CN102123905A - 联结操作中确定公路挂车与半挂车相对于彼此位置的系统 - Google Patents

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Abstract

一种配备有用于确定公路挂车相对于半挂车的位置的系统(13)的公路挂车-半挂车组合(1)。主销(5)适配至半挂车(3)的底部，单元(11)适配至位于公路挂车(7)上的牵引座联结件(9)的底部。主销(5)的底部具有凹部(15)，构成单元(11)的一部分的枢轴(17)可插入所述凹部中。枢轴具有螺丝起子状的端部，而凹部(15)具有与枢轴相适合的形状。如果在联结操作期间公路挂车处在相对于半挂车呈一定角度的状态，则枢轴在插入凹部时会扭转，直至枢轴被完全容置在凹部中为止。这种扭转角的大小是公路挂车相对于半挂车所处的角度。

Description

联结操作中确定公路挂车与半挂车相对于彼此位置的系统
技术领域
本发明涉及一种用于在公路挂车联结至半挂车期间确定公路挂车与半挂车相对于彼此的位置的系统，其包括可以安装在半挂车底部的主销和可以安装在公路挂车的牵引座联结件(fifth wheel coupling)上的单元。
背景技术
公知有许多确定公路挂车相对于半挂车的位置的系统。然而，在公路挂车被联结至半挂车(semi-trailer)之前，这些系统无法确定所述位置。这类系统其中之一见于专利文献US-A-2004/0017285。该公知的系统具有固定地附接至主销(king pin)的同心齿轮(concentric gear)，并且还具有可枢转地连接至公路挂车的另一齿轮，该另一齿轮与附接至主销的齿轮啮合。当公路挂车相对于半挂车的位置改变时，公路挂车围绕主销转向并且所述另一齿轮围绕其轴线转动。对所述另一齿轮的转动进行测量，并基于这种测量确定公路挂车相对于半挂车的位置。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种在开头段落中所限定的类型的紧凑且牢固的系统，通过该系统，不仅能够在公路挂车已经联结至半挂车之后，而且也可在该联结操作期间确定公路挂车相对于半挂车的位置。为此目的，根据本发明的系统的特征在于，在主销的底部设有凹部或在主销的底部设有枢轴，单元包括适配到凹部中的枢轴或包括设有适配枢轴的凹部的构件部，枢轴或构件部可沿轴向相对于单元的其余部分转动和位移，所述凹部和枢轴的形状使得枢轴能够在仅一种状态或两种状态下紧密地适配到凹部中，其中枢轴当插入凹部时自身转动至使枢轴完全适配到凹部中的状态中的一种状态，或构件部当贴靠在枢轴上时自身转动至使枢轴完全适配到凹部中的状态中的一种状态。由此，枢轴自身寻找进入凹部。通过测量枢轴与凹部相对于彼此的扭转角，可以确定公路挂车相对于半挂车的位置。
枢轴与凹部适当形成为彼此接合的一个实施例的特征在于，枢轴具有螺丝起子状的端部，而凹部具有与枢轴相适合的形状。枢轴的边缘则优选被倒圆。
根据本发明的系统的另一实施例的特征在于，所述单元包括位移装置，该位移装置用于使枢轴或构件部沿轴向位移。在主销已经被容置在牵引座(fifth wheel)联结件的中心开口中之后，所述单元位于所述中心开口的下方；当枢轴插入主销中的凹部中或构件部贴靠在(stick)主销上的枢轴上时，枢轴或构件部向上运动。
所述单元优选包括扭转测角器(twist angle meter)，扭转测角器用于测量枢轴或构件部的扭转角。
如果两部分(一方面为枢轴，另一方面为凹入的构件部或主销)相对于彼此的转动，相对于这两个部件完全彼此适配的位置不超过35度，则枢轴或构件部分别自身寻找进入凹部或贴靠在枢轴上。如果公路挂车在超过35度的角度(例如直角)联结至半挂车，则这些部件不会彼此完全贴靠。
解决此问题的根据本发明的系统的一个实施例的特征在于，所述单元还包括转动装置，该转动装置用于使枢轴或构件部转动一角度。操作人员能够在35至90的角度可选地转动枢轴或构件部，使得这些部件最终处在它们相对于彼此自身进行寻找的位置。这种经过预先作用(pre-effected)的扭转角通过扭转测角器被自动地加至此后待测量的扭转角。
本发明还涉及一种公路挂车-半挂车组合，其中的公路挂车包括牵引座联结件而半挂车配备有能够联结至牵引座联结件的主销，该公路挂车-半挂车组合配备有根据本发明的系统。
