專利名稱：用于檢測載貨車的牽引車與掛車是否連接的傳感器的制作方法
技術領域：
背景技術：
在載貨車運輸行業中，資產追蹤已得到廣泛的使用。更明確來說，人們對追蹤載 貨車的牽引車及掛車的位置、移動及其它情況的興趣不斷增加。在很多情況下，掛車 自身已裝備有其自己的追蹤及報告裝置，例如， 一些掛車使用基于GPS定位的服務， 且具有用于向遠程監測站報告諸如掛車的負荷情況、內部溫度、維護計劃表及諸如此 類的信息的傳感器。
在很多實例中，作為這類監測過程的一部分，需要從此類遠程位置確定掛車是否 實際上連接到牽引車。因此，需要一種可確定此類連接是否存在以使資產追蹤裝備能 夠報告檢測位置的連接狀態的傳感器裝置。
發明內容
概括地說，本發明揭示一種用于檢測載貨車的牽引車與掛車是否連接的傳感器裝 置。所述傳感器包括具有多個連接片的容器，所述連接片向外徑向延伸以在所述容器 位于支承板的孔中時嚙合所述掛車的所述支承板的內側表面。所述容器具有在所述容 器位于所述孔中時大體上平行于所述支承板的支承端面的端面表面。彈簧從所述容器 的基座延伸離開所述端面表面以壓在所述掛車的內部壁上以在所述容器位于所述孔中 時將所述連接片偏置成與所述內側壁接觸以維持所述容器在所述孔中的位置。本發明
還提供一種用于感測鐵質材料的接近度且位于所述容器中的傳感器。所述傳感器感測 由所述牽引車攜載的車鉤的鐵質材料的接近度而不是感測所述支承板的鐵質材料。
圖1是具有未連接的牽引車及掛車的載貨車的平面圖。 圖2是圖1的載貨車的平面圖，其中牽引車與掛車連接。
圖3是用于感測圖1的載貨車的牽引車與掛車是否連接的傳感器裝置的平面圖。 圖4是圖3的傳感器裝置的端面表面的平面圖。
圖5是在5-5處截取的圖1的掛車的下側的剖視圖，其顯示處在用于附接至載貨 車牽引車的牽引座掛車掛鉤的牽引銷附近的傳感器裝置。圖6是在6-6處截取的圖1及圖5的掛車的剖視部分，其還顯示在插入到掛車的 支承板中的安裝孔中之前的傳感器裝置。
圖7是在7-7處截取的圖5的掛車的剖視部分，其顯示在插入到掛車的支承板中 的安裝孔中之后的傳感器裝置。
圖8是圖7的掛車的剖視部分，其顯示在操作中處于牽引座掛車掛鉤的傳感器裝 置及掛車的支承板。
圖9是顯示圖3-8的傳感器裝置的操作的一個實施例的方塊圖。
在圖式的各種圖中，相同的參考編號用于表示相同或類似的部件。另外，顯示的 部件未必按比例尺繪制，且可出于清晰圖解說明或容易說明的目的放大或變形。
具體實施例方式
圖1及2中分別顯示處于未連接狀態及連接狀態的典型載貨車10。載貨車10具 有牽引車12及掛車14，在所圖解說明的實施例中，可通過由牽引車12攜載的以已知 方式嚙合固定到掛車14的牽引銷18的牽引座掛鉤16而有選擇地連接牽引車12及掛 車14。雖然以下將主要結合一個傳感器實施例來描述牽引車-掛車實施例，但應了解， 還可采用其它類型的掛鉤布置。例如，掛車往往是以多運輸方式間聯運的方式移動，
其中掛車在其至少一部分旅程中是通過軌道車輛移動的。通常，例如，掛車由起重機 移到軌道車輛上，且至少部分地由結構類似于正規牽引座牽引車掛鉤的掛鉤緊固到位。
在此等且類似的實施例中，可使用本文所描述類型的傳感器用于感測與軌道車輛的附 接。
