JP2008516844A - 電気的及び／又はニューマチック式コンポーネントを有する複数のモジュールから構成された貨物自動車のエレクトロニューマチック式のセントラルユニット - Google Patents

Abstract

本発明は電気式及び／又はニューマチック式のコンポーネントを有する複数のモジュール（ＥＡＣ、ＥＣＰＢ、ＴＣＭ、ＥＬＣ）から構成された貨物自動車用のエレクトロ−ニューマチック式のセントラルユニットに関する。本発明では、個々のモジュール（ＥＡＣ、ＥＣＰＢ、ＴＣＭ、ＥＬＣ）は、互いに規定された状態で、解離可能に結合されたモジュールケーシング（２，４，６，８）に収納されており、該モジュールケーシングには規格化されたニューマチック式の接続部（１０，１２）と電気的な接続部（１４）とが配置され、モジュールケーシング（２，４，６，８）を結合する場合に互いに向き合ったモジュールケーシング（２，４，６，８）の結合面（１６，１７）に配置された前記接続部（１０，１２，１４）が直接的な電気的及びニューマチック式の接続を相互に形成するように構成されている。

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載した、貨物自動車のエレクトロ−ニューマチック式のセントラルユニットであって、電気的及び／又はニューマチック式のコンポーネントを有する複数のモジュールから成り、個々のモジュールが互いに規定された状態で解離可能に結合されたモジュールケーシングに収納され、該モジュールケーシングに規格化されたニューマチック式の接続部と電気的な接続部とが、モジュールケーシングの結合に際して互いに対応配置された、互いに向き合ったモジュールケーシングの結合面に配置された接続部が互いに直接的な電気的及びニューマチック式の接続を構成するように、配置されている形式のものに関する。

最近の貨物自動車のニューマチック式の構成は今日では複数の電気的及び／又はニューマチック式のコンポーネントを含み、これらのコンポーネントには圧縮空気が供給可能であると共にこれらのコンポーネントは電気的な制御装置を有している。これらのコンポーネントの多くは個別の装置として実現され、互いに結合されて種々の構成度及び構成コンビネーションを成すことができる。しかしこの場合には各装置にてニューマチック式の導管と継手とに個別に圧縮空気が供給されなければならない。さらにこのような装置の多くは個有の電気的な制御装置を有し、それぞれ個有の電気的な導体を介してエネルギと電気的な信号とが供給される。さらに制御装置の各々は個別に電圧供給のため、過電圧保護のため、誤極保護のため、ＥＳＤ保護のため、ＣＡＮインタレースのため等の回路を備えていることが必要でかつウォッチドッグを備えたマイクロプロセッサを有している。

さらに複数のエレクトロ−ニューマチック式のコンポーネントが１つの共通のケーシング内に統合され、１つの制御装置と１つのニューマチック式の及び電気的な供給装置しか必要でないようにも構成されている。しかし、この処置では、構成度に応じたヴァリエーションの多様化が欠点である。同時に統合された１つのシステムにおける欠陥に際して全装置が交換されなければならない場合には修理費用が上昇する。

ＤＥ３３２７００５Ａ１号には互いに結合された複数の単個ブロックから成る液圧式の分配器が記載されている。各単個ブロックは圧力導管と液体貯蔵部への戻し導管とのための接続部を有している。隣り合う単個ブロックの互いに接続しようとする接続開口は適合する個所に配置されている。

ＤＥ１９９０７６６７Ｃ１号からは取付けプレートの上に種々のエレクトロ−ニューマチック式装置、例えば空気乾燥機、トレーラ制御弁、過剰弁等が個別に配置され、個々の装置の間を延びるニューマチック式及び電気的な導体が個別に敷設されなければならないセントラルユニットが公知である。そこに同様に固定されたソケット条片はこれに対し単にニューマチック導体を受容するためだけにしか役に立たない。

相応に形成されたＵＳ２００４／０１４５２３７Ａ１号による空気処理装置の場合には一連のモジュールが中間片を介して制御装置に接続されている。中間片は電気的及びニューマチック式の信号をモジュールから制御装置に導くためにしか役に立っていない。この中間片の故障は必然的にシステム全体の故障を意味する。

