【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于将牵引车辆连接至被牵引车辆的装置，在下文中将简称为用于在“车辆”后面的“拖车”的牵引的装置。
技术介绍
1、拖车通常由在道路上和非道路上的车辆牵引。拖车在道路上的典型应用是大篷车、马车和牵引在客车后面的一般货物运载拖车。拖车也经常被拖在卡车后面，这大大增加了卡车的载重运输能力。
2、在继续进行背景说明之前，并且为确保本说明书中所用语言的一致性，应当理解的是，在本说明书中，表示方向的术语，例如前方和后方，将在道路上以正常方向行驶的车辆-拖车组合的背景下使用，即车辆在拖车的前方。
3、其他术语，如侧倾、俯仰和偏航，在本说明书中均按车辆常用的常规语境使用，其中侧倾轴线与车辆的向前直行方向或车辆的纵向轴线对准，俯仰轴线是在水平面上与此垂直的轴线，偏航轴线与这些相互正交，即转弯轴线或竖直轴线。一般来说，物体当前可以在六个独立的自由度上移动，其中三个是沿相互正交的俯仰轴线、侧倾轴线和偏航轴线进行平移，三个是绕着俯仰轴线、侧倾轴线和偏航轴线进行旋转。
4、在本说明书中，除非另有说明，否则用于描述车辆与拖车两者在所有六个自由度(包括前后、侧倾、俯仰和偏航)中的运动的所有术语的参照系都是车辆。这一点很重要，因为当拖车的方向偏离车辆的方向时，必须明确是在哪个参照系中描述运动的。
5、拖车的牵引存在相关风险。车辆与拖车组合的不稳定模式可能会导致失控和事故。其中一个关键模式通常被称为“蛇行”或“摇摆”，包括车辆和拖车的偏航摆动，且两者的偏航相位相反。
6、尽管对车辆-拖车动态
7、客车上使用的牵引挂钩通常由球窝接头组成，所述球窝接头包括车辆后部牵引杆上的牵引球和拖车上的内螺纹接收器。其他牵引挂钩将旋转轴线分成不同的枢轴，但每个旋转轴线的旋转中心通常位于相同的点处或接近相同的点，并且在与球窝接头式挂钩大致相同的位置处。使拖车的偏航旋转中心位于牵引球的位置处，即车辆的后车轴的后方(通常称为“悬挂式”挂钩)，这对车辆-拖车组合的稳定性是不利的。
8、悬挂式挂钩往往是旅行车和轿车式车辆的唯一选择，这是因为这些车辆不可能在后车轴上方具有挂钩，例如可用于皮卡车等的五轮布置。因此，在悬挂式挂钩的情况下，挂钩通常位于安装带车辆的后表面的车辆牵引杆上。针对这种布置的牵引球则通常只安装在车辆的后表面的正后方，其中后表面被限定为与车身或底盘最后端重合的竖直平面，例如(通常)是后保险杠。牵引球安装在车辆的侯彪慢的正后方(通常小于250毫米)，这是因为将牵引球进一步向后安装没有任何好处，反而会造成妨碍行人和与其他车辆相撞的问题。
9、本专利技术的目的是提供一种用于将拖车连接至车辆以将在车辆后面牵引拖车的改进的装置。
10、对现有技术的任何描述仅作为背景来解释本专利技术的上下文，而不应视为承认所提及的任何材料已在澳大利亚或其他地方公开发表或为人所知，或属于普通常识的一部分。
技术实现思路
1、在一个方面中，提供了一种用于将拖车连接至车辆以进行牵引的装置。所述装置包括：车辆-拖车联接器，所述车辆-拖车联接器包括车辆联接器和拖车联接器，并且具有竖直中心线；和可切换偏航枢轴，其中，所述可切换偏航枢轴可在解锁位置与锁定位置之间切换，在所述解锁位置，允许所述装置的一部分绕着所述可切换偏航枢轴相对于所述装置的其余部分进行偏航运动，在所述锁定位置，不允许所述装置的所述一部分绕着所述可切换偏航枢轴相对于所述装装置的所述其余部分移动。
2、在一个实施例中，所述装置包括机械连杆机构，所述机械连杆机构生成虚拟偏航枢轴，并且被构造为允许所述车辆与所述拖车之间至少绕着偏航轴线的相对运动；以及其中，所述机械连杆机构被构造为约束所述虚拟偏航枢轴的位置以在使用中至少以小偏航角度位于所述车辆-拖车联接器的所述竖直中心线处或所述竖直中心线的前方。
3、在一个实施例中，所述可切换偏航枢轴包括：块体，所述块体联接到所述机械连杆机构或形成所述机械连杆机构的一部分；枢转销，所述枢转销将所述块体枢转地联接到所述车辆-拖车联接器；和锁定机构，所述锁定机构用于以能够释放的方式锁定所述块体，以防止所述块体相对于所述车辆-拖车联接件绕着所述枢转销移动。
4、在一个实施例中，所述车辆-拖车联接器包括球和承窝，并且所述可切换偏航枢轴包括周向凹槽和锁定机构，所述周向凹槽形成在所述球中且位于包含所述中心线的平面中，所述锁定机构用于以能够释放的方式接合和脱离所述凹槽，其中，所述拖车联接器与所述车辆联接器之间的偏航运动被阻止，然后所述锁定机构与凹槽接合。
5、以下将从机械连杆机构开始描述本专利技术的装置的不同部件。机械连杆机构可以采用许多不同的物理形式。机械连杆机构的目的和功能是为机械连杆机构的一个杆相对于相对杆的运动提供虚拟枢转轴线。因此，机械连杆结构可以在无法放置物理枢轴的位置(例如由于其他部件需要驻留在此位置)提供虚拟枢轴。通常，这种虚拟枢轴位置不会是固定的，而是会随着机械连杆机构的移动而移动。在这方面，在整个说明书中使用的术语“虚拟枢轴”或“虚拟偏航枢轴”有时将被称为“瞬时旋转中心”或“瞬时偏航中心”，这同样意味着中心(或枢轴)正在移动，但位于机械连杆机构运动瞬间的那个点。适合包括在所公开的实施例的装置中的机械连杆机构的一个示例是四杆连杆机构。四杆连杆机构本质上能够为杆相对于所述杆的相对杆的运动提供虚拟枢转轴线。
