DE19907826C1

DE19907826C1 - Bearing, particularly for wheel bearer on movement mechanism of rail vehicle, has parallel standing bearing plates covering over face surfaces of ring eyelet of steering lever

Info

Publication number: DE19907826C1
Application number: DE1999107826
Authority: DE
Inventors: Michael Schmidt; Andreas Daberkow; Christian Breindl
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Daimler AG
Priority date: 1999-02-24
Filing date: 1999-02-24
Publication date: 2000-06-15
Anticipated expiration: 2019-02-25

Abstract

Particularly for a wheel bearer on the movement mechanism of a rail vehicle, the bearing has parallel standing bearing plates (cover 3 and base 5) in which at both ends are bearing pins. A rubber-elastic bearing bush encloses the bearing pins and is firmly located in a ring eyelet of a steering lever. The face surfaces of the ring eyelet are located parallel between the bearing plates. The bearing plates cover over the face surfaces (11) of the ring eyelet. Between the face surfaces of the ring eyelet and the bearing plates support components (13) are inserted, which are pivotable in relation to the bearing plates. The support components are of a rubber-elastic or plastic material.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lager gemäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs.The invention relates to a bearing according to the preamble of the first claim.

Ein bekanntes Lager dieser Art (EP 0382566 B1) dient zur gelenkigen Anbindung von Lenkerhebeln an einen Querträger eines Fahrwerks für Schienenfahrzeuge. Dabei weist das Lager parallel zueinander stehende Lagerplatten auf, zwischen welche ein Lenkerhebel mit einem endseitig angeordneten Ringauge eingreift. In das Ringauge ist eine gummielastische Lagerbuchse eingesetzt, die im Zentrum eine Lagerhülse aufweist. In der Lagerhülse ist ein Lagerzapfen vorgesehen, der mit seinen Enden in den zugeordneten Lagerplatten sitzt. Ein Lager dieser Art ist quer zur Längsrichtung des Lagerzapfens elastisch und ermöglicht auch Pendelbewegungen in Ebenen, welche von der Längsachse des Lagerzapfens durchsetzt werden.A known bearing of this type (EP 0382566 B1) is used for the articulated connection of Handlebar levers on a cross member of a chassis for rail vehicles. This points Bear parallel bearing plates, between which a handlebar lever engages an eye arranged at the end. In the ring eye is a rubber elastic Bearing bush used, which has a bearing sleeve in the center. There is a in the bearing sleeve Bearing pin provided, which sits with its ends in the associated bearing plates. A warehouse This type is elastic across the longitudinal direction of the journal and also allows Pendulum movements in planes, which are traversed by the longitudinal axis of the bearing journal become.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Lager gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs Maßnahmen zu treffen, durch welche eine erhöhte Steifigkeit gegen Pendelbewegungen erzielt wird.The invention has for its object in a bearing according to the preamble of the first Claim to take measures by which an increased rigidity against Pendulum movements is achieved.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die Merkmale des ersten Patentanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den weiteren Ansprüchen zu entnehmen.This object is achieved according to the invention by the features of the first Claim. Advantageous refinements can be found in the further claims.

Ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Lager weist durch seine zusätzliche, radial außenliegende axiale Abstützung des Ringauges zwischen den Lagerplatten eine erhöhte axiale Steifigkeit auf und setzt aufgrund der beidseitigen Abstützung des Lagerauges zwischen den Lagerplatten den am Lagerauge auftretenden Pendelbewegungen ein erhöhtes Widerstandsmoment entgegen. Dabei sind die Stützelemente vorzugsweise aus gummielastischem Material hergestellt, wobei durch Wahl der Steifigkeit eine Abstimmung auf die am Lager auftretenden Pendelkräfte erfolgen kann. Insbesondere sind die Stützelemente kreisringförmig ausgebildet und konzentrisch zum Lagerzapfen angeordnet, so daß keine Punktbelastungen oder punktförmige Abriebstellen an den Lagerplatten auftreten können. Die Stützelemente sind insbesondere unter mechanischer Vorspannung zwischen die Stützflächen des Ringauges und die Lagerplatten eingespannt, um hohe Pendelkräfte aufnehmen zu können. Damit durch die Stützelemente die Drehbeweglichkeit des Lagerauges zwischen den Lagerplatten möglichst wenig beeinflußt wird, können besondere Gleitbahnen oder Axialdrucklager, vorzugsweise Axialkugellager zwischen die Lagerplatten und die Stützelemente eingefügt werden. Zur Sicherung der Stützelemente gegen radiales Verschieben können in die Stirnflächen des Ringauges angepaßte Vertiefungen, insbesondere Nuten, eingebracht werden, welche die Stützelemente über einen Teil ihrer axialen Länge aufnehmen. Zudem können die Lagerplatten in einen Radträger eines Fahrwerks für ein Schienenfahrzeug integriert werden, so daß kardanische Bewegungen des Radträgers gegenüber der daran angelenkten Lenkerstange vermindert, d. h. das Nicken und Wanken des Radträgers gegenüber der Lenkerstange eingeschränkt wird.A bearing designed according to the invention has radial, due to its additional external axial support of the ring eye between the bearing plates increased axial Stiffness and due to the bilateral support of the bearing eye between the Bearing plates increased the pendulum movements occurring at the bearing eye Moment of resistance. The support elements are preferably made of rubber-elastic material, with a choice based on the stiffness the pendulum forces occurring at the bearing can take place. In particular, the support elements circular and concentric with the bearing journal, so that none Point loads or punctiform abrasion points on the bearing plates can occur. The Support elements are in particular under mechanical prestress between the support surfaces of the ring eye and the bearing plates clamped in order to absorb high pendulum forces. So that the rotational mobility of the bearing eye between the Bearing plates is influenced as little as possible, special slideways or Thrust bearings, preferably thrust ball bearings between the bearing plates and the support elements be inserted. To secure the support elements against radial displacement can in the Adapted recesses, in particular grooves, are introduced into the end faces of the ring eye, which accommodate the support elements over part of their axial length. In addition, the Bearing plates are integrated into a wheel carrier of a chassis for a rail vehicle, so that gimbal movements of the wheel carrier relative to the handlebar connected to it diminished, d. H. the nodding and swaying of the wheel carrier towards the handlebar is restricted.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Prinzipskizzen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is described in more detail below on the basis of the schematic diagrams of an exemplary embodiment explained.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1: die Draufsicht auf ein halbseitig aufgeschnittenes, in einen Radträger integriertes Lager und Fig. 1: the top view of a cut on one side, integrated in a wheel carrier and

Fig. 2: die Anordnung nach Fig. 1 in einem Seitenschnitt. Fig. 2: the arrangement of FIG. 1 in a side section.

Ein Radträger 1, der an seinen nicht dargestellten Enden gegebenenfalls einzeln lenkbare Einzelräder für den Betrieb auf Eisenbahnschienen trägt, ist in seinem mittleren Bereich mit einer Ausnehmung 2 versehen, welche sich in horizontaler Richtung durch den Radträger 1 erstreckt und nach oben offen ist. Die Ausnehmung 2 wird von einem Deckel 3 überdeckt, der am Radträger 1 mittels Schrauben 4 festgesetzt ist. Der Boden 5 der Ausnehmung 2 und der Deckel 3 bilden dabei Lagerplatten, in welchen jeweils ein konisches Ende eines Lagerzapfens 6 form- und/oder kraftschlüssig festgesetzt ist. Der Lagerzapfen 6 ist an seinem innerhalb der Ausnehmung 2 liegenden zylindrischen Außenmantel von einer gummielastischen Lagerbuchse 7 umschlossen, die als Gummi-Metall-Gelenkbuchse ausgebildet ist und auf den Mantel des Lagerzapfens 6 aufvulkanisiert ist und damit drehfest auf dem Lagerzapfen 6 sitzt. Am Außenumfang ist die Lagerbuchse 7 von einem Haltering 8 umschlossen, der seinerseits in einer Ringbohrung eines Ringauges 9 axial und gegen Verdrehen gesichert sitzt. Das Ringauge 9 befindet sich an einem Lenkerhebel 10, der in Längsrichtung radial zum Lagerzapfen 6 gerichtet ist und dessen gegenüberliegendes Ende am nicht dargestellten Fahrwerkrahmen angelenkt sein kann. Die Stirnflächen 11 des Ringauges 9 liegen parallel zu den benachbarten Innenflächen 12 der Lagerplatten 3 und 5. Die Innenflächen 12 der "Lagerplatten" Deckel 3 und Boden 5 übergreifen die Stirnflächen 11 ganzflächig.A wheel carrier 1 , which carries individually steerable individual wheels for operation on railroad tracks at its ends, not shown, is provided in its central region with a recess 2 which extends in a horizontal direction through the wheel carrier 1 and is open at the top. The recess 2 is covered by a cover 3 which is fixed to the wheel carrier 1 by means of screws 4 . The bottom 5 of the recess 2 and the lid 3 form bearing plates, in each of which a conical end of a journal 6 is positively and / or non-positively fixed. The bearing journal 6 is enclosed on its cylindrical outer casing lying within the recess 2 by a rubber-elastic bearing bush 7 which is designed as a rubber-metal joint bushing and is vulcanized onto the casing of the bearing journal 6 and thus sits on the bearing journal 6 in a rotationally fixed manner. On the outer circumference, the bearing bush 7 is enclosed by a retaining ring 8 , which in turn sits axially and secured against rotation in an annular bore in an eye 9 . The ring eye 9 is located on a handlebar lever 10 , which is directed radially in the longitudinal direction to the bearing journal 6 and whose opposite end can be articulated on the chassis frame, not shown. The end faces 11 of the ring eye 9 lie parallel to the adjacent inner surfaces 12 of the bearing plates 3 and 5 . The inner surfaces 12 of the "bearing plates" cover 3 and base 5 overlap the end surfaces 11 over the entire surface.

