JPH11160063A - 連結車の連結角測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造が簡単でしかもトラクタとトレーラの連
結角度を簡単な処理で精度よく測定することを可能にす
る。 【解決手段】 トラクタに装着されたカプラベース６に
ワイヤ部材１２の一端を固定し、トレーラ３側にワイヤ
部材１２の他端を長手方向に進退自在に支持し、キング
ピン５と同心状の半円弧状に形成されたワイヤ案内部材
１１にワイヤ部材１２を沿わせ、トレーラ３とトラクタ
との間の連結角の変化に伴いワイヤ部材１２の他端側を
長手方向に進退変位させ、ワイヤ部材１２の長手方向の
進退変位量をトレーラ３とトラクタのキングピン５回り
の連結角にそのまま対応した量としてストロークセンサ
１３により検出し、構造が簡単でしかもトラクタとトレ
ーラの連結角度を簡単な処理で精度よく測定することを
可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トラクタによりト
レーラを牽引する連結車の連結角測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】トラクタによりトレーラを牽引する連結
車において、ブレーキ制御や操舵制御により車両挙動を
制御する場合、トラクタとトレーラの連結角度を測定す
ることが好ましい。例えば、特開平8-332973号公報に示
される連結角測定装置では、トレーラの前部下面にキン
グピンを中心とする円弧状の磁気スケールを埋設すると
共に、トラクタ側に磁気センサを取付け、磁気センサの
出力パルス数をカウントすることによりトラクタとトレ
ーラの連結角度を演算している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例は、トレーラの前部下面に磁気スケールを埋設して
いるため、トレーラ側に大がかりな改修が必要となり、
トレーラを交換した場合に対応しにくい問題があった。
また、磁気センサの出力パルス数のカウントにより連結
角を求めているため、演算処理が必要で制御の複雑化を
招きやすいものであった。

【０００４】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、構造が簡単でしかもトラクタとトレーラの連結角度
を簡単な処理で精度よく測定することができる連結車の
連結角測定装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明では、トラクタに装着されたカプラ側とトレーラ
側とのいずれか一方にワイヤ部材の一端が固定され、カ
プラ側とトレーラ側とのいずれか他方にワイヤ部材の他
端が長手方向に進退自在に支持され、ワイヤ部材は、ト
レーラとトラクタとの間の連結角の変化に伴いその他端
側が長手方向に進退変位することでワイヤ案内部材に案
内されて延出する。そして、ワイヤ案内部材はキングピ
ンと同心状の円弧状に形成されているため、ワイヤ部材
の長手方向の進退変位は、トレーラとトラクタとの間の
キングピン回りの連結角にそのまま対応した量となり、
ワイヤ部材の長手方向の進退変位量をセンサ手段により
検出してトレーラとトラクタの連結角の変位とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１には本発明の一実施形態例に
係る連結角測定装置を備えた連結車の全体状況、図２に
はカプラの外観状況、図３には連結角測定装置の基本構
造概念を示してある。また、図４、図５には連結角測定
装置の計測原理状況を示してある。

【０００７】図１に示すように、連結車１はトラクタ２
とトレーラ３とがカプラ４を介して連結され、トラクタ
２によりトレーラ３が牽引されるようになっている。ト
レーラ３の前部下面の車幅方向略中央部にはキングピン
５が下方に向けて突設され、キングピン５がトラクタ２
の後部に設けられたカプラ４に嵌合している。カプラ４
がトレーラ３の前部の下面板（図示省略）に摺接するこ
とにより、トラクタ２の後部にトレーラ３の前部が支持
された状態で連結されたものとなる。

【０００８】図２に示すように、カプラ４は、トレーラ
３の前部の下面板を支持するカプラベース６と、カプラ
ベース６の中央下部に設けられキングピン５と結合して
牽引力や制動力等を伝達する結合部７とから構成されて
いる。カプラベース６はトラクタ２側に固定されるブラ
ケット８に対してピッチング・ローリングによる移動が
自在となっている。つまり、カプラベース６はトラクタ
２に対して回転方向を除いてトレーラ３の挙動に追従し
た動きが許容された状態になっている。

