CN101279576A - 铰接式车辆的两铰接车辆部分间的带横摆铰链的铰链 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种处于例如铰接式车辆的两个彼此铰接连接的车辆部分(2，3)之间的铰链(1)，该铰链具有横摆铰链(10)，其中，该横摆铰链(10)包括两个铰链段(11，12)，这些铰链段可绕一个作为垂直轴起作用的夹紧装置(20)转动地彼此相连接，其中，第一铰链段(11)具有U形的嘴状开口(13)，该开口用于在该垂直轴的区域中夹持另一个第二铰链段(12)，其中，在这些铰链段(11，12)之间设置有至少在轴向方向上起作用的滑动装置(16)，其中，该夹紧装置(20)具有用于在这些铰链段(11，12)上产生预压紧力的机构。

Description

铰接式车辆的两铰接车辆部分间的带横摆铰链的铰链
技术领域
本发明涉及一种铰链，该铰链处于例如铰接式车辆的两个彼此铰接连接的车辆部分之间，该铰链具有横摆铰链(Knickgelenk)。
背景技术
可由多个部分耦合的铰接式车辆已由现有技术充分公开。这样一个铰接式车辆的这些部分通过铰接连接装置彼此相耦合。铰接连接装置通过波纹件/折棚覆盖，其中，为了使人员从一个车辆部分转到另一个车辆部分，设置有过渡桥。
众所周知，铰接式列车或铰接式车辆要经受极其不同的运动形式。因此，铰链必须能够不仅接收侧倾运动(Wankbewegung)、俯仰运动(Nickbewegung)而且接收横摆运动(Knickbewegung)。铰链的概念在本发明情况中包括两个车辆部分之间的整个铰接装置。对于侧倾运动理解为这样的运动，在这种运动中，两个车辆部分彼此相对地绕纵轴线扭转。横摆运动是当具有这两个车辆部分的铰接式车辆绕弯道行驶时出现的运动，而俯仰运动则在这种铰接式列车经过凹地或向鼓坡上行驶时产生。
为了通过弯道以及例如为了通过凹地，车辆部分之间已知的铰接连接装置具有横摆铰链和俯仰铰链。俯仰铰链是这样的铰链，该铰链可实现两个车辆部分彼此相对地绕横向于车辆纵轴线的轴线运动。通常，在此提出的俯仰支承/轴承构造成金属橡胶支承。
直到现在，出发点在于，由于相应车辆部分的底盘的固有弹性，侧倾运动由底盘本身接收。对于这种假设之所以存在理由，尤其是因为侧倾角最大为30°。但在此期间已经证实，即使在这样的侧倾角比较小的情况下也有可达35kNm的力矩作用在铰链上或也作用在底盘上。就这点而言不可排除底盘和/或铰链的损坏。尤其是给铰接式列车提供了通过弯道的可能性的横摆铰链也经受强负荷。这通过这种方式来应对，即在横摆铰链的区域中必须安装显著尺寸的滚动轴承，这种滚动轴承最后不仅传递车厢部分之间的半悬挂负载，而且还能够在已经提及的侧倾运动中传递相应出现的力。
在此意义下，现在已经在DE 10 2006 050 210.8中描述将铰链的组成部分的横摆铰链通过用于传递俯仰运动和侧倾运动的铰链装置与其中一个车辆部分相连接。也就是说，铰链包括两个铰链元件，即一个横摆铰链和另一个传递俯仰运动和侧倾运动的铰链元件。通过使这种铰链装置从现在起可传递俯仰运动和侧倾运动，不仅可减小作用在两个车辆部分的底盘上的负荷，而且可减小作用在铰链本身上的负荷。这是因为最后通过横摆铰链仅须传递半悬挂负载和拉力以及小于10kNm的很小的侧倾力矩。因此直到现在，横摆铰链具有显著尺寸的滚动轴承。考虑到作用在横摆轴承上的力由于所使用的铰链结构而从现在起明显地小这个事实，也可使用其它比直到现在所使用的尺寸很大的滚动轴承明显廉价的轴承。
