СОЕДИНИТЕЛЬ ПРИЦЕПА
TRAILER CONNECTOR

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к соединению между транспортным средством и прицепом.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Когда транспортное средство тянет прицеп, оно должно находиться на двусторонней электронной связи с прицепом, чтобы, среди прочего, (a) принимать показания датчиков с прицепа, и (b) командовать прицепу приводить в действие различные компоненты прицепа. Например, транспортное средство может командовать прицепу включать сигнал поворота или применять тормоза. Двусторонняя электронная связь осуществляется через соединение, которое связывает или соединяет провода, идущие из транспортного средства, с проводами, идущими из прицепа. Соединители согласно предшествующему уровню техники (a) являются сложными в соединении, (b) подвержены отсоединению, когда транспортное средство перемещается относительно прицепа (например, когда транспортное средство наезжает на кочку).
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Решение предложено в форме соединительного узла, содержащего держатель штифтов, содержащий электрические штифты и первые щели, приемник штифтов, содержащий щели для штифтов и вторые и третьи щели, корпус, содержащий четвертые щели, первые стабилизаторы, расположенные в первых и вторых щелях, вторые стабилизаторы, расположенные в третьих и четвертых щелях, при этом каждый стабилизатор содержит пружину и закрытую головку, и электрические штифты расположены в щелях для штифтов.
Первые щели предпочтительно выполнены цилиндрическими, а вторые щели - почкообразными.
Третьи щели предпочтительно выполнены почкообразными, а четвертые щели – цилиндрическими.
Каждая пружина предпочтительно закреплена с помощью одной из закрытых головок, и закрытые головки выполнены сферическими.
Корпус предпочтительно представляет собой чашку, образующую центральную полость, и приемник штифтов по меньшей мере частично расположен в центральной полости.
Приемник штифтов предпочтительно выполнен с возможностью вращения и продольного скольжения внутри центральной полости.
Первые и вторые стабилизаторы предпочтительно противодействуют продольному перемещению приемника штифтов внутри центральной полости.
Чашка предпочтительно содержит основание, горлышко, и чашу, при этом горлышко уже, чем основание и чем чаша.
Узел предпочтительно дополнительно содержит крышку, расположенную над держателем штифтов, при этом крышка содержит множество мачт.
Крышка предпочтительно содержит первое отверстие для проводов, а держатель штифтов содержит второе отверстие для проводов, и отверстия для проводов выровнены.
Крышка предпочтительно по меньшей мере частично вмещает держатель штифтов.
Количество первых щелей, количество вторых щелей и количество первых стабилизаторов предпочтительно равны друг другу.
Чашка предпочтительно содержит выступ, который предотвращает выход приемника штифтов из центральной полости.
Держатель штифтов предпочтительно прикреплен к транспортному средству, а корпус – к прицепу.
Самая верхняя поверхность держателя штифтов предпочтительно выполнена куполообразной.
Узел предпочтительно дополнительно содержит первые провода, продолжающиеся через корпус и в приемник штифтов.
Узел предпочтительно дополнительно содержит вторые провода, продолжающиеся через держатель штифтов.
Каждый из первых проводов предпочтительно находится в связи с по меньшей мере одним из вторых проводов через электрические штифты.
Вторые щели и третьи щели предпочтительно имеют такой размер, чтобы обеспечить вращение приемника штифтов относительно первого и второго стабилизаторов.
Вращение приемника штифтов относительно первых и вторых стабилизаторов предпочтительно не сжимает и не натягивает ни один из первых и вторых стабилизаторов.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для лучшего понимания изобретения, может быть сделана ссылка на варианты осуществления, показанные на следующих чертежах. Компоненты на чертежах не обязательно изображены в масштабе, и связанные элементы могут быть опущены, или, в некоторых примерах, пропорции могут быть увеличены, с тем чтобы подчеркнуть и ясно проиллюстрировать новейшие признаки, описанные в материалах настоящей заявки. Кроме того, компоненты системы могут быть скомпонованы по-разному, как известно в данной области техники. Более того, на чертежах, одинаковые ссылочные позиции обозначают соответствующие части на всем протяжении нескольких изображений.
Фигура 1a представляет собой вид в перспективе целого соединительного узла.
