铸铁挂车接头的制作方法
【专利摘要】本发明提供了回转式铸铁摆动挂车接头。挂车接头具有安装支架、铸铁联接器支撑体和铸铁联接器主体。铸铁联接器主体包括枢转臂、联接器和由单次铸造整体形成的夹具。铸铁联接器主体被安装支架和铸铁联接器支撑体可枢转地支撑。
【专利说明】铸铁挂车接头
【技术领域】
[0001]本发明主要涉及挂车接头(gladhand)，并且更具体地是回转式铸铁挂车接头。
【背景技术】
[0002]一些重卡由牵引车和串联联接至牵引车尾部的一个或更多挂车组成。一般地，挂车在其车轮上提供有空气制动器。空气制动器需要从牵引车驾驶室内的空气压缩机延伸至挂车的车轮制动器的空气管路连接。通常，牵引车和挂车能够使作为模块化单元互换，使得一队牵引车驾驶室和一队挂车能够可交换地使用。
[0003]为了便于互换，牵引车和挂车用连接装置是标准的。汽车工程师协会(SAE)标准J318已经用于为车辆上制动管路的联接器半部提供标准的目的，所述联接器半部是与另一车辆的制动管路上的联接器半部完全相同并且是可兼容的。因此，SAE标准J318尤其专门用于汽车空气制动管路联接器(也被称为挂车接头(gladhand))。另外，J318标准为挂车接头式空气管路联接器提供了设计、互换性尺寸、测试程序、性能要求以及最小标识，挂车接头式空气管路联接器在卡车、卡车-牵引车、挂车和搬运车被联接以作为一个单元组合地运行时被用来连接这些车辆的制动系统。SAE标准J318通过引用被并入本文。
[0004]标准的挂车接头适合于作用为被称为服务(信号)和紧急软管的两个高压空气制动软管的快速装卸接头。完整的挂车接头连接由一对基本完全相同的挂车接头组成。通过一个相对于另一个转动直至到达某种程度的停止或锁紧，面抵靠的挂车接头完全配合。挂车接头的使用提供了一种用于在例如挂车的空气制动器与卡车驾驶室的泵之间建立气动连通的手段。
[0005]通常，挂车接头包括联接器和夹具。一般地，联接器在一端具有扇状凸缘并且在相对端具有开口。开口通向在联接器的表面上的第二开口处结束的内部空气沟槽。一般地，表面上的开口被弹性构件围绕。当通过在一个挂车接头上转动另一个挂车接头使两个面抵靠的挂车接头完全配合时，其各自的弹性构件抵靠在一起，同时一个挂车接头的夹具被锁入到另一的凸缘内，并且反之亦然。一般地，挂车接头的主体由铝制成。
[0006]挂车接头的夹具常常由薄件的粉末涂覆钢板制成，以便在两个挂车接头配合时提供一些柔性。通常，夹具通过一对间隔开的螺栓和螺母附接至联接器。然而，由于挂车接头频繁的联接以及分离，薄件的粉末涂覆钢板易于很快磨损，或可能弯曲偏离其期望位置。这可能导致在两个挂车接头配合时的空气泄露。另外，将夹具保持至联接器的成对的螺栓和对应的螺母可能随着时间的推移而松弛，这进而也能通过由挂车接头的配合面形成的密封允许空气泄露。
[0007]一些挂车接头包括安装支架，以允许挂车接头被安装至牵引车或挂车。一般地，支架被安装为以便接近与牵引车或挂车关联的空气制动软管。为了便于使这种类型的挂车接头与另一挂车接头联接，挂车接头可被设计为能沿被支架支撑的轴线摆动(即，枢转)。为了防止配合空气软管在枢转挂车接头时被损坏，配合空气软管在其配合端处提供有活旋配件。然而，在配合空气软管中提供的活旋配件趋向于具有比较差的质量，从而导致制动系统中的频繁的空气泄露。
[0008]因此，存在对改良的挂车接头的需要，所述改良的挂车接头包括用于增加挂车接头的预期寿命的耐用夹具。另外，存在对改良的回转式挂车接头的需要，所述改良的回转式挂车接头不需要通过活旋配件使用空气软管，以便减轻在空气软管与挂车接头之间的连接处的泄露，并且由此改善总的气动制动系统的完整性。
