RU2800341C2 - Сильфонный элемент - Google Patents

Abstract

Группа изобретений относится к области железнодорожного транспорта, в частности к сильфонным элементам для образования туннельной защиты перехода между шарнирно соединенными звеньями транспортного средства, а также к сильфонам, содержащим подобные элементы. Сильфонный элемент имеет открытый с одной стороны профиль поперечного сечения с центральным участком и двумя боковыми участками. Сильфонный элемент содержит множество рамочных сильфонных элементов, соединенных в виде рамы. Между каждыми двумя соседними рамочными сильфонными элементами выполнена соединительная дуга. Каждая из соединительных дуг содержит центральный сегмент и два закрепленных на центральном сегменте боковых сегмента. Центральный сегмент проходит на центральном участке открытого с одной стороны профиля поперечного сечения. Два боковых сегмента проходят на боковых участках. Центральный сегмент и два боковых сегмента перекрываются в центральной области перекрытия. Причем одна из соединительных дуг содержит центральный сегмент дуги, имеющий расположенный на его конце манжетный участок. Манжетный участок проходит с заходом на боковые участки открытого с одной стороны профиля поперечного сечения так, что на манжетном участке образованы дополнительные боковые области перекрытия между боковыми сегментами дуги и центральным сегментом дуги. Улучшается присоединение соединительных дуг к рамочным сильфонным элементам. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 18 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к сильфонному элементу сильфона для образования туннелевидной защиты перехода между двумя звеньями транспортного средства, шарнирно соединенными друг с другом, причем сильфонный элемент имеет по меньшей мере на участках открытый с одной стороны профиль поперечного сечения, который имеет центральный участок и два противоположных друг другу боковых участка, отходящих от центрального участка, причем сильфонный элемент содержит множество рамочных сильфонных элементов, которые соединены друг с другом в виде рамы, причем между каждыми двумя соседними рамочными сильфонными элементами выполнена соединительная дуга, соединяющая оба рамочных элемента друг с другом вдоль продольной оси дуги, причем каждая из соединительных дуг содержит центральный сегмент дуги и два боковых сегмента дуги, закрепленных на центральном сегменте дуги, причем центральный сегмент дуги проходит на центральном участке открытого с одной стороны профиля поперечного сечения, а два боковых сегмента дуги проходят на боковых участках, причем центральный сегмент дуги и два боковых сегмента дуги перекрываются в центральной области перекрытия.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Переходы между двумя шарнирно соединенными друг с другом частями транспортного средства - будь то, например, части рельсовых транспортных средств или автобусов - достаточно известны. Как правило переход, например мостик или платформу, окружают сильфоном для предоставления людям возможности перехода из одной части транспортного средства в другую и защиты их от погодных воздействий, воздушного потока и шума. При необходимости сильфон окружает не только переход, но и находящееся под переходом шарнирное соединение между частями транспортного средства.

Сильфон содержит множество сильфонных элементов, например волны сильфона или складки сильфона, которые соединены друг с другом при помощи соединительных элементов, например прижимных планок. Сами сильфонные элементы, как правило, содержат четыре рамочных сильфонных элемента, которые соединены друг с другом в угловых областях в виде рам посредством соединительных дуг. Соединительная дуга может быть выполнена либо цельной, либо составной.

При цельном варианте исполнения соединительной дуги, например, вулканизуют резину с помощью трехмерной матрицы под давлением и при высокой температуре. В результате этого возникает сформованная без швов соединительная дуга, которая, однако, сложна и дорога в изготовлении. Кроме того, при этом варианте как габаритные размеры, так и возможности формообразования сильно ограничены. Т.е. цельный вариант не может быть адаптирован к различным формам рам. К тому же из-за различий материалов это может приводить к резким изменениям жесткости между рамочными сильфонными элементами и соединительными дугами.

По сравнению с цельным вариантом составной вариант отличается более высокой гибкостью в отношении технологии производства и возможных областей применения. При этом варианте каждая соединительная дуга состоит из двумерных листовых заготовок, которые изгибают и сшивают друг с другом. Каждая из соединительных дуг соединена на каждом из ее концов с соответствующим смежным с ним рамочным сильфонным элементом с помощью соединительных швов, причем в области соединительных швов листовые заготовки с одной стороны и соответствующий рамочный сильфонный элемент с другой стороны перекрываются.

