JPH08332973A - Semi-trailer connecting angle detecting device - Google Patents
Semi-trailer connecting angle detecting deviceInfo
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- JPH08332973A JPH08332973A JP16469595A JP16469595A JPH08332973A JP H08332973 A JPH08332973 A JP H08332973A JP 16469595 A JP16469595 A JP 16469595A JP 16469595 A JP16469595 A JP 16469595A JP H08332973 A JPH08332973 A JP H08332973A
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- trailer
- tractor
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- semi
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、セミトレーラの連結角
度検出装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a connecting angle detecting device for a semitrailer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】トラクタに前部を支持された状態にて牽
引されて走行するセミトレーラにおいては、トラクタの
旋回時、トレーラ前部のトラクタとの連結部（キングピ
ン部）に生ずる連結角度変化を検出し、該連結角度変化
に基づいてトレーラの操舵輪制御が行なわれるようにな
っており、トレーラの連結角度の検出については、従来
より種々の考案がなされ、特開昭６２−２９４７１号公
報，特開平６−８７４６２号公報，特開平６−２５５５
２９号公報，特開平６−２７８６４０号公報，実開平３
−５２２８５号公報，特開平４−１２６６７５号公報等
にて公開されている。2. Description of the Related Art In a semi-trailer which is towed while being supported by a front portion of a tractor, when a tractor turns, a change in a connecting angle occurring at a connecting portion (king pin portion) of the trailer front portion with a tractor is detected. However, the steered wheels of the trailer are controlled based on the change in the connecting angle. For the detection of the connecting angle of the trailer, various inventions have been made in the past. JP-A-6-87462, JP-A-6-2555
29, Japanese Patent Laid-Open No. 6-278640, Japanese Utility Model Publication No. 3
It is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 52285, Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-126675 and the like.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記先行技術のうち、
特開昭６２−２９４７１号公報に開示されているトレー
ラの連結角度検出装置は、トラクタ側のカプラとトレー
ラ側のキングピンとの係合にて構成されるトレーラの連
結部において、キングピンに固着した歯車と、トラクタ
側のカプラに取付けたスプール弁の外筒に形成したラッ
クとの噛み合いにて構成され、トラクタの旋回にて生ず
るカプラとキングピンとの相対角度変化に伴いキングピ
ンと一体の歯車にてスプール弁外筒が軸方向に移動させ
られ、該スプール弁外筒とその内部のスプールとの相対
位置変化によってトレーラ操舵装置の作動用油圧回路が
制御されるものである。このようにトレーラの連結角度
変化をカプラに取付けたスプール弁外筒のスプールに対
する軸方向移動量にて取り出す構成は、機構が複雑で組
付けが厄介で非常に高価となる上に、キングピンはトレ
ーラの最重要保安部品であって、この部品に歯車取付部
を機械加工等にて形成することは保安上好ましくないと
いう課題を有している。Among the above-mentioned prior arts,
The trailer coupling angle detection device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-29471 discloses a gear fixed to a king pin at a trailer coupling portion formed by engagement of a coupler on the tractor side and a king pin on the trailer side. And the rack formed on the outer cylinder of the spool valve attached to the coupler on the tractor side, and the spool is a gear integrated with the king pin according to the relative angle change between the coupler and the king pin caused by the turning of the tractor. The valve outer cylinder is moved in the axial direction, and the hydraulic circuit for actuation of the trailer steering device is controlled by the relative position change between the spool valve outer cylinder and the spool inside thereof. In this way, the structure in which the change in the trailer connection angle is taken out by the axial movement amount of the spool valve cylinder attached to the coupler with respect to the spool is complicated and complicated to install, and the kingpin is very expensive. This is the most important safety component of the above, and it has a problem that it is not preferable in terms of safety to form a gear mounting portion on this component by machining or the like.
