求項５に記載のコーナーセグメント。
【請求項8】
前記複数の突起のうち底面突起は、前記底面摩耗ゾーン上に設けられ、前記底面にわたって延びる少なくとも１つの円弧（Ｅ－Ｅ又はＦ－Ｆ）に沿って位置決めされ、前記複数の突起のうち側面突起は、前記側面摩耗ゾーン上に設けられ、前記側面にわたって延びる少なくとも１つの円弧（Ｃ－Ｃ又はＤ－Ｄ）に沿って位置決めされ、
前記複数の突起のうちコーナー面突起は、前記コーナー面摩耗ゾーン上に設けられ、前記コーナー面にわたって延びる少なくとも１つの円弧（Ｂ－Ｂ）に沿って位置決めされる、請求項５に記載のコーナーセグメント。
【請求項9】
前記複数の突起は、互いに均等に離間する、請求項１に記載のコーナーセグメント。
【請求項10】
前記複数の突起は、前記コーナーセグメントの本体を形成する物質より大きい硬度を有する物質で形成される、請求項１に記載のコーナーセグメント。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は概して、ホイールローダのバケットなど地面係合工具に取り付け可能なコーナーセグメントに関し、より具体的にはコーナーセグメントの摩耗ゾーン上に設けられた突起を有するコーナーセグメントに関する。
【背景技術】
【0002】
バケットなどの作業器具は機械に取り付けられ、砂、砂利、石、土、又は破片などの物質を掘り下げ、移動させるために使用される。バケットは、バケットのエッジに取り付けられる地面係合工具（ＧＥＴ）を有し得る。ＧＥＴは、物質とかみ合ってバケットのエッジを摩耗から保護し、それゆえバケットの寿命を延ばす。ウオッシュアウト（ｗａｓｈ－ｏｕｔ）、又は加速される摩耗は、ＧＥＴのコーナーなどＧＥＴの幾つかの部分にのみ発生し得る。その結果、ＧＥＴの寿命は、摩耗の加速されている部分の寿命にまで低下する。ＧＥＴの交換は、新しいＧＥＴの費用、交換中のダウンタイム、並びに交換プロセスに紐付けられた作業及び費用のゆえに、費用がかさむ。
【0003】
作業器具を交換する頻度を低下減少させるためには、摩耗プレートが使用され得る。例えば、米国特許第１０，０６６，３７１号に記載のように、バケットの端部壁の外面に沿って長方形の摩耗プレートを仮止め溶接し得る。摩耗プレートに穿孔された複数の穴に充填すること又は一杯に充填することで、カーバイドマトリックスのデポジット又はプラグが摩耗プレート上に形成される。プラグは、摩耗プレートの表面全体にわたって格子状に配置される。
【0004】
摩耗プレート（’３１７特許に記載されたものなど）がバケットの端部壁に取り付けられた場合、摩耗プレートは、摩耗プレートの厚さに等しい量だけ端部壁の表面から突出する。つまり摩耗プレートは、バケットの端部壁の表面とは同一平面上にない。さらに、平坦で長方形の摩耗プレートは、コーナーセグメント又はバケットの縁など、バケットの平らでない表面に取り付けるのに好適ではない場合がある。摩耗プレートの交換は、焼却、切断、及び溶接を必要とし得、これは、時間及び費用がかかり得、追加の工具又は機械類を必要とし、手作業を必要とする。
【0005】
本開示のコーナーセグメントは、上述の問題のうち１つ以上及び／又は本分野における他の問題を解決し得る。しかしながら、本開示の範囲は、添付の請求項によって定義され、任意の特定の問題を解決する能力によって定義されるものではない。
【発明の概要】
【0006】
一態様において、作業器具に取り付けられるように構成されたコーナーセグメントは、裏面と、上面と、前面と、底面と、外側面と、内側面と、前面、外側面、上面、及び底面それぞれに隣接するコーナー面と、を含む複数の表面を有する本体を含み得る。底面の一部分は、底面摩耗ゾーンを形成し、前面の一部分は、前面摩耗ゾーンを形成する。コーナーセグメントはまた、摩耗ゾーン上に設けられた複数の突起を含み得、摩耗ゾーンは、底面摩耗ゾーン及び前面摩耗ゾーンを含む。
【0007】