【发明内容】
[0009]提供了回转式铸铁摆动挂车接头。作为一个示例，回转式铸铁摆动挂车接头包含安装支架、铸铁联接器支撑体和铸铁联接器主体。铸铁联接器主体包括枢转臂、联接器、夹具和由单次铸造(single casting)整体形成的凸缘。铸铁联接器主体被安装支架和铸铁联接器支撑体可枢转地支撑。
[0010]安装支架优选具有带有挡块的止动臂。联接器支撑体优选被刚性地安装至安装支架。联接器主体优选具有枢转臂、联接器、夹具和凸缘，其中枢转臂被枢转地安装在安装支架的延伸部与联接器支撑体之间。联接器优选从枢转臂向外延伸，以便在枢转臂旋转时从第一位置可在一定弧度内摆动。
[0011]气密性通道优选从联接器支撑体中的开口通过联接器支撑体并且通过枢转臂以及联接器延伸至联接器的联接面中的开口。夹具优选被可操作地配置为夹紧配合挂车接头的凸缘。凸缘优选从联接器的一端延伸。枢转臂、联接器、夹具和凸缘由铸铁整体铸造。
[0012]环形弹性密封构件优选围绕联接器的联接面中的开口。当联接器在第一位置时，围绕联接器的联接面中的开口的弹性密封构件紧靠挡块。偏置构件优选将联接器偏置到第一位置。在一个实施例中，偏置构件是螺旋弹簧。螺旋弹簧可以具有第一端和第二端，第一端可以与联接器主体的联接器接合，而第二端可以联接器支撑体接合，偏置元件优选被预加载。
[0013]在一个实施例中，夹具包括球锁。在另一实施例中，凸缘包括带有中心狭槽的肋，当挂车接头相互接合时，该狭槽与配合挂车接头的球锁接合。在另一实施例中，必须使联接器从第一位置旋转，以与配合挂车接头接合。
[0014]在一个实施例中，联接器从第一位置可在多达180°的弧度内摆动。
[0015]在一个实施例中，联接器支撑体包括套筒，并且联接器主体包括圆柱形孔，其尺寸被设计为接收套筒。在另一实施例中，至少一个O形环被置于在联接器支撑体的套筒与联接器主体的圆柱形孔之间。在另一实施例中，塑料环衬套被置于联接器支撑体的套筒与联接器主体的圆柱形孔之间。
[0016]在一个实施例中，挡块还包含密封构件，其从挡块延伸，以便延伸到联接器的联接面中的开口内，并且周向抵靠在环形弹性密封构件上。
[0017]结合通过示例图示说明所公开的发明的各种实施例的附图考虑时，参照以下描述将会更好地理解本发明的另外的方面、目的、期望的特征以及优势。然而，应明确理解，附图仅用于图示说明的目的，并不是意图作为限制本发明的限定。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是示例性挂车接头的前左立体图。[0019]图2是图1的挂车接头的前右立体图。
[0020]图3是图1的挂车接头的另一立体图。
[0021 ]图4是图1的挂车接头前平面图。
[0022]图5是沿线6-6截取的图4的挂车接头的剖面图。
[0023]图6是图5的剖面图的立体图。
[0024]图7是图1的挂车接头的俯视平面图。
[0025]图8是带有支架和部分切开的上部铸件的图1的挂车接头的俯视平面图。
[0026]图9是图1的挂车接头的示例性安装支架的立体图。
【具体实施方式】
[0027]将会参考附图对实施例进行描述。为了便于描述，在一个附图代表元件的参考数字将会在任何其他附图中代表相同的元件。
[0028]结合图1-8对示例挂车接头10进行描述。示例性挂车接头10包含多个区别方面。尽管这些区别方面已经以不同组合的形式并入挂车接头10，但本发明的范围不限于在本文中所描述的挂车接头10。相反，本发明涉及在下面单独以及以不同组合的形式进行描述的挂车接头10的每一个创造性特征。
