专利名称：备用轮挂车栓钩或鹅颈挂车栓钩的一体支撑结构及其方法
技术领域：
本发明涉及一种用于皮卡的挂车栓钩安装结构，该结构可容纳鹅颈挂车栓钩或备 用轮挂车栓钩。鹅颈挂车栓钩和备用轮挂车栓钩均可从皮卡车箱(pick-up bed)上拆卸下 来以允许没有阻碍地使用所述皮卡车箱。
背景技术：
通过安装有保险杠栓钩的车架、安装有备用轮栓钩(fifth wheel hitch)的车架 或安装有安装在皮卡车箱中的鹅颈栓钩(gooseneck hitch)的车架，皮卡可用于牵引挂车。 与传统的保险杠牵引栓钩(bumper-pull hitch)相比，备用轮栓钩和鹅颈栓钩允许用于较 大的挂车并提供更好的稳定性。由于备用轮栓钩和鹅颈栓钩在后桥的上方连接至皮卡以使 挂车的附加载荷施加于后桥且挂车的枢轴在后桥附近或略微在后桥的前方，因此备用轮栓 钩和鹅颈栓钩更加稳固。鹅颈栓钩被设计用于将挂车容纳于连接至皮卡的车架的球体上。为了稳定性，球 体被安装在车箱中的低处。一些备用轮栓钩座可为鹅颈栓钩提供适配器(adapter)以连接 具有鹅颈型挂车栓钩的挂车。在备用轮栓钩座上的鹅颈适配器提高了鹅颈球体的高度，而 且往往阻塞了大部分皮卡车箱。需要一种一体支撑结构，该一体支撑结构设置在皮卡的车箱之下以使所述皮卡的 车箱不受阻碍并且无论是备用轮栓钩还是鹅颈栓钩均可容易地装配至所述一体支撑结构。
发明内容
根据公开的装置的一方面，提供了这样一种装置，该装置用于将备用轮挂车栓钩 或鹅颈挂车栓钩连接至皮卡车箱。所述装置包括主体，该主体连接至所述皮卡车箱之下的 车架纵梁。鹅颈球体容纳器连接至所述主体的中心部分并与所述皮卡车箱中的鹅颈对接口 对齐。多个安装垫被集成到装配至所述主体的端部嵌入件中。所述安装垫以对称的阵列设 置并与所述皮卡车箱中相应的多个支座对接口对齐。根据公开的装置的另一方面，提供了这样一种一体支撑结构，该一体支撑结构用 于将挂车连接至皮卡车箱。所述支撑结构包括主体，该主体连接到所述皮卡车箱之下。提 供一种用于将鹅颈挂车栓钩选择性地固定至所述主体的机构。此外，支座安装垫通过铸造 或其它方式一体地形成为固定至所述主体的端部嵌入件的一部分。所述安装垫用于将备用 轮容纳器支座选择性地固定至所述皮卡车箱。所述安装垫在端部嵌入件的上表面上延伸并 通过所述皮卡车箱中的对接口。根据挂车栓钩的类型，可以将挂车连接至所述鹅颈球体或 所述备用轮容纳器支座。根据公开的装置的其它特点，鹅颈挂车栓钩容纳器可以是连接至主体的鹅颈球体 容纳器。将备用轮容纳器支座固定至皮卡车箱的所述安装垫被集成到装配至所述主体的端 部嵌入件中。根据公开的装置的其它特点，可提供备用轮容纳器支座，该备用轮容纳器支座通过支座对接口选择性地连接至多个安装垫。当所述备用轮容纳器支座没有连接至所述多个 安装垫时，所述皮卡车箱是没有阻碍的。所述主体通常可以是H形的并且每个安装垫可一 体地形成为所述端部嵌入件的一部分，所述端部嵌入件被装配至H形主体部分的端部。所 述鹅颈球体容纳器可连接至所述H形主体部分的交叉杆。所述鹅颈球体容纳器的中心最好 设置在位于所述皮卡车箱之下的后桥的前方。所述安装垫阵列的中心可设置在所述皮卡车 箱之下的所述后桥的前方。更具体地说，所述H形主体部分可具有由所述主体的中心部分 相互连接的前横杆部分和后横杆部分。具有一体的安装垫的两个端部嵌入件被装配至所述 前横杆部分，具有一体的安装垫的两个端部嵌入件被装配至所述后横杆部分。根据公开的装置的另一方面，提供一种制造一体支撑结构的方法，该一体支撑结 构用于将备用轮挂车栓钩或鹅颈挂车栓钩连接至皮卡车箱，所述方法包括提供具有多个 敞开的管状端部的主体；铸造多个端部嵌入件，所述多个端部嵌入件包括一体铸造的安装 垫；将所述端部嵌入件装配至所述主体的敞开的管状端部中；将鹅颈球体容纳器装配至所 述主体；将包括所述端部嵌入件和鹅颈球体容纳器的所述主体装配至所述皮卡车箱之下的 皮卡车架，并将鹅颈对接口与所述鹅颈球体容纳器对齐，将支座对接口与所述安装垫对齐； 通过将备用轮容纳器支座固定至所述安装垫，将所述备用轮容纳器支座选择性地连接至所 述皮卡车箱，或通过将鹅颈球体固定至所述鹅颈球体容纳器，将所述鹅颈球体连接至所述 皮卡车箱。通过参照附图及下面示例性实施例的具体描述，将更好地理解公开的装置的上述 和其它方面。
