JP2004099034A - フィフスホイールカップリングのロック状態を表示する装置及びセンサの設置装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操作稼働率の最大化及び誤り信号の最小化を可能にする、ロック状態を表示する装置を、提供すること。第１及び第２のセンサの設置を最適化すること。
【解決手段】ピボット（３）を収容する収容孔と、閉鎖位置において保持位置にロック可能なオペレーティングレバー（４）と、第１の及び第２のセンサ（６，７）が接続されている評価ユニットと、この評価ユニットに接続されている表示ユニットとを具備するフィフスホイールカップリング（１）のロック状態を表示するための装置である。
【選択図】　　　図２

Description

　本発明は、第１及び第２のセンサが接続されている評価ユニットと、この評価ユニットに接続されている表示ユニットとを具備するフィフスホイールカップリングのロック状態を表示するための装置に関する。更に、本発明は、ピボットがロック状態で形状係合で結合することができる相手方であるフィフスホイールカップリングへの、第１及び第２のセンサの設置装置に関する。

　前提部分を形成する従来の技術は、この関連で、DE 198 20 139 A1である。この公報では、ロッキング機構（Verschlussmechanismus）及び固定機構（Sicherungsmechanismus）を有するフィフスホイールカップリングの整然とした閉鎖及び固定をモニタする方法及び装置が記載されている。この公報では、ロッキング機構の状態をモニタする第１のセンサと、固定機構の状態を直接又は間接にモニタする第２のセンサとが設けられている。第１のセンサは、誘導性の近接スイッチとして、ロッキングバーの下面に設けられており、ロッキングバーに対するピボットの位置をモニタすることが意図されている。ピボットが余りに高い位置に連結された場合、ピボットはロッキングバーの上にある。このことによって、誤り検出の可能性が高くなっている。実際には、第１のセンサのこのような位置決めは欠点であることが明らかになった。何故ならば、まず、ロッキングバーを閉じねばならず、その後はじめて、ロッキングバーに対するピボットの位置を検知することができるからである。このことの結果として、ピボットが誤って位置決めされたとき、ロッキングバーの、及びロッキングバーに設けられた第１のセンサの摩耗及び損傷の増大が生じる。何故ならば、ロッキングバーは、車両の操作中でも、第１のセンサへも伝達されるかなりの衝撃荷重に晒されているからである。他の弱点は可動に敷かれたケーブルである。第２のセンサとしては、同様に、固定機構を外れに対し防止するロッキング機構をモニタする誘導性の近接スイッチが用いられる。この目的のために、ロッキング機構の舌部がモニタされる。この舌部は、オペレーティングレバーがカムによって固定されてなる閉鎖位置にロッキング機構が留まっているときにのみ、センサの検出範囲にある。センサ装置の極めて重要な欠点は以下のことに見られる。すなわち、信号の誤った伝達が繰り返し生じることである。何故ならば、フィフスホイールカップリングの主要部分が鋼で製造されており、オペレーティングレバーの作動によって、多数の他の部材が第２のセンサに対する自らの位置を変え、そのことによって、誤り信号を発信するからである。
ドイツ特許公開公報第198 20 139 A1

　この理由から、操作稼働率の最大化及び誤り信号の最小化を可能にする、ロック状態を表示する装置を、提供するという課題が本発明の基礎になっている。

　他の課題は、第１及び第２のセンサの設置を最適化することにある。

　上記課題は、ピボットを収容する収容孔と、閉鎖位置において保持位置にロック可能なオペレーティングレバーと、第１及び第２のセンサが接続されている評価ユニットと、この評価ユニットに接続されている表示ユニットとを具備するフィフスホイールカップリングのロック状態を表示するための装置によって解決される。本発明に基づき、第１のセンサは収容孔の領域に設けられており、ピボットを検出し、これに対し、第２のセンサは、オペレーティングレバーに取着されている磁石と協働する、磁石に対し感度の高いセンサを有し、２つのセンサは異なった作動機構に基づいている。

　２つのセンサ、例えば近接スイッチ及び磁石に対し敏感なセンサが異なった作動機構に基づいているとき、場合によっては相互の影響のみならず故障の可能性も最小にされる。

　表示ユニットに表示可能なカップリング状態に関して、通常の作動では、まず２つの状態が生じる。第１の状態では、第１のセンサによってピボットが検出され、第２のセンサによってオペレーティングレバーの閉鎖位置が確認される。

　第２の状態では、第１のセンサはピボットを全然認識せず、第２のセンサはオペレーティングレバーの開放位置を知らせる。すなわち、トラクタは、現在、トレーラーなしに、フィフスホイールカップリングが連結準備のできた状態で走るのである。

　ピボットが存在するときにオペレーティングレバーが開放位置にある場合、あるいはピボットが存在しないときにオペレーティングレバーが閉鎖位置にある場合、表示ユニットによって誤り検出が運転者に信号で示される。

