CN110901680A - 用于轨道车辆的稳定器设备、特别是防侧倾稳定器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于布置在车辆的第一车厢(10)和第二车厢(11)之间的稳定器设备(1)，特别是用于布置在轨道车辆的车厢(10、11)之间的顶部区域中的防侧倾稳定器，所述稳定器设备具有用于布置在第一车厢(11)上的第一固定体(12)和用于布置在第二车厢(10)上的第二固定体(13)，所述稳定器设备还具有耦合元件(14)，两个固定体(12、13)利用该耦合元件相互耦合，固定体(12、13)具有用于布置在车厢(10、11)上的法兰部(15)和用于接纳耦合元件(14)的耦合部(16)，法兰部(15)和耦合部(16)借助于转动铰链(17)相互连接。

Description

用于轨道车辆的稳定器设备、特别是防侧倾稳定器

技术领域

本发明涉及一种用于布置在车辆的两个车厢之间的稳定器设备，本发明特别涉及一种用于布置在轨道车辆的车厢之间的顶部区域中的防侧倾稳定器或防俯仰稳定器，所述稳定器设备具有用于布置在第一车厢上的第一固定体和用于布置在第二车厢上的第二固定体，所述稳定器设备还具有耦合元件，两个固定体利用该耦合元件相互耦合并且两个车厢也因此相互耦合。

背景技术

文献EP 2 765 050 B1公开了一种用于布置在轨道车辆的两个车厢之间的稳定器设备，稳定器设备具有用于布置在相应的车厢上的固定体。在固定体之间布置有耦合元件，通过该耦合元件使固定体相互连接、进而使车厢相互连接，以便衰减、限制和/或至少减少在车厢之间的侧倾运动、然而也可以是在车厢之间的俯仰运动。

为了在车厢之间运动时以增大的力获得稳定器设备中的弹簧效果，固定体由板簧形成，并且在车厢之间发生侧倾运动时，在板簧中引起弹性变形，由此获得期望的减振和/或稳定器效果。为了附加地衰减在车厢之间的侧倾运动，除了板簧之外还布置有减振元件，该减振元件在布置在车厢上的肘形零件和固定体之间在连接部位中延伸到耦合元件，并且在板簧中产生弹性变形，因此这可以通过一个或多个减振器附加地减振。

这些用于形成稳定器设备的预先已知的弹簧减振器机构引起提高的维护费用，这是因为减振器设计为流体减振器并且必须被定期更换。如果完全充分利用减振器的进入路径和退出路径，则在减振器内产生止挡部，该止挡部虽然对于稳定设备来说是期望的，然而其不利地发生在减振器中并且进而附加地引起减振器的磨损。

因此期望的是成本有利的、磨损最少的稳定器设备设计方案，其尤其应该用于，减振并进而减少轨道车辆的车厢之间的侧倾运动。稳定器设备特别是必要的，这是因为在车厢之间的布置在下侧的铰链轴承必须吸收所有的力，该力既沿径向方向、又沿轴向方向在车厢之间出现。为了在车厢之间发生侧倾运动时减振和限制铰链轴承的转动，稳定器设备是不可避免的，其中，除了侧倾运动之外也可以对在车厢之间的俯仰运动进行衰减。

发明内容

本发明的目的是改进用于布置在轨道车辆的两个车厢之间的稳定器设备，并且稳定器设备应该无维护地和成本有利地设计。特别应该避免流体减振器的布置，并且用于限制侧倾运动的稳定器设备的止挡部应设计为尽可能坚固的/稳健的。

所述目的基于根据权利要求1的前序部分的稳定器设备结合其特征来实现。本发明的有利的改进方案在从属权利要求中给出。

本发明包含的技术教导是，运动体分别具有用于布置在车厢上的法兰部和用于接纳和连接耦合元件的耦合部，其中，法兰部和耦合部借助于转动铰链相互连接。

本发明的核心思想是，转动铰链布置为固定体的组成部分，并且固定体设计为两部件式的，即一方面具有用于布置在车厢上的法兰部、另一方面具有用于布置在耦合元件上的耦合部。如果根据本发明在法兰部和耦合部之间设置有转动铰链，那么转动铰链可以设计为具有可预先确定的弹性屈曲能力(Nachgiebigkeit)，并且转动铰链优选地还设计为具有止挡部，使得可以实现通过侧倾运动在转动铰链中构建力的功能。此外有利的可能性是，在转动铰链中实施止挡部的功能，并且不再需要流体减振器。