ＥＰ１４００７０２Ａ２号には複数の並べて配置された監視モジュールが共通の別個のバスシステムを介して制御モジュールに接続されているニューマチック装置が記載されている。この場合、バスシステムは複数の、それぞれ１つの監視モジュールに対応配置された、ここでは条片エレメントとして構成された複数のバス構成ブロックから成っている。この構成ブロックは電気的な信号のデータ交換だけにしか役立たない。

ＥＰ１０８１３８９Ａ２号には電磁的な弁を有し、該弁が互いにフランジ結合された個別の分岐ブロックを介して並べて配置されており、分岐ブロックがニューマチック式及び電気的な信号を伝送するが、機能的に影響を及ぼしたり又は変化させないエレクトロ−ニューマチック装置が記載されている。

先に述べた公知技術ではしたがって、本来の機能モジュールから離れて構成されかつ専ら電気的及びニューマチック式の信号の分岐もしくは伝送に役立つ構成グループもしくはモジュールが存在している。しかし、この処置はモジュールを接合する場合に、互いに接続される必要のある比較的に多数の電気的及びニューマチック式の接続部の存在が条件である。これは不都合な欠陥の蓄積につながる。さらに専ら電気的及び／又はニューマチック式の信号を伝送するために役立つ構成グループの故障はシステム全体の故障となる。

これに対し本発明の課題は貨物自動車のために構成されたセントラルユニットを、当該セントラルユニットがより高い使用有効度を有するように改良することである。

前記課題は本発明によれば請求項１の特徴により解決された。

発明の利点
電気的及びニューマチック式の接続が個々のモジュールを結合することで自動的に、例えばモジュールケーシングを互いに接合する際に係合させられる差込み及び／又は接触接続によって得られるので、付加的な別の接続導体は必要ではない。これは当該セントラルユニットのきわめて好適な製作と製造とをもたらす。

この場合には一貫したニューマチック通路、例えば片側から中央の圧力源に接続されなければならないニューマチック式の供給通路を構成するか又は空気準備ユニット自体がセントラルユニットの統合されたモジュールを成しかつ／又は一貫した電気的な導体を構成することができる。接続部は運転中に不動に相互に結合されたモジュールケーシングの間の結合面に直接的に位置しているのでコストのきわめて安い解決が可能である。さらにこのような規格化された電気的及びニューマチック式の接続部を有するモジュールではエレクトロ−ニューマチック式のセントラルユニットを多様性のヴァリエーションで構成することを可能にする。又、故障したモジュールだけを交換すればよいのでこのようなセントラルユニットの修理もコスト的に有利である。このような形式で個別のモジュールのように取扱うことのできるコンパクトなセントラルユニットが得られる。

電気的及びニューマチック式の接続が得られるためには、モジュールケーシングが規定された状態で互いに結合され、互いに対応する電気的及びニューマチック式の接続部が規格化され、つまり、それぞれのエネルギ形態−電気的又はニューマチック式−に応じて同じ接続度を有し、組込み状態で互いに整合するかもしくは互いに整合接触させることができる。同様にモジュールの結合面は、モジュールが任意の組合せで、有利には任意の順序で固定可能であり、同時に導電的な接続もしくはニューマチック式の接続が行なわれることができる。

本発明によればセントラルユニットを、モジュールの間でニューマチック式及び／又は電気的な信号を伝送するためだけに用いられるモジュールなしで構成することが提案されている。

電気的及び／又はニューマチック式の信号を伝送するためだけに設けられたモジュールとは例えばＵＳ２００４／０１４５２３７Ａ１号による個別の中間部体又はＥＰ１４００７０２Ａ２による共通の個別のバスシステム又はＥＰ１０８１３８９Ａ２号による互いにフランジ結合された分岐ブロックであると理解することができる。このようなブロックを回避することで、このようなブロックが故障した場合にシステム全体が故障する可能性は低下し、セントラルユニットの使用性に有利な影響が及ぼされる。さらに信号を伝送する機能を機能モジュール自体で実施され、単に伝送するモジュールを回避することで機能モジュールの間の電気的及びニューマチック式の接触個所の減少が達成され、ひいては故障頻度が減少させられるセントラルユニットが達成される。

