專利名稱：可拆卸地連接一車輛上前后布置的兩個車輛元件的裝置及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可拆卸的連接裝置及其應(yīng)用，該裝置用于可拆卸地連接一車輛上前后布置的兩個車輛元件。
還有一篇美國專利US-PS4,106,794，描述了一種用于可拆卸地連接一個車輛上前后布置的兩個車輛元件的裝置，機(jī)動車和有軌車均可由同樣的裝置拉緊。該裝置包括面向兩個車輛元件端部的兩個支撐件，以及位于上述兩個支撐件之間、在兩個車輛元件之間傳遞力的連接裝置。該裝置沒有通過主動的開環(huán)或者閉環(huán)控制為連接件提供縱向可調(diào)節(jié)性。這樣，雖然上述連接裝置以桿式連接、長度可調(diào)，但是它們在操作中相對較僵硬。為此，桿式連接件被分成兩部分，且它們的長度通過銷和適當(dāng)形狀的凹口固定。這就意味著每次都需要手動操作調(diào)節(jié)連接裝置的長度。
而且，由美國專利US-PS4,500,056得知一種用于可拆卸地連接一個車輛上前后布置的兩個車輛元件的裝置。在這種情況中，車輛可以是任何類型的，即，例如由拖車和有軌車組成的陸地車輛或以陸地載運(yùn)裝置的形式設(shè)計成的直升飛機(jī)或設(shè)計成用來拖拽滑翔機(jī)的飛機(jī)。該裝置也包括為此目的提供的兩個支撐件，它們通過連接裝置相互連接，上述連接裝置用來在車輛元件之間傳遞力。雖然上述連接裝置是桿式連接件，長度可調(diào)，但是它們?nèi)匀皇窃诓僮髦泻芙┯驳脑O(shè)計。連接件的長度因此僅可以通過手動調(diào)節(jié)。
最后，美國專利US-PS5,746,391示出了一種用于在飛機(jī)機(jī)身上安裝氣動渦輪發(fā)動機(jī)的裝置，該裝置具有相對較高的剛性和相對較低的重量，而且設(shè)計成其制造成本低。該裝置包括位于幾個力傳遞點(diǎn)之間的多個桿件。雖然上述桿件的端部被設(shè)計成其長度可以通過液力、電力或氣動調(diào)節(jié)，以便調(diào)整或控制氣動渦輪機(jī)相對于飛機(jī)機(jī)身的推力角，但是它們?nèi)匀粵]有直接支撐在兩個支撐件上，而僅是非直接地支撐于其上。因此，明顯地該裝置基于一種輔助飛機(jī)或所謂的中間飛機(jī)位于兩個支撐件之間。在任何情況下，上述桿件自身都不能直接主動地與兩個支撐件接合。
該目的通過權(quán)利要求1所述的裝置技術(shù)上得以實現(xiàn)。
因此，通過在用于可拆卸地連接一個車輛上前后布置的兩個車輛元件的發(fā)明的裝置上布置的兩個相對的車輛元件的端部兩個支撐件，以及在上述兩個支撐件之間用來傳遞力的連接裝置，由該裝置所提供的至少三個連接裝置或是均長度可調(diào)或是除了一個之外通過主動的開環(huán)控制或閉環(huán)控制長度可調(diào)，且在每種情況下，其端部通過在同一個平面內(nèi)且相互分離的至少三個力傳遞點(diǎn)，由兩個支撐件處的球鉸支撐，以這樣的方式，拉力、壓力和扭力可以在兩個車輛元件的兩個支撐件之間傳遞，從而得到一種整體結(jié)構(gòu)極其簡單且結(jié)構(gòu)緊湊的裝置。而且，該發(fā)明的裝置具有非常穩(wěn)定的構(gòu)造。最后，該發(fā)明的裝置具有主要的優(yōu)點(diǎn)，即可以以令人滿意的方式滿足目前的安全標(biāo)準(zhǔn)并且能在車輛的單獨(dú)的車輛元件之間進(jìn)行相對運(yùn)動的個別補(bǔ)償。一個車輛的兩個相鄰的車輛元件的連接是剛性且互鎖的。但同時由本發(fā)明的裝置的連接裝置進(jìn)行的補(bǔ)償運(yùn)動可以被吸收，并且，如果需要可以被單獨(dú)衰減，主動地控制，預(yù)先拉緊或以其他方式修正。以這種方式，能夠?qū)崿F(xiàn)車輛的一種預(yù)定的運(yùn)行模式，例如全部鉸接的火車。最后，能夠?qū)崿F(xiàn)該發(fā)明裝置的成本有效制造。
本發(fā)明的裝置更進(jìn)一步的細(xì)節(jié)在權(quán)利要求2至32中描述。
一種簡單可靠的結(jié)構(gòu)以及一車輛的車輛元件相對彼此突然發(fā)生的相對運(yùn)動的彎曲的補(bǔ)償和實時反應(yīng)尤其重要，根據(jù)權(quán)利要求2的措施，連接裝置帶有一個長度可伸縮調(diào)節(jié)的桿式連接件，其端部通過球鉸直接直接支承在兩個支撐件上。
選擇性地，或附加地，根據(jù)權(quán)利要求3的技術(shù)特征的連接裝置還帶有長度固定的桿式連接件，至少其一端最好是兩端，通過球鉸利用一個布置在其間的一個長度可調(diào)的元件支撐在指定的支撐件上。