因此，將傳感器裝置20提供在掛車14的牽引銷18附近處以感測牽引車12何時 連接到掛車14。傳感器裝置20經建造以使其能夠以下文中更詳細描述的方式安裝在 掛車14的支承板中的孔中。現在另外參照圖3及圖4，圖3及4中可最佳地看到傳感 器裝置20的細節。
傳感器裝置20具有含有彈簧24的空心圓柱形本體22，如圖3中的最佳所見，所 述彈簧從本體22內部分地延伸出。如下文所述，本體22及其伴隨特征可由對磁場不 傳導的任何適合材料注射成型而成。此類材料的實例包括熱塑性材料，例如苯乙烯、 聚苯乙烯、塑料、尼龍、乙烯、聚乙烯或諸如此類。存在種類繁多的額外適合材料。 雖然將本體22描述為具有圓柱形狀，但其它形狀也可是適合的，例如橢圓形、正方形 或諸如此類。另外，本體22顯示為空心，但其可以是實心的，此視應用而定。然而， 所顯示的空心實施例的重量比實心實施例輕。
本體22具有從其周邊向外延伸的多個連接片26。雖然在所顯示的實施例中，顯 示了三個等距間隔開的連接片26，但可提供置任何數目的連接片以實現使本體22保 持就位所需的特定功能。連接片26可作為制造本體22中的成型過程的一部分而形成。 舉例來說，可使用二分式模具，其中分型線28—個側上的結構形成于模具的第一半中
5而分型線28另一側上的結構形成于模具的第二半中。
在所顯示的實施例中，舉例來說，連接片26形成于本體22中的空腔30中。通 過用取自空腔30的材料形成連接片26，連接片26的材料將不會在本體22中留下開 口，且本體22的完整性可得以維持以由此保護其內部免受潤滑脂以及可以其它方式進 入的污染物的侵入。因此，連接片可在模具的單個半中制造以從本體22向外延伸以具 有端面部分32，所述端面部分位于支撐基座34的端部處且可在使用中彎曲到所需程 度。連接片22的端面部分32位于距本體22的支承表面44的凸肩42的距離"D"處， 距離"D"對應于支承板的厚度，其中本體22將安裝在所述支承板中以將本體22緊夾于 其中。
如下文詳細描述，為幫助將本體22固定在其安裝孔中，在本體22周邊的周圍提 供多個壓陷肋36。壓陷肋36可具有多個材料層以壓在本體22位于其中的孔的壁上， 以便一旦就位，本體22便牢固地保持在其中。在所顯示的實施例中，壓陷肋具有帶有 顯著較小肋部分40的基座部分38。壓陷肋的頂部分50可如圖所示呈錐形以便提供相 對于其在操作中將騎靠的牽引座的滑動能力，如下文所述。
本體22具有大致扁平端面，所述端面提供在操作中將騎靠牽引座的支承表面44。 支承表面44的周邊邊緣呈錐形52以便提供相對于牽引座的滑動能力，如下文所述。
傳感器60提供在容器20內以用于感測牽引車12攜載的車鉤或牽引座掛鉤16的 鐵質材料的接近度。傳感器60以如下方式位于容器20中傳感器60感測掛鉤的鐵質 材料而不是感測其中安裝容器20的支承板62 (圖5-8中的最佳所見)的鐵質材料的 接近度。應了解，可能需要某些實驗以確定特定安裝的最優位置。
傳感器60可包括磁鐵64及當存在磁場時操作的簧片開關66。因此，當掛鉤16 的鐵磁材料充分靠近磁鐵64及簧片開關66時，其將磁鐵64產生的一部分磁場傳導到 簧片開關66以操作簧片開關66。
