CN110422194B - 折叠车钩和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种折叠车钩和车辆，折叠车钩包括：钩头；转臂机构，包括：第一臂，及与第一臂转动连接的第二臂；折叠机构：包括驱动机构和力传递部件；所述驱动机构安装在第二臂上，所述力传递部件可转动安装在第一臂上；驱动机构与力传递部件连接，将驱动力经力传递部件传递至第一臂，以使第一臂和第二臂之间产生相对转动；所述第一臂连接至车体，所述第二臂连接至钩头；或，所述第一臂连接至钩头，所述第二臂连接至车体。该折叠车钩可被用于轨道车辆。本发明提供的折叠车钩相比于现有技术中的折叠车钩增加了驱动装置和力传递部件，整体结构简单，采用一个驱动元件，即可以实现车钩的自动解锁、折叠、伸出、锁定。

Description

折叠车钩和车辆

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，具体涉及一种轨道车辆用折叠车钩和车辆。

背景技术

车钩缓冲装置是车辆最基本也是最重要的部件之一，其作用是连接机车车辆、减缓列车间的纵向冲击力，列车救援或者重联运营时完成机械连挂后需控制电气车钩伸出，完成重联。完成后需要解编，需要将连挂的机械车钩及电气车钩分解。

折叠车钩包括固定臂和可相对固定臂转动的转臂，通过转臂相对固定臂的转动实现折叠。现有技术中，折叠车钩大多采用手动折叠，例如，公开号为CN106274960A的专利公开的一种折叠车钩，包括前拉杆和后拉杆，折叠时，人工拉动把手，将前拉杆和后拉杆解锁；伸直过程同样通过把手控制。

手动折叠车钩存在如下不足：1.对操作人员专业水平要求高；2.两车连挂、解编作业时间长，给有轨道交通车辆的运营、维护都带来了不少困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可自动实现伸缩的轨道车辆用折叠车钩，同时基于该车钩还提供一种车辆。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明首先提供了一种车钩。

一种折叠车钩，包括：

钩头；

转臂机构，包括：第一臂，及与第一臂转动连接的第二臂；

折叠机构：包括驱动机构和力传递部件；所述驱动机构安装在第二臂上，所述力传递部件可转动安装在第一臂上；驱动机构与力传递部件连接，将驱动力经力传递部件传递至第一臂，以使第一臂和第二臂之间产生相对转动；

所述第一臂连接至车体，所述第二臂连接至钩头；或，所述第一臂连接至钩头，所述第二臂连接至车体。

优选的，所述力传递部件的转动中心偏离于转臂机构轴线所在的纵向面。

优选的，所述第一臂上设置有第一安装座，所述力传递部件或驱动机构与第一安装座转动连接；所述第二臂上设置有第二安装座，相应的，所述驱动机构或力传递部件与第二安装座转动连接。

优选的，驱动机构和力传递部件安装后，纵向间隔于第一臂和第二臂的转动端面。

优选的，在力传递部件的转动范围内，第一臂上进一步设置至少一个有用于止挡力传递部件转动的止挡件。

优选的，相对于力传递部件的转动中心，至少有一个止挡件位于更靠近第二臂的一侧。

优选的，所述第二臂进一步包括：

锁定槽：包括双侧槽壁；

所述车钩进一步包括：

锁定块：与第一臂转动连接，转动中心位于锁定槽槽口的上侧或下侧，转动过程中可卡在锁定槽内或脱出槽口；

连动机构：与力传递部件和锁定块连接，所述力传递部件将驱动力经连动部件传递至锁定块，在力传递部件转动过程中带动锁定块转动以相对锁定槽运动。

优选的，所述连动机构包括第一部件、第二部件和连接第一部件和第二部件的转接块；所述第一部件进一步连接至力传递部件，所述第二部件进一步连接至第一臂；所述转接块进一步连接至锁定块的转动中心；所述第二部件为弹性件，且在锁定块脱出锁定槽时被拉伸。

