CN1209272C - 用于将两个部件相连的自锁自脱式连接器组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于将两个部件相连的自锁自脱式连接器组件，其包括：外壳；至少一个锁定元件，其可在释放位置和锁定位置之间移动；止动件，其可移动地安装在外壳上，这样，可将外壳固定在所述部件之一上，而且在将要固定在一起的部件被相对移动时，处在释放位置的锁定元件可以插入另一部件的长孔中，在两个部件被进一步相对移动时，止动件将被另一部件带动着相对于外壳移动，以使锁定元件从释放位置移动到锁定位置，并咬合在长孔内的内挖孔中，从而将两个部件锁定在一起；以及锁定装置，在部件加速超过了一定级别和/或偏离停放位置时，如果被锁定的两个部件出现彼此分离，则锁定装置可防止锁定元件从锁定位置移动到释放位置。

Description

用于将两个部件相连的自锁自脱式连接器组件

技术领域

本发明涉及用于将两个部件相连的自锁自脱式连接器组件，所述部件中的至少一个包含用于局部插入或装入连接器组件的内挖孔，并且优选为海运货物集装箱的角部接头。

背景技术

海运货物集装箱在彼此叠加的多个装载位置上被船只输送。为了确保集装箱在海上行程中不会滑动，必须将集装箱牢固地紧固在一起。为此，连接器组件被安装在集装箱的中空角部接头中，以防止位于其他集装箱顶部的集装箱滑动和松脱。这种连接器组件被这样构造，即必须将它们手工松开才能将集装箱卸载，在这种情况下，作为示例，插入角部接头的长孔中的锤头被转动，以使锤头不再反向抓住长孔，并且利用起重机将集装箱抬起而卸下。由于处在叠加位置的集装箱的高度可能是其自身高度的十倍，因此这种手工释放连接器组件的操作非常耗时，而且还因为集装箱操作是在牢固堆积在船甲板上的集装箱之间的较高位置处进行的，因此这种操作较为危险。

DE 43 07 781 C2中提出了一种集装箱连接器，用以解决上述问题。所述集装箱连接器包括一个外壳，其具有一个通孔，并且由多个外壳元件组成，这样，一个锁定螺栓可旋转地安装在通孔中，外于外壳外侧的螺栓端部上安置着一个不对称的横向锁块，该锁块可以在集装箱的角部接头中在锁定位置和释放位置之间交替移动。锁定螺栓安装在一个球体上，该球体可以在一个外壳元件中沿着倾斜路径以这样的方式移动，即在船只侧向倾斜或歪斜时，球体到达锁定位置，以使锁定螺栓反向抓住两个角部接头，从而将彼此叠加着的集装箱紧固在一起，而在集装箱被竖直向上移动时，球体到达释放位置，以将集装箱彼此释放，从而可以卸下集装箱。

这种传统类型的连接器的特点是，锁定螺栓必须格外稳定，并且必须基本上总能够在船只摆动甚至是出现相对较大的摆动时发生偏移，从而以高灵敏度随动于船只的摆动，否则的话就不能确保为集装箱提供相反方向的牢固约束。

发明内容

本发明所要解决的难题是，提供一种自锁自脱式连接器组件，其能够配备在多种场合中，并且可以避免前面描述的问题。

为解决这一难题，本发明提供了一种用于将两个部件相连的自锁自脱式连接器组件，所述部件中的至少一个包含用于局部插入或装入连接器组件的内挖孔，所述连接器组件包括：外壳；至少一个锁定元件，其可移动地安装在外壳中，并且可以在释放位置和锁定位置之间移动；止动件，其可移动地安装在外壳中，这样，一个所述部件被安装在外壳上，而且在所述两个将要彼此连接的部件的移动过程中，在锁定元件处在释放位置的情况下，止动件插入另一所述部件的孔中；在将要彼此连接的部件进一步彼此相向移动时，止动件相对于外壳移动，并因此而导致锁定元件从其释放位置移动到其锁定位置，在此，锁定元件反向抓住长孔，以使将要彼此连接的部件相连；以及锁定装置，在彼此相连的所述部件向外加速移动超过了预定程度和/或偏离停放位置时，所述锁定装置可以结合锁定元件的动作而将所述部件的运动锁闭，使它们不能离开彼此锁定位置而到达释放位置。

在本发明的连接器组件中，锁定元件不但能够在发生异常情况时借助于自身重力或惯性而移动到锁定位置，还能够在碰撞元件的作用下主动移动，所述碰撞元件本身会在将要相连的部件例如海运货物集装箱彼此相向移动时所产生的较大的力的作用下移动。通过这种方式，可以确保连接器组件将装有连接器组件的部件彼此牢固且可靠地相连。此外，在连接器组件每次移动离开其竖直位置时，例如在船只摆动或摇晃时，锁定元件不会发生移动。通过这种方式，长期的操作适应性可以受到有益的影响。锁定装置可以被构造得具有一个系统元件组件，其能够确实锁闭锁定元件的移动能力，以使之不能离开锁定位置。这种结构可以在任何情况下提高连接器组件的功能可靠性，这样，锁定装置基本上相对于外界密封，不会受到任何较大力的作用，能够被相应地以灵敏反应的方式构造，并且可以锁定相应的结构以抵抗各种外界因素的影响。

本发明的连接器组件的各种有益实施例和其他构造的益处将清楚地展现于后面的详细描述中。

本发明可以应用在多种定位装置中，其中，至少其一包含内挖孔的两个部件应当能够仅仅通过一个部件向着另一部件的移动而彼此自动连接，而且它们应当不通过手工操作连接器组件就能够被释放，这样，这种释放只能通过满足预定的条件而实现，所述条件与至少一个连接器组件元件的加载和/或运动相关。本发明不但适用于彼此面对着紧固在一起的上下叠加集装箱，还适用于将彼此并排相邻安置的集装箱相连，或者将集装箱连接到轨道拖车、装载平台以及其他带有适宜孔的部件例如托架、建筑元件和类似物上。