　第１のセンサをフィフスホイールカップリングの収容孔に、好都合には、ロッキングバーに向かい合っている領域に位置決めすることによって、第１のセンサは、少ない摩耗のみに晒される領域にある。連結過程中に、トラクタは、上方のカラーと、フィフスホイールカップリングのロッキングバーに係合する小径の中間部分と、下方のカラーとを有するピボットを、トラクタのフィフスホイールカップリングに結合するために形成されている、停止しているトレーラーの前へバックする。第１のセンサは、今や、ロッキングバーを閉じることなしに、例えば、収容孔に既にあるピボットの下方のカラーを検知することができる。ピボットが誤り位置にあるときは、運転者は、フィフスホイールカップリングの開放位置において、ピボットの水平方向及び垂直方向に正確な位置が第１のセンサによって検出されるまで、まず、修正を行なうことができる。

　第２のセンサの場合、磁石に対し感度の高いセンサが用いられることが意図されている。この目的のためには、例えば、オペレーティングレバーの適切な位置にある磁石と協働するリードセンサ又はホールセンサが適切である。この場合、磁石が、固定式に取着された第２のセンサの方向に動くのは好ましい。通常は、フィフスホイールカップリングに他の磁石はないのであるから、誤り信号は最小にされる。

　表示ユニットがトラック・トラクタの運転室に設けられていることは好ましい。表示ユニットを運転室にかように設置することにより、運転者は、フィフスホイールカップリングに対するピボットの位置又は運転者席から認識可能な領域におけるオペレーティングレバーの位置に関する情報を得る。それ故に、運転者は、連結又は切離しの際に、上記の情報を知るために、運転室を離れる必要がない。更に、オペレーティングレバーの位置は、運転中にも及び、特に、長時間の休憩の後に、運転者に継続的に表示される。

　上記課題は、まず、ピボットがロック状態で形状係合で結合することができる相手方であるフィフスホイールカップリングに設けられた第１のセンサによって解決される。ピボットを収容するカップリングプレートは相補的に形成された収容孔を有し、ピボットは上方のカラーと、ロッキングバーに係合する小径の中間部分と、下方のカラーとを有する。本発明に基づき、第１のセンサは、カップリングプレートの下方の、収容孔の領域に設けられており、ピボットを検出する。極めて重要な利点は、永続的な動きに晒されていない、動かないように敷かれたケーブルと、センサのより少ない衝撃荷重と、固定式の取付による誤り検出のより少ない可能性とである。

　第１のセンサがピボットの下方のカラーを検出することは好都合である。まず、下方のカラーは、例えば小径の中間部分とは異なり、僅かな摩耗のみに晒されている。それ故に、長い作動時間後もセンサと下方のカラーとの間の一定の間隔がある。ピボットの下方のカラーを検出するという他の利点は、第１のセンサが、保護された領域において、フィフスホイールカップリングのカップリングプレートの下方に設けられていることができることにある。

　第１のセンサが、連結されたピボットの下方のカラーに径方向に向かい合っていることは、好都合である。このことによって、空間でのすべての３つの方向におけるピボットの誤り位置又は不在を認識することができる。

　第１のセンサが、ロッキングバーに向かい合っている領域に設けられていることは、好ましい。車両の通常の操作では、ピボットの小径の中間部分はロッキングバーに接触している。それ故に、２つの部材における摩耗は長時間後に生じてしまい、場合によっては部材を交換する必要がある。収容孔の、ロッキングバーに向かい合っている領域は、後退の場合にのみ接触しているので、非常に僅かに摩耗する。従って、ロッキングバーの交換は、第１のセンサを取り外し、次いでコストをかけて新たに調整する必要なしに、従来のように行なうことができる。他の利点は、ロッキングバーの予めの作動なしにピボットの検知を行なうことができ、従って、フィフスホイールカップリング及び特にロッキングバーを、ピボットが誤り位置にあるときは作動させず、このことによって、損傷に対し保護することにある。

　第１のセンサが近接スイッチを有することは好都合である。近接スイッチは誘導性をもって作動するセンサのみを意味する。このような近接スイッチは安価に製造することができ、技術的に完成されており、鋼で製造された通常の部材と協働することができる。それ故に、通常のピボットを用いることができる。

　上記課題は、ピボットを収容するフィフスホイールカップリングへの、第２のセンサの設置装置であって、カップリングプレートの下方に設けられたロッキングバーはピボットを回転自在にロックし、ロッキングバーはロッキング機構によって開放位置又は閉鎖位置にもたらされることができ、ロッキング機構は閉鎖位置において保持位置にロック可能なオペレーティングレバーを有し、第２のセンサは、オペレーティングレバーの保持位置を検出するために、カップリングプレートの下面に取着されてなる設置装置によって、解決される。本発明に基づき、ここでは、第２のセンサは、オペレーティングレバーに取着されている磁石と協働する、磁石に対し感度の高いセンサを有する。

