CN101296810A - 用于检测载货车的牵引车与挂车是否连接的传感器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于检测载货车(10)的牵引车与挂车(14)是否连接的传感器装置(20)，所述传感器装置(20)包括具有多个连接片(26)的容器，所述连接片向外径向延伸以在所述容器位于支承板(62)中的孔(80)中时啮合所述挂车(14)的所述支承板(62)的内侧表面。弹簧(24)从所述容器的基座延伸离开端面表面以压在所述挂车的内部壁上，以在所述容器位于所述孔中时将所述连接片偏置成与所述内侧壁接触以维持所述容器在所述孔中的位置。本发明还提供一种用于感测铁质材料的接近度且位于所述容器中的传感器(60)。所述传感器(60)感测由所述牵引车携载的车钩的铁质材料的接近度而不感测所述支承板(62)的铁质材料。

Description

用于检测载货车的牵引车与挂车是否连接的传感器

技术领域

背景技术

在载货车运输行业中，资产追踪已得到广泛的使用。更明确来说，人们对追踪载货车的牵引车及挂车的位置、移动及其它情况的兴趣不断增加。在很多情况下，挂车自身已装备有其自己的追踪及报告装置，例如，一些挂车使用基于GPS定位的服务，且具有用于向远程监测站报告诸如挂车的负荷情况、内部温度、维护计划表及诸如此类的信息的传感器。

在很多实例中，作为这类监测过程的一部分，需要从此类远程位置确定挂车是否实际上连接到牵引车。因此，需要一种可确定此类连接是否存在以使资产追踪装备能够报告检测位置的连接状态的传感器装置。

发明内容

概括地说，本发明揭示一种用于检测载货车的牵引车与挂车是否连接的传感器装置。所述传感器包括具有多个连接片的容器，所述连接片向外径向延伸以在所述容器位于支承板的孔中时啮合所述挂车的所述支承板的内侧表面。所述容器具有在所述容器位于所述孔中时大体上平行于所述支承板的支承端面的端面表面。弹簧从所述容器的基座延伸离开所述端面表面以压在所述挂车的内部壁上以在所述容器位于所述孔中时将所述连接片偏置成与所述内侧壁接触以维持所述容器在所述孔中的位置。本发明还提供一种用于感测铁质材料的接近度且位于所述容器中的传感器。所述传感器感测由所述牵引车携载的车钩的铁质材料的接近度而不是感测所述支承板的铁质材料。

附图说明

图1是具有未连接的牵引车及挂车的载货车的平面图。

图2是图1的载货车的平面图，其中牵引车与挂车连接。

图3是用于感测图1的载货车的牵引车与挂车是否连接的传感器装置的平面图。

图4是图3的传感器装置的端面表面的平面图。

图5是在5-5处截取的图1的挂车的下侧的剖视图，其显示处在用于附接至载货车牵引车的牵引座挂车挂钩的牵引销附近的传感器装置。

图6是在6-6处截取的图1及图5的挂车的剖视部分，其还显示在插入到挂车的支承板中的安装孔中之前的传感器装置。

图7是在7-7处截取的图5的挂车的剖视部分，其显示在插入到挂车的支承板中的安装孔中之后的传感器装置。

图8是图7的挂车的剖视部分，其显示在操作中处于牵引座挂车挂钩的传感器装置及挂车的支承板。

图9是显示图3-8的传感器装置的操作的一个实施例的方块图。

在图式的各种图中，相同的参考编号用于表示相同或类似的部件。另外，显示的部件未必按比例尺绘制，且可出于清晰图解说明或容易说明的目的放大或变形。

具体实施方式

图1及2中分别显示处于未连接状态及连接状态的典型载货车10。载货车10具有牵引车12及挂车14，在所图解说明的实施例中，可通过由牵引车12携载的以已知方式啮合固定到挂车14的牵引销18的牵引座挂钩16而有选择地连接牵引车12及挂车14。虽然以下将主要结合一个传感器实施例来描述牵引车-挂车实施例，但应了解，还可采用其它类型的挂钩布置。例如，挂车往往是以多运输方式间联运的方式移动，其中挂车在其至少一部分旅程中是通过轨道车辆移动的。通常，例如，挂车由起重机移到轨道车辆上，且至少部分地由结构类似于正规牵引座牵引车挂钩的挂钩紧固到位。在此等且类似的实施例中，可使用本文所描述类型的传感器用于感测与轨道车辆的附接。