【０００４】特開平６−８７４６２号公報，特開平６−
２５５５２９号公報，特開平６−２７８６４０号公報及
び実開平３−５２２８５号公報に開示されたものは、何
れもトレーラの連結角度を機械的に取り出す方式であっ
て、具体的には、キングピンを中心部に固設したターン
テーブルをトレーラに回転可能に取付け、トラクタの旋
回に応じターンテーブルとキングピンとが一体となって
回動し、連結角度の変化が該キングピンに固着したレバ
ーの回動によって取り出される構成とし、取り出された
レバーの回動をサーボバルブ，油圧シリンダ及びリンク
等の変位に変換してトレーラの操舵輪を制御するもので
ある。このようにトレーラの連結角度をキングピンの回
動にて機械的に取り出す方式は、現実に実用化されてい
るが、キングピンを回動可能にトレーラに取付ける構成
及び該キングピンがカプラの相対角度変化に連動して回
動するようにする構成等、構成部品が非常に多く構造が
複雑でかなり高価となり、且つキングピンにアーム取付
用等の加工が必要で、最重要保安部品であるキングピン
にとって保安上好ましくない、という課題を有してい
る。JP-A-6-87462 and JP-A-6-87462
The methods disclosed in Japanese Patent No. 25555529, Japanese Patent Laid-Open No. 6-278640 and Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-52285 are all methods of mechanically extracting the connecting angle of a trailer, and more specifically, a kingpin is mainly used. A turntable fixed to the section is rotatably attached to the trailer, and the turntable and the kingpin rotate together as the tractor turns, and the change in the connection angle is taken out by turning the lever fixed to the kingpin. In this configuration, the rotation of the taken out lever is converted into the displacement of the servo valve, the hydraulic cylinder, the link and the like to control the steered wheels of the trailer. Although the method of mechanically extracting the connecting angle of the trailer by rotating the kingpin in this manner has been put into practical use in practice, the structure in which the kingpin is rotatably attached to the trailer and the kingpin is used to change the relative angle of the coupler. There are many component parts such as the structure to rotate in conjunction with each other, the structure is complicated and it is quite expensive, and the king pin needs processing such as arm attachment, which is preferable from the viewpoint of security for the king pin which is the most important security component. There is a problem that it does not exist.
【０００５】最近では、特開平４−１２６６７５号公報
に開示されているように、トラクタとトレーラ（セミト
レーラ）との連結角度を、トラクタ自体がトレーラの単
一の仮想前輪を構成するものと見做して、該仮想前輪の
実舵角δf をセンサで検出しコンピュータ処理を行なう
ことによって、トレーラの操舵輪を操舵する方式が提案
されている。Recently, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-126675, the connection angle between a tractor and a trailer (semi-trailer) is regarded as the tractor itself constituting a single virtual front wheel of the trailer. Then, a method has been proposed in which the steering wheel of the trailer is steered by detecting the actual steering angle δ f of the virtual front wheel with a sensor and performing computer processing.
【０００６】この特開平４−１２６６７５号公報には、
仮想前輪の実舵角δf を検出するセンサの具体例につい
ては記載されていないが、実施に当っては、上記従来技
術で知られているように、トラクタ側のカプラの相対角
度変化に連動して回動するトレーラ側キングピンのアー
ムの回動にて連結角度変化を取り出し、ロータリエンコ
ーダ等の角度−電気信号変換器を使用してトレーラ操舵
信号とする方法の採用が考えられ、もしこのような具体
的構成が採用されるとすれば、上記と同様、構成部品が
非常に多く構造が複雑で高価となり、更に最重要保安部
品であるキングピンにアームを取付けるための機械加工
等が加わるので保安上好ましくない、という課題を有す
ることになる。Japanese Patent Laid-Open No. 4-126675 discloses that
Although a specific example of the sensor that detects the actual steering angle δ f of the virtual front wheels is not described, in implementation, as known in the above-mentioned conventional art, it is linked to the relative angle change of the coupler on the tractor side. It is conceivable to adopt a method in which the change of the connecting angle is taken out by the rotation of the arm of the trailer side king pin that rotates and is used as a trailer steering signal using an angle-electric signal converter such as a rotary encoder. If such a specific configuration is adopted, as in the above case, the number of components is very large, the structure is complicated and expensive, and the kingpin, which is the most important safety component, is mechanically processed to attach the arm, etc. There is a problem that it is not preferable.
【０００７】本発明は上記のような従来の課題に対処し
たトレーラの連結角度検出装置を提供することを目的と
するものである。It is an object of the present invention to provide a trailer connection angle detection device that addresses the above conventional problems.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、トラクタ側の
カプラにてトレーラ前部の支持とキングピン係止とが行
なわれるセミトレーラの連結装置において、トレーラ前
部の下面板の下面に、キングピンを中心とする所定半径
Ｒの円弧をなす磁気スケールを埋設し、カプラの側面部
に、上記磁気スケールの下側に所定の隙間をもって対向
する磁気センサを取付け、トラクタの操舵に伴うカプラ
のキングピン回りの回動にて、磁気センサが磁気スケー
ルに対向した状態にて円弧運動して出力信号を発し、こ
の出力信号からトレーラの連結角度を演算にて求めるよ
うにしたことを特徴とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a semi-trailer coupling device in which a trailer front portion is supported and a king pin is locked by a coupler on the tractor side, and a king pin is attached to the lower surface of the lower plate of the trailer front portion. A magnetic scale forming an arc having a predetermined radius R as a center is embedded, and a magnetic sensor facing the lower side of the magnetic scale with a predetermined gap is attached to the side surface of the coupler. When the magnetic sensor rotates, the magnetic sensor moves circularly while facing the magnetic scale to generate an output signal, and the trailer connection angle is calculated from the output signal.