専門家にはこの要求を充たす複数の構成が可能であり、これらの構成の若干は従属請求項に記載されている。

特に有利には少なくとも１つのモジュールを１つのモジュールに接続するために、少なくとも若干のモジュールのモジュールケーシングは、少なくとも２つの異なる結合面にニューマチック式と電気的な接続部を有している。さらにモジュールケーシングの少なくとも結合面が平らに構成されていると、セントラルユニットは互いに列を成して互いに固定された複数のモジュールから構成されていることができる。この場合には最初及び／又は最後のモジュールの１つの結合面のニューマチック式及び電気的な接続部のためには閉鎖プレートを設けておくことができる。この閉鎖プレートは少なくともニューマチック式の接続部を閉鎖するか又は外部のニューマチック式及び／又は電気的な信号のための接続を提供する。

その際、電気的な接続は例えばモジュールケーシングの結合面に配置された接触面及び／又は内外に差し嵌め可能なソケットブッシュ条片を有している。この場合、個々のモジュールの電気的な接続によって少なくともセントラルユニットの１部分を通って延びるエネルギ供給導線、信号導線及び／又はデータバスが形成されていることができる。

ニューマチック式の接続部も有利には同様にモジュールケーシングの結合面に配置されている。この場合、ニューマチック式の接続は例えばシール接触及び／又はニューマチック式接続部の内外の差込みによって構成されていることができる。

モジュールケーシングは抗張ボルトによって互いに結合されていることができかつセンタリング面を有していることができる。

少なくとも１つのモジュールは空気準備ユニットによって形成されていることができる。この空気準備ユニットは電子的な制御装置を含み、この制御装置は他の少なくとも若干のモジュールの機能論理を実施しかつそれを電気的な接続を介して制御する。又、少なくとも１つのモジュールは中央の制御装置だけを有し、ニューマチック式の信号を単に通過させることもできる。

少なくとも若干のモジュールは電気的な接続及びニューマチック式の接続を構成する接続部の他に外部の信号のための電気的及び／又はニューマチック式の接続部を有していることができる。

この場合には少なくとも若干のモジュールを結合することによって、一貫したニューマチック式の通路、例えば排気通路が形成され、この排気通路に外部の、共通の消音器を接続することができる。

電気的及び／又はニューマチック式のコンポーネントを有する複数のモジュールから成るセントラルユニットの構成を、本発明の１実施例について以下に説明する。

図面
以下、本発明の１実施例を図面に示し、これについて詳説する。図面には唯一の図で電気的及び／又はニューマチック式のコンポーネントを有する互いに結合されたモジュールから構成された貨物自動車用セントラルユニットの１実施例が分解斜視図で示されている。

実施例の説明
図面には全体として符号１で示された貨物自動車のエレクトロ−ニューマチック式のセントラルユニットは、電気的及び／又はニューマチック式のコンポーネントを有する、個別に製造された複数の個別のモジュール、例えばＥＡＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ａｉｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）モジュール、ＥＣＰＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｐａｒｋｉｎｇ Ｂｒａｋｅ）モジュール、ＴＣＭ（Ｔｒａｉｌｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）モジュール及びＥＬＣ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｌｅｖｅｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）モジュールから構成されている。

前記モジュールはそれぞれの機能に必要なアクチエータ、例えば電磁弁、場合によっては所属の制御回路（最終段、フリーホイーリングダイオード等）、センサ、例えば圧力センサ並びに場合によっては最終段を制御するため、センサ及び操作エレメントを読込むため並びに中央制御装置と通信するための簡単で、安価なマイクロプロセッサを有している。サービスにおける損傷を回避するためにはさらにＥＳＤ保護が存在することができる。５Ｖ電圧供給、過電圧保護、誤極保護、ＣＮＡインターフェースは中央の制御装置のための回路は１度しか存在していない。