Фигура 1b представляет собой вид сбоку в горизонтальной проекции целого соединительного узла.
Фигура 1c представляет собой вид сбоку в горизонтальной проекции целого соединительного узла.
Фигура 1d представляет собой вид сверху в горизонтальной проекции целого соединительного узла.
Фигура 1e представляет собой вид сбоку в горизонтальной проекции целого соединительного узла.
Фигура 2 представляет собой вид сбоку в поперечном разрезе целого соединительного узла. Поперечная штриховка была удалена, чтобы лучше иллюстрировать признаки изобретения.
Фигура 3a представляет собой вид в перспективе части соединительного узла.
Фигура 3b представляет собой вид сверху в горизонтальной проекции части соединительного узла.
Фигура 4 представляет собой вид сбоку в поперечном разрезе части соединительного узла.
Фигура 5 представляет собой покомпонентный вид в перспективе целого соединительного узла. Фигура 5 включает в себя вид спереди в перспективе приемника штифтов.
Фигура 6 представляет собой вид в перспективе в поперечном разрезе соединительного узла, соединенного с транспортным средством, сцепного устройства для прицепа транспортного средства и прицепа. Некоторые элементы соединительного узла (например, штифты) были удалены для ясности.
Фигура 7 представляет собой вид сзади в перспективе приемника штифтов.
Фигура 8 представляет собой вид в перспективе держателя штифтов.
Фигура 9 представляет собой вид в перспективе стабилизатора.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРИВЕДЕННЫХ В КАЧЕСТВЕ ПРИМЕРА ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Несмотря на то, что изобретение может быть осуществлено в различных формах, на чертежах показаны и в дальнейшем будут описаны некоторые приведенные в качестве примера и неограничивающие варианты осуществления, с пониманием того, что настоящее изобретение рассматривается в качестве примера и не ограничено проиллюстрированными конкретными вариантами осуществления.
В этой заявке, подразумевается, что разделительные союзы также включают соединительные союзы. Использование определенных или неопределенных артиклей не указывает на количество элементов. В частности, подразумевается, что ссылка на определенный объект или неопределенный объект также предназначена для того, чтобы обозначать один из возможного множества таких элементов. Кроме того, альтернатива «или» может быть использована, чтобы передавать элементы, которые присутствуют одновременно, в качестве одного из вариантов, и являются взаимоисключающими альтернативами, в качестве другого варианта. Другими словами, альтернатива «или» должна пониматься, чтобы включать в себя «и/или», в качестве одного из вариантов, и «либо/либо» в качестве другого варианта.
Фигура 6 - вид в поперечном разрезе соединителя 10, соединенного как с прицепом 200, так и с транспортным средством 300. Следует отметить, что фигура 6 не показывает некоторые элементы соединителя 10, для ясности. Транспортное средство 300 включает в себя сцепное устройство 100 для прицепа.
Сцепное устройство 100 для прицепа включает в себя фиксатор 110. Фиксатор 110 механически закрепляет прицеп 200 на транспортном средстве 300. Фиксатор 110 обеспечивает возможность вращения транспортного средства 300 относительно прицепа 200. Первый конец 111 фиксатора 110 выступает через отверстие, образованное в сцепном устройстве для прицепа. Второй конец 112 фиксатора либо (a) закреплен на прицепе 200, либо (b) закреплен на стороне соединителя 10 (и, в частности, стороне сферической части 73 чашки 70). Если второй конец 112 фиксатора 110 закрепляется на стороне соединителя, тогда сцепное устройство 100 для прицепа и/или фиксатор 110 включает в себя узел, пригодный для избирательного присоединения второго конца 112 фиксатора к чашке 70.
Согласно некоторым вариантам осуществления, соединитель 10 служит в качестве основного механического соединения между прицепом 200 и транспортным средством 300. Согласно этим вариантам осуществления, фиксатор 110 может отсутствовать.
Согласно некоторым из вышеописанных вариантов осуществления, транспортное средство 300, сцепное устройство 100 для прицепа, крышка 20, держатель 30 штифтов, первые стабилизаторы 40 и приемник 50 штифтов вращаются как единый узел относительно вторых стабилизаторов 60, крышки 70 и прицепа 200.