优选的，所述锁定槽的双侧槽壁为靠近转臂机构转动方向一侧的第二槽壁和与第二槽壁相对的第一槽壁，所述第一槽壁相对第二槽壁向第一臂的方向延长。

优选的，所述折叠车钩进一步包括安装座，转臂机构连接至车体的一端与安装座轴接，所述安装座连接至车体。

优选的，所述转臂机构与安装座之间进一步设置有缓冲机构。

本发明进一步提供一种车辆，包括上述的车钩。

本发明提供的车钩的有益效果在于：

(1)相比于现有技术中的折叠车钩增加了驱动装置和力传递部件，整体结构简单，采用一个驱动元件，即可以实现车钩的自动解锁、折叠、伸出、锁定。

(2)伸出和折叠状态下，均可实现锁定，不需要额外设置传感部件，即可控制运动过程。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为折叠车钩第一种实施结构结构示意图；

图2为折叠车钩第一种实施结构伸出状态结构示意图；

图3为折叠车钩第一种实施结构折叠状态结构示意图；

图4为折叠车钩第二种实施结构结构示意图；

图5为折叠车钩第一种实施结构伸出状态结构示意图；

图6为折叠车钩第二种实施结构折叠状态结构示意图；

图7为折叠车钩第三种实施结构伸出状态结构示意图；

图8为折叠车钩第三种实施结构折叠状态结构示意图；

图9为第二臂结构示意图；

图10为第一臂结构示意图；

图11为第二臂与第一臂配合结构示意图；

图12为第二臂与第一臂配合结构示意图；

图13为第二臂与第一臂配合结构示意图；

其中，图中各附图标记：

1-钩头，2-安装座，3-缓冲机构；

4-第一臂，401-安装孔,402-第一安装座，403-止挡件,404-卡槽，405-锁定块固定座；

5-第二臂，501-安装孔，502-第二安装座，503-锁定槽，5031-第一槽壁，5032-第二槽壁，504-导向带；

6-驱动机构，7-力传递杆，8-锁定块，9-拉绳，10-弹簧，

12-转接块，1201-挂钩槽；

13-锁定块轴，14-螺栓，15-销轴。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“设置在”，“连接”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，不用于暗指相对重要性。

本发明首先提供了一种车钩，具体为一种可折叠车钩，其主体结构参考图1至图8。

折叠车钩，包括钩头1；

转臂机构，包括：第一臂4，及与第一臂4转动连接的第二臂5，第一臂4可相对第二臂5转动；转臂机构包括一个连接至钩头的钩头安装端，以及一个连接至车体的车体安装端，转臂机构安装在钩头1和车体之间；其中车体安装端为相对固定端，钩头安装端为相对转动端；此处所述的相对固定并非固定不动，而是以第一臂4与第二臂5之间的相对运动区分；

折叠机构，包括驱动机构6和力传递部件7；驱动机构安装在第二臂5上，力传递部件可转动安装在第一臂4上；驱动机构6与力传递部件7连接，将驱动力经力传递部件7传递至第一臂4，以使第一臂4和第二臂5之间产生相对转动；

转臂机构和车体以及钩头的安装方式有如下两种不同的实施方式。

第一种实施方式，车体安装端位移第一臂4，第一臂4一端与第二臂5转动连接，另一端连接至车体，相应的，钩头安装端位于第二臂5，第二臂5一端与第一臂4转动连接，另一端连接至钩头1。

第二种实施方式；车体安装端位移第二臂5，第二臂5一端与第一臂4转动连接，另一端连接至车体，相应的，钩头安装端位于第一臂4，第一臂4一端与第二臂5转动连接，另一端连接至钩头1。

为了解决车体安装端与车体之间连接的问题，折叠车钩还包括安装座2，第一臂4或第二臂5可以与安装座2轴接，以实现转臂机构与车体的安装；更进一步的，为了使折叠车钩具有缓冲吸能效果，折叠车钩股还包括缓冲机构3，参考图1至3，缓冲机构3被设置在转臂机构和安装座2之间，第一臂4或第二臂5先与缓冲机构3连接，缓冲机构3再与安装座2轴接。两个车钩成对使用，钩头端相对连接，将相邻车厢连接。安装时通过钩头1相对组装，通过安装座2安装到车辆上，缓冲机构2缓冲吸收车辆运行中的碰撞能量。而，缓冲机构3是可以被省略的，省略缓冲机构3的车钩，仅具有连挂作用，不具有缓冲吸能作用，这种结构参考图4至6。

