JP2008513292A - 電気、空気圧、又は液圧エネルギを伝達するための方法と、エネルギ伝達システム - Google Patents

Abstract

本発明は、第１の車両（１）とこの第１の車両に結合されている第２の車両（３）と、例えばトラクタ車両とトレーラと、の間で、電気、空気圧又は液圧エネルギの伝達をするための方法と、エネルギ伝達システムとに関する。本発明の目的は、部分的に又は完全に損傷したプラグ結合システム（６）を備えていても長い時間にわたって動作が安全な運転状態を可能とする方法とエネルギ伝達システムとを開発することである。この目的は、とりわけ、エネルギ分配ライン（４）のエネルギがエネルギ供給ライン（２）から制御されて導入される方法により達成される。

Description

本発明は、電気、空気圧、又は液圧エネルギを第１の車両と、この第１の車両に結合されている第２の車両、例えば、トラクタとセミトレーラ、との間で伝達するための方法に関する。本発明は、エネルギ伝達システムでも実現される。

通常、第１及び第２の車両は、まず結合を介して機械的に接続される。結合により、例えば、トレーラ側に配置されているキングピンが楔のような傾斜した入口開口を介して中に導入され、共にロックされる、フィフスホイールが意味される。比較的古い車両では、第１の車両に設置されている固定された供給ラインを、運転者が手動でプラグイン結合を使用して第２の車両に接続する。これら供給ラインは、加圧空気ラインと電流伝導ケーブルを含み、時には、液圧ラインを含み、これら供給ラインには、第１の車両のエネルギ供給コードからエネルギが供給される。加圧空気のためのエネルギ供給コードは、例えば、コンプレッサと加圧リザーバとを有し、電力供給のためのエネルギ供給コードは、発電機と蓄電池とを有している。必要とされる特定の電気、空気圧、又は液圧エネルギのためのエネルギ分配コードもトレーラに位置している。

このエネルギ分配コードは、特に、冷凍システム又は可動なフォークリフトトラックのような、追加的なシステムがトレーラに接続されている場合には、別個の消費部分と時にはエネルギ保存装置にも向かうラインを有している。このエネルギ保存装置を、蓄電池又は加圧リザーバとして構成することもできる。

運転者への負担を軽減するために、過去にすでに特別に構成されたプラグイン結合システムにより複数の供給ラインの接続を自動化する努力があった。１つのそのようなプラグイン結合システムは、例えば、ＤＥ １０１ ５５ ０５６ Ａ１に開示されている。この場合、中にプラグが配置されている楔状の支持部材は、旋回し、トレーラのキングピンと係合することができる。結合の過程の間、楔状の支持部材は、形状が相補的でまた楔状の入口開口により向き付けられ、横方向に最終的なロック位置に固定される。この形状係合した固定位置では、可動に取り付けられているプラグソケットが入口開口部の一方の側から延ばされ、支持部材に位置しているプラグと係合する。

本発明は、人の手による介入無しで、プラグイン結合の接続が達成されるこのようなプラグイン結合システムに取り組んでいる。これは、運転中に、磨耗や断裂の理由で、又は車両を運転中の誤りが理由で、プラグイン結合システムで、破損や大きな漏れが生じる可能性があるからである。自動化されたプラグイン結合システムは、トレーラを結合し取外す場合とまた運転中とに生じうる振動と相対的な動きとのために、特にこのことによる影響を受ける。したがって、信頼性のある接触を保障すること、したがって、信頼できるエネルギ伝達を保障することは常には不可能である。このことは、場合によっては、深刻な結果を生じうる。

例えば、加圧空気ラインが漏れると、結果として、加圧空気が突然失われ、トレーラは、突然に、予期せず、完全な制動を受ける。

トラクタトレーラのためのブレーキシステムを備えた他の従来技術は、ＤＥ ３９ ０７ ７６２ Ａ１により開示されており、ブレーキシステムは、トレーラに放出回路を有し、２つの車両の一方に配置されている充填回路を有している。放出回路は、バッテリと、それに連続して接続されている充電及び放電装置と、制御ユニットと、この制御ユニットと相互作用するバルブユニットと、対応するラインとの形態のエネルギ保存装置により形成されている。充填回路は、トラクタのエネルギ源、例えば、発電機、と、充電及び放電回路と、エネルギ保存装置とを有している。ブレーキ過程の間、放電回路のラインを介して、エネルギ保存装置に物理的に近接し、したがって、電流がわずかな電圧降下だけを生じるという理由で、比較的短時間にデザインすることができる、比較的大きな電流が流れる。エネルギ保存装置からのエネルギ出力は、ブレーキがかけられていないときは、充電回路を介して電気エネルギ源により形成される。ブレーキがかけられていない時間は、ブレーキ作動時間よりも非常に長いため、エネルギ保存装置は、その電荷を、ほとんど電圧降下なく、比較的長時間にわたって低電流で補充することができる。