【０００９】[0009]
【作用】上記により、トレーラの最重要保安部品である
キングピンに何一つ手を加えることなく、且つトラクタ
側のカプラのトレーラ前部支持及びキングピン係止とい
う重要な機能に全く影響を与えることなく、トレーラの
連結角度を連続して的確に検出することができる。As described above, the trailer can be protected without touching the kingpin, which is the most important safety component of the trailer, and without affecting the important functions of the trailer front support and the kingpin locking of the coupler on the tractor side. The connection angle can be continuously and accurately detected.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１１】図１はトラクタによって前部を支持された
状態で牽引されるセミトレーラを示しており、１はトラ
クタ、２はトレーラであって、該トレーラ２の前部下面
の車幅方向のほぼ中央部にはキングピン４が下方に向け
て突設され、該キングピン４がトラクタ１の後部上に設
けられたカプラ（連結器）３に挿込み係止されると共に
該カプラ３がトレーラ前部の下面板に摺接することによ
り、トラクタ１の後部にトレーラ２の前部が支持された
状態で連結されるものである。カプラ３はトレーラ２の
前部を支持するサドル部と該サドル部の中央下部に装着
され上記キングピン４と結合して牽引力，制動力等を伝
達するジョー機構とからなり、サドル部の下方にはバラ
ンサシャフトがあってピッチング，ローリングによるト
レーラとの相対動ができるようになっているが、このカ
プラの具体的構造は従来より周知であるので、カプラ３
としてサドル部のみを図示し、その他の構造については
詳しい図示及び説明を省略している。FIG. 1 shows a semi-trailer towed by a tractor with its front portion supported, wherein 1 is a tractor and 2 is a trailer, and the center of the lower surface of the front portion of the trailer 2 in the vehicle width direction. A king pin 4 is projected downward in the portion, and the king pin 4 is inserted into and locked by a coupler (connector) 3 provided on the rear part of the tractor 1, and the coupler 3 is located under the front part of the trailer. By slidingly contacting the face plate, the front part of the trailer 2 is connected to the rear part of the tractor 1 in a supported state. The coupler 3 is composed of a saddle part for supporting the front part of the trailer 2 and a jaw mechanism which is attached to the lower center of the saddle part and which is connected to the king pin 4 to transmit traction force, braking force, etc., and below the saddle part. A balancer shaft is provided so that it can be moved relative to the trailer by pitching and rolling. However, since the specific structure of this coupler is well known in the art, the coupler 3
As a result, only the saddle portion is shown, and detailed illustration and description of other structures are omitted.
【００１２】図２に示すように、キングピン４はトレー
ラ２前部の下面板（通常スリ板と称される）２１にビス
止め又はリベット止め等により強固に固着される。そし
て、トレーラ２の下面板２１の下面には、上記キングピ
ン４を中心とする半径Ｒ（カプラ３の幅寸法をＷとする
と、ＲはＷ／２より大に設定される）の円弧（中心角θ
はほぼ６０°程度）をなす磁気スケール５が上記キング
ピン４の一側方部に取付けられ、該キングピン４の他側
方部には原点検出用マグネット６が取付けられる。As shown in FIG. 2, the kingpin 4 is firmly fixed to a lower plate (usually called a pick plate) 21 at the front of the trailer 2 by means of screws or rivets. Then, on the lower surface of the lower plate 21 of the trailer 2, an arc (center angle of a radius R centering on the king pin 4 (where the width dimension of the coupler 3 is W, R is set to be larger than W / 2)). θ
A magnetic scale 5 having an angle of about 60 ° is attached to one side portion of the king pin 4 and an origin detecting magnet 6 is attached to the other side portion of the king pin 4.
