CN114555391A

CN114555391A - 耦接系统

Info

Publication number: CN114555391A
Application number: CN202080071502.7A
Authority: CN
Inventors: 马里奥·塞巴斯蒂安·科斯特
Original assignee: SAF Holland GmbH
Current assignee: SAF Holland GmbH
Priority date: 2019-09-10
Filing date: 2020-09-09
Publication date: 2022-05-27
Also published as: DE102019124263B4; US20220332154A1; EP4028313B1; WO2021048189A1; DE102019124263A1; EP4028313A1

Abstract

一种用于牵引车的耦接系统(1)，其包括至少一个传感器(50)，优选多个传感器(50)，并且还包括牵引座装置，其中，所述牵引座装置具有牵引座板(10)和至少一个轴承座(30)，其中，所述牵引座板(10)具有拖车面(12)和进入口(14)，其中，所述拖车面(12)具有向外指向法线(N12)，其中，所述进入口(14)沿进入方向(E)延伸，其中，所述牵引座板(10)以能够围绕横向轴线(Q)相对于所述轴承座(30)枢转的方式被支承，其中，所述轴承座(30)具有接触面(32)，其中，所述接触面(32)位于接触平面(A)中，其中，所述传感器(50)间接和/或直接地以非接触的方式检测围绕横向轴线(Q)的俯仰角，并且其中，所述传感器(50)被布置成紧邻牵引座板(10)。

Description

耦接系统

技术领域

本发明涉及一种尤其具有牵引座装置(Sattelkupp lungsanordnung)的耦接系统。

背景技术

牵引座装置在现有技术中是众所周知的，并且用于能够接收拖车的主销并能够将力从牵引车传递到该主销。这些牵引座装置被设计为使得牵引座装置的牵引座板可以围绕横向轴线相对于牵引车枢转。牵引座板围绕横向轴线相对于牵引车的位置角在业内也称为俯仰角。对该俯仰角的了解可以提供特别是关于关键驾驶情况的信息。为了确定俯仰角，已知的最好方法是使用空间密集且容易出错的测量系统。

