JP2000247267A - 段付ロック・プランジャーを有する第5輪ヒッチ - Google Patents
段付ロック・プランジャーを有する第5輪ヒッチInfo
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Abstract
た場合でも、ロック・プランジャーが充分にジョーと咬
合してジョーをロックできるように、2段ジョー/プラ
ンジャー咬合構造と組み合せた新規の第5輪ヒッチ・ジ
ョー、ロック・プランジャー機構及び摩耗適応機構を提
供する。 【解決手段】 ジョー30の後面が第1後面部分30’
と、第1後面部分30’よりも後方に位置ずれした第2
後面部分30”とを有することと、プランジャー40の
当接面が第1前面部分40’と、第1前面部分40’よ
りも後方に位置ずれした第2前面部分40”とを有する
ことと、ロック・プランジャー40がジョー30と完全
なロック状態に咬合すると、ジョー30の第1及び第2
後面部分30’,30”がプランジャー40の第1及び
第2前面部分40’,40”とそれぞれ咬合可能であ
り、ウェッジ機構の過剰調整が原因でプランジャー40
が完全なロック状態に咬合する位置まで移動できなくて
も、プランジャー40の前記第1前面部分40’がジョ
ー30の第2後面部分30”と咬合可能である。
Description
に、ロック機構を有する第5輪ヒッチに係る。
・トラクターにセミトレーラーを連結するのに利用され
る。20世紀に幾つかのタイプの第5輪ヒッチが開発さ
れた。その1つが米国特許第2,610,069号に開
示されている ”A”タイプと呼ばれるヒッチであり、
本出願人によって市販されている。このヒッチの枢動ジ
ョーがキングピンの背後に完全に閉ざされると、枢動ジ
ョーはばね偏倚プランジャーによってこの位置にロック
される。このプランジャーはロックされた位置に来る
と、ロッキング・ジョーの背面に当接することによって
枢動ジョーが開くのを防ぐ。
経時的に多少は摩耗し、その結果、キングピンとヒッチ
・ジョーとの間に望ましくない間隙または遊びが生ず
る。この間隙とその結果としての遊びを適量に抑えるた
め、本出願人によって、ヒッチ・アッセンブリの部品と
してダブル・ウェッジ調整機構が市販されている。この
ような調整装置は、例えば、米国特許第5,257,7
96号に開示されており、本願明細書の図6にも示し
た。この調整装置では、固定ウェッジの前面が左右可動
ウェッジの背面と当接し、ねじボルトなどによって可動
ウェッジを調整すろことで、ヒッチ部品の摩耗に適応す
る所要の位置までロック・プランジャーを移動させ、保
持するのに充分な力でロック・プランジャーに当接させ
る。調整機構を含めて装置全体は適正に咬合するように
工場で調整される。経時的に摩耗が生ずると、第5輪ヒ
ッチ機構に関する知識に詳しい熟練した有資格者がヒッ
チの調整可能なウェッジを適当に調整して、所要の間隙
となるように弛みを締める。
無資格者がヒッチ・ロック機構を調整する場合のあるこ
とが判明した。可動ウェッジが充分に調整されないと、
キングピンとの連結後、過剰な間隙が残り、ドライバー
はそれなりの苦心を強いられるものの、特に問題は起こ
らない。逆に、可動ウェッジの調整がきつすぎると、ロ
ック・プランジャーが枢動ジョーに向かって過剰に移動
することになる。枢動ジョーが閉じると、プランジャー
がジョーの端部に当接し、ジョーの背後へ摺動してジョ
ーをロックすることができない。ドライバーはヒッチを
ロックしたものと信じてトラクターを前進し始めるが、
ヒッチ・ジョーが開き、トレーラーはトラクターによっ
て牽引されず、脱落するおそれがある。
ターの第5輪ヒッチをトレーラーのキングピンと咬合さ
せると、トレーラーへのトラック・トラクター連結に伴
うもう1つの問題が起こる。即ち、トレーラーが跳ね返
り、キングピンがヒッチの喉部に完全に収まらない。こ
の状態では、枢動ジョーは完全に閉じることができない
から、ロック・プランジャーは枢動ジョーの背後に移動