Соединитель 10 выполнен с возможностью обеспечивать электрическое соединение между прицепом 200 и транспортным средством 300, в то время как задвижка 110 удерживает прицеп 200 и транспортное средство 300 механически закрепленными. Если второй конец 112 задвижки 110 прикреплен к соединителю 10, тогда крышка переносит механическую силу с задвижки 110 на прицеп 200.
Фигура 5 - покомпонентный вид в перспективе соединителя 10. Соединитель 10 включает в себя крышку 20, держатель 30 штифтов, множество первых стабилизаторов 40, приемник 50 штифтов, множество вторых стабилизаторов 60 и чашку 70. Провода (не показаны), соединенные с транспортным средством 300, проложены через крышку и электрически сообщаются со штифтами 32 держателя 30 штифтов. Штифты 32 держателя 30 штифтов электрически сообщаются с концевыми выводами (не отмечены), расположенными в нижних частях щелей 56 для штифтов. Концевые выводы щелей 56 для штифтов электрически сообщаются с проводами, продолжающимися через приемник 50 штифтов и чашку 70. Эти провода электрически сообщаются с прицепом 200.
Крышка 20 является цилиндрической, включает в себя мачты 22 и определяет первую щель 21 для проводов. Как показано на фигуре 6, мачты 22 продолжаются через мачтовые углубления, определенные в сцепном устройстве 100 для прицепа. Крышка 20 принимает провода, соединенные с транспортным средством 300, через отверстия, определенные в центре мачт 22, и или через щель 21 для проводов. Согласно некоторым из вариантов осуществления, мачты 22 выравнивают крышку 20 относительно сцепного устройства 100 для прицепа. Иными словами, мачтовые углубления, определенные в сцепном устройстве 100 для прицепа, имеют такой размер и выполнены так, чтобы принимать обе мачты 22, только когда крышка 20 правильно выровнена. Каждая из мачт 22 радиально удалена на одинаковое расстояние от центральной линии 400. Каждая из мачт 22 также расположена диаметрально напротив другой мачты через центральную линию 400.
Как показано на фигурах 2, 5 и 8, держатель 30 штифтов определяет вторую щель 31 для проводов. Вторая щель 31 позволяет проводам, продолжающимся через первую щель для проводов, достигать внутренней области держателя 30 штифтов. Держатель 30 штифтов включает в себя множество штифтов 32, продолжающихся из плоской первой поверхности 34. Держатель 30 штифтов определяет множество первых щелей 33 для стабилизаторов. Держатель 30 штифтов включает в себя кольцеобразную вторую поверхность 35, продолжающуюся от плоской первой поверхности до достижения кольцеобразной третьей поверхности 36. Кольцеобразная третья поверхность 36 встречается с четвертой поверхностью 37 вдоль круговой кромки. Кольцеобразная четвертая поверхность 37 встречается с изогнутой верхней поверхностью 38 вдоль кромки. Изогнутая верхняя поверхность 38 определяет вторую щель 31 для проводов.
Изогнутая верхняя поверхность 38 дополнительно определяет куполообразную внутреннюю полость 39. Куполообразная внутренняя полость 39 включает в себя точки прикрепления для проводов, идущих из транспортного средства 300. Точки прикрепления обеспечивают двустороннюю электрическую связь между проводами и штифтами 32. Точки прикрепления могут являться спайками. Каждый провод электрически сообщается с одним штифтом 32.
Как показано на фигуре 1e, наружная часть крышки 20 включает в себя изогнутую верхнюю поверхность 23, которая определяет щель 21 для проводов и через которую продолжаются мачты 22. Наружная часть крышки 20 включает в себя цилиндрическую нижнюю поверхность 24. Как показано на фигуре 2, крышке 20 определяет куполообразную внутреннюю полость для держателя штифтов (не отмечена), имеющую такой размер, чтобы принимать держатель 30 штифтов. Как показано на фигуре 2, следующие внутренние поверхности крышки 20 по меньшей мере частично определяют куполообразную внутреннюю полость для держателя штифтов: (a) изогнутая верхняя поверхность 25; (b) кольцеобразная промежуточная поверхность 26, встречающая изогнутую верхнюю поверхность 25 вдоль круговой кромки; (c) кольцеобразная нижняя промежуточная поверхность 27, встречающая кольцеобразную промежуточную поверхность 26 вдоль круговой кромки; (d) кольцеобразная нижняя поверхность 28, встречающая кольцеобразную нижнюю промежуточную поверхность 27 вдоль круговой кромки.