因此，将传感器装置20提供在挂车14的牵引销18附近处以感测牵引车12何时连接到挂车14。传感器装置20经建造以使其能够以下文中更详细描述的方式安装在挂车14的支承板中的孔中。现在另外参照图3及图4，图3及4中可最佳地看到传感器装置20的细节。

传感器装置20具有含有弹簧24的空心圆柱形本体22，如图3中的最佳所见，所述弹簧从本体22内部分地延伸出。如下文所述，本体22及其伴随特征可由对磁场不传导的任何适合材料注射成型而成。此类材料的实例包括热塑性材料，例如苯乙烯、聚苯乙烯、塑料、尼龙、乙烯、聚乙烯或诸如此类。存在种类繁多的额外适合材料。虽然将本体22描述为具有圆柱形状，但其它形状也可是适合的，例如椭圆形、正方形或诸如此类。另外，本体22显示为空心，但其可以是实心的，此视应用而定。然而，所显示的空心实施例的重量比实心实施例轻。

本体22具有从其周边向外延伸的多个连接片26。虽然在所显示的实施例中，显示了三个等距间隔开的连接片26，但可提供置任何数目的连接片以实现使本体22保持就位所需的特定功能。连接片26可作为制造本体22中的成型过程的一部分而形成。举例来说，可使用二分式模具，其中分型线28一个侧上的结构形成于模具的第一半中而分型线28另一侧上的结构形成于模具的第二半中。

在所显示的实施例中，举例来说，连接片26形成于本体22中的空腔30中。通过用取自空腔30的材料形成连接片26，连接片26的材料将不会在本体22中留下开口，且本体22的完整性可得以维持以由此保护其内部免受润滑脂以及可以其它方式进入的污染物的侵入。因此，连接片可在模具的单个半中制造以从本体22向外延伸以具有端面部分32，所述端面部分位于支撑基座34的端部处且可在使用中弯曲到所需程度。连接片22的端面部分32位于距本体22的支承表面44的凸肩42的距离″D″处，距离″D″对应于支承板的厚度，其中本体22将安装在所述支承板中以将本体22紧夹于其中。

如下文详细描述，为帮助将本体22固定在其安装孔中，在本体22周边的周围提供多个压陷肋36。压陷肋36可具有多个材料层以压在本体22位于其中的孔的壁上，以便一旦就位，本体22便牢固地保持在其中。在所显示的实施例中，压陷肋具有带有显著较小肋部分40的基座部分38。压陷肋的顶部分50可如图所示呈锥形以便提供相对于其在操作中将骑靠的牵引座的滑动能力，如下文所述。

本体22具有大致扁平端面，所述端面提供在操作中将骑靠牵引座的支承表面44。支承表面44的周边边缘呈锥形52以便提供相对于牵引座的滑动能力，如下文所述。

传感器60提供在容器20内以用于感测牵引车12携载的车钩或牵引座挂钩16的铁质材料的接近度。传感器60以如下方式位于容器20中：传感器60感测挂钩的铁质材料而不是感测其中安装容器20的支承板62(图5-8中的最佳所见)的铁质材料的接近度。应了解，可能需要某些实验以确定特定安装的最优位置。

传感器60可包括磁铁64及当存在磁场时操作的簧片开关66。因此，当挂钩16的铁磁材料充分靠近磁铁64及簧片开关66时，其将磁铁64产生的一部分磁场传导到簧片开关66以操作簧片开关66。

虽然可使用各种传感器，但使用如所图解说明的实施例中的磁铁及簧片开关消除了对操作传感器的电力的需要。当然，感测簧片开关的状态需要电力，但无源传感器元件不会耗散用于向远程检测位置(未显示)报告连接状况的相关联电子元件(未显示)的电力。由于可与传感器20配合使用的特定挂车可经历所述传感器未连接到挂车的较长周期，且由于在未连接时间期间相关联的电子元件可依靠备用电池电源，因此传感器类型的选择可能值得特别考虑。一对导线68连接到簧片开关66以使相关联的电子元件能够确定其状态。电线68对可包含在单个绝缘套中，如图所示，其可由乙烯带70或类似物保持就位。

传感器60以及与其连接的到线68的一部分可包封在例如环氧树脂或其它适合的材料等灌封或囊封材料(未显示)中，以将其与水或其它可能偶然进入容器20的有害材料隔离开。举例来说，可将囊封材料倾注到容器20中直到位于其侧壁中的排出孔72的水平并使所述囊封材料在其中硬化。

