CN102407863A - 用于机械地连接两个单元的连接装置的车钩头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种连接装置(100)的车钩头(1)，用于机械连接两个车辆单元，该车钩头包括至少一个车钩锁(6、8)和电接触联结器(12)，该至少一个车钩锁与对接的车钩头(31)的车钩锁(36、38)形成机械连接，电接触联结器用于连接车钩头与对接的车钩头之间的至少一条电气线路。为使车钩头广泛地适用于多种应用中并且特别地能够尽可能地在低维护费用的情况下运行，所述车钩头包括基体(2)，至少一个车钩锁和电接触联结器安装于所述基体上，所述车钩头还包括车钩头壳体(3)，所述车钩头壳体容纳安装着至少一个车钩锁和电接触联结器的基体。所述基体还包括连接件(4)，连接轴(5)铰接于所述连接件从而能够在水平面和/或垂直面上枢转。

Description

用于机械地连接两个单元的连接装置的车钩头

技术领域

本发明涉及一种根据独立权利要求1的前序部分的车钩头。

背景技术

相应地，本发明特别地涉及一种车钩头，该车钩头具有至少一个车钩锁以及电接触联结器，该至少一个车钩锁使得与对接的车钩头的车钩锁建立机械连接，该电接触联结器在车钩头与对接的车钩头之间连接至少一条电气线路。这种类型的车钩头特别适合于在两个单元之间形成机械连接，尤其是如多构件车辆列车(multi-member vehicle train)的相邻的两个车体的车辆单元，例如，或者在机动车辆的牵引组件(pick-up assembly)与货物区之间形成机械连接。此外，还能想到使用根据本发明的车钩头来连接例如扫雪机或另一个可替换的用于机动车辆的装备。

在车钩装置中使用这种车钩头在现有技术中广为人知。特别地，以上引述的这种类型的车钩头在诸多实施方式中利用来连接轨道车辆。引用客车拖车联结器(trailer coupling)作为示例，该拖车联结器通常实现为球钩联结器(ball-hitch couplings)，其中附于拖车的钩(hitch)设置在一个竖直凸出的球型件上并且固定在该点位置。在半拖车联结(semi-trailer combinations)的情况下，通常使用第五轮联结器(fifth wheel coupling)连接牵引车和半拖车，因而半拖车上的一个向下凸出的销锁定在牵引车的接受件中。螺栓联结器经常用于货车(truck)与其拖车之间，因而通常位于所述拖车挂钩上的孔眼设置在货车的接受件中并通过螺栓固定在该处。

现有技术中所知的这种***主要用于在车辆间形成纯机械连接，因而例如用于照明、制动等的气压、电力或液压连接，通常通过手动连锁(manuallyinterlocking)的电缆或软管而在连接过程中形成。然而，手动连锁的电力线路特别地使各自的接触端有未对齐的风险，并且因此引起车辆和其它交通工具的安全危害。

由于现有技术已知的连接装置通常并不由固定的或刚性的***组成，因此车钩头与对接的车钩头之间也存在相对运动的风险，所以难以实现特殊的电力线路的顺畅的自动连接。传统的车钩头在连接过程中特别地面临发生纵向和横向运动的风险，这种纵向和横向运动需要相应地补偿以使得电力线路无问题地连接，最重要的是在各自的电接触联结器的电接触端不会产生任何材料压力的电弧。

在铁路车辆技术领域中已知的全自动连接***，不仅在两相邻的车体之间能形成，而且还能在电接触联结器之间形成，这种已知的铁路车辆方法需要相应的较大的安装空间用以安装电接触联结器，该电接触联结器通常实现为与所述机械连接分立的独立组件，在实际应用中所需的空闲的空间通常是难以获得的。

另一方面，例如从公告专利DE 24 14 384 A1中已知，为了机械连接多构件轨道车辆的相邻的车体，所述车钩头以如下方式实现，即所述车钩头的端面包括平的前端，该前端设置为在连接面上横切于纵轴，该车钩头的平的前端在连接过程中与对接的车钩头的相应的邻接表面接触。因此，还提供有在所述邻接表面上或邻接表面内的压缩空气端以连接压缩空气线路。

在这个现有技术的组件背后的原理不能很容易地在用于连接两个单元的车钩装置中实现，在现有技术的组件中各个车体的刚性并无间隙的端面相互紧靠，因为通常不能提供横切于纵轴的端面或邻接表面。此外，在连接过程中任何这种设计的车钩头仍然出现了一定的变化，使得不能防止在各自的车钩头之间的需要相应补偿的纵向和横向运动，该纵向和横向运动是为了使得电接触联结器平稳并无问题地连接。

根据所述车钩头如何设计，还存在宽范围的不同结构的电缆连接器。例如，公开的专利DE 499 955A提出将电接触联结器固定于所述机械连接中。从公开的DE 499 955A所提出的方案的实施可知，电接触联结器相对于机械连接可枢转。最后，公开的专利DE 499 955A中之后还提出一种可移动地平行于所述机械连接轴的电接触联结器。

在这些已知的现有技术的联结器中的车钩头包括在该车钩头的前端设置为横切于纵轴的平面的端面或邻接表面，该端面或邻接表面由对接的车钩头的相应地邻接表面利用。因此，数据信号和电力电缆通过特殊方案设计的电接触联结器得以传送，在铁路车辆技术领域也称为“E盒”(E-boxes)。因而，这些电接触联结器设置在所述机械连接的下面或侧面。

一般来说，这些电接触联结器的这种项目导向的实现构成电接触联结器的设计和结构的单独方案。已知的方案特别地不适合于广泛适用的车钩头，该车钩头不仅在轨道车辆技术领域中使用而且也在机动车辆技术领域中使用以在可相互移动的两个单元之间形成完全自动的机械连接以及电气线路的连接。