根据本发明的公路挂车-半挂车组合的一个实施例的特征在于，牵引座联结件设有中心开口和凹部，该凹部从所述中心开口起向外周变宽以在联结操作期间容置主销；所述单元适配至牵引座联结件的底部，使得枢轴或构件部处于牵引座联结件中的中心开口的下方。因此，所述单元始终恰好位于主销下方，使得所述单元的枢轴或构件部可以始终被容置在位于主销内的凹部中或可贴靠在位于主销上的枢轴上。
根据本发明的公路挂车-半挂车组合的另一实施例的特征在于，公路挂车设有驱动单元，该驱动单元联结至牵引座联结件上的单元；在枢轴已经被完全容置在凹部中之前，所述驱动单元不开始工作。驱动单元例如可以驱动以下部件：
·半挂车的自动转向车轴；
·公路挂车上的角镜(cornering mirror)；
·公路挂车上的角倒车灯(cornering reversing lamp)；
·用于联结公路挂车与半挂车之间的电线和空气致动器线缆的自动联
结系统。
为了防止事故，在枢轴已经完全进入并固定在凹部中且由此已经测量到正确的扭转角之前，不得驱动所有这些部件。
附图说明
以下基于根据本发明的公路挂车-半挂车组合和系统的实施例的一个示例，同时参考附图，详细说明本发明，在附图中：
图1示出了包括根据本发明的系统的公路挂车-半挂车组合的一部分；
图2示出了沿图1中的线II-II所取的公路挂车-半挂车组合的剖视图；
图3示出了上述系统的主销；并且
图4示出了上述系统的单元。
具体实施方式
图1和图2分别简要示出了在公路挂车联结至半挂车之前根据本发明的挂车-半挂车组合1的一部分的立体图，以及在挂车已经联结至半挂车之后沿线II-II所取的剖视图。主销5适配至半挂车3的底部，单元11适配至位于公路挂车7上的牵引座联结件9的底部。上述的主销和单元构成部分的用于测量半挂车相对于公路挂车的位置的系统13。
主销5的底部具有凹部15(见图2)，构成单元11的一部分的枢轴17可插入所述凹部中。该枢轴17可沿轴向在位置A与位置B之间运动；在位置A，枢轴被完全容置在凹部中(此位置的意思应理解为枢轴的端部碰触凹部的底部的位置)；在位置B，枢轴完全离开凹部。
单元11在牵引座联结件9中的中心开口19的位置处于牵引座联结件的下方(见图1)。从该中心开口19延伸出变宽的凹部21；凹部21用于在公路挂车7联结至半挂车3的操作期间捕获主销5，并将主销5导引至中心开口19。
枢轴17呈螺丝起子的形状(见图4)，主销5中的凹部15呈与枢轴17相适合的形状(见图3)。枢轴仅在一个方位(position)，即联结方位(还有相对于该方位转动180度的另一方位，然而这在实际中不会发生)可被凹部15完全容置。如果枢轴17以相对于此联结方位扭转的方位被插入凹部15中，枢轴将朝向联结方位运动。枢轴和凹部的形状使得枢轴自动地寻找枢轴在凹部中的位置。为此目的，枢轴17的边缘被倒圆(rounded off)。枢轴自动地寻找其位置直至达到相对于联结状态(coupling state)转动35度的方位为止。
如果半挂车恰好位于公路挂车之后，枢轴相对于凹部处于联结状态，则当枢轴插入凹部时枢轴不会扭转。如果半挂车并非恰好位于公路挂车之后，而是公路挂车处在相对于半挂车呈一定角度的状态，则当枢轴插入凹部时枢轴会扭转，直至枢轴被完全容置在凹部中为止。这种扭转角的大小就是公路挂车相对于半挂车所处的角度。
为了将枢轴17插入凹部15中，单元11包括位移装置23(见图4)，位移装置23例如为容纳在单元的壳体25中的螺线管；单元11还包括转动装置，该转动装置与螺线管结合以在公路挂车与半挂车之间存在较大的角度且枢轴无法再自动寻找枢轴位置时于联结操作之前使枢轴17转动。单元11还包括扭转测角器27，扭转测角器27测量枢轴17所扭转的角度。扭转测角器27例如为光学传感器，其对枢轴17上的多个标记29经过的次数进行计数。
系统还包括驱动单元31(见图1)，该驱动单元联结至单元11的扭转测角器并且根据探测到的枢轴的扭转角来驱动例如公路挂车上的角镜或倒车灯。
虽然以上已基于附图描述了本发明，然而应该清楚，不应以任何方式或方法将本发明限定成附图所示的实施例。本发明也可在由权利要求所限定的本质和范围内扩展至与附图所示的实施例不同的所有实施例。

