JPH09501635A - 第五輪カプラ、第五輪カプラの製法及びプレートの使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 牽引カップリング（１０）はサドル（１１）を有し、その面（１２）には対摩耗プレート（１３）がはめ込まれている。耐摩耗プレートは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）とポリエステル樹脂の混合物を含んでいる。この形式の牽引カップリングを製造するための本発明方法では、細粒ＰＴＦＥがポリエステル樹脂と混合され、混合物が耐摩耗（１３）の形をした鋳型に入れられ、硬化され、硬化した耐摩耗プラキューが型からとり出され、サドル（１１）に（好ましくは接着）固定される。

Description

【発明の詳細な説明】 第五輪カプラ、第五輪カプラの製法及びプレートの使用方法 本発明は、耐摩耗ライニングをはめ込んだ面を持つカップリングプレートを備 え、耐摩耗ライニングがポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含んでいる 第五カプラに関するものである。 本発明は、また、耐摩耗ライニングをはめ込んだ面を持つカップリングプレー トを備え、耐摩耗ライニングがポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含ん でいる第五カプラの製造方法に関するものである。 本発明は、さらに、ＰＴＦＥとポリエステル樹脂を含むプレートの使用方法に 関するものである。 最初に述べた形式の第五輪（フィフスホイール）カプラ及び方法は、独国特許 （ＤＥ−ＯＳ）３５３０４６７号によって公知である。 第五輪カプラは、セミトレーラを第五輪トラックリグに連結するために用いら れる。第五輪トラックリグは、実質的に馬蹄片形のいわゆるカップリングプレー トによって連結される。カップリングプレートの上面は、セミトレーラの前端の 下サイドに配置されるカウンタプレートのための支持面として機能する。そこに キング（中心）ピンが設けられ、キングピンがカップリングプレートの座部に導 入さ れ、継手を形成すべく固定される。もちろん、トラックリグとトレイラーの間の 結合は、回転可能な結合になっている。 実際に使用されている殆どの第五輪カプラでは、カップリングプレートの上サ イドで実質的に水平に配置される支え面とトレイラーの下サイドが夫々、キング ピン座部と同様に、グリースで潤滑される。このような、従来の第五輪カプラを 確実に機能させるためには、非常に大量のグリースが必要となる。 環境問題及び商業的理由からグリース消費を低減する試みが成されており、全 くサービスフリーな又は少しのサービスで済む第五輪カプラが提案されている。 このような形式の第五輪カプラは、摩擦係数が小さい材料から成るライニングを 使用している。しかしながら、このような第五輪カプラは実際には成功していな い。なぜなら、これまで提案された耐摩耗ライニングは、特に長期使用では、重 トラック時に第五輪カプラ領域で生じる大荷重に耐えられなかったからである。 最初に述べた独国特許３５３０４６７号は、耐摩耗ライニングがカップリング プレートの面にはめ込まれた第五輪カプラを開示しており、この耐摩耗ライニン グはカップリングプレート面と面位置にある。耐摩耗層はポリテトラフルオロエ チレン（ＰＴＦＥ）で形成され、特にウエブはＰＴＦＥでコートされている。こ の公知の第五輪カプラの耐摩耗ライニングは、接着固定される。そのために、カ ップ リングプレートの面にミル加工で適当な凹所が形成され、そこに耐摩耗ライニン グが接着される。 しかしながら、純粋なＰＴＦＥで形成した耐摩耗ライニングは、重トラック状 態での長期使用においては、十分な耐性がないことが判明している。 米国特許第３１７４８１２号明細書は、カップリングプレート面にはめ込む３ つの耐摩耗性セグメントを有する第五輪カプラを示している。この耐摩耗セグメ ントは、カップリングプレート面から僅かに出っ張っている。耐摩耗セグメント は、ファスナによってカップリングプレート面の当該凹所に取り付けられる。