从以上提出的问题中，本发明的目的基于进一步改进从一开始所引用的所述类型的车钩头，以使得实现全自动或至少部分自动的连接过程，该连接过程涉及电气的、光学的、气压的和/或液压的连接线路，其中所述车钩头广泛地适用并能用于大范围的不同需求。

发明内容

本发明目的由独立权利要求1的主旨得以创造性地解决。

据此，本发明提供了一种车钩头，该车钩头包括至少一个车钩锁和电接触联结器，该至少一个车钩锁使得与对接的车钩头的车钩锁形成机械连接，该电接触联结器用于连接车钩头与对接的车钩头之间的至少一条电气线路。根据本发明，所述车钩头还包括基体，至少一个车钩锁和电接触联结器安装于所述基体上。所述车钩头还包括车钩头壳体，该车钩头壳体容纳安装有至少一个车钩锁和电接触联结器的所述基体。所述基体还包括连接件，连接轴铰接于所述连接件从而能够在水平面和/或垂直面上枢转。

本发明的优点是很明显的：提供一个能容纳至少一个车钩锁的车钩头壳体以及电接触联结器，该电接触联结器确保车钩头的易于磨损的所有部件封装在车钩头壳体内，使得所述车钩头相较于已知的现有技术中的车钩头能显著的减少维护成本。所述车钩头的基体还提供了连接件，所述车钩头通过所述连接件能够在相对于连接轴的水平面和/或垂直面上枢转，保证所述车钩头能与对接的车钩头之间形成刚性连接，凭借所述连接件能够补偿任何根据需要可能产生的纵向和/或横向运动。这能够形成平稳且无问题的电接触，并且在电接触端材料压力电弧可有效地得以阻止。车钩头基体上提供的连接件因而适合本发明的车钩头，用以形成机械连接，其中连接电缆也能够在自动或至少部分自动的连接过程中与所述机械连接结合在一起。此外，所述连接件安装于所述车钩头的基体，其中所述基体自身通过车钩头壳体能防止天气的影响，包括灰尘、冰块等。

本发明还带来关于安全性的优点，因为所述连接过程并不需要操作人员在所需连接的两个物体之间进行人工干预或措施。

所述车钩头的紧凑的整体结构适合于多种的不同应用。特别地，根据本发明的技术方案适合于机械连接多构件车辆列车的相邻的两个车体，例如连接机动车辆和相应地拖车或连接多构件车辆列车的相邻的两个车体。然而，还可以想到，当不只使两个单元机械连接，还想同时连接电缆时，当然也可想到将车钩头在这种应用中使用，作为示例，当连接机动车辆的牵引组件和货物区时。还可想到使用本发明的车钩头连接比如扫雪机或安装于机动车辆前面的其它可替换的设备。

基体的一个优选实施方式包括垂直延伸区，在该垂直延伸区的与所述连接面相反的侧面具有居中设置的开口，其中连接轴从所述开口伸出，使得所述开口限定车钩头相对于连接轴的枢转范围。此结构特别地易于实现限定车钩头相对于连接轴的枢转范围。例如可想到基体的垂直延伸区构成为平板，该平板在车钩头壳体的相对于所述连接面的侧面可覆盖车钩头壳体，使得能够将在所述车钩头壳体内的组件封闭，特别是车钩锁和电接触联结器。当然，也能想到限定车钩头相对于连接轴的枢转范围的其它实施方式。

关于车钩头的基体上设有的连接件，连接件通过将连接轴铰接于基体上的方式同样可优选地实现为球轴承，使得所述连接轴能够相对于车钩头在水平面和垂直面上枢转。利用球轴承有利于容许连接轴相对于车钩头的扭转运动的优势。

作为球轴承的替代方式，当然也可想到利用用于连接件的回转支座，通过将连接轴铰接于基体上使得所述连接轴能够相对于车钩头在水平面或垂直面上枢转。例如，可想到提供在车钩头壳体内的第一回转支座以使得车钩头能够相对于连接轴在水平面上枢转，此外，除了车钩头壳体内的第一回转支座之外还增加提供了第二回转支座，依靠该第二回转支座，车钩头能够相对于连接轴在垂直面上枢转。提供形成所述连接件的两个回转支座，使得车钩头能够相对于连接轴能够在水平和垂直面上枢转。

另一方面，基本上也可以想到所述连接件实现为回转接头，该回转接头关节将所述连接轴连接到所述基体，使得连接轴可在水平面或垂直面上相对于车钩头枢转，其中所述连接轴为两段结构并包括第一轴部和第二轴部，所述第一轴部和第二轴部通过附加的关节连接在一起。述增设的关节能使得车钩头在水平面或垂直面上相对于连接轴枢转。

当处于非连接状态下时，为以完全封装方式实现电接触联结器容纳在车钩头内，并特别地使所述电接触联结器不暴露而免受天气的影响，本发明提供了电接触联结器的优选的进一步改进，即电接触联结器相对于车钩头壳体在车钩头的连接方向上能够移动，使得所述电接触联结器在连接过程中能够运送到连接位置，在该连接过程中所述电接触联结器的触针至少部分地暴露于所述车钩头壳体外。在电接触联结器的收缩状态下，该电接触联结器的至少一个触针从而能完全处于车钩头壳体内，例如在普通位置下，为了保护所述至少一个触针免受天气影响并有效地防止例如与人的无意接触。在电接触联结器的连接位置，所述电接触联结器的至少一个触针从而优选地暴露于车钩头壳体之外，使得至少一个触针容纳在对接的车钩头的所述电接触联结器的插孔内，所述插孔与所述触针互补地构成使得车钩头的电接触联结器与对接的车钩头的电接触联结器之间形成牢固的连接。

