(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラクタのシャシに固定的に取付けられたベースレールと、このベースレールに対してトラクタの前後方向に可動に取付けられたカプラ部材と、このカプラ部材を前記ベースレールに対してロック状態に設定するロック手段とを備えたスライド型連結牽引装置において、
前記ベースレールに対する前記カプラ部材の相対位置を計測する計測手段と、この計測手段の出力を運転席にいる運転者が認識できる位置に表示する表示手段と、前記ロック手段が解放状態にあるときロックすべき目標位置を前記表示手段に設定する操作手段と、前記相対位置がその設定された目標位置に達したときに前記ロック手段を自動的にロック状態に制御する制御回路とを含み、
前記制御回路は、
運転者によりパーキングブレーキがかけられ、スライドロック解除スイッチがオン状態に操作されると、カプラ部材の位置変更の制御手順を開始して、前記表示手段を点灯してカプラ部材の位置を表示状態にし、
運転者がロックすべき目標位置を前記表示手段で設定すると、設定されたロックすべき目標位置を取り込むとともに、前記ロック手段を自動的に解除してカプラ部材の位置変更を可能とし、
運転者によりパーキングブレーキが解除されてトラクタが移動し、前記カプラ部材の位置が設定された目標位置に達したときに、前記ロック手段を自動的にロック状態に制御して前記ロック手段がロック状態になったことを前記表示手段に表示し、
運転者によりスライドロック解除スイッチが操作されるとカプラ部材の位置変更の制御手順を終了する
制御手段を含む
ことを特徴とするスライド型連結牽引装置。
【請求項２】
前記計測する手段は、超音波測距手段を含む請求項１記載のスライド型連結牽引装置。
【請求項３】
前記表示手段は、前記自動的にロック状態に制御する手段が作動した後に適正な終了操作が行われるまで前記表示手段の光学的表示を点滅させる手段を含む請求項２記載のスライド型連結牽引装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トレーラを牽引するためにトラクタ側に設ける連結装置の改良に関する。本発明は連結装置のカプラ部材の位置をトラクタの前後方向に移動させることができるスライド型連結牽引装置の改良に関する。本発明は、トレーラをトラクタに連結した状態で、連結牽引装置の前後方向の位置決めを簡便に行うための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カプラ部材の位置をトラクタの前後方向に移動することができるスライド型連結牽引装置が知られている。たとえば、特開平５−１６２６６３号公報（出願人：ホランド・ヒッチ）に開示されたものがある。この装置はトラクタ側に固定的に取付けられたベースレールと、トレーラ側のキングピンに結合されるカプラ部材とを備え、このカプラ部材がベースレールに対してトラクタの前後方向に移動可能に構成されている。そして、カプラ部材をベースレールに対して所望の位置に定めてから、ロック手段を操作してカプラ部材を移動可能な状態からベースレールに固定するように構成されたものである。この装置は連結牽引装置を軽量化するとともに、その取扱いを簡単化した優れた装置である。
【０００３】
このようなスライド型連結牽引装置を利用することにより、一つのトラクタが牽引することができるトレーラの構造の制限に対する自由度が大きくなり、一つのトラクタに多種類のトレーラをつなぎ代えて牽引することができるようになった。これはユーザにとってトラクタの配車手配の制約を少なくすることであって、トラクタの可動率が向上する経済的に大きい利点がある。
【０００４】
本願出願人は、上記公報に開示された従来例技術について改良発明を特許出願した（特願2000- 376391号、本願出願時において未公開、以下「先願」という。）。この先願発明は、トラクタにトレーラを連結した後からでも、スライド型連結牽引装置のカプラ部材位置を変更できるようにしたものである。
【０００５】
