CN104512432B - 车钩 - Google Patents

Abstract

一种车钩(10)，包括限定出枢轴的至少一个第一万向节(31；32)，枢轴固定到安装装置(41)以固定到车辆的框架部件，枢轴还固定到缓冲柱(39)，缓冲柱的一部分在枢轴到安装装置(41)的相反侧上突出，使缓冲柱(39)相对于安装装置(41)以至少两个自由度可移动。缓冲柱(39)限定远离安装装置并可固定到另一部件的自由端(42)，缓冲柱(39)还包括可逆和不可逆缓冲器，可逆缓冲器衰减作用在自由端(42)和安装装置(41)之间的缓冲力和牵伸力，不可逆缓冲器衰减作用在自由端(42)和安装装置(41)之间并且达到或超过预定能量阈值的缓冲力，可逆和不可逆缓冲器至少在其部分长度上在缓冲柱(39)中重叠，缓冲柱继而与枢轴中的至少一个重叠。

Description

车钩

技术领域

本发明涉及一种车钩。

背景技术

车钩在将两个车辆连接在一起形成列车时使用。已知的车钩设计包括可固定到框架的支架，所述框架通常出现于轨道车辆例如有轨车或有轨电车的端部处；和从框架突出的万向节装置。车钩元件从万向节装置突出以联接到列车中相邻车辆。

万向节装置通常包括两个万向节，所述万向节可移动地将一个固定到另一个，以使它们的枢轴线相互正交，其中一条枢轴线水平延伸而另一条枢轴线垂直延伸。万向节中的一个安装到支架，而另一个具有在从支架和固定有支架的车辆框架部件向外延伸的方向上从其突出的车钩元件。

因此，车钩元件相对于支架呈现出两个自由度。继而，这意味着，由于枢轴线的取向，车钩可以在水平和垂直方向上适应在车辆车厢之间的相对运动。

因此，车钩能够适应，达到由在水平面内的轨道弯曲造成的在相邻车厢之间的万向节左右的相对运动的运动极限；以及达到由轨道中的起伏和倾斜造成的竖直相对运动的运动极限。因此，这种类型的车钩通常在有轨电车和轻轨系统中使用，其中，由于它们所安装的(通常)城市地区的起伏，铺设轨道不产生倾斜并不总是可能的。

除了联接功能，在两相邻轨道车辆之间提供缓冲也是必要的。车辆的框架和其它部分基本上是刚性的，并且这意味着冲击可以从一个车厢传播到下一个。在车厢之间没有缓冲的情况下，即使相对小的脉冲的传递可引起车厢或将车厢联接在一起的车钩装置的损坏，并且还意味着车厢中的乘客所经历的脉冲的效果未被衰减。这继而意味着，如果不提供缓冲元件，则车厢的内部会产生噪音，而且随着车辆移动，乘客会反复遭受颠簸。

因此，已知的是提供一种缓冲元件作为车钩的组件。

在某些设计中，缓冲元件固定在车钩元件中，以形成车钩元件的一部分。这种布置在允许集成衰减缓冲力和牵伸力的双向能量吸收器的同时，相比较于没有能量吸收器的装置，显著加长了连接元件。

这是显著的缺点，部分因为一般希望用于运输机械的工程组件紧凑；还因为使用相对长的车钩元件意味着当出现缓冲力(buff force)衰减时，作用在元件上的压缩力可能不与车钩的纵向轴线对齐。当车钩适应如上所述的弯曲和轨道起伏时，这是特别有可能的。

这时，通过施加不恰好纵向地作用于车钩的力，损坏的风险增加。

此外，对于在有轨电车和轻轨车辆的车钩中的紧凑性有更高的要求，因为这些车辆通常趋于比用于行驶长距离的火车车厢更小。

作为解决与车钩元件中串联的缓冲器的连接相关的长度缺点的方法，已知将若干弹性元件结合至位于万向节之间的空间中的车钩的区域中。

这种车钩有时称作“EFG”类型，来自德国术语Elastomer-Federgelenks(大致翻译成英文为“Elastomer Spring Pivot(弹性体弹簧枢轴)”)。

EFG 10的一种已知的设计在图1和2中以纵剖视图示出，并具有包括端部12的车钩元件11，该端部12穿入车钩的万向节14的顶侧和底侧之间的区域13，车钩包括安装支架16。车钩元件端部12形成有多个鱼叉状突起17，其与车钩元件的伸长方向成直角延伸。