して枢動ジョーをロックすることができない。従って、
ドライバーは連結作業を頻繁に繰り返さねばならない。
て過剰な量調整された場合でも、ロック・プランジャー
が充分にジョーと咬合してジョーをロックできるよう
に、2段ジョー/プランジャー咬合構造と組み合せた新
規の第5輪ヒッチ・ジョー、ロック・プランジャー機構
及び摩耗適応機構を提供することにある。キングピンと
ジョーの間にかなりの間隙があって、”遊び”が大き過
ぎても運転に支障はないが、その場合、正しく調整され
ていないことがドライバーに警告される。
構は、ロック・プランジャーの複数段、好ましくは2段
の前方咬合面及びこれと協働する枢動ジョーの補完関係
の複数段咬合面との組み合わせにおいて、部品の摩耗を
補償するようにロック・プランジャーを移動させる可調
ウェッジ機構を採用する。このように構成したから、可
調ウェッジ機構の調整量が大き過ぎて、ジョー及びプラ
ンジャーの2段がいずれも咬合できなくても、プランジ
ャーの第1段がジョーの第2段と咬合してジョーを閉じ
た状態に保持する。ドライバーがトラクターを発進させ
ると、トラクターはトレーラーを牽引するが、キングピ
ンとヒッチ・ジョーとの間には大きい遊びがあるから、
ドライバーには、熟練者の手で連結を最適化してもらう
よう警告が与えられる。
ヒッチの連結タイミングを極力長くすることができる。
即ち、ロック及びプランジャーの段は、プランジャーの
第1段がジョーの第2段と咬合した後、キングピンがさ
らに好ましくは約0.25インチ移動できるように設定
されている。従来のシステムでは、ロック・プランジャ
ーがロック・ジョーと咬合した後、キングピンがさらに
移動できる余地は約0.04インチである。連結速度が
比較的高い場合でも、本発明の2段ロック・システムは
従来のヒッチよりも有効であり、連結が成立する可能性
が著しく高くなる。
形態について説明する。図示の第5輪ヒッチ10は凸状
前端と二股後端を有する、概ね従来タイプの頂板12
と、頂板を枢動自在に取り付けることで、公知の態様
で、頂板を真水平面から傾斜させ、但し、殆ど水平な向
きを維持させる1対の左右に間隔を保つトラニオン14
を含む。図1は頂板の底面図であり、この頂板は左右方
向及び前後方向に延設されて下向きに突出する複数のフ
ランジ16、18、20、21を含み、これらのフラン
ジはヒッチを補強するだけでなく、他の構成部分を支持
し、且つ後述するように他の構成部分と協働する。頂板
12の頂面は従来タイプのセミトレーラーを連結する際
の摺動面である。頂板12の後端は二股部分24を有
し、二股部分24はヒッチの中心に向かって前方へテー
パーする収斂口26を画定し、その前端はキングピンを
受容するための行き止まり喉部28を形成している。キ
ングピンはトラック・トラクターに取り付けれた第5輪
ヒッチと協働するように、公知の態様で前端底面に取り
付けられている。
の枢動ジョー30がその頂点を、行き止まり喉部28か
らずれた位置で頂板12に垂直に固設したピボットピン
32に枢着され、前記頂点から2つの互いに一体のジョ
ー・アーム30a、30bが延びている。アーム30b
はロッキング・アームであり、アーム30aはカム・ア
ームである。ジョー30のアーム30bはピボットピン
32の垂直軸よりも後方に位置し、アーム30aは枢動
ジョーが全開状態の場合を除いて前記軸よりも前方に位
置する。枢動ジョー30はピボットピン32を中心に、
図1に示すように、喉部を横切ってキングピンの後方に
来る閉鎖ロック位置と、ヒッチ喉部の外に位置してヒッ
チへの、または、ヒッチからのキングピン入出を可能に
する全開位置との間を枢動する。枢動ジョー30は、喉
部28の前端凹面と協働してキングピンの頚部または肩
部を円筒状に囲む凹部を有する。
ち、後面に、ロック・プランジャーと咬合するように形
成された面部分を有する。この面部分がロック・プラン
ジャー40と協働する。ロック・プランジャー40は圧
縮コイルばね42の偏倚作用に抗して側方へ後退するこ
とができる。ばね42はプランジャーのシャフトに巻着