下面参照示意性的附图进一步描述详细描述本发明。

附图说明

图1是连接器组件的侧视图，

图2是连接器组件的正视图，

图3是外壳的下壳体的视图，

图4是外壳的上壳体的视图，

图5是沿着图3和4中的竖直方向为图3和4所示外壳上壳体和下壳体所作的剖视图，

图6是外壳中包含的各个元件的透视图，

图7是连接器组件的透视图，

图8和9是连接器组件处在不同功能状态时的侧视图，

图10是图9中的视图绕竖直轴线旋转了大约90度的角度后的侧视图，

图11是用于解释锁定装置功能的示意图，

图12和13是第二个实施例中的连接器组件处在不同功能状态时的侧视图，

图14和15是第三个实施例中的连接器组件的侧视图，

图16和17是第四个实施例中的连接器组件处在不同功能状态时的侧视图，

图18是锁定装置的一个改型实施例的透视图，其与一个锁定元件构造在一起，锁定元件的内部以虚线表示；

图19是沿着图18所示锁定装置中的推杆的锁定方向所作的剖视图；

图20中示出了锁定装置中包含的波纹管；

图21中示出了一个球体；

图22是沿着图18中的平面XII-XII所作的锁定外壳的竖直剖视图；

图23是沿着图18中的平面XIII-XIII为图18所示锁定装置所作的水平剖视图；

图24中示出了推杆一个改型实施例；

图25是连接器组件的一个改型实施例的透视图；

图26是图25所示连接器组件的正视图；

图27是图25所示连接器组件的纵向剖视图；

图28是两个锁定元件的视图；

图29是滑块的透视图；

图30是图25所示组件的横向剖切示意图；

图31是一个锁定装置的分解图；

图32是锁定装置的侧视图；

图33是图25所示实施例的改型实施例处在释放状态时的侧视图；

图34是图33所示连接器组件处在锁定状态时的侧视图；

图35是图33所示连接器组件与单独的容纳元件一起的后视图；

图36是与图33相对应的视图，其中容纳元件套在连接器组件上；

图37是图33-36所示连接器组件的透视图；

图38是图37所示连接器组件装配在容纳元件中时的透视图；

图39是用于解释图38所示结构的一种有益配置方式的透视图；

图40是用于装备类似于图37所示的本发明连接器组件的轨道拖车的透视图；

图41中示出了本发明连接器组件的外壳的一种有益结构的细节；

图42中示出了本发明连接器组件的外壳的一种有益结构的细节。

具体实施方式

如图1所示，连接器组件包括一个外壳2，其具有一个上方端部区域3和一个凸缘4。一个锤头6从上方端部区域3伸出。一个推杆状止动件8从外壳本体的下端伸出。一个把手10从凸缘伸出。螺栓以附图标记11表示。一个通孔以附图标记12表示，一个锁定滑块13可以在该通孔中移动，如后文中详细描述。

图2以正视图示出了图1中的连接器组件的一侧。可以看到，锤头6的头部14不是圆锥形的，相反，其前面尺寸显著大于其侧面尺寸。

外壳2由下壳体16(图3)和上壳体18(图4)构成。

外了将外壳组装在一起，上壳体18从图面向外逆时针转动180度，并且放置在下壳体16上。之后，两个壳体借助于螺栓11的螺纹啮合而连接在一起，所述螺栓容纳在外壳的所述壳体中的相应孔中。

壳体16和18一起形成了上部中空空间20和内部空间21。锤头6可移动地容纳在上部中空空间20中，并且由于其凸缘22以仿形锁定和限位的方式容纳着，因此其不能意外释放。弹簧24将锤头6推压在预定的锁定位置上。把手10(图1和2)以其一个未示出的台肩延伸穿过通道26，并且通过推拉缆索(未示出)连接着凸缘22，这样，通过拉动把手10，锤头6可以抵抗着弹簧24的推力而旋转到释放位置，而在松开了把手10后，锤头将从该释放位置返回其锁定位置。

从图3和4中还可以看到，与上壳18中的通孔12相对应，下壳16中的通孔30在图示的实例中被这样构造，即在组装后的外壳中，两个通孔12和30不是彼此重合，而是相对于外壳的中心呈镜像对称。

图5中的左半部分示出了沿着图3中的剖面V-V所作的下壳16的竖直剖视图，右半部分示出了沿着图4中的剖面V-V所作的上壳18的竖直剖视图。可以看到，通孔12和30安置在相同高度上。另外，在图5中可以看到形成在外壳的所述壳体中的用于容纳螺栓11(图1)的孔31。

图7中示出了整个连接器组件的透视图，这样，本图中所示的连接器组件中的通孔12不像图4中那样是圆形的，而是看上去是完全直角的。

图6中示出了连接器组件的容纳在外壳2的内部空间21中的三个元件。

一个桥状展开元件32包括一个水平柄部34，两个彼此以180度相反设置的展开件36从柄部向外延伸，每个展开件上分别构造出一个斜面38和一个布置在顶部的凸块40。推杆状止动件8(图1)从柄部34向下延伸。

每个展开件的斜面38分别与一个相应的锁定滑块13(图1，只示出了一个锁定滑块)协作，锁定滑块13包括一个斜面46和一个导向元件48。

此外，设有一个带有外壳52的锁定装置50，外壳中安装着一根轴(图10)，轴上卷绕着条带54。轴在图6中的旋转能力可以被一个锁定机构(未示出)锁闭。

将图示的元件组装在一起而构成完整连接器组件的操作如下所述：

首先，嵌套了弹簧24的锤头6被布置在下壳16的中空空间20中，而把手10通过一个未示出的连接件而与凸缘22挂接上。之后，展开元件32以这样的方式布置在下壳16中，即止动件8向下延伸穿过一个凹槽或开口56’(图3和4)而从下壳16中伸出。在这种状态下，弹簧56(图8)被布置在柄部34与下壳16之间，也就是说布置在随后形成的外壳中。之后，锁定滑块13中的一个以这样的方式布置在下壳13中，即它延伸到通孔30中。在这种状态下，弹簧59(图8)被安装在锁定滑块13的导向元件48与下壳16之间。此外，一个锁定装置50在例如下壳16的相应凹槽(未示出)中布置在外壳52中，从而以固定的方式容纳在其中，而且条带54在58(图6)所示位置处紧固在柄部34上。之后，另一锁定滑块插入上壳18的通孔12中，而另一个弹簧59(未示出)被布置在该锁定滑块的导向元件与上壳18之间。此后，上壳18被放置在下壳16上，并且利用螺栓11的螺纹啮合作用将外壳2紧固在一起，从而得到完成状态的外壳。