В процессе эксплуатации сильфон подвергается высоким нагрузкам. В частности, одну из самых больших сложностей представляет собой поперечный сдвиг - т.е. смещение обеих частей транспортного средства по отношению друг к другу в горизонтальной плоскости в направлении, поперечном относительно продольной оси транспортного средства. Поперечный сдвиг приводит к высоким нагрузкам от сдвижных усилий, которые вызывают в верхних и нижних областях сильфонных элементов, в частности в угловых областях, скручивание сильфонного элемента, вследствие чего эти области подвергаются особенно высоким нагрузкам. Дополнительно к высоким нагрузкам от сдвижных усилий это приводит - вследствие перекрытия листовых заготовок и рамочных сильфонных элементов в угловой области в зоне соединительных швов, которые могут воспринимать существенно меньшие усилия по сравнению с листовыми заготовками и по сравнению с рамочными элементами, - к повышению локальной жесткости на изгиб и в результате этого к повышению нагрузки при изгибе соединительных швов во время скручивания.

Недостатком является то, что в месте сильфонного элемента, которое подвергается максимальной нагрузке во время скручивания, имеют место как слабые соединительные швы, так и - вследствие перекрытия - слои материала до троекратной толщины. В частности, это происходит, если соединительные дуги в области соединения состоят из центрального сегмента дуги и двух боковых сегментов дуги, причем с целью сшивания в каждом случае размещают с перекрытием боковой сегмент дуги, центральный сегмент дуги и соответствующий рамочный сильфонный сегмент. Вследствие этого процесс эксплуатации неизбежно приводит к повреждению этих шовных соединений, в результате чего соединительные швы могут ослабляться и/или полностью расходиться. Это ведет к появлению негерметичностей в сильфоне, вследствие чего он становится проницаемым для различных сред, например воздуха и воды.

ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Поэтому задачей изобретения является создание такого сильфонного элемента, который позволяет преодолеть недостатки уровня техники и улучшает присоединение соединительных дуг к рамочным сильфонным элементам, для более долгого сохранения герметичности и, соответственно, для достижения более длительного срока службы сильфонного элемента или, соответственно, сильфона.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Поставленная задача решается сильфонным элементом сильфона для образования туннелеобразной защиты перехода между двумя шарнирно соединенными друг с другом звеньями транспортного средства, который имеет по меньшей мере на участках открытый с одной стороны профиль поперечного сечения, который имеет центральный участок и два противоположных друг другу боковых участка, отходящих от центрального участка, причем сильфонный элемент содержит множество рамочных сильфонных элементов, которые соединены друг с другом в виде рамы, причем между каждыми двумя рамочными сильфонными элементами выполнена соединительная дуга, соединяющая оба рамочных сильфонных элемента друг с другом вдоль продольной оси дуги, причем каждая из соединительных дуг содержит центральный сегмент дуги и два боковых сегмента дуги, закрепленных на центральном сегменте дуги, причем центральный сегмент дуги проходит на центральном участке открытого с одной стороны профиля поперечного сечения, а два боковых сегмента дуги проходят на боковых участках, причем центральный сегмент дуги и два боковых сегмента дуги перекрываются в центральной области перекрытия, причем согласно изобретению по меньшей мере одна из соединительных дуг содержит центральный сегмент дуги, имеющий расположенный на его конце манжетный участок, причем манжетный участок проходит с заходом на боковые участки открытого с одной стороны профиля, так что на манжетном участке образуются дополнительные боковые области перекрытия между боковыми сегментами дуги и центральным сегментом дуги.

Сильфонный элемент согласно изобретению предпочтительно содержит четыре рамочных сильфонных элемента, которые соединены друг с другом в угловых областях с помощью соединительных дуг, вследствие чего сильфонный элемент согласно изобретению образует раму, предпочтительно выполненную по существу прямоугольной.

Разумеется, возможно, что рама является не полностью замкнутой. Т.е. рама может содержать также открытые участки.

Следует упомянуть, что понятие "дугообразный" в контексте изобретения не ограничивается формой дуги окружности, а включает также дугу, имеющую в качестве основной формы кривую в общем смысле этого слова, которая может быть составлена, например, из прямой, имеющей отдельные дугообразные участки, или из множества отдельных прямолинейных участков. В соответствии с этим продольная ось дуги также может содержать участки, проходящие прямолинейно. Как рамочные сильфонные элементы, так и соединительные дуги предпочтительно имеют профиль поперечного сечения, открытый с одной стороны. Однако, как правило, открытый с одной стороны профиль имеют по меньшей мере соединительные дуги и смежные с соединительными дугами участки рамочных сильфонных элементов. Однако, разумеется, также является возможным, что на участках сильфонный элемент содержит области, в которых открытый с одной стороны профиль отсутствует, но имеет место, например, замкнутый профиль поперечного сечения.