Как показано на фигуре 2, крышка 20 удерживает держатель 30 штифтов на месте. Поверхность 25 крышки контактирует с поверхностью 38 держателя штифтов. Поверхность 26 крышки контактирует с поверхностью 37 держателя штифтов. Поверхность 27 крышки контактирует с поверхностью 36 держателя штифтов. Поверхность 28 крышки контактирует с поверхностью 35 держателя штифтов. Таким образом, стоит отметить, что крышка 20 включает в себя выступающий внутрь выступ, а держатель 30 включает в себя выступающее наружу плечо, которое контактирует с и сидит на выступающем внутрь выступе.
Как показано на фигурах 5 и 9, каждая из множества первых стабилизаторов 40 включает в себя пружину или смещающий элемент 41 и головку 42. Головка 42 может являться сферической. Один конец каждой пружины 41 прикреплен к держателю 30 штифтов в конце соответствующей щели 33 для стабилизатора. Каждая головка 42 имеет такой размер и выполнена так, чтобы скользить в одной верхней щели 55 для головки, образованной в приемнике 50 штифтов. Первые стабилизаторы 40 одинаково радиально удалены от центральной линии 400. Каждый первый стабилизатор 40 отделен от соседнего стабилизатора 40 на 90 градусов.
Как показано на фигурах 2 и 6, крышка 20, держатель 30 штифтов и первые стабилизаторы 40 постоянно прикреплены к сцепному устройству 100 для прицепа. Сцепное устройство 100 для прицепа включает в себя изогнутую часть 120, которая контактирует и сливается по меньшей мере с частью поверхности 23 крышки 20. Крышка 70, вторые стабилизаторы 60 и приемник 50 штифтов постоянно прикреплены к прицепу 200. Несмотря на то, что приемник 50 штифтов постоянно прикреплено к прицепу 200, приемник 50 штифтов является плавающим и, таким образом, может (a) вращаться в чашке 70 вокруг центральной линии 400 и продольно скользить в чашке 70 вдоль центральной линии 400. Когда транспортное средство 300 не сцеплено с прицепом 200, штифты 32 и первые стабилизаторы выступают из или свисают с держателя 38 штифтов внутри сцепного устройства 120 для прицепа. Таким образом, колпак (не показан) может быть соединен со сцепным устройством для прицепа и/или крышкой 20 и/или держателем 30 штифтов. Колпак может включать в себя некоторые или все из элементов приемника 50 штифтов, и, таким образом, выполнен, чтобы покрывать штифты 32 и сжимать первые стабилизаторы 40.
Как показано на фигурах 2 и 5, приемник 50 штифтов по меньшей мере частично сидит внутри чашки 70. Будучи посаженным в чашку 70, приемник 50 штифтов выполнен с возможностью вращения внутри чашки 70 вокруг центральной линии 400 и выполнено с возможностью продольно скользить вдоль центральной линии 400. Приемник 50 штифтов образует щели 56 для штифтов, верхние щели 55 для головок, нижние щели 57 для головок, и центральную полость 58. Верхние щели 55 для головок выполнены почкообразными с плоскими нижними частями. Головки 42 первых стабилизаторов 40 прижаты к плоским нижним частям. Нижние щели 57 для головок выполнены почкообразными с плоскими верхними частями. Нижние щели 57 для головок принимают вторые стабилизаторы 60. Вторые стабилизаторы 60 прижаты к плоским верхним частям нижних щелей 57 для головок.
Верхние щели 55 для головок обеспечивают возможность кругового перемещения (вокруг центральной линии 400) первых стабилизаторов 40 относительно приемника 50 штифтов. Нижние щели 57 для головок обеспечивают возможность кругового перемещения (вокруг центральной линии 400) вторых стабилизаторов 60 относительно приемника 50 штифтов. Следует отметить, что, в то время как показаны четыре верхние щели 55 для головок и четыре нижние щели 57 для головок, может быть обеспечено больше или меньше щелей для головок. В частности, каждая из верхних и нижних щелей 55, 57 для головок может являться одиночным непрерывным круговым желобком, продолжающимся по всей окружности.