【００１３】磁気スケール５は、図３に示すように、例
えばバリウムフェライト等の磁性粉体をゴム等の可撓性
物質に拡散させＮ極，Ｓ極交互の着磁を長手方向に等ピ
ッチ（例えば２mmピッチ）にて形成したテープ状のゴム
磁石５ａと、該ゴム磁石５ａを貼り付けたテープ状の強
磁性金属板５ｂとからなり、非磁性材料（例えばアル
ミ，ステンレス等）よりなる保護カバー５ｃにてカバー
された状態で、上記下面板２１の一側方部下面に形成さ
れた磁気スケール取付溝部２１ａ内にねじ止め等の手段
にて取付けられるものである。該磁気スケール取付溝部
２１ａ内への磁気スケール５の取付状態において、保護
カバー５ｃを含む磁気スケール５が下面板２１の下面よ
り下方へ突出することがないよう、磁気スケール取付溝
部２１ａの深さＴを磁気スケール５の厚みｔより大きく
しておくことが必要であり、実用的には磁気スケール５
の厚みｔを約３mm程度とし、磁気スケール取付溝部２１
ａの深さＴを約５mm程度とすることが望ましい。原点検
出用マグネット６も同様に該マグネット６が下面板２１
の下面より下方へ突出しないよう溝部２１ｂ内に幾分引
っ込んだ状態で取付けられる。As shown in FIG. 3, the magnetic scale 5 diffuses magnetic powder such as barium ferrite into a flexible material such as rubber and alternately magnetizes N and S poles at equal pitches in the longitudinal direction. For example, a tape-shaped rubber magnet 5a formed at a pitch of 2 mm and a tape-shaped ferromagnetic metal plate 5b to which the rubber magnet 5a is attached, and a protective cover made of a non-magnetic material (eg, aluminum, stainless steel, etc.) In the state covered with 5c, it is mounted by means such as screwing in the magnetic scale mounting groove portion 21a formed on the lower surface of the one side portion of the lower surface plate 21. When the magnetic scale 5 is mounted in the magnetic scale mounting groove 21a, the depth T of the magnetic scale mounting groove 21a is prevented so that the magnetic scale 5 including the protective cover 5c does not project downward from the lower surface of the lower plate 21. Is required to be larger than the thickness t of the magnetic scale 5.
Thickness t is about 3 mm, and the magnetic scale mounting groove 21
It is desirable that the depth T of a is about 5 mm. Similarly, the magnet 6 for origin detection has a lower plate 21
It is attached in a state of being slightly retracted in the groove 21b so as not to project downward from the lower surface of the.
【００１４】キングピン４に係合するトラクタ側のカプ
ラ３の一側面部には、上記磁気スケール５に対向する磁
気センサ７がセンサブラケット９によって取付けられ、
該カプラ３の他側面部には、トレーラの連結角度がゼロ
のとき上記原点検出用マグネット６の真下に対向する原
点検出センサ８が取付けられている。A magnetic sensor 7 facing the magnetic scale 5 is attached to one side surface of the tractor-side coupler 3 that engages with the king pin 4 by a sensor bracket 9,
On the other side surface portion of the coupler 3, an origin detection sensor 8 is mounted directly below the origin detection magnet 6 when the trailer coupling angle is zero.
【００１５】上記磁気センサ７としては、例えば磁気ス
ケール５に近接してＮ極，Ｓ極の磁界を次々に通過する
ことにより、電磁誘導作用にて９０°位相がずれた２つ
の正弦波出力信号を発する磁気ヘッドとピックアップコ
イルとからなる前後一対の磁気センサが用いられ、該磁
気センサ７はセンサブラケット９によりカプラ３の一側
面部に、カプラ３の一側面より側外方に所定量突出し該
磁気センサ７の中心がカプラ３の中心から前記磁気スケ
ール５の円弧半径Ｒと等しい距離Ｒだけ離れた位置とな
るよう取付けられ、センサブラケット９に設けた調整機
構（調整ねじ）９ａにより該磁気センサ７の取付高さが
調節できるようになっている。実用上は磁気センサ７の
磁気ヘッド先端がカプラ３の上面（下面板２１への摺接
面）から６mm±２mmだけ下方位置となるよう調整機構９
ａにて調整される。The magnetic sensor 7 is, for example, two sine wave output signals 90 degrees out of phase by electromagnetic induction by passing magnetic fields of N pole and S pole in close proximity to the magnetic scale 5 one after another. A pair of front and rear magnetic sensors composed of a magnetic head and a pickup coil are used. The magnetic sensor 7 is protruded from the one side surface of the coupler 3 by a predetermined amount by one side surface of the coupler 3 by a sensor bracket 9. The magnetic sensor 7 is mounted so that the center thereof is separated from the center of the coupler 3 by a distance R equal to the arc radius R of the magnetic scale 5, and the magnetic sensor is adjusted by an adjusting mechanism (adjusting screw) 9a provided on the sensor bracket 9. The mounting height of 7 can be adjusted. In practice, the magnetic head of the magnetic sensor 7 is adjusted so that the tip of the magnetic head is located 6 mm ± 2 mm below the upper surface of the coupler 3 (the surface in sliding contact with the lower plate 21).
Adjusted in a.