突起17穿入并锚定在弹性的、回弹地可变形的套筒18中，套筒18环绕车钩元件端部11并占据它与万向节14的围绕套筒19之间的空间。弹性套筒18的外表面和万向节套筒19的内壁形成有互补的凸部和凹部，如所示，从而克服纵向拉力将套筒18锚定，否则该拉力会将其拉出套筒19。

设置万向节14使得其枢转轴线是垂直的。车钩元件11经由弹性套筒18固定到万向节14的内套筒19。因此，EFG 10能够适应由于车钩元件11和内套筒19相对于万向节的外套筒21一起绕万向节14的垂直轴线旋转而产生的轨道弯曲。

元件11的端部12与弹性套筒18连接在一起，与后者相对于万向节14的内套筒19的锚定一起，适应缓冲力和牵伸力达由弹性套筒18的强度确定的极限。套筒18通过如图1所示的纵向扭曲而衰减这些力，其中示出车钩元件11退出区域13一距离，该距离与套筒18的弹性、和弹性极限相关。

由于元件端部12和突起17在直径上比万向节内套筒19的内部小的事实，其结果是存在供元件端部11在万向节14内部“浮动”的空间，其中弹性套筒18的回弹变形抵制元件端部12以比方式移动的趋势，所以EFG的垂直枢转得到适应。结果，经联接的车辆的相对上下运动得到抑制。

EFG还包括另一回弹变形(弹性)部件22，如所示，其支撑下方的车钩元件。在车钩元件11相对于支架16移动的情况下，该部件也变形，提供额外的力衰减和稳定性。

在图1中，示出EFG 10当抵御牵伸力(draft force)时其采用的状态。因此，在图1中，示出了弹性套筒18和该另一弹性部件22在平行于车钩元件11的伸长轴线方向上扭曲，如同这些组件在遇到牵伸力时倾向做的那样。

在EFG阻碍缓冲力的情况下，相反的情况出现，其中弹性部件18，22在朝向托架16的方向上平行于车钩元件11扭曲。这种情况在图2中部分示出，但在图2中，EFG也适应相邻车辆之间的垂直移动，结果弹性部分的垂直变形也很明显。

虽然在图1和图2中所示的EFG设计制造相对便宜，并且仅需要存在一个垂直枢轴，但它仍然有许多缺点。

首先，弹性元件18，22很容易磨损和破坏，往往没有故障即将发生的任何可见的迹象。特别是，弹性套筒18从其整体角度出发难以评估，由于其紧密地容纳在万向节14的套筒19中并被万向节14的套筒19遮蔽。

其次，虽然图1和2的装置由于元件端部12能够在万向节套筒19内在前后方向上浮动可以衰减缓冲力和牵伸力，但是仍不能容易适应EFG 10所经受的任何高频纵向力。

轨道车辆车钩所经历的高频力通常为压缩的并且源自如在意外情况下可出现的那样的相对高速冲击。弹性元件18，22的刚性使得EFG传递高频力而不是衰减它们。因此，在事故情况下，与其将EFG认为是能量吸收装置不如将其认为是能量传递装置，由于这个原因其可能对其要连接在一起的车辆潜在地造成严重损坏。

鉴于此，有必要提供与图1和图2所示种类的EFG协同的装置，其在高频力出现时能够衰减这些力。

通常，这种装置为变形管组件。这是内部和外部中空、圆柱形管的装置，它的内部管为直径小于外管长度的部分。较小直径的内管部分部分地容纳在外管内，抵靠锥形件，该锥形件为在可以容纳内管的外管的相对大直径部分和相对窄直径部分之间的过度，该相对窄直径部分小于内管的外径。部分内管从外管中突出，限定了变形管组件的端部。组件的相反段由外管的自由端来限定。

外管由塑性可变形材料制成，如钢。当变形管组件经受作用于其端部之间的高数值压缩力时，内管被进一步驱入外管中，因为组件被压缩。这导致内管的插入端压外管的壁，并使锥形件沿着组件向外管的自由端行进。这引起能量通过外管材料的塑性变形耗散。在此过程中，内管足够硬至没有变形。

在轨道缓冲器技术中，变形管组件是公知的，并且如所述，可结合以上列出种类的EFG使用。然而，当如此使用时，它们会产生进一步的缺点。

第一个缺点为变形的管组件可能有些长，因为需要可变形外管的大的长度，以衰减轨道冲击力。如果这种管与EFG串联组装，则这可引起复合缓冲器的不可接受的整体长度。

因此，轨道车辆设计师有时将变形管组件的长度适应在车辆地板下延伸的轨道车辆框架中的长凹槽中，但这也是有问题的。这不仅是因为需要占用轨道车辆内的空间减小了车辆设计师包括时下常见于轨道车辆中的额外设备如电子系统的自由。在有轨电车和轻轨车厢中不具备这种空间。