すなわち、上記従来技術（ホランド・ヒッチ）では、カプラ部材の位置変更はトレーラを連結する前に行うものであったところ、ベースレールに対してカプラ部材を移動不可能に固定させるロック手段の制御に、プログラム制御回路を利用して、一定の手順により安全が確認されている状態では、トラクタのパーキング・ブレーキを解除して、連結状態でトラクタを前後方向にわずかに走行させることができるように構成したものである。この改良により、トレーラに積み荷を積載した後でも、トラクタ側の軸荷重分担を変更する操作を行うことができるようになった。これにより、いったん積み込んだ荷物の積載位置を変更するなどの操作を行うことなく、トラクタの軸荷重分担を適正に変更して、牽引車両の走行の安全性を向上することができるようになった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このようにトラクタにトレーラを連結した状態で、連結牽引装置のカプラ位置変更を行うには、トレーラのランディング・ギヤを下ろし、連結牽引装置に加わるトレーラの荷重を小さくしてから、連結牽引装置のスライド・ロック手段を解除して、トラクタをわずかに前後に走行させることになる。カプラ部材の可動範囲は数十ｃｍであり（実用装置の例では６２ｃｍ）、その範囲でトラクタを前後に走行させて最適位置で停車させることは微妙な運転操作である。とくに、連結牽引装置は運転席から直接に視認できる位置にはないから、この操作を運転者が単独で実行するには、運転者は何度もキャブから出入りして連結牽引装置の状態を見に行かなければならない。助手がいる場合には、助手をキャビンの外に立たせて連結牽引装置の状態を監視させ、その指示にしたがってわずかずつトラクタを移動させ、正しい位置で停車させることができるが、現実にはそのような助手の援助が得られないことが多い。助手の援助が得られない場合などには、荷積みを終えたあと、運転者は本来カプラ位置を変更して軸荷重を適正に調節してから走行すべきところ、これを省略して、カプラ位置が適正でないまま発進し走行するような事態も起こり得る。
【０００７】
本発明はこのような背景に行われたものであって、本発明は、トラクタにトレーラを連結した後で、カプラ位置を変更するための操作を簡単化することができるスライド型連結牽引装置を提供することを目的とする。本発明は、連結牽引装置の位置に監視者あるいは助手をおかなくとも、運転者が単独でカプラ位置の変更を行うことができるスライド型連結牽引装置を提供することを目的とする。本発明は、助手の援助がなくとも安全にカプラ位置の変更を実行することができるスライド型連結牽引装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、カプラ部材の位置を電気的に検出しこれを運転席に表示することを最大の特徴とする。
【０００９】
すなわち本発明は、トラクタ（２１）のシャシに固定的に取付けられたベースレール（１）と、このベースレール（１）に対してトラクタ（２１）の前後方向に可動に取付けられたカプラ部材（２）と、このカプラ部材（２）を前記ベースレール（１）に対してロック状態に設定するロック手段（３）とを備えたスライド型連結牽引装置において、前記ベースレール（１）に対する前記カプラ部材（２）の相対位置を計測する計測手段（１１，１２）と、この計測手段の出力を運転席にいる運転者が認識できる位置に表示する表示手段（１０）とを含むことを特徴とする。前記ロック手段（３）が解放状態にあるときロックすべき目標位置を前記表示手段（１０）に設定する操作手段（１０ａ）と、前記相対位置がその設定された目標位置に達したときに前記ロック手段を自動的にロック状態に制御する制御回路（４）とを含むことができる。
【００１０】
上記括弧内の数字はあとから説明する実施例図面の参照数字である。これは、発明の構成を理解しやすいように付すものであって、発明を実施例に限定して理解するためのものではない。以下の説明においても同様である。
【００１１】
上記構成により、運転者はロック手段が解除された後は、運転席にいて操作手段により所望の目標位置を設定し、表示手段を見ながらトラクタを前または後にゆっくり移動させることにより、設定した目標位置に達するとロック手段が自動的に作動してカプラ部材をベースレールにロックさせることができる。この操作は運転者が単独で簡便に実行することができる。
【００１２】
前記計測する手段は、超音波測距手段を含む構成とすることが望ましい。前記表示手段は、前記自動的にロック状態に制御する手段が作動した後に適正な終了操作が行われるまで前記表示手段の光学的表示を点滅させる手段を含む構成とすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図面を用いて実施例装置を説明する。図１は本発明実施例装置電気回路の要部ブロック構成図である。図２は本発明実施例装置の機械的構造および各装置の配置を説明する図である。図３は本発明実施例装置を実装したトラクタおよびトレーラの外観図である。図４は本発明実施例装置を操作する運転者の動作を説明する図である。図５は本発明実施例装置の制御回路の論理動作を説明するフローチャートである。
【００１４】
