JP2736929B2 - 牽引棒連結器の軸線方向力を検出するための装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、牽引棒連結器から１つの方向に少なくとも
１つのエラストマーばね素子を介して枠梁と支持部とか
ら成る車台へ伝達される軸線方向力を検出するための装
置に関する。

〔従来の技術〕

この種の装置は国際公開第86/02323号明細書（特に第
３図）から公知である。この装置では、エラストマーば
ね素子が軸線方向力の作用を受けて所定寸法だけ又はそ
れ以上に収縮されている場合に、接極子が閉じられる。
従つてこの公知の装置は、そもそも軸線方向力が存在し
かつこの軸線方向力が所定の大きさに達し又は超えたこ
とを表示するにすぎない。

この種の装置は、生ずる軸線方向力の大きさに合わせ
て反応させなければならない使用例には適していない。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の基礎になつている課題は、冒頭に挙げた種類
の装置を簡単な手段により、この装置が軸線方向力の大
きさに関する信号を発信するように、改良することであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

この課題は、牽引棒連結器に付属する引張棒のエラス
トマーばね素子側の伝達肩部に、軸線方向力によりエラ
ストマーばね素子に生ぜしめられる圧力を受ける少なく
とも１つの圧力センサが配置されていること、枠梁と支
持部とから成る車台のエラストマーばね素子側の伝達肩
部に、軸線方向力によりエラストマーばね素子に生ぜし
められる圧力を受ける少なくとも１つの圧力センサが配
置されていること並びにエラストマーばね素子に、軸線
方向力によりエラストマーばね素子に生ぜしめられる圧
力を受ける少なくとも１つの圧力センサが配置されてい
ることによつて解決される。本発明の有利な別の構成
は、特許請求の範囲の実施態様項に記載されている。

機械的ばね素子を持つ牽引棒連結器において多段スイ
ツチによつて軸線方向力の種々の大きさに対する信号を
得ることは、ドイツ連邦共和国特許出願公開第2752641
号明細書から公知であり、このスイツチの切換え段階は
機械的ばね素子の収縮の増大の際に順次に操作される。
この明細書は、本発明の上位概念を形成するようなエラ
ストマーばね素子と結びつけた多段スイツチの使用も容
易に推考させ得る。このような解決策の改良において、
多段スイツチを変位センサと切り替えることができる。
エラストマーばね素子は、荷重の増大と共に漸増的収縮
特性を示すという性質を持つている。従つて多段スイツ
チ又は変位センサによる解決策にはこの種のばね素子と
相まつて、一層大きい軸線方向力において分解能及び精
度を失うという欠点がある。更に、供給される信号の非
直線的経過は不利である。それに反して、本発明の装置
はエラストマーばね素子の収縮−荷重特性に関係なく作
用し、従つて少なくとも不変の分解能及び少なくとも不
変の精度を持つ直線的信号経過を常に保証する。エラス
トマーばね素子の収縮−荷重特性に関係しないことの別
の利点として、本発明の装置は、供給される信号のヒス
テリシスの著しい減少を可能にする。

供給される信号の評価のやり方に応じて、本発明の装
置を、軸線方向力の測定のために又は軸線方向力に関係
する制御又は調節目的のために、例えば牽引棒力に関係
する制動圧力制御のために、使用することができる。

本発明の使用範囲は、この軸線方向力の他に反対方向
の軸線方向力も検出する改良により拡大され得る。この
構成では、特許請求の範囲第８項に記載されているよう
に、各方向に対応する圧力センサの信号の加算により、
生ずる信号が形成されかつ測定又は上述の目的のために
評価される。それによつて、エラストマーの特性の温度
依存性及びエラストマーの時間特性（硬化現象）に基づ
く障害影響を補償することができる。このような障害影
響は、特に零点移動である。

〔実施例〕

本発明のそれ以外の利点を、図面に示された実施例に
ついて以下に説明する。

走行運転中、牽引棒連結器は、一部だけ示された連結
口１を介して、一方の車両から牽引棒連結器に導入され
る軸線方向力を他方の車両へ伝達する。後者の車両は図
面に枠梁４及び支持部3,9により表わされている。本発
明との関連で機能的に車両に付属する支持部3,9は、実
施例のいくつかの構成部材用のハウジングを形成し、そ
れについては更に以下に詳しくふれる。