因此得出具有这种非常坚固的设计方案的稳定器设备，并且通过转动铰链作为固定体的组成部分的布置可以实施在车厢之间通过侧倾运动的可动性和进而力建立的功能和已经在转动铰链内部止挡部的形成。这样形成的稳定器设备可以无维护地、坚固地和成本有利地制造并且能以简单的方式特别布置在轨道车辆的两个车厢之间的上过渡区域中。根据本发明的稳定器设备也就可以设计为用于具有至少两个车厢的轨道车辆。

特别有利的是，转动铰链具有减振部件。该减振部件用于，在法兰部相对于耦合部的转动运动中产生弹性屈曲能力，其中，减振部件也可以形成转动铰链本身。特别地，减振部件可以包括弹性元件，例如适合用作弹性元件的橡胶材料、生胶体和/或弹性体。

另外的优点是，转动铰链具有铰链轴/铰接轴线，该铰链轴的走向横向于耦合元件的纵轴的走向。转动轴在此形成耦合部可以相对于法兰部转动的轴/轴线。如果耦合元件的纵轴例如水平地在轨道车辆的车厢之间横向于行驶方向延伸，则铰链轴可以在固定体的转动铰链中竖直地延伸。位于耦合元件本身中的并且指明耦合元件的延伸轴的纵轴在此不必具有与铰链轴的交点，特别是因为耦合元件连接在耦合部的端侧上，该端侧设计在转动铰链的端侧对面，在其上同样加入耦合部。

另外的优点是，耦合元件借助于耦合铰链可动地连接在固定体的相应的耦合部上。耦合铰链特别形成球铰机构，使得耦合元件例如在两个端侧上具有耦合铰链，固定体的相应的耦合部以球铰的方式连接到该耦合铰链上。

如果耦合元件设计为长度可调节的，则形成另一个优点。因此可以实现稳定器设备的调整，例如用于调节轨道车辆的车厢彼此之间的零位。耦合元件的长度调节可以在此例如通过螺纹布置实现。特别地，耦合元件为此具有螺纹杆，其中，螺纹杆包括具有左旋螺纹的第一螺纹区域和具有右旋螺纹的相对的第二螺纹区域，并且耦合元件的端部元件被拧到螺纹区域上。

根据稳定器设备的一个有利的改进方案，转动铰链还具有套筒体和轴体，其中，在套筒体和轴体之间设置有形成减振部件的弹性元件。套筒体可以与耦合部一体形成，并且也可以考虑，轴体与法兰部一体形成。特别有利的是，套筒体固定地接纳在耦合部中并且轴体固定地接纳在法兰部中，从而套筒体和轴体都设计为相应的单个元件并且借助于弹性元件相互连接。转动铰链然而也可以可拆松地布置在耦合部和法兰部上，例如转动铰链可以被压入耦合部中，使得转动铰链可以在维护时被更换。转动铰链在耦合部中的可拆松的布置可以传递所出现的力。

转动铰链以有利的方式这样形成，即，在套筒体和轴体之间设置有转动限制件，使得耦合部向法兰部的铰接式转动运动被限制到可预设的角度范围。例如，转动限制件具有至少一个形成在套筒体上并且向内朝向轴体的方向指向的突出部，所述至少一个突出部伸入至少一个设置在轴体中的缺口中，其中，缺口沿周向设计得比突出部的宽度宽。通过在突出部和缺口之间沿周向的间隙尺寸可以调节期望的最大转动运动。因此可以特别是调节在两个车厢之间的最大期望的侧倾角。

集成于铰链的转动限制件非常坚固地设计为具有突出部和缺口并且可以传递大的力。特别得出以下优点：在耦合部和法兰部之间的转动限制件的止挡部中出现的力不必通过弹性元件传递，使得在转动限制件的止挡部中也不会出现弹性元件、进而减振部件的提早疲劳或损坏。

