CN105667231A - 铰接车辆的铰接机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铰接车辆的铰接机构(5)，该铰接机构包括阳铰接区段(9)和阴铰接区段(7)，该阳铰接区段和阴铰接区段通过轴颈(11)和能弹性屈曲的铰接装置相互连接，其中，铰接装置包括作为金属-弹性体-支承件的至少一个套筒支承件(22)，该至少一个套筒支承件能够接纳在阳铰接区段(9)中并且能够在阳铰接区段(9)上抵靠轴颈(11)被施加预载，铰接装置包括作为金属-弹性体-支承件的至少一个法兰支承件(24、26)，该至少一个法兰支承件以被预加载的方式布置在阳铰接区段(9)与阴铰接区段(7)之间。

Description

铰接车辆的铰接机构

技术领域

本发明涉及一种铰接车辆的铰接机构，该铰接机构包括阳铰接区段和阴铰接区段，该阳铰接区段和阴铰接区段通过轴颈和能弹性屈曲的铰接装置相互连接。

背景技术

由现有技术中充分已知了能够由多个部分联接而成的铰接车辆。这种铰接车辆的多个部分通过铰接机构相互联接。铰接机构在此通常通过折棚覆盖，其中，为了使得人员能够从一个车辆部分走动到另一个车辆部分而设有过桥。

铰接机构的概念在当前情况下包括在两个车辆部分之间的整体布置结构。已知的是对于铰接车辆来说存在不同的运动类型。因此铰接机构必须根据在铰接式公共汽车或轨道车辆中的使用目的而能够承受侧倾运动、俯仰运动和转弯运动。侧倾运动可理解为两个车辆部分相对彼此围绕纵轴转动的运动。转弯运动是当具有两个车辆部分的铰接车辆驶过转弯处时出现的运动，而当这种铰接车辆经过下陷地面或越过突起地面行驶时会产生俯仰运动。此外，当轨道车辆例如越过S形的道岔行驶时会出现横移运动。

允许所述的运动类型和也允许叠加的运动类型的已知的铰接机构包括所谓的转盘铰接机构，其具有两个能够转动地彼此支承的环，所述环之一、大多是内环配属于前车厢，而第二环、大多是外环配属于后车厢。在此，外环支撑在内环上，其中，两个环能够围绕竖直轴相对转动，以便当车辆例如驶过转弯处时能够承受两车辆的转弯运动。

俯仰运动能够由此实现，即车辆部分之一在两个转动环之一上连接在横向于车辆纵轴取向的橡胶支承的销铰接机构上。大多所述车辆部分是前车厢，该前车厢通过这种金属橡胶支承件与转盘铰接机构的相应的转动环连接。

在此有利的是，在中心纵轴的两侧设有两个金属橡胶支承件，这两个金属橡胶支承件分别具有横向于车辆纵轴取向的轴销。该轴销在此由橡胶套管包围，而橡胶套管由套管外壳包围，其中，轴销建立与转动环的连接且套管建立与车辆部分的连接。

出现的侧倾运动一方面由车辆底盘承受，另一方面由金属橡胶支承件承受。

由EP1916181A2还已知了弯曲铰接机构，其具有两个铰接区段，其中，这两个铰接区段通过一个转动支承件形式的弯曲支承件相互连接。其中一个铰接区段在此紧固在其中一个车厢上，而另一个铰接区段与对置的车厢连接。另一个铰接区段为了实现俯仰运动和侧倾运动而包括所谓的侧倾铰接体部，该侧倾铰接体部由外套管接纳。为此，侧倾铰接体部具有按照橄榄形设计的铰接体部，该铰接体部通过两个弹性体垫在壳体套管中接纳。侧倾铰接体部向两端展示出轴端，通过该轴端将侧倾铰接体部以及因此将整个支承件紧固在车厢上。这种组合的俯仰和侧倾支承件——如其名称已经表明地那样——基于侧倾铰接体部在壳体套管中的能弹性屈曲的支承而能够承受侧倾运动和俯仰运动。

