車鉤的制作方法
【專利摘要】一種車鉤(10)，包括限定出樞軸的至少一個第一萬向節(jié)(31；32)，樞軸固定到安裝裝置(41)以固定到車輛的框架部件，樞軸還固定到緩沖柱(39)，緩沖柱的一部分在樞軸到安裝裝置(41)的相反側上突出，使緩沖柱(39)相對于安裝裝置(41)以至少兩個自由度可移動。緩沖柱(39)限定遠離安裝裝置并可固定到另一部件的自由端(42)，緩沖柱(39)還包括可逆和不可逆緩沖器，可逆緩沖器衰減作用在自由端(42)和安裝裝置(41)之間的緩沖力和牽伸力，不可逆緩沖器衰減作用在自由端(42)和安裝裝置(41)之間并且達到或超過預定能量閾值的緩沖力，可逆和不可逆緩沖器至少在其部分長度上在緩沖柱(39)中重疊，緩沖柱繼而與樞軸中的至少一個重疊。
【專利說明】車鉤

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車鉤。

【背景技術】
[0002]車鉤在將兩個車輛連接在一起形成列車時使用。已知的車鉤設計包括可固定到框架的支架，所述框架通常出現于軌道車輛例如有軌車或有軌電車的端部處；和從框架突出的萬向節(jié)裝置。車鉤元件從萬向節(jié)裝置突出以聯接到列車中相鄰車輛。
[0003]萬向節(jié)裝置通常包括兩個萬向節(jié)，所述萬向節(jié)可移動地將一個固定到另一個，以使它們的樞軸線相互正交，其中一條樞軸線水平延伸而另一條樞軸線垂直延伸。萬向節(jié)中的一個安裝到支架，而另一個具有在從支架和固定有支架的車輛框架部件向外延伸的方向上從其突出的車鉤元件。
[0004]因此，車鉤元件相對于支架呈現出兩個自由度。繼而，這意味著，由于樞軸線的取向，車鉤可以在水平和垂直方向上適應在車輛車廂之間的相對運動。
[0005]因此，車鉤能夠適應，達到由在水平面內的軌道彎曲造成的在相鄰車廂之間的萬向節(jié)左右的相對運動的運動極限；以及達到由軌道中的起伏和傾斜造成的豎直相對運動的運動極限。因此，這種類型的車鉤通常在有軌電車和輕軌系統(tǒng)中使用，其中，由于它們所安裝的(通常)城市地區(qū)的起伏，鋪設軌道不產生傾斜并不總是可能的。
[0006]除了聯接功能，在兩相鄰軌道車輛之間提供緩沖也是必要的。車輛的框架和其它部分基本上是剛性的，并且這意味著沖擊可以從一個車廂傳播到下一個。在車廂之間沒有緩沖的情況下，即使相對小的脈沖的傳遞可弓I起車廂或將車廂聯接在一起的車鉤裝置的損壞，并且還意味著車廂中的乘客所經歷的脈沖的效果未被衰減。這繼而意味著，如果不提供緩沖元件，則車廂的內部會產生噪音，而且隨著車輛移動，乘客會反復遭受顛簸。
[0007]因此，已知的是提供一種緩沖元件作為車鉤的組件。
[0008]在某些設計中，緩沖元件固定在車鉤元件中，以形成車鉤元件的一部分。這種布置在允許集成衰減緩沖力和牽伸力的雙向能量吸收器的同時，相比較于沒有能量吸收器的裝置，顯著加長了連接元件。
[0009]這是顯著的缺點，部分因為一般希望用于運輸機械的工程組件緊湊；還因為使用相對長的車鉤元件意味著當出現緩沖力(buff force)衰減時，作用在元件上的壓縮力可能不與車鉤的縱向軸線對齊。當車鉤適應如上所述的彎曲和軌道起伏時，這是特別有可能的。
[0010]這時，通過施加不恰好縱向地作用于車鉤的力，損壞的風險增加。
[0011]此外，對于在有軌電車和輕軌車輛的車鉤中的緊湊性有更高的要求，因為這些車輛通常趨于比用于行駛長距離的火車車廂更小。
[0012]作為解決與車鉤元件中串聯的緩沖器的連接相關的長度缺點的方法，已知將若干彈性元件結合至位于萬向節(jié)之間的空間中的車鉤的區(qū)域中。
[0013]這種車鉤有時稱作“EFG”類型，來自德國術語Elastomer-Federgelenks (大致翻譯成英文為“Elastomer Spring Pivot (彈性體彈簧樞軸)”)。
[0014]EFG 10的一種已知的設計在圖1和2中以縱剖視圖示出，并具有包括端部12的車鉤元件11，該端部12穿入車鉤的萬向節(jié)14的頂側和底側之間的區(qū)域13，車鉤包括安裝支架16。車鉤元件端部12形成有多個魚叉狀突起17，其與車鉤元件的伸長方向成直角延伸。
[0015]突起17穿入并錨定在彈性的、回彈地可變形的套筒18中，套筒18環(huán)繞車鉤元件端部11并占據它與萬向節(jié)14的圍繞套筒19之間的空間。彈性套筒18的外表面和萬向節(jié)套筒19的內壁形成有互補的凸部和凹部，如所示，從而克服縱向拉力將套筒18錨定，否則該拉力會將其拉出套筒19。
