具有双重功能外端部分的连接器销组件和相关的地面接合设备

摘要

一种连接器销组件，其可插入到嵌套式地面接合磨损与支撑结构中的对准的开口内，以便将磨损构件可松开地保持在支撑结构上。该组件具有不可旋转地容纳在上述开口中的管状外壳。连接器销纵向延伸通过壳体，并且在可选择性变化的旋转取向中相对于所述壳体旋转，在上述旋转取向中，销通过由壳体和销承载的相配合的制动结构可松开地锁定至壳体。销的外端部执行由销相对于壳体旋转而控制的两种功能。首先，销构件的外端部可旋转，以便将磨损构件选择性地保持在支撑结构上或从所述支撑结构松开。其次，销构件的外端部可旋转，以便将磨损构件可调节地紧固到支撑结构上。

说明书

技术领域

本发明大体上涉及地面接合设备，并且在本发明的典型图示的实 施例中，尤其涉及一种特殊设计的连接器销组件，所述连接器销组件 可操作，以便以嵌套关系将地面接合磨损构件可松开地连接至支撑结 构。

在地面接合技术中，存在对改进的连接器销设备的需求，所述改 进的连接器销设备可用于将诸如齿顶或中间适配器的可替换的磨损构 件可松开地联接至诸如基座适配器的支撑结构，其中磨损构件嵌套到 基座适配器上，所述连接器销设备（1）可在无需将其敲进嵌套的支撑 结构和磨损构件中对准的开口中的情况下安装，以及（2）可调节，以 向支撑结构和磨损构件提供对应的操作磨损调节，从而按需将磨损构 件周期性地“紧固”到支撑结构上。本发明主要涉及该需求。

附图说明

图1是典型的地面接合设备的透视图，在其中结合有体现本发明 原理的特殊设计的连接器销组件；

图2是地面接合设备的分解透视图；

图3是连接器销组件的放大透视图；

图4是大体上沿着图3的线4-4截取的通过连接器销组件的横截 面视图；

图5是为说明性目的在外壳体部分被拆卸的情况下的连接器销组 件的放大侧面视图；

图6是图5的连接器销组件部分的透视图；

图7是大体上沿着图4的线7-7截取的通过连接器销组件的放大 横截面视图；

图8是大体上沿着图3的线8-8截取的连接器销组件的放大端面 视图；

图9是大体上沿着图1的线9-9截取的通过地面接合设备的放大 横截面视图；

图10-10B是大体上沿着图1的线10-10截取的通过地面接合设备 的放大横截面视图，并顺序示出了安装连接器销组件的操作；

图11是替代的连接器销组件实施例的透视图；

图12是大体上沿着图11的线12-12截取的通过替代的连接器销 组件实施例的横截面视图；

图13是大体上沿着图11的线13-13截取的替代的连接器销组件 实施例的放大端面视图；

图14是通过第二替代连接器销组件实施例的侧向横截面视图；

图15是在图14的连接器销组件操作地接合在其中的情况下通过 图1的地面接合设备的缩小的垂直方向的横截面视图；

图16是大体上沿着图14的线16-16截取的通过图14的连接器销 组件的横截面视图；

图17是图14的连接器销组件的上壳体部分的放大局部阴影端面 视图；以及

图18是大体上沿着图17的线18-18的图17的上壳体部分的一部 分的底部视图。

具体实施方式

首先，参考图1、2和9，本发明提供一种地面接合设备10，所述 地面接合设备10可用于各种土方工程应用，并且其包括支撑结构12、 可替换的磨损构件14和实现本发明的原理的特殊设计的连接器销组件 16。

支撑结构12典型地是具有锥形前鼻端部分18的基座适配器。替 代性地，支撑结构可以是中间适配器或另一类型的支撑结构。在适配 器鼻端18的相对垂直侧面之间水平延伸通过所述适配器鼻端18的是 连接器开口20，所述连接器开口20具有大体上圆形的横截面，其中径 向扩大的前部限定开口20的前保持凹部22。