由EP1916180A已知了一种类似的设计方案。两个最后提到的铰接机构已经能够相对价廉地制造且它们特别能够在那些允许大的转弯角的车辆中——例如在公共汽车的情况下——使用。而在轨道车辆中需要较小的转弯角。

由DE202006004643U1已知了一种铰接机构，其具有两个铰接区段，这两个铰接区段通过一个铰接体部相互连接。铰接体部包括布置在轴颈上的球缺，其中，轴颈与其中一个铰接区段连接。另一个铰接区段展示出一种鞍部，该鞍部具有与球缺相对应地设计的凹形的表面，其中鞍部包围该球缺。

由DE102010046495B3已知了一种具有两个铰接区段的铰接车辆铰接机构，这两个铰接区段通过至少一个铰接体部相互连接。在此，铰接体部包括至少一个设计有至少一个凹形的表面的鞍部，该鞍部由其中一个第一铰接区段接纳。铰接体部与此相对应地具有至少一个布置在另一个第二铰接区段上的球缺。球缺借助于其凸形的表面在具有凹形的表面的鞍部上配合，其中，球缺和鞍部通过轴颈相互连接。在鞍部与球缺之间布置有支承体部，支承体部具有至少一个由弹性体形成的层。该铰接机构能够承受支撑负载/悬置负载(Aufsattellasten)和提升负载(Abhebelast)。此外，铰接机构能够通过支承体部在两个铰接区段之间传递转弯运动、俯仰运动和侧倾运动。此外可以传递在起动或制动通过铰接机构连接的车辆时产生的径向力。

由US4,867,071已知了一种铰接机构，其中，阳铰接区段和阴铰接区段通过轴颈相互连接。为了实现转弯运动，设有转动支承件，其中，通过转动支承件也能够传递俯仰运动。在其中一个阳铰接区段与轴颈之间设有弹性体支承件，其中，该弹性体支承件包括两个金属套管。在这两个金属套管之间布置有一个弹性体套管。内部的金属套管在此安装在轴颈上。该弹性体支承件使两个铰接区段之间存在沿径向的——也就是在起动和制动车辆时的——无间隙的连接。

发明内容

因此本发明的目的是，提供一种开头所述类型的铰接机构，该铰接机构不仅能够在两个铰接区段之间传递俯仰运动、侧倾运动和转弯运动，而且还能够承受支撑负载和提升负载。

为了实现该目的根据本发明提出，铰接装置包括作为金属-弹性体-支承件的至少一个套筒支承件，该至少一个套筒支承件能够接纳在阳铰接区段中并且能够在阳铰接区段上抵靠轴颈被施加预载，铰接装置包括作为金属-弹性体-支承件的至少一个法兰支承件，该至少一个法兰支承件以被预加载的方式布置在阳铰接区段与阴铰接区段之间。至少一个套筒支承件和至少一个法兰支承件都能够用于实现，在两个铰接区段——也就是阳铰接区段与阴铰接区段——之间传递侧倾运动和俯仰运动以及特别也传递转弯运动。也就是说，运动仅通过套筒支承件和法兰支承件进行。此外适宜的是，轴颈整体上以不能相对转动的方式通过阴铰接区段接纳。轴颈按定义包括销，其中，在销的两侧分别设有联接板，联接板分别放置在阴铰接区段上。通过联接板，销特别通过螺钉与阴铰接区段连接。

本发明的有利的特征和设计方案由从属权利要求得出。

因此特别设计为，套筒支承件和/或法兰支承件构造为多层的。由此实现了，不仅力、而且角度都被分配到设计为金属-弹性体-支承件的套筒支承件和法兰支承件的各个层上，因此特别没有弹性体层经受会导致弹性体层损伤的负载。换言之这表明，在弹性体层不受损的情况下能够实现大的角度变化，特别是提供大的转弯角。

具体地，套筒支承件在安装状态下——也就是在使用状态下——具有交替的竖直取向的弹性体套筒和金属套筒。由此明确了，这种支承件由多个依次布置的金属套筒形成，在这些金属套筒之间分别布置有由弹性体、例如EPDM形成的套筒。