　前記の近接スイッチとは異なり、リードセンサ又はホールセンサは磁石に対し敏感なセンサを意味する。このようなセンサは、磁界が存在するときは反応し、従って、自らの位置を変える、隣り合う鋼製の部材に対しては比較的鈍感である。

　特別な実施の形態では、オペレーティングレバーは、揺りテコと、この揺りテコにおいて側方に移動可能でありオペレーティングレバーを固定するグリップレバーとを有することができ、磁石はグリップレバーに設けられている。

　このような実施の形態はフィフスホイールカップリングの片手での操作を可能にし、このことにより、開放位置と閉鎖位置との交替を可能にする。この場合、揺りテコは、従来通りに、機械式に、例えばギザギザ状のリセスによって固定される。このリセスはフィフスホイールカップリングの壁部又はカムの後方に係合する。今や、揺りテコを外へ回動させることができ、このことにより、ギザギザ状のリセスを壁部から取り外すために、グリップレバーを揺りテコに対し側方に移動せねばならない。このことによって、グリップレバーに設けられた磁石は第２のセンサに対し自らの位置を変え、このことにより、磁石に対し感度の高いセンサへ影響を及ぼす。

　磁石は、好ましくは、オペレーティングレバーの、カップリング側の端部に、特に好ましくはグリップレバーのカップリング側の端部に設けられている。この設置装置によって、第２のセンサは、フィフスホイールカップリングの下方の、保護された箇所に収納されることができる。フィフスホイールカップリングを片手で操作するための前記の実施の形態にセンサを取着することは、更に、第２のセンサが同時にレバー機構従ってまた揺りテコを検出し、それ故に、揺りテコの領域での故障が同様に認識される、という利点を有する。

　第２のセンサがカップリングプレートへ固定式に取着されていることは好都合である。このことによって、センサ自体、接続ケーブル及びはんだ接続はより僅かな機械的負荷に晒されている。

　２つの図面を参照して本発明の実施の形態を詳述する。図１には、収容孔２（図２を参照せよ）に設けられているピボット３を有するフィフスホイールカップリング１の中央領域の縦断面図が示されている。ピボット３は、実質的に、上方のカラー１１と、その下方にある小径の中間部分１２と、下方のカラー１４とを有する。ピボット３をフィフスホイールカップリング１と形状係合で結合させるために、カップリングプレート１０に回動自在に取り付けられたロッキングバー１３が、ピット３の中間部分１２に係合する。

　補強リブ２１に保護されるように取り付けられた第１のセンサ６は、連結されたピボット３に対し径方向に整列した状態にある。このセンサは無接触でピボット３の下方のカラー１４を検出し、電気信号を第１のセンサ用ライン２２を介して評価ユニット５に送信する。第１のセンサ用ライン２２の他に、第２のセンサ７（図２を参照せよ）の第２のセンサ用ライン２３も評価ユニット５に接続されている。評価ユニット５からはデータライン２４が、例えば、トラクタの運転室（両者とも図示せず）に延びており、そこで表示ユニット８に接続されている。

　図２は、底面図で、ロッキング機構１６が係合しているカップリングプレート１０の下面１７を示している。ロッキングバー１３は、ピボット３があるときは、閉じ位置にある。収容孔２では、ロッキングバー１３に向かい合っている領域１５で、第１のセンサ６が補強リブ２１に収納されている。

　ロッキングバー１３は、ロッキング機構１６によって、開放位置と図示した閉鎖位置との間で移動される。この移動はフィフスホイールカップリング１から突出しているオペレーティングレバー４によって引き起こされる。このオペレーティングレバーは２部に構成になっており、片手での操作を可能にする。オペレーティングレバー４は、詳しくは、揺りテコ１８と、この揺りテコにおいて側方に移動可能に取り付けられたグリップレバー１９とを有する。グリップレバー１９の、図示した、引き出された位置では、レバー用開口部２５に十分に空間がある。それ故に、揺りテコ１８を、同様に、側方に移動して、突起２６の、カム２７の後方へのフックによってロックすることができる。グリップレバー１９を解放すると同時に、グリップレバーはグリップレバー用引張りばね２８によって、オペレーティングレバー４の、カップリング側の端部２０の方向に引っ張られて、レバー用開口部２５をほとんど完全に塞ぐ。それ故に、オペレーティングレバー４は追加的に固定されている。

　この固定は、今や、グリップレバー１９の、カップリング側の端部２０に設けられた磁石９によってモニタされる。この磁石はカップリングプレート１０の下面１７に固定されたセンサ７と協働する。オペレーティングレバー４の複数の部材又はカム２７の材料の破損が生じれば、グリップレバー１９がその位置から移動し、従ってまた、振動に基づいて、ロッキングバー１３が外れるだろう。この場合、既に、グリップレバー１９がその位置から移動すると同時に、磁石９と第２のセンサ７との間隔は拡大し、このことが、表示ユニット８により運転者に表示されるだろう。