根據(jù)權(quán)利要求4的連接裝置，還可以更進(jìn)一步簡化的結(jié)構(gòu)而不會損害其功能，在此連接中，具有一個長度固定的桿式連接件，其端部通過球鉸直接支撐在兩個支撐件上。
而且，根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求5和6，該連接裝置可以在長度方向上布置的大致垂直，或相對于由至少3個力傳遞點(diǎn)所覆蓋的平面成一角度。在這種情況下，相對于由至少3個力傳遞點(diǎn)所覆蓋的平面成一角度布置的連接裝置沿對角線伸展。
根據(jù)權(quán)利要求7，應(yīng)用本發(fā)明的裝置的車輛若是一輛水上車輛，通常使用三個連接裝置足夠傳遞兩個車輛元件之間的兩個支撐件之間的拉力、壓力和扭力。
根據(jù)權(quán)利要求8發(fā)明的裝置，具有五個用來傳遞兩個車輛元件的兩個支撐件之間傳遞拉力、壓力和扭力的連接裝置，該發(fā)明的裝置適于以有利的方式用于一陸地車輛，且尤其這樣地用于一有軌車輛。
在該連接裝置中，作為本發(fā)明的一部分，對應(yīng)于權(quán)利要求9和10的技術(shù)特征的五個連接裝置，每個都可以設(shè)計成長度可調(diào)的桿式連接件，或選擇性地，可以設(shè)計成其中兩個是長度可調(diào)的桿式連接件，斜向布置在上述兩個支撐件之間，另三個桿式連接件長度固定，每個上面有一個長度調(diào)節(jié)件的連接件。
若使用本發(fā)明的裝置的交通工具是用于空中的飛機(jī)或火箭，根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求11的內(nèi)容，可以提供六個連接裝置傳遞兩個車輛元件的兩個支撐件之間的拉力、壓力和扭力。一方面，在這種方式下，結(jié)構(gòu)得到擴(kuò)展，并且還能保持發(fā)明的裝置的重量輕，另一方面，能夠以令人滿意的方式保證兩個車輛元件之間的相對運(yùn)動的個別補(bǔ)償。
根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求12的內(nèi)容，為了在兩個車輛元件的兩個支撐件之間產(chǎn)生附加的預(yù)拉力，在上述兩個支撐件之間又布置了一個連接裝置。
權(quán)利要求13的措施尤其重視剛性和固定的連接，同時為車輛元件相對彼此的相對運(yùn)動提供一種快速且個別的補(bǔ)償。根據(jù)權(quán)利要求13，車輛的兩個支撐件之間作用十二個連接件。這種類型的布置極其重要，尤其是對于陸上交通工具，例如有軌車輛。這樣，以這種方式，可以補(bǔ)償皮帶連接甚至一個完整的轉(zhuǎn)向架的損失。因此，可以安全地避免例如在艾施德(Eschede)的鐵路事故。即使皮帶連接斷開，由于基于本發(fā)明的裝置的穩(wěn)定的連接，仍然完整的車輛元件可以起到必要的支撐作用。例如，在這種情況下完全可以想象，對于有缺點(diǎn)的車輛元件而言，可以通過本發(fā)明的裝置由仍然完整的車輛元件稍加改進(jìn)?？梢园踩胤乐?，如在波恩(Bonn)發(fā)生的鐵路事故的晃動與所謂的手風(fēng)琴效應(yīng)(concertina effect)。
根據(jù)權(quán)利要求14，這種情況的優(yōu)點(diǎn)是在每個部分的元件上提供了四個傳遞點(diǎn)，它們布置在一個假想的圓周上或者方形或者直角或者其他多邊形的角上，以便在每種情況下，連接在十二個連接裝置中的三個的三個端部。
對應(yīng)于權(quán)利要求15至17的結(jié)構(gòu)設(shè)計，在兩個部分元件上的傳遞點(diǎn)大致位于它們的邊緣區(qū)域，而且上述連接裝置在平行于上述支撐件的平面內(nèi)運(yùn)動，基本上可以在兩個臨近的車輛元件之間為人們形成一個穿越處，而不會不必要地妨礙人們的穿越。
根據(jù)權(quán)利要求18，為了給人們提供這樣的穿越處，在兩個支撐件之間的連接裝置與兩個支撐件之間提供了一個行走通道或者類似的穿越處。
利用權(quán)利要求19和20的措施，即，通過一個中間縱長的彈性折疊部分連接上述兩個支撐件，上述折疊部分至少在外側(cè)封閉上述連接裝置，特別地也附加地在內(nèi)側(cè)封閉。根據(jù)本發(fā)明的裝置10，可以防止灰塵污物等沉積，并且能防止腐蝕，由于浸過水，例如鹽水。因此，本發(fā)明的裝置的使用壽命可以提高。
而且，在本發(fā)明的構(gòu)架之內(nèi)，根據(jù)權(quán)利要求21可以液力地、氣動地、機(jī)械地或者電動地操作長度可調(diào)的連接裝置。單獨(dú)的開環(huán)控制或者在某些情況下也可以提供的閉環(huán)控制，可以很快實現(xiàn)特別的連接裝置，即大致實時地，并且不會有附加的設(shè)計費(fèi)用，還具有更好的可靠性。