この背景技術に対して、本発明の問題は、プラグイン結合システムが部分的に又は完全に損傷した場合に、長時間、運転操作状態を保つことを可能とする、方法とエネルギ伝達システムとを開発することであった。

この問題は、本発明によれば、エネルギがエネルギ供給コードから規制されてエネルギ分配コードに供給される方法により解決される。

規制された供給の特別の特徴は、閉じた回路である。自動的な制御回路で生じる規制された過程の間、規制量、この場合、例えばエネルギ分配コードの圧力又は電圧、は、従属変数として所定の制御変数、この場合、例えば最小圧力又は最小電圧と比較され、この規制量がこの制御変数に到達するように自動的に影響を与えられる。発生する複数のずれは、擾乱因子の作用、この場合、例えばブレーキシステムからの加圧空気の漏れ又は電気エネルギの熱又は機械的な仕事への転換、により、もしくは、制御量の変化、この場合、例えば比較的まれに新しい最小圧力又は新しい最小電圧の設定により起こされる。

エネルギ保存装置を有している前記エネルギ供給コードへのエネルギ供給のおかげで、前記プラグイン結合システムには、前記エネルギ分配コードから一時的にだけエネルギが供給される。このことは、前記エネルギ供給コードの利用可能なエネルギが以前に規定された最小レベル未満に下がる場合にだけあてはまる。ほとんどの時間、全くエネルギの流れがないため、このことにより前記プラグイン結合システムの複数の構造的な部品への付加が実質的に軽減される。しかしながら、もし、漏れが生じたならば、ある時間の間、例えば次のパーキングエリア又は次の修理店まで、安全に消費ユニットを前記エネルギ保存装置から操作し続けることが常に可能である。

本発明の方法を、前記エネルギ分配コードの利用可能なエネルギが測定され所定の制御変数と比較され、設定信号が発生されこのエネルギ分配コードに配置されているアクチュエータに送信されるような方法で、実行できることが好ましい。このアクチュエータは、電気供給ラインの場合にはスイッチでよく、空気圧又は液圧ラインの場合には逆止め弁でよい。

前記設定信号を前記プラグイン結合システムを介して無線で又は有線で送信することができる。この送信は、前記プラグイン結合システムが半永久的に接続されていることになっているかどうか又は一時的に接続されていることになっているかどうかにもよる。後者の場合には、もし、前記エネルギ保存装置が十分に満たされていれば、このプラグイン結合システムを、分離することができ、この結果、前記プラグとソケットとへの機械的な磨耗をさらに減少させることさえもできる。しかしながら、この方法のためには、前記設定信号又は測定信号の無線での送信だけが可能である。これは、例えば、ラジオ波、赤外線、又は超音波により発生することができる。

この問題は、また、前記エネルギ供給コードとエネルギ分配コードとが自動的な制御回路を形成しているエネルギ伝達システムにより解決される。

このために、このエネルギ分配コードは、測定器を有していてもよく、エネルギ供給コードは、この測定器に接続されている通信装置からの設定信号を受信するアクチュエータを有していてもよい。この測定器は、利用可能な量のエネルギによって測定信号を供給し、この測定信号を前記通信装置に転送する。この通信装置は、前記第１の車両又は第２の車両に配置されることができる。

この通信装置がこの第１の車両に配置されている構成では、前記測定信号は、前記第２の車両から第１の車両に、例えば、無線の方法で、又は、前記プラグイン結合システムにより接続することができる有線を介して、送信される。他方、前記通信装置が前記第２の車両に配置されている場合、前記設定信号は、上述の方法で前記アクチュエータに送信される。

それから、前記通信具が前記通信装置のメモリにセーブされている所定の制御変数よりも低い値を測定した場合は、この通信装置は、常に前記アクチュエータの開いた位置への移動をトリガする。同様に前記通信装置に設定されることができる上限値に到達した後、この通信装置は、前記アクチュエータの閉じた位置への移動をトリガする。前記設定信号の無線送信では、このアクチュエータは、送信する前記通信装置に調整されている受信ユニットを有している。

制御ユニットを前記第１の車両に配置することが望ましいことも証明されている。

第１の好ましい実施形態では、前記制御ユニットは、毎回、制御信号を介して直接、消費部分を作動させ、もしくは、第２の代わりの実施形態では、この制御ユニットは、前記第２の車両に配置されている中央に集中されたトレーラの制御ユニットに制御信号を送ることができ、このトレーラの制御ユニットは、それから特定の消費部分を選択的に制御する。