[0029]图1-3是示例性挂车接头10的立体图。示例性挂车接头10优选包括安装支架
12、联接器支撑体14和联接器主体16。联接器支撑体14和联接器主体16优选由铸铁或另一合适金属铸成。优选选择的金属具有对用于除去道路上冰的盐的良好的耐腐蚀性。铸铁联接器主体16优选包括枢转臂50、联接器52、夹具54和由单次铸造整体形成的联接凸缘76。铸铁联接器主体16由安装支架12和铸铁联接器支撑体14可枢转地支撑。
[0030]参照图9，安装支架12包括底座22、上延伸部18、下延伸部20和止动臂24。这里，上和下仅被用来辅助安装支架12的描述，而不是指示需要支架的特定取向。
[0031]上延伸部18和下延伸部20大体上从底座22垂直延伸，使得上延伸部18和下延伸部20以平行的方式彼此相对。上延伸部18、下延伸部20和底座22形成U形支架，以支撑联接器支撑体14和联接器主体16。上延伸部18包括孔64，其用于枢转支撑联接器主体
16。下延伸部20包括鞍状物21，其用于以与相对的上延伸部18的孔64同轴关系的形式接收联接器支撑体14。
[0032]安装支架12还包括止动臂24，止动臂24在其近端一般从底座22垂直延伸，并且在其远端包括挡块26，挡块26 —般朝向上和下延伸部18、20延伸，使得挡块26与底座22平行且相对。因此，底座22和止动臂24具有J-形结构的横截面。
[0033]挡块26优选包括密封构件30，其具有球截体的形状。密封构件30沿远离底座22的方向延伸。
[0034]底座22优选具有孔28，传统的紧固件可以延伸通过孔28以便将支架12固定至牵引车或挂车。
[0035]为了便于制造，安装支架12优选由冲压并折叠的钢板制成。安装支架12还优选镀黄锌，以便提供耐腐蚀性。也可以使用其他合适的材料系统。同样，安装支架12也可以具有其他合适的结构。
[0036]现在参照图1-8，其中:图4是挂车接头10的前平面图；图5是沿线A-A截取的图4的挂车接头10 ;图6是图5的立体图挂车接头10的剖面图；图7是图1的挂车接头的俯视平面图；以及图8是带有支架和部分切开的上部铸件的图1的挂车接头的俯视平面图。
[0037]联接器支撑体14优选被刚性地安装至安装支架12的下延伸部20。联接器支撑体14可以以任何传统的形式(包括例如螺栓紧固件46)安装至下延伸部20。
[0038]联接器支撑体14优选包含圆柱体部分32，其中圆柱体部分32具有延伸通过其中的通道100，以便为圆柱体部分32提供上部开口 34和下部开口 36。圆柱体部分32优选包含桶状物38、环形套筒40和置于桶状物38与环形套筒40之间的环形凸缘42。桶状物38被布置在形成在下延伸部20的远端中的鞍状物21中，使得通道100的轴线与上延伸部18中的孔64对准。
[0039]在当前的实施例中，联接器支撑体14还包括安装凸耳44，其优选从桶状物38和环形凸缘42延伸。联接器支撑体14优选被制作为铸铁的单一铸件。安装凸耳44用于使联接器支撑体14相对于安装支架12正确定位，使得套筒40的轴线与孔64的轴线对准。安装凸耳44还充当用于将联接器支撑体14安装至挂车接头10的安装支架12的下延伸部20的支座。优选使用螺栓紧固件46将联接器支撑体14安装至下延伸部20。螺栓紧固件46直接拧入在联接器支撑体14的安装凸耳44中提供的螺纹配合孔。因此，联接器支撑体14相对于安装支架12不可旋转。