在該連接中，根據(jù)權(quán)利要求22的長度可調(diào)的連接裝置適合包括一液力單元、氣動單元、線性單元、紡錘單元、線性電機(jī)或者類似裝置。利用液力單元，例如一液壓缸，上述連接裝置由兩個相對的腔室中形成的相應(yīng)的壓力進(jìn)行控制。其調(diào)節(jié)可以通過一個行程測量系統(tǒng)進(jìn)行?？梢垣@得特定的連接裝置的一個確定的位置。
根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求23和24的布置，兩個支撐件至少帶有布置在其間的三個連接裝置，被整體安裝在兩個相對的車輛元件的端部。其中，至少一個支撐件可拆卸地連接到兩個車輛元件之一的指定端部。該結(jié)構(gòu)簡單且穩(wěn)定。該發(fā)明的裝置可以與特定的車輛元件成一個整體。同時，還能夠保證可拆卸地連接的兩個車輛元件可以隨時拆開。
作為一種選擇，也可以根據(jù)權(quán)利要求25當(dāng)作本發(fā)明的部分，其間帶有至少三個連接裝置的兩個支撐件，作為一個準(zhǔn)結(jié)構(gòu)單元，可拆卸地連接在兩個相對的車輛元件的端部。以這種方式，為了形成一個由多個車輛元件構(gòu)成的車輛，并不絕對需要每個車輛元件裝備一個發(fā)明的裝置。因此，可以想到，例如，在由多個單獨(dú)的車輛元件組裝的車輛的地點(diǎn)提供一該發(fā)明的裝置，該發(fā)明的裝置到達(dá)該地點(diǎn)后，例如，車輛被拆分的地點(diǎn)，再次被拆分并在此位置準(zhǔn)備再次使用。
根據(jù)權(quán)利要求26至29的特征，本發(fā)明為此目的提供了可以準(zhǔn)確安裝在兩個車輛元件的兩個相對端部的兩個支撐件，它們可以通過摩擦和/或互鎖的連接方式連接并固定，形成燕尾或者還有鍵和鍵槽連接。
權(quán)利要求30和31的措施是為了簡便這一特殊目的，并在某些情況下是本發(fā)明裝置的主要的且可以準(zhǔn)確確定的控制。據(jù)此有關(guān)開環(huán)或閉環(huán)控制，上述連接裝置至少與一個控制裝置連通，并且在每種情況下單獨(dú)地或者全部相互匹配。
若需要，為了盡可能地考慮地理條件，根據(jù)權(quán)利要求32，有關(guān)開環(huán)或閉環(huán)控制已經(jīng)至少有一個控制裝置適用于利用無線和/或全球定位系統(tǒng)(GPS)或數(shù)字通(GSM)標(biāo)準(zhǔn)和/或紅外線的一傳遞/接收裝置。
最后，根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求33的內(nèi)容，一發(fā)明裝置可用于相互連接的交通工具前后布置的兩個車輛元件的可拆卸連接，特別是，如已描述的，在這種情況下，考慮了在高速列車上的應(yīng)用。但是，也可以將本發(fā)明的裝置用于內(nèi)陸航行。通過對該發(fā)明的裝置的控制轉(zhuǎn)向運(yùn)動，在多船運(yùn)輸組中，可以實現(xiàn)使用更多的車輛元件和/或更小的轉(zhuǎn)向半徑。由此，可以保證更大的負(fù)載能力。同樣可以想到的是，本發(fā)明的裝置用于深海航行。利用一主動控制系統(tǒng)，例如，油輪可以被分成分段連接的貨船。由于除去了單個車輛元件之間的長度限制，轉(zhuǎn)向性能提高，因此有了更大的負(fù)載容量。本發(fā)明的裝置還可以進(jìn)一步應(yīng)用在太空中、電車、貨運(yùn)列車及道路交通上。整體來說，安全標(biāo)準(zhǔn)可得到提高，而且因此安全性也得到了提高，這樣可極大地避免因人身傷害或致命性事故對人的支出。
本發(fā)明的其他特征、優(yōu)點(diǎn)和細(xì)節(jié)在下述優(yōu)選實施例的描述中結(jié)合附圖給出，


如下
根據(jù)本發(fā)明的裝置10尤其適用于連接車輛前后布置的兩個車輛元件12，12`的可拆卸連接，例如帶有拖車的貨車，尤其是軌道車輛，例如客運(yùn)和貨運(yùn)列車或有軌電車，在水上，例如幾個集裝箱貨船的推進(jìn)牽引運(yùn)輸隊，在空中及在太空中。
附圖1A、1B、1C、1D和1E是表示這樣一個發(fā)明裝置10的一第一實施例的示意圖。在這種情況下，裝置10在兩個車輛元件12、12`的兩個相對的端部16、16`有兩個支撐件14，14`，即，前車輛元件12和后車輛元件12`。
而且，該發(fā)明裝置10具有至少三個連接裝置18。該連接裝置18布置在上述兩個支撐件14、14`之間，并用來傳遞上述支撐件14、14`之間以及車輛元件12、12`之間的力。
上述連接裝置18全部或除了單獨(dú)的一個之外全部長度可調(diào)。