[0016]設置萬向節(jié)14使得其樞轉軸線是垂直的。車鉤元件11經由彈性套筒18固定到萬向節(jié)14的內套筒19。因此，EFG 10能夠適應由于車鉤元件11和內套筒19相對于萬向節(jié)的外套筒21 —起繞萬向節(jié)14的垂直軸線旋轉而產生的軌道彎曲。
[0017]元件11的端部12與彈性套筒18連接在一起，與后者相對于萬向節(jié)14的內套筒19的錨定一起，適應緩沖力和牽伸力達由彈性套筒18的強度確定的極限。套筒18通過如圖1所示的縱向扭曲而衰減這些力，其中示出車鉤元件11退出區(qū)域13—距離，該距離與套筒18的彈性、和彈性極限相關。
[0018]由于元件端部12和突起17在直徑上比萬向節(jié)內套筒19的內部小的事實，其結果是存在供元件端部11在萬向節(jié)14內部“浮動”的空間，其中彈性套筒18的回彈變形抵制元件端部12以比方式移動的趨勢，所以EFG的垂直樞轉得到適應。結果，經聯接的車輛的相對上下運動得到抑制。
[0019]EFG還包括另一回彈變形(彈性)部件22，如所示，其支撐下方的車鉤元件。在車鉤元件11相對于支架16移動的情況下，該部件也變形，提供額外的力衰減和穩(wěn)定性。
[0020]在圖1中，示出EFG 10當抵御牽伸力(draft force)時其采用的狀態(tài)。因此，在圖1中，示出了彈性套筒18和該另一彈性部件22在平行于車鉤元件11的伸長軸線方向上扭曲，如同這些組件在遇到牽伸力時傾向做的那樣。
[0021]在EFG阻礙緩沖力的情況下，相反的情況出現，其中彈性部件18，22在朝向托架16的方向上平行于車鉤元件11扭曲。這種情況在圖2中部分示出，但在圖2中，EFG也適應相鄰車輛之間的垂直移動，結果彈性部分的垂直變形也很明顯。
[0022]雖然在圖1和圖2中所示的EFG設計制造相對便宜，并且僅需要存在一個垂直樞軸，但它仍然有許多缺點。
[0023]首先，彈性元件18，22很容易磨損和破壞，往往沒有故障即將發(fā)生的任何可見的跡象。特別是，彈性套筒18從其整體角度出發(fā)難以評估，由于其緊密地容納在萬向節(jié)14的套筒19中并被萬向節(jié)14的套筒19遮蔽。
[0024]其次，雖然圖1和2的裝置由于元件端部12能夠在萬向節(jié)套筒19內在前后方向上浮動可以衰減緩沖力和牽伸力，但是仍不能容易適應EFG 10所經受的任何高頻縱向力。
[0025]軌道車輛車鉤所經歷的高頻力通常為壓縮的并且源自如在意外情況下可出現的那樣的相對高速沖擊。彈性元件18，22的剛性使得EFG傳遞高頻力而不是衰減它們。因此，在事故情況下，與其將EFG認為是能量吸收裝置不如將其認為是能量傳遞裝置，由于這個原因其可能對其要連接在一起的車輛潛在地造成嚴重損壞。
[0026]鑒于此，有必要提供與圖1和圖2所示種類的EFG協(xié)同的裝置，其在高頻力出現時能夠衰減這些力。
[0027]通常，這種裝置為變形管組件。這是內部和外部中空、圓柱形管的裝置，它的內部管為直徑小于外管長度的部分。較小直徑的內管部分部分地容納在外管內，抵靠錐形件，該錐形件為在可以容納內管的外管的相對大直徑部分和相對窄直徑部分之間的過度，該相對窄直徑部分小于內管的外徑。部分內管從外管中突出，限定了變形管組件的端部。組件的相反段由外管的自由端來限定。
[0028]外管由塑性可變形材料制成，如鋼。當變形管組件經受作用于其端部之間的高數值壓縮力時，內管被進一步驅入外管中，因為組件被壓縮。這導致內管的插入端壓外管的壁，并使錐形件沿著組件向外管的自由端行進。這引起能量通過外管材料的塑性變形耗散。在此過程中，內管足夠硬至沒有變形。
[0029]在軌道緩沖器技術中，變形管組件是公知的，并且如所述，可結合以上列出種類的EFG使用。然而，當如此使用時，它們會產生進一步的缺點。
[0030]第一個缺點為變形的管組件可能有些長，因為需要可變形外管的大的長度，以衰減軌道沖擊力。如果這種管與EFG串聯組裝，則這可引起復合緩沖器的不可接受的整體長度。
[0031]因此，軌道車輛設計師有時將變形管組件的長度適應在車輛地板下延伸的軌道車輛框架中的長凹槽中，但這也是有問題的。這不僅是因為需要占用軌道車輛內的空間減小了車輛設計師包括時下常見于軌道車輛中的額外設備如電子系統(tǒng)的自由。在有軌電車和輕軌車廂中不具備這種空間。