Um die durch die elastische Lagerbuchse 7 vorgegebene Steifigkeit gegen Pendelbewegungen des Lenkerhebels 10 gegenüber dem Radträger 1 zu erhöhen, sind zwischen die Stirnflächen 11 des Ringauges 9 und die "Lagerplatten" 3 und 5 zusätzliche Stützelemente 13 eingefügt. Die Stützelemente 13 bestehen aus gummielastischem Material und sind vorzugsweise am Ringauge 9 festgesetzt, während sie mit Gleitsitz an den Innenflächen 12 der "Lagerplatten" 3 und 5 anliegen, so daß sie gegenüber den "Lagerplatten" 3 und 5 ohne besonderen Kraftaufwand um die Achse 14 des Lagerzapfens 6 zusammen mit dem Ringauge 9 schwenkbar sind. Um eine gleichmäßig tragende Auflagefläche bereitzustellen, sind die Stützelemente 13 kreisringförmig ausgebildet und konzentrisch zum Lagerzapfen 6 angeordnet. Zur Erhöhung der Pendelsteifigkeit sind dabei die Stützelemente 13 noch unter mechanischer Vorspannung zwischen die Stirnflächen 11 des Ringauges 9 und die Innenflächen 12 der "Lagerplatten" 3 und 5 eingespannt. Kardanische Pendelbewegungen um den bei 15.1 angedeuteten Mittelpunkt des Lagerzapfens 6 bzw. um die Längsachse des Lenkerhebels 10 werden dann entsprechend der Stützkraft der sich zusätzlich an den Innenflächen 12 abstützenden Stützelemente auf ein durch die Materialeigenschaften der Stützelemente 13 bestimmbares Maß beschränkt.In order to increase the stiffness predetermined by the elastic bearing bush 7 against pendulum movements of the control arm 10 relative to the wheel carrier 1 , additional support elements 13 are inserted between the end faces 11 of the ring eye 9 and the “bearing plates” 3 and 5 . The support elements 13 are made of rubber-elastic material and are preferably fixed to the ring eye 9 , while they lie with a sliding fit on the inner surfaces 12 of the "bearing plates" 3 and 5 , so that they are relative to the "bearing plates" 3 and 5 without any special effort about the axis 14 of the bearing pin 6 are pivotable together with the ring eye 9 . In order to provide a uniform supporting surface, the support elements 13 are annular and are arranged concentrically to the journal 6 . To increase the pendulum rigidity, the support elements 13 are still clamped under mechanical prestress between the end faces 11 of the ring eye 9 and the inner surfaces 12 of the “bearing plates” 3 and 5 . Gimbal pendulum movements around the center point of the bearing journal 6 indicated at 15.1 or around the longitudinal axis of the handlebar lever 10 are then limited to a level that can be determined by the material properties of the support elements 13 in accordance with the support force of the support elements additionally supported on the inner surfaces 12 .

Um die Schwenkbeweglichkeit des Lenkerhebels 10 um den Lagerzapfen 6 durch die Stützelemente 13 möglichst wenig zu beeinflussen, sind die Innenflächen 12 der "Lagerplatten" 3 und 5 mit Gleitbahnen 15 versehen, auf welchen die Stützelemente 13 mit geringem Reibungskoeffizienten gleiten können. Als Gleithilfen können jedoch auch Axialdrucklager wie Axialkugellager zur Anwendung gelangen. Die Gleitbahnen sind dabei wie die Stützelemente 13 ringförmig ausgebildet, so daß eine vollflächige geschlosssene Gleitebene zur Verfügung steht. Die Stützelemente 13 sind über einen Teil ihrer in Achsrichtung des Lagerzapfens 6 gemessenen Länge in angepaßte Vertiefungen eingesetzt, die in den Stirnflächen 11 des Ringauges 9 vorgesehen sind. Dadurch sind die Stützelemente 13 gegen radiales Verschieben gesichert und bleiben so in fester Zuordnung zu den Gleitbahnen 15. Die Stützelemente 13 können als volle Kreisringe oder auch als einzelne, auf einer konzentrisch zum Lagerzapfen 6 verlaufenden Kreisringlinie angeordnete Kreisringsegmente bzw. Einzelscheiben ausgebildet werden; sie bestehen vorzugsweise aus einem Kunststoff.In order to influence the pivoting mobility of the handlebar lever 10 around the bearing pin 6 as little as possible by the support elements 13 , the inner surfaces 12 of the "bearing plates" 3 and 5 are provided with slideways 15 on which the support elements 13 can slide with a low coefficient of friction. However, thrust bearings such as thrust ball bearings can also be used as sliding aids. The slideways, like the support elements 13, are ring-shaped, so that a full-surface closed sliding plane is available. The support elements 13 are inserted over a part of their length measured in the axial direction of the journal 6 into adapted recesses which are provided in the end faces 11 of the ring eye 9 . As a result, the support elements 13 are secured against radial displacement and thus remain in a fixed association with the slideways 15 . The support elements 13 can be designed as full circular rings or as individual circular ring segments or individual disks arranged on a circular ring line running concentrically to the bearing journal 6 ; they are preferably made of a plastic.