6、在本专利技术的实施例中，机械连杆机构中的每个构件或杆的构成可能不是显而易见的。例如，在一些实施例中，车辆或拖车本身将形成一个杆。在一些形式中，第一杆将是拖车本身，但在其他形式中，该第一杆将至少半刚性地连接至拖车。此外，第四杆或相对的杆在一些形式中可以是车辆本身，但在其他形式中将同样是半刚性地连接至车辆的杆。
7、术语“半刚性”和“半刚性地”在本说明书中用于描述限制一个部件在大多数但不是所有自由度上相对于另一部件运动的连接。例如，优选第一杆和/或第四杆分别半刚性地连接至拖车或车辆，这是由于需要在车辆与拖车之间提供相对侧倾运动和相对俯仰运动，这将在下面进一步解释。因而在这种情况下，术语“半刚性”意味着除了侧倾和/或俯仰旋转之外的所有自由度上的运动都受到约束。在本特定示例中，这种半刚性连接可以通过一个或多个中间结构件进行，也可以通过另一个机械连杆机构进行。
8、另一方面，在本说明书中提及“刚性”或“刚性地”的地方，这将是指不允许部件之间在六个自由度中的任一自由度上发生任何明显移动的连接。
9、通常，包括四杆连杆机构的机械连杆机构的所有杆都将大致位于水平面中，以便提供拖车绕着车辆的旋转轴线，该旋转轴线与垂直于此平面的轴线(即偏航枢轴)大致对齐。这允许拖车绕着车辆旋转，例如这是便于车辆-拖车组合本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于将拖车连接至车辆以进行牵引的装置，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的装置，包括机械连杆机构，所述机械连杆机构生成虚拟偏航枢轴，并且被构造为允许所述车辆与所述拖车之间至少绕着偏航轴线进行相对运动；以及
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述车辆具有后表面，所述后表面是与所述车辆的最后端重合的竖直平面，并且所述虚拟偏航枢轴的所述位置以小偏航角度位于所述车辆的所述后表面处或所述后表面的前方。
4.根据权利要求2或3所述的装置，其中，所述机械连杆机构包括两个连接杆和连接至所述拖车的杆，并且所述机械连杆机构被构造为约束所述虚拟偏航枢轴的位置以在使用中以小偏航角度位于所述车辆-拖车联接器处或所述车辆-拖车联接器的前方。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的装置，包括俯仰枢轴，所述俯仰枢轴用于提供所述车辆与所述拖车之间绕着俯仰轴线的相对运动，其中，所述俯仰枢轴通过允许所述机械连杆机构的杆相对于所述车辆进行俯仰旋转来提供所述车辆与所述拖车之间绕着所述俯仰轴线的相对运动。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的装置，包括
7.根据权利要求2至5中任一项所述的装置，包括俯仰枢轴，所述俯仰枢轴用于提供所述车辆与所述拖车之间绕着俯仰轴线的相对运动，其中，所述俯仰枢轴通过包括两个或更多个球窝接头的所述机械连杆机构来提供所述车辆与所述拖车之间绕着所述俯仰轴线的相对运动。
8.根据权利要求2至5中任一项所述的装置，包括侧倾枢轴，所述侧倾枢轴用于所述车辆与所述拖车之间绕着侧倾轴线的相对运动，其中，所述侧倾枢轴通过允许所述机械连杆机构相对于所述车辆绕着所述侧倾轴线进行旋转来提供所述车辆与所述拖车之间绕着所述侧倾轴线的相对运动。
9.根据权利要求5至7中任一项所述的装置，其中，所述机械连杆机构包括第一四杆连杆机构和第二四杆连杆机构，并且其中，所述俯仰枢轴通过使用所述第二四杆连杆机构来提供所述车辆与所述拖车之间绕着所述俯仰轴线的相对运动，所述第二四杆连杆机构设置成使得所述第二四杆连杆机构的杆大致位于竖直的前后平面中，其中，所述第二四杆连杆机构包括所述俯仰枢轴。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述侧倾枢轴通过在所有接头处包括球窝接头的所述第一四杆连杆机构和所述第二四杆连杆机构来提供所述车辆与所述拖车之间绕着所述侧倾轴线的相对运动。
11.根据权利要求9或10所述的装置，其中，所述第一四杆连杆机构是偏航四杆连杆机构，所述偏航四杆连杆机构允许所述拖车相对于所述车辆进行偏航旋转，并且其中，在所述可切换偏航枢轴被锁定的情况下的向前直行操作中，所述偏航旋转的瞬时中心位于所述联接器前方的点处。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的装置，其中，所述第二四杆连杆机构是俯仰四杆连杆机构，所述俯仰四杆连杆机构提供所述拖车相对于所述车辆的俯仰旋转。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的装置，其中，所述车辆-拖车联接器在所有三个平移自由度上都是刚性的，并且在偏航旋转上也是刚性的。