弹簧59和56的力可以彼此相对选择，以使锁定滑块13在与其相连的弹簧的推力作用下移入内部空间21中，并且在此以这样的方式向外推压展开元件32，即导致展开元件32克服弹簧56的压力而最终支靠在外壳底板上。上述各个元件的尺寸是这样构造的，即在展开元件32移动到其最低可达位置时，滑块13不会伸出通孔12和30之外，此时止动件8布置在从外壳2向下伸出的最大可达程度。连接器组件的这种状态显示于图8中，此时锁定滑块13安置在斜面38上的最大向内位置上，并且没有伸出到外壳2之外。从图8中可以看到，一个磁体60布置在止动件8的下方后表面上。所有移动元件均被外壳2的相应导向表面以能够可靠移动的方式引导着。

下面描述连接器组件的功能：

锤头6在手柄10的辅助作用下从图8所示的锁定位置转动90度而到达释放位置。之后，锤头可以被引入位于角部接头64底侧的长孔66中，从而进入角部接头64内部，直至凸缘4贴合在角部接头64的底侧。通过这种方式，外壳2的端部区域3插入长孔中，并因此而锁紧外壳2以防止其转动。之后，手柄10被松开，以使锤头6在弹簧24的推力作用下返回图8所示的锁定位置，这样，锤头将反向抓住长孔66，而连接器组件将锁定角部接头64或相应的集装箱。

如果此时所述集装箱或相应的角部接头64在例如起重机的带动下向着下方的集装箱或该集装箱的相应上侧角部接头68下降，则外壳2可以穿过长孔70而插入角部接头68中。在这一动作过程中，即上方集装箱的下降过程中，止动件8将到达角部接头68的底板72上的位置处。随着外壳2的继续下降，止动件8被推入外壳2中，以使展开元件32相对于外壳2移动并被推向止动件顶部，这样条带54将在外壳2中卷入以保持刚性状态。

锁定滑块13的顶侧与通孔12和30的上缘咬合，因此不能随着上述运动而上下移动。锁定滑块32通过斜面38和46的位置关系而抵抗着弹簧59的推力将锁定滑块13从图8所示的内侧停放位置推向外侧，以使它们穿过通孔12、30向外移动，直至它们最终延伸到图9所示的外侧锁定位置，此时锁定滑块13延伸到外壳2的外侧，并且抓住长孔70的底侧。在这一位置，如图9所示，凸缘4支靠在下方角部接头68上，以使上方角部接头64或相关的集装箱被凸缘4咬合，而所述凸缘从下方角部接头68或相关的下方集装箱中伸出。图10中示出了图9中的结构绕着竖直轴线转动了90度后的情形。

由于外壳2与相应长孔66和70之间的锁定咬合作用，因此两个面对着的集装箱之间不能够侧向移动。

如果集装箱上下叠加布置在船上，则在锁定装置50的作用下，角部接头以及集装箱被锁紧在一起，而不能沿竖直方向相对松开。

图11中以示例的方式示出了锁定装置50的结构或构造。一个未在图中示出的弹簧布置在外壳52中，以将轴76沿卷入方向推动，轴76转动而将条带54卷绕在其上。轴76在其侧面包含一个圆盘78，其圆周边缘上构造出了齿结构80。一个截止推杆82邻近于齿结构被可移动地引导在外壳中，该截止推杆连接着杠杆84，而该杠杆又连接着装于外壳52中的杠杆86。惯性质量体88安置在杠杆85和86的连接点处，并且被弹簧92和94悬挂着。惯性质量体88向下移动的能力受到止动凸块96的限制。

所述结构的功能如下所述：

轴76被推压着沿逆时针方向旋转，以使条带54恒定地保持张紧。在常态下，轴76可以旋转，从而可以随着轴76沿顺时针方向旋转而扩大展开元件32与外壳52之间的距离。如果作用在所述结构上的重力减小，例如船向着浪谷下降时，惯性质量体88将在弹簧92和94的作用下离开其平衡位置，以使杠杆84和86之间的角度增大，而截止推杆82向左侧移动而伸到齿结构80中，从而阻止轴沿着延长条带54的方向旋转。在受到正常甚至更大的重力时，轴76可以恢复自由旋转。

安装在连接器组件中的锁定装置50的功能如下所述：

参照图9中所示的位置，假定上方角部接头64或相应的上方集装箱在例如船向着浪谷下降时趋向于离开下方角部接头68。此时惯性质量体88受到减小了的重力的作用，以使条带54的伸长受阻。如果连接器组件因锁定滑块13与角部接头68内侧之间存在间隙而向上抬起，则条带54将克服磁体60与角部接头的底板72之间的约束力，以使展开元件32向上抬起，而锁定滑块13仍保持图示位置，从而阻止连接器组件从下方角部接头68中脱出。因此，可以在强烈的船只运动中保持集装箱与其他集装箱可靠地互相连接。