发明内容
就这点而言，根据本发明提出，横摆铰链包括两个铰链段，这些铰链段可绕一个作为垂直轴起作用的夹紧装置转动地彼此相连接，其中，第一铰链段具有U形的嘴状开口，该开口用于在该垂直轴的区域中夹持另一个第二铰链段，其中，在这些铰链段之间设置有至少在轴向方向上、即在铰链轴的方向上起作用的滑动装置，其中，该夹紧装置具有用于在这些铰链段上产生预压紧力的机构。现在在此重要的是，为了传递该横摆铰链的这两个铰链段之间的相对运动而设置有滑动装置。为了保持滑动装置持续地起作用，必要的是，其间存在滑动装置的铰链段彼此相对无间隙地运动。
就这点而言，根据本发明的原理设置有夹紧装置，该夹紧装置具有用于在铰链段上产生预压紧力的机构。由此明显的是，即使当滑动装置随着时间的流逝磨损时通过该预压紧力也持续地保证无间隙。
为了产生预压紧力，具体地现在这样有利地设计，该夹紧装置包括轴套筒和锁紧螺母，其中，该轴套筒与该锁紧螺母通过优选一个螺栓相连接，其中，通过所述优选一个螺栓可将两个铰链段抵抗弹簧装置的力预压紧。轴套筒在此起用于横摆铰链的轴的作用，这两个铰链段绕着该轴彼此相对运动。为了可将相应的压力在轴套筒的轴向方向上施加在铰链段上，根据本发明的另一个特征提出，该轴套筒具有凸缘，该凸缘作用在第一铰链段上，该螺母对应地具有相应的凸缘，该相应的凸缘从另一侧作用在该第一铰链段上。
根据本发明的另一个特征，轴套筒在内壳面上具有环绕的支撑体/支撑肋，该支撑体用于对螺栓的头进行支承。由此使夹紧装置表面与第一铰链段的表面基本上齐平。
现在根据第一实施形式提出，第二铰链段在夹紧装置的区域中在上侧和下侧各具有一个用于接收压盘的圆环状的台阶部(Absatz)，其中，压盘可通过至少一个、出于平衡原因也优选三个在圆周上均匀分布的弹簧装置在朝第一铰链段的方向上压，其中，在压盘与第一铰链段之间设置有滑动装置。通过与弹簧装置相联系的压盘——通过该弹簧装置使压盘在朝滑动装置、例如朝用例如PTFE或类似材料制成的垫片(Anlaufscheibe)的方向上——实现两个铰链段原则上始终无间隙地彼此相连接。也就是说，该装置就这点而言是自动再调节的，这意味着垫片上的磨损通过夹紧装置并且在此特别是通过弹簧装置来补偿。如已经描述的那样，压盘通过弹簧装置在朝第一铰链段的方向上压。弹簧装置在此情况下包括多个在圆周上分布地设置的碟形弹簧组，其中，每个碟形弹簧组尤其是通过导向栓引导。由此实现通过压盘使构造成滑动装置的垫片均匀地承受负荷并且由此均匀地压在第一铰链段上。碟形弹簧组座置在一巢中，其中，该巢位于压盘下方。设置在巢中的导向栓负责引导碟形弹簧组并且使压盘不可转动。
构造成垫片的滑动装置在夹紧装置的轴向方向上传递力。这基本上是由于半悬挂负载(Aufsattellast)引起的力矩，但也有小的侧倾力矩。为了也可传递制动力和加速力，在轴套筒与第二滑动段之间设置有所谓的滑动衬套。该滑动衬套可用与构造成滑动装置的垫片相同的材料制造。
第二实施形式的特征在于，在螺栓与支撑体之间在轴套筒的内壳面上设置有弹簧装置。尤其是构造成碟形弹簧组的弹簧装置使得第一铰链段在该第一铰链段嘴状开口的区域中保持压在第二铰链段上。在此应指出如下：