为理解在此所使用的术语“连接位置”，该连接位置指的是当车钩头和电接触联结器分别与各自的互补地构成的对接的车钩头或互补地构成的电接触联结器连接时，所述车钩头或电接触联结器所处的位置或状态。同样的，在此所使用的术语“普通位置”指的是，当车钩头和电接触联结器分别与各自的对接的车钩头或电接触联结器不形成连接时，所述车钩头或电接触联结器所处的位置或状态。

所提及的后面的实施例中提供的车钩头壳体的一个优选地实现方式中，其中所述电接触联结器相对于所述车钩头壳体在车钩头的连接方向可移动，车钩头壳体相对于基体在连接方向的相反方向上可移动，以使得当预定的或可定义的最小力相反于连接方向作用在车钩头壳体上时，安装于所述基体上的所述电接触联结器能够自动运送到其连接位置。

当然也可想到，例如在车钩头壳体内优选地提供预拉伸工具，比如弹簧机构的形式，使得在连接方向上相对于基体给所述车钩头壳体预加载。当然此预拉伸工具也能设置在所述车钩头壳体外。一个主要的优点是所述预加载力优选为通过适当地选择所述弹簧机构的弹簧特性来定义，其中所述车钩头壳体通过所述预加载力在连接方向上相对于基体预拉伸。因此特别容易的以有效方式实现定义所述最小力，在所述最小力作用下，所述车钩头壳体在相反于连接方向上相对于基体可移动，从而使安装于所述基体上的所述电接触联结器传送到其连接位置。

在一个优选实施方式中，所述车钩头的至少一个车钩锁包括连接孔眼，该连接孔眼设计为使所述车钩锁与对接的车钩头的车钩锁之间，尤其是与对接的车钩头的车钩锁的钩形板之间形成可拆卸地机械连接。这种车钩锁是现有技术中的普通常识并特别地形成于铁路车辆技术中。因此，经过验证的元件可用于构成所述车钩头与对接的车钩头之间的机械连接，这简化了本发明的车钩头的实现并特别地使得具有成本效益。

如上所述，当用于车钩头的所述车钩头壳体在连接方向的相反方向上相对于所述基体是可移动的，以使得所述电接触联结器得以传送到其连接位置。优选地，在车钩头壳体的朝向所述连接面的侧面设有至少一个开口，当车钩头壳体相对于基体在连接方向的相反方向上处于移动状态时，至少一个所述车钩锁的所述连接孔眼通过所述开口伸出。换言之，当一个预定或可定义的最小力在连接方向的相反方向上作用于所述车钩头壳体时，至少一个所述车钩锁的所述连接孔眼从所述至少一个开口中伸出，其中所述开口设置在所述连机器接头壳体的朝向所述连接面的侧面。然而，在此实施方式中，当没有作用力或者比所述最小力更小的作用力作用于车钩头壳体时，整个的车钩锁位于所述车钩头壳体内，使得所述车钩锁的组件免受天气的影响等。

本发明并不限于所述具体实施方式中，在该具体实施方式中所述车钩头壳体在连接方向的相反方向上相对于所述基体是可移动的，以将所述电接触联结器传送到其连接位置。事实上，另一个可想到的示例是提供一个位移机构，所述电接触联结器通过位移机构安装于所述车钩头的所述基体上，使得所述电接触联结器能够在连接方向上相对于所述车钩头壳体和相对于基体移动，使得在所述位移机构启动后，所述电接触联结器能够自动运送到其连接位置。因此，在此具体实施方式中，仅仅所述电接触联结器而不是整个基体与所述安装于基体上的至少一个车钩锁一起相对于所述车钩头壳体可移动。不同的具体实施方式中可具有不同的位移机构。例如，一个可想到的连接机构是，在所述车钩头与对接的车钩头之间完成机械连接后使所述连接机构触发，以使车钩头与对接的车钩头之间的电接触联结器连接。

还可想到的是，当临近对接的车钩头时，所述车钩头壳体相对于所述基体在连接方向的反方向上自动地移动。即通过所述对接的车钩头的组件例如特别为此目的而设置的并指向所述连接面的针，当所述车钩头临近对接的车钩头时，能使得所述车钩头的车钩头壳体相对于所述车钩头的基体在连接方向的反方向上移动。

当电接触联结器并不处于连接位置时(例如在其普通位置)，为有效地防止任何无意地接触所述电接触联结器的至少一个触针，本发明做出的一个优选地改进是提供由电绝缘材料制成的述引导体，特别是塑料，所述引导体可连接到例如车钩头壳体上，并且当所述电接触联结器运送到其连接位置时，所述引导体引导所述电接触联结器的至少一个触针相对于所述车钩头壳体移动。特别地，所述引导体并不仅具有引导功能，当所述电接触联结器并不处于其连接位置时，更具有使至少一个触针的绝缘的功能，例如，当至少一个触针相对于所述车钩头壳体在连接方向的相反方向上移动时。在此状态下，所述触针优选地完全退回到引导体内，并且特别地，所述触针没有任何区域凸出于所述引导体，从而有效地防止触针短路或无意的接触。

在此增加的一个优点是，所述电接触联结器的至少一个触针展示了由非电传导材料制成的前部区域。这进一步的改进确保了，当所述至少一个触针相对于所述车钩头在连接方向的相反方向上移动时，从外部仍旧可触及的所述至少一个触针的前部区域也将根据需要为绝缘，以有效地防止短路或者腐蚀。此外，由于所述前部区域电绝缘，当人碰触从外部触及所述至少一个触针的这个前部区域是没有危险的。

本发明的车钩头的另一具体实施方式还提供了一种居中装置，用以使所述车钩头集中。所述居中装置优选为机械居中装置，机械居中装置通过至少一个弹簧的方式来使所述车钩头集中。这种居中装置在现有技术中已知，尤其是在铁路车辆技术中，将不在此做更多讨论。