以上两种实施结构，在驱动机构6向力传递部件7施加驱动力后，都可以实现转臂机构由钩头端向车体端的转动，实现车钩折叠。

更进一步的，第一臂4和第二臂5通过如下结构实现转动连接。具体参考图9和图10，第一臂4上包括一个安装孔401，固定臂上对应也包括一个安装孔501，销轴15过安装孔401、501，将二者组装。更进一步的，为了实现更稳定第一臂4和第二臂5之间更稳定的安装，本实施例中，第一臂4靠近第二臂5一侧的头部形成一个凹形卡槽404的结构，安装孔401位于卡槽位置，第二臂5的头部深入卡槽内。卡槽起到辅助固定的作用。

更进一步的，力传递部件和驱动机构6可通过如下结构实现。力传递部件采用的为力传递杆7；驱动机构6的动力输出端与力传递杆7连接，将驱动力经力传递杆7传递至第一臂4。驱动机构6可以采用气缸或电动推杆，即可以采用电动或气动机构的伸缩结构。

参考图1至3，若，第一臂4连接至钩头1，第二臂5连接至车体，驱动机构6通过气缸或电动推杆的伸缩拉动力传递杆7相对其与第一臂4的安装轴芯转动，转动过程中，带动第一臂4相对第二臂5转动。基于此，第一臂4和第二臂5之间形成一种可相对转动的机构，当折叠时，第一臂4向第二臂5的一侧转动，当伸出时，第一臂4相对第二臂5伸直，二者处于同一轴线。第一臂4和第二臂5的转动方向取决于驱动机构6和力传递杆7的安装位置。以图1所示的俯视视角，驱动机构6和力传递杆7的转动中心安装在车钩的轴向的同一侧，第一臂4可向该侧转动。

参考图7、图8，若，第二臂5连接至钩头1，第一臂4连接至车体，则驱动机构6的驱动力通过力传递杆7后，相对转化为对第二臂5的反作用力，第二臂5相对第一臂4转动。具体原理如上文，不再赘述。

作为本发明实施方式的进一步优化，力传递杆7的转动中心偏离于第一臂4轴所在的纵向面。第一臂4和第二臂5的主体部分均采用柱体，此处所述的纵向面，是指以车钩正常安装状态下的视角为基础，圆柱体的轴所在的纵向平面。这种结构形成了一种偏心结构，在力施加到力传递杆7时，更利于第一臂4的旋转。

具体说，在第一臂4上设置有第一安装座402，力传递杆7通过第一安装座402安装到第一臂4上，力传递杆7与第一安装座402之间轴接，该轴为力传递杆7的转动中心。相应的，第二臂5上设置有第二安装座502，驱动机构6通过转轴安装在第二安装座上502，该轴为第二臂5的转动中心。

驱动机构6和力传递杆7安装后，纵向间隔于第一臂4的转动端面，结合车钩的具体使用环境，驱动机构6和力传递杆7安装后，位于第一臂4转动端面的上侧或下侧。第一安装座402用于安装力传递部件的端面为第一安装座安装面，第二安装座502用于安装驱动机构的安装面为第二安装座安装面；结合参考以图2和图5，第一安装座402的安装面与第一臂4不等高，第二安装座502的安装面与第二臂5不等高；以第一安装座402的安装面和第二安装座502的安装面均位于第一臂4和第二臂5的上方为例，第一安装座402和第二安装座502相对设置在车钩的同一侧边，折叠车钩可相对向该侧边转动。由于驱动机构6和力传递杆7安装之后，高于第一臂4和第二臂5高度，驱动机构6和力传递杆7不会影响第一臂4和第二臂5之间的相对转动。

本领域技术人员可以理解，也可以采用如下结构，第一安装座402的安装面和第二安装座502的安装面均位于第一臂4和第二臂5的下方，由于驱动机构6和力传递杆7安装之后，也位于第一臂4和第二臂5的下方，同样不影响第一臂4和第二臂5之间的相对转动。

