CN111918813B - 用于枢转联接部件的系统和方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于枢转用于半拖车的尤其为悬臂的联接部件的系统，所述系统包括：旋转装置，所述联接部件能够通过所述旋转装置在第一位置和第二位置之间枢转；以及至少一个管线，其通过所述旋转装置而被引导至所述联接部件中，其中，所述系统包括当所述联接部件在所述第一位置和所述第二位置之间枢转时用于引导所述管线的枢转臂。

Description

用于枢转联接部件的系统和方法

技术领域

本发明涉及用于枢转联接部件的系统和方法。

背景技术

半拖车与牵引车单元的连接在现有技术中是众所周知的。为此目的，半拖车通常具有特别是主销(kingpin)的销钉元件，该销钉元件在联接状态下接合在牵引车单元上的相应的第五轮联接器(fifth wheel coupling)中或具有联接钩(coupling hook)的联接板(coupling plate)中。除了半拖车与牵引车单元之间的机械连接以外，半拖车与牵引车单元的成功联接还包括牵引车单元侧和拖车侧的管线连接，例如，气压管线和提供照明系统或其它电子器件所需的电气线。优选地，提供有联接部件以引导管线，在联接部件中或在联接部件上将管线引导至为期望的连接而设置的接口区域。优选地，该联接部件以能够枢转的方式被安装，以使如果牵引车单元和半拖车在联接期间彼此成角度(即，未对准)，则能够容易地对准用于联接的管线。在这方面，已经确定了使用特别是半拖车旋转平台形式的旋转装置。

在DE 10 2006 033 900 B3中已知了一种用于半拖车列车的半拖车的管线出口，其中，框式结构设置有在下侧封闭的半拖车平板，在半拖车平板上布置有主销。为了引导管线，将夹紧臂在其最远端处附接至框式结构，以使夹紧臂能够围绕垂直轴线枢转。

然而，旋转装置的使用和联接部件的枢转向管线施加了拉力，使得管线所需的长度根据枢转的程度而变化。

发明内容

基于上述背景技术，本发明的目的是提供一种用于枢转联接部件的改进的系统，利用该系统管线能够长期承受较小的应力，尤其是在不使为联接部件而设置的枢转机构发生实质性结构改变的情况下。

一种用于枢转半拖车列车的尤其为悬臂的联接部件的系统，其包括旋转装置和至少一个管线，所述联接部件能够通过所述旋转装置在第一位置和第二位置之间枢转以进行联接部件的对准，所述至少一个管线通过所述旋转装置被引导至所述联接部件中，其中，所述系统包括当所述联接部件在所述第一位置和所述第二位置之间枢转时用于携带管线的枢转臂。与现有技术相反地，根据本发明提供了枢转臂，该枢转臂除了引导管线穿过联接部件之外，还在联接部件在第一位置和第二位置之间枢转时携带管线。额外的引导使得特别是在返回到第一位置时线缆的运动可以被额外地控制，并且使得线缆的对准能够更加平缓地进行。优选地，旋转装置被嵌入到半拖车的车架(特别是底盘)中。在此，联接部件被安装在旋转装置的朝向车道的一侧，而枢转臂被安装在车架的与下侧相对的上侧上。因此，联接部件确保了在车架的下侧引导管线，而枢转臂在车架的上侧引导管线。管线穿过旋转装置，以便从具有枢转臂的上侧被引导至具有联接部件的下侧。原则上，管线是用于供给半拖车的所有管线，例如电气管线或气动管线。其可以为单管线，或优选为管线束。因此，所述管线终止在联接部件的插头托架或插座中，所述插头托架或插座被设计用于与半拖车上的互补设计的另一插头托架或插座联接。此外，联接部件的纵向轴线在第一位置处基本上平行于半拖车的中心轴线延伸，并且例如在第二位置上相对于中心轴线倾斜或转动到最大90°角度或甚至到最大120°角度。此外优选地，在旋转装置的中心布置有特别是主销(kingpin)的销钉元件，联接部件围绕该销钉元件安装以使该联接部件能够围绕旋转轴线枢转。销钉元件用于将半拖车机械地联接到牵引车单元。此外，优选地，插头托架与销钉元件对准，并且在从行进方向看时，联接部件优选地布置在销钉元件后方的第一位置处。此外，可考虑的是，一个或多个管线通过一个或多个紧固件或紧固孔例如以规律的间隔而被固定到枢转臂。特别地，可考虑的是，联接部件的枢转和枢转臂的枢转彼此联接，特别是经由旋转装置彼此联接。例如，联接部件和枢转臂均连接到旋转装置，从而在旋转装置的旋转期间，联接部件和枢转臂均被同样地枢转或旋转。