牽引棒連結器は連結口１の他に、この連結口と結合さ
れた引張棒6,22及びエラストマーばね素子5,16を含んで
いる。これらのエラストマーばね素子は１つの部分から
成ることができ、又は組立てられ得る。引張棒6,22はフ
ランジ状形成物に、反対方向に向けられた２つの伝達肩
部17,20が配置されている。この場合興味を抱かせない
理由から、フランジ状形成物６は独立の構成部材として
製造されておりかつ通常の、従つて説明されないやり方
で引張棒6,22の残部22と結合されている。牽引棒連結器
から伝達されるべき軸線方向力は矢印Ｚの方向の引張力
又は矢印Ｓの方向の推力である。

引張力が生ずると、この引張力は引張棒6,22の伝達肩
部20を介して付属のエラストマーばね素子５へ、そして
このエラストマーばね素子から、一方の支持部３に配置
された車両の伝達肩部21へ伝達される。この引張力はエ
ラストマーばね素子５において、伝達肩部20とエラスト
マーばね素子５との間の面押圧力に一致する圧力に変換
される。

実施例は更に、以下に力測定装置と称せられる、軸線
方向力を検出するための装置を含んでいる。この目的の
ために、伝達肩部20に圧力センサ18が埋められて配置さ
れている。圧力センサ18とエラストマーばね素子５との
間の空間に、より正確にはこのエラストマーばね素子の
伝達肩部20に対応する表面に、圧力伝達体19が配置され
ており、この圧力伝達体はエラストマーから成り、この
エラストマーはエラストマーばね素子５の材料と比べて
非常に柔軟であるので、このエラストマーは、このエラ
ストマーばね素子に生ずる圧力を誤りなく又はほぼ誤り
なく圧力センサ18へ伝達する。圧力センサ18はこうし
て、引張力によりエラストマーばね素子５に生ぜしめら
れる圧力を受けかつ１つ又は複数の導線14を介して、こ
の圧力に対応する信号を発信する。エラストマーばね素
子５における圧力は引張力に比例するから、圧力センサ
18の信号を力信号として評価しかつ示すことができる。

実施例が、引張力の代わりに、推力を受ける場合は、
この実施例は分述べたように作用し、この場合、引張棒
6,22の伝達肩部17、エラストマーばね素子16、他方の支
持部９に配置された車両の伝達肩部15、導線11付き圧力
センサ７及び圧力伝達体８は、今述べた構成部材に代わ
る。

力測定装置は、上述したように、引張力及び推力を検
出する。しかしこの力測定装置は圧力センサ18又は７あ
るいはエラストマーばね素子５又は16あるいは、場合に
よつては、それ以外の構成部材の省略により、引張力又
は推力だけを検出するように構成され得る。

それぞれのエラストマーばね素子５又は６もしくはこ
れらのエラストマーばね素子５及び６を予荷重のもとに
組込むことは普通に行なわれている。それによつて、牽
引棒連結器又は力測定装置又は車両の構成部材を損なう
最大力（衝撃）の発生が回避される。このような場合に
１つの方向Ｚ又はＳだけの軸線方向力を検出しようとす
れば、付属の圧力センサ18又は７は、後に接続された評
価装置において零に調整されなければならない。このよ
うな場合に両方向Ｚ及びＳの軸線方向力の検出が行なわ
れるならば、両方向に対応する圧力センサ18又は７の零
調整はほとんど不可能である。なぜならばエラストマー
ばね素子5,16の異なる硬化特性又は異なる温度により零
点ドリフトが行なわれるからである。その点では、牽引
棒連結器が主に引張力を伝達し、それによつて、この引
張力に対応するエラストマーばね素子５が平均的に、推
力に対応するエラストマーばね素子16よりはるかに大き
い荷重を受けるということが特に作用している。この結
果、両方のエラストマーばね素子5,16の硬化特性は圧力
センサ18,7の大きい零点ドリフトに応じて大きく異な
る。