制御信号の送信は、また無線で又は前記プラグイン結合システムを介して生じることが望ましい。

たいてい、前記プラグイン結合システムは、前記第１の車両に配置されているソケットと、前記第２の車両に配置されているプラグとを有している。これらプラグとソケットとを半永久的に接続できることは、好ましい。このソケットが前記第１の車両に定常的に配置され、プラグが前記第２の車両に配置され、これら第１及び第２の車両が結合され、又は結合が解除された場合に、前記プラグイン結合システムの機械的な接続又は開放が生じるように、このようなプラグイン結合システムを構成することができる。

プラグとソケットとを半永久的に接続する代わりに、これらプラグとソケットとを一時的に接続することもできる。この結果、前記第１及び第２の車両が機械的に互いに結合されていても、プラグとソケットとを解除可能に接続することが可能となる。この場合、前記エネルギ伝達システムは、レイアウトの例として、前記プラグの中に動かされ、又はこのプラグから動かされるための駆動装置が設けられている、可動に取り付けられているソケットを有していてもよい。

よりよく理解するために、本発明は、全てで６つの図面により、より詳細に説明される。

図１は、第１の車両１としてのトラクタと、フィフスホイール１８によりよく知られた方法でこの第１の車両１に結合された第２の車両３としてのセミトレーラとを有する、トラクタトレーラ(Sattelzug)を概略的な上面図で示している。

第１の車両１には、エネルギ供給コード(Strang)２が位置し、第２の車両３には、エネルギ分配コード４が位置し、これらは、本発明のエネルギ伝達システムを共に形成し、例えば、加圧空気を供給するようにデザインされている。電気エネルギを供給するエネルギ伝達システムは、同様に構成されるだろうが、当業者によく知られた異なる構成要素を伴っている。

エネルギ供給コード２には、コンプレッサ１７により加圧空気が供給され、このエネルギ供給コード２は、加圧空気を第１の車両１の回路の中のさらには図示されていない消費部分(Verbraucher)に供給する。この第１の車両のこれら消費部分には、例えば、加圧ブレーキシステムが含まれる。エネルギ供給コード２は、ピークの付加のバランスを取るために加圧タンク２１を有している。

このエネルギ伝達システムは、また、図２と図３とでさらに詳細に説明されるプラグイン結合システム６を有している。エネルギ供給コード２の複数の端部と、前記第２の車両のエネルギ分配コード４とは、このプラグイン結合システム６で係合している。

エネルギ分配コード４は、第１の車両１の加圧タンク２１にその構造的なデザインがとても対応しているエネルギ保存装置７を有している。エネルギ分配コード４は、エネルギ保存装置７からそれぞれの消費部分５に分岐している。図１の表示は、第２の車両３の複数の車輪２８での加圧エアブレーキに関連している。

運転操作では、エネルギ分配コード４には、エネルギ供給コード２に配置され、本例では、耐圧逆止め弁(Absperrventil)であるアクチュエータ１０を開くことによりエネルギ供給コード２を介して、加圧空気が供給され、まずエネルギ保存装置７が満たされる。電気エネルギの供給の場合には、前記アクチュエータをスイッチとしてデザインすることができる。エネルギ分配コード４を占めている圧力は、エネルギ保存装置７の測定器９を介して測定され、測定信号は、第２の車両３に位置する送信器１９からラジオリンクを介して第１の車両１に配置されている受信器２０に送信される。それから、この受信器２０は、圧力の上限と下限とが所定の制御変数として入れられている通信装置１１にこの測定信号を送る。エネルギ分配コード４の所定の上限圧力に到達すると、通信装置１１によりアクチュエータ１０が閉鎖される。

通常、ソケット１４とプラグ１５とを有しているプラグイン結合システム６に、図２に示されている実施形態による可動なソケット１４が装備されているならば、アクチュエータ１０が閉鎖された後に、ソケット１４を引き、プラグイン結合システム６を機械的に分離することが可能である。

運転の間に、ブレーキ動作が、エネルギ分配コード４の圧力損失と共に繰り返し生じ、この圧力損失は、連続して測定している測定器９と通信装置１１とにより、それが圧力の最小限以下に低下した場合に検出される。エネルギ保存装置７を充填するために、ソケット１４がプラグ１５の中に駆動され、アクチュエータ１０が開かれる。

