MXPA04007538A - Enganche de quinta ruedad que requiere lubricante reducido o ninguno. - Google Patents

Abstract

Un conjunto de enganche de quinta rueda incluye una placa de enganche y un mecanismo de fijacion. La placa de enganche incluye una garganta para recibir un perno de un remolque. El mecanismo de fijacion fija el perno en la garganta e incluye un par de quijadas de fijacion cuya superficie de contacto de quijada de fijacion, la cual hace contacto con el perno, esta tratada con una aleacion que hace obvia la necesidad de un lubricante mientras que se mantiene la vida de desgaste del par de quijadas de fijacion.

Description

Puhlishcd: For two-letler cades and other abbrevialions. rc c.r lo ihe "Guid- — wiih iniemaiumal search repon ancf Notes o Cades and Abbrevialions " appeari g al llw begin- niiig ofea h regular issue af ili l'CI' Gazclie. (88) Dale of publication of tho internalional search reporl: 26 February 2004 ENGANCHE DE QUINTA RUEDA QUE REQUIERE UN LUBRICANTE REDUCIDO O NINGUN LUBRICANTE Antecedentes de la Invención La presente invención está dirigida generalmente a un enganche de quinta rueda y, más específicamente a un enganche de quinta rueda que requiere un lubricante reducido o que no requiere lubricante.

Los enganches de quinta rueda, los cuales son utilizados a través de la industria de camiones, incluyendo un número de componentes móviles, los cuales tienen1 lubricantes requeridos (por ejemplo, grasa) para evitar un desgaste excesivo. En general, los técnicos de servicio han generalmente aplicado los lubricantes a varios componentes del, , enganche de quinta rueda para evitar un desgaste excesivo. Sin embargo, la aplicación de la grasa a la quinta rueda requiere un servicio periódico y un sobre engrasado de la quinta rueda puede potencialmente resultar en un daño al ambiente (por ejemplo un peligro de fuego, contaminación de tormenta y/o agua subterránea) ya que cualquier exceso de grasa debe ser dispersado al ambiente, durante la operación de una unidad de remolque de tractor asociada. En un intento de reducir el uso de lubricante, un número de fabricantes han implementado almohadillas de placa superior de quinta rueda sin grasa, así como plástico libre de grasa y especialmente insertos de bolsa 2 de cojinete y de cierre frontal de metal. Un número de fabricantes de copies también han utilizado capas protectoras que están pintadas o electrogalvanizadas a componentes de quinta rueda para inhibir la corrosión. Sin embargo, en general, estas capas protectoras no han mejorado el desgaste de los componentes o proporcionado lubricidad.

Además en general, los objetos de metal que son expuestos a varias condiciones ambientales sufren de oxidación, corrosión y herrumbre. Típicamente, la superficies de los objetos de metal se han protegido con pintura, chapeado, recubrimiento o galvanizado de las superficies de metal con una capa protectora. Sin embargo, estas técnicas han probado el ser indeseables ya que tales, capas protectoras frecuentemente requieren una remoción parcial y aplicación de otra capa protectora a la superficie del objeto de metal cuando 1.a capa protectora original se ha separado de la superficie del objeto de metal. Como resultado, los investigadores han desarrollado varios otros procesos de materiales de alineaciones a las superficies de objetos de metal. Por ejemplo, un proceso conocido como mejoras de superficie inducidas por láser (LISI) se dirige a hacer una alineación de metal deseado a una superficie de un objeto de metal con un láser. Los aparatos y las técnicas para la mejoría del proceso de mejoras de superficie inducidas por láser se describen en las patentes de los Estados Unidos de América números 4,961,861; 5,985,056; 6,016,227 y 6,229,118, las cuales, son incorporadas aquí por referencia en su totalidad.

Lo que se requiere es un enganche de quinta rueda cuyos componentes exhiban una resistencia- a la corrosión y al desgaste mejorada, mientras que se minimiza la aplicación ¦ de lubricantes aplicados.