根據(jù)附圖1A至1E的實施例的方式，所有的連接件的長度可以增加或縮短。連接裝置18的端部20、20`都通過至少三個力傳遞點(diǎn)24、24`利用球鉸22、22`支撐在兩個支撐件14、14`上。在這種情況下，力傳遞點(diǎn)彼此不同，但是在同一個平面內(nèi)。
根據(jù)附圖1A至1E的實施例目前的方式，球鉸22、22`與力傳遞點(diǎn)24、24`的位置相同。因此，兩個支撐件14、14`和上述由力傳遞點(diǎn)24、24`覆蓋的平面也是一致的。
然而在另一方面，也可能球鉸22、22`與力傳遞點(diǎn)的位置不相同，被傳遞的力通過連接裝置18引到兩個支撐件14、14`。這種形式的實施例將在下面進(jìn)一步描述。
一方面由于連接裝置18長度可調(diào)且另一方面連接裝置18的端部20、20`通過至少三個共平面的力傳遞點(diǎn)24、24`支撐，這種結(jié)構(gòu)使得拉力、壓力和扭力可以在兩個車輛元件12、12`的兩個支撐件14、14`之間傳遞。
根據(jù)附圖1A至1E所示的發(fā)明裝置10的實施例的方式，每個連接裝置18在長度方向上大致垂直布置或與由兩個支撐件14、14`覆蓋的平面成角度α、β。在附圖1A至1E所示的實施例中，每個連接裝置18與由兩個對角延伸的支撐件14、14`覆蓋的平面成角度α、β布置。
尤其是，根據(jù)附圖1A至1E所示的發(fā)明裝置10的實施例的方式共有十二個連接裝置18布置在車輛的兩個車輛元件12、12`之間的兩個支撐件14、14`之間。在這種情況下，在每個支撐件14、14`上有四個力傳遞點(diǎn)。上述四個力傳遞點(diǎn)24、24`布置在一個假想的圓上或，如在這種情況下，在一個假想的方形28、28`的角26、26`上，或在直角或多邊形的角上。每種情況下十二個連接裝置18的三個的三個端部20、20`通過相應(yīng)的球鉸22、22`鉸接安裝在力傳遞點(diǎn)24、24`，以便允許在三維方向自由運(yùn)動。
每三個連接裝置18布置在兩個支撐件14、14`之間，在每種情況下在垂直于力作用點(diǎn)24、24`的共有平面的平面內(nèi)，即，在所示的實施例中垂直于支撐件14、14`，且同時通過一個指定的力作用點(diǎn)24、24`。至此，每三個連接裝置18中的一個181位于彼此垂直的兩個平面301、302的相交線上。另一方面，每三個連接裝置18中的另兩個182、183在彼此垂直的兩個平面301、302斜向延伸。
換句話說，連接裝置181從在前支撐件14的右上球鉸22或力傳遞點(diǎn)24到在后支撐件14`的右上球鉸22`或力傳遞點(diǎn)24`，在兩個平面301、302的交叉線上；連接裝置182從在前支撐件14的右上球鉸22或力傳遞點(diǎn)24到在后支撐件14`的右下球鉸22`或力傳遞點(diǎn)24`，斜向在平面301中；連接裝置183從在前支撐件14的右上球鉸22或力傳遞點(diǎn)24到在后支撐件14`的左上球鉸22`或力傳遞點(diǎn)24`，斜向在平面302中，等等。
由于力傳遞點(diǎn)24、24`覆蓋的平面與兩個支撐件14、14`一致，因此在平面301、302的連接裝置18垂直于支撐件14、14`。連接裝置18完全轉(zhuǎn)換到支撐件14、14`的邊緣區(qū)域32、32`。
相反，也可能在與平面301、302不相交的平面內(nèi)，即大致垂直于支撐件14、14`的平面內(nèi)布置一個或多個連接裝置18。
在這種連接中，可以想到，例如，在右上球鉸22或在支撐件14的力傳遞點(diǎn)24處與左下球鉸22`或在支撐件14`的力傳遞點(diǎn)24`之間鉸接安裝一個第一連接裝置18，在左上球鉸22或在支撐件14的力傳遞點(diǎn)24處與右下球鉸22`或在支撐件14`的力傳遞點(diǎn)24`之間鉸接安裝一個第二連接裝置18(未示出)。
根據(jù)附圖1A至1E所示的發(fā)明裝置10的實施例與前面提到的，在兩個支撐件14、14`與兩個支撐件14、14`間的連接裝置18之間提供一個通道或類似的穿越處(未示出)的實施例相比無疑具有額外的優(yōu)點(diǎn)。以這種方式，由這樣的車輛運(yùn)輸時，工作人員和/或乘客可以從一個車輛元件12轉(zhuǎn)換到一個臨近的車輛元件12`，反之亦然。在兩個相鄰的車輛元件12、12`之間供人們通過的穿越處是合理的，它不會被斜向的連接裝置18不必要地妨礙。
未詳細(xì)示出，兩個支撐件14、14`通過一個置于期間，長度方向彈性的波紋管連接這種連接方式尤其有效。在這種情況下，上述波紋管可以同時至少在外部封閉連接裝置，且特別是也在內(nèi)部封閉連接裝置，這樣該發(fā)明裝置10可以完全防塵、防污、防水，例如鹽水、和類似物質(zhì)。該發(fā)明裝置10的功效不會因此而削弱。而且基本上，其使用壽命還會提高。