ピボット及び第１のセンサを有するフィフスホイールカップリングの縦断面図である。 第１及び第２のセンサを有するフィフスホイールカップリングの底面図である。

符号の説明

１…フィフスホイールカップリング、２…収容孔、３…ピボット、４…オペレーティングレバー、５…評価ユニット、６…第１のセンサ、７…第２のセンサ、８…表示ユニット、９…磁石、１０…カップリングプレート、１１…上方のカラー、１２…中間部分、１３…ロッキングバー、１４…下方のカラー、１５…ロッキングバーに向かい合っている領域、１６…ロッキング機構、１７…カップリングプレートの下面、１８…揺りテコ、１９…グリップレバー、２０…カップリング側の端部、２１…補強リブ、２２…第１のセンサ用ライン、２２…第１のセンサ用ライン、２３…第２のセンサ用ライン、２４…データライン、２５…レバー用開口部、２６…突起、２７…カム、２８…グリップレバー用引張りばね。

Claims (11)

1. ピボット（３）を収容する収容孔（２）と、閉鎖位置において保持位置にロック可能なオペレーティングレバー（４）と、第１及び第２のセンサ（６，７）が接続されている評価ユニット（５）と、この評価ユニット（５）に接続されている表示ユニット（８）とを具備するフィフスホイールカップリング（１）のロック状態を表示するための装置において、
   　前記第１のセンサ（６）は前記収容孔（２）の領域に設けられており、前記ピボット（３）を検出し、前記第２のセンサ（７）は、前記オペレーティングレバー（４）に取着されている磁石（９）と協働する、磁石に対し感度の高いセンサを有し、前記２つのセンサ（６，７）は異なった作動機構に基づいていることを特徴とする装置。
2. 前記表示ユニット（８）はトラック・トラクタの運転室に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. ピボット（３）がロック状態で形状係合で結合することができる相手方であるフィフスホイールカップリング（１）への、第１のセンサ（６）の設置装置であって、前記ピボット（３）を収容するカップリングプレート（１０）は相補的に形成された収容孔（２）を有し、前記ピボット（３）は上方のカラー（１１）と、ロッキングバー（１３）に係合する小径の中間部分（１２）と、下方のカラー（１４）とを有してなる設置装置において、
   　前記第１のセンサ（６）は、前記カップリングプレート（１０）の下方の、前記収容孔（２）の領域に設けられており、前記ピボット（３）を検出することを特徴とする設置装置。
4. 前記第１のセンサ（６）は、前記ピボット（３）の前記下方のカラー（１４）を検出することを特徴とする設置装置。
5. 前記第１のセンサ（６）は、連結された前記ピボット（３）の前記下方のカラー（３）に径方向に向かい合っていることを特徴とする請求項３又は４に記載の設置装置。
6. 前記第１のセンサ（６）は、前記ロッキングバー（１３）に向かい合っている領域（１５）に設けられていることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１に記載の設置装置。
7. 前記第１のセンサ（６）は、近接スイッチを有することを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１に記載の設置装置。
8. ピボット（３）を収容するフィフスホイールカップリング（１）への、第２のセンサ（７）の設置装置であって、カップリングプレート（１０）の下方に設けられたロッキングバー（１３）は前記ピボット（３）を回転自在にロックし、前記ロッキングバー（１３）はロッキング機構（１６）によって開放位置又は閉鎖位置にもたらされることができ、前記ロッキング機構（１６）は、前記閉鎖位置において保持位置にロック可能なオペレーティングレバー（４）を有し、前記第２のセンサ（７）は、前記オペレーティングレバー（４）の保持位置を検出するために、前記カップリングプレート（１０）の下面（１７）に取着されてなる設置装置において、
   　前記第２のセンサ（７）は、前記オペレーティングレバー（４）に取着されている磁石（９）と協働する、磁石に対し感度の高いセンサを有することを特徴とする設置装置。
9. 前記オペレーティングレバー（４）は、揺りテコ（１８）と、この揺りテコにおいて側方に移動可能であり前記オペレーティングレバー（４）を固定するグリップレバー（１９）とを有してなる設置装置において、
   　前記磁石（９）は前記グリップレバー（１９）に設けられていることを特徴とする請求項８に記載の設置装置。
10. 前記磁石（９）は、前記オペレーティングレバー（４）の、カップリング側の端部（２０）に設けられていることを特徴とする請求項８又は９に記載の設置装置。
11. 前記第２のセンサ（７）は前記カップリングプレート（１０）へ固定式に取着されていることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１に記載の設置装置。

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