Síntesis de la Invención.

Una incorporación de la presente invención se dirige a un conjunto de enganche de remolque que ' incluye una placa de enganche y un mecanismo de cierre. La pla-ca de enganche incluye una garganta que recibe un perno de un remolque. El mecanismo de fijación fija el perno en la garganta e incluye un par de quijadas de fijación cuya,, quijada de fijación cuya quijada de fijación hace contacto con la superficie, que hace contacto con el perno, y se trata con una alineación que hace obvia la necesidad de un lubricante mientras que se mantiene la vida de desgaste del par de quijadas de fijación.

De acuerdo a otra incorporación de la presente invención, un conjunto de enganche de remolque se proporciona el cual incluye una placa de enganche y un mecanismo de fijación. La placa de enganche incluye una garganta para recibir un perno de un remolque y el mecanismo de fijación que fija el perno en la garganta e incluye un inserto de fijación frontal acoplado a la placa de enganche cuyo inserto hace contacto con la superficie, que hace contacto con el perno, está tratada con una alineación la cual hace obvia la necesidad de un lubricante mientras que se mantiene la vida de desgaste del inserto. .

Estas y otras características, ventajas y objetos de la presente invención se entenderán mejor y se apreciarán por aquellos expertos en el arte con referencia a la siguiente descripción, reivindicaciones y cláusulas anexas.

Breve descripción de los Dibujos En los dibujos: La figura 1A es una vista lateral de un tractor de ejemplo que incluye un conjunto de enganche de remolque, La figura IB es una vista de fondo del conjunto de enganche de remolque de la figura 1A.

La figura 1C es una vista lateral de un conjunto de enganche de remolque de la figura 1A.

La figura ID es una vista lateral de una sección transversal parcial del conjunto de enganche de remolque mostrado en la figura IB.

La figura 2 es una vista en perspectiva de una parte de una placa de enganche que incluye las quijadas de fijación tratadas de acuerdo a una incorporación de la presente invención.

La figura 3 es una vista en perspectiva de una parte de una placa de enganche en un área de fijación frontal de un conjunto de enganche de remolque que incluye un inserto tratado de acuerdo a otra incorporación de la presente invención; y La figura 4 es una vista de una parte de una placa de enganche en un área de fijación frontal de un conjunto de enganche de remolque que incluye otro inserto tratado de acuerdo aún otra incorporación de la presente invención.

Descripción Detallada de las Incorporaciones Preferidas La presente invención está dirigida a un conjunto de enganche de remolque (enganche de quinta rueda) que emplea la aplicación selectiva de recubrimientos avanzados y tratamientos de superficie a componentes mecánicos específicos del conjunto de enganche de remolque para proporcionar un desgaste mejorado, una resistencia a la corrosión superior y lubricidad, mientras que se disminuye la necesidad de lubricantes aplicados (por ejemplo grasa) . En varias incorporaciones de la presente invención, las quijadas de fijación del conjunto de, enganche de remolque y el inserto de fijación frontal del conjunto de enganche de remolque son tratadas usando un proceso de mejora de superficie inducida por láser (LISI) . Deberá apreciarse que los conjuntos de enganche de remolque utilizados en los remolques de tractor incluyen una pluralidad de componentes en movimiento, los cuales tienen una aplicación liberal requeridas de lubricantes. De acuerdo a una incorporación de la presente invención, la necesidad' de lubricantes es eliminada en el mecanismo acoplador a través de los tratamientos de superficie de varios componentes asociados con el mecanismo acoplador (por ejemplo el inserto de fijación frontal o un área de fijación frontal de la placa de enganche y de las quijadas de fijación).