根據(jù)附圖1A至1E所示的發(fā)明裝置10的實施例尤其適用于陸地車輛的兩個車輛元件12、12`的可拆卸連接，尤其適用于有軌車輛。利用該發(fā)明裝置10，相鄰的車輛元件12、12`可以剛性地相互連接，從而改善交通方面的應(yīng)用并提供安全標(biāo)準(zhǔn)方面的益處。
這樣，例如，利用前述發(fā)明裝置10的實施例，甚至可以通過有軌車輛補(bǔ)償皮帶連接甚至一個完整的轉(zhuǎn)向架的損失。以這種方式可以安全地避免發(fā)生在艾施德(Eschede)的鐵路事故。而且可以安全地防止，由于所謂的手風(fēng)琴效應(yīng)發(fā)生的車輛的單個車輛元件12、12`之間的相互擠壓或晃動。因此，發(fā)明裝置10的應(yīng)用意味著不會再發(fā)生例如在波恩的鐵路事故。
如果根據(jù)附圖1A至1E所示的發(fā)明裝置10的實施例同樣共有十二個連接裝置18，也完全可以想象僅僅提供五個連接裝置18來傳遞兩個車輛元件12、12`的兩個支撐件14、14`之間的拉力、壓力和扭力，所提供的發(fā)明裝置10計劃用于一陸地車輛，尤其是一有軌車輛。從技術(shù)的角度來看實現(xiàn)了等效的功能效力。
根據(jù)附圖1A至1E所示的發(fā)明裝置10的實施例可以大致通過兩個布置實現(xiàn)連接裝置18的實際長度調(diào)節(jié)，下面將根據(jù)附圖2和/或3結(jié)合實施例更詳細(xì)地描述。
附圖1C至1E示出了支撐件14、14`相對彼此的各種位置，通過連接裝置18確保車輛元件12、12`的剛性連接。
附圖2示出了發(fā)明裝置10僅具有三個連接裝置18來傳遞水上車輛，例如船只的兩個車輛元件12、12`的兩個支撐件14、14`的拉力、壓力和扭力。
兩個支撐件14、14`或有球鉸22、22`所覆蓋的平面或相應(yīng)的力傳遞點(diǎn)24、24`以等邊三角形的方式設(shè)計?？梢韵氲街渭?4、14`之間的連接裝置18的一個不同的布置，由于從一個支撐件14或14`施加到另一個支撐件14`或14的力能夠以一種確定的統(tǒng)一的方式進(jìn)行，所以這樣的設(shè)計理念已經(jīng)顯示出其自身特別的益處。
這種情況下三個連接裝置18全部長度可調(diào)，為此，三個連接裝置18中的每個都包括一個伸縮調(diào)節(jié)長度的桿式連接件18`。這種情況下，桿式連接件18`包括一活塞桿34或類似的桿和一個保持活塞桿34的套筒36。端部20、20`通過球鉸22、22`直接支撐在兩個支撐件14、14`上。
這種情況下，長度可調(diào)的連接裝置18可以液力、氣動、機(jī)械或電動驅(qū)動。為此目的，帶有長度調(diào)節(jié)件18`的長度可調(diào)的連接裝置18具有，例如，一液壓裝置，一線性裝置，一主軸部件或一直線電動機(jī)(未詳細(xì)示出)。
附圖3示出了發(fā)明裝置10的另一種實施方式。根據(jù)附圖3，發(fā)明裝置10裝有五個連接裝置18，其中四個連接裝置18是可以看見的，第五個連接裝置18，例如，被附圖3中臨接底邊的另一個連接裝置18擋住。
選擇性地，或也可以附加地，在附圖2所示的連接裝置18的實施例的結(jié)構(gòu)上，再提供一個長度固定的桿式連接件18``。至少桿式連接件18``的一端20、20`通過球鉸22、22`支撐，被分配給指定的支撐件14、14`，其間布置一個長度調(diào)節(jié)件38、38`。
即使在桿式連接件18``的兩個端部20、20`之一只有一個長度調(diào)節(jié)件38、38`也足夠調(diào)節(jié)連接裝置18的長度，在兩個端部20、20`中的每一個上的長度調(diào)節(jié)件38、38`的技術(shù)應(yīng)用可以更快地調(diào)節(jié)或?qū)崿F(xiàn)特定的連接裝置18的長度改變。
長度可調(diào)的連接裝置18的長度調(diào)節(jié)件38、38`，以與連接裝置18的長度可調(diào)的桿式連接件18`相應(yīng)的方式，可液力、氣動或電動執(zhí)行。至此，帶有長度調(diào)節(jié)件18``的長度可調(diào)的連接裝置18同樣帶有一液壓裝置，一線性裝置，一主軸部件或一直線電動機(jī)。
由附圖3可見，發(fā)明裝置10的實施方式中全部的調(diào)節(jié)件38、38`都設(shè)計成液壓缸，其中一活塞40、42可以被保持，活塞受控且由一個行程測量系統(tǒng)44確定位置。