[0032]另外，在某些情況下變形管組件在車輛內的定位可能需要對車輛框架的設計進行修改，以為外管的自由端提供反作用表面；而且此外，很難檢查或測試被從這種方式遮蔽的變形管組件。
[0033]與EFG結合使用的變形管組件的另一缺點涉及包含的安全螺栓。通常多個這樣的螺栓設置成圍繞外管的圓周排列。在變形管已經滿行程后，安全螺栓允許車鉤離開，以防止車廂本體損壞，并允許防爬器接合，所述防爬器通常存在于軌道車廂端部，如本領域技術人員已知的那樣。
[0034]在某些車鉤設計中，多個安全螺栓設置在車鉤元件內或將支架連接到軌道車廂框架，目的是限制軌道車廂框架經受的通過車鉤傳遞而來的力的最大力。然而由于制造變化，以及安全螺栓不會全部都經歷相同的環(huán)境因素的事實，所以當沖擊發(fā)生時，實際上螺栓可能沒有同時剪斷。安全螺栓制造成本也昂貴，并且如果他們被不均勻地張緊則可能無法適當工作。
[0035]除了前述，CN201573671公開一種樞軸內的緩沖元件。該裝置包括安裝板，其用于附接到軌道車輛前部處的例如框架部件的后表面，其中車鉤元件通過框架部件中的孔向前突出。
[0036]本發(fā)明需求解決或至少改善現有技術的緩沖器裝置的一個或多個問題。


【發(fā)明內容】

[0037]根據本發(fā)明，在廣義方面，提供一種車鉤，包括限定出樞軸的至少一個第一萬向節(jié)，所述樞軸固定到安裝裝置以便固定到車輛的框架部件，所述樞軸還固定到緩沖柱，所述緩沖柱在所述樞軸到所述安裝裝置的相反側上突出，使得所述緩沖柱相對于所述安裝裝置以至少兩個自由度可移動，所述緩沖柱限定了遠離所述安裝裝置并可固定到另一部件的自由端，所述緩沖柱包括可逆緩沖器和不可逆緩沖器，所述可逆緩沖器衰減作用在所述自由端和所述安裝裝置之間的緩沖力和牽伸力，所述不可逆緩沖器衰減作用在所述自由端和所述安裝裝置之間并且達到或超過預定的能量閾值的緩沖力，所述可逆緩沖器和不可逆緩沖器至少在其部分長度上在緩沖柱中重疊，所述緩沖柱也與所述樞軸中的至少一個重疊。
[0038]這種布置提供了以緊湊布置形式的樞轉連接、可逆緩沖器和不可逆(如變形管)緩沖器的組合的有利效果，緊湊性源自于所限定的那樣提供重疊緩沖器和樞軸部分的特征。
[0039]此外，本發(fā)明的車鉤的所有部分可以布置為基本位于為使用而安裝該車鉤的任何車輛的外部，從而避免了需要在車輛地板上使用空間，并由此將所有部分呈現在容易檢查和維修的位置。
[0040]在一些車輛中，盡管本發(fā)明的車鉤的緊湊性，接下來，車鉤長度的劇烈沖擊部可位于車輛框架的延伸進入凹槽或穿過孔的“內側”。然而，本發(fā)明車鉤的緊湊本質意味著，即使在這些情況下，與現有技術設計(車鉤的基本長度位于車輛框架內)相比，更少的內部空間制作得可用，從而提高了車輛設計者的能力，以包括額外的組件，即使當有必要使用框架部件后面的一些空間時。
[0041]此外，本發(fā)明的車鉤樞軸有利地產生了一種裝置，其中不必使用安全螺栓，并且其中車鉤樞軸是否已經經受與引發(fā)變形管組件的塑性變形有關的足夠嚴重的沖擊是立即可視地顯見(通過例如信號裝置的檢查)。
[0042]如這里應用到緩沖器的術語“可逆”和“不可逆”分別指，在一方面在沖程之后返回原始或中間狀態(tài)的緩沖器；而在另一方面，受沖程而永久地、且因此不可逆地改變的緩沖器。本領域技術人員熟知這些術語。
[0043]優(yōu)選地，樞軸額外地包括第二萬向節(jié)，并且萬向節(jié)的軸線相互正交。這提供了兩個自由度的裝置，如通常在車鉤樞軸中需要的那樣。
[0044]有利地，不可逆緩沖器環(huán)繞可逆緩沖器。這提供了如上限定的可逆和不可逆緩沖器的部分重疊布置。
[0045]在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施例中，不可逆緩沖器包括:由至少一個管壁限定的塑性可變形中空管，所述管壁具有形成于其中的管錐形件，所述管錐形件在朝向所述安裝裝置的方向上逐漸變?。缓蜎_擊部件，所述沖擊部件限定形狀與所述管錐形件大致互補的變形錐形件，所述變形錐形件與所述管錐形件接合，所述沖擊部件固定到所述緩沖柱的其余部分，使得在達到或超過所述能量閾值的作用在所述自由端和所述安裝裝置之間的高能緩沖力上，所述變形錐形件通過使所述管錐形件朝向所述安裝裝置行進而使所述管塑性變形，并從而衰減所述高能緩沖力的能量。