本発明の実施例装置は、図３に示すようにトレーラ２２を牽引するトラクタ２１に設ける連結牽引装置であって、その連結牽引装置の連結位置を図３に矢印で示すように、実効的にトラクタ２１の前後方向に移動することができる。この具体的な構造は上記従来例技術で説明した公報（特開平５−１６２６６３号公報）に詳しく開示されているものと同等である。
【００１５】
この構造はよく知られたものであるが、図２によりその大略を説明すると、トラクタ２１のシャシフレームにベースプレート１７が固定的に取付けられ、このベースプレート１７には、一対のベースレール１が固定的に設けられている。この一対のベースレール１に、トレーラ側のキングピンと結合されるカプラ部材２が可動に載置される。図２は説明の便宜のため、ベースプレート１７を９０度展開してその構造を図示するものであり、ベースプレート１７がトラクタのシャシに取付けられた状態では、カプラ部材２の側面が、図２に破線で示すような形状で見えることになる。このカプラ部材はベースレール１に沿って、車両の前後方向に移動できるように構成されている。
【００１６】
このカプラ部材２の前後方向移動可能幅は数十ｃｍであり、とくにこの実施例装置では６２ｃｍである。このカプラ部材２をベースレール１に対して前後に移動することにより、トラクタ２１の前後中心軸に対するトレーラ２２の前後中心軸の回転中心の位置を実効的に変更することができる。これにより一つのトラクタで種類の異なるトラクタを牽引することができるとともに、このカプラ部材の位置を変更することにより、トラクタの後軸および前軸の間の荷重分担を変更することができる。
【００１７】
図２に示すように、カプラ部材２には空気圧シリンダ６が取付けられている。この空気圧シリンダ６の両端には、そのピストンロッドの先端にロック手段３が装着されている。空気圧シリンダ６に空気圧が送られると、このロック手段３がベースレール１の内側に形成された凹凸から外れて、カプラ部材２がベースレール１に沿って可動状態になる。空気圧シリンダ６の空気圧がなくなると、スプリング作用によりロック手段３が一対の平行なベースレール１の内側にそれぞれ形成された凹凸に食い込み、カプラ部材２がベースレール１に固定された状態となる。この場合も、図２では空気圧シリンダ６がカプラ部材２の表面に見えるように描いてあるが、実際には空気圧シリンダ６はカプラ部材２の裏面に配置されているから表面からは見えない。そしてこの空気圧シリンダ６の内部には、空気圧がないときにロック手段３を外側に押し出すように作用するスプリングが装填されている。このスプリングは図２には描かれていない。図２の符号１８はトレーラのブレーキ用空気圧の継ぎ手である。
【００１８】
図１に示すように、本発明の装置ではこの空気圧シリンダ６に制御弁５を介して送られる空気圧を制御回路４により制御するところに特徴がある。この制御回路４はプログラム制御回路（ＣＰＵ・コンピュータ・ユニット）である。さらに本発明は、上で説明したベースレール１とカプラ部材２との相対位置を計測する計測手段（１１、１２、１３）を設け、この計測手段の計測出力をこの制御回路４の入力信号として取込むようにしたところに特徴がある。
【００１９】
計測手段について説明すると、この実施例のものは超音波測距装置である。この計測手段は、ベースプレート１７に取付けられた測距センサ１１と、カプラ部材２の端部にこの測距センサ１１に対向するように取付けられた反射鏡１２と、測距センサ１１に接続され測距回路１３とからなる。反射鏡１２はカプラ部材２が移動するとカプラ部材２とともに移動し、測距センサ１１と反射鏡１２との間の距離が変化する。測距回路１３は超音波周波数のパルス電流を発生して、ケーブルを介してこれを測距センサ１１に供給する。測距センサ１１はこのパルス電流を超音波パルス信号に変換し、これを空間に反射鏡１２に向けて送出する。反射鏡１２はこの超音波パルス信号を反射し、この反射された超音波パルス信号は前記測距センサ１１に受信される。受信された超音波パルス信号は受信電気信号に変換されて、ケーブルを介して測距回路１３に伝達される。測距回路１３では、超音波パルス電流を送出したタイミングと、受信電気信号が到来したタイミングとの時間差から、測距センサ１１と反射鏡１２との間の相対距離を演算計測する。
【００２０】
この実施例装置では市販されている装置を利用して、スライド型連結牽引装置に装着できるように改造して用いた。上述のように、この測距回路１３の測定出力は、入出力インターフェースを介して制御回路４に取込まれるとともに、表示操作盤１０に位置表示１０ｂとして光学的に表示される。
【００２１】