図１では、規制される圧力が常に検出される過程は、通信装置１１の所定の圧力範囲と比較され、また、この圧力範囲に到達するように影響を受けて、自動的な制御回路８として描かれている。

図２は、例として、結合のための準備ができた位置のフィフスホイール１８とキングピン２４とを、キングピン２４をフィフスホイール１８に結合した場合に、支持部材２３が入口開口２２に受容される状態で示している。このために、この支持部材２３は、この入口開口２２に適合された幾何学的形状を有している。それから、第２の車両３へのエネルギ供給とまた制御信号とは、構造的に通信装置１１と結合されているアクチュエータ１０を用いるエネルギ供給コード２を介して、ソケット１４へと伝達される。それから、ソケット１４は、駆動ユニット１６を介して支持部材２３に定常的に配置されている前記プラグの中に駆動され、この結果、エネルギをエネルギ分配コード４に供給する。このプラグイン結合システム６の最大の利点は、第２の車両３に配置されているエネルギ保存装置７に十分な量のエネルギがある限り、運転中でさえ、ソケット１４を引くことが可能であることである。プラグイン結合システム６の係合を解除すると、プラグ１５とソケット１４との両方の磨耗の量が実質的に増加する。

プラグイン結合システム６で接触させる他の可能性は、図３により、断面図で示されている。この場合、支持部材２３は、旋回することができ、プラグ１５を下方端に備えているキングピン２４と係合することができる。キングピン２４がフィフスホイール１８に結合している間、プラグ１５は突き当たって、フィフスホイール１８に定常的に固定されているソケット１４と係合する。図３のプラグイン結合システム６では、モータ駆動の構成要素は、用いられていないが、フィフスホイール１８と係合されたキングピン２４は、係合を解除されえない。もし解除されても、アクチュエータ１０（図１を見よ）によるエネルギの流れが中断されることにより、プラグイン結合システム６への与えられる磨耗はずっと小さい。

図４は、第１の車両１とそれに結合されている車両３との概略的な上面図を示し、エネルギ分配コード４には、キングピン２４と係合しているプラグイン結合システム６を介してエネルギが供給されている。

エネルギ分配コード４は、エネルギ保存装置７を有し、このエネルギ保存装置は、この場合、消費部分５に供給する。この実施形態では、消費部分５を作動させるための制御信号は、第１の車両１に配置されている制御ユニット１２により送信され、第１の送信ユニット２５は、第２の車両３に位置している第２の送信ユニット２６に無線で送信され、そこからトレーラの制御ユニット１３に送信される。各消費部分５は、それ自身の制御ライン２７を介して作動される。制御信号が無線で送信されるおかげで、エネルギ供給装置７が十分にチャージされている(geladenen)場合に、プラグイン結合６を開くことができる。

他方、図５による実施形態では、複数の消費部分５は、連続してリング形状のエネルギ分配コード４に接続されている。消費部分５の作動は、制御ユニット１２により、まず、第１の車両１の中枢トレーラ制御ユニット１３まで生じ、そこから全ての制御部分に同様にリング状に接続されている制御ライン２７のバスシステムを介して生じる。

第３の代替物が図６に記載されており、この図では、エネルギ分配コード４は、図５の実施形態と一致してデザインされている。しかしながら、消費部分５の作動は、それぞれの消費部分５に割り当てられ、特別なトレーラ制御ユニット１３に対応している、特別な第２の送信ユニット２６により生じる。また、図５と図６との実施形態では、プラグイン結合システム６の係合を解除することにより制限時間でエネルギ供給が中断される。

エネルギ伝達システムの構成要素を備えた、共に結合されている第１及び第２の車両の概略的な上面図である。 第１の実施形態によるプラグイン結合システムの斜視図である。 第２の実施形態によるプラグイン結合システムに沿った断面図である。 エネルギ供給コードが各消費部分と制御ラインとに分岐している、共に結合されている第１及び第２の車両の概略的な上面図である。 リング状のラインとしてのエネルギ供給コードとバスシステムとを備えた図４による図である。 リング状のラインとしてのエネルギ供給コードと送信ユニットとトレーラとを各消費部分に備えている図４と図５による図である。

符号の説明

１…第１の車両、 ２…エネルギ供給コード、 ３…第２の車両、 ４…エネルギ分配コード、 ５…消費部分、 ６…プラグイン結合システム、 ７…エネルギ保存装置、 ８…自動制御回路、 ９…測定器、 １０…アクチュエータ、 １１…通信装置、 １２…制御ユニット、 １３…トレーラ制御ユニット、 １４…ソケット、 １５…プラグ、 １６…ソケットのための駆動ユニット、 １７…コンプレッサ、 １８…フィフスホイール、 １９…送信器、 ２０…受信機、 ２１…加圧タンク、 ２２…フィフスホイールの入口開口、 ２３…支持部材、 ２４…キングピン、 ２５…第１の送信ユニット、 ２６…第２の送信ユニット、 ２７…制御ライン、 ２８…トレーラの車輪。