別の態様において、作業器具に取り付けられるように構成されたコーナーセグメントは、ホイールローダのバケットに取り付けるための取り付け部分を含む本体を含み得、取り付け部分は、取り付け部分外側面と、取り付け部分と一体的に形成された縁部分と、を有する。縁部分は、縁部分前面と、縁部分上面と、縁部分底面と、縁部分前面、縁部分上面、縁部分底面、及び取り付け部分外側面それぞれに隣接する縁部分外側コーナー面と、を有する。縁部分底面の一部分は、底面摩耗ゾーンを形成し、縁部分前面の一部分は、前面摩耗ゾーンを形成する。コーナーセグメントはまた、摩耗ゾーン上に設けられた複数の突起を含み得、摩耗ゾーンは、底面摩耗ゾーン及び前面摩耗ゾーンを含む。
【0008】
さらに別の態様において、作業器具に取り付け可能なコーナーセグメントは、バケットに取り付けるように構成された取り付け部分と、取り付け部分と一体的に形成された作業面部分と、を含み得る。作業面部分は、前面と、上面と、底面と、前面、上面、及び底面それぞれに隣接する外側コーナー面と、を含み得る。底面の一部分は、底面摩耗ゾーンを形成し、前面の一部分は、前面摩耗ゾーンを形成し、コーナー面は、コーナー面摩耗ゾーンを形成する。コーナーセグメントはまた、摩耗ゾーン上に設けられた複数の突起を含み得、摩耗ゾーンは、底面摩耗ゾーン、側面摩耗ゾーン、前面摩耗ゾーン、及びコーナー面摩耗ゾーンを含む。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本開示に従ってＧＥＴとしてのコーナーセグメントを有する、作業器具の例としてのバケットの概要図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0010】
上述の一般的な説明及び後述の詳細な説明の両方は、単に例示的且つ説明的なものであり、特許請求されている特徴を限定するものではない。本明細書で使用されているように、用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、又はその他の変形は、非排他的な包含をカバーすることを意図し、それによって要素のリストを含む工程、方法、物品、又は装置は、単にそれらの要素のみを含むのではなく、そのような工程、方法、物品、又は装置に明示的に列挙されていないか、又は内在していない他の要素を含んでもよい。さらに、本開示において、例えば、「約」、「概して」、「実質的に」、及び「およそ」などの相対的な用語は、言及された値の±１０％の可能な変動を示すために使用される。
【0011】
図１は、バケット１００に取り付けられる地面係合工具（ＧＥＴ）として、２つのコーナーセグメント１０２を有する、作業器具の例としてのホイールローダのバケット１００の概要図を示す。コーナーセグメント１０２は、以下に詳細に記述されるように、例えば砂、砂利、石、土、破片、又はそれらの組み合わせなどの物質にさらされ、それらとかみ合うコーナーセグメント１０２の表面を有する、バケット１００の前面のコーナーに取り付けられる。コーナーセグメント１０２は、例えば鋼で形成され得る。ただし、コーナーセグメント１０２を形成する物質は、鋼に限定されず、他の物質が使用され得る。
【0012】
図２は、本開示に従ってコーナーセグメント１０２の等角概略図を示す。図２に示されるように、コーナーセグメント１０２は、バケット１００に取り付けされ得る凹状取り付け部分１０６を含む本体１０４と、凹状取り付け部分１０６と一体的に形成される縁部分１０８と、を有する。凹状取り付け部分１０６は、取り付け部分上面１１０と、コーナーセグメント１０２をバケット１００に取り付けし、固定するための１つ以上の貫通穴１１２と、を有する。取り付け部分上面１１０は、平面であり得る。１つ以上の貫通穴１１２は、取り付け部分上面１１０から取り付け部分下面１１４まで、凹状取り付け部分１０６を通って延び得る（図３参照）。貫通穴１１２の形状は、コーナーセグメント１０２をバケット１００に固定するために使用されるボルト（図示せず）又は別の構成要素など、ファスナーの形状に対応し得る。