表示操作盤１０は、図１に示すように、中央に回転型のダイヤル１０ａが配置され、その設定目盛りがダイヤル１０ａの回転角度にしたがって、−３００ｍｍから＋３００ｍｍまで付けられている。その表示目盛りにそって、上記測距回路１３が演算計測した値が位置表示１０ｂとして光学的に表示される。この表示操作盤１０は、動作中に点灯する照明灯１０ｃにより照明される。この照明灯１０ｃの点滅は制御回路４から入出力インターフェースを介して制御される。またこのダイヤル１０ａは矢印で示すように回転するとともに、ダイヤル１０ａを押下することによりダイヤルスイッチがオン・オフするように構成されている。ダイヤルスイッチのオン・オフ情報も入出力インターフェースを介して制御回路４に取込まれる。
【００２２】
図１に示すように、この制御回路４の入力情報は、運転者により操作されるスライドロック解除スイッチ９、上記ダイヤルスイッチのオン・オフ情報、パーキングブレーキ検出器８によるパーキングブレーキの作動状態、および表示操作盤１０のダイヤル１０ａと位置表示１０ｂの一致信号である。また、この制御回路４の出力情報は、上記表示操作盤１０の照明灯１０ｃの点滅信号のほか、連結牽引装置の空気圧シリンダ６に供給する空気圧を開閉制御する制御弁５の制御信号、トレーラの非常ブレーキに空気圧を送出する非常ブレーキ制御弁１４の制御信号、警報ランプ１５の点滅制御信号、および警報ブザー１６のオンオフ信号である。
【００２３】
つぎにこの表示操作盤１０その他が装備された運転席まわりの装備について説明する。図２を参照して、スライドロック解除スイッチ９および表示操作盤１０は、運転席の上部バックミラーのわきに配置される。運転者は左手で、このスライドロック解除スイッチ９および表示操作盤１０を操作することができるとともに、バックミラーを通して連結されたトレーラの状態を見ながら、同時に表示操作盤１０を見ることができる。運転席には、パーキングブレーキ７およびその作動状態を検出するパーキングブレーキ検出器８、警報ランプ１５および警報ブザー１６が配置されている。前記制御回路４はユニットとして運転席の座席後ろの空間に配置される。
【００２４】
はじめに、このように構成された装置を運転者がどのように操作するかを説明する。図４を参照して、この図４の左欄は運転者がキャブ内（運転席）で操作する操作手順であり、同じく右欄は運転者がキャブ外に出て行う操作手順である。いま、運転者はトレーラを連結したままの状態で車両を一旦停車させ、連結牽引装置のカプラ部材２の位置を変更しようとしているものとする。車両を停車させ、パーキングブレーキをかける。車外に出てトレーラのランディングギアを下ろして、トレーラから連結牽引装置へ加わる荷重を解く。ランディングギアはジャッキ構造になっていて、ジャキレバーを上下させることによりトレーラの荷重はランディングギアに移動する。ここで運転者は運転席に戻って、室内のバックミラーの隣に設けられたスライドロック解除スイッチ９をオンに操作する。これにより表示操作盤１０の照明灯１０ｃが点灯して、連結牽引装置の位置変更を行うことができる状態となる。
【００２５】
つぎに運転者は、表示操作盤１０のダイヤル１０ａを操作して、カプラ部材２の新しい位置を指示設定する。たとえば位置表示１０ｂにより表示されている現在位置より、さらに手前に移動させ−１２０ｍｍ（絶対値表示）の位置に変更したいということであれば、ダイヤル１０ａを−１２０ｍｍの位置に設定する。その位置が決まるとダイヤル１０ａを押し下げる。ダイヤル１０ａを押し下げることにより、内部のダイヤルスイッチがオン状態になり、この値は制御回路４に取込まれる。そしてダイヤル１０ａから手を放すことによりダイヤル１０ａは、押し下げられた状態から復帰しダイヤルスイッチはオフ状態になる。
【００２６】
ここで運転者はキャブ外に出てスライドロックの状態が解除されたことを視認する。運転者は運転席に戻り、パーキングブレーキを解除してギアを入れ、緩やかにトラクタを後退（または前進）させる。それにしたがって位置表示１０ｂがゆっくり移動する。この運転操作はバックミラーとこの表示操作盤１０とを同時に見ながら実行する。位置表示１０ｂがちょうどダイヤル１０ａに設定された位置にくると、装置が自動的に一致を検出して照明灯１０ｃは点滅状態となる。それと同時に自動的に空気圧シリンダ６の空気圧が排出されて、ロック手段３がロック状態となってカプラ部材２の位置は固定される。
【００２７】
運転者はここでパーキングブレーキをかけ、車外へ出て連結牽引装置の状態が所望のとおりになっているかを確認する。確認が終わると運転席に戻ってスライドロック解放スイッチ９をオフに操作する。そして再度車外に出てトレーラのランディングギアを上げる。これで連結位置を変更するためのすべての操作を終了し、運転者は運転席に戻り車両走行を開始することができる状態となる。
【００２８】
つぎに表１を参照して、このような運転者の操作にしたがって、制御回路４の入力情報および出力情報がどのように変化するかを説明する。