如果上方角部接头64或相关集装箱作相反运动，例如被起重机向上抬升，则不会有减小了的重力作用在惯性质量体88上，因此条带54可以随着连接器组件的上升而从轴上自由地展开，止动件8在磁体60的磁力作用下保持咬合在底板72上，因此展开元件32保持其相对于外壳2的向下伸出位置，从而使得锁定滑块13在弹簧59的作用下被向内推动而到达图8所示位置，在此锁定滑块13将连接器组件释放，以使之能够从角部接头68中取出。一旦展开元件32咬合在外壳2的下端上，则止动件8自身将离开底板72。磁体60可以确保止动件8在外壳2的上升过程中首先保持咬合在角部接头68的底板72上，从而确保展开元件32相对于外壳2的向外移动和锁定滑块13返回它们的释放位置。

可以理解，各个元件以及用于将锁定滑块13分开的斜面38和46的尺寸要彼此这样选择，即能够导致锁定滑块13的上侧与角部接头68之间的距离a(图9)尽可能为最小值。设置这一距离a的目的是，在连接器组件的插入过程中，在锁定滑块13位于角部接头68内部，而且止动件8因咬合在角部接头68的底板72上而向上移动时，随着外壳2的继续向下移动，锁定滑块13将向外移动，从而使得锁定滑块13能够首先从外壳中移出而到达反向抓住长孔70的位置。

图12和13中示出了连接器组件的一个实施例处在释放位置和锁定位置时的情形，图中不同的附图标记仅仅是为了解释与前面描述的实施例的不同之处。锁定滑块13分别在它们的上侧设有一个相对于前面描述的实施例被加大了的斜面98。相应地，通孔12和30被构造得不是在它们的上下侧恒定地引导锁定滑块。这样就实现了锁定滑块13的恒定无阻碍导向，即锁定滑块的底侧被通孔的底侧引导，而锁定滑块上的元件40的顶侧被外壳2上的相应导向件(未示出)引导。

本实施例的功能如下所述：

在将外壳2插入下方角部接头68的过程中，锁定滑块13完全安置在外壳2中，以使所述斜面98与相应通孔12或30的上缘相距一段距离。一旦止动件8咬合到角部接头68的底板72(图12所示位置)，展开元件32将上升，而且随着外壳2继续向下方角部接头中下降，它将带动锁定滑块13向外移动，直至到达外壳2的完全下降位置(凸缘4咬合在下方角部接头68上)，此时所述滑块向外移动到这样的位置上，即它们距通孔12、30上缘的初始距离被基本上完全消除。从图13中可以看到，同前面描述的实施例相比，斜面98与长孔70的边缘之间仅存在非常小的间隙，因而上方角部接头64(位于上方集装箱底侧的角部接头)只能从下方角部接头68(位于下方集装箱顶侧的角部接头)上升很小的距离。这一减小了的间隙在艰苦的海上运输条件下具有重要优点，即可以将集装箱以基本上没有竖直间隙的方式紧固在一起。

图14和15中示出了图12和13中所示类型的连接器组件的另一个实施例。在本实施例中，锁定滑块13分别在它们的上侧和下侧包括彼此平行的斜面100、102，而且为此构造出了相应的通孔30。斜面100、102以向外和向上倾斜的方式定向。通过斜面100、102的结构和通孔12、30的相应结构，以及展开元件32的相应结构即其上的斜面，可以实现下面的功能：一旦带有外壳2的连接器组件向角部接头68中下降到足够的程度，以使止动件8咬合到底板72(图14)，锁定滑块13将随着外壳2的继续下降而沿倾斜向外和向上的方向移动，从而在外壳2的完全下降位置上，使锁定滑块伸出到图15所示位置。通过这种方式，在锁定滑块13向上移动时，可以至少部分地补偿外壳2的向外移动，以使锁定滑块13的上侧与角部接头68的上壁之间的距离小于第一个实施例中的连接器组件。可以理解，维持相对较小的距离是有益的，这使得锁定滑块13能够在外壳2上升时借助于外壳2中的弹簧59的复位力而退回。展开元件32和锁定元件13上的导向面即相应斜面用于在展开元件向下移动时导致锁定元件以指向顶部的斜度向外移动，或者在相反的情况下以指向底部的斜度向内移动，图14中示出了一部分所述斜面，但它们未在图14和15中完全示出。

图16和17中示出了连接器组件的另一个实施例处在释放位置和锁定位置时的情形。在本实施例中，锁定滑块13分别在它们的上侧包括凹槽103。此外，在展开元件32的斜面38的外端区域和/或锁定滑块13上的相应协作区域中，设有隆起的凸轮104。本实施例可以实现下列功能：在临近锁定滑块13的向外移动结束时，这些锁定滑块会因隆起凸轮104的作用而略微升高。由于凹槽103允许锁定滑块相对于它们的通孔12、30运动，因此可以实现锁定滑块的这种升高动作。此外，在本实施例中，由于锁定滑块在它们行程的至少一部分中升高，因此锁定滑块13的上侧与角部接头68的内侧之间的距离可以相应缩小。

由于外壳2、锁定滑块13和锤头6应当能够承受很高的机械负载，因此它们优选由锻钢或高强度铸造金属制成。展开元件32也优选由所述材料制成。可以理解，锁定装置50的外壳52的内部应当被小心保护，以防止进水或尘土。

本发明可以以多种方式修改。例如，锁定装置50可以附加包括这样一个机构，其能够在轴沿着展开条带54的方向旋转超过了预定速度时阻止轴的旋转，从而防止锤头6向着顶部快速或急促升高，因为否则的话会导致连接器组件从下方角部接头68上释放。这种旋转截止机构通常是公知的，这里不再详细描述。也可以设有单一的锁定滑块，或者设有两个以上的锁定滑块。如果连接器组件是这样直接安置的，即将锤头插入角部接头中，然后转动连接器组件，以使锤头的头部反向抓住长孔，则锤头的旋转机构可以省略。锤头可以与外壳形成一体，从而构成整体式单件结构。外壳的凸缘可以省略，以使集装箱的下方角部接头直接支靠在布置于下方的相应另一集装箱的上方角部接头上。每个元件的结构设计具有很大的自由度，只要包含本发明的下列核心思想即可，即在某些预定状态下导致锤头6上升时，连接器组件能够从角部接头68中移出，而在其他状态下，能够阻止这种移出。