され、プランジャー・ヘッドと頂板フランジ20との間
に延設されている。ロック・プランジャーは後述するよ
うに、枢動ジョーの後面部と咬合するように形成されて
いる。ばね42はロック・プランジャーを完全に伸張し
たロック位置に向かって偏倚させることによって枢動ジ
ョーの後退を阻止する。
子及び/またはキングピンの摩耗に適応するようにロッ
ク・プランジャーの前進−後退位置を調整するための調
整ウェッジ機構を有する。このウェッジ機構は傾斜前面
を有する固定ウェッジ52と、固定ウェッジ52の前面
と咬合する傾斜後面を有する側方可動ウェッジ46とを
含む。可動ウェッジ46はウェッジ効果が小さくなるよ
うに、圧縮コイルばね44によって固定ウェッジ52よ
り側外方へ偏倚させられるが、スタッド48に沿ってナ
ット50を調整することによって固定ウェッジより側内
方へ強制移動させてウェッジ効果を高めることができ
る。ナット50はL字形可動ウェッジ素子46の後方へ
突出した脚の外面に当接する。スタッド48に沿ってナ
ット50を締め付けると、ウェッジ素子46がヒッチの
口26に向かって側方へ移動し、その結果、ウェッジ4
6が摺動して固定ウェッジ素子52に当接するのに伴な
って、この可動ウェッジ素子が喉部28に向かって前進
する。この前進はウェッジ効果を増大させることによっ
てロック・プランジャー40を枢動ジョー30に向かっ
て前進させ、その結果、アーム30bが喉部28内のキ
ングピンに向かって前進する。
整量が過度になると、ロック・プランジャー40がヒッ
チ喉部に向かって前進し過ぎる結果、閉じた枢動ジョー
30の後ろ側に摺動してこれと完全に咬合せず、枢動ジ
ョーの先端に当接することになる。後述するように、本
発明はこのような状態におけるキングピンのロックを助
けることを意図している。
バー54は手動でヒッチをリリーズできるように頂板1
2に設けた垂直ピン56に枢着されている。このリリー
ズ・アームはプランジャー40のスロットを貫通し、リ
リーズ・アーム54が一方向に枢動するとプランジャー
40が後退し、リリーズ・アーム54が反対方向へ枢動
するとプランジャー40が伸張する。図示実施例の場
合、いわゆる”左利き”装置であるから、リリーズ・ハ
ンドル58はその両端間において頂板12に枢着されて
いる。以下、本発明をこのモデルに関して説明する。”
右利き”装置を採用する際には、リリーズ・ハンドル5
8の後端を枢着、即ち、プランジャーを越えた部分を枢
着することになるから、いずれの場合にも、リリーズ・
ハンドル58に引張り力が作用すると、リリーズ・アー
ム54は同様に枢動する。これらの等価構成は公知であ
る。リリーズ・アーム54の前端はピボットピン55に
おいて細長いリリーズ・ハンドル58と咬合し、このリ
リーズ・ハンドル58はハンドル外端のグリップ60を
手で把持できるように隣接トラニオン14を越えて側方
へ突出している。ハンドル58はフランジ16のスロッ
トを貫通する。コイルばね66は一端がハンドル58
に、他端が頂板12の固定アイレット13に取り付けら
れている。このコイルばね66はフランジ16の突起1
6’にハンドル凹部58aがロックされている状態から
ハンドル58を引き外すことができる。
リリーズ・アーム54との間で、細長いカム・アーム7
0が枢着されている。このカム・アームの前端はピボッ
トピン72を介して頂板12に枢着されている。カム・
アーム70はほぼドッグ・レグ形状を呈し、両端間の頂
点にカム・フォロワー面を有し、後端がプランジャー4
0のスロット40’に進入している。このカムを、米国
特許第5,257,796号に開示されているように、
枢動ジョー30、リリーズ・アーム及びハンドルと協働
させることができる。
の、好ましくは2つの段部が形成されている。即ち、ア
ーム30bの他端寄りの第1裏面部分または段部30’
と、第1裏面部分30’よりも後方且つ内方に位置する
第2裏面部分または段部30”である。図1及び2から
明らかなように、これら2つのジョー裏面段部と隣接