雖然可使用各種傳感器，但使用如所圖解說明的實施例中的磁鐵及簧片開關消除 了對操作傳感器的電力的需要。當然，感測簧片開關的狀態需要電力，但無源傳感器 元件不會耗散用于向遠程檢測位置(未顯示)報告連接狀況的相關聯電子元件(未顯 示)的電力。由于可與傳感器20配合使用的特定掛車可經歷所述傳感器未連接到掛車 的較長周期，且由于在未連接時間期間相關聯的電子元件可依靠備用電池電源，因此 傳感器類型的選擇可能值得特別考慮。 一對導線68連接到簧片開關66以使相關聯的 電子元件能夠確定其狀態。電線68對可包含在單個絕緣套中，如圖所示，其可由乙烯 帶70或類似物保持就位。
傳感器60以及與其連接的到線68的一部分可包封在例如環氧樹脂或其它適合的 材料等灌封或囊封材料(未顯示)中，以將其與水或其它可能偶然進入容器20的有害 材料隔離開。舉例來說，可將囊封材料傾注到容器20中直到位于其側壁中的排出孔 72的水平并使所述囊封材料在其中硬化。
現在另外參照圖5-8，圖5-8中圖解說明傳感器裝置20的操作。傳感器裝置20安裝于掛車14的支承板62的孔80中，接近牽引銷18。應將孔80和最終位于其中的 傳感器裝置20的位置選擇為與下伏拉桿82及84間隔開，但不要離開牽引銷18太遠 以免在連接時無法與牽引座掛鉤接觸。
在所顯示的實施例中，支承板62顯示為圓形，且被固定到掛車14的交叉拉桿82 及84。然而，如已知的那樣，支承板62可以是任何適宜的形狀，且可通過任何適合 的裝置固定到掛車14，其主要功能是提供牽引座掛鉤16的支承端面可騎跨的支承表 面或端面。通常，潤滑脂(未顯示)用于支承板62與牽引座掛鉤16之間的潤滑。
支承板62與掛車14的底盤86間隔開，以在所述支承板與底盤之間提供傳感器 裝置20在使用中所定位的空間。因此，如圖6及7中最佳所見，傳感器裝置20插入 到支承板62的孔80中以使得彈簧24接觸掛車14的底盤86且壓靠在所述底盤上。彈 簧24起作用以沿如箭頭87所示的支承板62的方向偏置傳感器裝置。在這種狀態下， 如圖7中最佳所見，連接片26嚙合支承板62的內側表面88以將傳感器裝置保持在其 插入位置中。由于連接片26的支撐基座34可稍許彎曲，因此維持緊密配合。此外， 壓陷肋36還維持傳感器裝置20在孔80內的緊密配合。
在圖7中所示的位置中，傳感器裝置20的支承表面44從支承板62的支承端面 90向外略微延伸。因此，牽引座16的支承端面可沿箭頭92的方向接觸支承表面44。 此促進在牽引車12與掛車14之間的聯接期間牽引座掛鉤與支承表面44之間的摩擦作 用。這種摩擦作用用于從支承表面44上擦掉潤滑脂以使得滑脂中的任何金屬屑或微粒 將不會導致對傳感器的誤觸發。
由于彈簧24的壓縮，當整個傳感器裝置20被暴露到可由不同設計的牽引座幾何 結構(其可與所述傳感器裝置配合使用)施加到其的各種力時，所述傳感器裝置具有 某種程度的依從性。因此，如圖8中所見，當將牽引座掛鉤16引入到相對于支承板 62的操作位置時，如箭頭94所示的向上的力施加到傳感器裝置20上，，使得支承表 面44與牽引座掛鉤16直接接觸。
現在另外參照圖9，圖9中顯示傳感器裝置20的一個操作實施例。當牽引座掛鉤 16沿箭頭94的方向移動到傳感器20附近時，傳感器20感測到掛鉤中的鐵質材料的 存在并改變狀態。相關聯的電子元件96感測到所述狀態改變，進而由發射機100經由 天線102向遠程位置(未顯示)傳輸信號。舉例來說，發射機100可以是無線蜂窩電 話裝置、衛星通信裝置或其它適合的裝置。