在连接过程中，当所述车钩头临近对接的车钩头时，为了使车钩头关于对接的车钩头自动排列，本发明的一个优选实现方式是提供了校直件(alignment)。因而可想到，例如提供居中装置以使所述车钩头以及与所述车钩头向连接的对接的车钩头自动居中，从而在连接过程中，车钩头的居中件与相应地互补构成的对接的车钩头的居中件接触。例如可想到提供居中销和居中套筒作为居中件，所述居中销和居中套筒在车钩头的前端关于镜像轴(mirror axis)对称地设置。

附加地或优选地，所述车钩头能包括至少一个在连接方向上凸出的区域，当车钩头临近对接的车钩头时，该区域构成为与对接的车钩头的接受部接合，该接受部与所述凸出的区域互补地构成，从而在连接过程中实现自居中(self-centering)。

后面的具体实施方式中的一个优选地进一步改进是提供凸出的区域，所述凸出的区域在所述车钩头壳体朝向所述连接面的侧面居中设置并且显示为截头圆锥体或截头角锥体的几何形状。在此实施方式中，所述电接触联结器关于所述截头圆锥体或截头角锥体的区域的上表面居中地设置。居中设置所述电接触联结器使得所述车钩头能够特别地紧凑设计。

在后述的具体实施方式中，进一步优选地，所述电接触联结器在连接方向上相对于所述车钩头壳体能够移动，并且特别是相对于所述车钩头壳体的所述凸出的区域能够移动，使得当需要时所述电接触联结器能够运送到连接位置，在所述连接位置，所述电接触联结器的至少一个触针穿出所述截头圆锥体或截头角锥体的区域的上表面并从所述上表面沿连接方向凸出，使得至少一个触针能够容纳在对接的车钩头的电接触联结器的插孔内，该插孔与所述触针互补地构成。

如上所述，在后面的具体实施方式中特别优选地进一步提供了引导体，该引导体优选地由电绝缘材料制成，特别是塑料，当所述电接触联结器运送到连接位置时，所述引导体引导所述至少一个触针相对于所述车钩头壳体移动。在上下文中，所述引导***于所述截头圆锥体或截头角锥体的区域的上表面设置的开口内并与所述车钩头壳体连接。因此所述引导体具有平行于连接方向延伸的钻孔，当所述触针相对于车钩头壳体移动时，所述至少一个触针穿过所述钻孔。

最后，特别的，在本发明的车钩头的具体实施方式中，一个凸出的区域居中设置在所述车钩头壳体的朝向所述连接面的侧面。该车钩头优选地具有第一车钩锁和第二车钩锁，其中所述两个车钩锁处于相同的水平面并且每个车钩锁与所述居中设置的凸出区域侧向间隔。提供两个车钩锁能使所述车钩头具有特别紧凑的结构，从而所述车钩头与对接的车钩头之间得以更能实现牢固的机械连接。

本发明的优选地进一步改进是还提供了一种车钩头，不仅能自动连接所述电接触联结器的电接触端，还能自动连接气压或液压线路。为达此目的，对所述车钩头的一个优选地改进是，该车钩头还包括气压/液压线路联结器，以自动连接至少一个气压或液压线路。

本发明还涉及一种连接装置，该连接装置用以机械地连接两个单元，尤其是车辆单元，其中所述连接装置包括以上所述类型的车钩头和对接的车钩头，所述车钩头连接所述两个单元的一个，而所述对接的车钩头连接所述两个单元的另一个，其中所述对接的车钩头包括至少一个车钩锁，使得与所述车钩头的至少一个车钩锁形成机械连接以及电接触联结器，该电接触联结器与所述车钩头的电接触联结器互补地构成。