更进一步的，作为本实施例的进一步优化，为了实现伸出旋转动作的锁定，在力传递部件转动方向上设置止挡件403。本实施例中，止挡件403设置在第一臂4上。根据止挡需求可选择设置止挡件403的数量。

本实施例中，设置一个车钩伸直止挡件403，相对于力传递部件4的转动中心，在车钩径向方向上，止挡件403与力传递杆7的转动中心位于径向方向的异侧；在车钩长度方向上，该止挡件403相对力传递杆7的转动中心位于更靠近缓冲机构的一侧。参考图1，在车钩伸直状态下，力传递杆7与止挡件403相抵，限制力传递杆7的进一步转动，实现车钩伸直状态下的转动定位。

车钩使用状态下，需要保证伸直状态。为进一步实现伸出状态下的锁定，进一步设计伸出锁定结构。

第二臂5进一步包括：

锁定槽503，锁定槽503位于固定臂的端部，包括双侧槽壁；

车钩进一步包括：

锁定块8：与第一臂4转动连接，转动中心位于锁定槽503槽口的上侧或下侧，转动过程中可卡在锁定槽503内或脱出槽口；

连动机构：与力传递部杆7和锁定块8连接，在力传递杆7转动过程中带动锁定块8转动以相对锁定槽503运动。当车钩伸出状态下，锁定块8卡在锁定槽503内，限制第一臂4和第二臂5的相对转动，实现第一臂4相对第二臂5的锁定；当车钩旋转状态下，锁定块8从锁定槽503内脱出，解除第一臂4和第二臂5的锁定。

以下提供一种连动结构的具体实施结构，参考图11至图13。

连动机构具体包括第一部件和第二部件，第一部件连接力传递杆7和锁定块8，第二部件连锁定块8和第一臂4，第二部件为弹性件。本实施例中，第一部件采用的为拉绳9，第二部件采用弹簧10。

第一臂4卡槽404的底部端面上设置有锁定块固定座405，锁定块8和固定座405之间通过销轴连接。卡槽404底部和上部端面上，对应设置有槽口406，锁定块8穿过槽口406。

当驱动机构6拉动力传递杆7转动时，力转向杆7将拉力经拉绳9传递至锁定块8，锁定块8在槽口406长度方向运动，同时锁定块8相对向锁定槽503外侧运动。在锁定块8脱出锁定槽503的过程中，弹簧10被拉伸。弹簧10的拉伸力作为回复力，保证车钩从旋转到伸直的过程中，锁定块8可以顺利的进入锁定槽503。

更进一步的，为了保证更顺利的解锁，锁定槽503的双侧槽壁为靠近转臂转动方向一侧的第二槽壁5032和与第二槽壁5032相对的第一槽壁5031，第一槽壁5031相对第二槽壁5032向第一臂4的方向延长。即，第一槽壁5031相对比第二槽壁5032长。锁定块8转动过程中，从第二槽壁5032的一侧脱出，解锁。

以下，将详述折叠车钩的折叠、伸出及锁定的工作过程。以采用气缸作为驱动机构为例，气缸的气缸杆与力传递杆7连接；同时以第一臂4连接至钩头1，第二臂5连接至车体为例，若采用其他方式的驱动机构连接方式，或第二臂5连接至钩头1，第一臂4连接至车体，车钩的折叠工作原理与下文相同或相似，仅是转动主体不同，不再赘述。

1、伸出、锁定状态

当车钩处于此状态时，第一臂4与第二臂5处于同一直线，驱动结构6为伸出状态，锁定块8处于锁槽503中，详见图1。

2、解锁、折叠过程

当折叠车钩准备开始折叠时，给驱动气缸指令使其缩回，以图1所示视角方向，驱动气缸带动力传递杆7顺时针转动，力传递杆7拉动拉绳9，拉绳9向钩头1方向移动，从而拉动转接块12绕锁定块轴13转动，带动锁定块8向脱离锁定槽503的方向转动，当锁定块8完全从锁定槽503内脱出后，车钩解锁；驱动机构6的拉力经过力传递杆7的转换全部转换为拉动第一臂4顺时针转动的力矩，车钩折叠。同时，这个过程中，弹簧10被拉伸，产生相对恢复力。