し、且つこれらと補完的な形状を有するプランジャー4
0の外端前面がこれら2つの段部と協働する。具体的に
は、前記プランジャー前面は第1前面部分または段部4
0’と、段部40’よりもヒッチ方向に見て後方且つ内
方に位置する第2前面部分または段部40”とを有す
る。完全ロックの状態では、ジョー30の第1段部3
0’はプランジャー40の第1前面段部40’と咬合
し、第2ジョー段部30”は第2プランジャー段部4
0”と咬合する。ヒッチを使用しているうちには、多く
の場合、ヒッチ・アッセンブリの固定ジョー端部または
枢動ジョーに摩耗が生じ、ヒッチと連結するキングピン
にさえ摩耗が現れる。このような摩耗の結果、キングピ
ンとヒッチとの間にある程度のガタや遊びが生じる。こ
の遊びやガタを許容できる量に抑えるため、固定スタッ
ド48に沿ってナット50を回転させることでロック・
プランジャー40をヒッチ方向に見て前方へ調整移動さ
せる。即ち、ナット50を回転させることによって可動
ウェッジ素子46を内方へ移動させ、その傾斜後面を固
定ウェッジ素子52の傾斜前面に沿ってさらに上昇させ
ることによって、ウェッジ46をヒッチ方向に見て前進
させ、プランジャー40をジョー30に向かって前進さ
せる。但し、ウェッジ機構が適量以上に調整されて、プ
ランジャー40がウェッジによって過度に押し進められ
た結果、プランジャーが完全にジョー30の背後まで移
動できなくても、プランジャー40の第2前面段部4
0”がジョー30の第1後面段部30’と咬合すること
によってジョー30を閉鎖状態に保持する。もしトラッ
ク・トラクターがセミトレーラーを牽引すると、ドライ
バーはキングピンとヒッチとの間に無視できないガタま
たは遊びがあることに気付き、機構調整に詳しい専門オ
ペレーターによってヒッチを点検させるよう警告され
る。
入したキングピンがアーム30aの後ろ側と咬合し、枢
動ジョー30をそのピボットピンを中心に回転させると
同時に、カム・アーム70のカム・フォロワー面70’
に沿ってカム面30’を移動させる。これに伴って、ア
ーム30bの先端がプランジャー40の端部と咬合する
から、側方へ押すことによってプランジャー40がさら
に僅かに後退し、アーム30bの先端がプランジャーを
通過することにより、プランジャーは正しく調整され
て、図1に示すように完全に伸張したロック状態に固定
する。この状態では、プランジャー40の2段前面が図
1及び2に示すように枢動ジョー30の2段後面と完全
に咬合する。
た結果、プランジャーが枢動ジョーの2段面とその背後
から完全に咬合できない場合でも、プランジャー40の
少なくとも第2段部40”は枢動ジョー30の第1段部
30’と咬合してジョーを、従って、ロックを閉鎖状態
に保持することができる。トラック・トラクターがトレ
ーラーを牽引するため発進すると、トレーラーは確かに
繋がれたままであるが、ドライバーはヒッチとキングピ
ンの間にはっきりしたぶつかり合いを感じ、キングピン
とヒッチ・ジョーの間に過剰な遊びのあることに気付
く。そこで、ドライバーは専門の機械工にヒッチを点検
して貰って遊びの原因を解明すべきであることを知るこ
とになる。プランジャーと枢動ジョーとの咬合関係をチ
ェックした機械工はナット50を逆に回転させて調整量
を減らすことにより、圧縮コイルばね44がウェッジ素
子46を側外方へ移動させ、ウェッジ素子52との咬合
を弱めることによってプランジャー40を適正な位置ま
で後退させ、プランジャーを、その2段前面が枢動ジョ
ー30の2段後面と完全に咬合できる位置まで移動させ
る。
て偏倚させられている枢動ジョーと完全咬合し、第5輪
にキングピンがロックされている状態から機構を解除す
る際、オペレーターは手でグリップ60を把持し、リリ
ーズ・ハンドル58を伸張状態へ側方へ引張り、次い
で、好ましくはリリーズ・ハンドル58をヒッチの前方
に向かって移動させることによって、ハンドル切り込み
58aをフランジ16の突起16’と咬合させる。この
引っ張り作用がリリーズ・アーム54をそのピボットピ