可替换的磨损构件14典型地为中间适配器，但可替代性地是齿顶 或其他类型的可替换的磨损构件。锥形袋状区24向前延伸通过磨损构 件14的后端26，并如图9中最清楚地图示地构造成当磨损构件14嵌 套到适配器鼻端18上时互补地容纳适配器鼻端18。磨损构件14操作 地设置在适配器鼻端18上，延伸通过磨损构件14的相对的垂直侧壁 30并进入到袋24中的连接器销开口28（其中仅一个可见）与鼻端连 接器开口20对准。

在磨损构件14的相对的垂直侧壁30中形成有内端面凹部32（图 2），凹部32通过磨损构件14的后端26水平向前延伸，并在所述凹 部32的前端终止于连接器开口28。连接器开口28与它们相关的内端 面凹部32在构造方面分别类似于在美国专利6,708,431的图3所示的 可替换的齿顶14中形成的连接器开口和端面凹部40，所述美国专利由 此在该申请中全文并入作为参考。

现在参考图3-8，连接器销组件16包括具有固定轴向长度的固体 金属细长圆柱连接器销组件34和设置在两个直径较大的端部部分38 之间的中心纵向部分36（图4-6），中心部分36与端部部分38之间的 接合形成间隔开的环形支座40。中心销组件部分36具有在所述中心销 组件部分36的端面中形成的一系列周向隔开的轴向延伸的制动凹槽42 和周向邻近凹槽阵列的一侧的一系列轴向隔开的横向向外突出的止动 部分44。

具有相对端部48的管状壳体46（图3、4和7）用面对并紧密邻 近环形支座40的壳体端部48限制中心连接器销部分36。销构件34可 相对于壳体46旋转，但支座40阻止销构件34相对于壳体46的轴向 移动。管状壳体46由通过螺纹紧固件48（图3）互连的两个侧向半部 46a、46b形成。O形圈密封50（图4）设置在壳体46与中心销构件部 分36之间的界面区域处。沿着壳体部分46a的长度，壳体部分46a具 有横向向外突出的肋部分52（图3、4和7），所述横向向外突出的肋 部分52具有延伸通过至壳体部分46a的内端面的侧向开口54（图4）。 可操作地设置在开口54中的是弹簧加载的制动构件56，其中内端定位 成弹性搭扣到销构件端面制动凹槽42中的可选择性变化的销构件端面 制动凹槽42中（图7）。在壳体部分46b的内端面上形成的是径向向 内突出的止动部分58，所述径向向内突出的止动部分58如稍后在此所 描述地用作止动突起44在中心销部分36上的旋转邻接。

连接器销构件34的相对的端部部分38中的每一个具有大致平面 的轴向面对的表面部分60（图4-6），非圆形的驱动器开口62（图3、 6和8）向内延伸通过所述大致平面的轴向面对的表面部分60。驱动器 开口62构造成容纳用于使销构件34相对于壳体46旋转的合适工具（未 示出）的一部分。如所图示地，这样的驱动器开口62可具有细长椭圆 形构造或六角构造，或者如果需要可替代性地具有另一合适的构造。

从平面端面60中的每一个横向向外延伸并从销构件34的纵向轴 线横向偏移的是组合的锁定/调节突起64。每个突起64（图3-6和8） 具有相对于端面60大体上弦向延伸的平坦内端面66和相对的偏心弯 曲的外侧凸轮面68。从销构件38的端部观察（图8），每个突起64 在所述突起64相关的销构件端部部分38的周向外壳内。如此时结合 图9-10所描述地，这些特别构成的销端部部分64独特地执行两种功能 -即（1）它们用于可松开地将磨损构件14锁定在适配器鼻端18上并在 不从适配器鼻端18拆卸连接器销组件16的情况下允许随后的磨损构 件的安装和拆卸，以及（2）它们可用于当磨损构件14与鼻端之间的 界面由于操作磨损而变松时周期性地将磨损构件14“紧固”在鼻端18 上。