示 唆されている材料は、第１に、いわゆる鋳鉄、含浸した金属、及び青銅−鉛グラ ファイト又は二亜硫酸化モリブデンの混合物等の金属材料であり、第２に、いわ ゆる合成樹脂、特に商品名ナイロン、デルリン、ホスタフォームとして入手でき るポリアミド樹脂やアセタール樹脂等のプラスチック材料である。 米国特許第３７０４９２４号明細書は、実質的に馬蹄片形であり面積が大きい 耐摩耗層を有する第五輪カプラを開示している。この公知の第五輪カプラにおい ても、耐摩耗ライニングがカップリングプレート面から出っ張っている。そのよ うにするため、耐摩耗ライニングは、側方のカラー状締結部材で保持されるか、 又は、カップルプレート面にミル加工された凹所に全体的にはめ込まれている。 示唆されている耐摩耗ライニングの材料は、ビニール、ポリエチレン及びポリプ ロピレンである。 しかしながら、これらの従来の第五輪カプラは、いづれも、実用的には成功し ていない。これは明らかに、耐摩耗ライニングに用いる材料が機械的耐性を欠い ていたからである。 そこで、本発明の目的は、最初に述べた形式の第五輪カプラ及び方法を改善し 、完全にサービスフリーであって、重荷重セミトレイラートラックで生じるよう な非常に大きな機械荷重を長期間受ける使用にも耐えられる第五輪カプラを提供 することである。第五輪カプラは、シンプルかつ低コストで製造できるように構 成するべきである。 前記課題は、最初に述べた形式の第五輪カプラにおいて、耐摩耗ライニングが 、ＰＴＦＥとポリエステル樹脂のコンパウンドを含むようにすることで解決でき る。 最初に述べたタイプの方法において、前記課題は以下の工程で達成できる。 ａ）細粒ＰＴＦＥとポリエステル樹脂を混合する。 ｂ）耐摩耗ライニングの形に対応した形状の型に混合物を入れる。 ｃ）混合物を硬化させる。 ｄ）硬化した耐摩耗ライニングを型から取り出す。 ｅ）カップリングプレートに耐摩耗ライニングを取り付ける。 本発明は、さらに、ＰＴＦＥとポリエステル樹脂を含むプレートを、第五輪カ プラのカップリングプレート用の耐摩耗ライニングとして使用する方法も含んで いる。 本発明の第五輪カプラの好適な実施態様では、ＰＴＦＥはリサイクルされたＰ ＴＦＥである。この態様では、ＰＴＦＥ廃棄材料を細砕することによって細粒状 のＰＴＦＥが製造される。 このような方法は、２つの異なる面で種々の効果を奏する。先ず第１に、ＰＴ ＦＥは比較的高価な材料であるが、ＰＴＦＥ廃棄材料やリサイクルＰＴＦＥは比 較的低コストで入手できるため、コスト的に有利になることである。第２点は、 このようにＰＴＦＥ廃棄材料を再利用することは、これらの廃棄物の処理の助け となることである。なぜなら、ＰＴＦＥは周知のように通常の環境荷重や通常の 温度状態で耐性があり、ごみ捨て場では腐敗しない。従って、たっぷりした材料 から特別の部品、例えば大径のシール材等を機械加工するようなＰＴＦＥ部品の 製造業者にとって利益が生じる。なぜなら、廃棄材料が有用なやり方で再利用さ れるため、廃棄物処理の問題がなくなるからである。 本発明の第五輪カプラ及び本発明方法の好適な実施態様によれば、耐摩耗ライ ニング及びこれに用いる混合物は、４０〜６０重量％のＰＴＦＥ及び／又は４０ 〜６０重量％のポリエステル樹脂を有している。 この混合物は、実用に際して特に有利であることが判明している。長期間使用 しても高い安定性のある耐摩耗ライニングを製造できるのである。 本発明の第五輪カプラの好適な実施態様では、耐摩耗ライニングの平らな支持 面がカップリングプレート面から出 っ張っている。ただし、このこと自体は公知である。 また、耐摩耗ライニングの周辺の少なくとも一部分が、カップリングプレート の面から出っ張ったリムによって囲まれていることが望ましい。ただし、このこ と自体は公知である。 本発明方法の実施態様では、型に注がれた混合物は圧縮され、及び／又は、圧 縮下で硬化される。加熱下でこれらの工程を行うことが好ましく、特に４０℃〜 ５０℃が良い。 耐摩耗ライニングをカップリングプレートに設定するために、硬化した耐摩耗 ライニングの取り付けサイドに粗さ付けをすることが好ましい。 