De acuerdo a la presente invención, la dirección de las lineas (por ejemplo lineas láser horizontales o verticales) y el espaciamiento de las lineas son seleccionados para proporcionar un desempeño óptimo. En una aplicación, una solución metalizada es producida y la solución metalizada es colocada sobre una superficie de desgaste del componente que va a ser tratado. Desde ese punto, un láser es utilizado para básicamente microsoldar (por ejemplo alineación) la solución a la superficie del componente. La solución puede incluir una variedad de materiales, tal como boruro de titanio con molibdeno, boruro de cromo o cromo con boro. En general, es deseable el poner lineas de material sobre la superficie de metal del componente en una dirección que es paralela a la dirección del desgaste mayor. En esta · manéra, cuando dos superficies se mueven en una relación otra, éstas se mueven paralelas o con las lineas como opuestas perpendiculares a las lineas. También deberá apreciarse que las dimensiones de un componente pueden necesitar ser reducidas- (por ejemplo 0.004 de una pulgada puede ser removido) para acomodar la alineación y mantener las tolerancias adecuadas.

En general, deberá apreciarse que el' tratamiento para el desgaste de todas las superficies de metal de los componentes asociados con los mecanismos de unidad de remolque de tractor que se mueven unas con respecto a las,, otras, puede ser benéfico. Por ejemplo, un cuerno o un enganche de- perno puede ser tratado u otras superficies de desgasto alto, tal como los contactos de buge y/o una orilla de deslizador que corre entre un armazón de deslizador de suspensión de un remolque, pueden beneficiarse de un tratamiento similar como se describe aquí.

La figura 1A muestra un tractor de camión de ejemplo 10, el cual incluye un conjunto de enganche de remolque 20 que tiene una base 24 montada seguramente a un armazón 80, una placa de enganche de remolque 26 montada en forma de pivote sobre la base 24 sobre un eje transversal y un mecanismo de fijación 28 para fijar un perno de remolque convencional en el lugar. Como se mostró, el camión de arrastre 10 incluye un sistema electrónico que incluye tres sensores de · proximidad montados en el conjunto de enganche 20 y un dispositivo de salida 50 montado en una cabina del tractor 10. Deberá entenderse que el sistema electrónico no es parte de la presente invención. Los sensores los cuales pueden incluir un sensor de inclinación 32, un sensor de perno 34 y un sensor de fijación 36, están acoplados al dispositivo de salida 50 por un cable multiconductor 45 y están montados en lugares apropiados al conjunto de enganche de' remolque 20.

Las figuras . IB-ID proporcionan vistas más detalladas del conjunto de enganche de remolque 20 de la figura 1A. El sensor de inclinación 32 puede ser montado sobre una brida 23 de la placa de enganche 26 de manera que un extremo sensor está de cara hacia fuera en una dirección perpendicular a los pernos de pivote 21. La figura 1C muestra la placa de enganche 26 desde ' la combinación con la base 24 en una posición horizontal acoplada 25 y en una desacoplada en la posición de descanso 27 (lineas punteadas). Mediante el montar una placa de metal 85 sobre el armazón 80 en una posición cerca de donde el extremo sensor del sensor de inclinación 32 está colocado cuando la placa de enganche de remolque 26 está en la posición de descanso, el sensor de inclinación 32 detecta la presencia de la placa 85 como una base para determinar que la placa de enganche 26 está inclinada o en una posición de descanso. Cuando el tractor 10 es echado para atrás bajo un remolque, el contacto se hace entre la placa de enganche inclinada 26 y una parte del remolque. Este contacto hace que la placa de enganche 26 gire a una posición acoplada (horizontal) . Cuando el sensor de inclinación 32 subsecuentemente detecta la ausencia de · la placa 85, puede concluirse que la placa de enganche 26 se ha movido de su posición de descanso y que el remolque está en proximidad al conjunto de enganche 20. Alternativamente, el sensor 32 puede ser montado como para detectar el metal cuando la placa de enganche 26 está en la posición acoplada horizontal .