优选地，枢转臂具有空心体区域，在该区域中优选为至少部分地布置有管线。优选地，这使得布置的管线能够在空心体区域中被保护并且使得在枢转臂枢转时能够携带管线。

恰当地，确定管线的尺寸使得其在第一位置和第二位置无应力地布置在空心体区域中，并特别是对于联接部件在第一位置和第二位置之间的每次对准。优选地，确定电缆的长度使得其在空心体区域内延伸并在为第二位置而提供的最大偏转处不会过分拉紧。例如，在最大偏转处，联接部件相对于第一位置枢转到最大120°角度，优选地枢转到最大90°角度。可考虑的是，空心体区域中的管线是通过形成回环或弓形或波浪形而在空心体区域内弯曲变形或延伸。以此方式，能够控制由枢转运动引起的空腔区域内的所需的长度变化。因此，有益之处在于省去了使用相应的机构补偿所需的长度变化的装置。

特别地，在装配状态下，枢转臂在第一区域中滑动地和/或可枢转地安装在车架上，优选地安装在支撑元件上，并且在第二区域中可枢转地连接到旋转装置。优选地，枢转臂以曲柄的方式连接到旋转装置。

优选地，枢转臂在第二区域中可枢转地连接到旋转装置，或者枢转臂可滑动地安装在第一区域中。

优选地，枢转臂具有至少一个接头。这使得例如当枢转臂到达具有横向限制的止挡部时枢转臂能够以有利的方式弯曲。以此方式，与半拖车相比，枢转臂不会限制牵引车单元的最大偏转。相反地，枢转臂可以弯曲并且半拖车仍然可以相对于牵引车单元进一步旋转。另外，能够提供一种对于空间而言经济的系统，其中不需要保持可用空间来为枢转臂提供其运动所需的空间。例如，接头被布置在或被设计在第一区域和第二区域之间。

此外，可考虑的是，枢转臂在其纵向延伸的方向上与车辆的车道或底盘斜对地对准(即，不平行)。例如，枢转臂由金属、塑料或碳纤维增强塑料制成。还可考虑的是枢转臂至少向一侧打开。例如，这使得例如当管线需要修理或维护时，可以简单且直接地触及枢转臂中携带的管线。还可考虑的是，枢转臂具有允许直接触及枢转臂中的管线的开口。该开口优选地设置有封闭元件，该封闭元件能够保护空腔的内部不受环境影响。如有必要，例如为了修理或维护，当封闭元件被取下或折叠时，能够触及空腔的内部。

有利地，该系统具有用于使枢转臂从第二位置返回到第一位置的弹簧元件，该弹簧元件优选地布置在第一区域和第二区域之间。例如，可以考虑多个弹簧元件。特别地，弹簧元件被安装或布置成使得当旋转装置从第一位置转移到第二位置时其被张紧。优选地，弹簧元件在第一位置上未被预张紧。然而，也可考虑的是弹簧元件在第一位置上被预张紧，其中特别地在第一位置上的预加载荷小于在第二位置上的载荷，或是小于用于在第一位置和第二位置之间的偏转的载荷，从而能够确保自动返回到第一位置。特别优选地，在从第一位置到第二位置的转移期间枢转臂的位移可以用来张紧弹簧元件。替代地，也可考虑的是，弹簧元件的一端连接到旋转装置，而另一端连接到车架。特别地，弹簧元件连接到枢转臂且连接到车辆上的固定点。