これに対応して、カップリングプレートの耐摩耗ライニングを受ける面にも、 清掃や粗さ付け等の前処理を施すことができる。 本発明方法の別の好ましい実施態様では、耐摩耗ライニングのための凹状座部 を、カップリングプレートに最初から設ける構成になっている。 この方法によれば、カップリングプレートにおける耐摩耗ライニングの取り付 け座部の形成を有利に行える。 本発明方法においては、２成分系のエポキシ樹脂接着材で耐摩耗ライニングを 接着することが好ましい。接着剤が硬化するのに必要な時間にわたり、加圧しつ つ接着を行うことが好ましい。 本発明の更なる効果は、以下の記載及び添付の図面から理解することができる 。 本発明のこれまで述べた特徴及び以下で説明する特徴は、言及の組み合わせで 実施できるばかりでなく、本発明の範囲内であれば他の組合わせや単独での実施 も可能である。 以下、本発明の図示例を図面を参照して説明する。 図１は、本発明による第五輪カプラの一実施例を示す斜視図である。 図２は、図１のII−II線に沿った拡大断面図である。 図１において、符号１０は第五カプラを全体的に示唆しているが、簡単のため 、カップリングプレート１１のみが示されている。カップリングプレート１１は 平坦面１２を有し、これは第五輪カプラを設定するトラックリグに実質上水平に 配置される。 面１２には、耐摩耗ライニング１３がはめ込まれている。このライニングの実 質的に水平な面１４は、カップリングプレート１１の面１２から僅かに出っ張っ ている。 後述するように、耐摩耗ライニング１３はＰＴＦＥコンパウンドを構成される 。 耐摩耗ライニング１３が、その周辺リムにカップリング傾斜２０を備えている 様子が、図２に詳細に示されている。 耐摩耗ライニング１３は、周辺リム２１によってカップリングプレート１１の 面１２に保持されている。周辺リム２１は、カップリングプレート１１と一体的 に構成することが好ましい。その場合、カップリングプレート１１は、同者と一 体で製造される周辺リム２１を備えた鋳造部材として製造できる。リム２１も、 傾斜２２を有することが好 ましい。 前述したように、耐摩耗ライニング１３はＰＴＦＥコンパウンド１５を含んで おり、好適には、全体的に同コンパウンドで構成される。 コンパウンドは、４０〜６０重量％のリサイクルＰＴＦＥコンパウンドと、４ ０〜６０重量％のポリエステル樹脂で構成することが好ましい。 耐摩耗ライニング１３は、先ずＰＴＦＥ廃棄材料を細粒に細粉し、次にこの細 粒とポリエステル樹脂を混合して製造する。 このようにして準備した流動可能な混合物を、耐摩耗ライニング１３の外形に 合せた型に注ぎ入れる。混合物は、必要に応じて圧縮される。そして、混合物は 炉内で、好ましくは例えば４０〜５０℃の温度範囲に熱処理され、加圧下で固化 される。 混合物が固化すると、カップリングプレート１１の面１３に取り付け可能な塊 状のプレートが得られる。 取付けのために、プレート状の耐摩耗ライニング１３の据付サイドは、粗さ付 けされ、清掃される。 これに応じて、カップリングプレート１１の耐摩耗ライニング１３を受ける面 も、同様に前処理及び清掃される。カップリングプレート１１の面１２の座部は 、例えばＣＮＣ制御のミリングマシンでミル加工することもできる。 そして、耐摩耗ライニング１３が、座部に接着される。接着には、２成分系エ ポキシ樹脂接着剤を用いると良い。 のり付けされる２つの部材は圧力下で組み合され、２成分系エポキシ樹脂接着剤 が固化するまで接触保持される。 本発明の第五輪カプラを、大荷重のセミトレーラトラックに使用して数万キロ の実地テストを行った結果、摩耗が認められなかった。本発明の第五輪カプラで は、カップリングプレート及びカウンタプレートとのかみ合い領域で、別個に潤 滑をする必要が全くない。従って、本発明の第五輪カプラは、サービス・フリー である。それゆえ、本発明の第五輪カプラは次の２つの点で環境に優しい。すな わち、第１に、周辺に潤滑油を捨て去ることがないことである。