【００１６】原点検出センサ８としては、例えば原点検
出用マグネット６に近接対向したとき該マグネット６の
磁気に感応してオン（又はオフ）信号を発生する磁気感
応スイッチ等が採用される。該原点検出センサ８も、上
記磁気センサ７と同様に、カプラ３の上面より幾分下方
に位置するよう取付けられる。As the origin detection sensor 8, for example, a magnetic sensitive switch or the like is used which is sensitive to the magnetism of the magnet 6 and generates an ON (or OFF) signal when the origin detection magnet 6 is closely opposed. Like the magnetic sensor 7, the origin detection sensor 8 is also attached so as to be located slightly below the upper surface of the coupler 3.
【００１７】上記において、トラクタ１とトレーラ２と
の連結状態、即ちキングピン４がカプラ３の中心部に挿
入係止された連結状態では、該カプラ３上にトレーラ２
の下面板２１が摺接してトレーラ２の前部が支持された
状態となっている。その連結状態において、トラクタ１
とトレーラ２との連結角度がゼロ（真直ぐに連結された
状態）であると、磁気センサ７が磁気スケール５の長手
方向のほぼ中央部の真下に所定の隙間（実用上は８mm±
２mm程度の隙間）をもって対向すると共に、原点検出セ
ンサ８が原点検出用マグネット６の真下に所定の隙間を
もって対向して原点検出信号を発し、該原点検出信号に
てトラクタ１の運転席に設置された操作盤上の原点ラン
プ（図示省略）が点灯し、運転者はトレーラが真直ぐに
連結されていることを確認できる。トラクタ１とトレー
ラ２とを連結したとき、トラクタ１に対してトレーラ２
がある程度の角度をもって連結された場合は、原点検出
用マグネット６に対して原点検出センサ８の位置がずれ
るので、原点ランプが点灯しない。この場合はトラクタ
１を操舵してトラクタ１とトレーラ２とが真直ぐに連結
された状態とし、原点ランプの点灯でそれを確認する。In the above, in the connected state of the tractor 1 and the trailer 2, that is, in the connected state in which the kingpin 4 is inserted and locked in the central portion of the coupler 3, the trailer 2 is mounted on the coupler 3.
The lower surface plate 21 is in sliding contact with the front portion of the trailer 2 to be supported. In the connected state, the tractor 1
When the connection angle between the trailer 2 and the trailer 2 is zero (in a state where the trailer 2 is connected straight), the magnetic sensor 7 has a predetermined gap (practically 8 mm ±) just below the substantially central portion in the longitudinal direction of the magnetic scale 5.
The origin detection sensor 8 emits an origin detection signal directly below the origin detection magnet 6 with a predetermined clearance, and is installed in the driver's seat of the tractor 1 with the origin detection signal. The origin lamp (not shown) on the control panel lights up, and the driver can confirm that the trailer is connected straight. When the tractor 1 and the trailer 2 are connected, the trailer 2
Is connected at a certain angle, the origin detection sensor 8 is displaced with respect to the origin detection magnet 6, and the origin lamp does not light. In this case, the tractor 1 is steered to bring the tractor 1 and the trailer 2 into a state in which the tractor 1 and the trailer 2 are directly connected, and this is confirmed by lighting the origin lamp.
【００１８】原点ランプの点灯を確認してからセットス
イッチを押す。すると、コンピュータがその時点での磁
気スケール５に対する磁気センサ７の位置を中立位置
（連結角度がゼロ）として記憶し、以後は磁気センサ７
からの出力信号が信号処理回路を介してコンピュータに
入力されることによって、コンピュータが連結角度変化
（方向と大きさ）を算出して連結角度情報として記憶す
ると共に、該連結角度情報とその他の情報（例えば車速
情報，トレーラ操舵輪のフィードバック情報等）とから
トレーラ２の操舵輪を操舵すべき目標値を求めて操舵指
令を発し、その指令に基づき図示しないアクチュエータ
が作動してトレーラ操舵輪の操舵が行なわれるものであ
る。After confirming that the origin lamp is lit, press the set switch. Then, the computer stores the position of the magnetic sensor 7 with respect to the magnetic scale 5 at that time as the neutral position (the connecting angle is zero), and thereafter, the magnetic sensor 7 is stored.
When the output signal from the computer is input to the computer through the signal processing circuit, the computer calculates the change in the connection angle (direction and size) and stores it as the connection angle information, and the connection angle information and other information. (For example, vehicle speed information, trailer steered wheel feedback information, etc.) is used to obtain a target value for steering the steered wheels of the trailer 2, and a steering command is issued. Based on the command, an actuator (not shown) operates to steer the trailer steered wheels. Is performed.