特别有利地，可以在套筒体和轴体上方在沿径向对置的位置上分别安装转动限制件，并且突出部抵靠在缺口的内侧中，因此实现这样抵靠在沿径向对置的位置上，使得最后也没有横向力或其它力矩被导入转动铰链中。

法兰部的一个有利的实施方式规定，法兰部设计为叉形的并在铰链轴中在法兰部的两个叉腿部之间接纳轴体。叉腿部可以为了接纳轴体而具有非圆设计的接纳口，设计在轴体上的接纳栓部被插入该接纳口中，该接纳栓部设计为与非圆设计的接纳口互补，从而防止轴体围绕铰链轴转动。非圆的设计方案可以例如采用椭圆的、多边形的或其它设计方案。

最后规定，至少一个弹性元件在套筒体和轴体之间的环绕的间隙中被硫化在至少一个周向部段上。因此实现了，弹性元件附着在轴体的外侧上和套筒体的内侧上，所述附着这样强烈，使得能在法兰部和耦合部之间传递大的转矩。

附图说明

下面利用对本发明的一个优选实施例的说明、根据附图详细示出改进本发明的其它措施。图中示出：

图1示出布置在轨道车辆的两个车厢之间的稳定器设备的透视图，

图2示出作为稳定器设备的部分的固定体的组成部分的、活动的透视图，

图3示出具有本发明特征的稳定器设备的固定体的转动铰链的透视图，

图4示出沿根据图3的转动铰链的轴向方向的剖视图，

图5a，图5b示出稳定器设备的耦合元件的分解图和组装图。

附图标记列表：

1 稳定器设备

10 车厢

11 车厢

12 固定体

13 固定体

14 耦合元件

15 法兰部

15a 叉腿部

15b 叉腿部

16 耦合部

17 转动铰链

18 减振部件

19 弹性元件

20 铰链轴

21 纵轴

22 套筒体

23 轴体

24 转动限制件

25 突出部

26 缺口

27 接纳口

28 接纳栓部

29 盖元件

30 螺钉元件

31 密封元件

32 耦合铰链

33 螺纹杆

34a 第一螺纹区域

34b 第二螺纹区域

35 端部元件

36 铰链销

37 锁紧螺母

具体实施方式

图1在透视图中示出稳定器设备1，其布置在轨道车辆的两个车厢10和11之间。稳定器设备1的布置在此优选地位于车厢10和11之间的过渡部的顶部区域中并且固定在车厢10、11的相应的端侧上。

稳定器设备1为了实现其固定而具有用于布置在第一车厢11上的第一固定体12和用于布置在第二车厢10上的例如结构相同的第二固定体13。耦合元件14在两个固定体12和13之间延伸，利用该耦合元件使两个固定体12和13相互铰接耦合。耦合元件在固定体12和13上的连接通过耦合铰链32实现，该耦合铰链设计为球铰机构。因此，车厢10和11相对彼此既可以进行侧倾运动、又可以进行俯仰运动和转弯运动，其中，也能实现车厢10和11的横移运动/错位运动，同时这不会导致稳定器设备1中的过大张力。

车厢10和11相对彼此的侧倾运动及其相对运动在耦合元件14的纵轴21中进行，由此实现了车厢10和11相对彼此的实质的稳定，和其中，在某种程度的界限内也能利用稳定器设备1实现对车厢10、11相对彼此的俯仰运动的稳定。

固定体12和13设计为由多个部件组成的并且具有用于布置在相应的车厢10、11上的法兰部15和用于连接耦合元件14的耦合部16。在法兰部15和耦合部16之间设有转动铰链17。两个固定体12、13的相应的转动铰链17具有铰链轴20，该铰链轴设计为具有横向于耦合元件的纵轴21的走向的走向。特别地，铰链轴20沿竖直方向延伸。

图2示出在未安装的布置中的固定体12、13的透视图，固定体12、13具有叉腿部15a和15b，该叉腿部例如设计为角板，在它们之间接纳轴体23。耦合部16设计为具有大的接纳孔，轴体23穿过该接纳孔延伸。