【０００９】図３乃至図５に基づいて連結角測定装置を
説明する。

【００１０】カプラ４のカプラベース６の外周側にはキ
ングピン５と同心状の半円弧状に形成されたワイヤ案内
部材１１が装着されている。ワイヤ案内部材１１の一端
部位におけるカプラベース６にはワイヤ部材１２の一端
が固定され、ワイヤ部材１２はワイヤ案内部材１１に沿
って配設されている。即ち、ワイヤ部材１２はワイヤ案
内部材１１に案内されて沿設された状態になっている。
ワイヤ部材１２の他端側はトレーラ３側に長手方向に進
退自在に支持されている。ワイヤ部材１２の他端側の長
手方向の進退変位量は、トレーラ３側に設けられたセン
サ手段としてのストロークセンサ１３によって検出され
る。

【００１１】図４に示すように、連結車１の左折時に
は、トレーラ３に対してカプラベース６がキングピン５
を中心に反時計回り方向に旋回し、ワイヤ部材１２の他
端側が引き出されて延び方向に変位する。図５に示すよ
うに、連結車１の右折時には、トレーラ３に対してカプ
ラベース６がキングピン５を中心に時計回り方向に旋回
し、ワイヤ部材１２の他端側が引き込まれて縮み方向に
変位する。ワイヤ部材１２の他端側における長手方向の
進退変位量は、トラクタ２とトレーラ３との連結角に対
応した量としてストロークセンサ１３により検出され
る。

【００１２】ワイヤ部材１２は、キングピン５と同心の
ワイヤ案内部材１１に案内されているので、ワイヤ部材
１２の長手方向の進退変位量はトラクタ２とトレーラ３
との連結角にそのまま対応した量となる（比例関係）。
また、カプラベース６はトラクタ２に対して回転方向を
除いてトレーラ３の挙動に追従した動きが許容された状
態になっているので、トラクタ２とトレーラ３との間に
発生するピッチ角・ロール角の差の影響をワイヤ部材１
２が受けることがなく、ワイヤ部材１２の他端部の進退
変位量を連結角に対応した量として精度良く検出するこ
とができる。また、カプラベース６の外周側に半円弧状
のワイヤ案内部材１１を装着してワイヤ案内部材１１の
周長を大きくしているので、連結角に対するワイヤ部材
１２のストロークを長くとることができ、ワイヤ部材１
２のたわみや伸び等の誤差要因に対して影響を小さくす
ることができる。

【００１３】尚、ストロークセンサ１３をカプラベース
６側に設け、ワイヤ部材１２の一端をトレーラ３側に固
定すると共にカプラベース６側でワイヤ部材１２の他端
側を長手方向に進退自在に支持するようにしてもよい。

【００１４】上記構成の連結角測定装置では、トラクタ
２側のカプラベース６に一端が固定されたワイヤ部材１
２が、カプラベース６の外周側に装着されキングピン５
と同心状の円弧状に形成されたワイヤ案内部材１１に案
内されて延出し、ワイヤ部材１２の他端側はトレーラ３
側に長手方向に進退変位自在に支持されているので、ワ
イヤ部材１２はトラクタ２とトレーラ３との間の連結角
の変化に伴いその他端部が長手方向に進退変位すること
になる。

【００１５】そして、ワイヤ部材１２はキングピン５と
同心状の半円弧状に形成されたワイヤ案内部材１１に案
内されることから、ワイヤ部材１２の他端側における長
手方向の進退変位量は、トラクタ２とトレーラ３との間
のキングピン５回りの連結角にそのまま対応した量とな
る。このため、ストロークセンサ１３によりワイヤ部材
１２の他端側における長手方向の進退変位量を検出する
ことで、トラクタ２とトレーラ３との連結角に対応した
量を検出することが可能となる。

【００１６】このように、トラクタ２とトレーラ３との
連結角変化を、機械的なワイヤ部材１２の進退変位に変
換して連結角を検出するようにしたので、ストロークセ
ンサ１３として簡便なものを使用することができると共
に、簡単な構造でしかも簡単な処理で精度のよい連結角
の検出が可能となる連結角測定装置を実現することがで
きる。また、ワイヤ案内部材１１はトラクタ２側のカプ
ラベース６に設けられているので、トレーラ３側の改修
規模が少なくてすみトレーラ３の交換等にも容易に対応
できる。また、ワイヤ部材１２の一端をカプラベース６
に着脱するだけでトラクタ２とトレーラ３の連結及び連
結解除に対応でき、この点においてもトレーラ３の交換
等に容易に対応できる。