【００１９】更に詳しく説明すると、トラクタ１がトレ
ーラ２を牽引して走行している状態において、直進状態
からトラクタ１が操舵されると、トラクタ１の旋回に伴
ってカプラ３がキングピン４回りに回動し、カプラ３の
一側面部に取付けた磁気センサ７が磁気スケール５の下
側を所定の隙間を保ったままで円弧運動し、該磁気スケ
ール５のＮ極，Ｓ極の磁界を次々に通過することによっ
て、該前後一対の磁気センサ７からは、９０°位相のず
れたＡ相とＢ相との２つの正弦波信号（図４参照）が出
力される。前述したように、磁気スケール５のＮ極，Ｓ
極の着磁ピッチが２mmであるとすると、Ａ相，Ｂ相は共
に波長が４mmの正弦波信号となり、このＡ相，Ｂ相の正
弦波信号を信号処理回路１０で所定幅の矩形波信号に変
換してコンピュータ１１にインプットし、コンピュータ
１１がこの矩形波信号のパルス数をカウントすることに
よってそのカウント値と半径Ｒとから回動角度を算出す
ると共に、Ａ相とＢ相との位相差から回動方向を判定し
て、トラクタ１に対するトレーラ２の連結角度情報とし
て記憶し、トラクタ１とトレーラ２との連結が解除され
るまで連続して上記のような演算，判定，記憶を繰り返
すことによって、常に正確な連結角度情報を得ることが
できるものである。実際の使用に際しては、キングピン
４とそれを嵌入係止するカプラ３との間で、幾分かの径
方向のふれがあるが、このふれは無視できる範囲であ
る。More specifically, when the tractor 1 is steered from a straight state while the tractor 1 is running while pulling the trailer 2, the coupler 3 rotates around the kingpin 4 as the tractor 1 turns. The magnetic sensor 7 attached to one side surface of the coupler 3 moves in an arc under the magnetic scale 5 while maintaining a predetermined gap, and the magnetic fields of the N pole and the S pole of the magnetic scale 5 are successively passed. By doing so, the pair of front and rear magnetic sensors 7 output two sine wave signals (see FIG. 4) of the A phase and the B phase, which are 90 ° out of phase with each other. As described above, the N pole and S of the magnetic scale 5
Assuming that the pole pitch is 2 mm, both the A and B phases are sine wave signals having a wavelength of 4 mm, and the sine wave signals of the A and B phases are rectangular wave signals of a predetermined width in the signal processing circuit 10. And input to the computer 11, and the computer 11 counts the number of pulses of this rectangular wave signal to calculate the rotation angle from the count value and the radius R, and the phase difference between the A phase and the B phase. The rotation direction is determined from the above and stored as connection angle information of the trailer 2 with respect to the tractor 1, and the above calculation, determination, and storage are continuously repeated until the connection between the tractor 1 and the trailer 2 is released. By this, accurate connection angle information can always be obtained. In actual use, there is some radial run-out between the king pin 4 and the coupler 3 that engages and locks it, but this run-out is in a negligible range.
【００２０】上記のように、トレーラ前部の下面板２１
の一側方部下面に埋め込み設置した円弧形状の磁気スケ
ール５と、該磁気スケール５に所定の隙間をもって対向
するようカプラ３の一側面部に取付けた磁気センサ７と
で、セミトレーラの連結角度検出装置を構成したことに
よって、最重要保安部品であるキングピン４には加工等
の手を何一つ加えることなく、且つカプラ３のトレーラ
前部支持及びキングピン係止という重要な機能に全く影
響を与えることなく、トラクタに対するトレーラの連結
角度を連続して的確に検出することができるものであ
る。As described above, the bottom plate 21 at the front of the trailer is used.
A semi-trailer connection angle is detected by an arc-shaped magnetic scale 5 embedded in the lower surface of one side of the semi-trailer and a magnetic sensor 7 attached to one side surface of the coupler 3 so as to face the magnetic scale 5 with a predetermined gap. By constructing the device, the kingpin 4 which is the most important security component does not require any work such as machining, and it does not affect the important functions of the trailer front support of the coupler 3 and the kingpin locking at all. The angle of connection of the trailer to the tractor can be continuously and accurately detected.
【００２１】尚、上記構成において、磁気スケール５の
円弧の中心角θは、トラクタ操舵輪の最大転舵角に基づ
くトレーラ連結角度の最大変化量を考慮して設定される
が、操舵輪の最大転舵角は通常左右にそれぞれ２５°程
度，ロック・ツウ・ロックでほぼ５０°程度であるか
ら、実用上は前記のようにθ≒６０°に設定すれば充分
に目的を達成できる。In the above structure, the central angle θ of the arc of the magnetic scale 5 is set in consideration of the maximum change amount of the trailer connecting angle based on the maximum turning angle of the tractor steering wheel. The steered angles are normally about 25 ° to the left and right, and about 50 ° for lock-to-lock, so in practice, the target can be sufficiently achieved by setting θ≈60 ° as described above.
