阅读说明：本技术 电动锁定系统移土设备及方法 (Electric locking system earth moving equipment and method ) 是由 C·哈德 P·韦伯 于 2018-03-07 设计创作，主要内容包括：一种电动锁定装置,用于将例如齿或适配器固定到地面接合系统,锁具有内部电机、通过远程无线技术操作来解锁和锁定该锁定装置的传感系统,以及用于电动锁定装置的锁定和解锁的无线发送手持装置,其中电机以及驱动和电子响应电路都被包含在该电动锁定装置内。(A powered locking device for securing, for example, a tooth or an adapter to a ground engaging system, the lock having an internal motor, a sensing system operated by remote wireless technology to unlock and lock the locking device, and a wireless transmitting handset for locking and unlocking the powered locking device, wherein the motor and drive and electronic response circuitry are contained within the powered locking device.)

电动锁定系统移土设备及方法

技术领域

本发明涉及移土设备和机械，尤其涉及例如在此类移土机械上对齿的保留。特别地，本发明涉及具有这种齿的新型电动锁定系统，该锁定系统由远程无线操作，用于在锁定和解锁位置之间移动单独的锁定机构。根据本发明的锁定系统完全隐藏在移土机械的部件内，例如齿座和齿本身，以使锁定系统不暴露在使用机械的环境中。

背景技术

许多机器、特别是移土机器包括用于执行诸如挖掘、耕作、翻土、装载和/或发掘等任务的地面接合工具。这种地面接合工具通常包括具有一个或多个带有边缘的刃部的铲子。如果此类刃部没有受到保护，则与土壤、岩石和其他材料的接触可能损坏或磨损刃部的边缘。由于边缘的磨损或损坏而修理或更换这种地面接合工具的刃部可能涉及大量的费用。因此，许多地面接合工具包括地面接合构件例如齿、适配器和护罩，这些构件安装在刃部上以保护刃部的边缘不与土壤、岩石和其他材料接触。

在大多数情况下，这些齿和适配器通过某种形式的楔形装置固定在铲子上。在许多情况下，这种楔子是用手工固定就位的，通常只需锤击即可。在其他情况下，开发了各种不同的锁或楔系统，其中楔入是通过某种形式的螺纹机构来实现的。螺纹机构又通过手或扳手操作。

应当理解，即使是用于将齿锁定在适配器上的更复杂的螺纹机构仍然必须能够从齿或适配器或两者的外部接近。这被认为是问题的可能原因，由于交替地将铲子移动到土壤或碎屑中然后再将其移除的恶劣环境。齿和机构经受极端的磨损和力，这些力首先操作将齿推向适配器，然后将齿从适配器推离，依此类推。

当必须更换齿时，则必须清理铲子以便于移除机构。如果锁定机构因使用而损坏，则继而移除此类锁定机构成为问题。

本发明克服了将整个锁定机构隐藏在适配器和齿的主体内的问题，并使锁定机构从齿和适配器外部独立地响应无线技术。

发明内容

本发明提供了一种用于移土设备的铲子，该铲子具有铲刃和可拆卸地连接到所述铲刃上的多个地面接合刀头，所述铲子包括：安装在所述铲刃上的刀头座，可释放地承载在所述刀头座上的刀头；在所述刀头座内部的锁接收凹部；电动刀头锁，该刀头锁被接收在所述刀头座中的所述锁接收凹部中，所述电动刀头锁包括可移动的锁构件，以及电动驱动装置，该电动驱动装置可在两个位置之间驱动所述锁构件，锁接收座位于所述刀头的内部中并且其朝向与所述刀头座中的所述锁接收凹部对准，以接收所述锁构件，远程控制装置可从所述刀头座和所述刀头外部的所述铲刃附近操作，并向所述电动驱动装置发出信号。

本发明还提供一种工具锁，该工具锁具有一体式的电动锁定和解锁机构，可通过无线远程技术独立和单独地操作，并且因此既不需要锤子又不需要手动工具来将例如齿或适配器固定到地面接合系统。

该锁采用内部电机和传感系统，由远程无线技术例如Wi-Fi、蓝牙、RFID和/或其他无线发射信号操作，以解锁和锁定机械无锤锁定系统。无线发射信号经由手持装置例如移动电话、平板电脑、遥控器和/或其他此类手持装置传输，用于锁定(安装)和解锁(移除)刀头座和刀头内的电动锁定系统。

电机、驱动以及电子响应电路都包含在电动锁定装置内。

因此，每个电力操作装置包含其自身的一体式电机、驱动和锁构件，所述构件可在电机的锁定和解锁位置之间移动，并且都包含在每个刀头座和/或适配器的主体内部，并且不能从外部进入。