Claims (14)

1.一种用于在公路挂车联结至半挂车期间确定所述公路挂车与所述半挂车相对于彼此的位置的系统，该系统包括能够安装在所述半挂车的底部的主销以及能够安装在所述公路挂车的牵引座联结件上的单元，其特征在于，在所述主销的底部设有凹部或在所述主销的底部设有枢轴，所述牵引座联结件上的所述单元包括适配到所述凹部中的枢轴或包括具有供所述枢轴适配于其中的凹部的构件部，所述枢轴或构件部能够沿轴向相对于所述单元的其余部分转动和位移，所述凹部和枢轴的形状使得所述枢轴在仅一种状态或两种状态下紧密地适配到所述凹部中，其中所述枢轴当插入凹部时自身转动至使所述枢轴完全适配到所述凹部中的状态中的一种状态，或所述构件部当贴靠在所述枢轴上时自身转动至使所述枢轴完全适配到所述凹部中的状态中的一种状态。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述枢轴具有螺丝起子状的端部，而所述凹部具有与所述枢轴相适合的形状。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述枢轴的边缘被倒圆。
4.如权利要求1、2或3所述的系统，其特征在于，所述牵引座联结件上的所述单元包括位移装置，所述位移装置用于使所述枢轴或所述构件部沿轴向位移。
5.如前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述牵引座联结件上的所述单元包括扭转测角器，所述扭转测角器用于测量所述枢轴或所述构件部的扭转角。
6.如前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述牵引座联结件上的所述单元还包括转动装置，所述转动装置用于使所述枢轴或所述构件部转动一角度。
7.一种公路挂车-半挂车组合，其中的公路挂车包括牵引座联结件而半挂车配备有能够联结至所述牵引座联结件的主销，其特征在于，所述公路挂车-半挂车组合包括如前述权利要求中任一项所限定的系统，其中在所述主销的底部设有凹部或在所述主销的底部设有枢轴，所述牵引座联结件上的所述单元包括适配到所述凹部中的枢轴或包括具有供所述枢轴适配于其中的凹部的构件部，所述枢轴或构件部能够沿轴向相对于所述单元的其余部分转动和位移，所述凹部和枢轴的形状使得所述枢轴在仅一种状态或两种状态下紧密地适配到所述凹部中，其中所述枢轴当插入凹部时自身转动至使所述枢轴完全适配到所述凹部中的状态中的一种状态，或所述构件部当贴靠在所述枢轴上时自身转动至使所述枢轴完全适配到所述凹部中的状态中的一种状态。
8.如权利要求7所述的公路挂车-半挂车组合，其特征在于，所述枢轴具有螺丝起子状的端部，而所述凹部具有与所述枢轴相适合的形状。
9.如权利要求8所述的公路挂车-半挂车组合，其特征在于，所述枢轴的边缘被倒圆。
10.如权利要求7、8或9所述的公路挂车-半挂车组合，其特征在于，所述单元包括位移装置，所述位移装置用于使所述枢轴或所述构件部轴向位移。
11.如前述权利要求7至10中任一项所述的公路挂车-半挂车组合，其特征在于，所述单元包括扭转测角器，所述扭转测角器用于测量所述枢轴或所述构件部的扭转角。
12.如前述权利要求7至11中任一项所述的公路挂车-半挂车组合，其特征在于，所述单元还包括转动装置，所述转动装置用于使所述枢轴或所述构件部转动一角度。
13.如前述权利要求7至12中任一项所述的公路挂车-半挂车组合，其特征在于，所述牵引座联结件设有中心开口和从所述中心开口起向外周变宽以在所述联结操作期间容置所述主销的凹部，所述单元适配至所述牵引座联结件的底部，使得所述枢轴或所述构件部处于所述牵引座联结件中的所述中心开口的下方。
14.如前述权利要求7至13中任一项所述的公路挂车-半挂车组合，其特征在于，所述公路挂车设有驱动单元，该驱动单元联结至所述牵引座联结件上的所述单元，所述驱动单元直至所述枢轴已经被完全容置在所述凹部中才开始工作。
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