图18是锁定装置110的一个改型实施例处在位于展开元件32(例如图6所示的)上的状态的透视图。

锁定装置110包括一个由外壳半体112和114组成的锁定外壳115。外壳半体112和114被构造得彼此呈镜像对称，并且借助于穿过通孔116的螺栓(未示出)而以螺纹相连。一个推杆118容纳在锁定外壳115中，一根轴120从所述推杆延伸到锁定外壳115之外并且与展开元件32的柄部34螺纹啮合。

轴120(图19)包括一个头部122，其具有四个臂124，所述臂在轴120的四周方向上以彼此偏置90度的间隔布置着。每个臂上分别构造出了一个横向穿通其中的槽孔126，以使槽孔126从轴120的中心区域128向外延伸，并且以一定的倾角向外延伸，从而总体上形成一个内凹的底面130和一个相应的中凸顶面132。槽孔126的倾角可以是例如相对于水平方向倾斜大约4度的角度。

槽孔126的高度和臂124的宽度被选择，即一个球体134能够带着间隙运行通过槽孔，以使所述球体横向穿过槽孔，也即穿过相应的臂。

外壳半体112和114被构造出了所述槽孔，从而在锁定外壳115中形成用于容纳推杆118的中空空间136，该中空空间在水平截面(图23)上具有与推杆118的头部122类似的形状，在竖直截面(图22)上具有与推杆118的侧面相对应的形状，并且使中空空间136的竖直尺寸大于臂124。中空空间136的壁上设有槽138，从而在推杆118位于外壳112、114中的预定安装位置上时，使得推杆118的槽孔126与所述槽连续延伸，以便在外壳与容纳在其中的推杆组装在一起的状态下，能够使球体134沿侧向滚入槽138中，而且球体在推杆与外壳之间的竖直方向相对运动被阻止。只有在球体134位于推杆122中央时，也就是位于内凹底面130的底部时，这种阻止作用才能够消除。在这种状态下，保持在推杆122中的球体134可以相对于锁定外壳115竖直移动，这是因为球体可以在一个纵向向下延伸的凹槽140中运行，所述槽138的截面即终止于该凹槽140处。

锁定装110的功能基本上与前面描述的锁定装置50一致。与锁定装置50的外壳52相对应，锁定外壳115通过连接器组件而至少在竖直方向上刚性保持在外壳2中。推杆118通过例如其端部区域的螺纹结构而与展开元件32的柄部34螺纹啮合。锁定外壳115中的被轴120插入的区域通过波纹管142(图20)密封着，所述波纹管封闭了轴120和锁定外壳115的凸缘144。

在推杆122被竖直定向安置的情况下，球体134被布置在中央区域，以使其能够在推杆122与锁定外壳115之间相对竖直移动。槽138处在这样的位置，即在达到图9中所示的状态后，也就是说，两个需要彼此相连的角部接头64和68通过连接器组件而相连，并且通过凸缘4而彼此叠加在一起后，槽138与槽孔126的中部重合。如果图9中所示的竖直位置得以维持，则在抬升上方角部接头64时，锁定外壳115将与外壳2以及整个连接器组件一起随着抬升动作而移动，这样可以将推杆118和锁定外壳115释放，以使二者彼此相对移动，而被止动件8限制着的展开元件32将相对于外壳2向下移动，从而释放锁定滑块13，以使它们向内移动，这样就可以将连接器组件从下方角部接头68中移出。

如果所述结构绕着水平轴线倾斜离开图9所示位置，则球体134可以沿着不同的倾斜轴线移动到相应的槽孔126和与之相关的槽138中，而相应的圆角过渡区144(图23)可以便于实现这一动作。一旦球体14安置到槽孔126中，其在推杆118与锁定外壳115之间的相对运动能力就会被锁闭，因此随着上方角部接头64的升高，止动件8将从其与下方角部接头68的底板72的咬合中释放出来，而锁定滑块13则未被释放，因而不能移动，这样可以保持角部接头64和68相连。

前面描述的锁定装置110的实施例可以以多种方式修改。例如，推杆118可以构造得具有三个臂或者其他不同数量的臂。推杆118与锁定外壳115之间的进一步相对运动不是必须通过锁定外壳115中的凹槽149实现。为了取代凹槽140，可以将推杆118的头部122构造得在其中央区域具有中心凸块146(图24)，包含槽孔126在内的切掉部分向上延伸到该中心凸块中，这样就形成了竖直长孔形的槽孔148，在锁定外壳115向上移动时，限制在槽138中的球体134可以进入槽孔148中，通过这种方式，可以将推杆和锁定外壳释放，以使它们能够相对移动。

下面参照图25-32描述本发明的连接器组件的另一个实施例。在这方面，将使用前面曾经用过的附图标记，它们用于表示那些与前面所描述过的元件或元件组件具有相同功能或类似功能的元件或元件组件，而且它们的结构不再描述。

与图1和2中所示的连接器组件不同，本例中没有推杆式止动件8从同样由两个壳体组成的外壳2的底侧向外伸出。本例中的止动件在很大程度上由凸出式杠杆150构成，该杠杆以这样的方式安装在一个紧固到外壳上的螺栓152上，即凸出式杠杆上的凸出表面154从凸缘4的底侧向下凸出。凸出式杠杆150包括一个斜面，用于接收滑块156上的相应斜面，该滑块156被外壳2引导着而可以相对于外壳移动。一个螺旋弹簧158布置在外壳2与滑块156之间，用于将滑块推向图27中的左侧。

从侧面看具有Z形总体形状的滑块显示于图29中的透视图中，其包括两个侧臂159，所述侧臂中带有孔160，孔中装有向下延伸的随动销钉162。

滑块156上的沿着背离凸出式杠杆150的方向伸出的柄部包括一个凸出的支承面164，该支承面上被构造出了一个凹槽166，该凹槽的作用如后文所述。

一个锁定元件170通过螺栓168而以可摆动和可移动的方式安装在外壳2中，该螺栓168紧固在外壳中并且延伸穿过锁定元件170中的长孔172(图28)。锁定元件170的高度是根据位于外壳2相反两侧的相应开口174(图25)的高度而选择的。