【0013】
図２に示されるように、縁部分１０８は、縁部分上面１１６、縁部分前面１１８、縁部分コーナー面１２０、及び縁部分外側面１２２を含む。縁部分上面１１６は、概して平らであり得、搬送中にコーナーセグメント１０２を移動させ保持するため、及びコーナーセグメント１０２の取り付け又はバケット１００からの取り外しため、リング部分１２４を含み得る。リング部分１１４は、縁部分上面１１６の突出部分１２６から延び得る。縁部分上面１１６は、取り付け部分上面１１０から縁部分前面１１８に向かって下向きに傾斜するように、取り付け部分上面１１０に対して角度をなし得る。
【0014】
縁部分前面１１８は、概して平らであり、取り付け部分上面１１０に垂直であり得、縁部分上面１１６に対して角度をなし得る。縁部分上面１１６と縁部分前面１１８との間のエッジ１２８は、フィレットエッジであり得る。縁部分外側面１２２は、概して平らであり、取り付け部分上面１１０及び縁部分前面１１８に垂直であり得る。縁部分外側面１２２と縁部分上面１１６との間のエッジ１３０は、フィレットエッジであり得る。縁部分コーナー面１２０は、平らな縁部分上面１１６、平らな縁部分前面１１８、及び平らな縁部分外側面１２２に隣接する湾曲面又は湾曲部分である。縁部分コーナー面１２０の湾曲により、縁部分コーナー面１２０は、縁部分前面１１８及び縁部分外側面１２２と連続的であり、つまりエッジで中断し得ない。縁部分コーナー面１２０と縁部分上面１１６との間のエッジ１３２は、縁部分上面１１６の斜面又は角度に追従し、フィレットエッジであり得る。
【0015】
複数の突起又はインサート１３４は、コーナーセグメント１０２の縁部分１０８の１つ以上の表面上に設けられ得る。例えば図２に示されるように、突起１３４は、縁部分前面１１８の少なくとも一部分の上及び縁部分コーナー面１２０上に設けられ得る。突起１３４は、コーナーセグメント１０２と一体的に形成され得るか、又はインサートとして別に形成され、コーナーセグメント１０２に取り付けられ得る。
【0016】
図３は、コーナーセグメント１０２の別の等角概略図を示す。取り付け部分下面１１４及び縁部分下面１３６は、概して平らであり得、互いに連続し得る。上述のように、貫通穴１１２は、取り付け部分上面１１０から取り付け部分下面１１４を通って延びる。縁部分１０８はまた、縁部分前面１１８及び縁部分コーナー面１２０に隣接する角度付き縁部１３８を有し得る。角度付き縁部１３８と縁部分前面１１８との間のエッジ１４０は、フィレットエッジであり得る。加えて、角度付き縁部１３８と縁部分コーナー面１２０との間のエッジ１４２は、フィレットエッジであり得る。角度付き縁部１３８は、概して平らであり得、縁部分底面１３６に対して、且つ取り付け部分底面１１４に対して斜めに延び得る。縁部分下面１３６はまた、コーナーセグメント１０２の幅全域に広がる、つまり縁部分前面１１８に平行な、複数の稜部１４６を有する稜部分１４４を含み得る。稜部分１４４は、角度付き縁部１３８に隣接する。加えて、図３に示されるように、突起１３４は、角度付き縁部１３８の少なくとも一部分上及び稜部分１４４上に設けられ得る。
【0017】
図４は、コーナーセグメント１０２の上面概略図を示す。コーナーセグメント１０２は、凹状取り付け部分１０６及び縁部分１０８にわたって連続する後面１４８と、凹状取り付け部分１０６及び縁部分１０８にわたって連続する内側面１５０と、を有する。図３及び図４に示されるように、コーナーセグメント１０２をバケット１００に固定するため、４つの貫通穴１１２が、凹状取り付け部分１０６に設けられる。図４はまた、縁部分前面１１８及び縁部分コーナー面１２０から突出する突起１３４を示す。
【0018】