如果需要，那么可視情況提供延遲特征98。時常地，掛車14是通過僅臨時連接 到將移動的掛車的小型牽引機、牽引車或其它車輛而在貨場周圍移動。為防止將此類 短期連接感測為掛車連接，可在感測功能中引入延遲。可根據特定應用選擇所述延遲 的時間，舉例來說，典型的有用延遲為20分鐘。
盡管已以一定程度的特殊性對本發明進行描述及圖解說明，但應了解，本揭示內 容僅為舉例說明的方式編寫而成，且可在部件的組合及布置方面對本揭示內容做出眾 多改變，此并不違背隨附權利要求書中所闡明的本發明的精神及范圍。
權利要求
1、一種用于檢測掛車是否連接到掛鉤的傳感器裝置，其包含容器；連接片，其從所述容器延伸以在所述容器位于所述掛車的支承板中的孔中時嚙合所述支承板的內側表面；所述容器具有在所述容器位于所述孔中時大致平行于所述支承板的支承端面的端面表面；彈簧，其從所述容器的基座延伸離開所述端面表面以壓在所述掛車的內部壁上，以在所述容器位于所述孔中時將所述連接片偏置成與所述內側壁接觸以維持所述容器在所述孔中的位置；及傳感器，其用于感測鐵質材料的接近度且位于所述容器中，其中所述傳感器感測所述掛鉤的鐵質材料的接近度而不感測所述支承板的鐵質材料。
2、 如權利要求1所述的傳感器裝置，其中所述掛鉤是牽引座掛鉤。
3、 如權利要求2所述的傳感器裝置，其中所述端面表面具有錐形周邊邊緣以促 進所述端面表面與所述牽引座掛鉤的負載支承表面之間的滑動運動。
4、 如權利要求l所述的傳感器裝置，其中所述容器為圓柱形。
5、 如權利要求1所述的傳感器裝置，其進一步包含多個壓陷肋，所述壓陷肋徑 向延伸離開所述容器以嚙合所述孔的壁來幫助所述容器合適地配合于所述孔中。
6、 如權利要求1所述的傳感器裝置，其中所述傳感器包含磁鐵及當存在磁場時 操作的簧片開關，由此充分靠近所述磁鐵及簧片開關的鐵磁材料將所述磁鐵產生的磁 場傳導到所述簧片開關以操作所述簧片開關。
7、 一種用于檢測載貨車的牽引車與掛車是否連接的傳感器裝置，其包含 容器；多個連接片，其從所述容器向外徑向延伸以在所述容器位于支承板中的孔中時嚙 合所述掛車的所述支承板的內側表面；所述容器具有在所述容器位于所述孔中時大致平行于所述支承板的支承端面的 端面表面；彈簧，其從所述容器的基座延伸離開所述端面表面以壓在所述掛車的內部壁上， 以在所述容器位于所述孔中時將所述連接片偏置成與所述內側壁接觸以維持所述容器 在所述孔中的位置；及傳感器，其用于感測鐵質材料的接近度且位于所述容器中，其中所述傳感器感測由所述牽引車攜載的車鉤的鐵質材料的接近度而不感測所述支承板的鐵質材料。
8、 如權利要求7所述的傳感器裝置，其中由所述牽引車攜載的所述車鉤是牽引 座掛車掛鉤。
9、 如權利要求8所述的傳感器裝置，其中所述端面表面具有錐形周邊邊緣以促進所述端面表面與所述牽引座掛車掛鉤的負載支承表面之間的滑動運動。
10、 如權利要求7所述的傳感器裝置，其中所述容器為圓柱形。
11、 如權利要求7所述的傳感器裝置，其進一步包含多個壓陷肋，所述多個壓陷 肋徑向延伸離開所述容器以嚙合所述孔的壁以致使所述容器合適地配合于所述孔中。