[0046]因此，在本發(fā)明的有利的緊湊形式中，布置提供了相當于變形管組件的組件，定位以環(huán)繞可逆緩沖器。因此，該兩個緩沖器實際上在一端平行連接到安裝有車鉤樞軸的車輛，在另一端連接到通過車鉤樞軸的自由端連接的另一車輛。結果，可逆和不可逆緩沖器經受縱向作用的壓縮力；并且力的本質確定可逆緩沖單獨激活，還是不可逆緩沖器也操作以衰減沖擊能量。
[0047]進一步優(yōu)選地，管錐形件和變形錐形件為環(huán)形，并環(huán)繞可逆緩沖器。這意味著，沿著車鉤長度方向的軸線中可逆和不可逆緩沖器衰減力的點，基本上相同。這繼而輔助提供一種裝置，其中低可能存在以偏移方式作用的力，該偏移方式可能在上述連續(xù)加入的變形管組件中發(fā)生。
[0048]在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，可逆緩沖器包括兩個或多個相對地可運動的緩沖衰減部件，以使所述可逆緩沖器在中間構造和壓縮構造之間可移動。在所述壓縮構造中，所述可逆緩沖器能夠接觸所述沖擊部件以使所述中空管塑性變形。
[0049]因此，可逆緩沖器可以配置為本質上常規(guī)的緩沖囊或組件，其中活塞密封地可滑動地接納在細長管的中空內部內，并驅使流體如油穿過一系列閥和孔，以耗散趨于壓縮緩沖器的能量。
[0050]可選地，可逆緩沖器可以是或包括可壓縮流體，其在活塞和管之間被壓縮；或環(huán)形彈簧，其中彈性或金屬元件在緩沖器壓縮時回彈變形。
[0051]不管緩沖器的確切設計，有利的是，緩沖器在壓縮方向上滿行程時能夠接觸沖擊部件。這意味著，本發(fā)明的裝置固有地包括區(qū)別相對低能量沖擊和相對高能量沖擊的手段，相對低能量沖擊僅引起可逆緩沖器的(可逆)壓縮；相對高能量沖擊在可逆緩沖器與沖擊部件接觸之后使不可逆緩沖器塑性變形。
[0052]在本發(fā)明的一個特別有利的實施例中，安裝裝置包括形成于其中的凹槽或孔；并且中空管的一部分通過凹槽或孔突出。
[0053]這種布置允許中空管的一部分位于樞軸于緩沖柱的主要部分延伸的相反側上。這產生了相對短的結構，其中容納緩沖柱的所有操作部分；并且其中樞軸的樞轉軸線可布置為位于相對于安裝裝置有利的位置。尤其是，緩沖柱的一些定位“超出”樞軸(在朝向車鉤樞軸安裝于其上的車輛的方向上測量)意味著，降低了相對于車鉤樞軸的縱向軸線偏心地作用的高頻力的可能性(因為引起可逆緩沖器元件的塑性變形的大多數運動接近樞軸的軸線發(fā)生)。
[0054]凹槽或孔的尺寸優(yōu)選地使得，在中空管的塑性變形時，有間隙地適應管錐形件。隨著在不可逆緩沖器促動時錐形件朝安裝裝置行進，位于相對貼近樞軸的中空管的部分直徑增大。凹槽在中空管變形(即擴大)后適應中空管的特征意味著，即使接下來促動不可逆緩沖器的嚴重沖擊，樞轉功能仍然是可用的。這繼而意味著，聯接車輛的列車可以在嚴重沖擊之后繼續(xù)鉸接。這繼而有助于減少脫軌的風險。
[0055]如所明白，緩沖衰減部件的一種優(yōu)選形式包括具有位于緩沖器管內的活塞的可壓縮流體彈簧，其在所述活塞的內部密封地可移動，以限定容納壓縮流體的腔室，該布置，使得在所述可逆緩沖器從所述中間構造到所述壓縮構造的移動時，所述可壓縮流體在所述腔室中被壓縮，從而衰減相對低能量值的緩沖力。
[0056]優(yōu)選地，不可逆緩沖器包括或操作地連接到信號裝置，該信號裝置提供不可逆緩沖器是否已被激活的可視指示。
[0057]便利地，可逆緩沖器包括兩個或多個相對地可運動的牽伸衰減部件，以使所述可逆緩沖器在中間構造和延伸構造之間可移動，所述可逆緩沖器在所述牽伸衰減部件之間包括衰減牽伸力的一個或多個可回彈變形部件。因此，車鉤樞軸的牽伸力衰減部分可以可選地以類似于上述EFG裝置的部件的方式來構造，或者構造為環(huán)形彈簧(其性質對于本領域技術人員將是已知的)。
[0058]本發(fā)明的車鉤的自由端可選地可包括一個或多個車鉤構造，以便將所述車鉤樞軸固定到所述另一部件。作為非限制性例子，該構造可以限定軸套槽，其本質對于本領域技術人員是已知的，其可以剛性固定到軸套車鉤，繼而連接到相似的槽，該槽形成在從需要連接的相鄰車輛的突起中。然而，其它形式的車鉤構造可以在本發(fā)明的范圍之內。