现在另外参照图5-8，图5-8中图解说明传感器装置20的操作。传感器装置20安装于挂车14的支承板62的孔80中，接近牵引销18。应将孔80和最终位于其中的传感器装置20的位置选择为与下伏拉杆82及84间隔开，但不要离开牵引销18太远以免在连接时无法与牵引座挂钩接触。

在所显示的实施例中，支承板62显示为圆形，且被固定到挂车14的交叉拉杆82及84。然而，如已知的那样，支承板62可以是任何适宜的形状，且可通过任何适合的装置固定到挂车14，其主要功能是提供牵引座挂钩16的支承端面可骑跨的支承表面或端面。通常，润滑脂(未显示)用于支承板62与牵引座挂钩16之间的润滑。

支承板62与挂车14的底盘86间隔开，以在所述支承板与底盘之间提供传感器装置20在使用中所定位的空间。因此，如图6及7中最佳所见，传感器装置20插入到支承板62的孔80中以使得弹簧24接触挂车14的底盘86且压靠在所述底盘上。弹簧24起作用以沿如箭头87所示的支承板62的方向偏置传感器装置。在这种状态下，如图7中最佳所见，连接片26啮合支承板62的内侧表面88以将传感器装置保持在其插入位置中。由于连接片26的支撑基座34可稍许弯曲，因此维持紧密配合。此外，压陷肋36还维持传感器装置20在孔80内的紧密配合。

在图7中所示的位置中，传感器装置20的支承表面44从支承板62的支承端面90向外略微延伸。因此，牵引座16的支承端面可沿箭头92的方向接触支承表面44。此促进在牵引车12与挂车14之间的联接期间牵引座挂钩与支承表面44之间的摩擦作用。这种摩擦作用用于从支承表面44上擦掉润滑脂以使得滑脂中的任何金属屑或微粒将不会导致对传感器的误触发。

由于弹簧24的压缩，当整个传感器装置20被暴露到可由不同设计的牵引座几何结构(其可与所述传感器装置配合使用)施加到其的各种力时，所述传感器装置具有某种程度的依从性。因此，如图8中所见，当将牵引座挂钩16引入到相对于支承板62的操作位置时，如箭头94所示的向上的力施加到传感器装置20上，，使得支承表面44与牵引座挂钩16直接接触。

现在另外参照图9，图9中显示传感器装置20的一个操作实施例。当牵引座挂钩16沿箭头94的方向移动到传感器20附近时，传感器20感测到挂钩中的铁质材料的存在并改变状态。相关联的电子元件96感测到所述状态改变，进而由发射机100经由天线102向远程位置(未显示)传输信号。举例来说，发射机100可以是无线蜂窝电话装置、卫星通信装置或其它适合的装置。

如果需要，那么可视情况提供延迟特征98。时常地，挂车14是通过仅临时连接到将移动的挂车的小型牵引机、牵引车或其它车辆而在货场周围移动。为防止将此类短期连接感测为挂车连接，可在感测功能中引入延迟。可根据特定应用选择所述延迟的时间，举例来说，典型的有用延迟为20分钟。

尽管已以一定程度的特殊性对本发明进行描述及图解说明，但应了解，本揭示内容仅为举例说明的方式编写而成，且可在部件的组合及布置方面对本揭示内容做出众多改变，此并不违背随附权利要求书中所阐明的本发明的精神及范围。

Claims (18)

1、一种用于检测挂车是否连接到挂钩的传感器装置，其包含：

容器；

连接片，其从所述容器延伸以在所述容器位于所述挂车的支承板中的孔中时啮合所述支承板的内侧表面；

所述容器具有在所述容器位于所述孔中时大致平行于所述支承板的支承端面的端面表面；

弹簧，其从所述容器的基座延伸离开所述端面表面以压在所述挂车的内部壁上，以在所述容器位于所述孔中时将所述连接片偏置成与所述内侧壁接触以维持所述容器在所述孔中的位置；及