附图说明

根据本发明的车钩头的示例性实施方式将在以下结合附图中得以描述，附图显示的是：

图1为根据本发明的车钩头在普通位置下的一种示例性实施方式的透视图；

图2为图1描述的车钩头在其连接位置下的一种示例性实施方式的透视图；

图3为根据图1的车钩头的垂直剖视图；

图4为根据图1的车钩头的水平剖视图；

图5为根据图2的车钩头的水平剖视图；

图6为用于根据图1的车钩头中的具有安装部件的基体的透视图；

图7为根据本发明的车钩头的另一个示例性具体实施方式的垂直剖视图；

图8为根据图7的车钩头的水平剖视图；

图9为与本发明的车钩头设置为互补的对接的车钩头的一种具体实施方式的透视图；

图10为根据图9的对接的车钩头的水平剖视图；

图11为在连接状态下的连接装置的透视图，该连接装置由根据图9的对接的车钩头和根据本发明的车钩头组成；

图12为根据图11的连接装置的水平剖视图；

图13a为根据本发明的一个具体实施方式中的车钩头的电接触联结器，和根据本发明的另一个具体实施方式的对接的车钩头的电接触联结器在非连接状态下的示意图；和

图13b为根据图13a的电接触联结器在连接状态下。

附图标记

1     车钩头

2     基体

3     车钩头壳体

4     连接件

5     连接轴

6     车钩头的第一车钩锁

7     第一车钩锁(6)的连接孔眼

8     车钩头的第二车钩锁

9     第二车钩锁(8)的连接孔眼

10    第一车钩锁(6)的钩形板

11    第二车钩锁(8)的钩形板

12    车钩头的电接触联结器

13    基体(2)的垂直区域

14    基体的垂直区域的开口

15    第一轴部

16    第二轴部

17    关节

18    触针

19    连接孔眼(7)的开口

20    连接孔眼(9)的开口

21    引导体

22    凸出的区域/截头圆锥体或截头角锥体区域

23    引导体(21)的钻孔

24    线路联结器

25    线路联结器

26    壳体扩大区域/空气线路联结器(24)的开口

27    壳体扩大区域/空气线路联结器(25)的开口

28    密封件/O型圈

31    对接的车钩头

32    对接的车钩头的基体

33    对接的车钩头(31)的车钩头壳体

35    对接的车钩头的连接轴

36    对接的车钩头的第一车钩锁

37    第一车钩锁(36)的连接孔眼

38    对接的车钩头的第二车钩锁

39    第二车钩锁(38)的连接孔眼

40    第一车钩锁(36)的钩形板

41    第二车钩锁(38)的钩形板

42    对接的车钩头(31)的电接触联结器

48    插孔

51    绝缘件

52    接受部

54    弹簧

58    密封件/O型圈

100   连接装置

L     车钩头(1)的连接方向

具体实施方式

发明的车钩头1的示例性实施方式将在以下结合附图1至6进行描述。具体地，图1描述了本示例性实施方式的车钩头1当处于其普通位置是时透视图。另一方面，图2显示了位于连接位置的车钩头1，在该连接位置，应用在车钩头上的电接触联结器的触针18，以及两个车钩锁6和8的连接孔眼7和9从连接头壳体3的朝向所述连接平面的一侧突出。图3和图4分别为位于普通位置的车钩头1的剖面示意图。图5显示位于连接位置的车钩头1的水平剖视图，而图6描述安装在车钩头1的基体2的部件。

相应地，根据第一实施方式的车钩头1包括两个车钩锁6和8，每个车钩锁6或8包括钩形板10或11以及连接孔眼7或9(coupling eye)。两个车钩锁6和8的钩形板10和11安装于所述车钩头1的基体2上从而能够在水平面上枢转。连接孔眼7和9分别连接于各自的钩形板10和11。用于根据描述的具体实施方式的车钩头中的车钩锁6和8依照在轨道车辆的技术领域公知的沙尔芬伯格原则(Scharfenberg principle)运行，在此不再做进一步的描述。车钩头1还包括安装在基体2上的电接触联结器12。该电接触联结器12包括多个触针18以传输电信号或能量。

从图3和图4的剖面示意图可明显地看出，具有两个车钩锁6和8以及电接触联结器12的基体2容纳于车钩头壳体3内。该车钩头壳体3通过竖直墙(竖直延伸区域13)限定在与连接面相反的一侧，所述竖直墙固定连接于所述基体2并为基体2的一部分。因而，两个车钩锁6和8以及电接触联结器12，特别是电接触联结器12的各自触针18，都封闭在车钩头1的车钩头壳体3内。

从图3和图4还可见，基体2还包括连接件(linkage)4，连接轴5安装到所述连接件4上从而使所述连接件4在水平或垂直面上可枢转。具体地，在图1至图6所描述的本发明车钩头的具体实施方式中，连接件4形成为球轴承，连接轴5通过该球轴承安装到基体2，从而使得连接轴5在水平和垂直面上可相对于车钩头枢转。构成为球轴承的所述连接件4还允许连接轴5相对于车钩头1的扭转运动。在描述的具体实施方式中，车钩头1相对于连接轴5的水平和竖直枢转范围由之前提及的竖直延伸区域13内中间设置的开口14所限定。如上所述，竖直延伸区域13定义为基体2的背离连接面的侧面。

图1和图2与图4和图5之间所图示的比较显示，在发明方案中，电接触联结器12在车钩头1的连接方向L上相对于连接器壳体3是可移动的，以将电接触联结器12传送到其连接位置(比较图2和图5)，其中电接触联结器12的触针18至少部分地暴露于车钩头壳体3的外部，使得所述触针18能够***到插孔48内，该插孔48构成为与对接的车钩头31的电接触联结器42的触针18形成互补。触针18互连的精确机械将在以下结合图13a和图13b的图示中得以详细描述。

具体地，图1至图6所描述的本发明的车钩头1的具体实施方式用于通过车钩头壳体3将安装在基体2上的电接触联结器12自动地传送到其连接位置，车钩头壳体3可以在连接方向L的相反方向上相对于基体2移动。在所描述的车钩头1的具体实施方式中，当预订的或可定义相反于连接方向L的最小力作用在车钩头壳体3上时，所述车钩头壳体3产生相对于基体2的移动。在连接过程中，这个特定的最小力在当车钩头1靠在相应地互补结构的对接车钩头31时产生。尽管没有详尽的在图中描述，可想到提供一种预拉伸方式，比如弹簧机构的形式，优选地设在车钩头壳体3的内部，使得在相对于基体2的连接方向L上对车钩头壳体3预加载。该预加载力可以限定为通过适当地选择弹簧机构的弹簧特性而特别简单地实现。该预加载力反过来定义使车钩头壳体3在连接方向L的相反方向上相对于基体2移动所要施加的最小力，并将安装在基体2上的电接触联结器12传送到其连接位置。

根据本发明的技术方案并不限于上述使车钩头相对于基体移动的装置。例如可想到提供一种通过将电接触联结器12安装于基体2的方式的移动机构，其中，当所述移动机构启动时，电接触联结器12可相对于车钩头壳体3移动并可相对于基体2在连接方向L上移动。

从图2和图5图示可见，在车钩头1的连接位置上，不仅电接触联结器12的触针18，而且上述的第一和第二车钩锁6和8的连接孔眼7和9的前端区域都暴露于车钩头壳体3之外。为此，在车钩头壳体3的背离所述连接面的侧面设有各自的开口19和20，当车钩头壳体3在连接方向L(见图4的描述)的相反方向上相对于基体2处于移动状态(displaced state)时，两个车钩锁6和8的连接孔眼7和9的前端区域通过开口19和20伸出。