轴体23在其相应的轴向端侧上具有接纳栓部28，接纳栓部28被装入接纳口27中，该接纳口形成在叉腿部15a和15b中。接纳口27具有非圆的轮廓，接纳栓部28与非圆的轮廓互补地同样非圆设计的，使得在将接纳栓部28插入接纳口27中时防止轴体23在接纳口27中转动。接纳口27和接纳栓部28例如设计为蛋形的或椭圆形的。

为了将轴体23固定在叉腿部15a、15b的布置中，设有盖元件29，该盖元件利用螺钉元件30轴向拧紧在相应的叉腿部15a和15b以及轴体23上，其中，还在盖元件29和叉腿部15a、15b的侧面之间布置有密封元件31。

在耦合部16和轴体23之间形成转动铰链17，该转动铰链在图3中以透视图和在图4中以剖视图详细显示。

转动铰链17通过套筒体22和轴体23形成，其中，轴体23穿过套筒体22延伸。在套筒体22和轴体23之间的这样形成的环绕的径向间隙中装入、特别是硫化上弹性元件19，并且在施加扭力到套筒体22上时，该套筒体可以相对于轴体23在弹性元件19弹性变形的情况下围绕铰链轴20转动。

弹性元件19形成减振部件18，套筒体22相对于轴体23在铰链轴20中的转动角越大，则必须被施加用于继续进行转动的转动力就越大。

为了限制套筒体22在轴体23上围绕铰链轴20的转动，使用沿径向对置的转动限制件24。转动限制件24具有突出部25，该突出部径向向内伸入环绕的间隙中，突出部25这样深地设计，即，该突出部伸入缺口26中，该缺口形成在与突出部25在轴体23中的布置互补的位置中，例如作为在外周部上的纵向槽。如果引起套筒体22相对于轴体23的转动，则突出部25的侧翼在规定的转动角的情况下到达缺口26的侧壁，由此，沿周向获得在套筒体22和轴体23之间的固定体止挡部。沿周向在突出部25和缺口26之间的间隙的尺寸规定了在其到达固定体止挡部之前的、最大的转动运动。通过转动限制件24的沿径向对置的布置可以在不产生形成倾斜力矩等的情况下在套筒体22和轴体23之间建立转动应力。

图5a和图5b在分解图和安装好的位置中示出耦合元件14，耦合元件14具有端侧的耦合铰链32，通过该耦合铰链可以使耦合元件铰接式地连接于根据图1的固定体12和13。耦合铰链32设计为具有铰链销36，并且形成球铰机构，铰链销36可以与固定体12、13的耦合部16固定连接、特别是螺纹连接。

作为重要的组成部分，耦合元件14具有螺纹杆33，螺纹杆33具有第一螺纹区域34a和第二螺纹区域34b。端部元件被拧到螺纹区域34a、34b上，其中特别有利的是，螺纹区域34a和34b分别形成右旋螺纹和左旋螺纹。如果端部元件35被固定住，则可以通过螺纹杆33沿转动方向的转动将两个螺纹区域34a、34b拧入端部元件35中。为了固定拧入深度而使用锁紧螺母37。

通过螺纹区域34a和34b也可以在车厢10、11之间的稳定器设备1的安装完成的状态中调节在铰链销36之间的间距，因此为了确保耦合元件14的调节的长度仅还必须将锁紧螺母37连同端部元件35紧固到螺纹区域34a、34b上。

结果是，通过稳定器设备1的所实施的实施例得出简单的、成本有利的和坚固/稳健的设计方案，以便衰减和/或降低在轨道车辆或例如道路车辆、特别是公共汽车的车厢10、11之间的侧倾运动。

转动铰链17可以设计为非常坚固/稳健的并且不具有必须由其获得减振效果的流体减振器。减振部件18通过坚固/稳健的弹性元件19形成，该弹性元件在变形时以能量散失充分的方式起作用，从而在车厢10、11之间的振动可以通过稳定器设备1被有利地衰减或消除。

本发明的设计方案并非仅限于前面给出的优选实施例。而是可以考虑多种变型方案，这些变型方案原则上也可以以不同类型的设计方案而被所示出的设计方案利用。所有由权利要求、说明书或附图得出的特征和/或优点、连同结构方面的细节或空间布置，可以既对于自身又在各种不同的组合中对于本发明是重要的。例如法兰部15也可以一体地形成或设计为在车厢10、11的端侧上的造型，在其中或其上接纳转动铰链17。