特别地，弹簧元件的一端连接到支撑元件，枢转臂穿过该支撑元件。支撑元件随着枢转臂的转动而枢转，并从而为弹簧元件提供足够的支撑。优选地，弹簧元件的另一端连接到枢转臂。特别地，当枢转臂移动时，第一端和第二端之间的距离随后变短，从而使弹簧元件预张紧。例如，可以考虑压簧和/或拉簧。这使得支撑元件与旋转装置位于销钉元件的同一侧。因此，在偏转的情况下能够增大距离且弹簧能够被张紧。

有利地，弹簧元件被设计为优选地包围枢转臂的螺旋弹簧。这是一种以特别节省空间的方式设计弹簧元件的有利方式。

有用地，旋转装置包括可以围绕旋转轴线旋转的盘形转盘，在转盘中设置有与旋转轴线具有一定距离的用于管线通过的开口。经由该开口，管线可以有利地布置在车架的，特别是车架的底盘的上方和下方。优选地，将尽可能多的管线布置在车架的上方，以防止在联接时管线在销钉元件与牵引车单元的第五轮之间卡在车架的下方。

优选地，上述开口到旋转轴线的距离与转盘的半径的比值为0.25和0.78之间的值，更优选为0.3和0.65之间的值，并最优选为0.35和0.45之间的值。因此有利地，在与销钉元件具有足够大的距离处，将管线引导穿过尤其为转盘的旋转装置，而不会使管线所需的多余长度随着到旋转轴线的所述距离的增大而变得太大。

期望地，管线至少部分地在枢转臂内延伸直到车架的背离车道的上侧的开口，并且联接部件在开口下方在车架的与上侧相对的下侧引导管线。以此方式，能够相应地在上侧和下侧引导管线。特别地，期望的是，在旋转装置的区域中引导管线，以防止管线限制或者甚至阻碍旋转装置的功能。优选地，枢转臂被设计在开口的上方，使得能够为电缆提供自由区域。例如，该自由区域可用于累积当在第一位置和第二位置之间转移时管线的长度补偿所需的多余的管线长度。

特别地，在从行进方向看时，开口在第一位置上布置在用于将半拖车联接到牵引车单元的销钉元件的后方。这样的优点在于，能够防止管线在联接时在第一位置处位于销钉元件与牵引车单元的第五轮联接器之间。优选地，开口在第一位置上布置在半拖车的中心轴线上。

优选地，转盘的半径与枢转臂在枢转臂的纵向方向上测量的长度之间的比值为0.25和0.8之间的值，更优选为0.35和0.65之间的值，并最优选为0.45和0.55之间的值。因此有利地确保了电缆在旋转装置的上方，特别是在转盘的上方被枢转臂引导。

恰当地，将枢转臂设计为可伸缩的，其中，当联接部件在第一位置和第二位置之间枢转时，枢转臂特别地改变其长度。因此例如，枢转臂可以被设计成使得其不突出超出第一区域，即，枢转臂仅延伸到第一区域并且例如该枢转臂的一端支撑在支撑元件上。为了确保不论联接部件的定向如何在第一区域和第二区域之间的管线都被枢转臂引导，枢转臂的长度能够相应地改变。

本发明的另一目的是提供一种用于枢转尤其为悬臂的联接部件的方法，其中设置有旋转装置和至少一个管线，联接部件可以通过旋转装置在第一位置和第二位置之间枢转，通过旋转装置将至少一个管线引导到联接部件，其中，当联接部件枢转时，用于引导管线的枢转臂在第一位置和第二位置之间枢转。对于根据本发明的系统说明的所有特征及其优点也可以类似地传递给根据本发明的方法，反之亦然。