図５は、コーナーセグメント１０２の等角概略図を示し、具体的には、複数の突起１３４が配置されている摩耗ゾーン１５２を示す。摩耗ゾーン１５２は、例えば、縁部分前面１１８の一部分、稜部分１４４の一部分、角度付き縁部１３８の一部分、外側面１２２の一部分、及び縁部分湾曲面１２０、を包含し得る。ただし、摩耗ゾーン１５２は、このような表面、又はそれらの部分に限定されず、コーナーセグメント１０２上の他の表面又は表面の部分を包含し得る。突起１３４は、摩耗ゾーン１５２内で離間する。例として、各インサート１３４は、隣接するインサート１３４から１０ｍｍ～１００ｍｍの間隔をあけて離間し得る。
【0019】
図５に示されるように、縁部分前面１１８の幅Ｗ１１８に関して、摩耗ゾーン１５２は、幅Ｗ１１８の外側半分に、つまり縁部分外側面１２２に最近接する幅Ｗ１１８の半分に限定され得る。角度付き縁部１３８の幅Ｗ１３８に関して、摩耗ゾーン１５２は、幅Ｗ１３８の外側半分に、つまり縁部分外側面１２２に最近接する幅Ｗ１３８の半分に限定され得る。縁部分外側面１２２の深さＤ１２２に関して、摩耗ゾーン１５２は、例えば縁部分外側面１２２の前半分に、つまり縁部分前面１１８に最近接する縁部分外側面１２２の半分に限定され得る。縁部分コーナー面１２０に関して、摩耗ゾーン１５２は、縁部分コーナー面１２０の全体を包含し得る。そして、稜部分１４４の幅Ｗ１４４に関して、摩耗ゾーン１５０は、稜部分１４４の幅Ｗ１４４の外側半分に限定され得る。
【0020】
摩耗ゾーン１５２は、単一の摩耗ゾーンとして図５に示されているが、摩耗ゾーン１５２は、それぞれがコーナーセグメント１０２の異なる表面上にある複数の摩耗ゾーンからなり得る。例えば、摩耗ゾーン１５２は、前面摩耗ゾーン１５４、コーナー面摩耗ゾーン１５６、外側面摩耗ゾーン１５８、角度付き縁部摩耗ゾーン１６０、及び稜部分摩耗ゾーン１６２によって画定され得る。
【0021】
図６を参照すると、２つの突起１３４が前面摩耗ゾーン１５４上に設けられている。前面摩耗ゾーン１５４上に設けられた突起１３４は、特定のパターンで配置され得る。例えば、図６に示されるように、前面摩耗ゾーン１５４上の突起１３４は、ｘ軸に平行して延びるＡ－Ａ軸に沿って、又は縁部分前面１１８の幅Ｗ１１８に沿って位置合わせされ得る。
【0022】
図６及び図７に関して、コーナー面摩耗ゾーン１５６上には２つの突起１３４が設けられ得る。コーナー面摩耗ゾーン１５６上に設けられた突起１３４は、特定のパターンで配置され得る。例えば、図６及び図７に示されるように、２つの突起１３４は、ｘ軸及びｙ軸に平行な平面における曲線に沿って、且つｙ軸及びｚ軸に平行な平面における曲線に沿って延びる円弧Ｂ－Ｂ上に配置され得る。円弧Ｂ－Ｂは、曲率半径１２５ｍｍによって画定され得る。ｙ軸に関して、図６及び図７に示されるように円弧Ｂ－Ｂ上に位置決めされる２つの突起１３４のうち１つの突起１３４Ｂ－１は、前面摩耗ゾーン１５４上に、つまり軸Ａ－Ａ上に設けられた突起１３４と位置合わせされ得る。加えて、突起１３４Ｂ－１は、突起１３４Ｂ－２より縁部分前面１１８及び縁部分下面１３６に近く、突起１３４Ｂ－２は、突起１３４Ｂ－１より縁部分上面１１６及び縁部分外側面１２２に近い。加えて、ｘ軸方向の長さに関して、突起１３４Ｂ－２の長さは、突起１３４Ｂ－１より大きくあり得、ｙ軸方向の高さに関して、突起１３４Ｂ－２は、突起１３４Ｂ－１より高くあり得、ｚ軸方向の深さに関して、突起１３４Ｂ－２の深さは、突起１３４Ｂ－１より大きくあり得る。
【0023】
加えて、４つの突起１３４は、外側面摩耗ゾーン１５８上に設けられ得る。外側面摩耗ゾーン１５８上に設けられた突起１３４は、特定のパターンで配置され得る。例えば、図７に示されるように、突起１３４のうち２つは、ｙ軸及びｚ軸に平行な平面における曲線に沿って延びる円弧Ｃ－Ｃに沿って位置決めされ得る。円弧Ｃ－Ｃは、例えば、ほぼ６７０ｍｍの曲率半径によって画定され得る。そして、図７に示されるように、突起１３４のうち２つは、ｙ軸及びｚ軸に平行な平面における別の曲線に沿って延びる円弧Ｄ－Ｄに沿って位置決めされ得る。円弧Ｄ－Ｄは、例えば、ほぼ３３０ｍｍの曲率半径によって画定され得る。円弧Ｄ－Ｄの曲率半径は、円弧Ｃ－Ｃの曲率半径より小さくあり得る。