锁定组件具有钢筋或锁，在定位齿或适配器之后，钢筋或锁由远程无线信号激活并从组件中滑出，将齿锁定到适配器，或将适配器锁定到铲子。

无线传输信号被传输到锁定组件，该锁定组件被容纳、封装和/或覆盖在适配器鼻部或其他刀头安装系统内。例如，铲子上可以有二十个或更多个这样的齿和适配器。

每个锁定组件将使用当前编码信号系统响应来自无线发射器装置的特定唯一编码信号。

这样，操作员可以一次打开一个这样的锁定装置。

优选地，每个锁构件由其自身的单独齿轮条和小齿轮系统操作，该齿轮条和小齿轮系统由其自身的单独电机和蓄电池驱动。当然，应当理解，铲子或其他设备也具有固定在其上的单独的齿座、适配器或连接器，每个齿座、适配器或连接器具有用于接收所述类型的电动锁的合适的内部凹部。

本发明还提供了一种在铲子上锁定和解锁刀头的方法。

在所附并形成本发明一部分的权利要求中更具体地指出了本发明的各种新颖性特征。为了更好地理解本发明、其操作优点和通过其使用而获得的具体对象，应当参考附图和描述性内容，其中说明和描述了本发明的优选实施例。

附图说明

图1是适配器、齿以及锁定装置的分解图；

图2是与图1相对应的视图，示出了分解的锁定装置；

图3是图2的锁定装置的放大分解图；

图4是锁定装置的透视图；

图5是锁定装置的端部正视图；

图6是沿着图5的6-6的剖面图；

图7是沿着图1的线7-7的剖面图；

图8是图7的圆8的放大细节图；以及

图9是本发明涉及的铲子和远程控制器的示意性透视图。

具体实施方式

如上所述，本发明提供了一种用于移土机械上的电动锁。

这种机械具有某种铲子或刮刀(图9)。

这种铲子的刃部设有齿。

为了固定齿，铲刃将具有一系列安装构件。这些构件本身可以是可拆卸的适配器，或者可以间隔焊接到刃部。在铲上可以有二十个这样的安装构件，其数量取决于这种铲子的尺寸和设计。这些安装构件通常带有可拆卸的适配器。然后将齿固定在适配器上。在大多数情况下，适配器和齿都通过某种锁或楔子固定在铲子上。这些典型的锁或楔子至少部分地暴露于齿和适配器周围的外部环境。因此，在使用铲子的过程中，当例如铲子移动到土中时以及当铲子将土翻出时，这些锁和楔子受到极大的磨损和应力。当齿或甚至适配器损坏或磨损时，必须进行更换。这包括移除楔子，丢弃损坏的组件并更换新组件。

通常，楔子本身损坏或难以取出。

在典型的铲子中，可以有例如二十个独立的适配器，带有二十个独立的齿。锁定装置可以使自己既适合适配器在铲子安装构件上的锁定也适合适配器上齿的锁定。本发明提供了一种用于此目的的锁定装置，即，将齿锁定在它们的适配器上，或者将适配器锁定在铲子上的工具安装件上。每个锁定装置都被隐藏在适配器或齿或工具安装件内并且是独立的且带有自己的内部电动机构。

齿和适配器由内部空腔或凹部形成。其中一个空腔将接收适配器或安装件内部的锁定装置。另一个工具，无论是适配器还是齿本身，都配有内部插座，该内部插座与形成在安装件或适配器中的内腔对准。通过无线远程技术，可以激活锁定装置以将适配器锁定在安装件上，或将齿锁定在适配器上。锁定装置本身完全隐藏在安装件或适配器内，并因此在环境中使用时免受损坏。

内部电动机构结合了已知的无线技术，并且可通过无线遥控器激活。

图1示出了适配器(10)，通常可以固定在铲子上的支撑构件上(图9)。该适配器(10)的类型可以是其本身可以从铲子支撑构件上移除并根据需要更换。适配器(10)具有锁凹部(12)以接收任何合适的锁(未示出)，适配器可通过该锁锁定在铲子支撑构件上。

在这种情况下，适配器(10)设计成用来支撑齿(14)。齿(14)具有中空的内部(15)，其安装在适配器(10)的前端(16)上。适配器的前部(16)在一侧具有带有横向圆柱形锁的主体用于接收凹部(18)。