【００２２】又、磁気スケール５自体の構成について
は、上記実施例のものに限らず、従来より公知の任意の
構成を採用できる。磁気センサ７としては、上記した磁
気ヘッドとピックアップコイルとからなる磁気ヘッド型
センサに限らず、電磁誘導作用を利用した任意形式の磁
気センサを使用することができ、更に電流磁気効果を利
用したホール素子或はＭＲ素子等従来より公知の任意の
磁気センサを採用することができる。Further, the structure of the magnetic scale 5 itself is not limited to that of the above-mentioned embodiment, and any conventionally known structure can be adopted. The magnetic sensor 7 is not limited to the magnetic head type sensor including the magnetic head and the pickup coil described above, but any type of magnetic sensor utilizing electromagnetic induction can be used. Any conventionally known magnetic sensor such as an element or an MR element can be adopted.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、セミトレ
ーラの連結角度の検出を、トレーラの最重要保安部品で
あるキングピンに何一つ手を加えることなく、且つカプ
ラのトレーラ前部支持及びキングピン係止という重要な
機能に全く影響を与えることなく、極めて簡単な構成に
よって的確に行なうことができるもので、コスト低廉で
且つ耐久性に優れていることと相俟って、実用上多大の
効果をもたらし得るものである。As described above, according to the present invention, the coupling angle of the semi-trailer can be detected without touching the kingpin, which is the most important security component of the trailer, and the trailer front support and kingpin engagement of the coupler. It does not affect the important function of stopping at all, it can be done accurately with an extremely simple configuration, combined with low cost and excellent durability, it has a great practical effect. It can bring.
【図１】本発明を適用しようとするセミトレーラとそれ
を牽引するトラクタとの連結前の側面図である。FIG. 1 is a side view of a semi-trailer to which the present invention is applied and a tractor that pulls the semi-trailer before connection.
【図２】本発明の実施例を示すもので、（Ａ）はトレー
ラのキングピン取付部とトラクタのカプラ部との連結前
の側面図、（Ｂ）はトレーラのキングピン部の正面図、
（Ｃ）はトレーラのキングピン部の下面図、（Ｄ）はカ
プラの平面図である。2A and 2B show an embodiment of the present invention, in which FIG. 2A is a side view of a trailer kingpin attachment portion before coupling with a tractor coupler portion, and FIG. 2B is a front view of the trailer kingpin portion.
(C) is a bottom view of the kingpin portion of the trailer, and (D) is a plan view of the coupler.
【図３】（Ａ）は図２（Ｃ）のＡ−Ａ断面図、（Ｂ）は
（Ａ）のＢ矢視図である。3A is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2C, and FIG. 3B is a view of FIG.
【図４】磁気スケールのＮ極，Ｓ極交互の磁界を通過す
る磁気センサの出力信号波形と該出力信号のコンピュー
タへの入力系統を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an output signal waveform of a magnetic sensor that passes an alternating magnetic field of N poles and S poles of a magnetic scale and an input system of the output signal to a computer.
１ トラクタ ２ トレーラ（セミトレーラ） ３ カプラ ４ キングピン ５ 磁気スケール ６ 原点検出用マグネット ７ 磁気センサ ８ 原点検出センサ ９ センサブラケット １０ 信号処理回路 １１ コンピュータ ２１ 下面板 ２１ａ 磁気スケール取付溝部 ２１ｂ 原点検出用マグネット取付用の溝部 1 tractor 2 trailer (semi-trailer) 3 coupler 4 kingpin 5 magnetic scale 6 origin detection magnet 7 magnetic sensor 8 origin detection sensor 9 sensor bracket 10 signal processing circuit 11 computer 21 bottom plate 21a magnetic scale mounting groove 21b for mounting magnet for origin detection Groove
Claims (4)
キングピンが固着され、トラクタに取付けたカプラがト
レーラ前部の下面板に摺接した状態にて上記キングピン
を回転可能に係止することにより、トラクタがトレーラ
前部を支持しながら牽引走行するようになっているセミ
トレーラの連結装置において、上記トレーラ前部の下面
板の下面に、キングピンを中心とする所定半径Ｒの円弧
をなす磁気スケールを埋設し、トラクタのカプラ側面部
に上記磁気スケールの下側に所定隙間をもって対向する
磁気センサを取付け、トラクタの旋回に伴うカプラのキ
ングピン回りの回動にて、磁気センサが磁気スケールと
対向した状態を保って円弧運動して出力信号を発し、こ
の出力信号からトレーラの連結角度を演算にて求めるよ
うにしたことを特徴とするセミトレーラの連結角度検出
装置。1. A trailing trailing king pin is fixed to the center of the front portion of the trailer, and the king pin is rotatably locked while the coupler attached to the tractor is in sliding contact with the lower plate of the trailer front portion. In a semi-trailer connecting device in which a tractor is towed while supporting a front portion of a trailer, a magnetic scale having an arc of a predetermined radius R centered on a king pin is provided on a lower surface of a lower plate of the front portion of the trailer. A state in which a magnetic sensor facing the magnetic scale is embedded in the side surface of the coupler of the tractor, and the magnetic sensor facing the magnetic scale is attached below the magnetic scale with a predetermined gap, and the coupler rotates around the kingpin as the tractor turns. The feature is that the trailer connecting angle is calculated from this output signal by performing an arc motion while maintaining And semi-trailer connection angle detection device.