[0059]本發(fā)明也被認為屬于一種車輛，其包括固定于其上的根據在此限定的本發(fā)明的車鉤的安裝裝置。
[0060]優(yōu)選地，這種車輛包括在其中形成的凹槽，以便有間隙地適應中空管通過安裝裝置的凹槽或孔突出的部分，當呈現該特性時。
[0061]軌道車輛通常包括在任一端的剛性梁，其形成車輛框架的一部分。在不損害車輛框架設計的完整性的情況下該凹槽可形成在此梁中，以適應中空管的突出部分的運動。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0062]現在下文為本發(fā)明的優(yōu)選實施例的描述，參照附圖，其中:
[0063]圖1為現有技術的EFG車鉤樞軸的剖視圖，示出處于阻礙趨于將車鉤元件拉出萬向節(jié)內部的牽伸力的狀態(tài)；
[0064]圖2示出了圖1的EFG，其吸收牽伸力和連接車輛之間垂直相對移動的能量；
[0065]圖3為根據本發(fā)明的車鉤樞軸的透視圖；
[0066]圖4為圖3車鉤樞軸的垂直橫截面圖；并且
[0067]圖5是圖3和圖4的車鉤樞軸自由端的水平橫截面圖。

【具體實施方式】
[0068]參照圖3至圖5，車鉤30包括一對萬向節(jié)31，32，其限定相應的一對樞軸，該一對樞軸的樞轉軸線彼此相交90度。車鉤用于以本文通常描述的方式將一對相鄰的車輛連接在一起，所述車輛通常是安裝于軌道。
[0069]在實施例中，在車鉤樞軸30的正常使用中，萬向節(jié)31限定的樞轉軸線示出為垂直的，而萬向節(jié)32的樞轉軸線是水平的。然而在本發(fā)明的其它實施例中，不必使萬向節(jié)的軸線這樣定向或者事實上如所述垂直相交。
[0070]此外，在本發(fā)明的簡單形式中，只需提供單個萬向節(jié)，其在水平面內適應相鄰車輛之間的相對運動，并因此提供車鉤樞軸的單個自由度。然而，在本發(fā)明最實用的實施例中，具有如所示相互正交作用的萬向節(jié)的兩個自由度的形式是優(yōu)選的。
[0071]每個萬向節(jié)31，32包括相應的立方形框架33，34，優(yōu)選地，其例如由鋼鑄造或制造。水平軸線萬向節(jié)32的立方形框架比垂直軸線萬向節(jié)31的立方形框架小，由此如所示框架34安裝在框架33內。
[0072]在兩個平行壁33a，33b的每個上，框架33支撐相應的軸頸軸承36a，36b，其中只有一個36a在圖3中可見。
[0073]每個軸頸軸承36a，36b包括圓柱形部件37，其固定到并延伸穿過軸承，以使圓柱形部件相對于框架33可旋轉地支撐。
[0074]每個圓柱形部件37固定到立方形框架34的外部，因此后者相對于框架33可轉動地支撐，以使旋轉軸線垂直。
[0075]類似的軸頸軸承38裝置設置在立方形框架34中，包括水平延伸以連接到彎曲支架46的圓柱形部件，彎曲支架46向前延伸以剛性地固定到緩沖柱39，緩沖柱39的長度的一部分容納在立方形框架34內部。在示出的實施例中，彎曲支架46被具有圓形橫截面的緩沖柱穿孔。因此，緩沖柱39可以制造為緊(例如壓)配合在彎曲支架46中的穿孔內，其如圖3所示，延伸以附接到在萬向節(jié)32的每一側上的圓柱形部件。
[0076]這樣，緩沖柱39以水平樞轉軸線的方式相對于框架34可樞轉地安裝。這與框架34相對于框架33的樞轉安裝一起，意味著緩沖柱39相對于立方形框架34可樞轉地固定，具有兩個自由度，并如所述那樣具有垂直相交樞轉的軸線。
[0077]框架33，34，軸頸軸承36，38及相關零部件構成限定了樞軸的一對萬向節(jié)。
[0078]立方形框架33固定到支架板41形式的安裝裝置。支架板41為剛性的，通常為金屬的板，其被穿孔以便剛性固定至車輛框架的上述橫梁形成部分。接下來，緩沖柱39相對于支架板41構成的安裝裝置可樞轉地支承，具有兩個自由度，進而相對于任何使用車鉤固定的車輛具有兩個自由度。
[0079]在離支架板41的遠端的端部處，緩沖柱39限定了在本文中稱為緩沖柱的“自由端”的端部42 (當柱未連接到任何其它組件時，此端是自由的)。
[0080]在所示實施例中，自由端42包括槽43，其允許，例如通過本身已知的軸套連接器方式，固定到另一組件，如相鄰車輛的車鉤的元件。因此，槽43優(yōu)選構成為軸套槽，其設計為本領域技術人員所熟悉。但是，其他連接器裝置，如本領域技術人員已知的那樣，也可以設置在自由端42處。