一个锁定装置容纳在外壳2的一个凹槽中，并且刚性连接着锁定外壳180，下面参照图31和32描述该锁定装置。

锁定外壳180包括上部元件184和下部元件186，一个推杆188被以可移动的方式引导于下部元件中。推杆188包含一根轴190和一个头部192。头部192的上侧被构造得具有内凹表面，内凹表面的中心面对着一个被构造成质量体的球体196，该球体可以在自身重力作用下沿着推杆188的竖直方向移动。

上部元件184中的面对着推杆的内侧198相应地构造出了对应于内凹表面194的中凸表面，并且包含一个凹槽200。弹簧202布置在推杆188与上部元件184之间。

在锁定装置182被组装在一起的状态下，即上部元件184和下部元件186通过例如螺纹啮合、粘结或其他紧固方法而彼此刚性连接，而且轴190从外壳180向下延伸的状态下，内凹表面194与内侧198之间的距离接近于球体196的直径，从而在锁定装置182经受侧向加速或者锁定装置倾斜离开竖直位置时，使得球体能够移动到内凹表面194与内侧198之间的中间空间中。通过这种方式，推杆188向上的运动可以被阻止。相反，如果球体196安置在内凹表面194的中央或中部，则推杆188能够抵抗着弹簧202的推力而向上推动，以将球体196移入凹槽200中。

所示的锁定装置可以用在各种需要保护锁定装置的场合中。

上面描述的连接器组件的组装如下所述：

凸出式杠杆150借助于螺栓152安置在所述外壳的壳体之一中。锁定装置被安置在所述一个壳体的相应凹槽中。同样，滑块156与弹簧158协同安装，以使随动销钉162插入到已经安装了的锁定元件170上的长孔172中。外壳的所述壳体通过螺钉11而彼此连接。螺栓168被引导着从下向上穿过相应的孔，以将锁定元件170定位在外壳中，这样，螺栓穿过已经安装好的锁定元件170上的长孔。

在释放状态，滑块156被弹簧158推向图27中的左侧直至这样的程度，即导致凸出式杠杆150沿顺时针方向倾斜或歪斜并且咬合在外壳的一个凸块上。之后，从图30可以理解，锁定元件170将到达这样的位置上，即沿着图30中的向内方向摆动，以使其外表面沿着外壳2的轮廓以轮廓随动贴合的方式延伸，因而锁定元件170不会从外壳2伸出。螺栓188穿过滑块156的凸出表面164向外延伸，以使球体196安置在凹槽200中。

如果在这种状态下连接器组件的外壳2被引导于一个角部接头的长孔中(对照图8和9)，则凸出式杠杆150会移动到与一个角部接头的上侧咬合的位置处，并且沿着图27中的逆时针方向摆动。通过这种方式，滑块156移向右侧，以使锁定元件170从外壳2向外摆出，并且以类似于前面描述的实施例中的锁定滑块13的方式反向抓住长孔的边缘，从而将两个角部接头以类似于前面描述的实施例中的方式刚性连接在一起。通过滑块156移向图27中的右侧，凹槽166从图示的中间位置移出，并且进一步移向右侧，以使轴190完全插入凹槽中。因此，凹槽的深度可以这样选择，即在推杆188伸展到其最低位置时，球体196可以从内凹表面194的中心向外移动，以将推杆188的向外移动锁闭。在锁定装置182倾斜离开竖直位置或者经受侧向加速时，推杆188的向外移动也同样会被锁闭，这样，由于推杆与凹槽166咬合，因此滑块156的移动被锁闭，而且被图示的连接器组件相连的这两个元件可以保持牢固相连。相反，如果球体196安置在内凹表面194的中心，而且外壳2被向上抬升，则滑块156可以随着凸出式杠杆150沿顺时针方向的摆动而被弹簧158的推力推动，所述推力是这样选择的，即能够克服锁定装置的弹簧202的力，并且借助于凹槽166的壁的适宜斜度而推动推杆188向上移动，以使滑块156移向左侧。通过这种方式，锁定元件170摆动到外壳中，以使外壳2能够从长孔中移出。

可以理解，螺栓168和锁定元件170以及它们各自的导向件应当相对于外壳2的开口174这样构造尺寸，即在有拉力施加到锤头上时，锁定元件能够承受施加在其上的很高的力。

图中所示的实施例可以以多种方式修改。例如，可以利用一个紧固件替代锤头6，该紧固件用于将外壳2直接紧固在例如底盘或框架上。另外，整个结构可以转动，以使借助于连接器组件相连的元件例如接头被侧向并排紧固或锁紧在一起，从而将锁定装置例如锁定装置182安置在竖直定向的释放位置以及不承受侧向力的位置。

有多种可行方式用于将锤头6转动离开其释放位置，从而可以将连接器组件安置在上方集装箱中，或者进入锁定位置而将连接器组件限定在上方集装箱中。锤头的转动可以手工操作，例如将锁定位置设为常态位置，而锤头可以通过手柄10而拉动，从而抵抗着弹簧14的作用力到达释放位置。或者，也可以自动实施锤头14进入锁定位置的动作，在这种情况下，作为示例，可以在凸缘4的上侧设置附加的操作杆或按钮，其可以被放置在上方的集装箱带动，从而通过操作杆或按钮的移动而将锤头14从锁定位置移至释放位置。从锁定位置移至释放位置的操作也可以借助于手柄10而实施。在另一个改型实施例中，锤头14的锁定可以随动于锁定元件的移动，作为示例，可以使滑块的随动销钉162向上延伸并且插入中空空间20中，从而以这样的方式咬合锤头6的凸缘22(图3)，即锤头6可以随着滑块的移动而转动。