[0040]可以提供螺栓47延伸通过上延伸部18中的孔19，并拧入在安装凸耳44的对侧上提供的螺纹配合孔。可以在螺栓47上提供管状套筒48，以保护螺栓47的螺纹。螺栓47将结构支撑添加至安装支架12，并帮助以平行布置的形式保持上延伸部18和下延伸部20。
[0041]尽管已经描述了使用螺栓将联接器支撑体14刚性安装至安装支架12，但可以使用用于将联接器支撑体14刚性安装至安装支架12的任何合适的装置。
[0042]因为联接器支撑体14相对于安装支架12保持静止，所以空气软管可以例如经由传统的螺纹配合联接至在联接器支撑体14的下部开口 36中提供的螺纹。因此，活旋配件可以从空气软管中省略，并且能够消除由于在配合空气软管中使用活旋配件引起的空气泄漏问题。
[0043]联接器主体16包含、枢转臂50、从枢转臂50延伸的联接器52、夹具54，凸缘76和空气通道101、102。
[0044]铸铁联接器主体16的枢转臂50枢转地安装在上延伸部18与联接器支撑体14之间。枢转臂50包括具有配合端65的桶状物部分56和与配合端65间隔开的环形凸缘56。枢转臂50还包括圆柱形轴柱62,其从与配合端65相对的枢转臂50的端部延伸。
[0045]参照图3、7和9，圆柱形轴柱62被枢转地支撑在接收轴柱62的孔内，带有用于枢转地接收轴柱62的塑料凸缘衬套66优选置于轴柱62与孔64的周边(其在当前的实施例中对应于圆周)之间，以便在枢转臂50旋转时减小轴柱62与支架12的上延伸部18之间的摩擦。塑料凸缘衬套66包括凸缘元件67，其被设置为使其置于桶状物部分56的端部与上延伸部18之间。凸缘元件67不仅帮助使桶状物部分56与上延伸部18间隔开，而且其阻止桶状物部分56的端部与上延伸部18的侧面之间的金属到金属的接触。凸缘衬套66还可以包括保持件69，其用于特别是在制造过程中将凸缘衬套66保持在孔64内。保持件69的尺寸被设计为使其稍微大于孔64的尺寸，使得在不损伤衬套的情况下可以迫使凸缘衬套66进入孔66内。所选材料的性质应当为使得保持件69在正常操作的情况下会将凸缘衬套66保持在孔64内。用于凸缘衬套66的合适材料包括聚醛树脂热塑性塑料和DELRIN..丨O，但是也可以使用其他合适的材料。
[0046]桶状物56的配合端65包括圆柱形孔71，其尺寸被设计为接收联接器支撑体14的套筒40。塑料环衬套70被布置在圆柱形孔71的壁中提供的环形凹槽68中。在当前的实施例中，环衬套70被设置在配合端65的近端。塑料环衬套70将套筒40与圆柱形孔71的壁同心地间隔开，并且阻止枢转臂50与套筒40之间的金属到金属的接触。塑料衬套70可以由丁腈橡胶或任何其他合适的材料制成。
[0047]两个O-形环81优选置于圆柱形孔71的壁与套筒40之间，以便在联接器支撑体14与枢转安装在其上的联接器主体16之间提供气密性密封。为了保持O-形环81被正确定位，每一个优选被布置在套筒40表面中提供的环形凹槽83中。也可以使用其他的气密性密封装置。
[0048]空气通道101从配合端65延伸通过桶状物部分56，使得其与通道102相交，通道102转而延伸通过联接器52并在联接器52的联接面73处终止。联接面73具有开口 72，当联接器主体16在静止位置时开口 72被定位为与安装支架12的密封构件30相对。开口72优选提供有环形弹性密封件74，当联接器主体16在静止位置时环形弹性密封件74环绕地抵靠密封构件30。密封件74优选包括一对环形凸缘，其用于在开口 72内安装至联接器52。密封件74优选由弹性材料制作，诸如聚氨酯。也可以使用其他合适的材料。