La figura IB muestra el sensor de perno 34 montado en la placa de enganche 26 con un extremo sensor cerca de la garganta 60 formado en la placa de enganche 26, dentro de la cual un perno de remolque 70 está colocado y fijado. La figura ID proporciona una vista lateral de cabeza de una sección transversal parcial que ilustra la ubicación del perno de remolque 70 cuando se coloca adecuadamente en la garganta 60. Como se construyó, el sensor de perno 34 saca una señal de detección cuando la brida inferior del perno de remolque de metal 70 está colocada en la garganta 60, debajo de un plano de fijación 61. Esto es, el sensor de perno 34 está en un plano abajo del mecanismo de fijación 28 y solo detecta el perno 70 cuando la costilla de perno 62 del perno 70 se extiende abajo del plano de fijación 61. La ubicación del sensor de perno 34 10 evita que éste indique que el perno 70 está presente cuando ocurre un acoplamiento alto, lo cual evita que el mecanismo de fijación 28 asegura el perno 70 (por ejemplo el remolque) al conjunto de enganche 20. El mecanismo de fijación 28, el conjunto de enganche 20. es presionado mediante el resorte de compresión para fijar automáticamente y asegurar el perno de remolque 70, tan pronto como entra en la garganta de enganche 60.

La figura IB también muestra el sensor de fijación 36 montado en la placa de enganche 26 de manera que un extremo sensor está en una posición próxima a una posición de aquella de la placa de leva de metal 29 (del mecanismo de fijación 28) cuando en una posición cerrada. En esta manera, el sensor de fijación 36 detecta la presencia de la placa de leva 29 como una base para detectar si el mecanismo de fijación 28 está en una posición fijada y asegurado. Aquellos con una habilidad ordinaria en el arte apreciarán que la presente invención puede ser usada con cualquier tipo de mecanismo de fijación. Deberá notarse que la presente invención puede ser aplicada a conjuntos de enganche de remolque que tienen otras construcciones y no se limitan a ubicaciones de montaje particulares mostradas para los sensores 32, 34 y 36. Además, las varias incorporaciones de la presente invención son igualmente aplicables a los conjuntos de enganche de remolque que no incluyen un sistema electrónico, el cual es utilizado para vigilar el estado del conjunto. 11 La figura 2 muestra varios componentes típicamente asociados con el conjunto de enganche de remolque 20 de la figura 1A. Más específicamente, una vista ¦ parcial de una placa de enganche 26?, con un par sujetado de quijadas de fijación 201A y 201B, las cuales se han alineado usando ·ß1 proceso LISI, son mostradas. Como se mostró en la figura 2, las líneas de las quijadas de fijación 201A y 201B corren en una dirección horizontal. Como se mencionó previamente, dependiendo de la aplicación puede ser preferible que la dirección de las líneas sea dirigida paralela a la dirección del desgaste mayor. Deberá apreciarse que otros procesos con los cuales se hace una aleación de un material resistente al desgaste (por ejemplo metal) que proporciona lubricidad pueden utilizarse y que el proceso LISI no es el único proceso que puede ser utilizado para hacer alineaciones de metal apropiadas,, para los componentes de acero asociados con un conjunto de enganche de remolque. También puede ser benéfico el tratar otros componentes (por ejemplo un yugo, una placa de leva, los pernos de fijación, un eje de yugo, etc.) que experimentan menos desgaste con los recubrimientos horneados comercialmente disponibles, tal como un lubricante de película seca que contiene disulfuro de molibdeno. Los componentes, tal como un rodillo de leva pueden ser endurecidos y rondanas de leva pueden ser de acero inoxidable o de Nylatron™. 12 — La figura 3 ilustra una parte de. una placa de enganche 26b en un área de fijación frontal 303 de un conjunto de enganche de remolque, de acuerdó a una incorporación de la presente invención. Como se mostró en la figura 3, - un inserto de fijación frontal 301 .es conformado para ser recibido en la placa de enganche 26b en el área de fijación frontal 303. Deberá apreciarse que una placa de enganche puede ser configurada de manera que un inserto no es utilizado y en este caso, es deseable el tratar la placa de enganche en el área de fijación frontal con una aleación que resista al desgaste y proporciona lubricidad.