图1是示出具有包括一体的安装垫的端部嵌入件的用于备用轮栓钩或鹅颈挂车 栓钩的一体支撑结构的透视图；图2是具有图1中示出的支撑结构的皮卡车箱的透视图；图3是设置有图1中示出的支撑结构的皮卡车架的透视图；图4是如图2中所示的还包括鹅颈栓钩球体的皮卡车箱的透视图；图5是设置有支撑结构和鹅颈栓钩球体的皮卡车架的透视图；图6是如图2中所示的还包括安装有备用轮栓钩支座的皮卡车箱的透视图；图7是设置有支撑结构和安装有备用轮栓钩支座的皮卡车架的透视图；图8是具有被示出装配至皮卡车架的用于备用轮栓钩或鹅颈挂车栓钩的一体支 撑结构的皮卡车架和后桥的俯视图；图9是一个端部嵌入件部分的局部透视图，示出固定至皮卡车架的端部嵌入件部 分；图10是容纳于安装垫中的四分之一转锁止销(a quarter turn locking pin)的 剖视图。
具体实施例方式参照图1，用于备用轮栓钩或鹅颈挂车栓钩的一体支撑结构10 (下文称为支撑结 构组件10)独立于车辆被示出。支撑结构组件10包括H形主体部分12。H形主体部分12
5可由数个管状构件制成或者还可被制造成两片型冲压组件。鹅颈球体容纳器16被示出在 主体部分12上的中心位置处装配至主体部分12。鹅颈球体容纳器16包括快速连接容纳器 (quick connect receptacle) 四个端部嵌入件18A、18B、18C和18D被示出插入到主体部 分12的四个管状端部20A、20B、20C和20D中。四个端部嵌入件18A-D将支撑结构组件10 连接至车辆车架(在图3中示出)。支座安装垫22在铸造工序中一体地形成为端部嵌入件 18A-D的一部分。H形主体部分12包括前横杆部分28及后横杆部分30。中心桥接部分32被设置 在前横杆部分28和后横杆部分30之间。参照图2和图3，皮卡车箱36被示出包括鹅颈对接口 38和备用轮安装垫对接口 40。鹅颈球体容纳器16和支座安装垫22在支撑结构上方延伸并通过它们各自的对接口鹅 颈对接口 38和备用轮安装垫对接口 40。如图3所示，支撑结构组件10连接至皮卡车架纵梁42。鹅颈球体容纳器16和支 座安装垫22从支撑结构组件10向上延伸，并分别与如图2所示的皮卡车箱36中的鹅颈对 接口 38和备用轮安装垫对接口 40对齐。参照图4和图5，示出具有装配至鹅颈球体容纳器16的鹅颈快速连接容纳器球体 44的皮卡车箱36。支座安装垫22可用于当挂车被装配至鹅颈快速连接容纳器球体44时 将挂车的安全链固定至皮卡车箱。如图5所示，支撑结构组件10被固定至车架纵梁42。鹅 颈快速连接容纳器球体44和支座安装垫22被示出装配至支撑结构组件10。鹅颈球体44可包含锁止机构，该锁止机构将挂车的连接结构固定至皮卡。当挂车 连接至皮卡时，所述鹅颈球体锁止机构提供抗干扰阻力。鹅颈球体的中心最好位于后桥前 方约76mm(3英寸)处。四个支座安装垫22的中心在后桥前方约55mm(2. 17英寸)处。参照图6和图7，示出具有装配至支撑结构组件10的备用轮容纳器支座46的皮卡 车箱36。备用轮容纳器支座46通过备用轮安装垫对接口 40选择性地连接至支座安装垫 22。当备用轮容纳器支座46没有连接至支座安装垫22时，皮卡车箱36是没有阻碍的。备 用轮容纳器支座46包括将支座46锁至支座安装垫22的多个锁止销(图6和图7中未示 出)。每个锁止销固定至每个支座安装垫22，锁止销将备用轮容纳器支座46锁至支撑结构 组件10，以下参照图10进行描述。参照图7，整个支撑结构组件10被装配到皮卡车箱36之下并连接至车架纵梁42。 备用轮容纳器支座46被装配至支撑结构组件10。