Claims (16)

1.一种用于布置在车辆的第一车厢(10)和第二车厢(11)之间的稳定器设备(1)，特别是用于布置在轨道车辆的车厢(10、11)之间的顶部区域中的防侧倾稳定器，所述稳定器设备具有用于布置在第一车厢(11)上的第一固定体(12)和用于布置在第二车厢(10)上的第二固定体(13)，所述稳定器设备还具有耦合元件(14)，所述两个固定体(12、13)利用该耦合元件相互耦合，

其特征在于，

固定体(12、13)具有用于布置在车厢(10、11)上的法兰部(15)和用于接纳耦合元件(14)的耦合部(16)，其中，法兰部(15)和耦合部(16)借助于转动铰链(17)相互连接。

2.根据权利要求1所述的稳定器设备(1)，其特征在于，转动铰链(17)具有减振部件(18)。

3.根据权利要求2所述的稳定器设备(1)，其特征在于，减振部件(18)包括至少一个弹性元件(19)。

4.根据权利要求3所述的稳定器设备(1)，其特征在于，弹性元件(19)包括橡胶材料和/或生胶体和/或弹性体。

5.根据前述权利要求中任一项所述的稳定器设备(1)，其特征在于，转动铰链(17)具有铰链轴(20)，该铰链轴的走向横向于耦合元件(14)纵轴(21)的走向。

6.根据前述权利要求中任一项所述的稳定器设备(1)，其特征在于，耦合元件(14)借助于耦合铰链(32)可动地连接在固定体(12、13)的相应的耦合部(16)上。

7.根据权利要求6所述的稳定器设备(1)，其特征在于，耦合铰链(32)具有球铰机构。

8.根据前述权利要求中任一项所述的稳定器设备(1)，其特征在于，耦合元件(14)设计为长度可调节的。

9.根据权利要求8所述的稳定器设备(1)，其特征在于，耦合元件(14)具有螺纹杆(33)，其中，螺纹杆(33)包括具有左旋螺纹的第一螺纹区域(34a)和具有右旋螺纹的相对的第二螺纹区域(34b)，耦合元件(14)的端部元件(35)被拧到螺纹区域上。

10.根据前述权利要求中任一项所述的稳定器设备(1)，其特征在于，转动铰链(17)具有套筒体(22)和轴体(23)，其中，在套筒体(22)和轴体(23)之间设置有形成减振部件(18)的弹性元件(19)。

11.根据权利要求10所述的稳定器设备(1)，其特征在于，套筒体(22)被固定地接纳在耦合部(16)中，而轴体(23)被固定地接纳在法兰部(15)中。

12.根据权利要求10或11所述的稳定器设备(1)，其特征在于，在套筒体(22)和轴体(23)之间设置有转动限制件(24)，使得耦合部(16)相对于法兰部(15)的铰接式转动运动被限制到可预设的角度范围上。

13.根据权利要求12所述的稳定器设备(1)，其特征在于，转动限制件(24)具有至少一个突出部(25)，该至少一个突出部设计在套筒体(22)上并且向内朝向轴体(23)的方向指向，所述至少一个突出部伸入至少一个设置在轴体(23)中的缺口(26)中，其中，缺口(26)沿周向比突出部(25)的宽度宽。

14.根据前述权利要求中任一项所述的稳定器设备(1)，其特征在于，法兰部(15)设计为叉形的并沿铰链轴(20)在法兰部(15)的两个叉腿部(15a、15b)之间接纳轴体(23)。

15.根据权利要求14所述的稳定器设备(1)，其特征在于，叉腿部(15a、15b)为了接纳轴体(23)而具有非圆设计的接纳口(27)，形成在轴体(23)上的接纳栓部(28)被插入该接纳口中，该接纳栓部设计为与非圆设计的接纳口(27)互补，从而防止轴体(23)围绕铰链轴(20)转动。

16.根据权利要求10至15中任一项所述的稳定器设备(1)，其特征在于，所述至少一个弹性元件(19)在套筒体(22)和轴体(23)之间的环绕的间隙中被硫化在至少一个周向部段上。

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