另外，在某些情况下变形管组件在车辆内的定位可能需要对车辆框架的设计进行修改，以为外管的自由端提供反作用表面；而且此外，很难检查或测试被从这种方式遮蔽的变形管组件。

与EFG结合使用的变形管组件的另一缺点涉及包含的安全螺栓。通常多个这样的螺栓设置成围绕外管的圆周排列。在变形管已经满行程后，安全螺栓允许车钩离开，以防止车厢本体损坏，并允许防爬器接合，所述防爬器通常存在于轨道车厢端部，如本领域技术人员已知的那样。

在某些车钩设计中，多个安全螺栓设置在车钩元件内或将支架连接到轨道车厢框架，目的是限制轨道车厢框架经受的通过车钩传递而来的力的最大力。然而由于制造变化，以及安全螺栓不会全部都经历相同的环境因素的事实，所以当冲击发生时，实际上螺栓可能没有同时剪断。安全螺栓制造成本也昂贵，并且如果他们被不均匀地张紧则可能无法适当工作。

除了前述，CN201573671公开一种枢轴内的缓冲元件。该装置包括安装板，其用于附接到轨道车辆前部处的例如框架部件的后表面，其中车钩元件通过框架部件中的孔向前突出。

本发明需求解决或至少改善现有技术的缓冲器装置的一个或多个问题。

发明内容

根据本发明，在广义方面，提供一种车钩，包括限定出枢轴的至少一个第一万向节，所述枢轴固定到安装装置以便固定到车辆的框架部件，所述枢轴还固定到缓冲柱，所述缓冲柱在所述枢轴到所述安装装置的相反侧上突出，使得所述缓冲柱相对于所述安装装置以至少两个自由度可移动，所述缓冲柱限定了远离所述安装装置并可固定到另一部件的自由端，所述缓冲柱包括可逆缓冲器和不可逆缓冲器，所述可逆缓冲器衰减作用在所述自由端和所述安装装置之间的缓冲力和牵伸力，所述不可逆缓冲器衰减作用在所述自由端和所述安装装置之间并且达到或超过预定的能量阈值的缓冲力，所述可逆缓冲器和不可逆缓冲器至少在其部分长度上在缓冲柱中重叠，所述缓冲柱也与所述枢轴中的至少一个重叠。

这种布置提供了以紧凑布置形式的枢转连接、可逆缓冲器和不可逆(如变形管)缓冲器的组合的有利效果，紧凑性源自于所限定的那样提供重叠缓冲器和枢轴部分的特征。

此外，本发明的车钩的所有部分可以布置为基本位于为使用而安装该车钩的任何车辆的外部，从而避免了需要在车辆地板上使用空间，并由此将所有部分呈现在容易检查和维修的位置。

在一些车辆中，尽管本发明的车钩的紧凑性，接下来，车钩长度的剧烈冲击部可位于车辆框架的延伸进入凹槽或穿过孔的“内侧”。然而，本发明车钩的紧凑本质意味着，即使在这些情况下，与现有技术设计(车钩的基本长度位于车辆框架内)相比，更少的内部空间制作得可用，从而提高了车辆设计者的能力，以包括额外的组件，即使当有必要使用框架部件后面的一些空间时。

此外，本发明的车钩枢轴有利地产生了一种装置，其中不必使用安全螺栓，并且其中车钩枢轴是否已经经受与引发变形管组件的塑性变形有关的足够严重的冲击是立即可视地显见(通过例如信号装置的检查)。

如这里应用到缓冲器的术语“可逆”和“不可逆”分别指，在一方面在冲程之后返回原始或中间状态的缓冲器；而在另一方面，受冲程而永久地、且因此不可逆地改变的缓冲器。本领域技术人员熟知这些术语。

优选地，枢轴额外地包括第二万向节，并且万向节的轴线相互正交。这提供了两个自由度的装置，如通常在车钩枢轴中需要的那样。

有利地，不可逆缓冲器环绕可逆缓冲器。这提供了如上限定的可逆和不可逆缓冲器的部分重叠布置。

在本发明的特别优选的实施例中，不可逆缓冲器包括：由至少一个管壁限定的塑性可变形中空管，所述管壁具有形成于其中的管锥形件，所述管锥形件在朝向所述安装装置的方向上逐渐变小；和冲击部件，所述冲击部件限定形状与所述管锥形件大致互补的变形锥形件，所述变形锥形件与所述管锥形件接合，所述冲击部件固定到所述缓冲柱的其余部分，使得在达到或超过所述能量阈值的作用在所述自由端和所述安装装置之间的高能缓冲力上，所述变形锥形件通过使所述管锥形件朝向所述安装装置行进而使所述管塑性变形，并从而衰减所述高能缓冲力的能量。