Ein so aufgebautes Lager ist verschleißarm und erfordert für eine Schwenkung des Lenkerhebels 10 um den Lagerzapfen 6 abhängig von der Wahl der Materialeigenschaften der Lagerbuchse 7 zumindest bei geringen Schwenkwinkeln nur geringe Stellkräfte, ist jedoch für die Übertragung hoher radialer Kräfte geeignet. Durch die zusätzliche axiale Abstützung radial entfernt vom Lagerzapfen 6 wird dabei zusätzlich solchen Torsionsbewegungen entgegengewirkt, welche bei Verwindung des Radträgers 1 gegenüber dem Lenkerhebel 10 in Ebenen auftreten, die von der Längsachse 14 des Lagerzapfens 6 durchsetzt werden. Infolge der elastischen Abstützung zur Vermeidung derartiger Torsionsschwingungen werden auch sonstige Schwingungen zwischen dem Radträger 1 und dem Lenkerhebel 10 nur gedämpft übertragen. Einen Verschleiß durch Umwelteinflüsse wird durch eine zusätzliche Kapselung der Ausnehmung 2 Rechnung getragen, z. B. durch einen Verschlußdeckel oder einen Faltenbalg.A bearing constructed in this way is low-wear and requires only small actuating forces for pivoting the handlebar lever 10 about the bearing journal 6, depending on the choice of material properties of the bearing bush 7, at least at small pivoting angles, but is suitable for the transmission of high radial forces. The additional axial support radially distant from the journal 6 additionally counteracts such torsional movements which occur when the wheel carrier 1 is twisted relative to the handlebar lever 10 in planes which are penetrated by the longitudinal axis 14 of the journal 6 . As a result of the elastic support to avoid such torsional vibrations, other vibrations between the wheel carrier 1 and the control arm 10 are also transmitted only in a damped manner. Wear due to environmental influences is taken into account by an additional encapsulation of the recess 2 , e.g. B. by a cover or a bellows.

Claims

1.Bearing, in particular for the storage of wheel carriers on chassis of rail vehicles, with parallel bearing plates, with a bearing journal seated at both ends in the bearing plates and with a rubber-elastic bearing bush surrounding the bearing journal, which is stuck in a ring eye of a handlebar lever, the end faces of the Ring eyes are parallel between the bearing plates, characterized in that the bearing plates (cover 3 and bottom 5 ) cover the end faces ( 11 ) and that between the end faces ( 11 ) of the ring eye ( 9 ) and the bearing plates support elements ( 13 ) are inserted which are pivotable relative to the bearing plates.

2. Bearing according to claim 1, characterized in that the support elements ( 13 ) consist of rubber-elastic or plastic material.

3. Bearing according to claim 1 or 2, characterized in that the supporting elements ( 13 ) are arranged along a circular ring line and concentrically to the bearing journal ( 6 ).

4. Bearing according to claim 2 or 3, characterized in that the supporting elements ( 13 ) are inserted under mechanical prestress between the end faces ( 11 ) of the ring eye ( 9 ) and the bearing plates.

5. Bearing according to one of claims 1 to 4, characterized in that the end faces ( 11 ) in the overlap region with the support elements ( 13 ) have slideways ( 15 ).

6. Bearing according to claim 5, characterized in that the bearing plates are provided with slide ring elements ( 15 ).

7. Bearing according to one of claims 1 to 6, characterized in that recesses are provided in the end faces ( 11 ), in which the support elements ( 13 ) are inserted.

8. Bearing according to one of claims 1 to 4, characterized in that between the end faces ( 11 ) of the ring eye ( 9 ) and the bearing plates thrust bearing are inserted.

9. Bearing according to one of claims 1 to 8, characterized in that the bearing plates in a wheel carrier of a chassis for a rail vehicle are integrated.