第２に、廃棄が 難しいＰＴＦＥ材料を第五輪カプラの製造に再利用できることである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 耐摩耗ライニング（１３）をはめ込んだ面（１２）を持つカップリングプ レート（１１）を備え、耐摩耗ライニング（１３）がポリテトラフルオロエチレ ン（ＰＴＦＥ）を含んでいる第五輪カプラにおいて、耐摩耗ライニング（１３） がＰＴＦＥとポリエステル樹脂のコンパウンドを含んでいることを特徴とする第 五輪カプラ。 ２． ＰＴＦＥがリサイクルしたＰＴＦＥであることを特徴とする請求項１に記 載の第五輪カプラ。 ３． 耐摩耗ライニング（１３）がＰＴＦＥを４０〜６０重量％含有することを 特徴とする請求項１又は２のいづれかに記載の第五輪カプラ。 ４． 耐摩耗ライニング（１３）がポリエステル樹脂を４０〜６０重量％含有す ることを特徴とする請求項１〜３のいづれかに記載の第五輪カプラ。 ５． 耐摩耗ライニング（１３）がカップリングプレート（１１）の面（１２） から出っ張った平らな支持面（１４）を有することを特徴とする請求項１〜４の いづれかに記載の第５輪カプラ。 ６． 耐摩耗ライニング（１３）の周辺の少なくとも一部分が、カップリングプ レート（１１）の面（１２）から出っ張ったリム（２１）で囲まれていることを 特徴とする請求項５に記載の第五輪カプラ。 ７． リム（２１）がカップリングプレート（１１）と一 体であることを特徴とする請求項６に記載の第五輪カプラ。 ８． 耐摩耗ライニング（１３）をはめ込んだ面（１２）を持つカップリングプ レート（１１）を備え、耐摩耗ライニング（１３）がポリテトラフルオロエチレ ン（ＰＴＦＥ）を含んでいる第五輪カプラの製造方法において、次の工程を含む ことを特徴とする製造方法。 ａ）細粒ＰＴＦＥとポリエステル樹脂を混合する。 ｂ）耐摩耗ライニング（１３）の形に対応した形状の型に混合物を入れる。 ｃ）混合物を硬化させる。 ｄ）硬化した耐摩耗ライニング（１３）を型から取り出す。 ｅ）カップリングプレート（１１）に耐摩耗ライニング（１３）を取り付ける 。 ９． ＰＴＦＥ廃棄材料を細砕することによって細粒ＰＴＦＥを得ることを特徴 とする請求項８に記載の方法。 １０． 混合物が４０〜６０重量％のＰＴＦＥを用いて構成されることを特徴と する請求項８又は９のいづれかに記載の方法。 １１． 混合物が４０〜６０重量％のポリエステル樹脂を用いて構成されること を特徴とする請求項８〜１０のいづれかに記載の方法。 １２． 型に入れた混合物が圧縮されることを特徴とする請求項８〜１１のいづ れかに記載の方法。 １３． 型に入れた混合物を圧縮下で硬化させることを特 徴とする請求項８〜１２のいづれかに記載の方法。 １４． 型に入れた混合物を加熱しつつ硬化させることを特徴とする請求項８〜 １３のいづれかに記載の方法。 １５． 型に入れた混合物を４０〜５０℃の温度で硬化させることを特徴とする 請求項１４〜１５のいづれかに記載の方法。 １６． 硬化した耐摩耗ライニング（１３）をカップリングプレート（１１）に 取り付ける前に、その取り付けサイドに粗さ付けすることを特徴とする請求項８ 〜１５のいづれかに記載の方法。 １７． カップリングプレートの耐摩耗ライニング（１３）取り付け面に、前処 理を施すことを特徴とすることを特徴とする請求項８〜１６のいづれかに記載の 方法。 １８． カップリングプレートに耐摩耗ライニング（１３）用の凹状座部を形成 することを特徴とする請求項８〜１７のいづれかに記載の方法。 １９． 耐摩耗ライニング（１３）がカップリングプレートに接着されることを 特徴とする請求項８〜１８のいづれかに記載の方法。 ２０． ２成分系エポキシ樹脂接着剤によって耐摩耗ライニング（１３）を接着 することを特徴とする請求項１９に記載の方法。 ２１． 耐摩耗ライニング（１３）が圧縮下で接着されることを特徴とする請求 項１９又は２０のいづれかに記載の方法。 ２２． 第五輪カプラ（１０）のカップリングプレート（１１）用の耐摩耗ライ ニングとしてＰＴＦＥ又はポリエステル樹脂を含むプレートを使用する方法。 ２３． プレートがリサイクルしたＰＴＦＥを含むことを特徴とする請求項２２ に記載の方法。