[0081]如在下文中更詳細地描述的那樣，緩沖柱39在其內部內包括可逆緩沖器和不可逆緩沖器，可逆緩沖器衰減作用在自由端和安裝裝置之間的緩沖力和牽伸力，不可逆緩沖器衰減作用在自由端和安裝裝置之間并且達到或超過預定的能量閾值的緩沖力。
[0082]可逆緩沖器和不可逆緩沖器在緩沖柱39的長度的一部分上重疊，從而繼而與樞軸31，32的一個或多個重疊。通過此實現的方式在下文解釋。如所明白，實施例此方面的顯著優(yōu)勢為，這允許安置多功能緩沖器，而不過度地增加現有技術裝置的車鉤的長度。
[0083]如最佳示于圖4中那樣，不可逆緩沖器是由塑性可變形(通常但不一定是鋼)細長、中空的基本上圓柱形管44構成，其主要位于立方形框架34內。
[0084]中空管44在其長度的大部分上直徑恒定，并環(huán)繞緩沖柱39的其他部分，如下所述，位于立方框架34內。然而，中空管44的一部分在框架的與緩沖柱的自由端42相同的一側上從立方形框架34向外突出。
[0085]在此部分的附近，中空管44直徑增大，以在其圓柱形壁48的材料中限定環(huán)形錐形件47。如圖4所示，該錐形件47在朝向支架板41的方向上逐漸變小。
[0086]以在相同方向上逐漸變小并與錐形體47內側具有基本相同形狀的環(huán)形楔子49形式的沖擊部件接納在管44的中空內部。楔子49朝向支架板41延伸，以限定終止于封閉端52的柱塞51。封閉端52作用為如下所述的可逆緩沖器部件的反作用表面。
[0087]可逆緩沖器部件由圓柱形活塞部件53構成，其在其一端部53a處密封地固定到中空管44的封閉端52的內部，并在相反端處終止于活塞端部件54。
[0088]分離器54a密封地可滑動地設置在活塞部件53的內表面上，以使流體腔室57a限定在活塞部件53、分離部件54a和封閉端53a之間。可壓縮氣體捕獲在流體腔室57a中，以使活塞部件53、分離部件54a和封閉端的管53a限定可回彈變形的氣體彈簧，其在壓縮下由于能量縱向回彈，從而給予腔室57a中的可壓縮流體。
[0089]封閉端的中空管56密封可滑動地接納于活塞部件53的外表面上，中空管56在相反于其閉合端的端部處開放，并且沿著活塞部件53的長度部分地重疊。
[0090]封閉端的管56在其遠離活塞部件53的端部封閉，因此，流體腔室57限定在活塞端54和封閉端的管56的內壁之間。
[0091]流體，如油，捕獲在流體腔室57中，以使在緩沖器的壓縮下，迫使流體穿過活塞端54中的一系列閥和孔(未不出)。
[0092]此時流過活塞端54中的孔和閥的流體進入活塞端54和分離器54a之間的空間。為了容納油，分離器54a在密封端53a的方向上移動，導致腔室57a的容積減小，腔室57a中的氣體壓縮。
[0093]氣體彈簧趨向于使車鉤樞軸采用圖3和圖4所示的結構，其位置在本文中稱為中間位置。
[0094]由此的可逆能量吸收器的軸線與由錐形體47和沖擊部件(環(huán)狀楔子)49限定的不可逆緩沖器的操作軸線重疊。
[0095]如從活塞部件53和封閉端的管56的長度上顯見，可逆緩沖器在其大部分長度上與不可逆緩沖器重疊，從而導致緊湊布置。此外，不可逆緩沖器環(huán)繞著可逆緩沖器。
[0096]封閉端的管56位于中空圓柱形殼體58內，殼體58平行于緩沖柱延伸，并終止于其最靠近凸緣59中的支架板41的端部，凸緣59與中空管44的端部接合。夾緊環(huán)61環(huán)繞凸緣59，并將殼體和中空管結合在一起。
[0097]由于它們各自的直徑，環(huán)形空間62存在于封閉端的管56的外部和殼體58的內部之間。圓形橫截面的柱部件63在其長度的主要部分上是中空的，并且在環(huán)形空間62中環(huán)繞封閉端的管。柱部件63在空間62中可滑動。
[0098]沿其內部柱部件63的長度上中途由安裝盤64分成兩個部分。柱部件63長度的剩余部分再次為中空的，直到其終止于開口端66。
[0099]開口端被牽伸衰減杯罩67塞住，該牽伸衰減杯罩67在安裝盤64的與可逆緩沖器、錐形件47和相關組件的相反側上插入柱部件63內部。軸套槽43形成在該組件的如所示從柱部件63的開口端向外突出的外部部分中，。
[0100]彈簧保持器桿68在牽伸衰減杯罩67內延伸，并在一端固定到牽伸衰減杯罩67。在其相反端處，保持器桿68刺穿橫向部件69，該橫向部件69穿過在柱部件63壁中橫向形成的穿孔71延伸到保持器桿68的任一側。