当车钩头1与对接的车钩头31临近时，为实现二者的自动对准，本发明的车钩头1提供了校直件。在车钩头1的示例性实施方式中，车钩头壳体3展示了在连接方向L上凸出的区域22，因此当车钩头1与对接的车钩头31临近时，所述区域22设计为与对接的车钩头31的接受部52接合，该接受部52构成为与所述凸出区域22互补。关于这个的连接，参考图12中做出的标示，图12中显示了连接装置100的水平剖视图，其中根据图1至图5所示的车钩头1连接于根据图9和图10所示的对接的连机器接头31。

本发明的车钩头1的示例性实施方式的特征在于连机器接头壳体3的区域22，该区域22在连接方向L上凸出，居中地设置在连机器接头壳体3的侧面并朝向连接面，而且显示为截头圆锥体或截头角锥体的几何形状。特别地，从图1至图5所图示的可知的是，电接触联结器12关于本发明的车钩头1的示例形实施方式中的截头圆锥体或截头角锥体的区域22的上表面居中地设置。

图1和图2与图4和图5的比较显示，在本发明的车钩头1的示例性实施方式中，电接触联结器12的触针18在电接触联结器12处于连接位置时穿过截头圆锥体或截头角锥体的区域22的上表面，并在连接方向L上从所述上表面伸出，使得所述触针18能容纳在对接的车钩头31的电接触联结器的插孔48内，该插孔48构成为在与所述触针18相应地互补(见图9和图10)。

本发明技术方案的示例性实施方式提供的车钩头1还包括总共两个气压/液压线路联结器24和25，用以自动连接气压线路或液压线路。关于此连接，图6做出了图示，具体地，在朝向连接面的车钩头壳体3的侧面的扩大区设有两个附加开口26和27。其中，所述两个线路联结器24和25的各自线路连接位于其中，使得能够在连接状态下连接于相应地互补构成的对接的车钩头31的线路连接。所述壳体的扩大区域特别用作保护相对的车钩头31的连接孔眼36、37、38和39。

图7和图8所描绘的本发明车钩头的具体实施方式和结合图1至图6所描述的具体实施方式的不同之处在于连接件4的设计。具体地，图7和图8所描绘的具体实施方式中，连接件4通过将安装于基体2上的连接轴5以回转接头的方式实现，从而能够相对于车钩头1在垂直方向上枢转。图7和图8所描绘的连接轴5具体实施方式中，连接轴5还是两部分结构并包括第一轴部15以及第二轴部16，该第一轴部15和第二轴部16通过关节17(articulation)在水平面上彼此可枢转地相互连接。当然还可以想到，在本实施方式中关节17可容纳在车钩头壳体3内。其所需要的是将连接头壳体3相应地设置为更长。

图9和图10描述了根据本发明的车钩头1能够连接的对接的车钩头31的示例性实施方式。具体地，对接的车钩头31同样的包括两个车钩锁36和38，在连接状态下，车钩锁36和38与车钩头1的相应车钩锁6和8形成机械连接。为达到此目的，对接的车钩头31的车钩锁36和38每个都包括钩形板40和41以及相应地连接孔眼。

对接的车钩头31还包括接受部52，该接受部52与所述凸出区域22互补地构成，所述凸出区域22用作在连接过程中使车钩头1相对于对接的车钩头31成直线排列。与车钩头1相比，对接的车钩头31可固定连接于相关的车辆单元。当然也可想到如同车钩头1一样也提供一个相应的连接件。

对接的车钩头31的电接触联结器42与车钩头1的电接触联结器12互补地构成，并且电接触联结器42由多个插孔48组成，其中车钩头的电接触联结器12的触针18能够容纳于所述插孔48内。

图11和图12分别描汇由根据本发明的车钩头1及根据本发明的相似的对接的车钩头31所组成的连接装置100的具体实施方式中各自的透视图。特别地，从图12的剖视图可见，一方面的车钩头1的分别的车钩锁6和8以及另一方面的对接的车钩头31的分别得车钩锁36和38用于在连接状态下在车钩头1与对接的车钩头31之间形成机械(固定)连接。为清楚起见，图12省略了线路联结器24和25。

如图11和图12所示的在连接状态下，车钩头1和对接的车钩头31的两个电接触联结器12和42居中设置。

车钩头1和对接的车钩头31的电接触联结器12和42的连接机械在以下结合图13a和13b的图示中加以描述。据此，图13a显示车钩头1的电接触联结器12处于普通位置，此处触针18并不处于车钩头壳体3的外部。由电绝缘材料尤其是塑料形成的引导体21使用于此处，如图3描绘的示例中可知，引导体21固定连接于车钩头壳体3。此引导体21展示了平行于连接方向L的钻孔23，当相对于车钩头壳体3移动时，车钩头1的电接触联结器12的触针18分别穿过所述钻孔23。在引导体21的端部的连接面侧具有O型圈形式的密封件28，以从外部密封所述引导体21的钻孔23，并且当车钩头1的电接触联结器12处于普通位置时，分别保护电接触联结器12的各个触针18免受天气影响。

同时，对接的车钩头31的电接触联结器42包括构成为与触针18互补的插孔48，其中触针18可***该插孔48内，使得在车钩头1与对接的车钩头31之间能够连接电气线路。为了当电接触联结器42处于非连接状态时使插孔48的导电区域免受天气影响，并且为防止所述导电区域的非故意接触，在图13a和图13b所描绘的电接触联结器42的具体实施方式中，电接触联结器42内具有绝缘件51，该绝缘件51安装成使得相对于插孔48在连接方向L上可移动，绝缘件51通过弹簧54朝向连接面预张紧。插孔48的末端区域进一步通过O型密封件58密封。