Как показано на фигуре 5, одна опорная окружность вокруг центральной линии 400 пересекает все верхние щели 55 для головок. Одна опорная окружность вокруг центральной линии 400 пересекает все щели 56 для штифтов. Одна опорная окружность вокруг центральной линии 400 пересекает все нижние щели 57 для головок.
Как показано на фигуре 5, приемник 50 штифтов включает в себя первую в целом плоскую поверхность 54, которая определяет верхние щели 55 для головок и щели 56 для штифтов, кольцеобразную вторую поверхность 53, встречающую первую в целом плоскую поверхность 54 на круговой кромке, кольцеобразную третью поверхность 52, встречающую кольцеобразную вторую поверхность 53 на круговой кромке, и кольцеобразную четвертую поверхность 51, встречающую кольцеобразную третью поверхность 52 на круговой кромке. Цилиндрический стабилизатор 59 продолжается из плоской нижней поверхности приемника 50 штифтов. Как показано на фигуре 1b, после сборки, круглый зазор 11 по меньшей мере частично отделяет крышку 20 от чашки 70. Приемник 50 штифтов, и, более конкретно, поверхность 53 приемника 50 штифтов, можно увидеть через круглый зазор 11.
Провода, идущие из прицепа 200 и через чашку 70, принимаются в центральную полость 58. Каждый из проводов соединен с подходящим местоположением (например, посредством пайки) в центральной полости 58. Каждый из проводов, таким образом, электрически сообщается с нижней частью одной щели 56 для штифтов, и, таким образом, с одним штифтом 32.
Как показано на фигурах 2 и 5, вторые стабилизаторы 60 схожи с первыми стабилизаторами 40. Пружины 61 вторых стабилизаторов 60 закреплены на нижних частях щелей 74 для стабилизаторов, определенных в чашке 70. Схожим образом с головками 42 первых стабилизаторов 40, головки 62 вторых стабилизаторов 60 могут свободно перемещаться внутри нижних щелей 57 для головок.
Как показано на фигурах 2 и 5, чашка 70 включает в себя основание 71, которое закреплено на прицепе 200, горлышко 72 и чашу 73. Чаша 73 определяет щели 74 стабилизатора, полость 75 держателя штифтов, полость 76 путей штифтов и отверстие 77 для проводов. Провода, идущие из прицепа 200, проходят через отверстие 77 для проводов, через полость 76 путей штифтов и в центральную полость 58 приемника 50 штифтов. Полость 76 путей штифтов включает в себя куполообразную первую часть 76a, цилиндрическую вторую часть 76b, цилиндрическую третью часть 76c, и кольцеобразную четвертую часть 76d. Кольцеобразная четвертая часть 76d имеет цилиндрическую нижнюю поверхность под нижней поверхностью цилиндрической третьей части 76c.
Чаша 73 включает в себя первую частично сферическую поверхность73, вторую плоскую кольцеобразную поверхность 73b, третью кольцеобразную поверхность 73c, четвертую плоскую кольцеобразную поверхность 73d, и кольцеобразную пятую поверхность 73e.
Как показано на фигуре 2, после сборки, приемник 50 штифтов сидит в полости 75 приемника штифтов. Цилиндрический стабилизатор 59 сидит в кольцеобразной четвертой части 76d. Несмотря на то, что фигура 2 показывает нижнюю часть цилиндрического стабилизатора 59, находящуюся в контакте с нижней поверхностью чашки 70, определяющей кольцеобразную четвертую часть 76d, на практике, кольцеобразная четвертая часть 76d может быть глубже, чтобы обеспечить возможность вертикального перемещения вниз цилиндрического стабилизатора 59.