未詳細(xì)示出，共有六個連接裝置18來傳遞兩個車輛元件12、12`的兩個支撐件14、14`之間的拉力、壓力和扭力的發(fā)明裝置10適用于交通工具是一飛機(jī)或一太空中的導(dǎo)彈。為了在空氣中或太空中使兩個相對的支撐件14、14`相應(yīng)于彼此移動，即改變由相對彼此的支撐件14、14`覆蓋的平面，由于存在的自由度至少需要六個這樣的連接裝置18。
通?？梢詫蓚€支撐件14、14`整體安裝到兩個車輛元件12、12`的相對端部16、16`，其間至少設(shè)置三個連接裝置18。這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計的益處在于，至少一個支撐件14、14`與車輛的兩個車輛元件12、12`之一的指定端部16、16`可拆卸地連接。只有以這種方式才可以實現(xiàn)可變且多樣的連接，否則不可能有陸地上連接型車輛，例如貨運(yùn)列車，或水上，例如由幾個集裝箱貨船組成的拖曳式船護(hù)衛(wèi)隊，的經(jīng)濟(jì)操作。
以示例的方式，根據(jù)附圖1和/或3的發(fā)明裝置10的實施方式，示出了一支撐件14，該支撐件具有帶相應(yīng)孔48的側(cè)邊凸緣46，利用該孔，支撐件14通過銷、螺栓或類似的附屬部分(未示出)與相應(yīng)的車輛元件12可拆卸地連接。
對此尤其有利的改變是根據(jù)附圖4A至4D的發(fā)明裝置10的實施方式的結(jié)構(gòu)設(shè)計。據(jù)此，至少帶有布置在其間的三個連接裝置18的兩個支撐件14、14`可拆卸地固定到兩個車輛元件12、12`的相對端部16、16`。兩個支撐件14、14`通過摩擦和/或用于精確定位的形狀互鎖連接50、50`固定導(dǎo)相對端部16、16`。根據(jù)附圖4A至4D的實施方式提供燕尾連接作為摩擦和/或形狀互鎖連接50、50`?？梢韵氲嚼面I和鍵槽連接作為形狀互鎖連接50、50`。也可能利用螺栓連接或者代替的磁性連接或類似的連接，作為形狀互鎖連接。
根據(jù)附圖4A至4D的實施方式中至少帶有布置在其間的三個連接裝置18的兩個支撐件14、14`可以從上方垂直安裝，或者在提供形狀互鎖連接50、50`的兩個車輛元件12、12`的端部16、16`的側(cè)面水平安裝，且隨后通過螺栓52、52`、銷子、螺釘、或其它制動裝置、鉚頭?；蝾愃蒲b置(未示出)固定，防止連接自動脫開。
未詳細(xì)示出，連接裝置18至少還與一個用于開環(huán)或閉環(huán)控制的控制裝置相連。上述連接裝置18，即長度可調(diào)的桿式連接件18`和/或長度調(diào)節(jié)件18``，在這種情況下，利用至少一個控制裝置在每種情況下單獨(dú)控制或全部同時調(diào)節(jié)。從外部施加到車輛的兩個車輛元件12、12`的平衡運(yùn)動可以立即通過該發(fā)明裝置10補(bǔ)償，若需要還可以適當(dāng)?shù)厮p，主動地控制，預(yù)先拉緊或以其它的方式實時地校正。以這種方式，上述車輛可以獲得一個預(yù)先確定的，或者是可以預(yù)先確定的運(yùn)行特性。
例如，利用該發(fā)明裝置10可以獲得一個受控的轉(zhuǎn)向運(yùn)動。至此，可以進(jìn)行預(yù)先有準(zhǔn)備的轉(zhuǎn)向。大致可以獲得較小的轉(zhuǎn)向半徑。由此，可以操作比過去可能和/或允許的要長的多船護(hù)航組或拖曳船護(hù)航組，既可以根據(jù)圖5用于內(nèi)陸巡航，也可以根據(jù)圖6用于深海巡航。免除長度限制意味著獲得了更大的負(fù)載容量。
最后，至少可以提供一個帶有發(fā)送/接收裝置的控制裝置，用于利用無線電和/或GPS(全球定位系統(tǒng))或GSM(數(shù)字通)標(biāo)準(zhǔn)和/或紅外線控制。
該發(fā)明裝置10不限于前述實施例。為了簡化設(shè)計，可以想到，例如至少將三個連接裝置18設(shè)計成長度固定的桿式連接件，它們的端部20、20`上均有一個球鉸，球鉸的位置與在特定的支撐件14、14`或相應(yīng)的平面上的力傳遞點(diǎn)一致。作為一個選擇，也可能用固定長度的桿式連接件代替這樣的連接裝置18，且球鉸22、22`布置在其端部，提供兩個桿式連接件，它們的一端剛性地固定到相應(yīng)的支撐件14和/或14`，且它們的另一個相對的端部通過一個共同的球鉸相連。
權(quán)利要求