[0049]联接器52优选从枢转臂50向外延伸。随着枢转臂50围绕其轴线旋转，联接器52在一定弧度内摆动。因此，弹性密封件74能够远离密封构件30移动至如下配合位置，在该配合位置时配合挂车接头的环形弹性密封件能够抵靠密封件74，并且两个挂车接头能够紧密配合。在一个实施例中，联接器52能摆动通过多达大约180°的角度。
[0050]联接器52优选具有从联接器52向外延伸的扇状的外凸缘元件76。外凸缘元件76优选提供有凸起的弧形肋78。优选在弧形肋78的大致中部处提供凹槽80。如在下面更充分地描述的，挂车接头10的凸缘76被设计为与另一挂车接头的夹具54接合。
[0051]参照图6，包含通道100、101和102的空气通道(或沟槽)从开口 36通过联接器支撑体14和联接器主体16延伸至其终止的联接面73中的开口 72。因此，挂车接头10使联接能在牵引车与挂车的空气管路系统之间迅速地实现。
[0052]在当前的实施例中，夹具54被整体铸造为联接器主体16整体的一部分。因此，夹具54具有改良的耐久性，并且因此不太可能在相对的挂车接头之间的反复接合与分离的操作过程中损坏。夹具54优选从邻近枢转臂50的位置朝向联接面73延伸。夹具54的至少一部分被布置为与联接器52处于相对的关系，使得联接器52和夹具54形成C形横截面。夹具54的相对部分与联接器52充分间隔开，以便配合的挂车接头的凸缘76可以可旋转地至于其间。
[0053]夹具54优选提供有弧形凹槽82。球锁84优选被提供在弧形凹槽82的大约中部处。球锁84的球由弹簧96偏置，以便延伸到弧形凹槽82内。当配合的挂车接头被联接至挂车接头10时，挂车接头10的弧形凹槽82能与其他挂车接头的凸缘76的弧形肋78接合。另外，由于弹簧96提供的偏置力，当其他挂车接头相对于挂车接头10旋转时，挂车接头10的球锁84的球被偏置为延伸到其他挂车接头的凸缘76的凹槽80内。相反，当另一挂车接头相对于挂车接头10旋转时，其他挂车接头的夹具54将会以相同的方式夹在挂车接头10的凸缘76上。而且，当另一挂车接头相对于挂车接头10旋转时，另一挂车接头的夹具54的球锁84的球将会延伸到挂车接头10的凸缘76的凹口 80内。以相同的方式，当另一挂车接头被连接至挂车接头10时，在正常使用的情况下，通过其各自的密封元件74以及通过在其中对准的开口 72，两个挂车接头将会保持连接。尽管在本文中优选使用球锁84将两个挂车接头牢固地保持在一起，但也可以采用其他的锁紧机构。
[0054]同样参照图8，销86优选被布置在联接器52与夹具54之间，以便在联接过程中防止配合的挂车接头的外凸缘元件76过度旋转。
[0055]在当前的实施例中，夹具54优选与枢转臂50以及联接器52由铸铁整体形成。因为夹具54、枢转臂50和联接器52由铸铁整体形成，所以夹具54、枢转臂50和联接器52 —起形成刚性结构，使得即使在与另一挂车接头反复联接以及分离之后，夹具54和联接器52总是会保持相对恒定的距离。因此，将会明显减少通过配合挂车接头的对接密封件74的空气泄露。
[0056]参照图3，螺旋弹簧88被盘绕在桶状物部分56上，并且被布置在联接器支撑体14的环形凸缘42与联接器主体16的凸缘58之间。螺旋弹簧88具有第一端90和第二端92，其中第一端90环绕联接器52，和第二端92被布置在安装凸耳44上提供的弹簧块94的表面上，使得其朝向挡块26以及其关闭位置偏置联接器52。弹簧88优选被预加载，以便允许弹簧有更长的寿命周期，并且因此允许挂车接头10有更长的预期寿命。本领域技术人员将会理解，也可以采用其他类型的偏置元件或弹簧使联接器52相对于挡块26偏置。