第一铰链段为了形成嘴状U形开口具体包括上部的铰链段元件和下部的铰链段元件。这两个铰链段元件被螺纹固定在底盘的车架上，其中，事先装配好支承装置。直接紧接于此的是，为了实现两个铰链段之间无间隙，必须通过螺栓和通过碟形弹簧组克服第一铰链段的固有弹性，而当在构成第一铰链段的这些铰链段元件的框架上的铰接是基本上通过刚性连接来进行时这是特别困难的。这里存在第一实施形式相对于第二实施形式的优点，因为在那里第一铰链段的刚性对无间隙没有影响。
此外，也如在第一实施形式中那样，现在在第二变型方案中提出，设置在铰链段之间的滑动装置构造成垫片，其中，在轴套筒与第二铰链段之间也设置有滑动套筒。
两个实施形式变形方案的共同点在于，轴套筒不可扭转地固定在第一铰链段上，这也适用于锁紧螺母。也就是说，由此应保证实际上仅第二铰链段可相对于第一铰链段扭转。
附图说明
下面借助于附图来示例性地对本发明进行详细描述。
图1表示两个车辆部分之间的铰链的总图；
图2表示横摆铰链的第一实施形式；
图3表示横摆铰链的第二实施形式。
具体实施方式
图1示出了两个车辆部分2、3之间的铰链1。铰链1具体包括用10标记的横摆铰链和设置在横摆铰链与车辆部分2之间的俯仰/侧倾支承/轴承30。横摆铰链10通过框架40连接到车辆部分3，其中，在横摆铰链10与框架40之间设置有阻尼器50。横摆铰链绕轴线60转动。
现在，本发明的主题是构造横摆铰链10。在根据图2和图3的两个变型方案中，横摆铰链10包括第一铰链段11和第二铰链段12。第一铰链段11具有U形的嘴状开口13，该开口用于接收另一个第二铰链段12。第一铰链段11包括两个铰链段元件11a和11b，这些铰链段元件各通过螺纹件(未示出)固定在框架40上。
为了连接两个铰链段11、12现设置有用20标记的夹紧装置，该夹紧装置也构成转动或铰链轴。用20标记的夹紧装置包括轴套筒21和锁紧螺母22，其中，轴套筒21与锁紧螺母22通过螺栓23形成连接。轴套筒21和锁紧螺母22都各具有一个凸缘21a、22a，锁紧螺母和轴套筒都各以所述凸缘支撑在铰链段11的下侧和上侧上，这从图2中而且从图3中均可看出。轴套筒21和锁紧螺母22通过销21b、22b不可转动地固定在铰链段11上。由此要保证相对运动实际上仅在两个铰链段11、12之间发生。
为了使螺栓23与锁紧螺母22相连接，轴套筒在其内壳面上具有环绕的支撑体或者支撑肋21c，螺栓23的头支撑在该支撑体上。在第二滑动段12的端面与轴套筒21之间设置有滑动衬套24。该滑动衬套24传递车辆起步和制动时的加速力和制动力。
在根据图2的实施形式中，现在，不仅为了传递半悬挂负载以及小的侧倾力矩，而且为了可实现两个铰链段11、12彼此间相对的转动运动，下面提出：第二铰链段12具有圆环状的台阶部/缩入部14。在该圆环状的台阶部14中支承着用15标记的压盘。例如用PTFE制成的垫片(Anlaufscheibe)16位于该压盘上面，该垫片起滑动装置的作用，该滑动装置固定在铰链段11的嘴状开口的内面上。在压盘15下方设置有多个用于接收各个碟形弹簧组18的、在圆周上分布地设置的巢状的凹槽17。这些碟形弹簧组18各通过一个导向栓19引导，通过这些碟形弹簧组将压盘15与贴靠在其上的垫片压在铰链段11上的垫片10上，这直接从图2中看出。就这点而言，通过碟形弹簧组使得在两个铰链段11、12之间始终形成无间隙的但彼此相对可转动的连接。
根据图3的实施形式与根据图2的实施形式的区别在于，图3中预压紧力通过处于螺栓23的头与支撑体21c之间的碟形弹簧组27保持。