加えて、円弧Ｃ－Ｃの曲率半径及び円弧Ｄ－Ｄの曲率半径は、非同心円状であり得る。つまり、中心Ｃ（ここから、円弧Ｃ－Ｃの曲率半径が延びる）及び中心Ｄ（ここから、円弧Ｄ－Ｄの曲率半径が延びる）は、ｙ軸に関して互いにオフセットされ得る。例として、中心Ｃと中心Ｄとの間のオフセット距離は、ほぼ３４０ｍｍであり得る。さらに、外側面摩耗ゾーン１５８上の円弧Ｃ－Ｃ上に設けられた２つの突起１３４のうち１つの突起１３４Ｃ－１は、稜部分１４４に最近接し得、円弧Ｃ－Ｃ上に設けられた突起１３４のうち別の突起１３４Ｃ－２は、縁部分コーナー面１２０及び縁部分上面１１６に最近接し得る。ｙ軸方向の高さに関して、突起１３４Ｃ－２は、突起１３４Ｃ－１より高くあり得、ｚ軸方向の深さに関して、突起１３４Ｃ－２の深さは、突起１３４Ｃ－１より大きくあり得る。そして、外側面摩耗ゾーン１５８上の円弧Ｄ－Ｄ上に設けられた２つの突起１３４のうち１つの突起１３４Ｄ－１は、稜部分１４４に最近接し得、別の突起１３４Ｄ－２は、縁部分コーナー面１２０及び縁部分上面１１６に最近接し得る。加えて、ｙ軸方向の高さに関して、突起１３４Ｄ－２は、突起１３４Ｄ－１より高くあり得、ｚ軸方向の深さに関して、突起１３４Ｄ－１の深さは、突起１３４Ｄ－２より大きくあり得る。
【0024】
図８を参照すると、２つの突起１３４は、角度付き縁部摩耗ゾーン１６０上に設けられ得、５つの突起１３４は、稜部分摩耗ゾーン１６２上に設けられ得る。稜部分摩耗ゾーン１６２上に設けられたインサート１３４は、図８に示されるように複数の稜部１４６の凹部に設けられ得る。他の摩耗ゾーン上に設けられた突起１３４と同様、角度付き縁部摩耗ゾーン１６０上及び稜部分摩耗ゾーン１６２上に設けられた突起１３４は、特定のパターンで配置され得る。例えば、図８に示されるように、３つの突起１３４は、ｘ軸及びｚ軸に平行な平面における曲線に沿って延びる円弧Ｅ－Ｅに沿って位置決めされ得る。円弧Ｅ－Ｅは、例えば、ほぼ２８５ｍｍの曲率半径によって画定され得、角度付き縁部摩耗ゾーン１６０及び稜部分摩耗ゾーン１６２にわたって延び得る。加えて、４つの突起１３４は、ｘ軸及びｚ軸に平行な平面における別の曲線に沿って延びる円弧Ｆ－Ｆに沿って位置決めされ得る。円弧Ｆ－Ｆは、例えば、ほぼ２９０ｍｍの曲率半径によって画定され得、角度付き縁部摩耗ゾーン１６０及び稜部分摩耗ゾーン１６２にわたって延び得る。円弧Ｆ－Ｆの曲率半径は、円弧Ｅ－Ｅの曲率半径より大きくあり得る。円弧Ｅ－Ｅの曲率半径及び円弧Ｆ－Ｆの曲率半径は、非同心円状であり得る。具体的には、中心Ｅ（ここから、円弧Ｅ－Ｅの曲率半径が延びる）及び中心Ｆ（ここから、円弧Ｆ－Ｆの曲率半径が延びる）は、示されているようにｚ軸及びｘ軸に関して互いにオフセットされ得る。例として、そして中心Ｅと中心Ｆとの間のオフセット距離は、ほぼ４０ｍｍであり得る。
【0025】
加えて、円弧Ｅ－Ｅに沿って位置決めされた３つの突起１３４のうち１つの突起１３４Ｅ－１は、縁部分前面１１８に最近接し得、内側面１５０に最近接し得、１つの突起１３４Ｅ－２は、縁部分外側面１２２に最近接し得、別の突起１３４Ｅ－３は、突起１３４Ｅ－１と１３４Ｅ－２との間に位置決めされ得る。つまり、ｚ軸方向の深さに関して、突起１３４Ｅ－２の深さは、突起１３４Ｅ－３より大きくあり得、突起１３４Ｅ－３の深さは、突起１３４Ｅ－１より大きくあり得る。加えて、ｘ軸方向の長さに関して、突起１３４Ｅ－２の長さは、突起１３４Ｅ－３より大きくあり得、突起１３４Ｅ－３の長さは、突起１３４Ｅ－１より大きくあり得る。他の突起１３４Ｅ－３は、突起１３４Ｅ－１より突起１３４Ｅ－２に近くあり得る。加えて、突起１３４Ｅ－２及び突起１３４Ｅ－３は、稜部分１４４の稜部１４６内に位置決めされ得る。
【0026】