Под открытым с одной стороны профилем поперечного сечения следует понимать такие профили, которые содержат центральный участок, включающий в себя два отходящих от центрального участка боковых участка, причем центральный участок и боковые участки, как правило, имеют выпуклую поверхность. Открытый с одной стороны профиль предпочтительно выполнен U-образной формы, причем дуга U-образного профиля образует центральный участок, а боковые участки образуются проходящими параллельно друг другу полками U-образного профиля. Конечно, допустимо также, что центральный участок сходится под острым углом, например, выполнен V-образной формы, или что боковые участки не направлены параллельно друг другу, а образуют друг с другом некоторый угол.

При этом очевидно, что открытый с одной стороны профиль поперечного сечения образуется разными элементами в зависимости от того, в каком месте сильфонного элемента выполнено это сечение. Так, например, открытый с одной стороны профиль в области рамочного сильфонного элемента может быть полностью образован им самим, в то время как в области соединительной дуги открытый с одной стороны профиль образован центральным сегментом дуги и боковыми сегментами дуги. Однако, как правило, контур открытого с одной стороны профиля остается по существу неизменным на всех участках, имеющих этот профиль.

При этом очевидно, что сильфонный элемент, выполненный из двух симметрично составленных открытых с одной стороны профилей, имеющий вследствие этого закрытый профиль поперечного сечения, также содержит соответственно два участка, имеющих открытый с одной стороны профиль. В этом случае центральные сегменты дуги обоих открытых с одной стороны профилей расположены напротив друг друга, и один из обоих открытых с одной стороны профилей входит в другой из обоих открытых с одной стороны профилей. Например, оба открытых с одной стороны профиля пришиты друг к другу на боковых сегментах дуги.

Каждая соединительная дуга содержит центральный сегмент дуги, расположенный на центральном участке открытого с одной стороны профиля, и два боковых сегмента дуги, расположенных на боковых участках, причем боковые сегменты дуги отходят от центрального участка, располагаясь напротив друг друга, предпочтительно параллельно. В центральной области перекрытия центральный сегмент дуги и оба боковых сегмента дуги перекрываются для обеспечения возможности их соединения друг с другом. Т.е. центральный сегмент дуги и оба боковых сегмента дуги образуют профиль поперечного сечения в пределах соединительной дуги.

Также является возможным, что центральная область перекрытия содержит первую центральную область перекрытия и вторую центральную область перекрытия, причем в первой центральной области перекрытия перекрываются первый из двух боковых сегментов дуги и центральный сегмент дуги, а во второй центральной области перекрытия перекрываются второй из двух боковых сегментов дуги и центральный сегмент дуги.

В пределах центральной области перекрытия перекрываются центральный сегмент дуги и оба боковых сегмента дуги. При этом возможно расположение центрального сегмента дуги снаружи, а обоих боковых сегментов дуги - внутри. В альтернативном варианте центральный сегмент дуги может быть расположен внутри, а оба боковых сегмента дуги - снаружи. Однако возможно также расположение одного из обоих боковых сегментов дуги снаружи, а другого из обоих боковых сегментов дуги - внутри. В соответствии с этим в области бокового сегмента дуги, проходящего снаружи, центральный сегмент дуги расположен внутри, а в области бокового сегмента дуги, проходящего внутри, он расположен снаружи.

Как правило центральная область перекрытия служит для соединения центрального сегмента дуги с обоими боковыми сегментами дуги, предпочтительно посредством соответствующих средств соединения.

Центральный сегмент дуги по меньшей мере одной из соединительных дуг содержит на конце манжетный участок, который проходит через центральный участок на боковые участки открытого с одной стороны профиля поперечного сечения. Вследствие этого в пределах боковых участков создаются дополнительные боковые области перекрытия, в которых перекрываются боковые сегменты дуги и центральный сегмент дуги. При этом центральный сегмент дуги может находиться снаружи, а оба боковых сегмента дуги - внутри. В альтернативном варианте центральный сегмент дуги может находиться внутри, а оба боковых сегмента дуги - снаружи. Однако возможно также расположение в одной боковой области перекрытия одного из обоих боковых сегментов дуги снаружи, а центрального сегмента дуги - внутри, в то время как в другой боковой области перекрытия боковой сегмент расположен внутри, а центральный сегмент дуги - снаружи.