La figura 4 es una vista de una parte de una placa de enganche 26C en un área de fijación frontal 403 de un conjunto de enganche de remolque, de acuerdo a otra incorporación de la presente invención. Como se mostró en la figura 4, un inserto . de fijación frontal 401 está conformado para ser recibido por la placa de enganche 26C en el área de fijación frontal 403 y está fijada a la placa de enganche 26C con un par de sujetadores (por ejemplo los tornillos) 405.

Por tanto, un conjunto de enganche de remolque se ha descrito aquí que emplea una aplicación selectiva de recubrimientos avanzados y de tratamientos de superficie a componentes mecánicos específicos del enganche de quinta rueda para proporcionar el desgaste mejorado, una resistencia a la corrosión y lubricidad las cuales hacen obvia la necesidad de lubricantes aplicados a los componentes asi tratados.

La descripción anterior se considera- que es de las incorporaciones preferidas solamente. La modificación de la invención ocurrirá a aquellos expertos en el arte y a aquellos quienes hacen o usan la invención. Por tanto, se entiende que las incorporaciones mostradas en los dibujos y .que se han descrito arriba son meramente para propósitos ilustrativos y que no se intenta que limiten al alcance de la invención, el cual es definido por las siguientes reivindicaciones como se interpretan de acuerdo a los principios de la ley de patentes, incluyendo la doctrina de equivalentes.

Claims (19)

R E I V I N D I C A C I O N E S

1. Un conjunto de enganche de tractor que comprende : , una placa de enganche con una garganta para recibir un perno de un remolque; y un mecanismo de fijación para fijar el perno en la garganta, en donde el mecanismo de fijación incluye un par de quijadas de fijación cuya superficie de contacto de fijación que hace contacto con el perno está tratada con una alineación que hace obvia la necesidad de un lubricante mientras que se mantiene la vida de desgaste del par de quijadas de fijación.

2. El conjunto tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el mecanismo de fijación incluye un inserto de fijación frontal acoplado a la placa de enganche cuya superficie de contacto de inserto que hace contacto con el perno está tratada con una alineación que hace obvia la necesidad de un lubricante mientras que se mantiene la vida de desgaste del inserto.

3. El conjunto tal y como se reivindica en la cláusula 2, caracterizado porque la aleación es una de boruro de titanio con molibdeno, un boruro de cromo y cromo con boro. 15 · ' ¦

4. El conjunto tal y como se reivindica en la cláusula 2, caracterizado porque la aleación está unida a la quijada de fijación en la superficie de contacto de quijada de fijación y al inserto en la superficie de contacto de inserto a través de un proceso de mejora de superficie inducida por láser (LISI) .

5. El conjunto tal y como se reivindica en la cláusula 4, caracterizado porque el proceso de mejora de superficie inducida por láser es llevado a cabo sobre la superficie de contacto de quijada de fijación y en la superficie de contacto de inserto de manera que las líneas corren paralelas a la dirección de desgaste mayor. ¦

6. El conjunto tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el área de fijación frontal de la garganta de placa de enganche hace contacto con el perno cuando el perno es fijado a la placa de enganche por medio del mecanismo de fijación y en donde el área de fijación frontal de la garganta de placa de enganche que hace contacto con el perno es tratada con la aleación que hace obvia la necesidad de un lubricante mientras que se mantiene la vida de desgaste del área de fijación frontal de la garganta de placa de enganche.

7. El conjunto tal y como se reivindica en la cláusula 6, caracterizado porque la alineación es una de boruro 16 de titanio, con molibdeno, una boruro de cromo y cromo con boro.

8. Un conjunto de enganche de remolque que comprende : un mecanismo de fijación para la fijación del perno en la garganta; y una placa de enganche con una garganta para recibir un perno de un remolque, en donde la placa de enganche incluye un inserto de fijación frontal acoplado a la placa de enganche cuya superficie de contacto de inserto que hace contacto con el perno está tratada con la aleación para obviar la necesidad de un lubricante mientras que se mantiene la vida de desgaste del inserto.