円弧Ｆ－Ｆに沿って位置決めされた４つの突起１３４のうち１つの突起１３４Ｆ－１は、縁部分前面１１８に最近接し得、内側面１５０に最近接し得、１つの突起１３４Ｆ－２は、縁部分外側面１２２に最近接し得、後面１４８に最近接し得る。他の２つの突起１３４Ｆ－３及び突起１３４Ｆ－４は、円弧Ｆ－Ｆに沿って突起１３４Ｆ－１と突起１３４Ｆ－２との間に位置決めされる。突起１３４Ｆ－２、１３４Ｆ－３、及び１３４Ｆ－４は、稜部分１４４の稜部１４６内に位置決めされ得る。ｘ軸方向の長さに関して、突起１３４Ｆ－２の長さは、突起１３４Ｆ－３より大きくあり得、突起１３４Ｆ－３の長さは、突起１３４Ｆ－４より大きくあり得、突起１３４Ｆ－４の長さは、突起１３４Ｆ－１より大きくあり得る。そして、ｚ軸方向の深さに関して、突起１３４Ｆ－２の深さは、突起１３４Ｆ－３より大きくあり得、突起１３４Ｆ－３の深さは、突起１３４Ｆ－４より大きくあり得、突起１３４Ｆ－４の深さは、突起１３４Ｆ－１より大きくあり得る。
【0027】
図９は、インサート１３４の等角概要図を示す。インサート１３４は、面取りされた底部エッジ１６６及び底面１６８を有する円筒状のベース部分１６４を有し得る。ベース部分１６４は、ほぼ１６ｍｍの高さであり得る。ベース部分１６４は、コーナーセグメント１２０の縁部分前面１１８、縁部分コーナー面１２０、縁部分外側面１２２、縁部分下面１３６、及び角度付き縁部１３８内の穴内に挿入及び固定されるように構成される。ベース部分１６４の直径は、ほぼ１８ｍｍであり得る。ベース部分１６４の直径は、コーナーセグメント１０２内の、突起１３４が挿入される穴の直径に対応し得る。ベース部分１６４の直径はまた、インサート１３４とコーナーセグメント１０２内の穴との間に締りばめを形成するため、コーナーセグメント１０２内の穴の直径より、例えば０．０５５ｍｍだけ大きくあり得る。ただし、ベース部分１６４の直径とコーナーセグメント１０２内の穴の直径との間の差は、０．０５５ｍｍに限定されず、例えば０．０５０～０．０６０ｍｍの範囲であり得る。
【0028】
インサート１３４はまた、半球状又はドーム状の頂部分１７０を有し得る。頂部分１７０は、ほぼ９ｍｍの高さを有し得る。頂部分１７０は、インサート１３４が挿入されている縁部分１０８の表面から突出するように構成される。つまり、コーナーセグメント１０２の表面に形成された穴に設置又は挿入された場合、突起１３４は、ほぼ９ｍｍだけそれぞれの表面から突出する。コーナーセグメント１０２の表面上に形成された穴は、例えば鋳造又は切削で作成され得る。
【0029】
突起１３４は、コーナーセグメント１０２を形成する物質より大きい硬度を有する物質で形成され得る。例えば、突起１３４は、タングステンカーバイド、セラミック、工業用ダイヤモンド、又はそれらの組み合わせのうち１つで形成され得る。
【産業上の利用可能性】
【0030】
本開示のコーナーセグメント１０２、とりわけ摩耗ゾーン１５２上に設けられた突起１３４を有するコーナーセグメント１０２は、バケット１００などの作業器具向けに簡単に交換可能なＧＥＴを提供し、これは、不均等な摩耗を減少させ、それによってＧＥＴ全体の寿命を延ばす。加えて、本開示のコーナーセグメント１０２の摩耗ゾーン上に特定の方式で突起１３４を配置することは、コーナーセグメント１０２の湾曲面沿い及び角度付き面沿いの摩耗を減少させる。
【0031】
コーナーセグメント１０２の縁部分上面１１６、縁部分前面１１８、縁部分コーナー面１２０、縁部分外側面１２２、縁部分底面１３６、及び角度付き縁部１３８は、作業面である。つまり、コーナーセグメント１０２がバケット１００に取り付けられ、バケット１００が使用中の場合、縁部分１０８のこのような表面は、バケット１００によって移動する物質に係合する。
【0032】