如图7所示，车架纵梁42和支撑结构组 件10被设置在如图6所示的皮卡车箱36之下。备用轮容纳器支座46通过备用轮安装垫 对接口 40被装配至支撑结构组件10，并通过下述的锁止销被锁在适当的位置。参照图8，支撑结构组件10被示出固定至皮卡车架纵梁42。鹅颈球体容纳器16 被设置在前横杆部分28和后横杆部分30之间的中心桥接部分32中。支座安装垫22被示 出并被一体地形成为端部嵌入件18A-D的一部分，端部嵌入件18A-D被装配至支撑结构组 件10的主体部分12。如前所述，支撑结构组件10的相对的外侧端被装配至车架纵梁42。参照图8，示出当连接至皮卡车架纵梁42的上表面时的支撑结构组件10的俯视 图。支撑结构组件10位于后桥50之上，鹅颈球体容纳器16位于后桥50的中心线的前方。 支座安装垫22被示出，其中四个支座安装垫22的阵列的中心在后桥50的中心轴的前方约 55mm处。后轮制动盘52被示出装配至后桥50。
应当理解通常只有容纳器支座46或快速连接容纳器球体44的一个会被装配至 支撑结构组件10。支撑结构组件10意在接纳由车辆牵引的备用轮挂车或鹅颈挂车。参照图9，示出当容纳于管状主体部分12中时的端部嵌入件18D。支座安装垫22 被铸造为端部嵌入件18D的一部分并被机械加工以包括槽54。端部嵌入件18D通过紧固件 56装配至车架纵梁42。旗形螺栓(flag bolt) 58包括旗形螺母(未示出)，该旗形螺母便 于将螺栓固定至车架纵梁42。参照图10，以剖面示出支座安装垫22，该支座安装垫22—体地形成为端部嵌入件 18A-D之一的一部分。示出当被容纳于支座安装垫22的槽54中时的四分之一转锁止销60。 四分之一转锁止销60在衬套62内部在锁止位置(如图10中所示)和释放位置之间旋转。 在锁止位置，销60上的一对销肩64与形成在支座安装垫22内侧的唇缘66啮合。在释放 位置，销肩64旋转90度以脱离唇缘66并允许销60从支座安装垫22移开。一体的支座安 装垫22为四分之一转锁止销60提供稳固的容纳器，四分之一转锁止销60保持备用轮容纳 器支座46牢靠地固定在皮卡车箱36上。下面，将描述制造支撑结构组件10的方法，所述方法包括提供具有多个敞开的 管状端部20的主体12 ；铸造多个端部嵌入件18，多个端部嵌入件18包括一体铸造的安装 垫22 ；将端部嵌入件18装配至主体12的敞开的管状端部20中；将鹅颈球体容纳器16装 配至主体12 ；将包括端部嵌入件18和鹅颈球体容纳器16的主体12装配至皮卡车箱36之 下的皮卡车架，并将鹅颈对接口 38与鹅颈球体容纳器16对齐，将支座对接口 40与安装垫 22对齐；通过将备用轮容纳器支座46固定至安装垫22，将备用轮容纳器支座46选择性地 连接至皮卡车箱36，或通过将鹅颈快速连接容纳器球体44固定至鹅颈球体容纳器16，将鹅 颈快速连接容纳器球体44连接至皮卡车箱36。虽然已经说明和描述了本发明的实施例，但不意味着这些实施例说明和描述了本 发明的所有可能的形式。相反，本说明书中使用的文字为描述性而非限制性文字，并且应当 理解在不脱离本发明的精神和范围的情况下可进行各种改变。
权利要求
一种用于将备用轮挂车栓钩或鹅颈挂车栓钩连接至皮卡车箱的装置，该装置包括主体，具有中心部分和多个管状端部；多个端部嵌入件，每个端部嵌入件容纳于所述多个管状端部的一个管状端部中，并被连接至所述皮卡车箱之下的至少一个皮卡车架纵梁；鹅颈球体容纳器，连接至所述主体的中心部分并与皮卡车箱中的鹅颈对接口对齐，其中，鹅颈球体被选择性地连接至所述鹅颈球体容纳器；多个安装垫，一体地形成为所述端部嵌入件的一部分，所述多个安装垫与所述皮卡车箱中相应的多个支座对接口对齐；备用轮容纳器支座，装配至所述安装垫，其中，所述挂车栓钩中的一个被选择性地连接至所述皮卡车箱，所述鹅颈挂车栓钩被连接至鹅颈球体或所述备用轮挂车栓钩被连接至所述备用轮容纳器支座。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述备用轮容纳器支座通过所述支座对接口被选 择性地连接至所述多个安装垫，其中，当所述备用轮容纳器支座没有连接至所述多个安装 垫时，所述皮卡车箱是没有阻碍的。