1.一種用于可拆卸地連接一車輛前后布置的兩個車輛元件(12、12`)的裝置，它具有在上述兩個車輛元件(12、12`)的相對端部(16、16`)的兩個支撐件(14、14`)，以及位于上述兩個車輛元件(12、12`)之間，用來傳遞上述兩個車輛元件(12、12`)之間的力的連接裝置(18)，其特征在于，提供至少三個連接裝置(18)，它們?nèi)炕虺艘粋€之外通過主動開環(huán)或閉環(huán)控制長度可調(diào)，且它們的端部(20、20`)利用在上述兩個支撐件(14、14`)處的球鉸(22、22`)通過至少三個在同一個平面內(nèi)的不同的力傳遞點(diǎn)(24、24`)，以這樣的方式支撐，即可以傳遞兩個支撐件(14、14`)之間和兩個車輛元件(12、12`)之間的拉力、壓力和扭力。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，上述連接裝置(18)包括一個長度伸縮可調(diào)的桿式連接件(18`)，其端部(20、20`)通過球鉸(22、22`)直接支撐在兩個支撐件(14、14`)上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，上述連接裝置(18)包括一個長度固定的桿式連接件(18``)，該桿式連接件(18``)的至少一個端部(20、20`)利用布置在支撐件之間的長度調(diào)節(jié)件(38、38`)通過球鉸(22、22`)支撐在指定的支撐件(14、14`)上。
4.如權(quán)利要求1至3之一所述的裝置，其特征在于，上述連接裝置(18)之一包括一個長度固定的桿式連接件，其端部通過球鉸(22、22`)直接支撐在兩個支撐件(14、14`)上。
5.如權(quán)利要求1至4之一所述的裝置，其特征在于，上述連接裝置(18)布置在長度方向與由至少三個力傳遞點(diǎn)(24、24`)覆蓋的平面大致垂直或成一個角度(α，β)。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，上述連接裝置(18)與由至少三個力傳遞點(diǎn)(24、24`)覆蓋的平面成一個角度(α，β)延伸。
7.如權(quán)利要求1至6之一所述的裝置，其特征在于，上述三個連接裝置(18)用來傳遞一個水上車輛的兩個車輛元件(12、12`)的兩個支撐件(14、14`)之間的拉力、壓力和扭力。
8.如權(quán)利要求1至6之一所述的裝置，其特征在于，五個連接裝置(18)用來傳遞一個陸地車輛，特別是軌道車輛的兩個車輛元件(12、12`)的兩個支撐件(14、14`)之間的拉力、壓力和扭力。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，上述五個連接裝置(18)均具有一個長度可調(diào)的桿式連接件(18`)。
10.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，上述五個連接裝置(18)有兩個長度可調(diào)的桿式連接件(18`)，它們斜向布置在上述兩個支撐件(14、14`)之間，且三個長度固定的桿式連接件(18``)均具有一個長度調(diào)節(jié)件(40、40`)。
11.如權(quán)利要求1至6之一所述的裝置，其特征在于，六個連接裝置(18)用來傳遞一個飛機(jī)、或太空中的導(dǎo)彈的兩個運(yùn)載工具元件(12、12`)的兩個支撐件(14、14`)之間的拉力、壓力和扭力。
12.如權(quán)利要求7至11之一所述的裝置，其特征在于，提供另一個連接裝置(18)，用來在上述兩個支撐件(14、14`)之間產(chǎn)生一個預(yù)拉力。
13.如權(quán)利要求1至6之一所述的裝置，其特征在于，十二個連接裝置(18)布置在車輛的兩個車輛元件(12、12`)的兩個支撐件(14、14`)之間。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，在每個支撐件(14、14`)提供的四個力傳遞點(diǎn)(24、24`)布置在一個假想的圓上或者在一個假想的方形(28、28`)、直角或其它多邊形的角(26、26`)上，以便控制十二個連接裝置(18)中每三個的三個端部(20、20`)。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，三個連接裝置(18)布置在兩個支撐件(14、14`)之間在垂直于力傳遞點(diǎn)(24、24`)的共同平面的平面內(nèi)，并且通過一個相關(guān)的力傳遞點(diǎn)(24、24`)。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，三個連接裝置(18)中的一個(181)在每種情況下位于兩個相互垂直的平面(301、302)的交線(30)上且三個連接裝置(18)中的另兩個(182、183)在每種情況下在兩個相互垂直的平面(301、302)內(nèi)交叉延伸。
17.如權(quán)利要求1至16之一所述的裝置，其特征在于，兩個支撐件(14、14`)上的力傳遞點(diǎn)(24、24`)大致位于其邊緣區(qū)域(32、32`)且連接裝置(18)在垂直于支撐件(14、14`)的平面內(nèi)。