此外成立的是，图2和图3中的相同对象的参考标号保持相同。

Claims (18)

1. 一种处于例如铰接式车辆的两个彼此铰接连接的车辆部分(2，3)之间的铰链(1)，该铰链具有横摆铰链(10)，其中，该横摆铰链(10)包括两个铰链段(11，12)，这些铰链段可绕一个作为垂直轴起作用的夹紧装置(20)转动地彼此相连接，其中，第一铰链段(11)具有U形的嘴状开口(13)，该开口用于在该垂直轴的区域中夹持另一个第二铰链段(12)，其中，在这些铰链段(11，12)之间设置有至少在轴向方向上起作用的滑动装置(16)，其中，该夹紧装置(20)具有用于在这些铰链段(11，12)上产生预压紧力的机构。
2. 根据权利要求1的铰链，其特征在于：该夹紧装置(20)包括轴套筒(21)和锁紧螺母(22)，其中，该轴套筒(21)与该锁紧螺母(22)相连接。
3. 根据权利要求1的铰链，其特征在于：该轴套筒(21)与该锁紧螺母(22)通过螺栓(23)相连接，其中，通过该螺栓(23)可将这两个铰链段(11，12)抵抗弹簧装置(18，27)的力预压紧。
4. 根据上述权利要求之一的铰链，其特征在于：该轴套筒(21)具有凸缘(21a)。
5. 根据上述权利要求之一的铰链，其特征在于：该锁紧螺母(22)具有凸缘(22a)。
6. 根据上述权利要求之一的铰链，其特征在于：该轴套筒(21)在内壳面上具有环绕的支撑体(21c)，该支撑体用于对该螺栓(23)的头进行支承。
7. 根据上述权利要求1至6之一的铰链，其特征在于：该第二铰链段(12)在该夹紧装置(20)的区域中在上侧和下侧各具有一个用于分别接收一压盘(15)的圆环状的台阶部(14)，其中，所述压盘(15)可通过至少一个、出于平衡原因优选三个在圆周上分布地设置的弹簧装置(18)在朝该第一铰链段(11)的方向上推压，其中，在所述压盘(15)与该第一铰链段(11)之间设置有滑动装置(16)。
8. 根据权利要求7的铰链，其特征在于：该滑动装置(16)构造成垫片。
9. 根据权利要求7的铰链，其特征在于：所述弹簧装置(18)包括多个在圆周上分布地设置的碟形弹簧组。
10. 根据权利要求9的铰链，其特征在于：所述碟形弹簧组(18)通过导向栓(19)引导。
11. 根据权利要求9的铰链，其特征在于：所述碟形弹簧组(18)座置在设置在所述压盘(15)下方的巢状部(17)中。
12. 根据权利要求1的铰链，其特征在于：在该轴套筒(21)与该第二铰链段(12)之间设置有滑动衬套(24)。
13. 根据上述权利要求1至6之一的铰链，其特征在于：在螺栓(23)与支撑体(21c)之间设置有弹簧装置(27)。
14. 根据权利要求13的铰链，其特征在于：该弹簧装置(27)构造成碟形弹簧组。
15. 根据上述权利要求13和14之一的铰链，其特征在于：所述设置在这些铰链段(11，12)之间的滑动装置(16)构造成垫片。
16. 根据上述权利要求13至15之一的铰链，其特征在于：在该轴套筒(21)与该第二铰链段(12)之间设置有滑动衬套(24)。
17. 根据上述权利要求之一的铰链，其特征在于：该轴套筒不可扭转地(21b)固定在该第一铰链段(11)上。
18. 根据上述权利要求之一的铰链，其特征在于：该锁紧螺母(22)不可扭转地固定在该第一铰链段上。
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