发明内容

因此，本发明的目的是明确说明一种紧凑的并且能够以简单的方式测量牵引座板的俯仰角的耦接系统。

该目的通过根据权利要求1的耦接系统和根据权利要求14的商用车辆来解决。

根据本发明，用于牵引车的耦接系统包括至少一个传感器(优选多个传感器)，并且还包括牵引座装置，该牵引座装置具有牵引座板和至少一个轴承，尤其是轴承座，该牵引座板具有拖车面和进入口，拖车面具有向外指向法线，进入口沿进入方向延伸，牵引座板被支承成能够相对于轴承围绕横向轴线枢转，轴承具有接触面，该接触面位于接触平面中，传感器间接地和/或直接地以非接触的方式感测围绕横向轴线的俯仰角，并且传感器被布置成紧邻牵引座板。根据本发明的耦接系统旨在被布置在牵引车上。耦接系统包括至少一个传感器，优选地包括多个传感器，其中，该传感器(优选，所有传感器)以非接触的方式操作。非接触式传感器的特征尤其在于，传感器能够利用反向面或测量面非接触地检测测量值。例如，照相机、激光或超声波传感器是本发明意义上的非接触式传感器类型，其可以布置在根据本发明的耦接系统中。除了非接触式传感器外，耦接系统还包括牵引座装置，该牵引座装置具有至少一个牵引座板和一个轴承座或轴承。该牵引座板具有至少一个拖车面和进入口。该牵引座板的拖车面在耦接状态下用于支撑半拖车。换句话说，拖车面可以是牵引座板的表面，半拖车在耦接状态下位于该拖车面上。拖车面具有向外指向法线。如果一法线以远离相关表面的方式指向，则该法线是向外指向法线。由于拖车面不必完全平坦，拖车面的相关外向法线是整个拖车面的平均法线。特别是，在安装状态或耦接状态下，拖车面的这个向外指向法线被对准为使得当在理想的平坦表面上行驶时，其与重力加速度的矢量相反。换句话说，特别是在理想的行驶过程中，拖车面可以被定向为与水平面平行。除拖车面外，牵引座板还具有进入口。该进入口的目的是允许将主销插入在其中，以实现或能够使半拖车耦接或使半拖车耦接到牵引座耦接板或牵引座耦接装置中。进入口沿进入方向延伸。进入方向尤其是如下方向，半拖车的主销必须在该方向上移动以便能够从非耦接状态转换到耦接状态。替代地或附加地优选地，进入方向也可以是牵引座装置在理想的直线行驶期间的移动方向。耦接状态尤其指如下状态，在该状态下，半拖车的主销已处于其相对于牵引座板的最终位置。在该最终位置，牵引力和横向力尤其可以从牵引座装置传递到主销。耦接状态是如下状态，在该状态下，半拖车经由牵引座装置耦接到牵引车，使得牵引力和横向力可以在拖车和牵引车之间传递。牵引座装置的牵引座板被支承成能够相对于轴承座或轴承围绕横向轴线枢转。横向轴线尤其是垂直于进入方向和拖车面的向外指向法线的轴线。牵引座装置的轴承座或轴承用于相对于接触平面支撑牵引座装置。为此目的，轴承座或轴承具有至少一个接触面。该接触面被布置或定向成位于接触平面中。通过相对于轴承座或相对于轴承围绕横向方向可枢转地支承牵引座板，能够确保在牵引车和被牵引的半拖车之间实现一定的枢转运动，特别是在不平坦的道路上。牵引座板围绕横向轴线的枢转运动或旋转运动的扭转或位置被称为俯仰角。耦接系统的非接触式传感器被配置为使得其可以间接和/或直接地以非接触的方式检测围绕横向轴线的俯仰角。例如，这可以通过测量拖车面相对于接触平面的距离和/或该距离的变化来完成。替代地或附加地优选地，这种测量也可以通过传感器与磁极转子(Polrad)相互作用来进行，从而也可以测量围绕横向轴线的俯仰角。为了实现特别紧凑、易于安装和简单的俯仰角测量方法，根据本发明所述的耦接系统的传感器被布置成紧邻牵引座板。在上下文中，术语“被布置成紧邻牵引座板”应理解为耦接系统的用于非接触式检测俯仰角的至少一个传感器(优选，所有传感器)被布置成距牵引座板的最大距离为0.5m，优选0.3m，并且特别优选0.2m。然而，在上下文中，应该注意，为了确定传感器是否“被布置成紧邻牵引座板”，只有耦接系统的那些执行或打算执行俯仰角的非接触测量的传感器是相关的。

有利地，耦接系统包括多个传感器，其中，所述多个传感器间接和/或直接地以非接触的方式检测和/或确定围绕横向轴线的俯仰角。由于大量的传感器，可以实现高冗余度和/或俯仰角的测量精度的增加。有利地，每个单独传感器的测量值因此能够自行确定或指示俯仰角。换句话说，耦接系统因此可以包括多个俯仰角传感器。替代地或附加地优选地，一些传感器只能与其他传感器结合以确定或指示俯仰角。

优选地，至少一个传感器被布置和/或固定在轴承上，尤其在轴承座上，且/或其中至少一个传感器被布置和/或固定在牵引座板上。换句话说，优选地，至少一个传感器直接机械地固定至牵引座板或者固定至轴承座或轴承。特别地，如果一传感器在牵引座板或者轴承座或轴承的旋转和/或运动期间与相应组件一起执行所有运动，则该传感器被布置和/或固定在轴承座或轴承或者牵引座板上。这可能意味着，例如，如果相关传感器被布置和/或固定在牵引座板上，则该传感器将跟随牵引座板的任何俯仰或平移运动。通过将传感器布置在轴承座或轴承上，可以为传感器提供特别简单的电缆布线和电力供应，从而可以节省成本。通过将传感器布置在牵引座板上，尤其可以实现保护传感器免受外部影响。这特别高度适用于如下情况：传感器被布置在牵引座板的在拖车面的向外指向法线的方向上与拖车面对立的表面上。

有利地，至少一个传感器被布置在横向轴线上且/或至少一个传感器被布置成与横向轴线相交，其中，传感器尤其是角度传感器。通过将传感器布置在横向轴线上或布置成与横向轴线相交，获得了特别紧凑的测量装置。此外，可以直接且立即测量俯仰角，从而使测量特别可靠。在上下文中，“传感器与横向轴线相交”是指传感器被布置成使得传感器所占据的体积的至少一部分与横向轴线相切且/或被横向轴线在其假想路线上贯穿。然而，应该注意的是，横向轴线的假想路线对于贯穿或相切已经是决定性的。传感器可以被设计为角度传感器，使得传感器可以直接确定俯仰角。