传感器，其用于感测铁质材料的接近度且位于所述容器中，其中所述传感器感测所述挂钩的铁质材料的接近度而不感测所述支承板的铁质材料。

2、如权利要求1所述的传感器装置，其中所述挂钩是牵引座挂钩。

3、如权利要求2所述的传感器装置，其中所述端面表面具有锥形周边边缘以促进所述端面表面与所述牵引座挂钩的负载支承表面之间的滑动运动。

4、如权利要求1所述的传感器装置，其中所述容器为圆柱形。

5、如权利要求1所述的传感器装置，其进一步包含多个压陷肋，所述压陷肋径向延伸离开所述容器以啮合所述孔的壁来帮助所述容器合适地配合于所述孔中。

6、如权利要求1所述的传感器装置，其中所述传感器包含磁铁及当存在磁场时操作的簧片开关，由此充分靠近所述磁铁及簧片开关的铁磁材料将所述磁铁产生的磁场传导到所述簧片开关以操作所述簧片开关。

7、一种用于检测载货车的牵引车与挂车是否连接的传感器装置，其包含：

容器；

多个连接片，其从所述容器向外径向延伸以在所述容器位于支承板中的孔中时啮合所述挂车的所述支承板的内侧表面；

所述容器具有在所述容器位于所述孔中时大致平行于所述支承板的支承端面的端面表面；

弹簧，其从所述容器的基座延伸离开所述端面表面以压在所述挂车的内部壁上，以在所述容器位于所述孔中时将所述连接片偏置成与所述内侧壁接触以维持所述容器在所述孔中的位置；及

传感器，其用于感测铁质材料的接近度且位于所述容器中，其中所述传感器感测由所述牵引车携载的车钩的铁质材料的接近度而不感测所述支承板的铁质材料。

8、如权利要求7所述的传感器装置，其中由所述牵引车携载的所述车钩是牵引座挂车挂钩。

9、如权利要求8所述的传感器装置，其中所述端面表面具有锥形周边边缘以促进所述端面表面与所述牵引座挂车挂钩的负载支承表面之间的滑动运动。

10、如权利要求7所述的传感器装置，其中所述容器为圆柱形。

11、如权利要求7所述的传感器装置，其进一步包含多个压陷肋，所述多个压陷肋径向延伸离开所述容器以啮合所述孔的壁以致使所述容器合适地配合于所述孔中。

12、如权利要求7所述的传感器装置，其中所述传感器包含磁铁及当存在磁场时操作的簧片开关，由此充分靠近所述磁铁及簧片开的铁磁材料将所述磁铁产生的磁场传导到所述簧片开关以操作所述簧片开关。

13、一种用于检测载货车的牵引车与挂车是否连接的传感器装置，其包含：

圆柱形容器，其材料对磁场大致不传导；

所述不传导材料的多个连接片，每一连接片从所述容器向外径向延伸以在所述容器位于支承板中的孔中时啮合所述挂车的所述支承板的内侧表面；

所述容器具有在所述容器位于所述孔中时大致平行于所述支承板的支承端面的端面表面；

偏置装置，其用于在所述容器位于所述孔中时将所述连接片偏置成离开所述挂车的内部壁而与所述内侧壁接触以维持所述容器在所述孔中的位置；及

位于所述容器中的磁铁及开关，所述开关是当存在磁场时改变状态的开关类型，由此当由所述牵引车携载的车钩的铁质材料接近所述磁铁及开关时，所述磁铁的磁场被传导到所述开关附近以致使所述开关改变状态。

14、如权利要求13所述的传感器装置，其中由所述牵引车携载的所述车钩是牵引座挂车挂钩。

15、如权利要求13所述的传感器装置，其中所述端面表面具有锥形周边边缘以促进所述端面表面与所述牵引座挂车挂钩的负载支承表面之间的滑动运动。

16、如权利要求13所述的传感器装置，其进一步包含多个压陷肋，所述多个压陷肋径向延伸离开所述容器以啮合所述孔的壁以致使所述容器合适地配合于所述孔中。

17、一种用于感测载货车的牵引车与挂车是否连接的设备，其包含：

传感器，其用于检测牵引车挂钩的接近度，如果所述挂钩处在距所述传感器的第一距离内，那么所述传感器具有第一状态，且如果所述牵引车挂钩不在距所述传感器的所述第一距离内，那么所述传感器具有第二状态；

电子检测装备，其经连接以检测所述传感器是处于所述第一状态还是所述第二状态以将所述检测到的状态传输到远程位置；及

延迟电路，其用以延迟所述电子装备检测所述传感器是处于所述第一状态还是所述第二状态。

18、如权利要求17所述的设备，其中所述传感器包含磁铁及开关，所述开关是当存在磁场时改变状态的开关类型，由此当所述牵引车挂钩的铁质材料来到距所述传感器的所述第一距离时，其中所述磁铁的磁场被传导到所述开关附近以致使所述开关改变状态。

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