[0101]一對疊的基本上鄰接的環(huán)形彈簧元件76俘獲在橫向部件69和安裝盤64之間并被保持器桿68穿孔，環(huán)形彈簧元件76為彈性體，并由墊圈72彼此相隔，墊圈72的作用在彈簧領域為已知的。
[0102]當在車鉤樞軸的端部之間施加的力相對小時，可逆緩沖器工作。緩沖力導致車鉤樞軸在其端部之間的壓縮，因此在軸套環(huán)43處經受的力通過牽伸衰減杯罩傳遞到安裝盤64，進而傳遞到封閉端的管56的封閉端。
[0103]這使封閉端的管56在支架板的大致方向上移動，其中封閉端的管56的壁在存在于柱塞51的內部和活塞部件53的外部之間的另一環(huán)形空間23中滑動。
[0104]在此過程中，腔室57中的油流過活塞端部54中的孔和閥，腔室57a中的氣體被壓縮從而充能。當緩沖力被釋放時，所產生的儲存能量使氣體膨脹，從而驅動封閉端的管返回到圖3和圖4所示的中間位置。
[0105]如果經受能量相對低的牽伸力，則這引起在車鉤樞軸10中的張緊。這趨向于使柱部件63脫離封閉端的管56的端部，但該趨勢被抵制，因為柱部件63由被保持在殼體58的開口端中的環(huán)形套環(huán)74保持在殼體58內。套環(huán)74由形成于柱部件63的外表面上的環(huán)形脊81在柱部件63的向外行程上接合。
[0106]鍵78與柱部件63的環(huán)形脊81中的槽接合，其與接合在柱部件63的壁中的橫向形成的穿孔71 —起和衰減杯罩67防止軸套環(huán)43相對于安裝裝置41繞緩沖元件的軸線旋轉。
[0107]在套環(huán)74和脊81之間的這種接合之后，任何其他張力經軸套環(huán)43和衰減杯罩67作用，并傳遞到橫向部件69，進而傳遞到柱部件63。這導致彈簧元件在衰減杯罩67的端部和橫向部件69之間壓縮。由于彈簧元件為可回彈變形，所以該動作衰減牽伸事件的能量，直到行程被在柱部件63的壁中的橫向形成的穿孔71的范圍耗盡。
[0108]一旦該事件已經終止，彈簧元件中的存儲能量使它們膨脹，繼而使杯罩返回到如圖4所示的位置。
[0109]在強沖擊的情況下，如在意外情形中可發(fā)生，高頻壓縮能量施加到車鉤樞軸，因此可逆緩沖器變?yōu)闈M行程。結果，柱部件63的最靠近支架板41的開口端與環(huán)形楔子49的背面接合，并驅動其錐形進一步與中空管44的壁中的錐形件47結合。
[0110]假設沖擊足夠地沖能，這導致錐形件47沿著朝向支架板41的壁行進，以能量衰減的方式永久變形中空管44。因此，在事故中經受的高沖擊力被安全地和可預測地吸收。
[0111]立方形框架34的尺寸使得即使跟隨中空管44的這種變形(這導致其擴大直徑部移動更靠近支架板41)，在中空管和立方形框架34之間仍有足夠的間隙，以允許的萬向節(jié)31，32繼續(xù)作用。因此，在事故中會由車鉤樞軸鎖定引起的脫軌的風險可能得以避免。
[0112]如圖4中可見的示意性地表示的實施例，中空管的部分長度突出穿過支架板41中的孔。這也使車鉤整體緊湊，其中樞轉軸線與車鉤元件重疊。這減少了可能出現在很長的設備(如現有技術中的那些)中的轉動力矩，在所述很長的設備中壓縮力偏心地作用。因此，降低了車鉤樞軸的可逆緩沖器部件在使用中鎖定的機會。
[0113]如在圖3中顯見，信號裝置(tell_tale)77設置在柱部件63上。這是不可逆緩沖器是否已沖程的可視指示器。信號裝置77可采用本領域技術人員已知的多種形式。跟隨緩沖器30的使用，因此，中空管是否如上述已經塑性變形立即顯見。因此車鉤的安全性可以容易地得到評估。
[0114]然而，本發(fā)明的裝置的另一好處在于，與上述可逆緩沖器的部件部分地重疊的可變形中空管的存在意味著在發(fā)生高能量沖擊的情況下，可逆緩沖器的部件可能免受損壞。因此接下來即使嚴重沖擊，很可能只需要更換中空管44就可使車鉤樞軸再次可用。
[0115]車鉤樞軸的各種細節(jié)可以在本發(fā)明的范圍內改變。尤其是，示出的部件的相對尺寸可以變化，例如，以提供不同大小和運行任務的車鉤。此外，可逆緩沖器的類型可改變，只有車鉤的這部分適配在柱塞51和柱部件63之間可用空間內是必要的。
[0116]然而，本發(fā)明的范圍內的進一步變化涉及彈簧元件76的數量和大小。
[0117]整體而言，如所示，本發(fā)明相對于現有技術的車鉤，以合理的成本代表了相當大的改進。