【００２９】
【表１】
0003917824.tif 000002
【００３０】
この表１にあるモード（▲１▼）
は運転者が車両を停車させて、パーキングブレーキをかけ、連結牽引装置の位置変更の操作にとりかかる前の状態である。このときスライドロック手段３はロック状態にある。
【００３１】
モード（▲２▼）は、運転者がスライドロック解除スイッチ９をオン状態に操作した後の状態である。表示操作盤１０の照明灯１０ｃが点灯し、その位置表示１０ｂも表示状態となる。このとき、トレーラの非常ブレーキにも空気圧が送られトレーラは移動できない状態となる。
【００３２】
モード（▲３▼）では、運転者がダイヤル１０ａを操作して、所望のスライド位置を設定する。設定が完了したときに表示操作盤１０のダイヤル１０ａを押下すると、この設定値は制御回路４に取込まれる。これによりスライドロック解除用の制御弁５がオンになり、空気圧シリンダ６に空気圧が送られ、ロック手段３が解除されてカプラ部材２の位置を変更することができる状態となる。ここで運転者はパーキングブレーキを解除して、トラクタを緩やかに移動させる。
【００３３】
モード（▲４▼）では、トラクタが緩やかに移動して、表示操作盤１０の位置表示１０ｂがダイヤル１０ａにより設定された位置と一致すると、測距回路１３が制御回路４に一致信号を送出する。これにより制御回路４はスライドロック解除のための制御弁５をオフ状態に制御する。同時に表示操作盤１０の照明灯１０ｃは点滅状態となって、ロック手段３がロック状態になったことを運転者に表示する。
【００３４】
モード（▲５▼）では、運転者がスライドロック解除スイッチ９をオフに操作してこの一連の操作を終了する。運転者がパーキングブレーキをかけたときに、トレーラの非常ブレーキ制御弁１４はオン状態からオフ状態になったはじめのモード（▲１▼）の状態に戻る。
【００３５】
図５にこのときの制御回路４の論理動作をフローチャートにより説明する。図５の右欄に上記モードとの対応を表示する。すなわち、制御回路４の制御論理をこのように構成することにより、トレーラを連結したままの状態で、上記運転者の操作にしたがって連結牽引装置のカプラ部材の位置を変更することができる。
【００３６】
上記説明は、カプラ部材の位置を計測するために超音波による測距センサを利用するものを説明したが、これは機械的変位を電気信号として計測する他の手段を利用しても同様に実現することができる。このための手段としては、機械的な位置を抵抗変化により検出する装置、機械的な位置を電磁誘導の変化により検出する装置、機械的な位置を静電容量の変化により検出する装置、機械的な位置を光信号により検出する装置、その他を利用することにより本発明を同様に実施することができる。
【００３７】
上記説明は操作手順を５つのモードに分けて説明したが、これはこの形に限るものでなく、さまざまなバリエーションが考えられる。できるだけ安全なように、しかも手順を誤らないように分かりやすく設計することがよい。
【００３８】
【発明の効果】
このように本発明により、トラクタにトレーラを連結した後で行うカプラ位置を変更するための操作を簡単化することができる。本発明の装置を利用することにより、連結牽引装置の位置に監視者あるいは助手をおかなくとも、運転者が単独でしかも安全にカプラ位置の変更を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例装置電気回路の要部ブロック構成図。
【図２】本発明実施例装置の機械的構造および各装置の配置を説明する図。
【図３】本発明実施例装置を実装したトラクタおよびトレーラの外観図。
【図４】本発明実施例装置を操作する運転者の動作を説明する流れ図。
【図５】本発明実施例装置の制御回路の論理動作を説明するフローチャート。
【符号の説明】
１  ベースレール
２  カプラ部材
３  ロック手段
４  制御回路
５  制御弁
６  空気圧シリンダ
７  パーキングブレーキ
８  パーキングブレーキ検出器
９  スライドロック解除スイッチ
１０  表示操作盤
１０ａ  ダイヤル
１０ｂ  位置表示
１０ｃ  照明灯
１１  測距センサ
１２  反射鏡
１３  測距回路
１４  トレーラの非常ブレーキ制御弁
１５  警報ランプ
１６  警報ブザー
１７  ベースプレート
１８  トレーラのブレーキ用空気圧継ぎ手
２１  トラクタ
２２  トレーラ
【図１】
0003917824.tif 000003
【図２】
0003917824.tif 000004
【図３】
0003917824.tif 000005
【図４】
0003917824.tif 000006
【図５】
0003917824.tif 000007