在另一个改型实施例中，外壳的凸缘4可以加长，而且两个相邻安置的连接器组件外壳可以彼此刚性相连，从而在将外壳插入例如相邻布置的集装箱上的双重连接器组件结构中后，相邻的集装箱也可以彼此刚性连接起来。

下面参照图33-38描述本发明的连接器组件的另一个实施例，其具有与图27所示相同的基本结构。相同的附图标记表示相同功能的元件。

在图示的实施例中，连接器组件的外壳2不是像前面描述的实施例那样设有完整延伸的凸缘，而是设置了只有一侧凸块的凸缘4，凸出式杠杆150被布置得凸出到凸缘4上方。滑块156上的斜面被构造在滑块的左侧上方，用于与凸出式杠杆150协作，如图33所示。滑块156通过推杆210施力，该推杆咬合在滑块156上的凹槽以及锤头6的凸缘22上的偏心布置的凹槽中，以使滑块156与锤头6协作，从而使锤头6随着滑块的移动而转动。锤头6还具有图27所示实施例中的锁定元件170的功能。

侧向凸出的鼻部212布置在外壳2的下方区域中，并且安置在设于接头218内侧的凹槽214中，该接头218对应于前面描述的角部接头。布置在角部连接器接头218的内部空间219内的弹簧220咬合在外壳2的底侧，该弹簧支承在连接器接头218的带有泄水孔222的底板224上，并且沿着图中向上的方向推压连接器组件的外壳2，以使鼻部212上的一个位于凹槽214上端中的凸块限制外壳2的向上移动。

连接器组件的功能是这样的，即作为示例，在将上方集装箱的下方角部接头装配在角部连接器接头218的上侧时，凸出式杠杆150将沿着顺时针方向转动，以使滑块156移动，从而将锤头6转动到图34所示的锁定位置，在此，锤头反向抓住未示出的带有长孔的上方角部接头，如前面的实施例中所述。

从图35中可以开到，用于将外壳2保持在接头218上的不可移动位置上的鼻部212构造在外壳2的所有四个侧面上。

弹簧220的作用是，如图36所示，如果锤头6或外壳2的跨越锤头延伸的上侧受到从上方下向作用的力，则外壳2可以整体移动到连接器接头218中。为此，弹簧220被设计得比弹簧148强壮，从而在凸出式杠杆150克服了摩擦了和弹簧158的推力而摆动时，外壳2不会移动到连接器接头218中。

图37中以透视图示出了前面描述的类型的连接器组件225。图38中示出了连接器组件225配置在连接器接头218中的情形。连接器接头218由两个元件226、228组成，在配备了连接器组件225后，这两个元件被刚性连接在一起。

作为示例，参看图39，前述连接器组件225具有下列优点：

连接器接头218通过诸如焊接等方法紧固在纵向托架230上，托架可以是例如轨道拖车或其他传统输送平台。连接器组件225被配置在接头218中。在图示的例子中，一个12米(四十英尺)规格的集装箱232被放置在纵向托架上，前面描述过的集装箱角部接头与布置在集装箱下方的角部接头218刚性连接。在图39中位于中部的接头218被构造得不与12米规格的集装箱上的任何角部接头相对应，而是对应于可以取代12米规格的集装箱被输送的6米(二十英尺)规格的集装箱上的角部接头。在输送12米规格的集装箱时，配置在中部接头218中的连接器组件225如图36所示伸入接头中，因此在装卸12米规格的集装箱和6米规格的集装箱以及输送过程中不需要再进行手工操作。

所示的连接器组件225可以以多种方式修改。例如，鼻部212沿着单一方向抵抗着弹簧力移动，这样，在带有适宜的孔的连接器接头218的结构中，鼻部可以移动到外壳2中，从而可以从连接器接头218中取出。此外，鼻部可以借助于工具以类似于外壳中的锁定装置的方式取出。接头可以构造为单件式的。

图40中示出了本发明的连接器组件配置在轨道拖车上时的情形，拖车的装载平台上设有铰链盖板234，盖板上以类似于前面结合图37中所描述的方式紧固着连接器组件225。每个连接器组件的外壳被配置在形成于相应盖板中的一个相应孔中，这样可以使鼻部212被弹性推压着沿复位方向移动，而且外壳对准盖板(连接器组件的外壳上为此设有相应的凸缘)。连接器组件225在其升高位置处可以与盖板234协作，以使连接器组件位于准备操作位置，以准备自动锁定和释放集装箱。在盖板234的摆出位置，连接器组件没有站立在通向集装箱上的相应设置孔的路径中。利用这种也可以与连接器组件外壳焊接在一起的盖板234，就不再需要采用诸如图36所示的抵抗着弹簧力移动的连接器组件结构了。

所示的连接器组件可以具有多种改型。这里列举的各个实施例中的单个特征可以彼此以多种方式组合起来。作为示例，整个连接器组件以及锁定装置中的其他方向在转动了90度后，也可以用于将彼此侧向并排放置的集装箱连接起来。为配置连接器组件而设置的开口不是必须是长孔；它们也可以是任何适宜的非圆形孔，甚至可以是能够被反向抓住的圆形孔。

图41中示出了图33-38中的连接器组件的一种示例性改型的示意图，该图是沿着例如轨道拖车的横向所作的剖视图。外壳2的端部区域3延伸通过角部接头64的长孔66的全长，该端部区域在其中部构造出了一个相对于长孔66而言的尺寸缩减部位，该部位的上端向外扩大，因而只有上边缘236具有基本上与长孔66一致的尺寸。通过这种方式，在角部接头64沿着水平双箭头所示的方向横向移动时，例如在通过弯路时，长孔66的边缘将移动到与端部区域3的向上扩大斜面238相咬合的位置，从而防止角部接头64或相关集装箱沿着弧形双箭头所示方向倾斜。