适配器主体具有沿铲子运动方向延伸的纵向轴线。接收凹部的圆柱形锁位于垂直于纵向轴线的轴线上。这样，锁定装置将沿适配器轴线的横向向外和向内延伸。

凹部(18)具有带两个线性部分的边缘(20)。

齿(14)具有中空主体(15)，在中空主体内具有内部隐藏的锁接收座(42)。

锁定装置(24)安装在适配器(10)的内部凹部(18)内。

锁定装置(24)在图2至图6中更详细地示出。

该锁定装置(24)具有通常为圆柱形的主体(26)，该主体限定中空的内部(28)。部分圆柱形的滑动锁构件(30)可在主体(26)的内部(28)内滑动。锁构件(30)连接到由齿轮齿形成的线性齿轮条(32)上。

驱动齿轮(34)与齿轮条(32)上的齿轮齿接合。齿轮(34)由电机(36)驱动。电机(36)由位于主体(26)内部的电路和电池(38)控制和供电。

密封环(40)根据需要安装在主体(26)上。

齿(14)具有安装在适配器(10)的前端(16)上的中空的内部(15)(图7)。齿(14)在齿(14)的中空内部的一侧形成有内部锁接收座(42)，并且从齿(14)的外部无法进入。当齿(14)安装在适配器(10)的前端(16)上时，插座(42)的位置应与适配器(10)的内部凹部(18)对准并接收锁构件(30)。

同样，齿中的插座(42)与齿的纵向轴线横向对准。因此，当齿安装在适配器上时，凹部(18)和插座(42)彼此对准并与齿和适配器的纵向轴线横向对准。

在适配器(10)和齿(14)中形成小直径的进入钻孔(44)，彼此对准。钻孔(44)与凹部(18)的内端连接，使维修人员能够从齿(14)的外部接触到锁定装置(24)。因此可以看出，锁定装置(24)完全隐藏在适配器(10)的主体和齿(14)内，并且不暴露在两者的外部。以此方式，锁定装置(24)的使用寿命大大延长，并且在实践中其通过远程无线技术的操作使得能够更快地注意到铲子上的齿的维修。

在操作中，首先将锁定装置***适配器(10)的圆柱形凹部(18)中，使其锁构件(30)缩回。

然后将齿安装在适配器(10)的前端(16)上。齿在适配器(10)上滑动，直到锁接收凹部(18)与锁接收座(42)对齐并对准。此时，锁定装置完全隐藏在适配器(10)的主体内并由适配器(10)的主体保护，并且不能从适配器(10)或齿(14)的外部手动接近。然后，使用适当的远程无线设备(W)(图9)启动电机(36)。齿轮(34)旋转并将锁构件(30)移出主体(26)。锁构件将进入齿(14)的锁接收座(42)，将齿锁定在适配器上的适当位置。

为了移除齿，反向启动电机。这将使锁构件(30)从齿中的锁接收座(42)缩回主体(26)。

然后可将齿从适配器上移除。

使用这种锁定装置(24)将适配器锁定在其铲上将涉及基本相同的操作。

应当理解，所描述的电动锁能够将可拆卸附件连接到移土机械上，无论此类可拆卸装置是齿适配器还是齿本身，或其他性质。因此，在权利要求书中提及了一种可释放的刀头，其意图是该措词对于适配器和齿本身都是通用的。

相信涉及控制每个单独的齿锁的无线技术在电子技术领域中是众所周知的，不需要特别的描述。当然，可以理解，每个锁应具有自己的独有信号。设备的操作员将具有手持装置(W)，能够发送单独的信号，并对设备上的特定工具锁进行编码。

本发明的方法从上文不言自明。

因此，通过简单地操作手持装置(W)，并沿着与齿或适配器的轴线横向的轴线移动锁构件，即可实现齿在适配器上的锁定或适配器在铲子上的支撑构件上的锁定。这是在没有锤击齿或适配器，或试图操作螺纹锁定装置或楔子的情况下实现的，就像之前的铲子的情况。

当凹部(18)被示出在适配器中并且锁接收座在齿中时，这种布置在一些情况下可以颠倒。

还应当理解的是，尽管已经广泛地参考了地面接合系统和移土设备，但本发明不必仅限于移土设备。其他形式的电动铲子和提升装置也被使用，例如，在清洁建筑工地或从倒塌的建筑物中清除碎片时，仅举几个例子。

上述仅是对本发明的优选实施例的描述，因此不限于这些实施例。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种用于移土设备的铲子，具有铲刃和能够拆卸地附接到所述铲刃上的多个地面接合齿，其特征在于：