有利地，至少一个传感器是电感性和/或电容性传感器。通过使用电感性或电容性传感器，俯仰角的测量特别不受污染影响，因为电容性和电感性传感器对污染的反应都极其特别不敏感。特别优选地，用于测量俯仰角的所有传感器都是电感性和/或电容性传感器。

特别优选地，俯仰角测量系统的所有传感器能够互换。这可以例如通过耦接系统的具有相同设计的所有传感器来实现。特别地，这可以提高系统的可维护性，因为不必储存大量不同的传感器。

优选地，至少一个传感器与磁极转子一起形成测量系统，其中磁极转子不能相对于牵引座板和/或相对于轴承(尤其相对于轴承座)围绕横向轴线旋转。换句话说，耦接系统的至少一个传感器可以与磁极转子一起形成与制动器中的ABS系统具有类似设计的测量系统。为此目的，磁极转子尤其连接到牵引座板或者轴承座或轴承，由此传感器可以同时被布置另一组件上(轴承或轴承座或者牵引座板)，因此可以以简单的方式检测传感器和磁极转子之间的围绕横向轴线的相对运动。这形成了特别可靠的角度测量传感器或角度测量系统。有利地，传感器和/或磁极转子被布置成使得它们形成牵引座装置或耦接系统的在横向轴线的方向上至少一个远端。换句话说，这可以意味着磁极转子和/或传感器在横向轴线的方向被布置在最外侧。这尤其可以提高可维护性和/或减少装配工作量。

有利地，至少一个传感器确定拖车面在接触平面的法线方向上到接触平面的距离。接触平面的相关法线是接触平面的指向牵引座板的方向。例如，该法线可以尤其在围绕横向轴线的俯仰角为0°时平行于牵引座板的拖车面的向外指向法线。通过确定拖车面到接触平面的距离，可以在知晓传感器尤其在进入方向上到横向轴线的距离的情况下很容易地间接确定俯仰角。然而，在上下文中，应该指出的是，拖车面与接触平面之间的距离的确定不必直接进行。相反，该测量也可以间接进行。这种情况例如是：传感器和所使用的测量面与拖车面或接触平面之间具有确定且已知的距离。换句话说，接触平面的法线方向上的距离测量可以通过确定牵引座板的表面与轴承座或轴承的表面之间的距离来间接进行，其中，这些表面到拖车面或接触平面的距离是已知的。例如，传感器可以被布置在轴承座上，该传感器与牵引座板的测量面在计量上相互作用，其中，测量面尤其被布置在拖车面下方，并且传感器到接触平面的距离以及测量面到拖车面的距离分别是已知的。有利地，对距离的确定起决定性作用的传感器被布置成在与接触平面的向外指向法线基本平行的测量方向上测量距离。尤其在接触平面的法线和测量方向之间形成的最大角对应于牵引座板围绕横向轴线的最大可能俯仰角时，测量方向基本上平行于接触平面的法线。有利地，无论俯仰角的大小如何，传感器的测量方向被定向成平行于接触平面的法线或平行于拖车面的向外指向法线。由此，能够以特别低的测量误差来确定俯仰角。在上下文中，可以理解的是，在耦接系统中也可以存在多个传感器，它们可以相互独立地、计量地测量接触平面和拖车面之间的距离。这尤其增加了测量的冗余。

在有利的改进例中，至少两个传感器确定拖车面在接触平面的法线方向上到接触平面的距离，其中优选地，一个传感器在进入方向上被布置在横向轴线的前方，并且另一个传感器在进入方向上被布置在横向轴线的后方。通过使用至少两个用于距离测量的传感器，可以实现特别可靠的俯仰角测量。通过在进入方向的方向上在横向轴线前方布置一个传感器并且在横轴后方布置一个传感器，通过比较这两个传感器，可以特别简单和可靠地确定俯仰运动的方向(正俯仰运动或负俯仰运动)。这种对符号方向的识别尤其可以作为测量的进一步冗余标准，使得通过这种测量传感器的布置类型，可以提高测量的准确性或可靠性。