角度検出装置において、トレーラ前部の下面板の下面に
は、原点検出用のマグネットが取付けられ、トラクタの
カプラ側面部には、トレーラの連結角度がゼロのとき上
記マグネットの真下に対向して原点検出信号を発する原
点検出センサが取付けられ、コンピュータが該原点検出
信号の入力にて連結角度ゼロの位置としてそれを記憶
し、以後の磁気センサからの出力信号入力に基づき、連
結角度の変化方向と変化量とを演算にて求めることによ
り、連続してトレーラの連結角度の検出が行なわれるよ
うになっていることを特徴とするセミトレーラの連結角
度検出装置。2. The semi-trailer connection angle detection device according to claim 1, wherein a magnet for origin detection is attached to a lower surface of a lower plate of a front portion of the trailer, and the trailer is connected to a side surface portion of the coupler of the tractor. An origin detection sensor that emits an origin detection signal is mounted directly below the magnet when the angle is zero, and the computer stores the origin detection signal as a position at which the connection angle is zero by inputting the origin detection signal. Connection of semi-trailers characterized in that the connection angle of the trailer is continuously detected by calculating the change direction and the change amount of the connection angle based on the output signal input from Angle detection device.
の連結角度検出装置において、磁気スケールは、Ｎ極，
Ｓ極を長手方向に等ピッチで交互に着磁したテープ状の
ゴム磁石と、該ゴム磁石を貼り付けたテープ状の強磁性
金属板とからなり、非磁性材よりなる保護カバーにてカ
バーされた状態にて、トレーラ前部下面板の下面に形成
した磁気スケール取付溝部内に埋め込み固着された構造
となっていることを特徴とするセミトレーラの連結角度
検出装置。3. The semi-trailer connection angle detection device according to claim 1, wherein the magnetic scale is an N pole,
It is composed of a tape-shaped rubber magnet in which the S poles are alternately magnetized at equal pitches in the longitudinal direction, and a tape-shaped ferromagnetic metal plate to which the rubber magnet is attached, and is covered with a protective cover made of a non-magnetic material. A semi-trailer connection angle detection device, characterized in that, in this state, the structure is embedded and fixed in a magnetic scale mounting groove formed on the lower surface of the trailer front lower surface plate.
トレーラの連結角度検出装置において、磁気センサは、
カプラの側面部に固着したセンサブラケットに取付けら
れ、調整機構にて磁気センサの取付高さを調整できるよ
うになっていることを特徴とするセミトレーラの連結角
度検出装置。4. The semi-trailer coupling angle detection device according to claim 1, wherein the magnetic sensor is
A coupling angle detection device for a semi-trailer, characterized in that it is attached to a sensor bracket fixed to the side surface of the coupler so that the mounting height of the magnetic sensor can be adjusted by an adjusting mechanism.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16469595A JP2722183B2 (en) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | Semi-trailer connection angle detection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16469595A JP2722183B2 (en) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | Semi-trailer connection angle detection device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08332973A true JPH08332973A (en) | 1996-12-17 |
| JP2722183B2 JP2722183B2 (en) | 1998-03-04 |
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ID=15798118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16469595A Expired - Fee Related JP2722183B2 (en) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | Semi-trailer connection angle detection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2722183B2 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11314509A (en) * | 1998-05-01 | 1999-11-16 | Toyota Autom Loom Works Ltd | Connecting device for towing tractor |
| GB2515900A (en) * | 2014-05-21 | 2015-01-07 | Daimler Ag | Swivel joint for an articulated vehicle, in particular an articulated bus |
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| CN115092253A (en) * | 2022-06-17 | 2022-09-23 | 北京主线科技有限公司 | Semitrailer steering angle measuring device and vehicle |
-
1995
- 1995-06-07 JP JP16469595A patent/JP2722183B2/en not_active Expired - Fee Related
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| CN115092253B (en) * | 2022-06-17 | 2024-01-26 | 北京主线科技有限公司 | Semitrailer steering angle measuring device and vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2722183B2 (en) | 1998-03-04 |
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