首先转向图9，为了将新的磨损构件14定位并可松开地锁定在适 配器鼻端18上，在无需将连接器销组件16锤击到合适位置中的情况 下，以使得壳体肋52被互补地容纳在前鼻端开口凹部22中的方式首 先将连接器销组件16插入鼻端开口20。这防止壳体46相对于鼻端18 的旋转。然而，如前所述，销构件连接器销构件34可相对于壳体46 旋转。在销端部部分64（所述销端部部分64在它们相应的销部分34 上相同地取向）在它们的图10的取向（即，如图10中所观察到地平 坦端面66向上）中的情况下，磨损构件14如由图10中的箭头70所 指示地向后移到鼻端18上。这使得销端部部分64如由图10中的箭头 72所指示地通过它们相关的磨损构件端面凹部32向前移动，直到磨损 构件14向后到达其图10的位置为止。

接下来，利用驱动器开口62中的一个驱动器开口62，如由图10A 中的箭头74所指示地使连接器销34在顺时针方向上旋转，从而使每 个凸轮面68与其相关的磨损构件开口28的后内表面部分（大体上在 位置28a处）强制地接合，从而如由图10A中的箭头76所指示地使磨 损构件14向后移至磨损构件14在适配器鼻端18上的初始紧固位置。 当磨损构件14到达该位置时，定位构件56（图7）搭扣到底层销构件 制动凹槽42中的一个底层销构件制动凹槽42中，从而将旋转的销构 件34弹性地保持在其旋转调节的位置中。如能在图10A中容易地看到 地，旋转的凸轮销端部部分64与磨损构件开口28的后表面部分28a 的接合不仅将磨损构件14保持在其于适配器鼻端18上的初始紧固取 向中，而且阻止磨损构件从鼻端18的向前移位。

现在参考图10B，当需要磨损构件14在鼻端18上的进一步向后 的紧固时，所需的就是如由图10B中的箭头78所指示地进一步使连接 器销34在顺时针方向上旋转，由此使凸轮销端部部分64的“较厚的” 部分与它们相关的磨损构件开口28的后趋于28a接合，从而如由图10B 中的箭头80所指示地使磨损构件14沿着鼻端18向后移动，并且使制 动构件26搭扣到另一销凹槽42中，以可松开地将磨损构件14保持在 其在鼻端18上的此时进一步紧固的取向中。

为了说明，磨损构件14与连接器销构件34在图10B中以它们“最 终”紧固的取向示出。然而，容易意识到的是，由于典型地用于连接 器销组件16的多个销制动凹槽42，所以在图10A和10B示出的取向 之间存在多个中间紧固的取向。为了防止销构件34从其图10B的取向 回到其图10的安装取向的顺时针旋转（所述顺时针旋转不合需要地允 许磨损构件14从鼻端18的向前移位），相对布置图7所示的旋转邻 接元件44和58，使得当连接器销34到达其图10B的最终紧固的取向 时，使邻接元件44与邻接元件58的右端面82接合，从而防止如由图 7中的箭头84所指示的连接器销34的进一步的紧固旋转。

当需要从鼻端18拆卸用旧的磨损构件14时，简单地使连接器销 构件34在逆时针方向上从其图10B的取向旋转回到其图10的取向， 这允许当从鼻端18向前拉磨损构件14时，凸轮销端部部分64向后经 过磨损构件内端面凹部32。新的磨损构件于是可如在此先前所描述地 安装在鼻端18上并相对鼻端18初始地紧固。

在图11-13中图示了先前描述的连接器销组件16的替代实施例 16a。连接器销组件16a将相同的管状壳体结构46用作连接器销组件 16，但利用在两个主要方面与先前描述的连接器销构件34不同的变型 连接器销构件34a。第一，销构件34a具有两片结构，如可在图12中 最清楚地看到地包括（1）细长的第一段84，所述细长的第一段84具 有先前描述的中心圆柱部分36、变型的直径扩大的圆柱左端部分38a 和相对于中心部分36的直径具有减小的直径的圆柱右端部分86；以及 （2）管状的右端部分88，所述管状的右端部分88具有延伸通过并具 有互补滑动地容纳右端部分86的尺寸的轴向开口89。

第二，变型连接器销构件34a的端部部分38a和88具有从端部部 分38a和88的端面60向外突出的凸轮销端部部分90。凸轮端部部分 或突起90与先前描述的凸轮销构件端部部分64类似地成形，并具有 类似的保持和紧固功能，但如能在图13中最清楚地看到地，横向向外 突出到它们相关的销端部部分38a和88的周向外壳之外。具体地，突 起90的凸轮外端面68a侧向设置在它们相关的销端部部分38a和88 外。