为了使套筒支承件在被预加载的情况下与阳铰接区段连接，可以设计为，套筒支承件设计为开槽套筒的形式，其中，该开槽套筒被插入夹紧环中，由此套筒支承件抵靠轴颈的销被预加载。夹紧环在此可以是阳铰接区段的组成部分，也就是说，夹紧环和阳铰接区段可以形成一个结构件。具体地设计为，套筒支承件的多个套筒相互材料结合地连接。也就是说，金属套筒和弹性体套筒分别相互粘接或通过硫化相互连接。在此特别设计为，套筒支承件的内部的弹性体套筒与轴颈的销材料结合地连接，特别是通过硫化连接。

设计为套筒支承件的金属-弹性体-支承件的各个弹性体套筒和金属套筒从轴颈向外阶梯形地缩小。由此实现了，在每个弹性体套筒中的弹簧刚度和拉伸性能都是相同的。这一点是通过弹性体套筒的直径向外增大，而高度减小。

作为金属-弹性体-支承件的法兰支承件的构造与套筒支承件类似，其中，法兰支承件在安装状态下，特别是水平地取向。法兰支承件具有多个同心地围绕轴颈布置的金属环，其中，在金属环之间布置有弹性体环。在此也适宜的是，金属环和弹性体环相互材料结合地连接，特别是通过硫化连接。

附图说明

下面根据附图示例性地详细说明本发明。

图1在此在俯视图中示出铰接机构的两个铰接区段；

图2示出根据图1中的线II-II的截面图；

图3示出根据图1中的线III-III的截面图。

附图标记列表：

1车辆部分

2车辆部分

5铰接机构

7阴铰接区段

7a、7b阴铰接区段的腿部

9阳铰接区段

11轴颈

13联接板

13a凸缘

14联接板

14a凸缘

15销

16螺钉

20铰接装置

22设计为金属-弹性体-支承件的套筒支承件

24设计为金属-弹性体-支承件的法兰支承件

26设计为金属-弹性体-支承件的法兰支承件

28a-d弹性体套筒

30a-d金属套筒

34夹紧环

40a-e金属环

42a-d弹性体环

具体实施方式

布置在两个车辆部分1和2之间的铰接机构具有附图标记5。铰接机构5包括阴铰接区段7和阳铰接区段9。阳铰接区段9在此通过阴铰接区段7接纳，这在图2和图3的视图中表明。两个铰接区段7和9通过轴颈11相互连接。轴颈11包括第一联接板13和第二联接板14，该第一联接板和第二联接板与销15借助于螺钉16连接。两个联接板13、14在此分别具有凸缘13a、14a，借助于该凸缘，联接板放置在阴铰接区段7的腿部7a、7b上。轴颈11整体上以不能相对转动的方式通过阴铰接区段接纳。

整体上用20标记的铰接装置包括设计为金属-弹性体-支承件的套筒支承件22和两个设计为金属-弹性体-支承件的法兰支承件24、26，其中，两个法兰支承件24、26设计为相同的。

套筒支承件22具有被硫化在轴颈的销15上的弹性体套筒28a。在弹性体套筒28a上交替地连接有金属套筒30a、30b、30c和30d，在这些金属套筒之间分别布置有另外的弹性体套筒28b、28c、28d。弹性体套筒28a至28d在此可以与金属套筒30a至30d材料结合地连接，特别是通过硫化连接。不仅弹性体套筒28a至28d而且相应的金属套筒30a至30d都在其高度方面向外(逐步)减小，因此套筒支承件向外具有阶梯形的走向，因此在两个铰接区段7和9相对彼此的转弯运动中，作为金属-弹性体-支承件的套筒支承件22展示出具有上升的走向的弹簧特性曲线。由阳铰接区段使套筒支承件22抵靠轴颈11的销15被施加预载。在此，套筒支承件22优选地设计为开槽套筒，其中，设计为开槽套筒的套筒支承件22的两端通过阳铰接区段9封闭或几乎封闭且套筒支承件22抵靠轴颈11的销15被施加预载。