因此，在本发明的有利的紧凑形式中，布置提供了相当于变形管组件的组件，定位以环绕可逆缓冲器。因此，该两个缓冲器实际上在一端平行连接到安装有车钩枢轴的车辆，在另一端连接到通过车钩枢轴的自由端连接的另一车辆。结果，可逆和不可逆缓冲器经受纵向作用的压缩力；并且力的本质确定可逆缓冲单独激活，还是不可逆缓冲器也操作以衰减冲击能量。

进一步优选地，管锥形件和变形锥形件为环形，并环绕可逆缓冲器。这意味着，沿着车钩长度方向的轴线中可逆和不可逆缓冲器衰减力的点，基本上相同。这继而辅助提供一种装置，其中低可能存在以偏移方式作用的力，该偏移方式可能在上述连续加入的变形管组件中发生。

在本发明的优选实施例中，可逆缓冲器包括两个或多个相对地可运动的缓冲衰减部件，以使所述可逆缓冲器在中间构造和压缩构造之间可移动。在所述压缩构造中，所述可逆缓冲器能够接触所述冲击部件以使所述中空管塑性变形。

因此，可逆缓冲器可以配置为本质上常规的缓冲囊或组件，其中活塞密封地可滑动地接纳在细长管的中空内部内，并驱使流体如油穿过一系列阀和孔，以耗散趋于压缩缓冲器的能量。

可选地，可逆缓冲器可以是或包括可压缩流体，其在活塞和管之间被压缩；或环形弹簧，其中弹性或金属元件在缓冲器压缩时回弹变形。

不管缓冲器的确切设计，有利的是，缓冲器在压缩方向上满行程时能够接触冲击部件。这意味着，本发明的装置固有地包括区别相对低能量冲击和相对高能量冲击的手段，相对低能量冲击仅引起可逆缓冲器的(可逆)压缩；相对高能量冲击在可逆缓冲器与冲击部件接触之后使不可逆缓冲器塑性变形。

在本发明的一个特别有利的实施例中，安装装置包括形成于其中的凹槽或孔；并且中空管的一部分通过凹槽或孔突出。

这种布置允许中空管的一部分位于枢轴于缓冲柱的主要部分延伸的相反侧上。这产生了相对短的结构，其中容纳缓冲柱的所有操作部分；并且其中枢轴的枢转轴线可布置为位于相对于安装装置有利的位置。尤其是，缓冲柱的一些定位“超出”枢轴(在朝向车钩枢轴安装于其上的车辆的方向上测量)意味着，降低了相对于车钩枢轴的纵向轴线偏心地作用的高频力的可能性(因为引起可逆缓冲器元件的塑性变形的大多数运动接近枢轴的轴线发生)。

凹槽或孔的尺寸优选地使得，在中空管的塑性变形时，有间隙地适应管锥形件。随着在不可逆缓冲器促动时锥形件朝安装装置行进，位于相对贴近枢轴的中空管的部分直径增大。凹槽在中空管变形(即扩大)后适应中空管的特征意味着，即使接下来促动不可逆缓冲器的严重冲击，枢转功能仍然是可用的。这继而意味着，联接车辆的列车可以在严重冲击之后继续铰接。这继而有助于减少脱轨的风险。

如所明白，缓冲衰减部件的一种优选形式包括具有位于缓冲器管内的活塞的可压缩流体弹簧，其在所述活塞的内部密封地可移动，以限定容纳压缩流体的腔室，该布置，使得在所述可逆缓冲器从所述中间构造到所述压缩构造的移动时，所述可压缩流体在所述腔室中被压缩，从而衰减相对低能量值的缓冲力。

优选地，不可逆缓冲器包括或操作地连接到信号装置，该信号装置提供不可逆缓冲器是否已被激活的可视指示。

便利地，可逆缓冲器包括两个或多个相对地可运动的牵伸衰减部件，以使所述可逆缓冲器在中间构造和延伸构造之间可移动，所述可逆缓冲器在所述牵伸衰减部件之间包括衰减牵伸力的一个或多个可回弹变形部件。因此，车钩枢轴的牵伸力衰减部分可以可选地以类似于上述EFG装置的部件的方式来构造，或者构造为环形弹簧(其性质对于本领域技术人员将是已知的)。