附图说明

图1以立体图(上图)和俯视图(下图)示出了从下方观察的根据优选实施例的系统，该系统用于枢转在半拖车牵引车与半拖车之间进行联接的联接部件。

图2以立体图(上图)和俯视图(下图)示出了从上方观察的如图1所示的系统，该系统用于枢转在半拖车牵引车与半拖车之间进行联接的联接部件。

图3是图1和图2的系统的剖视图。

具体实施方式

图1至图3示出了根据本发明的优选实施例的用于枢转联接部件2的系统1。联接部件2(特别地，悬臂)用于在牵引车单元和半拖车之间的接口区域中的联接。特别地，图1至图3示出了半拖车和牵引车单元尚未彼此联接的状态。特别地，牵引车单元与半拖车之间的接口区域是指半拖车与牵引车单元(优选为自动地)连接的区域。例如，半拖车经由半拖车侧的销钉元件6连接到牵引车单元，该半拖车侧的销钉元件在联接时接合到牵引车单元侧的第五轮(fifth wheel)8中。除了机械联接以外，还必须能够通过接口区域中的相应的插接或连接机构将半拖车侧的和牵引车侧的管线3或供应管线(例如，气压管线或空气压管线或电线)相互连接。联接部件2用于引导管线3并在联接时将它们对准，特别是在半拖车的车架5的面向车辆轨迹的下侧。优选地，车架包括板元件，特别是底盘和/或腹板形的支柱。为了引导和对准管线3，这些管线在内部或外部连接到联接部件2，并且联接部件例如具有插头插座或托架(console)52，半拖车上的管线插入插头插座或托架52中。插头插座或托架52用于将管线3连接到牵引车单元上的互补的插头插座或托架51(见图3)。联接部件2基本上为叉形，并且例如具有用于稳定联接部件并且在其上能够引导和安装管线的纵向支柱、横向支柱和/或封闭的金属板区域。在所示的实施例中，插头插座或托架52布置在联接部件2上，使得无论联接部件2是否对准，插头插座或托架52都朝着销钉元件6定向。

为了对准联接部件2，特别是在将半拖车联接到牵引车单元时，联接部件2被设置为能够在第一位置与第二位置之间枢转。优选地，第一位置对应于静止位置，在该静止位置上，联接部件2的纵向轴线LA基本上平行于半拖车的中心轴线MA延伸。在第二位置上，联接部件的纵向轴线LA例如相对于中心轴线MA倾斜或扭转直至90°的角度或甚至直至最大120°的角度。图1至图3示出了处于可能的第二位置的联接部件。

为了在第一位置和第二位置之间枢转，特别地设置有旋转装置10，联接部件2以旋转固定的方式连接到该旋转装置。特别地，旋转装置10包括盘形转盘11，该转盘被嵌入在车架5中且被安装成能够围绕旋转轴线D旋转。销钉元件6布置在转盘11的中心，并且在车道方向上与转盘11相反地定位(即，向下)，或者从车架5的下侧US突出。联接部件2特别是在下侧US(即，半拖车的面向车道的一侧)处连接到转盘11，使得联接部件2在转盘11旋转时也枢转。优选地，联接部件2在连接区域AB中经由凸缘31连接到转盘11的下侧，使得连接区域AB相对于与销钉元件6相关的旋转轴线径向地向外偏移。在附图所示的示例中，联接部件2额外地经由套筒或环形密封件9可旋转地连接到销钉元件6。

为了防止下侧US的管线3妨碍与第五轮8的连接，期望在车架5的背离车道的上侧OS将管线3引导直到开口21。然后，被引导至开口21的管线3穿过开口21并因此到达位于开口21下方的联接部件2，该联接部件2安装在旋转装置10的与上侧OS相对的下侧。优选地，在从行进方向F(向前行进)看时，开口21在第一位置上位于销钉元件6的后方区域中。这例如具有如下优点：降低了联接时管线3可能进入销钉元件6与牵引车单元的第五轮8之间的区域的可能性。

特别地，开口21被布置成与销钉元件6具有距离A，旋转轴线D优选地从中间穿过销钉元件6，距离A与转盘11的半径R的比值为0.25和0.78之间的值，更优选为0.3和0.65之间的值，并最优选为0.35和0.45之间的值。这能够使开口21与中心的销钉元件6充分地间隔开，并且同时能够将转动期间所需的长度变化保持为尽可能的小。