图42中示出了一种连接器组件实例，其对应于例如图15中的连接器组件，其中锤头延伸到上方集装箱的角部接头中。这种连接器组件的外壳2布置在凸缘4的底侧，以便用在例如船上，凸缘上安置着未示出的上方集装箱角部接头，而且外壳具有横断面缩减部位。作为示例，如果风暴从图42中的左侧吹来，则上方集装箱和相关的连接器组件将向右侧移动，以使带有下方角部接头68的下方集装箱的上侧底缘咬合斜面238。这种咬合的结果是，以有限的间隙锁定在下方角部集装箱68中的连接器组件外壳2不能够相对于下方角部接头向上移动，从而可以加强相连的集装箱的稳定性。

                附图标记清单

2外壳3端部区域4凸缘6锤头8凸块或止动件10把手11螺栓12通孔13锁定滑块14头部16下壳体18上壳体20中空空间21内部空间22凸缘24螺旋弹簧26通道30通孔31孔32展开元件34柄部36展开元件或展开件38斜面40凸块46斜面48导向凸块50锁定装置52外壳

116孔118推杆120轴122头部124臂126槽孔128中心区域130底面132顶面134球体136中空空间138槽140凹槽142波纹管144过渡区146凸块148槽孔150凸出式杠杆152螺栓154凸出表面156滑块158弹簧159臂160孔162随动销钉164支承面166凹槽168螺栓

54条带56’开口56弹簧58紧固位置59弹簧60磁体64角部接头66长孔68角部接头70长孔72底板74导向件76轴78圆盘80齿结构82截止推杆84杠杆88惯性质量体92弹簧94弹簧96凸块98斜面100斜面102斜面103凹槽104隆起凸轮110锁定装置112外壳半体114外壳半体115锁定外壳

170锁定元件172长孔174开口180锁定外壳182锁定装置184上部元件186下部元件188推杆190轴192头部194内凹表面196球体198内侧200凹槽202弹簧210推杆212鼻部214凹槽218接头219内部空间220弹簧222泄水孔226元件228元件230纵向托架232集装箱234盖板236边缘238斜面

Claims (11)

1.用于将两个部件相连的自锁自脱式连接器组件，所述部件中的至少一个包含用于局部插入或装入连接器组件的内挖孔，所述连接器组件包括：

外壳(2)，

至少一个锁定元件(13，170，6)，其可移动地安装在外壳(2)中，并且可以在释放位置和锁定位置之间移动，

止动件(8，150)，其可移动地安装在外壳中，这样，一个所述部件(64，218)被安装在外壳上，而且在所述两个将要彼此连接的部件(64，68，218，232)的移动过程中，在锁定元件处在释放位置的情况下，止动件插入另一所述部件(68，232)的孔中；在将要彼此连接的部件进一步彼此相向移动时，止动件相对于外壳移动，并因此而导致锁定元件从其释放位置移动到其锁定位置，在此，锁定元件反向抓住长孔，以使将要彼此连接的部件相连，以及

锁定装置(50，110，182)，在彼此相连的所述部件向外加速移动超过了预定程度和/或偏离停放位置时，所述锁定装置可以结合锁定元件(13，170，6)的动作而将所述部件的运动锁闭，使它们不能离开彼此锁定位置而到达释放位置。

2.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于，锁定装置(182)包括两个可以彼此相对移动的活动元件(188，180)以及惯性质量体(196)，在锁定装置受到水平滑动的一个所述部件的作用和/或锁定装置绕着水平轴线倾斜离开正常位置时，所述惯性质量体能够锁闭所述部件彼此相对移动的能力。

3.根据权利要求2所述的连接器组件，其特征在于，锁定装置(182)包括锁定外壳(180)，所述锁定外壳中容纳着推杆(188)的头部(192)，所述推杆被可滑动地引导于锁定外壳中，所述头部具有如此构造的上侧(194)，即在锁定装置竖直向上定向且锁定装置没有受到任何侧向力时，用作惯性质量体的球体(196)安置在所述上侧的中心最低点处；而在锁定装置倾斜和/或侧向加速时，所述球体(196)会从最低位置移出，同时外壳中的对立表面(198)设在与头部上侧(194)相面对的位置上并且被构造得可以与球体(196)协作，从而在头部沿着指向所述对立表面的方向移动时锁闭这种移动。

4.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于，锁定装置(50)包括转轴(76)，所述轴上卷绕着条带(54)，条带(54)与位于其顶部的元件协作并且包括锁定机构(80，82)，在出现了预定的操作状态时，锁定机构可以锁闭轴(76)的转动能力。

5.根据权利要求1-4中任一所述的连接器组件，其特征在于，在所述将要彼此连接的部件(64，68)的相向移动过程中，止动件(8，150)将移动，以使锁定元件(13，170)从相连位置移动到从外壳侧向伸出的锁定位置。

6.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于，外壳(2)包括可旋转地装配在其后侧的锤头(6)，锤头可以移入将要彼此连接的一个所述部件(64)的相应长孔(66)中，从而通过转动锤头可以使其紧固在所述长孔上，而且锤头可以被转动到达位于长孔中的抓持位置。

7.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于，在所述将要彼此连接的部件(218，232)的相向移动过程中，止动件(150)将转动可旋转地安装在外壳(2)后侧的锁定元件(6)，使之进入锁定位置。

8.根据权利要求7所述的连接器组件，其特征在于，锁定元件被构造为锤头(6)。

9.根据权利要求7或8所述的连接器组件，其特征在于，外壳的至少一个部位用于插入将要彼此连接的一个所述部件(218)的孔(70)中，所述部位延伸到所述孔中，并且在其向着所述孔后面的中空空间(219)中进一步移动时，能够抵抗着弹簧力而反向抓住孔。

10.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于，外壳(2)包括凸缘(4)，其用于咬合在至少一个所述将要彼此连接的部件的最外侧后表面上，而且止动件(150)以这样的方式安装在外壳中，即它可以从延伸超出凸缘的位置移至与凸缘平齐的位置。

11.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于，所述通过相向移动而彼此连接的部件(64，68)以彼此面对的方式咬合在所述外壳(2)之一上的凸缘(4)上。

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