由于突起90侧向延伸到它们相关的销端部部分38a和88之外， 所以如图11和12所示的变型连接器销组件16a的端部中的任何一个 都不能插入鼻端开口20中和通过鼻端开口20插入（参见图2和9）。 因此，为了操作地将变型连接器销组件16安装在鼻端开口20中，首 先从销端部部分86拆卸端部部分88。然后如图12中首先所看到的右 端将连接器销段84（在其上具有管状壳体46）插入并穿过鼻端开口20 的一端，直到直径减小的销段86通过鼻端开口20的相对端部向外突 出为止。然后如图12所示将管状销构件部分88嵌套到销段86上，并 且然后利用诸如图示的销92的合适的连接结构或诸如螺栓等的其他合 适的紧固结构将所述管状销构件部分88固定地固定至所述销零件86。

在图14中图示了先前描述的连接器销组件16的第二替代实施例 16b。在组件16b中，对连接器销组件16作出的第一变型是连接器销 组件16b设置有一对水平细长的垫片构件94，所述一对水平细长的垫 片构件94邻接管状壳体46的上段46a的肋部分52的相对端部。垫片 构件94沿着销构件端部部分38的外端面延伸，并说明性地粘性地或 磁性地固定至肋部分52的相对端部。替代性地，垫片构件94可制成 肋部分52的整体部分。如图14所示，垫片构件94的水平外端稍微在 销构件端部部分38的外端内终止。

现在参考图15，在连接器销组件16b可操作地安装在支撑结构12 和磨损构件14的对准的连接器开口20、28内的情况下，垫片构件94 的外端向内邻近用作用于垫片构件94的外端部分的邻接的磨损构件14 的内端面部分96，所述垫片构件94的外端部分合乎需要地将安装的连 接器销组件16b维持在嵌套的支撑结构12和磨损构件14内的纵向中 心取向中。

对连接器销组件16作出的另一变型是在连接器销组件16b中，用 容纳在上壳体部分46a中形成的下端面腔100中的两个弹性体基制动 结构98替换连接器销组件16中的三个弹簧加载的制动结构56。每个 制动结构98容纳在相关的腔100的上端中的大体上矩形的弹性构件 102和容纳在其相关的腔的下端中并腔向外突出的金属制动构件104。

在替代的连接器销组件实施例16b中结合有两个其他的特征。第 一，如图18中最清楚地图示地，制动腔100的角区域106向外凸出， 以提供压缩的弹性构件102的对应区域流入的区域，从而防止压缩构 件102的过度应力。第二，如图16中最清楚地看到地，和结合在图7 所示的销构件34中的大体上齿轮形的纵向延伸的销构件制动凹槽42 对比，图16所示的对应纵向延伸的销构件凹槽108略圆并由具有圆形 外顶端部分的叶片110周向地分开，以便当制动构件104搭扣到圆形 凹槽108中的连续的圆形凹槽108中时，有利于图16的销构件34相 对于其相关的壳体46的较平稳的旋转调节。

总之，连接器销组件16、16a和16b中没有一个必须从鼻端18拆 卸，以将磨损构件安装在鼻端18上或者从鼻端18拆卸磨损构件，并 且连接器销组件中没有一个必须被锤击到鼻端18内的合适位置。此外， 可简单地通过使销构件旋转来容易快速地实现磨损构件14在鼻端18 上的周期性的渐进的紧固，所述销构件由先前描述的旋转制动系统自 动地保持在其各种旋转调节的取向中。另外，独特构成的凸轮销端64 和90用于将磨损构件14保持在鼻端18上和可调节地将所述磨损构件 14紧固在鼻端上。在典型的连接器销组件16、16a和16b中的每一个 中，凸轮突起对64或90之间的距离如以上先前所描述地在磨损构件 紧固调节之前、期间和之后保持恒定。

前述详细说明被明确理解为仅作为例证和示例给出，本发明的精 神和范围仅由所附权利要求限定。