还可想到的是，电接触联结器12的触针18还包括由电绝缘材料制成的前部区域。这进一步的发展保证了，当触针18相对于车钩头3往连接方向L的相反方向移动时，从外部仍旧可触及的触针18的所述前部区域将如所需的绝缘，使得可有效地防止短路或侵蚀。此外，由于所述前部区域为绝缘，当人与从外部仍旧可触及的至少一个触针18的前部区域接触时是没有危险的。

在连接过程中，如以上所陈述的，在连接方向L上，车钩头1的电接触联结器12的触针18相对于车钩头壳体3可移动，并因而相对于固定连接在车钩头壳体3上的引导体21可移动，所以触针18的前部区域凸出于车钩头壳体3。因而能够使得触针18的凸出的前部区域能***到对接的车钩头的电接触联结器的插孔48内。为达此目的，触针18移动安装在触针18上的绝缘件51以使绝缘件51相对于插孔48在连接方向L上可移动，使得触针18的前部区域与插孔48的导电区形成电接触。

本发明并不受限于以上描述的结合附图的具体实施方式，而是服从于在此公开的所有特征在一起的提要。

Claims (18)

1.一种连接装置(100)的车钩头(1)，该车钩头用以机械地连接两个单元，特别是车辆单元，例如多构件车辆列车的相邻的两个车体，或者机动车辆的牵引组件和货物区，该车钩头包括至少一个车钩锁(6、8)以及电接触联结器(12)，该至少一个车钩锁使得所述车钩锁(6、8)与对接的车钩头(31)的车钩锁(36、38)形成机械连接，所述电接触联结器(12)用于连接所述车钩头(1)与所述对接的车钩头(31)之间的至少一条电气线路，其中所述车钩头(1)还包括：

基体(2)，所述至少一个车钩锁(6、8)和/或所述电接触联结器(12)安装于所述基体(2)上；和

车钩头壳体(3)，该车钩头壳体(3)容纳安装有所述至少一个车钩锁(6、8)和/或所述电接触联结器(12)的所述基体(2)；

其中所述基体(2)包括连接件(4)，连接轴(5)铰接于所述连接件(4)从而能够在水平面和/或垂直面上枢转。

2.根据权利要求1所述的车钩头(1)，其中，在所述基体(2)的与所述连接面相对的一侧，所述基体(2)包括竖直延伸区域(13)，该竖直延伸区域(13)具有居中设置的开口(14)，所述连接轴(5)从所述开口(14)伸出，其中所述开口(14)限定所述车钩头(1)相对于所述连接轴(5)的枢转范围。

3.根据权利要求1或2所述的车钩头(1)，其中，所述连接件(4)实现为球轴承，所述连接轴(5)通过所述球轴承铰接于所述基体(2)上，使得所述连接轴(5)能够相对于所述车钩头(1)在水平面和垂直面上枢转，

其中所述球轴承优选地允许所述连接轴(5)相对于所述车钩头(1)的扭转运动，或者

其中，所述连接件(4)实现为回转接头，所述连接轴(5)通过所述回转接头铰接于所述基体(2)上，使得所述连接轴(5)能够相对于所述车钩头(1)在水平面或垂直面上枢转，并且其中所述连接轴(5)优选地包括第一轴部(15)和第二轴部(16)，所述第一轴部(15)和第二轴部(16)通过关节(17)连接在一起，从而能够在水平面或垂直面上彼此相对枢转。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的车钩头(1)，其中，所述电接触联结器(12)相对于所述车钩头壳体(3)在所述车钩头(1)的连接方向(L)上能够移动，使得所述电接触联结器(12)能够被运送到其连接位置，在该连接位置，所述电接触联结器(12)的至少一个触针(18)至少部分地暴露于所述车钩头壳体(3)外，使得所述触针(18)能够容纳在对接的车钩头(31)的电接触联结器(12)的插孔(48)内，所述插孔(48)与所述触针(18)互补地构成。

5.根据权利要求4所述的车钩头(1)，其中，所述车钩头壳体(3)相对于所述基体(2)在所述连接方向(L)的相反方向上能够移动，以使得当预定的或可定义的最小力在所述连接方向(L)的相反方向上作用于所述车钩头壳体(3)上时，安装于所述基体(2)上的所述电接触联结器(12)能够被自动运送到其连接位置；并且其中弹簧机构优选地在所述连接方向(L)上相对于所述基体(2)给所述车钩头壳体(3)预加载；其中所述预加载力优选为通过适当地选择所述弹簧机构的弹簧特性来定义。

6.根据权利要求5所述的车钩头(1)，其中，所述至少一个车钩锁(6、8)包括连接孔眼(7、9)，该连接孔眼(7、9)设计为使所述车钩锁(6、8)与对接的车钩头(31)的车钩锁(36、38)之间，尤其是与对接的车钩头(31)的车钩锁(36、38)的钩形板(40，41)之间形成可拆卸地机械连接，并且其中所述车钩头壳体(3)的朝向所述连接面的侧面设有至少一个开口(19、20)，当所述车钩头壳体(3)相对于所述基体(2)在所述连接方向(L)的相反方向上处于移动状态时，所述至少一个车钩锁(6、8)的所述连接孔眼(7、9)通过所述开口(19、20)伸出。

7.根据权利要求4所述的车钩头(1)，其中，所述电接触联结器(12)通过位移机构安装于所述基体(2)上，使得所述电接触联结器(12)能够相对于所述车钩头壳体(3)移动并且在所述连接方向(L)上能够相对于所述基体(2)移动，以使得在所述位移机构启动后，所述电接触联结器(12)能够被自动运送到其连接位置。