本发明的车钩的自由端可选地可包括一个或多个车钩构造，以便将所述车钩枢轴固定到所述另一部件。作为非限制性例子，该构造可以限定轴套槽，其本质对于本领域技术人员是已知的，其可以刚性固定到轴套车钩，继而连接到相似的槽，该槽形成在从需要连接的相邻车辆的突起中。然而，其它形式的车钩构造可以在本发明的范围之内。

本发明也被认为属于一种车辆，其包括固定于其上的根据在此限定的本发明的车钩的安装装置。

优选地，这种车辆包括在其中形成的凹槽，以便有间隙地适应中空管通过安装装置的凹槽或孔突出的部分，当呈现该特性时。

轨道车辆通常包括在任一端的刚性梁，其形成车辆框架的一部分。在不损害车辆框架设计的完整性的情况下该凹槽可形成在此梁中，以适应中空管的突出部分的运动。

附图说明

现在下文为本发明的优选实施例的描述，参照附图，其中：

图1为现有技术的EFG车钩枢轴的剖视图，示出处于阻碍趋于将车钩元件拉出万向节内部的牵伸力的状态；

图2示出了图1的EFG，其吸收牵伸力和连接车辆之间垂直相对移动的能量；

图3为根据本发明的车钩枢轴的透视图；

图4为图3车钩枢轴的垂直横截面图；并且

图5是图3和图4的车钩枢轴自由端的水平横截面图。

具体实施方式

参照图3至图5，车钩30包括一对万向节31，32，其限定相应的一对枢轴，该一对枢轴的枢转轴线彼此相交90度。车钩用于以本文通常描述的方式将一对相邻的车辆连接在一起，所述车辆通常是安装于轨道。

在实施例中，在车钩枢轴30的正常使用中，万向节31限定的枢转轴线示出为垂直的，而万向节32的枢转轴线是水平的。然而在本发明的其它实施例中，不必使万向节的轴线这样定向或者事实上如所述垂直相交。

此外，在本发明的简单形式中，只需提供单个万向节，其在水平面内适应相邻车辆之间的相对运动，并因此提供车钩枢轴的单个自由度。然而，在本发明最实用的实施例中，具有如所示相互正交作用的万向节的两个自由度的形式是优选的。

每个万向节31，32包括相应的立方形框架33，34，优选地，其例如由钢铸造或制造。水平轴线万向节32的立方形框架比垂直轴线万向节31的立方形框架小，由此如所示框架34安装在框架33内。

在两个平行壁33a，33b的每个上，框架33支撑相应的轴颈轴承36a，36b，其中只有一个36a在图3中可见。

每个轴颈轴承36a，36b包括圆柱形部件37，其固定到并延伸穿过轴承，以使圆柱形部件相对于框架33可旋转地支撑。

每个圆柱形部件37固定到立方形框架34的外部，因此后者相对于框架33可转动地支撑，以使旋转轴线垂直。

类似的轴颈轴承38装置设置在立方形框架34中，包括水平延伸以连接到弯曲支架46的圆柱形部件，弯曲支架46向前延伸以刚性地固定到缓冲柱39，缓冲柱39的长度的一部分容纳在立方形框架34内部。在示出的实施例中，弯曲支架46被具有圆形横截面的缓冲柱穿孔。因此，缓冲柱39可以制造为紧(例如压)配合在弯曲支架46中的穿孔内，其如图3所示，延伸以附接到在万向节32的每一侧上的圆柱形部件。

这样，缓冲柱39以水平枢转轴线的方式相对于框架34可枢转地安装。这与框架34相对于框架33的枢转安装一起，意味着缓冲柱39相对于立方形框架34可枢转地固定，具有两个自由度，并如所述那样具有垂直相交枢转的轴线。

框架33，34，轴颈轴承36，38及相关零部件构成限定了枢轴的一对万向节。

立方形框架33固定到支架板41形式的安装装置。支架板41为刚性的，通常为金属的板，其被穿孔以便刚性固定至车辆框架的上述横梁形成部分。接下来，缓冲柱39相对于支架板41构成的安装装置可枢转地支承，具有两个自由度，进而相对于任何使用车钩固定的车辆具有两个自由度。

在离支架板41的远端的端部处，缓冲柱39限定了在本文中称为缓冲柱的“自由端”的端部42(当柱未连接到任何其它组件时，此端是自由的)。

在所示实施例中，自由端42包括槽43，其允许，例如通过本身已知的轴套连接器方式，固定到另一组件，如相邻车辆的车钩的元件。因此，槽43优选构成为轴套槽，其设计为本领域技术人员所熟悉。但是，其他连接器装置，如本领域技术人员已知的那样，也可以设置在自由端42处。