実施例は更に、今述べた障害影響の補償に役立つ改良
を示している。この場合は、加算装置12にかかわる問題
であり、この加算装置へそれぞれの導線11又は14を介し
て、一方の圧力センサ18又は７の信号が＋信号として、
他方の圧力センサ７又は18の信号が−信号としてそれぞ
れ供給されかつこの加算装置は、これらの信号の加算に
より、生ずる軸線方向力を値及び方向に応じて特徴づけ
る信号を、13で示された出力端において発信するよう
に、構成されている。圧力センサ18又は７により供給さ
れる信号の加算により、加算装置12は、障害影響により
誤らせられない信号を発信し、この信号は上述のやり方
で力信号として使用され得る。

圧力センサは、上述したように埋められる代わりに、
他のいかなる適切なやり方でも引張棒6,22のそれぞれの
伝達肩部17又は20に配置され得る。複数の圧力センサを
それぞれの伝達肩部17又は20に分布させて配置すること
もできる。圧力伝達体7,19は実施例において、これらの
圧力伝達体に指定された空間を完全にふさぐ。しかしこ
れらの圧力伝達体は、与えられた機能を果す限り、この
空間も一部だけふさぐように、装置され得る。

各圧力センサを、他の圧力センサに関係なく、引張棒
6,22の伝達肩部17又は20に配置する代わりに、車両のそ
れぞれのエラストマーばね素子５又は16側の伝達肩部に
も配置することができる。実施例はこの種の伝達肩部21
又は15を一方の支持部３又は他方の支持部９に示してい
る。この構成の圧力センサの位置は、実施例において破
線で符号２により示されている。

各圧力センサを、他の圧力センサに関係なく、それぞ
れ対応するエラストマーばね素子５又は16に配置する、
例えば埋め込む、ことができる。圧力センサのような位
置は、実施例において、例えば破線で符号10により示さ
れている。

圧力センサの今述べた配置について、引張棒6,22の伝
達肩部17又は20における配置についてなされたすべての
説明が準用されることは明白である。もちろん、引張棒
6,22の伝達肩部17又は20における圧力センサ７又は18の
配置は好ましい実施例である。なぜならばこの場合、そ
れぞれの軸線方向力は力導入個所のできるだけ近くで検
出され、それによつて、ハウジング（第２の支持部９）
又は引張棒6,22におけるエラストマーばね素子5,16の摩
擦により生ずる障害影響が除去されるからである。

上述したすべての実施例において、圧力センサ2,7,1
0,18及びエラストマーばね素子5,16は、支持部3,9を形
成するハウジング内に配置されており、それにより汚損
及び湿気のような周囲影響から守られている。更にこの
ハウジングは、牽引棒連結器及び上述した、この牽引棒
連結器から伝達される軸線方向力を検出するための装置
を独立の構成要素群として製造、調節、調整、保管及び
組立てることを可能にする。

当業者は、本発明の保護範囲がこの実施例に限られず
に、むしろ特徴が特許請求の範囲に従属するすべての構
成を網羅していることを認識している。

【図面の簡単な説明】

図面は２つの車両を結合するための車両技術において一
般に用いられているような牽引棒連結器の概略構成図で
ある。 3,9……支持部、４……枠梁、5,16……エラストマーば
ね素子、6,22……引張棒、7,18……圧力センサ、17,20
……伝達肩部、Ｓ……方向、Ｚ……方向