[0118]本說明書中的明顯在先公開的文獻中列出或討論，不應必然地被視為承認該文件是現有技術的一部分或是公知常識。
【權利要求】
1.一種車鉤，包括限定出樞軸的至少一個第一萬向節(jié)，所述樞軸固定到安裝裝置以便固定到車輛的框架部件，所述樞軸還固定到緩沖柱，所述緩沖柱在所述樞軸到所述安裝裝置的相反側上突出，使得所述緩沖柱相對于所述安裝裝置以至少兩個自由度可移動，所述緩沖柱限定了遠離所述安裝裝置并可固定到另一部件的自由端，所述緩沖柱包括可逆緩沖器和不可逆緩沖器，所述可逆緩沖器衰減作用在所述自由端和所述安裝裝置之間的緩沖力和牽伸力，所述不可逆緩沖器衰減作用在所述自由端和所述安裝裝置之間并且達到或超過預定的能量閾值的緩沖力，所述可逆緩沖器和不可逆緩沖器至少在其部分長度上在緩沖柱中重疊，所述緩沖柱也與所述樞軸中的至少一個重疊。
2.如權利要求1所述的車鉤，其特征在于，所述樞軸額外地包括第二萬向節(jié)，并且其中所述萬向節(jié)的軸線相互正交。
3.如權利要求1或2所述的車鉤，其特征在于，所述不可逆緩沖器環(huán)繞所述可逆緩沖器。
4.如前述任一權利要求所述的車鉤，其特征在于，所述不可逆緩沖器包括:由至少一個管壁限定的塑性可變形中空管，所述管壁具有形成于其中的管錐形件，所述管錐形件在朝向所述安裝裝置的方向上逐漸變小；和沖擊部件，所述沖擊部件限定形狀與所述管錐形件大致互補的變形錐形件，所述變形錐形件與所述管錐形件接合，所述沖擊部件固定到所述緩沖柱的其余部分，使得在達到或超過所述能量閾值的作用在所述自由端和所述安裝裝置之間的高能緩沖力上，所述變形錐形件通過使所述管錐形件朝向所述安裝裝置行進而使所述管塑性變形，并從而衰減所述高能緩沖力的能量。
5.如權利要求4所述的車鉤，其特征在于，所述管錐形件和所述變形錐形件為環(huán)形，并環(huán)繞所述可逆緩沖器。
6.如權利要求4或5所述的車鉤，其特征在于，所述可逆緩沖器包括兩個或多個相對地可運動的緩沖衰減部件，以使所述可逆緩沖器在中間構造和壓縮構造之間可移動；并且其中，在所述壓縮構造中，所述可逆緩沖器能夠接觸所述沖擊部件以使所述中空管塑性變形。
7.如權利要求4至6中任一項所述的車鉤，其特征在于，所述安裝裝置包括形成于其中的凹槽或孔；并且其中，所述中空管的一部分通過所述凹槽或孔突出。
8.如權利要求7所述的車鉤，其特征在于，所述凹槽或孔的尺寸使得在所述中空管的塑性變形時，有間隙地適應所述管錐形件。
9.如權利要求6或從屬于其的任一前述權利要求所述的車鉤，其特征在于，所述緩沖衰減部件包括具有位于緩沖器管內的活塞的可壓縮流體彈簧，其在所述活塞的內部密封地可移動，以限定容納壓縮流體的腔室，該布置，使得在所述可逆緩沖器從所述中間構造到所述壓縮構造的移動時，所述可壓縮流體在所述腔室中被壓縮。
10.如權利要求6或從屬于其的任一前述權利要求所述的車鉤，其特征在于，所述緩沖衰減部件包括可逆緩沖器，所述可逆緩沖器具有緩沖囊或組件，其中活塞密封地可滑動地接納在細長管的中空內部內，并且在壓縮時驅使流體如油穿過一系列閥和孔以耗散趨于壓縮所述緩沖器的能量。
11.如任一前述權利要求所述的車鉤，其特征在于，所述不可逆緩沖器部件包括或操作地連接到信號裝置，所述信號裝置提供所述不可逆緩沖器是否已被激活的可視指示。
12.如任一前述權利要求所述的車鉤，其特征在于，所述可逆緩沖器包括兩個或多個相對地可運動的牽伸衰減部件，以使所述可逆緩沖器在中間構造和延伸構造之間可移動，所述可逆緩沖器在所述牽伸衰減部件之間包括衰減牽伸力的一個或多個可回彈變形部件。
13.如任一前述權利要求所述的車鉤，其特征在于，其自由端包括一個或多個車鉤構造，以便將所述車鉤樞軸固定到所述另一部件。
14.一種車輛，包括固定于其上的根據任一前述權利要求的車鉤樞軸的安裝裝置。
15.如權利要求14和權利要求7所述的車輛，其特征在于，包括形成于其中的凹槽，以便有間隙地適應通過所述安裝裝置的凹槽或孔突出的中空管的部分。
16.一種車鉤，大體如這里參照附圖的圖3至5所描述和/或如附圖的圖3至5所示。
17.一種車輛，大體如這里所述。
【文檔編號】B61G11/00GK104512432SQ201410548418
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年9月9日 優(yōu)先權日:2013年9月9日
【發(fā)明者】E·斯特勞德 申請人:Ta薩弗里有限公司