如在下文中更详细地描述的那样，缓冲柱39在其内部内包括可逆缓冲器和不可逆缓冲器，可逆缓冲器衰减作用在自由端和安装装置之间的缓冲力和牵伸力，不可逆缓冲器衰减作用在自由端和安装装置之间并且达到或超过预定的能量阈值的缓冲力。

可逆缓冲器和不可逆缓冲器在缓冲柱39的长度的一部分上重叠，从而继而与枢轴31，32的一个或多个重叠。通过此实现的方式在下文解释。如所明白，实施例此方面的显著优势为，这允许安置多功能缓冲器，而不过度地增加现有技术装置的车钩的长度。

如最佳示于图4中那样，不可逆缓冲器是由塑性可变形(通常但不一定是钢)细长、中空的基本上圆柱形管44构成，其主要位于立方形框架34内。

中空管44在其长度的大部分上直径恒定，并环绕缓冲柱39的其他部分，如下所述，位于立方框架34内。然而，中空管44的一部分在框架的与缓冲柱的自由端42相同的一侧上从立方形框架34向外突出。

在此部分的附近，中空管44直径增大，以在其圆柱形壁48的材料中限定环形锥形件47。如图4所示，该锥形件47在朝向支架板41的方向上逐渐变小。

以在相同方向上逐渐变小并与锥形体47内侧具有基本相同形状的环形楔子49形式的冲击部件接纳在管44的中空内部。楔子49朝向支架板41延伸，以限定终止于封闭端52的柱塞51。封闭端52作用为如下所述的可逆缓冲器部件的反作用表面。

可逆缓冲器部件由圆柱形活塞部件53构成，其在其一端部53a处密封地固定到中空管44的封闭端52的内部，并在相反端处终止于活塞端部件54。

分离器54a密封地可滑动地设置在活塞部件53的内表面上，以使流体腔室57a限定在活塞部件53、分离部件54a和封闭端53a之间。可压缩气体捕获在流体腔室57a中，以使活塞部件53、分离部件54a和封闭端的管53a限定可回弹变形的气体弹簧，其在压缩下由于能量纵向回弹，从而给予腔室57a中的可压缩流体。

封闭端的中空管56密封可滑动地接纳于活塞部件53的外表面上，中空管56在相反于其闭合端的端部处开放，并且沿着活塞部件53的长度部分地重叠。

封闭端的管56在其远离活塞部件53的端部封闭，因此，流体腔室57限定在活塞端54和封闭端的管56的内壁之间。

流体，如油，捕获在流体腔室57中，以使在缓冲器的压缩下，迫使流体穿过活塞端54中的一系列阀和孔(未示出)。

此时流过活塞端54中的孔和阀的流体进入活塞端54和分离器54a之间的空间。为了容纳油，分离器54a在密封端53a的方向上移动，导致腔室57a的容积减小，腔室57a中的气体压缩。

气体弹簧趋向于使车钩枢轴采用图3和图4所示的结构，其位置在本文中称为中间位置。

由此的可逆能量吸收器的轴线与由锥形体47和冲击部件(环状楔子)49限定的不可逆缓冲器的操作轴线重叠。

如从活塞部件53和封闭端的管56的长度上显见，可逆缓冲器在其大部分长度上与不可逆缓冲器重叠，从而导致紧凑布置。此外，不可逆缓冲器环绕着可逆缓冲器。

封闭端的管56位于中空圆柱形壳体58内，壳体58平行于缓冲柱延伸，并终止于其最靠近凸缘59中的支架板41的端部，凸缘59与中空管44的端部接合。夹紧环61环绕凸缘59，并将壳体和中空管结合在一起。

由于它们各自的直径，环形空间62存在于封闭端的管56的外部和壳体58的内部之间。圆形横截面的柱部件63在其长度的主要部分上是中空的，并且在环形空间62中环绕封闭端的管。柱部件63在空间62中可滑动。

沿其内部柱部件63的长度上中途由安装盘64分成两个部分。柱部件63长度的剩余部分再次为中空的，直到其终止于开口端66。

开口端被牵伸衰减杯罩67塞住，该牵伸衰减杯罩67在安装盘64的与可逆缓冲器、锥形件47和相关组件的相反侧上插入柱部件63内部。轴套槽43形成在该组件的如所示从柱部件63的开口端向外突出的外部部分中，。