14.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中，所述车辆-拖车联接器提供相对俯仰运动。
15.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其中，所述车辆-拖车联接器提供相对侧倾运动。
16.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中，所述车辆-拖车联接器提供侧倾运动和俯仰运动两者。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的装置，其中，所述车辆-拖车联接器根本不提供相对运动，而是在所有六个自由度上都被锁定。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的装置，其中，所述可切换偏航枢轴被布置成在所述车辆将所述拖车拉向向前直行的方向以使所述拖车与所述车辆对齐时自动切换至锁定状态。
19.根据权利要求18所述的装置，其中，所述可切换偏航枢轴必须由人保持处于解锁位置，并且一旦在人松开并且所述车辆与所述拖车对齐时，在弹簧等的影响下，所述可切换偏航枢轴将恢复到所述锁定位置。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的装置，其中，所述可切换偏航枢轴包括：
21.根据权利要求1至19中任一项所述的装置，其中，所述车辆-拖车联接器包括球和承窝，并且所述可切换偏航枢轴包括周向凹槽和锁定机构，所述周向凹槽形成在所述球中且位于包含所述中心线的平面中，所述锁定机构用于以能够释放...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于将拖车连接至车辆以进行牵引的装置，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的装置，包括机械连杆机构，所述机械连杆机构生成虚拟偏航枢轴，并且被构造为允许所述车辆与所述拖车之间至少绕着偏航轴线进行相对运动；以及
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述车辆具有后表面，所述后表面是与所述车辆的最后端重合的竖直平面，并且所述虚拟偏航枢轴的所述位置以小偏航角度位于所述车辆的所述后表面处或所述后表面的前方。
4.根据权利要求2或3所述的装置，其中，所述机械连杆机构包括两个连接杆和连接至所述拖车的杆，并且所述机械连杆机构被构造为约束所述虚拟偏航枢轴的位置以在使用中以小偏航角度位于所述车辆-拖车联接器处或所述车辆-拖车联接器的前方。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的装置，包括俯仰枢轴，所述俯仰枢轴用于提供所述车辆与所述拖车之间绕着俯仰轴线的相对运动，其中，所述俯仰枢轴通过允许所述机械连杆机构的杆相对于所述车辆进行俯仰旋转来提供所述车辆与所述拖车之间绕着所述俯仰轴线的相对运动。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的装置，包括俯仰枢轴，所述俯仰枢轴用于提供所述车辆与所述拖车之间绕着俯仰轴线的相对运动，其中，所述俯仰枢轴通过允许所述机械连杆机构的杆相对于所述拖车进行俯仰旋转来提供所述车辆与所述拖车之间绕着所述俯仰轴线的相对运动。
7.根据权利要求2至5中任一项所述的装置，包括俯仰枢轴，所述俯仰枢轴用于提供所述车辆与所述拖车之间绕着俯仰轴线的相对运动，其中，所述俯仰枢轴通过包括两个或更多个球窝接头的所述机械连杆机构来提供所述车辆与所述拖车之间绕着所述俯仰轴线的相对运动。
8.根据权利要求2至5中任一项所述的装置，包括侧倾枢轴，所述侧倾枢轴用于所述车辆与所述拖车之间绕着侧倾轴线的相对运动，其中，所述侧倾枢轴通过允许所述机械连杆机构相对于所述车辆绕着所述侧倾轴线进行旋转来提供所述车辆与所述拖车之间绕着所述侧倾轴线的相对运动。
9.根据权利要求5至7中任一项所述的装置，其中，所述机械连杆机构包括第一四杆连杆机构和第二四杆连杆机构，并且其中，所述俯仰枢轴通过使用所述第二四杆连杆机构来提供所述车辆与所述拖车之间绕着所述俯仰轴线的相对运动，所述第二四杆连杆机构设置成使得所述第二四杆连杆机构的杆大致位于竖直的前后平面中，其中，所述第二四杆连杆机构包...
【专利技术属性】
技术研发人员：保罗·范·德·卢，瑞安·舒尔茨，
申请(专利权)人：红色汽车技术企业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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