Как показано на фигурах 2 и 5, противоположные стороны чаши 73, определяющей кольцеобразную четвертую часть 76d, прижаты к цилиндрическому стабилизатору 59. Кольцеобразная пятая поверхность 73e чашки 70 прижата к кольцеобразной четвертой поверхности 51 приемника 50 штифтов. Кольцеобразная поверхность 73d служит в качестве стопора для приемника 50 штифтов и, таким образом, выполнена с возможностью сдерживать стабилизатор (после достаточного перемещения вверх приемника 50 штифтов вдоль центральной линии 400) посредством контакта с кольцеобразной третьей поверхностью 52 приемника 50 штифтов. Третья кольцеобразная поверхность 73c прижата к кольцеобразной второй поверхности 53 приемника 50 штифтов. Чаша 70 может быть заполнена смазкой или смазочным маслом, которое может находиться между поверхностями чаши 70 и соответствующими поверхностями приемника 50 штифтов.
Как отмечалось выше, приемник 50 штифтов выполнен с возможностью (a) вращения внутри чаши 70 вокруг центральной линии 400 и (b) скользить или перемещаться внутри чаши 70 вдоль центральной линии 400. Стабилизаторы 40, 60 противодействуют такому скольжению или перемещению приемника 50 штифтов относительно чаши 70 вдоль центральной линии 400 и, таким образом, выполнены с возможностью повторно устанавливать положение приемника 50 штифтов. Согласно некоторым вариантам осуществления, стабилизаторы 40, 60 не мешают вращению приемника 50 штифтов относительно чаши 70 посредством скольжения в почкообразных щелях 55, 57 во время вращения приемника 50 штифтов относительно чаши 70.
Во время работы, транспортное средство 300 (и, таким образом, сцепное устройство 100) будет выполнять поворот перед прицепом 200. Крышка 20 и держатель 30 штифтов будут поворачиваться вместе с транспортным средством 300. Приемник 50 штифтов, за счет штифтов 32, будет поворачиваться вместе с держателем 30 штифтов и вращаться внутри полости 75 приемника штифтов чашки 70. Так как верхние щели 55 для головок выполнены почкообразными, первые стабилизаторы 40 будут оставаться вертикально выровненными вдоль центральной линии 400. Так как нижние щели 57 для головок выполнены почкообразными, вторые стабилизаторы 60 также будут оставаться вертикально выровненными вдоль центральной линии 400. Таким образом, почкообразные конфигурации щелей 55, 57 предотвращают наклон стабилизаторов относительно центральной линии 400. Такой наклон мог бы повредить стабилизаторы 40, 60.
Во время вращения, тем не менее первые стабилизаторы 40 будут смещаться относительно вторых стабилизаторов 60, так как первые стабилизаторы 40 будут вращаться вместе с транспортным средством 300 и сцепным устройством 200 для прицепа, в то время как вторые стабилизаторы останутся выровненными с прицепом 200. После того, как прицеп 200 полностью выполнит поворот и вернется в положение, параллельное с транспортным средством 300, первые и вторые стабилизаторы 40, 60 вернутся в свои несмещенные положения по фигурам 2 и 5.
Во время работы, транспортное средство 300 будет вертикально смещаться относительно прицепа 200. Более конкретно, когда транспортное средство 300 наезжает на кочку, транспортное средство 300 подскакивает вертикально вверх, в то время как прицеп 200 остается вертикально стабильным. Первые и вторые стабилизаторы 40, 60 выполнены с возможностью поддерживать прочное зацепление между держателем 30 штифтов (который прикреплен к транспортному средству 300) и приемника 50 под штифты (которое прикреплено к прицепу 200), когда транспортное средство 300 смещается вертикально относительно прицепа 200.
Например, когда транспортное средство 300 смещается вертикально вверх относительно прицепа 200, вторые стабилизаторы 60 будут смещать приемник 50 штифтов вертикально вверх (вдоль центральной линии 400), таким образом, поддерживая штифты 32 в прочном контакте с нижними поверхностями щелей 56 для штифтов. Когда транспортное средство 300 смещается вертикально вниз относительно прицепа 200, первые стабилизаторы 40 будут смещать приемник 50 штифтов вертикально вниз, а вторые стабилизаторы 60 будут принимать на себя перемещение вниз, таким образом, предотвращая чрезмерное сжимание (и раскалывание) штифтов 32 на нижних поверхностях щелей 56 для штифтов.