8.根据权利要求4至7中任意一项所述的车钩头(1)，其中，该车钩头(1)上还设有引导体(21)，该引导体(21)优选地由电绝缘材料制成，特别是塑料，使得当所述电接触联结器(12)被运送到其连接位置时，所述引导体(21)能够引导所述至少一个触针(18)相对于所述车钩头壳体(3)移动。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的车钩头(1)，其中，该车钩头(1)还具有居中装置以使所述车钩头(1)居中，其中所述居中装置优选为利用至少一个弹簧以使所述车钩头(1)居中的机械居中装置。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的车钩头(1)，其中，该车钩头(1)还设有校直件，以使得当所述车钩头(1)临近对接的车钩头(31)时，所述车钩头(1)相对于所述对接的车钩头(31)排列成直线，其中所述车钩头壳体(3)优选地包括在连接方向L上凸出的至少一个区域(22)，该区域(22)构成为当所述车钩头(1)临近所述对接的车钩头(31)时能够接合在所述对接的车钩头(31)的接受部(52)中，所述接受部(52)与所述凸出的区域(22)互补地构成。

11.根据权利要求10所述的车钩头(1)，其中，所述凸出的区域(22)在所述车钩头壳体(3)的朝向所述连接面的侧面居中设置并显示为截头圆锥体或截头角锥体的几何形状，并且其中所述电接触联结器(12)关于所述截头圆锥体或截头角锥体区域(22)的上表面居中设置。

12.根据权利要求11所述的车钩头(1)，其中，所述电接触联结器(12)相对于所述车钩头壳体(3)能够移动，并且特别地相对于所述车钩头壳体(3)的所述凸出的区域(22)在连接方向(L)上能够移动，使得所述电接触联结器(12)能够被运送到其连接位置，在所述连接位置，所述电接触联结器(12)的至少一个触针(18)延伸穿过所述截头圆锥体或截头角锥体区域(22)的上表面并沿连接方向(L)凸出于所述上表面。

13.根据权利要求12所述的车钩头(1)，其中，该车钩头(1)还设有引导体(21)，该引导体(21)优选地由电绝缘材料制成，特别是塑料，使得当所述电接触联结器(12)被运送到其连接位置时，所述引导体(21)能够引导所述至少一个触针(18)相对于所述车钩头壳体(3)移动，其中所述引导体(21)位于所述截头圆锥体或截头角锥体区域(22)的上表面上设置的开口内，并连接到所述车钩头壳体(3)，并且其中所述引导体(21)具有平行于连接方向(L)延伸的钻孔(23)，当所述至少一个触针(18)相对于所述车钩头壳体(3)移动时，所述至少一个触针(18)延伸穿过所述钻孔(23)。

14.根据权利要求12或13所述的车钩头(1)，其中，所述至少一个触针(18)包括前部区域，该前部区域由非导电材料制成。

15.根据权利要求12至14中任意一项所述的车钩头(1)，其中，该车钩头(1)具有第一车钩锁(6)和第二车钩锁(8)，其中所述两个车钩锁(6、8)处于同一水平面并且每个所述车钩锁与所述居中设置的凸出的区域(22)相侧向间隔。

16.根据权利要求1至15中任意一项所述的车钩头(1)，其中，该车钩头(1)还设有气压/液压线路联结器(24、25)，以自动连接至少一个气压线路或液压线路，其中所述气压/液压线路联结器(24、25)优选地包括安装于所述基体(2)上的至少一个气压/液压线路连接，该气压/液压线路连接能够与所述基体(2)一起相对于所述车钩头壳体(3)在连接方向(L)上移动，并且

其中，在所述车钩头壳体(3)的朝向所述连接面的侧面优选地设有至少一个开口(26，27)，其中当所述车钩头壳体(3)在连接方向(L)的相反方向上相对于所述基体(2)处于移动状态时，所述至少一个气压/液压线路连接位于所述开口(26，27)内或者所述至少一个气压/液压线路连接从所述开口(26，27)伸出。

17.一种连接装置(100)，用于机械连接两个单元，特别是车辆单元，例如多构件车辆列车的相邻的两个车体，或者机动车辆的牵引组件和货物区，其中，所述连接装置(100)包括根据上述权利要求1至16中任意一项所述的车钩头(1)和对接的车钩头(31)，所述车钩头(1)连接于所述两个单元中的一个，而所述对接的车钩头(31)连接于所述两个单元中的另一个，其中所述对接的车钩头(31)包括至少一个车钩锁(36、38)以及电接触联结器(42)，所述至少一个车钩锁(36、38)与所述车钩头(1)的至少一个车钩锁(6、8)能够形成机械连接，所述电接触联结器(42)与所述车钩头(1)的电接触联结器(12)互补地构成。

18.根据权利要求17所述的连接装置(100)，其中，所述车钩头(1)的所述电接触联结器(12)相对于所述车钩头(1)的所述车钩头壳体(3)在所述车钩头(1)的连接方向(L)上能够移动，以将所述车钩头(1)的所述电接触联结器(12)运送到其连接位置，在该连接位置，所述电接触联结器(12)的至少一个触针(18)至少部分地暴露于所述车钩头壳体(3)之外，使得所述触针(18)能够容纳于所述对接的车钩头(31)的所述电接触联结器(42)的插孔(48)内，所述插孔(48)与所述触针(18)互补地形成，并且其中所述连接装置(100)上设有绝缘件(51)，该绝缘件(51)安装在所述对接的车钩头(31)的所述电接触联结器(42)的插孔(48)内，从而能够相对于所述插孔(48)在连接方向(L)上移动，当所述车钩头(1)的电接触联结器(12)的触针(18)容纳在所述对接的车钩头(31)的所述电接触联结器(42)的插孔(48)内时，所述绝缘件(51)能够在所述对接的车钩头(31)的连接方向的相反方向上移动，并且

其中所述电接触联结器(12)的至少一个触针(18)优选地包括由非导电材料制成的前部区域。

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