3、伸出过程

当折叠车钩准备开始伸出时，给驱动气缸指令使其伸出，驱动气缸的气缸杆伸出，作用于力传递杆7，力传递杆7逆时针转动，带动拉绳9向远离钩头1方向移动，同时，弹簧10的恢复力作用于转接块12，带动转接块12绕锁定块轴13转动，直到力传递杆7到达止挡件403的限定位置，此时驱动机构6带动动第一臂4逆时针转动，锁块沿弧形导向带504运动，直至锁定块8在导向带504及第二挡壁5032的作用下进入锁定槽503中完成锁定，此时车钩为伸出状态。

本发明设计了一种自动折叠车钩，可实现一个驱动装置驱动车钩实现解锁、折叠、伸出、锁定动作，不仅实现了自动折叠，而且减少了驱动元件、位置反馈传感器的数量，大大简化了中间控制过程，与现有产品相比，具有突出技术优势。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种折叠车钩，其特征在于，包括：

钩头；

转臂机构，包括：第一臂，及与第一臂转动连接的第二臂；

折叠机构：包括驱动机构和力传递部件；所述驱动机构安装在第二臂上，所述力传递部件可转动安装在第一臂上；驱动机构与力传递部件连接，将驱动力经力传递部件传递至第一臂，以使第一臂和第二臂之间产生相对转动；所述驱动机构为气缸或电动推杆，所述力传递部件为力传递杆；驱动机构的动力输出端与力传递杆连接，将驱动力经力传递杆传递至第一臂；

所述第一臂连接至车体，所述第二臂连接至钩头；或，所述第一臂连接至钩头，所述第二臂连接至车体；

所述第一臂上设置有第一安装座，所述力传递部件或驱动机构与第一安装座转动连接；所述第二臂上设置有第二安装座，相应的，所述驱动机构或力传递部件与第二安装座转动连接；

所述第二臂进一步包括：

锁定槽：包括双侧槽壁；

所述车钩进一步包括：

锁定块：与第一臂转动连接，转动中心位于锁定槽槽口的上侧或下侧，转动过程中可卡在锁定槽内或脱出槽口；

连动机构：与力传递部件和锁定块连接，所述力传递部件将驱动力经连动部件传递至锁定块，在力传递部件转动过程中带动锁定块转动以相对锁定槽运动；所述连动机构包括第一部件、第二部件和连接第一部件和第二部件的转接块；所述第一部件进一步连接至力传递部件，所述第二部件进一步连接至第一臂；所述转接块进一步连接至锁定块的转动中心；所述第二部件为弹性件，且在锁定块脱出锁定槽时被拉伸。

2.如权利要求1所述的折叠车钩，其特征在于，所述力传递部件的转动中心偏离于转臂机构轴线所在的纵向面。

3.如权利要求1所述的折叠车钩，其特征在于，驱动机构和力传递部件安装后，纵向间隔于第一臂和第二臂转动端面。

4.如权利要求1所述的折叠车钩，其特征在于，所述力传递部件安装在第一臂上，在力传递部件的转动范围内，第一臂上进一步设置至少一个有用于止挡力传递部件转动的止挡件。

5.如权利要求4所述的折叠车钩，其特征在于，相对于力传递部件的转动中心，至少有一个止挡件位于更靠近第二臂的一侧。

6.如权利要求1所述的折叠车钩，其特征在于：所述锁定槽的双侧槽壁为靠近转臂机构转动方向一侧的第二槽壁和与第二槽壁相对的第一槽壁，所述第一槽壁相对第二槽壁向第一臂的方向延长。

7.如权利要求1所述的折叠车钩，其特征在于：所述折叠车钩进一步包括安装座，转臂机构连接至车体的一端与安装座轴接，所述安装座连接至车体。

8.如权利要求7所述的折叠车钩，其特征在于：所述转臂机构与安装座之间进一步设置有缓冲机构。

9.一种车辆，其特征在于：包括权利要求1至8中任意一项所述的折叠车钩。