摩耗ゾーン１５２上に突起１３４を配置することは、物質に係合するコーナーセグメント１０２の表面上で加速される摩耗を減少させるために役立つ。より具体的には、図６に示されるように前面摩耗ゾーン１５４、図７に示されるようにコーナー面摩耗ゾーン１５６及び外側面摩耗ゾーン１５８、図８に示されるように角度付き縁部摩耗ゾーン１６０、並びに図８に示されるように稜部分摩耗ゾーン１６２それぞれに突起１３４を配置することは、それぞれ、コーナーセグメント１０２の縁部分１０８の縁部分前面１１８、縁部分コーナー面１２０、縁部分外側面１２２、角度付き縁部１３８、及び稜部分１４４の摩耗率を減少させる。突起１３４の配置は、コーナーセグメント１０２のこのような表面に限定され得、つまり突起１３４は、コーナーセグメント１０２の他の表面に配置され得ない。つまり、突起１３４の配置は、摩耗ゾーンにおいてコーナーセグメント１０２を形成する物質の加速される摩耗を減少させるため、摩耗ゾーンに限定され得る。
【0033】
突起１３４を角度付き縁部１３８上及び稜部分１４４上に設け、突起１３４を縁部分底面１３６又は取り付け部分底面１１４の他の部分上に設けないことで、コーナーセグメント１０２の縁部分底面１３６及び取り付け部分底面１１４を含むコーナーセグメント１０２の底面は、バケット１００の底面及び作業面に関して、平らな地面などの平面上に残り得る。加えて、突起１３４を縁部分前面１１８、縁部分コーナー面１２０、及び縁部分外側面１２２上に設け、縁部分上面１１６上に設けないことで、縁部分上面１１６は、バケット１００によって移動する物質に食い込むために、平らのまま及び鋭いままである。
【0034】
さらに、縁部分前面１１８、縁部分コーナー面１２０、及び縁部分外側面１２２上に突起１３４を設けることは、角度付き縁部部分１３８上及び稜部分１４４上の穴内の突起１３４を保持する縁部分１０８の物質のウオッシュアウトを防止する。つまり、縁部分前面１１８、縁部分コーナー面１２０、及び縁部分外側面１２２上に突起１３４がないと、縁部分１０８を形成する物質は、縁部分前面１１８、縁部分コーナー面１２０、及び縁部分外側面１２２上で摩耗しやすくなる。例えば、縁部分前面１１８で物質が摩耗すると、角度付き縁部１３８内及び稜部分１４４内に形成された穴は露出し得る。つまり、縁部分前面１１８は、摩耗により物質を喪失し、その結果、角度付き縁部１３８内及び稜部分１４４内に形成された穴は露出するか、又は広くなる。その結果、突起１３４をこれらの穴に維持する締りばめは、喪失し得、突起１３４は脱落し得る。このため、縁部分前面１１８、縁部分コーナー面１２０、及び縁部分外面１２２上に突起１３４を追加することで、縁部分１０８のこのような表面上で摩耗を減少させ、バケット１００全体の寿命を延ばすことに加えて、角度付き縁部１３８上及び稜部分１４４上で突起１３４の喪失を防止することの追加的利益が与えられる。
【0035】
コーナーセグメント１０２に突起１３４を設置するため、縁部分前面１１８、縁部分コーナー面１２０、縁部分外側面１２２、角度付き縁部１３８、及び稜部分１４４内に複数の穴が鋳造されるか、切削されるか、穿孔されるか、又は他の方式で形成され得る。コーナーセグメント１０２の表面上のドリル穴の位置は、図５～図８に示された配置などの、突起１３４の配置に対応する。ドリル穴それぞれの直径は、インサート１３４のベース部分１６４の直径よりわずかに小さくあり得る。次に、突起１３４は、ドリル穴の内に圧入され、それによってコーナーセグメント１０２に固定される。代替として、ドリル穴それぞれの直径は、インサート１３４の直径に等しくあり得、鑞付けによって、又はインサート１３４の底面１６８とドリル穴との間に接着剤又はエポキシを使用することによって、各インサート１３４は、ドリル穴のうち１つ内に固定され得る。
【0036】