9. El conjunto tal y como se reivindica en la cláusula 8, caracterizado porque el mecanismo de fijación incluye un par de quijadas de fijación cuya superficie de contacto de quijada de fijación que hace contacto con el perno está tratada con una aleación que hace obvia la necesidad de un lubricante mientras que se mantiene la vida de desgaste del par de quijadas de fijación. 17 " ·

10. El conjunto tal y como se reivindica en la cláusula 9, caracterizado porque la aleación es una de boruro de titanio, con molibdeno, un boruro de cromo y cromo con boro.

11. El conjunto tal y como se reivindica en la cláusula 9, caracterizado porque la aleación es unida a la quijada de fijación en la superficie de contacto de quijada de fijación y al inserto en la superficie de contacto. del inserto a través de un proceso de mejora de superficie inducida por láser (LISI).

12. El conjunto tal y como se reivindica en la cláusula 11, caracterizado porque el proceso de mejora de superficie inducida por .láser es llevado a cabo sobre la superficie de contacto de la quijada de fijación y en la superficie de contacto de inserto de manera que,, las lineas corren paralelas a la dirección del desgaste mayor.

13. El conjunto tal y como se reivindica en la cláusula 12, caracterizado porque la aleación es una de boruro de titanio con molibdeno, un boruro de cromo y un cromo con boro .

14. Un conjunto de enganche de remolque comprende: un mecanismo de fijación para fijar el perno en la garganta; y una placa de enganche con una garganta para recibir un perno de un remolque, en donde un área de fijación frontal de la garganta de placa de enganche hace contacto con el perno cuando el perno es fijado en la placa de enganche por el mecanismo de fijación, y en donde el área de fijación frontal de la garganta de placa de enganche que hace contacto con el perno está tratada con una aleación que hace obvia la necesidad de un lubricante mientras que se mantiene la vida de desgaste del área de fijación frontal de la garganta de la placa de enganche .

15. El conjunto tal y como se reivindica en la cláusula 14, caracterizado porque el mecanismo de fijación incluye un par de quijadas de fijación cuya quijada de fijación hace contacto con la superficie que hace contacto con el perno está tratada con una aleación que hace obvia la necesidad de un lubricante mientras que se mantiene la vida de desgaste del par de quijadas de fijación.

16. El conjunto tal y como se reivindica en la cláusula 15, caracterizado porque la aleación es una de boruro y titanio con molibdeno, un boruro de cromo y un cromo con boro.

17. El conjunto tal y como se reivindica en la cláusula 15, caracterizado porque la aleación está unida a la quijada de fijación en la superficie de contacto de quijada de fijación y a la placa de enganche en el área de fijación frontal a través de un proceso de mejora de superficie inducido por láser (LISI9.

18. El conjunto tal y como se reivindica en la cláusula 17, caracterizado porque el proceso de mejora de superficie inducida por láser es llevado a cabo sobre la superficie de contacto de quijada de fijación y en la placa de enganche en el área de fijación frontal de manera que las lineas corren paralelas en una dirección de desgaste mayor.

19. El conjunto tal y como se reivindica en la cláusula 18, caracterizado porque la aleación es una boruro de titanio con molibdeno y un boruro de cromo. 20 El conjunto tal y como se reivindica en la cláusula 18, caracterizado porque la aleación es un boruro de cromo . R E S U M E N Un conjunto de enganche de quinta rueda incluye una placa de enganche y un mecanismo de fijación. La placa de enganche incluye una garganta para recibir un perno de un remolque. El mecanismo de fijación fija el perno en la garganta e incluye un par de quijadas de fijación cuya superficie de contacto de quijada de fijación, la cual hace contacto con el perno, está tratada con una aleación que hace obvia la necesidad de un lubricante mientras que se mantiene la vida de desgaste del par de quijadas de fijación.