Claims (16)

1. 第１の車両（１）に配置されている少なくとも１つのエネルギ供給コード（２）と、第２の車両（３）に配置されている少なくとも１つのエネルギ分配コード（４）と、を用い、このエネルギ分配コード（４）は、
   複数の消費部分（５）に接続され、
   プラグイン結合システム（６）を介して前記エネルギ供給コード（２）に接続され、
   エネルギ保存装置（７）を有している、
   前記第１の車両（１）と、この第１の車両に結合される前記第２の車両（３）と、例えば、トラクタとセミトレーラと、の間で電気、空気圧、又は液圧エネルギを伝達するための方法において、
   エネルギは、前記エネルギ供給コード（２）から前記エネルギ分配コード（４）に、規制されて供給されることを特徴とする方法。
2. 前記エネルギ分配コード（４）にあるエネルギは、測定され、所定の制御変数と比較され、設定信号が、発生され、このエネルギ分配コード（４）に配置されているアクチュエータに送信されることを特徴とする請求項１の方法。
3. 前記設定信号は、前記プラグイン結合システム（６）を介して無線で又は有線で送信されることを特徴とする請求項１又は２の方法。
4. 前記プラグイン結合システム（６）は、半永久的に接続されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１の方法。
5. 前記プラグイン結合システム（６）は、一時的に結合されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１の方法。
6. 前記第１の車両（１）に配置されている少なくとも１つのエネルギ供給コード（２）と、前記第２の車両（３）に配置されている少なくとも１つのエネルギ分配コード（４）と、を備え、このエネルギ分配コード（４）は、
   複数の消費部分（５）に接続され、
   プラグイン結合システム（６）を介して前記エネルギ供給コード（２）に接続されることができ、
   エネルギ保存装置（７）を有している、
   請求項１乃至５のいずれか１の方法を実行するためのエネルギ伝達システムにおいて、
   前記エネルギ供給コード（２）とエネルギ分配コード（４）とは、自動的な制御回路（８）を形成していることを特徴とするエネルギ伝達システム。
7. 前記エネルギ分配コード（４）は、測定器（９）を有し、前記エネルギ供給コード（２）は、この測定器（９）に接続されている通信装置（１１）からの設定信号を受信するアクチュエータ（１０）を有していることを特徴とする請求項６のエネルギ伝達システム。
8. 制御ユニット（１２）が、前記第１の車両（１）に配置されていることを特徴とする請求項６又は７のエネルギ伝達システム。
9. 前記制御ユニット（１２）は、制御信号を介して前記複数の消費部分を作動させることを特徴とする請求項８のエネルギ伝達システム。
10. 前記制御ユニット（１２）は、制御信号を介して、前記第２の車両（３）に配置され、前記複数の消費部分（５）を制御するトレーラの制御ユニット（１３）と通信することを特徴とする請求項８のエネルギ伝達システム。
11. 前記制御信号の送信は、無線で、又は前記プラグイン結合システム（６）を介して、生じることを特徴とする請求項９又は１０のエネルギ伝達システム。
12. 前記プラグイン結合システム（６）は、前記第１の車両（１）に配置されているソケット（１４）と前記第２の車両（３）に配置されているプラグ（１５）とを有していることを特徴とする請求項６乃至１１のいずれか１のエネルギ伝達システム。
13. 前記ソケット（１４）とプラグ（１５）とは、互いに半永久的に結合されていることを特徴とする請求項１２のエネルギ伝達システム。
14. 前記プラグイン結合システム（６）の機械的な結合又は開放が、前記第１及び第２の車両（１、３）の結合と結合解除との間に生じるように、前記ソケット（１４）は、前記第１の車両（１）に定常的に配置され、前記プラグ（１５）は、前記第２の車両（３）に取り付けられていることを特徴とする請求項１２又は１３のエネルギ伝達システム。
15. 前記ソケット（１４）とプラグ（１５）とは、一時的に接続される請求項１２のエネルギ伝達システム。
16. 前記ソケット（１４）は、移動可能に取り付けられており、このソケットには、このソケット（１４）を前記プラグ（１５）の中に動かし、このプラグ（１５）から動かすための駆動装置（１６）が設けられていることを特徴とする請求項１３又は１５のエネルギ伝達システム。

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