本開示の突起１３４を有するコーナーセグメント１０２はＧＥＴを提供し、このＧＥＴは、ＧＥＴの幾つかの表面上又は表面の一部分上で加速される摩耗を減少させるか、又は突起１３４を１つ以上の摩耗ゾーンに配置することによって、構成要素の表面の全域で摩耗の均等なバランスを取る。その結果、突起１３４を有するコーナーセグメント１０２は、従来のＧＥＴと比較して頻繁な交換を必要とし得ない。加えて、突起１３４を有するコーナーセグメント１０２はまた、バケットなどの作業器具の平らな表面、角度付き面、及び／又は湾曲面上で使用され得る構成要素を提供する。さらに、例えば溶接された摩耗プレートと比較して焼却、切断、溶接を必要とし得ない点において、且つ機械類及び手作業を比較的必要とし得ない点において、突起１３４を有するコーナーセグメント１０２の設置又は交換は、比較的簡単である。さらに、突起１３４を有するコーナーセグメント１０２の交換は、溶接された摩耗プレートの交換又は作業器具の交換と比較して、ダウンタイムをあまり発生させ得ない。その結果、本開示の突起１３４を有する交換可能なコーナーセグメント１０２は、ＧＥＴ及び／又はその構成要素を交換するために必要な時間、費用、機械類、及び／又は手作業を減少させる。
【0037】
コーナーセグメント１０２の、並びに突起１３４の部分及びエッジの、表面、エッジ、及び貫通穴の幾何学的形状、幾何学的関係、及び寸法は、上記のように例であり、他の幾何学的形状、幾何学的関係、及び寸法が使用され得る。前述のコーナーセグメント１０２及び突起１３４を形成する物質は例であり、他の物質も使用され得る。
【0038】
本開示で記載された摩耗ゾーン、コーナーセグメント１０２の表面に対するその関係は例であり、他の摩耗ゾーン、又は摩耗ゾーンの表面に対する関係も使用され得る。例えば、前面摩耗ゾーン１５４は、縁部分前面１１８の幅Ｗ１１８の外側１／３上にのみあり得、つまり縁部分外側面１２２に最近接する幅Ｗ１１８の１／３上にのみあり得る。同様に、角度付き縁部摩耗ゾーン１６０は、角度付き縁部１３８の幅Ｗ１３８の外側１／３上にのみあり得、つまり縁部分外側面１２２に最近接する幅Ｗ１３８の１／３上にのみあり得る。さらに、稜部分摩耗ゾーン１６２は、稜部分１４４の幅Ｗ１４４の外側１／３上にのみあり得、つまり縁部分外側面１２２に最近接する幅Ｗ１４４の１／３上にのみあり得る。
【0039】
加えて、各摩耗ゾーン上での突起１３４の配置及びパターンは例であり、他の配置又はパターンも使用され得る。例えば、円弧（これに沿って突起１３４が配置される）の曲率半径は、上記の値とは異なり得る。加えて、曲率半径間の関係は、前述の関係とは異なり得る。さらに、中心Ｃと中心Ｄとの間のオフセット距離、及び中心Ｅと中心Ｆとの間のオフセット距離は、上記の距離とは異なり得る。代替として、中心Ｃ及び中心Ｄは、同心円状であり得、中心Ｅ及び中心Ｆは同心円状であり得る。そして、例えば、図７に関して、コーナー面摩耗ゾーン１５４及び外側面摩耗ゾーン１５６上に設けられた突起１３４の一部分又は全体は、互い違いのパターンで配置され得る。互い違いのパターンは、例えばｙ軸及びｚ軸上の平面に対して等間隔に離間している突起１３４が交互に表れるパターンであり得る。突起１３４は、等間隔に離間し得るが、突起１３４間の間隔は、変化し得る。さらに、本開示に記載され図２～図８に示された実施形態は、摩耗ゾーンそれぞれに特定の数の突起１３４を含むが、各摩耗ゾーン上の突起１３４の数は限定されず、記述され示されたインサートの数より多くてもよく少なくてもよい。
【0040】
さらに、１つ以上の摩耗ゾーンに設けられた突起１３４を有するコーナーセグメント１０２は、任意の種類、サイズ、又は構成の作業器具に使用され得る。つまり、コーナーセグメントの形状、幾何学的関係、及び寸法、摩耗ゾーンの特定の場所及びサイズ、並びに摩耗ゾーン内のインサートの配置は、作業器具の種類、サイズ、又は構成に基づいて変更されやすくあり得る。
【0041】
本開示の範囲から逸脱することなく、開示されたコーナーセグメントに様々な修正及び変形を加え得ることは、当業者に明らかであろう。コーナーセグメントの他の実施形態は、本明細書及び添付された図面の考慮から、当業者には明らかになるであろう。本明細書、特に本明細書に提供された例は、単に例示的なものと見なされるべきであり、本開示の真の範囲は、以下の特許請求の範囲及びそれらの均等物によって示されることが意図されている。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【国際調査報告】