弹簧保持器杆68在牵伸衰减杯罩67内延伸，并在一端固定到牵伸衰减杯罩67。在其相反端处，保持器杆68刺穿横向部件69，该横向部件69穿过在柱部件63壁中横向形成的穿孔71延伸到保持器杆68的任一侧。

一对叠的基本上邻接的环形弹簧元件76俘获在横向部件69和安装盘64之间并被保持器杆68穿孔，环形弹簧元件76为弹性体，并由垫圈72彼此相隔，垫圈72的作用在弹簧领域为已知的。

当在车钩枢轴的端部之间施加的力相对小时，可逆缓冲器工作。缓冲力导致车钩枢轴在其端部之间的压缩，因此在轴套环43处经受的力通过牵伸衰减杯罩传递到安装盘64，进而传递到封闭端的管56的封闭端。

这使封闭端的管56在支架板的大致方向上移动，其中封闭端的管56的壁在存在于柱塞51的内部和活塞部件53的外部之间的另一环形空间23中滑动。

在此过程中，腔室57中的油流过活塞端部54中的孔和阀，腔室57a中的气体被压缩从而充能。当缓冲力被释放时，所产生的储存能量使气体膨胀，从而驱动封闭端的管返回到图3和图4所示的中间位置。

如果经受能量相对低的牵伸力，则这引起在车钩枢轴10中的张紧。这趋向于使柱部件63脱离封闭端的管56的端部，但该趋势被抵制，因为柱部件63由被保持在壳体58的开口端中的环形套环74保持在壳体58内。套环74由形成于柱部件63的外表面上的环形脊81在柱部件63的向外行程上接合。

键78与柱部件63的环形脊81中的槽接合，其与接合在柱部件63的壁中的横向形成的穿孔71一起和衰减杯罩67防止轴套环43相对于安装装置41绕缓冲元件的轴线旋转。

在套环74和脊81之间的这种接合之后，任何其他张力经轴套环43和衰减杯罩67作用，并传递到横向部件69，进而传递到柱部件63。这导致弹簧元件在衰减杯罩67的端部和横向部件69之间压缩。由于弹簧元件为可回弹变形，所以该动作衰减牵伸事件的能量，直到行程被在柱部件63的壁中的横向形成的穿孔71的范围耗尽。

一旦该事件已经终止，弹簧元件中的存储能量使它们膨胀，继而使杯罩返回到如图4所示的位置。

在强冲击的情况下，如在意外情形中可发生，高频压缩能量施加到车钩枢轴，因此可逆缓冲器变为满行程。结果，柱部件63的最靠近支架板41的开口端与环形楔子49的背面接合，并驱动其锥形进一步与中空管44的壁中的锥形件47结合。

假设冲击足够地冲能，这导致锥形件47沿着朝向支架板41的壁行进，以能量衰减的方式永久变形中空管44。因此，在事故中经受的高冲击力被安全地和可预测地吸收。

立方形框架34的尺寸使得即使跟随中空管44的这种变形(这导致其扩大直径部移动更靠近支架板41)，在中空管和立方形框架34之间仍有足够的间隙，以允许的万向节31，32继续作用。因此，在事故中会由车钩枢轴锁定引起的脱轨的风险可能得以避免。

如图4中可见的示意性地表示的实施例，中空管的部分长度突出穿过支架板41中的孔。这也使车钩整体紧凑，其中枢转轴线与车钩元件重叠。这减少了可能出现在很长的设备(如现有技术中的那些)中的转动力矩，在所述很长的设备中压缩力偏心地作用。因此，降低了车钩枢轴的可逆缓冲器部件在使用中锁定的机会。

如在图3中显见，信号装置(tell-tale)77设置在柱部件63上。这是不可逆缓冲器是否已冲程的可视指示器。信号装置77可采用本领域技术人员已知的多种形式。跟随缓冲器30的使用，因此，中空管是否如上述已经塑性变形立即显见。因此车钩的安全性可以容易地得到评估。

然而，本发明的装置的另一好处在于，与上述可逆缓冲器的部件部分地重叠的可变形中空管的存在意味着在发生高能量冲击的情况下，可逆缓冲器的部件可能免受损坏。因此接下来即使严重冲击，很可能只需要更换中空管44就可使车钩枢轴再次可用。

车钩枢轴的各种细节可以在本发明的范围内改变。尤其是，示出的部件的相对尺寸可以变化，例如，以提供不同大小和运行任务的车钩。此外，可逆缓冲器的类型可改变，只有车钩的这部分适配在柱塞51和柱部件63之间可用空间内是必要的。