12、 如權利要求7所述的傳感器裝置，其中所述傳感器包含磁鐵及當存在磁場時 操作的簧片開關，由此充分靠近所述磁鐵及簧片開的鐵磁材料將所述磁鐵產生的磁場 傳導到所述簧片開關以操作所述簧片開關。
13、 一種用于檢測載貨車的牽引車與掛車是否連接的傳感器裝置，其包含 圓柱形容器，其材料對磁場大致不傳導；所述不傳導材料的多個連接片，每一連接片從所述容器向外徑向延伸以在所述容 器位于支承板中的孔中時嚙合所述掛車的所述支承板的內側表面；所述容器具有在所述容器位于所述孔中時大致平行于所述支承板的支承端面的端面表面；偏置裝置，其用于在所述容器位于所述孔中時將所述連接片偏置成離開所述掛車 的內部壁而與所述內側壁接觸以維持所述容器在所述孔中的位置；及位于所述容器中的磁鐵及開關，所述開關是當存在磁場時改變狀態的開關類型， 由此當由所述牽引車攜載的車鉤的鐵質材料接近所述磁鐵及開關時，所述磁鐵的磁場 被傳導到所述開關附近以致使所述開關改變狀態。
14、 如權利要求13所述的傳感器裝置，其中由所述牽引車攜載的所述車鉤是牽 引座掛車掛鉤。
15、 如權利要求13所述的傳感器裝置，其中所述端面表面具有錐形周邊邊緣以 促進所述端面表面與所述牽引座掛車掛鉤的負載支承表面之間的滑動運動。
16、 如權利要求13所述的傳感器裝置，其進一步包含多個壓陷肋，所述多個壓 陷肋徑向延伸離開所述容器以嚙合所述孔的壁以致使所述容器合適地配合于所述孔 中。
17、 一種用于感測載貨車的牽引車與掛車是否連接的設備，其包含傳感器，其用于檢測牽引車掛鉤的接近度，如果所述掛鉤處在距所述傳感器的第 一距離內，那么所述傳感器具有第一狀態，且如果所述牽引車掛鉤不在距所述傳感器 的所述第一距離內，那么所述傳感器具有第二狀態；電子檢測裝備，其經連接以檢測所述傳感器是處于所述第一狀態還是所述第二狀 態以將所述檢測到的狀態傳輸到遠程位置；及延遲電路，其用以延遲所述電子裝備檢測所述傳感器是處于所述第一狀態還是所 述第二狀態。
18、 如權利要求17所述的設備，其中所述傳感器包含磁鐵及開關，所述開關是 當存在磁場時改變狀態的開關類型，由此當所述牽引車掛鉤的鐵質材料來到距所述傳 感器的所述第一距離時，其中所述磁鐵的磁場被傳導到所述開關附近以致使所述開關 改變狀態。
全文摘要
本發明提供一種用于檢測載貨車(10)的牽引車與掛車(14)是否連接的傳感器裝置(20)，所述傳感器裝置(20)包括具有多個連接片(26)的容器，所述連接片向外徑向延伸以在所述容器位于支承板(62)中的孔(80)中時嚙合所述掛車(14)的所述支承板(62)的內側表面。彈簧(24)從所述容器的基座延伸離開端面表面以壓在所述掛車的內部壁上，以在所述容器位于所述孔中時將所述連接片偏置成與所述內側壁接觸以維持所述容器在所述孔中的位置。本發明還提供一種用于感測鐵質材料的接近度且位于所述容器中的傳感器(60)。所述傳感器(60)感測由所述牽引車攜載的車鉤的鐵質材料的接近度而不感測所述支承板(62)的鐵質材料。
文檔編號B62D53/12GK101296810SQ200680039738
公開日2008年10月29日 申請日期2006年8月25日 優先權日2005年8月25日
發明者保羅·詹姆斯·諾爾, 基普·萊格特, 戴維·C·斯蒂林格, 戴維·德維尼, 杰弗里·杰伊·萊因, 約翰·菲利普·厄斯 申請人:高通股份有限公司