两个法兰支承件24和26在安装状态下在阳铰接区段9的上方和下方分别被夹紧在阴铰接区段7与阳铰接区段9之间。这两个法兰支承件24和26中的每个法兰支承件都具有多个上下叠置且在安装状态下水平布置的金属环40a至40e，其中，在金属环40a至40e之间分别布置有弹性体环42a至42d。在此还适宜的是，不仅金属环40a至40e、而且弹性体环42a至42d都具有不同宽度且具有相对于阳铰接区段9向外延伸的阶梯形的走向。

能弹性屈曲的铰接装置20能够在两个铰接区段7和9之间传递转弯运动、侧倾运动和俯仰运动。

此外，铰接装置20能够承受支撑负载和提升负载，且从其中一个铰接区段7传递到另一个铰接区段9上。

铰接机构5就此而言基本上是无磨损的，在传递转弯运动和侧倾运动方面展示出良好的减振性能，此外还能够吸收支撑负载和提升负载。此外该铰接机构能够免维护地和低成本地制造。

Claims (14)

1.一种铰接车辆的铰接机构(5)，该铰接机构包括阳铰接区段(9)和阴铰接区段(7)，该阳铰接区段和阴铰接区段通过轴颈(11)和能弹性屈曲的铰接装置相互连接，

其特征在于，

铰接装置包括作为金属-弹性体-支承件的至少一个套筒支承件(22)，该至少一个套筒支承件能够接纳在阳铰接区段(9)中并且能够在阳铰接区段(9)上抵靠轴颈(11)被施加预载，铰接装置包括作为金属-弹性体-支承件的至少一个法兰支承件(24、26)，该至少一个法兰支承件以被预加载的方式布置在阳铰接区段(9)与阴铰接区段(7)之间。

2.根据权利要求1所述的铰接车辆的铰接机构(5)，其特征在于，所述套筒支承件(22)和/或法兰支承件(24、26)构造为多层的。

3.根据前述权利要求中任一项所述的铰接车辆的铰接机构(5)，其特征在于，所述套筒支承件(22)在安装状态下具有交替的竖直取向的弹性体套筒(28a至28d)和金属套筒(30a至30d)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的铰接车辆的铰接机构(5)，其特征在于，所述套筒支承件(22)设计为开槽套筒的形式，该开槽套筒能够通过夹紧环(34)抵靠轴颈(11)被预加载。

5.根据权利要求3或4所述的铰接车辆的铰接机构(5)，其特征在于，套筒支承件(22)的各个弹性体套筒(28a至28d)和金属套筒(30a至30d)相互材料结合地连接。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的铰接车辆的铰接机构(5)，其特征在于，所述套筒支承件(22)的内部的弹性体套筒(28a)与轴颈(11)材料结合地连接。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的铰接车辆的铰接机构(5)，其特征在于，弹性体套筒(28a至28d)和金属套筒(30a至30d)从轴颈(11)向外阶梯形地缩小。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的铰接车辆的铰接机构(5)，其特征在于，法兰支承件(24、26)具有多个同心地围绕轴颈(11)布置的金属环(40a至40e)，在金属环(40a至40e)之间布置有弹性体环(42a至42d)。

9.根据权利要求8所述的铰接车辆的铰接机构(5)，其特征在于，金属环(40a至40e)和弹性体环(42a至42d)相互材料结合地连接。

10.根据权利要求8或9所述的铰接车辆的铰接机构(5)，其特征在于，金属环(40a至40e)和弹性体环(42a至42d)在安装状态下是水平的。

11.根据权利要求2至7中任一项所述的铰接车辆的铰接机构(5)，其特征在于，设有两个法兰支承件(24、26)，其中，在阳铰接区段(9)的上方和下方各设有一个法兰支承件。

12.根据权利要求4至11中任一项所述的铰接车辆的铰接机构(5)，其特征在于，夹紧环(34)是阳铰接区段(9)的组成部分。

13.根据前述权利要求中任一项所述的铰接车辆的铰接机构(5)，其特征在于，轴颈(11)包括销(15)以及在阴铰接区段(7)的两侧包括联接板(13、14)，其中，每个联接板(13、14)都与销(15)连接。

14.根据前述权利要求中任一项所述的铰接车辆的铰接机构(5)，其特征在于，所述轴颈(11)能够整体上以不能相对转动的方式通过阴铰接区段(7)接纳。