在车架5的上侧OS，管线3通过枢转臂4被引导到开口21。这意味着，在管线3在下侧US离开开口21被引向插头托架52的同时，管线3在车架5的上侧OS通过枢转臂4引线。为此，枢转臂4延伸直至开口21。特别地，当旋转装置10在第一位置对准时，枢转臂4延伸直到开口21的边缘。优选地，枢转臂4在第一区域B1中以能够推动和/或能够枢转的方式连接到车架5，同时，枢转臂4(优选为其一个端部)在第二区域B2中以能够枢转的方式(例如通过接头元件)连接到转盘11，特别是连接到转盘11的上侧。优选地，将枢转臂4设置为包括空心体区域，在该区域中管线3至少在某些区域中能够被引导。此外，在垂直于行进方向F或垂直于车道的方向上，在开口上方的枢转臂中可以具有自由区域FB。线缆在自由区域FB中露出。优选地，管线在自由区域FB中和/或空心体区域中提供有存储空间，在第一位置中管线可以被陷入存储空间中，如有需要可以形成环状结构以提供管线3的长度余量所需要的储备以便能够偏转至第二位置。换句话说：在自由区域FB和/或空腔中，有针对性地收集了用于联接部件的枢转运动所需的管线的多余长度。这有利地确保了所需的多余长度在第一位置处被收集或集中在车架5的上侧OS。相反地，能够减少或避免在车架5下方的管线中形成环状结构。

此外，设置有弹簧元件13，借助该弹簧元件可以使转盘11从第二位置转移到第一位置。特别地，弹簧元件13布置在第一区域B1与第二区域B2之间，并且例如被设计成包围枢转臂4的螺旋弹簧。优选地，弹簧元件13在第一区域B1与第二区域B2之间延伸的长度大于第一区域B1与第二区域B2之间的距离的一半。弹簧元件13被设计为或构造成使得当转盘11从第一位置转移到第二位置时弹簧元件13被预张紧。当没有其它外力施加到旋转装置10或转盘11时，该预张紧对于转盘11具有恢复作用。为此，弹簧元件13优选地被支撑在第一区域B1中或被布置在第一区域B1与第二区域B2之间的面向第一区域B1的那一侧。特别地，枢转臂4在第一区域B1中被支撑在诸如套筒或环形密封件(cup seal)等可旋转的支撑元件19中。枢转臂可移动地安装在该支撑元件中。此外，优选地，弹簧元件被设置为由所述支撑元件支撑。

此外，转盘11的半径R与在枢转臂4的纵向方向上测量的枢转臂4的长度L之间的比值为0.25和0.8之间的值，优选为0.35和0.65之间的值，并更优选为0.45和0.55之间的值。

附图标记列表

1 系统

2 联接部件

4 枢转臂

5 车架

6 销钉元件

8 第五轮

9 环形密封件

10 旋转装置

11 转盘

13 弹簧元件

19 支撑元件

21 开口

31 凸缘

51 另一插头托架

52 插头托架

AB 连接区域

US 下侧

OS 上侧

B1 第一区域

B2 第二区域

D 旋转轴线

F 行进方向

FB 自由区域

L 长度

R 半径

A 距离

LA 纵向轴线

MA 中心轴线

Claims (22)

1.一种用于枢转半拖车列车的联接部件(2)的系统(1)，其包括：

-旋转装置(10)，所述联接部件(2)通过所述旋转装置能够在第一位置与第二位置之间枢转；以及

-至少一个管线(3)，其通过所述旋转装置(10)被引导至所述联接部件(2)中，

其中，所述系统(1)包括当所述联接部件(2)在所述第一位置和所述第二位置之间枢转时用于携带所述管线的枢转臂(4)，

其中，所述枢转臂(4)被设计成能够伸缩的，

其中，当所述联接部件(2)在所述第一位置和所述第二位置之间枢转时，所述枢转臂(4)改变所述枢转臂的长度，

其特征在于，所述旋转装置(10)包括能够围绕旋转轴线(D)旋转的盘形转盘(11)，

其中，在距所述旋转轴线(D)的距离(A)处，用于使所述管线(3)通过的开口(21)凹进所述转盘(11)中。

2.根据权利要求1所述的系统(1)，

其中，所述枢转臂(4)具有空心体区域。

3.根据权利要求2所述的系统(1)，其中，所述管线(3)至少部分地布置在所述空心体区域中。

4.根据权利要求2或3所述的系统(1)，其中，所述管线(3)的尺寸被确定为使得所述管线(3)在所述第一位置和所述第二位置上无应力地布置在所述空心体区域中。

5.根据权利要求1所述的系统(1)，

其中，在装配状态下，所述枢转臂(4)在第一区域(B1)中滑动地和/或能够枢转地安装在车架(5)上，并且所述枢转臂(4)在第二区域(B2)中能够枢转地连接到所述旋转装置(10)。