然而，本发明的范围内的进一步变化涉及弹簧元件76的数量和大小。

整体而言，如所示，本发明相对于现有技术的车钩，以合理的成本代表了相当大的改进。

本说明书中的明显在先公开的文献中列出或讨论，不应必然地被视为承认该文件是现有技术的一部分或是公知常识。

Claims (15)

1.一种车钩，包括限定出对应的一对枢轴的第一万向节和第二万向节，所述枢轴固定到安装装置以便固定到车辆的框架部件，所述第一万向节和第二万向节的轴线相互正交，并且所述枢轴还固定到缓冲柱，所述缓冲柱在所述枢轴到所述安装装置的相反侧上突出，使得所述缓冲柱相对于所述安装装置以至少两个自由度可移动，所述缓冲柱限定了远离所述安装装置并可固定到另一部件的自由端，所述缓冲柱包括可逆缓冲器和不可逆缓冲器，所述可逆缓冲器衰减作用在所述自由端和所述安装装置之间的缓冲力和牵伸力，所述不可逆缓冲器衰减作用在所述自由端和所述安装装置之间并且达到或超过预定的能量阈值的缓冲力，所述可逆缓冲器和不可逆缓冲器至少在其部分长度上在缓冲柱中重叠，所述缓冲柱也与所述枢轴中的至少一个重叠。

2.如权利要求1所述的车钩，其特征在于，所述不可逆缓冲器环绕所述可逆缓冲器。

3.如权利要求1或2所述的车钩，其特征在于，所述不可逆缓冲器包括：由至少一个管壁限定的塑性可变形中空管，所述管壁具有形成于其中的管锥形件，所述管锥形件在朝向所述安装装置的方向上逐渐变小；和冲击部件，所述冲击部件限定形状与所述管锥形件大致互补的变形锥形件，所述变形锥形件与所述管锥形件接合，所述冲击部件固定到所述缓冲柱在所述安装装置和所述自由端之间，使得在达到或超过所述能量阈值的作用在所述自由端和所述安装装置之间的高能缓冲力上，所述变形锥形件通过使所述管锥形件朝向所述安装装置行进而使所述管塑性变形，并从而衰减所述高能缓冲力的能量。

4.如权利要求3所述的车钩，其特征在于，所述管锥形件和所述变形锥形件为环形，并环绕所述可逆缓冲器。

5.如权利要求3所述的车钩，其特征在于，所述可逆缓冲器包括两个或多个相对地可运动的缓冲衰减部件，以使所述可逆缓冲器在中间构造和压缩构造之间可移动；并且其中，在所述压缩构造中，所述可逆缓冲器能够接触所述冲击部件以使所述中空管塑性变形。

6.如权利要求3所述的车钩，其特征在于，所述安装装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过所述凹槽或孔突出。

7.如权利要求6所述的车钩，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变形时，有间隙地适应所述管锥形件。

8.如权利要求5所述的车钩，其特征在于，所述缓冲衰减部件包括具有位于缓冲器管内的活塞的可压缩流体弹簧，其在所述活塞的内部密封地可移动，以限定容纳压缩流体的腔室，该布置，使得在所述可逆缓冲器从所述中间构造到所述压缩构造的移动时，所述可压缩流体在所述腔室中被压缩。

9.如权利要求5所述的车钩，其特征在于，所述可逆缓冲器具有缓冲囊或组件，其中活塞密封地可滑动地接纳在细长管的中空内部内，并且在压缩时驱使流体穿过一系列阀和孔以耗散趋于压缩所述缓冲器的能量。

10.如权利要求9所述的车钩，其特征在于，所述流体是油。

11.如权利要求1所述的车钩，其特征在于，所述不可逆缓冲器部件包括或操作地连接到信号装置，所述信号装置提供所述不可逆缓冲器是否已被激活的可视指示。

12.如权利要求1所述的车钩，其特征在于，所述可逆缓冲器包括两个或多个相对地可运动的牵伸衰减部件，以使所述可逆缓冲器在中间构造和延伸构造之间可移动，所述可逆缓冲器在所述牵伸衰减部件之间包括衰减牵伸力的一个或多个可回弹变形部件。

13.如权利要求1所述的车钩，其特征在于，其自由端包括一个或多个车钩构造，以便将所述枢轴固定到所述另一部件。

14.如权利要求3所述的车钩，其特征在于，所述车钩能够集成在车辆中，所述车辆包括形成于其中的凹槽，以便有间隙地适应通过所述安装装置的凹槽或孔突出的中空管的部分。

15.一种车辆，包括固定于其上的根据任一前述权利要求的车钩的枢轴的安装装置。