ン56を中心に枢動させ、圧縮コイルばね42の偏倚作
用に抗してプランジャー40を第5輪ヒッチ頂板の喉部
28から後退させる。次いで、トラック・トラクターは
トレーラ及びキングピンから離脱し、トレーラーの垂下
キングピンから上向きの第5輪ヒッチを抜き取る作業を
開始することができる。この作業過程において、キング
ピンがロック素子30を、そのピボットピン32を中心
に枢動させ、その結果、アーム30aのカム面30’が
カム・アーム70のカム・フォロワー面70’と咬合
し、カム・アーム70の後端がコイルばねに抗してプラ
ンジャー40をさらに少しだけ後退させ、リリーズ・ア
ーム54をそのピボットピンを中心に枢動させ、リリー
ズ・ハンドル58を軸方向にやや伸張させ、切り込み5
8aを突起16’から離脱させる。その結果、ばね66
がリリーズ・ハンドル58を後方へ引張ってフランジ1
6から離脱させることができる。ロックが完全に開放さ
れると、キングピンが解放される。ジョー30のカム面
30’がカム・アーム70、具体的には、その面70’
の中心を越える位置にあれば、ロックは完全開放のまま
であり、意図に反して閉じることはないから、あらため
て連結のためキングピンを進入させても、閉じている枢
動ジョーを損傷する恐れはなく、寧ろ円滑な連結を可能
にする。
説明であり、多様な変更を加えることは当業者にとって
容易であろう。従って、図示し、上記した実施例は説明
を目的とするものであって、本発明の範囲を制限するも
のではなく、本発明の範囲は等価内容の原則をも含む特
許法の原理に沿って、頭書した特許請求の範囲によって
のみ限定される。
び調整ウェッジの部分拡大底面図。
ランジャーの正面図。
ウェッジの一部を示す底面図。
整ウェッジの拡大底面図。
ー 55 ピン 56 ピン 58 リリーズ・ハンドル 58a ハンドル凹部 60 グリップ 66 コイルばね 70 カム・アーム 70’ カム・フォロワー面
Claims (5)
- 【請求項1】 後方へ延出し、テーパー進入口及び協働
キングピンを受容するための行止まり喉部に跨る1対の
突出部を形成する二股後部を有する頂板と;前記喉部の
近傍に位置し、前記頂板に枢動自在に取り付けられ、前
記喉部を横切る閉鎖位置と、前記喉部から引っ込む開放
位置との間を枢動する枢動ジョーと;前記ジョーがロッ
ク・プランジャーと咬合する後面を有することと;前記
ロック・プランジャーが当接前面を有し、前記ジョーと
咬合しない、後退ロック解除位置と、完全に伸張して、
前記ジョーの背後に達し、前記当接面が前記ジョー後面
と咬合するロック位置との間を移動自在であり、且つ、
前記ロック位置に向かってばね偏倚させられていること
と;前記ジョーの摩耗に適応するため、前記ロック・プ
ランジャーと咬合して前記ロック・プランジャーの進退
位置を調整するウェッジ機構と;前記ウェッジ機構が前
方へ傾斜したウェッジ面を有する固定ウェッジ素子と、
前記前方へ傾斜したウェッジ面と咬合する、後方へ傾斜
したウェッジ面を有する可動ウェッジ素子と、前記固定
ウェッジ素子に対して前記可動ウェッジ素子を調整する
ことによって前記可動ウェッジ素子の前進位置を制御す
る調整手段を有することと;前記ジョー後面が第1後面
部分と、前記第1後面部分よりも後方に位置ずれした第
2後面部分とを有することと;前記プランジャー当接面
が第1前面部分と、前記第1前面部分よりも後方に位置
ずれした第2前面部分とを有することと;前記ロック・
プランジャーが前記ジョーと完全なロック状態に咬合す
ると、前記ジョーの前記第1及び第2後面部分が前記プ
ランジャーの前記第1及び第2前面部分とそれぞれ咬合
可能であり、前記ウェッジ機構の過剰調整が原因で前記
プランジャーが完全なロック状態に咬合する位置まで移
動できなくても、前記プランジャーの前記第1前面部分
が前記ジョーの前記第2後面部分と咬合可能であること
を特徴とする第5輪ヒッチ。 - 【請求項2】 後方へ延出し、テーパー進入口及び協働
キングピンを受容するための行止まり喉部に跨る1対の