在优选实施例中，所述至少两个传感器在进入方向上到横向轴线的距离相同。换句话说，这可以意味着传感器在进入方向上到横向轴线的距离相同。传感器的这种等间距使得能够通过观察差异简单有效地确定测量误差。

有利地，传感器确定拖车面在接触平面的法线方向上到接触平面的距离，其中为此目的，传感器与牵引座板的测量面计量地相互作用，其中，该测量面被设计为与拖车面对立。换句话说，这可以意味着，用于确定距离的传感器在计量上与牵引座板的测量面相互作用，该测量面被布置在拖车面下方。因此，测量面可以被设计具有指向接触平面的向外指向法线。通过在拖车面下方形成测量面，可以实现该测量面受到特别保护以免受污染和/或机械影响。替代地或附加地优选地，测量系统也可以被设计为使得测量传感器被布置在牵引座板的与拖车面对立的表面上，其中，与传感器相互作用的测量面被布置在轴承座或轴承上，或形成轴承座或轴承的一部分。这允许传感器以能够抵御机械影响和/或污染的方式安装。

有利地，牵引座板相对于轴承，特别是相对于轴承座，尤其在接触平面的法线和/或横向方向和/或拖车面的法线的方向上不能移动。通过这种方式，可以实现对牵引座板的特别安全的支撑。在上下文中，“不能移动”意味着防止平移运动，使得旋转运动仍然是可能的。

本发明的另一方面可以涉及包括如上所述的耦接系统的商用车辆。

附图说明

本发明的其他优点和特征可以在以下参考附图的描述中看出。除非明确排除，否则所示实施例的单独特征也可用于其它实施例。

图1示出耦接系统的剖视图；

图2示出耦接系统的后视图；并且

图3示出耦接系统的俯视图。

具体实施方式

图1示出了耦接系统1，其包括牵引座板10和轴承座30以及至少一个传感器50。牵引座板10相对于轴承座30围绕横向轴线Q被支承。轴承座30具有两个接触面32，它们位于接触平面A中。轴承座30具有两个测量面16，它们分别在进入方向E上被布置在横向轴线Q的前方和后方。这些测量面16具有向外指向法线，所述法线平行于接触平面的法线NA和/或拖车面12的向外指向法线N12。传感器50与这些测量面16中的每一者在计量上相互作用。在所示实施例中，测量传感器50被布置在牵引座板10的与拖车面12对立的表面上。替代地或附加地优选地，这些测量系统(传感器50和测量面16)也可以被设计为使得测量系统的传感器50被布置在轴承座30上并且测量面16是牵引座板10的表面。换句话说，至少一个测量系统因此可以被设计为使得传感器50和测量面16相对于附图所示的实施例进行互换。牵引座板10的拖车面12具有向外指向法线N12。在围绕横向轴线Q的俯仰角例如为0°的理想位置，如图1所示，拖车面12的向外指向法线N12以平行于接触平面A的法线NA的方式对准。在理想位置，这两个法线与进入方向E垂直，并且与横向轴线Q垂直。特别地，拖车面12的向外指向法线N12、进入方向E和横向轴线Q可以形成右手坐标系(不仅是在理想位置)。

图2示出了耦接系统1在进入方向E上的后视图。牵引座板10具有拖车面12以及进入口14，其中，进入口14沿进入方向E延伸。牵引座板10由轴承座30支撑，以便能够围绕横向轴线Q相对于接触平面A枢转。为了能够无接触地检测绕横向轴线Q的俯仰角，耦接系统1具有角度传感器50，该角度传感器布置成与横向轴线Q相交。

图3示出了根据本发明所述的耦接系统1的进一步实施例。图3示出了逆着拖车面12的向外指向法线N12的视图。牵引座板10具有进入口14，该进入口14形成在牵引座板10的两个牵引座角状部之间并且沿进入方向E延伸。牵引座板10具有拖车面12，该拖车面12在耦接状态下用于支撑半拖车。牵引座板10被间接或直接地支撑，使得其可以相对于轴承座30围绕横向轴线Q枢转。耦接系统1的轴承座30是在所示实施例中的耦接系统1的仅有支撑元件。为了能够确定绕横向轴线Q的俯仰角，图3中示出的耦接系统1具有传感器50，该传感器50被设计为角度传感器。