6.根据权利要求5所述的系统(1)，其中，在装配状态下，所述枢转臂(4)在第一区域(B1)中滑动地和/或能够枢转地安装在支撑元件(19)上。

7.根据权利要求5所述的系统(1)，

所述系统(1)包括用于使所述枢转臂(4)从所述第二位置返回到所述第一位置的弹簧元件(13)。

8.根据权利要求7所述的系统(1)，其中，所述弹簧元件(13)布置在所述第一区域(B1)和所述第二区域(B2)之间。

9.根据权利要求7所述的系统(1)，其中，所述弹簧元件(13)的一端连接到支撑元件(19)，所述枢转臂(4)穿过所述支撑元件(19)。

10.根据权利要求7所述的系统，其中，所述弹簧元件(13)被设计成包围所述枢转臂(4)的螺旋弹簧。

11.根据权利要求1所述的系统(1)，

其中，所述开口(21)到所述旋转轴线(D)的距离(A)与所述转盘(11)的半径(R)之间的比值为0.25和0.78之间的值。

12.根据权利要求1所述的系统(1)，

其中，所述开口(21)到所述旋转轴线(D)的距离(A)与所述转盘(11)的半径(R)之间的比值为0.3和0.65之间的值。

13.根据权利要求1所述的系统(1)，

其中，所述开口(21)到所述旋转轴线(D)的距离(A)与所述转盘(11)的半径(R)之间的比值为0.35和0.45之间的值。

14.根据权利要求5至10中任一项所述的系统(1)，

其中，所述管线(3)在所述车架(5)的背离车道的上侧(OS)延伸直到所述开口(21)。

15.根据权利要求14所述的系统(1)，其中，所述联接部件(2)在所述车架(5)的与所述上侧(OS)相对的下侧(US)在所述开口(21)的下方引导所述管线(3)。

16.根据权利要求10或11所述的系统(1)，其中，在从行进方向(F)看时，所述开口(21)在所述第一位置上布置在销钉元件(6)的后方，所述销钉元件(6)用于将半拖车联接到牵引车单元。

17.根据权利要求10或11所述的系统(1)，

其中，所述转盘(11)的半径(R)与所述枢转臂(4)的沿所述枢转臂(4)的纵向方向测量的长度之间的比值为0.25和0.8之间的值。

18.根据权利要求10或11所述的系统(1)，

其中，所述转盘(11)的半径(R)与所述枢转臂(4)的沿所述枢转臂(4)的纵向方向测量的长度之间的比值为0.35和0.65之间的值。

19.根据权利要求10或11所述的系统(1)，

其中，所述转盘(11)的半径(R)与所述枢转臂(4)的沿所述枢转臂(4)的纵向方向测量的长度之间的比值为0.45和0.55之间的值。

20.根据权利要求1至3、5至13中任一项所述的系统(1)，其中，所述联接部件(2)为悬臂。

21.一种用于枢转联接部件(2)的方法，其中，设置有

-旋转装置(10)，所述联接部件(2)能够通过所述旋转装置在第一位置和第二位置之间枢转；以及

-至少一个管线(3)，其通过所述旋转装置(10)而被引导到所述联接部件(2)，

其中，当所述联接部件(2)枢转时，用于携带所述管线的枢转臂(4)在所述第一位置和所述第二位置之间枢转，

其中，所述枢转臂(4)被设计成能够伸缩的，

其中，当所述联接部件(2)在所述第一位置和所述第二位置之间枢转时，所述枢转臂(4)改变所述枢转臂的长度，

其特征在于，所述旋转装置(10)包括能够围绕旋转轴线(D)旋转的盘形转盘(11)，

其中，在距所述旋转轴线(D)的距离(A)处，用于使所述管线(3)通过的开口(21)凹进所述转盘(11)中。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述联接部件(2)为悬臂。

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