突出部を形成する二股後部を有する頂板と;前記喉部の
近傍に位置し、前記頂板に枢動自在に取り付けられ、前
記喉部を横切る閉鎖位置と、前記喉部から引っ込む開放
位置との間を枢動する枢動ジョーと;前記ジョーがロッ
ク・プランジャーと咬合する後面を有することと;前記
ロック・プランジャーが当接前面を有し、前記ジョーと
咬合しない、後退ロック解除位置と、完全に伸張して、
前記当接面が前記ジョー後面と咬合するロック位置との
間を移動自在であり、且つ、前記ロック位置に向かって
ばね偏倚させられていることと;前記ジョーの摩耗に適
応するため、前記ロック・プランジャーと咬合して前記
ロック・プランジャーの進退位置を調整するウェッジ機
構と;前記ウェッジ機構が前方へ傾斜したウェッジ面を
有する固定ウェッジ素子と、前記前方へ傾斜したウェッ
ジ面と咬合する、後方へ傾斜したウェッジ面を有する可
動ウェッジ素子と、前記固定ウェッジ素子に対して前記
可動ウェッジ素子を調整することによって前記可動ウェ
ッジ素子の前進位置を制御する調整手段を有すること
と;前記ロック・プランジャーが順次後方へ位置ずれし
た複数の前面部分を有することと;前記枢動ジョーが順
次後方へ位置ずれした複数の後面部分を有することと;
前記プランジャーの前面部分と前記ジョーの後面部分と
を、前記プランジャーが前記ジョーと完全ロック状態に
咬合すると補完的に嵌合し、前記プランジャーが前記ウ
ェッジ機構によって過剰調整されると部分的に嵌合する
ように形成したことを特徴とする第5輪ヒッチ。 - 【請求項3】 後方へ延出し、テーパー進入口及び協働
キングピンを受容するための行止まり喉部に跨る1対の
突出部を形成する二股後部を有する頂板と;前記喉部の
近傍に位置し、前記頂板に枢動自在に取り付けられ、前
記喉部を横切る閉鎖位置と、前記喉部から引っ込む開放
位置との間を枢動する枢動ジョーと;前記ジョーがロッ
ク・プランジャーと咬合する後面を有することと;前記
ロック・プランジャーが当接前面を有し、前記ジョーと
咬合しない、後退ロック解除位置と、完全に伸張して、
前記ジョーの背後に達し、前記当接面が前記ジョー後面
と咬合するロック位置との間を移動自在であり、且つ、
前記ロック位置に向かってばね偏倚させられていること
と;前記ジョーの摩耗に適応するため、前記ロック・プ
ランジャーと咬合して前記ロック・プランジャーの進退
位置を調整するウェッジ機構と;前記ロック・プランジ
ャーが順次後方へ位置ずれした複数の側方に隣接する前
面部分を有することと;前記枢動ジョーが順次後方へ位
置ずれした複数の側方に隣接する後面部分を有すること
と;前記プランジャーが前記ジョーと完全なロック状態
に咬合すると前記プランジャー前面部分と前記ジョー後
面部分とが補完的に嵌合し、前記プランジャーが前記ウ
ェッジ機構によって過剰調整されると部分的に嵌合する
ように前記プランジャー前面部分と前記ジョー後面部分
とを形成したことを特徴とする第5輪ヒッチ。 - 【請求項4】 前記プランジャー前面部分を順次後方へ
位置ずれし、ヒッチ内方に向いた段部として形成し、前
記ジョー後面部分をも順次後方へ位置ずれし、ヒッチ内
方に向いた段部として形成したことを特徴とする請求項
3に記載の第5輪ヒッチ。 - 【請求項5】 2つの前面段部と2つの後面段部を設け
たことを特徴とする請求項4に記載の第5輪ヒッチ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/257,779 US6179316B1 (en) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | Stepped lock plunger fifth wheel hitch |
| US09/257779 | 1999-02-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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