位于所述铲刃上的多个齿座；

能够释放地承载在各自的所述齿座上的多个齿，所述齿各自限定适配于各自的所述齿座的中空内腔；

位于每个所述齿座中的锁接收凹部；

接收在各自的所述锁接收凹部中的电动齿锁，所述电动齿锁包含能够移动的锁构件以及响应于单个编码信号能够操作地在两个位置之间驱动各自的所述锁构件的电动驱动装置；

锁接收座，所述锁接收座能够在每个所述齿的所述中空内部进入，并朝向与各自的所述锁接收凹部对应的位置；以及，

远程控制装置，所述远程控制装置能够通过无线方式将各自的编码信号发送给各自的所述电动驱动装置，以在各自的所述电动齿锁中操作各自的电动驱动装置。

2.根据权利要求1所述的用于移土设备的铲子，其特征进一步在于，驱动齿轮条被附接到每个所述能够移动的锁构件上，驱动齿轮与所述齿轮条连接，电机联接到所述驱动齿轮，所述电机位于所述电动齿锁内。

3.根据权利要求2所述的用于移土设备的铲子，其特征进一步在于，所述电动齿锁完全容纳在所述齿座内，其中所述能够移动的锁构件能够通过所述电机和所述驱动齿轮的远程操作而移动，以将所述锁构件从所述齿中的所述锁接收座中的接合移入和移出。

4.根据权利要求3所述的用于移土设备的铲子，其特征进一步在于，所述齿座牢牢地固定在所述铲子上。

5.根据权利要求3所述的用于移土设备的铲子，其特征进一步在于，多个齿适配器能够拆卸地附接到各自的所述齿座上。

6.根据权利要求3所述的用于移土设备的铲子，其特征进一步在于，各自的齿被安装在所述铲子上各自的所述齿座上。

7.根据权利要求3所述的用于移土设备的铲子，其特征进一步在于，所述锁接收凹部形成在所述齿座的侧面部分，并沿着垂直于每个所述齿座的纵向轴线的轴线，并且其中，所述锁接收座形成在每个所述齿的内部，沿着垂直于每个所述齿的纵向轴线的轴线对准，并且定位成当所述齿在所述齿座上滑动时与所述齿座中各自的所述锁接收凹部对准。

8.用于将多个单独的齿固定在地面接合系统上的各自独立的齿座上的远程操作的电动齿锁，每个所述齿锁完全隐藏在各自成对的齿座和齿内，其特征在于：

锁壳体主体，适于被放置在所述地面接合系统的所述齿以及所述齿座中的一个中；

能够滑动地固定在所述锁壳体主体中的锁构件；

连接到所述锁构件的驱动传输装置，能够操作地相对于所述锁壳体主体延伸和缩回所述锁构件；

能够操作响应于单个编码无线传输以控制所述驱动传输装置的无线响应电机；以及，

远程无线控制器，能够操作以向每个相应的所述齿锁发送特定的各自的编码信号，并操作其各自的所述无线响应电机。

9.根据权利要求8所述的远程操作电动齿锁，其特征进一步在于，所述齿座限定了锁接收凹部，并且其中所述齿限定了适配于所述座的中空内部以及能够在所述齿的所述中空内部进入的锁接收座，用于从所述锁壳体主体接收所述锁构件。

10.根据权利要求9所述的远程操作电动齿锁，其特征进一步在于，所述锁构件附接到齿轮条上，并包括与所述齿轮条接合的驱动齿轮，所述驱动齿轮响应于所述电机的操作，以使所述锁构件相对于所述锁壳体主体伸出和缩回。

11.根据权利要求10所述的远程操作电动齿锁，其特征进一步在于，所述齿座牢固地固定在所述地面接合系统上。

12.根据权利要求11所述的远程操作电动齿锁，其特征进一步在于，齿适配器能够拆卸地附接到各自的所述齿座上。

13.根据权利要求12所述的远程操作电动齿锁，其特征进一步在于，各自的齿安装在各自的所述齿适配器上。

14.根据权利要求8所述的远程操作电动齿锁，包括在各自所述齿座中形成的锁接收凹部，所述锁接收凹部形成在所述齿座的侧面部分，并沿着垂直于每个所述齿座的纵向轴线的轴线，其中所述锁接收座形成在每个所述齿的内部，沿着垂直于所述齿的纵向轴线的轴线对准，并且定位成当所述齿在所述齿座上滑动时与所述齿座中的相应的所述锁接收凹部对准。

15.一种将齿远程固定在地面接合铲子上的齿座上的方法，其特征在于：

形成具有内部锁接收凹部的所述齿座；

形成具有限定锁接收座的中空内部的齿；

将齿锁放置在所述齿座的所述凹部中，所述齿锁具有锁构件，能够滑动地固定在锁壳体主体中，并能够操作以响应于内部定位的电机，以移动所述锁构件，

将限定中空内部的齿放置在所述齿座和所述齿锁的上方，所述齿限定具有锁接收座的中空内部，

将所述锁接收座与所述齿座中的所述齿锁壳体凹部对准，以及

通过所述齿座和所述齿外部的远程无线控制器操作所述无线响应电机的步骤。