フロントページの続き (72)発明者 マンフレート・シユルト ドイツ連邦共和国ガルプセン８・カル ル‐ツツクマイエル‐シユトラーセ４ (56)参考文献 特開 平１−132411（ＪＰ，Ａ)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】牽引棒連結器から１つの方向（Ｚ又はＳ）
   に少なくとも１つのエラストマーばね素子（５又は16）
   を介して枠梁（４）と支持部（3,9）とから成る車台へ
   伝達される軸線方向力を検出するための装置において、
   牽引棒連結器に付属する引張棒（6,22）のエラストマー
   ばね素子（５又は16）側の伝達肩部（20又は17）に、軸
   線方向力によりエラストマーばね素子（５又は16）に生
   ぜしめられる圧力を受ける少なくとも１つの圧力センサ
   （18又は７）が配置されていることを特徴とする、牽引
   棒連結器の軸線方向力を検出するための装置。
2. 【請求項２】牽引棒連結器から１つの方向（Ｚ又はＳ）
   に少なくとも１つのエラストマーばね素子（５又は16）
   を介して枠梁（４）と支持部（3,9）とから成る車台へ
   伝達される軸線方向力を検出するための装置において、
   枠梁（４）と支持部（3,9）とから成る車台のエラスト
   マーばね素子（５又は16）側の伝達肩部（21又は15）
   に、軸線方向力によりエラストマーばね素子（５又は1
   6）に生ぜしめられる圧力を受ける少なくとも１つの圧
   力センサ（２）が配置されていることを特徴とする、牽
   引棒連結器の軸線方向力を検出するための装置。
3. 【請求項３】牽引棒連結器から１つの方向（Ｚ又はＳ）
   に少なくとも１つのエラストマーばね素子（５又は16）
   を介して枠梁（４）と支持部（3,9）とから成る車台へ
   伝達される軸線方向力を検出するための装置において、
   エラストマーばね素子（５又は16）に、軸線方向力によ
   りエラストマーばね素子（５又は16）に生ぜしめられる
   圧力を受ける少なくとも１つの圧力センサ（10）が配置
   されていることを特徴とする、牽引棒連結器の軸線方向
   力を検出するための装置。
4. 【請求項４】牽引棒連結器から軸線方向力が反対方向
   （Ｓ又はＺ）に少なくとも１つの別のエラストマーばね
   素子（16又は５）を介して車台へ伝達され、引張棒（6,
   22）のこの別のエラストマーばね素子（16又は５）側の
   伝達肩部（17又は20）に、反対方向（Ｓ又はＺ）の軸線
   方向力によりこの別のエラストマーばね素子（16又は
   ５）に生ぜしめられる圧力を受ける少なくとも１つの圧
   力センサ（７又は18）が配置されていることを特徴とす
   る、請求項１ないし３のうち１つに記載の装置。
5. 【請求項５】牽引棒連結器から軸線方向力が反対方向
   （Ｓ又はＺ）に少なくとも１つの別のエラストマーばね
   素子（16又は５）を介して車台へ伝達され、車台のこの
   別のエラストマーばね素子（16又は５）側の伝達肩部
   （15又は21）に、反対方向（Ｓ又はＺ）の軸線方向力に
   よりこの別のエラストマーばね素子（16又は５）に生ぜ
   しめられる圧力を受ける少なくとも１つの圧力センサ
   （２）が配置されていることを特徴とする、請求項１な
   いし４のうち１つに記載の装置。
6. 【請求項６】牽引棒連結器から軸線方向力が反対方向
   （Ｓ又はＺ）に少なくとも１つの別のエラストマーばね
   素子（16又は５）を介して車台へ伝達され、この別のエ
   ラストマーばね素子（16又は５）に、反対方向（Ｓ又は
   Ｚ）の軸線方向力によりこの別のエラストマーばね素子
   （16又は５）に生ぜしめられる圧力を受ける少なくとも
   １つの圧力センサ（10）が配置されていることを特徴と
   する、請求項１ないし５のうち１つに記載の装置。
7. 【請求項７】圧力センサ（７又は18,2）が付属の伝達肩
   部（17又は20,15又は21）に埋められて配置されてお
   り、圧力センサ（７又は18,2）と付属のエラストマーば
   ね素子（16又は５）との間の空間に、付属のエラストマ
   ーばね素子（16又は５）より柔軟なエラストマーから成
   る圧力伝達体（８又は19）が配置されていることを特徴
   とする、請求項１ないし６のうち１つに記載の装置。
8. 【請求項８】加算装置（12）が設けられており、この加
   算装置へ、一方の圧力センサ（７又は18,2,10）の信号
   が＋信号として、他方の圧力センサ（18又は7,2,10）が
   −信号としてそれぞれ供給されかつこの加算装置がこれ
   らの信号の加算により、生ずる軸線方向力を値及び方向
   に応じて特徴づける信号を形成することを特徴とする、
   請求項４ないし７のうち１つに記載の装置。