3.如权利要求1所述的装置，其中，所述多个安装垫被横向设置在所述中心部分的外侧。
4.如权利要求1所述的装置，其中，所述主体呈H形，其中，所述鹅颈球体容纳器被连接 至所述H形主体部分的交叉杆。
5.如权利要求1所述的装置，其中，所述鹅颈球体容纳器为快速连接容纳器。
6.如权利要求1所述的装置，还包括备用轮容纳器支座，该备用轮容纳器支座通过所 述支座对接口被选择性地连接至所述多个安装垫，其中，所述备用轮容纳器支座具有多个 四分之一转锁止销，每个四分之一转锁止销固定至所述多个安装垫的一个安装垫。
7.如权利要求1所述的装置，其中，所述多个端部嵌入件容纳紧固件，该紧固件将所述 端部嵌入件连接至至少一个车架纵梁。
8.如权利要求1所述的装置，其中，所述主体具有由所述主体的中心部分相互连接的 前横杆部分和后横杆部分，其中，包括一体地形成的安装垫的两个端部嵌入件容纳于所述 前横杆部分的端部中，并且包括一体地形成的安装垫的两个端部嵌入件容纳于所述后横杆 部分的端部中。
9.一种用于将挂车连接至皮卡车箱的一体支撑结构，该一体支撑结构包括 主体，设置在所述皮卡车箱之下；多个端部嵌入件，连接至所述主体，其中，每个端部嵌入件具有一体地形成为所述端部 嵌入件的一部分的安装垫；备用轮容纳器支座，选择性地固定至所述安装垫；鹅颈挂车栓钩，选择性地固定至鹅颈球体容纳器，该鹅颈球体容纳器被连接至所述主体，其中，所述挂车被连接至鹅颈挂车栓钩或备用轮容纳器支座。
10.如权利要求9所述的一体支撑结构，其中，所述备用轮容纳器支座通过所述皮卡车 箱中的相应的支座对接口连接至所述安装垫。
11.如权利要求9所述的一体支撑结构，其中，所述主体呈H形，其中，每个端部嵌入件被连接至所述H形主体部分的一个端部。
12.如权利要求9所述的一体支撑结构，其中，所述主体呈H形，其中，所述鹅颈球体容 纳器被连接至所述H形主体部分的交叉杆。
13.如权利要求9所述的一体支撑结构，其中，所述端部嵌入件被连接至所述主体的相 对的外侧端，并被连接至所述皮卡车箱的至少一个车架纵梁。
14.如权利要求9所述的一体支撑结构，其中，所述主体具有由所述主体的中心部分相 互连接的前横杆部分和后横杆部分，其中，两个端部嵌入件被装配至所述前横杆部分，并且 两个端部嵌入件被装配至所述后横杆部分的端部。
15.一种制造一体支撑结构的方法，该一体支撑结构用于将备用轮挂车栓钩或鹅颈挂 车栓钩连接至皮卡车箱，所述方法包括提供具有多个敞开的管状端部的主体；铸造多个端部嵌入件，所述多个端部嵌入件包括一体铸造的安装垫；将所述端部嵌入件装配至所述主体的敞开的管状端部中；将鹅颈球体容纳器装配至所述主体；将包括所述端部嵌入件和鹅颈球体容纳器的所述主体装配至所述皮卡车箱之下的皮 卡车架，并将鹅颈对接口与所述鹅颈球体容纳器对齐，将支座对接口与所述安装垫对齐；通过将备用轮容纳器支座固定至所述安装垫，将所述备用轮容纳器支座选择性地连接 至所述皮卡车箱，或通过将鹅颈球体固定至所述鹅颈球体容纳器，将所述鹅颈球体连接至 所述皮卡车箱。
全文摘要
本发明提供一种备用轮挂车栓钩或鹅颈挂车栓钩的一体支撑结构及其方法，该一体支撑结构用于将备用轮挂车栓钩或鹅颈挂车栓钩连接至皮卡车箱。所述一体支撑结构包括H形主体，该H形主体连接至所述皮卡车箱之下的至少一个皮卡车架纵梁。鹅颈球体容纳器被连接至所述主体的中心部分并与所述皮卡车箱中的鹅颈对接口对齐。多个安装垫被一体地形成为装配至所述主体的多个端部嵌入件的一部分。
文档编号B60D1/48GK101927670SQ20101021130
公开日2010年12月29日 申请日期2010年6月22日 优先权日2009年6月23日
发明者肖恩·威瑟斯 申请人:福特全球技术公司