詳細には、
−ＥＡＣモジュールは空気を準備するための電子的に制御されたユニットであり、該ユニットは圧力制限器、多回路保護弁、空気乾燥器、セントラルユニット１に統合された他のモジュールの機能論理を実行するためにも使用される電子的な制御装置を有している。このモジュールは例えばブレーキ回路と別のニューマチック回路との貯蔵出力の放出を制御する。さらに該モジュールはエネルギ供給及び自動車バス（例えばＣＡＮＪ１９３９）のための電気的な差込器２０及び場合によっては別の電気的な接続部を有している。

ＥＣＰＢモジュールはばね蓄力ブレーキシリンダにおける圧力を電気的に制御可能な弁で制御するユニットである。該ユニットは通常は機能がＥＡＣモジュールの制御装置又はあとで述べるＥＣＵモジュールの制御装置により引受けられる制御装置を含んでいる。該モジュールは別のＥＣＰＢ−コンポーネント、例えば駐車ブレーキ操作装置及び場合によっては別の弁ブロックを接続するためのソケット２０を有している。

ＴＣＭモジュールは電気的なブレーキシステムのコンポーネントであって、トレーラを制御するために用いられるモジュールのことである。このモジュールは通常、機能がＥＡＣモジュールもしくはあとで詳細に述べるＥＣＵモジュールの制御装置によって引受けられる制御装置を有している。ＴＣＭモジュールは電気的なブレーキシステム（ＥＢＳ）の制御装置に接続するための差込器２０、ＥＢＳ−バックアップ圧力に接続するためとパーキングブレーキ（ＥＣＰＢモジュール）に接続するためのニューマチック入口１０，１２とを有している。さらにトレーラへのニューマチック式の出口が延在している。

ＥＬＣモジュールは電気的な空気ばね装置を制御するユニットである。ＥＬＣモジュールは空気ばね装置のベロー圧を制御するための電気的に制御可能な弁並びに通常は制御装置を有している。しかし、この制御装置の機能はここではＥＡＣモジュール又はＥＣＵモジュールの制御装置によって引受けられる。このＥＬＯモジュールは場合によっては、別のＥＬＣコンポーネント、例えば別の弁ブロック又は遠隔操作装置を接続するための接続部並びにニューマチック式の出口１０，１２を有しいている。

ＥＬＣモジュールの代りに図示されていないＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）モジュールが設けられていることもできる。このＥＣＵモジュールはＥＡＣモジュールが存在していないと、セントラルユニット１の制御装置の機能を引受けることができる。このＥＣＵユニットは場合によっては一般的な外部の配管のためのニューマチック式の入口を有していることができる。さらにＥＣＵユニットはエネルギ供給のためと自動車バス（例えばＣＡＮＪ１９３９）のためとの別の差込み器と場合によっては別の電気的な接続部とを有している。

上記モジュールは本発明の有利な実施例にしたがって使用されるようなモジュールを有している限り上記列挙は最後ではない。選択的により少ないかより多くのモジュール並びに任意の他のニューマチック及び／又はエレクトロリック式で働くモジュールがセントラルユニット１内に統合されていることも考えられる。

モジュールは互いに規定された状態で解離可能に結合されたモジュールケーシング２，４，６，８に収納されている。これらのモジュールケーシング２，４，６，８には規格化されたニューマチック式の接続部１０，１２と電気的な接続部１４とが、モジュールケーシング２，４，６，８を結合する際に互いに対応配置されるモジュールケーシング２，４，６，８の互いに向き合った結合面１６，１７に配置された接続部１０，１２，１４が直接的な電気的及びニューマチック式の接続を相互間に構成するように配置されている。

特に有利には、モジュールは正方形のブロックとして構成され、１つのモジュールの互いに反対を向いた、有利には平らな結合面１６，１７にて２つのモジュールを接続するためにニューマチック式及び電気的な接続部１０，１２，１４を有している。