【００１７】上述した連結角測定装置を備えた連結車１
における制御システムの一例を図６に基づいて説明す
る。

【００１８】図に示すように、トラクタ２側に配置され
るコントローラ２１には、ヨーレイトセンサ２２からの
ヨーレイト信号、操舵角センサ２３からの操舵角信号、
前後Ｇセンサ２４からの前後Ｇ信号、横Ｇセンサ２５か
らの横Ｇ信号及びトラクタ２の各車輪に設置された車輪
速センサ２６からの車輪速信号が入力される。また、コ
ントローラ２１には、ストロークセンサ１３で検出され
たトラクタ２とトレーラ３との連結角に対応した量、即
ち、連結角信号が入力される。

【００１９】コントローラ２１では、入力された信号に
基づいてブレーキ制御機構３１に制御信号が出力され、
連結車１の挙動制御が実行される。

【００２０】上述した連結角測定装置は、トレーラ３の
動きに追従するカプラベース６の外周側にキングピン５
と同心状の円弧状に形成されたワイヤ案内部材１１を設
け、ワイヤ案内部材１１に沿うようにワイヤ部材１２を
配設し、トレーラ３に設けたストロークセンサ１３によ
りワイヤ部材１２のストロークを計測して連結角を検出
するようにしている。

【００２１】このため、ピッチ角やロール角の差等の影
響を受けずに精度良く連結角の検出ができる。また、ス
トロークセンサ１３で検出されるストロークと連結角と
が比例関係になり、複雑な演算制御を必要としない。ま
た、ワイヤ案内部材１１の周長が長く連結角に対するワ
イヤストロークを長くすることができ、角度に対する分
解能が非常に高くワイヤ部材１２のたわみや伸び等の誤
差要素に対して影響が小さく、精度よく連結角を検出す
ることができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明の連結車の連結角測定装置は、ト
ラクタに装着されたカプラ側とトレーラ側とのいずれか
一方にワイヤ部材の一端を固定し、カプラ側とトレーラ
側とのいずれか他方にワイヤ部材の他端を長手方向に進
退自在に支持し、キングピンと同心状の円弧状に形成さ
れたワイヤ案内部材にワイヤ部材を沿わせ、トレーラと
トラクタとの間の連結角の変化に伴いワイヤ部材の他端
側を長手方向に進退変位させ、ワイヤ部材の長手方向の
進退変位量をセンサ手段により検出してトレーラとトラ
クタの連結角の変位としたので、ワイヤ部材の長手方向
の進退変位をトレーラとトラクタとの間のキングピン回
りの連結角にそのまま対応した量とすることができる。
この結果、構造が簡単でしかもトラクタとトレーラの連
結角度を簡単な処理で精度よく測定することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態例に係る連結角測定装置を
備えた連結車の全体図。

【図２】カプラの外観図。

【図３】連結角測定装置の基本構造概念図。

【図４】連結角測定装置の計測原理説明図。

【図５】連結角測定装置の計測原理説明図。

【図６】連結角測定装置を用いた制御システムの一例を
表すブロック図。

【符号の説明】

１ 連結車 ２ トラクタ ３ トレーラ ４ カプラ ５ キングピン ６ カプラベース ７ 結合部 ８ ブラケット １１ ワイヤ案内部材 １２ ワイヤ部材 １３ ストロークセンサ ２１ コントローラ ２２ ヨーレイトセンサ ２３ 操舵角センサ ２４ 前後Ｇセンサ ２５ 横Ｇセンサ ２６ 車輪速センサ ３１ ブレーキ制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トレーラの前部下部にキングピンが設け
   られ、トラクタに装着されたカプラにキングピンが回転
   可能に係止されて前記トラクタにより前記トレーラが牽
   引される連結車の連結角測定装置において、前記カプラ
   の外周側に装着され前記キングピンと同心状の円弧状に
   形成されたワイヤ案内部材と、一端が前記カプラ側と前
   記トレーラ側とのいずれか一方に固定されて前記ワイヤ
   案内部材に案内されて沿設されると共に他端側が前記カ
   プラ側と前記トレーラ側とのいずれか他方において長手
   方向に進退自在に支持されたワイヤ部材と、前記カプラ
   側と前記トレーラ側とのいずれか他方側に設けられ前記
   ワイヤ部材の他端側における長手方向進退量を前記トラ
   クタと前記トレーラとの連結角に対応した量として検出
   するセンサ手段とを備えたことを特徴とする連結車の連
   結角測定装置。