18.如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，在兩個支撐件(14、14`)和連接裝置(18)之間有一個通道或類似的穿越處。
19.如權(quán)利要求1至18之一所述的裝置，其特征在于，兩個支撐件(14、14`)通過一個布置在其間的長度彈性波紋管連接。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，上述波紋管至少在外部封閉連接裝置(18)，特別地，還在內(nèi)部封閉連接裝置。
21.如權(quán)利要求1至20之一所述的裝置，其特征在于，上述連接裝置(18)的長度可以液力、氣動、機(jī)械或電動調(diào)節(jié)。
22.如權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于，上述連接裝置(18)包括一液壓裝置，一線性裝置，一主軸部件或一直線電動機(jī)。
23.如權(quán)利要求1至22之一所述的裝置，其特征在于，至少帶有布置在其間的三個連接裝置(18)的兩個支撐件(14、14`)整體安裝在兩個車輛元件(12、12`)的相對端部(16、16`)。
24.如權(quán)利要求1至22之一所述的裝置，其特征在于，至少一個支撐件(14、14`)與兩個車輛元件(12、12`)之一的相應(yīng)的相對端面(16、16`)可拆卸地連接。
25.如權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，至少帶有布置在其間的三個連接裝置(18)的兩個支撐件(14、14`)與兩個車輛元件(12、12`)的相對端部(16、16`)可拆卸地連接。
26.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，兩個車輛元件(12、12`)的相對端部(16、16`)的兩個支撐件(14、14`)可以通過摩擦和/或提供準(zhǔn)確定位的形狀互鎖連接裝置固定。
27.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于，上述形狀互鎖連接裝置設(shè)計成燕尾、鍵和鍵槽或類似的連接。
28.如權(quán)利要求25至27之一所述的裝置，其特征在于，至少帶有三個連接裝置(18)的兩個支撐件(14、14`)可以從上面垂直安裝或從兩個車輛元件(12、12`)的端部側(cè)面水平安裝。
29.如權(quán)利要求26至28之一所述的裝置，其特征在于，至少帶有布置在其間的三個連接裝置(18)的兩個支撐件(14、14`)通過螺栓(54、54`)、銷子、螺釘、棘爪、沉槽或類似件在插入形狀互鎖連接中之后固定防止自動分離。
30.如權(quán)利要求1至29之一所述的裝置，其特征在于，上述連接裝置(18)至少與一個用于其開環(huán)或閉環(huán)控制的控制裝置相連。
31.如權(quán)利要求30所述的裝置，其特征在于，上述連接裝置(18)至少可以通過一個控制裝置單獨(dú)或同時調(diào)節(jié)。
32.如權(quán)利要求30或31所述的裝置，其特征在于，至少一個控制裝置帶有一個用于通過無線電和/或GPS或GSM標(biāo)準(zhǔn)和/或紅外線控制的發(fā)送/接收裝置。
33.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的用于在陸地、在水上、在空中和在太空中可拆卸地連接兩個前后布置的連接運(yùn)載工具的運(yùn)載工具元件(12、12`)的發(fā)明裝置(10)的用途。
全文摘要
本申請涉及一種用于可拆卸地連結(jié)一車輛上前后布置的兩個車輛元件(12，12’)的裝置。本發(fā)明的裝置包括在兩個車輛元件(12，12’)端部(16，16’)相對的兩個支撐件(14，14’)以及位于上述兩個支撐件(14，14’)之間用來傳遞車輛元件(12，12’)間的力的多個連接裝置(18)。至少提供三個連接裝置(18)，它們?nèi)炕虺粋€之外均長度可調(diào)，且其端部(20，20’)通過球鉸(22，22’)支撐在兩個支撐件(14，14’)上，經(jīng)過在一個共同的平面內(nèi)至少三個不同的力傳輸點(diǎn)(24，24’)，以這樣的方式，即可以在兩個車輛元件(12，12’)的兩個支撐件(14，14’)之間傳遞拉力、壓力和扭力。
文檔編號B60D1/173GK1443120SQ01812888
公開日2003年9月17日 申請日期2001年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月7日
發(fā)明者諾伯特·R·蓋恩, 吉多·屈貝爾 申請人:吉多·屈貝爾有限公司