この場合にはセントラルユニット１は互いに一列にブロック化された複数のモジュールから構成されていることができる。この場合、最後のモジュール、ＥＬＣ−モジュールの結合面１６のニューマチック式及び電気的な接続部１０，１２，１４のためには閉鎖プレート１８が設けられている。この閉鎖プレート１８は少なくともニューマチック接続部１０，１２を閉鎖するか又は外部のニューマチック式及び／又は電気的な信号のための接続部を提供する。この実施例では圧縮空気の供給は第１のモジュール、ＥＡＣモジュールを介して行なわれるので、閉鎖プレート１８は単に閉鎖部材としてしか働かない。

ニューマチック式の接続部１０，１２は、当該モジュールに貯蔵圧を供給するための貯蔵接続部及び／又は当該モジュールにニューマチック式の制御信号を供給する信号接続部であることができる。１つのモジュールがその機能に基づき貯蔵圧もニューマチック式の制御信号も必要としないと、圧縮空気は単に、モジュール内に存在するニューマチック通路を通って隣接モジュールに伝送される。これはニューマチック圧力が単に通過する純然たるＥＣＵモジュールの場合であることができる。

この場合、電気的な接続部１４はモジュールケーシング２，４，６，８の平らな結合面１６に配置された接触面及び／又は内外に差嵌め可能なプラグ及びソケット条片２０を有している。この場合には個々のモジュールの電気的な接続によってはセントラルユニット１の少なくとも一部を通って延びるエネルギ供給導線、信号導線及び／又はデータバスが形成される。

ニューマチック式の接続部１０，１２は有利には同様にモジュールケーシング２，４，６，８の平らな結合面１６，１７に配置されている。この場合、ニューマチック式の接続は例えばシール接触及び／又はニューマチック接続部１０，１２の内外の嵌合によって形成されることができかつニューマチック式の接続部１０，１２の開口の周囲における適当な、有利には弾性的なシール２２によってシールが実現されている。モジュールのニューマチック式の出力端部は例えば接続部１９を介して、他のモジュールには結合されていない側面にて引出されている。モジュールの少なくとも若干は電気的及びニューマチック式の相互の結合を構成する接続部１０，１２，１４の他に付加的な電気的及び／又はニューマチック式の接続部を外部の信号のために有していることができる。モジュールケーシング２，４，６，８は例えば特殊な操作ユニットを読込むため又はセントラルユニット１内に含まれていない装置又はモジュールを制御するためには付加的な電気的な接続部を有していることもできる。

モジュールケーシング２，４，６，８は例えば図示されていない抗張部材で互いに結合されていることができる。この抗張部材はモジュールケーシング２，４，６，８のコーナに配置された貫通孔２４を貫くことができる。付加的にモジュールケーシング２，４，６，８はセンタリング面を有し、このセンタリング面で互いに位置調整して、ニューマチック式及び電気的な接続部１０，１２，１４もしくは抗張部材のための貫通孔２４の整合を保証することができる。付加的なシールのためにはモジュールケーシング２，４，６，８の結合面１６，１７の周囲に環状のシール２６が存在することができる。

他のモジュールとニューマチック式に結合されているモジュールの場合にはモジュールの結合面１６，１７の規定された個所における孔を介して別の直接的な結合も可能である。しかし、これは配置に際してモジュールの規定された順序を条件とする。セントラルユニット１におけるモジュールの誤った順序による規定されていない欠陥のある機能を回避するためには、２つの異なるニューマチック信号は結合面１６，１７の同じ位置に設けられていてはならない。

この場合には少なくとも若干のモジュールの結合によって一貫したニューマチック通路、例えば排気通路が形成され、ニューマチック通路に外部の、共通の消音器が接続されていることができる。

電気的及び／又はニューマチック式コンポーネントを有する互いに結合されたモジュールから構成された貨物自動車のセントラルユニットの１実施例の分解斜視図。

符号の説明

１ セントラルユニット
２，４，６，８ モジュールケーシング
１０，１２，１４ 接続部
１６，１７ 結合面
１８ 閉鎖プレート
２０ 差込み器
２２ シール
２４ 貫通孔
２６ シール

Claims (12)