[0057]当挂车接头10与配合的挂车接头分开时，除非被操作者把持，否则弹簧88会自动引起挂车接头10的联接器52移动至其静止位置。在此位置，环形密封件74将会紧靠挡块26的密封构件30。一般而言，由于此接合，空气通道100、101和102以及牵引车的气动系统防止被污染，包括尘埃、碎片、机油等。另外，由于环形密封件74与密封构件30的接合，通过挂车接头的气流在开口 72处终止。
[0058]尽管已经参照优选实施例和具体示例对本发明进行了描述，但本领域技术人员会很容易地认识到，在不违背如在下文中所要求的本发明的精神和范围的情况下，本发明的许多更改和适应性改变是可能的。
【权利要求】
1.一种挂车接头，其包含: 安装支架，其具有带有挡块的止动臂； 联接器支撑体，其被刚性地安装至所述安装支架； 联接器主体，其具有枢转臂、联接器、夹具和凸缘，其中所述枢转臂被枢转地安装在所述安装支架的延伸部与所述联接器支撑体之间，其中所述联接器从所述枢转臂向外延伸，以便在所述枢转臂旋转时能够从第一位置在一定弧度内摆动，其中气密性通道从所述联接器支撑体中的开口通过所述联接器支撑体并且通过所述枢转臂以及联接器延伸至所述联接器的联接面中的开口，其中所述夹具被可操作地配置为夹紧配合的挂车接头的凸缘，其中所述凸缘从所述联接器的一端延伸，并且其中所述枢转臂、所述联接器、所述夹具和所述凸缘由铸铁整体铸成； 环形弹性密封构件，其围绕所述联接器的所述联接面的所述开口，其中当所述联接器在所述第一位置时，围绕所述联接器的所述联接面的所述开口的所述弹性密封构件抵靠所述挡块； 偏置构件，其将所述联接器偏置到所述第一位置。
2.根据权利要求1所述的挂车接头，其中所述夹具包括球锁。
3.根据权利要求2所述的挂车接头，其中所述凸缘包括带有中心狭槽的肋，当所述挂车接头相互接合时，所述狭槽与所述配合挂车接头的球锁接合。
4.根据权利要求3所述的挂车接头，其中为了与所述配合的挂车接头接合，所述联接器须从所述第一位置旋转。
5.根据权利要求1所述的挂车接头，其中所述联接器能够从所述第一位置在多达180°的弧度内摆动。
6.根据权利要求1所述的挂车接头，其中所述偏置构件包含螺旋弹簧。
7.根据权利要求6所述的挂车接头，其中所述螺旋弹簧具有第一端和第二端，所述第一端与所述所述联接器主体的联接器接合，而所述第二端与所述联接器支撑体接合。
8.根据权利要求6或7所述的挂车接头，其中所述偏置构件被预加载。
9.根据权利要求1所述的挂车接头，其中所述联接器支撑体包括套筒，并且其中所述联接器主体包括圆柱形孔，其尺寸被设计为接收所述套筒。
10.根据权利要求9所述的挂车接头，其还包含至少一个O形环，其被置于在所述联接器支撑体的所述套筒与所述联接器主体的所述圆柱形孔之间。
11.根据权利要求10所述的挂车接头，其还包含塑料环衬套，其被置于所述联接器支撑体的所述套筒与所述联接器主体的所述圆柱形孔之间。
12.根据权利要求1所述的挂车接头，其中所述挡块还包含密封构件，其从所述挡块延伸，以便延伸到所述联接器的所述联接面中的所述开口内，并且周向抵靠在所述环形弹性密封构件上。
【文档编号】F16L3/00GK103492777SQ201280017221
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年2月3日 优先权日:2011年2月4日
【发明者】O·A·普鲁磁, Z·郭, T·D·彼得森 申请人:R.A.菲利普斯工业公司