附图标记列表

1 耦接系统

10 牵引座板

12 拖车面

14 进入口

16 测量面

30 轴承座

32 接触面

50 传感器

A 接触平面

E 进入方向

N12 拖车面的向外指向法线

NA 接触平面的法线

Q 横向轴线

Claims

1.一种用于牵引车的耦接系统(1)，其包括至少一个传感器(50)，优选多个传感器(50)，并且还包括牵引座装置，

其中，所述牵引座装置包括牵引座板(10)和至少一个轴承，所述轴承尤其是轴承座(30)，

其中，所述牵引座板(10)具有拖车面(12)和进入口(14)，

其中，所述拖车面(12)具有向外指向法线(N12)，

其中，所述进入口(14)沿进入方向(E)延伸，

其中，所述牵引座板(10)以能够围绕横向轴线(Q)相对于所述轴承枢转的方式被支撑，

其中，所述轴承具有接触面(32)，所述接触面(32)位于接触平面(A)中，

其中，所述传感器(50)间接和/或直接地以非接触的方式检测和/或确定围绕所述横向轴线(Q)的俯仰角，以及

其中，所述传感器(50)被设置成紧邻所述牵引座板(10)。

2.根据权利要求1所述的耦接系统(1)，

其中，所述耦接系统(1)包括多个传感器(50)，

其中，所述多个传感器(50)间接和/或直接地以非接触的方式检测和/或确定围绕所述横向轴线(Q)的俯仰角。

3.根据前述任一项权利要求所述的耦接系统(1)，

其中，至少一个传感器(50)被布置和/或固定在所述轴承上，尤其在所述轴承座(30)上。

4.根据前述任一项权利要求所述的耦接系统(1)，

其中，至少一个传感器(50)被布置和/或固定在所述牵引座板(10)上。

5.根据前述任一项权利要求所述的耦接系统(1)，

其中，至少一个传感器(50)被布置在所述横向轴线(Q)上，且/或

其中，至少一个传感器(50)被布置成与所述横向轴线(Q)相交，

其中，所述传感器(50)尤其是角度传感器。

6.根据前述任一项权利要求所述的耦接系统(1)，

其中，至少一个传感器(50)是电感性和/或电容性传感器(50)。

7.根据前述任一项权利要求所述的耦接系统(1)，其中，所述俯仰角测量系统的所有传感器(50)能够互换。

8.根据前述任一项权利要求所述的耦接系统(1)，

其中，至少一个传感器(50)与磁极转子一起形成测量系统，所述磁极转子不能够相对于所述牵引座板(10)和/或相对于所述轴承，尤其相对于所述轴承座(30)围绕所述横向轴线(Q)旋转。

9.根据前述任一项权利要求所述的耦接系统(1)，

其中，至少一个传感器(50)确定所述拖车面(12)在所述接触平面的法线(NA)的方向上到所述接触平面(A)的距离。

10.根据权利要求9所述的耦接系统(1)，

其中，至少两个传感器(50)确定所述拖车面(12)在所述接触平面的法线(NA)的方向上到所述接触平面(A)的距离，

其中，优选地，一个传感器(50)在所述进入方向(E)上被布置在所述横向轴线(Q)的前方，而另一个传感器(50)在所述进入方向(E)上被布置在所述横向轴线(Q)的后方。

11.根据权利要求9所述的耦接系统，

其中，所述至少两个传感器(50)在所述进入方向(E)上到所述横向轴线(Q)的距离相同。

12.根据前述任一项权利要求所述的耦接系统，

其中，传感器(50)确定所述拖车面(12)在所述接触平面的所述法线(NA)的方向上到所述接触平面(A)的距离，

其中，为此，所述传感器(50)与所述牵引座板(10)的测量面(16)在计量上相互作用，

其中，所述测量面(16)被形成为与所述拖车面(12)对立。

13.根据前述任一项权利要求所述的耦接系统，

其中，所述牵引座板(10)不能相对于所述轴承，尤其相对于所述轴承座(30)，尤其在所述接触平面的所述法线(NA)和/或所述横向方向(Q)和/或所述拖车面(12)的所述法线(N12)的方向上移动。

14.一种包括根据前述任一项权利要求所述的耦接系统(1)的商用车辆。