1. 電気的及び／又はニューマチック式のコンポーネントを有する複数のモジュール（ＥＡＣ、ＥＣＰＢ、ＴＣＭ、ＥＬＣ）から構成されたエレクトロ−ニューマチック式の貨物自動車用セントラルモジュール（１）において、個々のモジュール（ＥＡＣ、ＥＣＰＢ、ＴＣＭ、ＥＬＣ）が、規定された状態で互いに解離可能に結合されたモジュールケーシング（２，４，６，８）に収納され、該モジュールケーシング（２，４，６，８）に規格化されたニューマチック式の接続部（１０，１２）と電気的な接続部（１４）とが配置されており、モジュールケーシング（２，４，６，８）を結合する場合にモジュールケーシング（２，４，６，８）の互いに向き合った結合面（１６，１７）に配置された互いに対応する前記接続部（１０，１２，１４）が相互に、直接的に電気的及びニューマチック式の接続を構成することを特徴とする、貨物自動車用セントラルユニット。
2. 少なくとも１つのモジュールに少なくとも２つのモジュールを接続するために少なくとも若干のモジュール（ＥＣＰＢ、ＴＣＭ、ＥＬＣ）が少なくとも２つの異なる結合面（１６，１７）にニューマチック式の及び電気的な接続部を有している、請求項１記載のセントラルユニット。
3. モジュールケーシング（２，４，６，８）の少なくとも結合面（１６，１７）が平らに構成されている、請求項２記載のセントラルユニット。
4. 電気的な接続部（１４）がモジュールケーシング（２，４，６，８）の結合面（１６，１７）に配置された接触面及び／又は互いに内外に差込み可能なプラグソケット条片（２０）を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載のセントラルユニット。
5. 個々のモジュール（ＥＡＣ、ＥＣＰＢ、ＴＣＭ、ＥＬＣ）の電気的な接続が当該セントラルユニット（１）の少なくとも１部分を通って延びるエネルギ供給導体、信号導線及び／又はデータバスによって形成される、請求項４記載のセントラルユニット。
6. ニューマチック式の接続部（１０，１２）がモジュールケーシング（２，４，６，８）の結合面（１６，１７）に配置されており、ニューマチック式の接続がシール接触及び／又はニューマチック式の接続部（１０，１２）の内外の差込みによって構成される、請求項１から５までのいずれか１項記載のセントラルユニット。
7. 当該セントラルユニットが互いに一列に固定された複数のモジュール（ＥＡＣ、ＥＣＰＢ、ＴＣＭ、ＥＬＣ）から成り、最初のモジュール及び／又は最後のモジュール（ＥＬＣ）の結合面（１６）のニューマチック式の及び電気的な接続のために閉鎖プレート（１８）が設けられており、該閉鎖プレート（１８）が少なくともニューマチック式の接続部（１０，１２）を閉鎖するか又は外部のニューマチック式の及び／又は電気的な信号のための接続部を提供する、請求項１から６までのいずれか１項記載のセントラルユニット。
8. モジュールケーシング（２，４，６，８）が抗張ロッドによって互いに結合されたかつセンタリング面を有している、請求項６記載のセントラルユニット。
9. 少なくとも１つのモジュールが空気準備モジュール（ＥＡＣ）によって形成されており、該空気準備モジュール（ＥＡＣ）が電子的な制御装置を有し、この制御装置が他の少なくとも若干のモジュールの機能論理を実施し、これを電気的な接続を介して制御する、請求項１から８までのいずれか１項記載のセントラルユニット。
10. 少なくとも若干のモジュール（ＥＡＣ、ＥＣＰＢ、ＴＣＭ、ＥＬＣ）が相互に電気的な及びニューマチック式の接続を構成する接続部（１０，１２，１４）のほかに付加的な電気的な及び／又はニューマチック式の接続部（１９）を有している、請求項１から９までのいずれか１項記載のセントラルユニット。
11. 少なくとも若干のモジュール（ＥＡＣ、ＥＣＰＢ、ＴＣＭ、ＥＬＣ）の結合によって、一貫したニューマチック式の通路、例えば排気通路が形成され、該排気通路に、外部の共通の消音器が接続されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載のセントラルユニット。
12. 少なくとも１つのモジュールがセントラル制御装置を有し、ニューマチック信号が単に通り抜ける、請求項１から１１までのいずれか１項記載のセントラルユニット。

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