Манжетный участок, расположенный на конце, как правило, образует окончание центрального сегмента дуги и, таким образом, представляет собой переход к одному из соседних элементов рамочной дуги.

Обобщая, можно заключить, что на манжетном участке центральный сегмент дуги и боковые сегменты дуги перекрываются и при этом соприкасаются друг с другом.

Благодаря манжетному участку образуются дополнительные боковые области перекрытия, которые позволяют обеспечивать хорошее соединение центрального сегмента дуги и боковых сегментов дуги, поскольку наложение предоставляет на боковых участках открытого с одной стороны профиля поперечного сечения дополнительную поверхность для крепления средств соединения, связывающих боковые сегменты дуги с центральным сегментом дуги, которая при необходимости может использоваться для согласования прохождения средств соединения. Помимо этого, теперь соединение боковых сегментов дуги с центральным сегментом дуги может осуществляться также в области боковых участков, так что средства соединения не расположены в тех областях соединительной дуги, в которых скручивание приводит к особенно высоким нагрузкам.

Манжетный участок соединен с боковыми сегментами дуги, а также, в соответствующих случаях, с одним из рамочных сильфонных элементов, при помощи средств соединения. В качестве средств соединения рассматриваются, например, соответствующие соединительные элементы при таких способах соединения, как сшивание, склеивание или также сварка пластмасс. Разумеется, возможно также комбинирование различных средств соединения друг с другом.

Преимуществом является то, что - по отношению к профилю поперечного сечения - благодаря использованию манжетного участка толщина областей перекрытия сокращается, поскольку в каждой из областей манжетных участков перекрываются лишь две детали сильфонного элемента согласно изобретению. Т.е. благодаря манжетному участку оптимизируется соединение между соединительной дугой и рамочным сильфонным элементом.

Также является возможным, что манжетный участок центрального сегмента дуги и один из смежных с ним рамочных сильфонных элементов перекрываются. В этом случае присоединение соединительной дуги предпочтительно осуществляется посредством соединения манжетного участка с рамочным сильфонным элементом в перекрываемой области, предпочтительно посредством соответствующих средств соединения.

Однако возможно также, что концевая кромка центрального сегмента дуги и концевая кромка одного из рамочных сильфонных элементов стыкуются друг с другом на манжетном участке, предпочтительно по всему периметру. Т.е. в этом случае также возможно, что центральный сегмент дуги и рамочный сильфонный элемент выполнены за одно целое, в результате чего возникающие нагрузки от сдвигающего усилия передаются непосредственно рамочным сильфонным элементом на соединительную дугу.

Производство соединительных дуг сильфонного элемента согласно изобретению экономично и позволяет адаптировать его к разным формам рам при сохранении технологичности.

В следующем варианте осуществления изобретения предусмотрено, что манжетный участок полностью покрывает концевой участок боковых сегментов дуги. Т.е. манжетный участок проходит как в направлении продольной оси дуги, так и в поперечном к ней направлении. Другими словами, по меньшей мере на участках, в частности в той области, в которой боковые сегменты дуги полностью покрыты, манжетный участок включает весь открытый с одной стороны профиль. Вследствие полного перекрывания боковых сегментов дуги манжетным участком центрального сегмента дуги максимизируется поверхность дополнительных боковых областей перекрывания, что позволяет оптимальным образом соединять друг с другом центральный сегмент дуги и боковые сегменты дуги на манжетном участке.

Если манжетный участок проходит в направлении продольной оси дуги за пределы концевых участков боковых сегментов дуги, то эта выступающая область подходит, в частности, для присоединения к смежным рамочным сильфонным элементом посредством соответствующих средств соединения, предпочтительно посредством соединительных швов.

В следующем варианте осуществления изобретения предусмотрено, что по меньшей мере в дополнительных боковых областях перекрытия, по отношению к открытому с одной стороны профилю, центральный сегмент дуги расположен снаружи, а боковые сегменты дуги расположены внутри. Таким образом, боковые сегменты дуги охвачены манжетным участком. Так, например, у по меньшей мере одной, у двух, у трех или в соответствующем случае у всех, в частности у всех четырех, соединительных дуг сильфонного элемента согласно изобретению возможно расположение центральных сегментов каждой из дуг снаружи, и расположение соответствующих боковых сегментов каждой из дуг внутри.

Предпочтительно по меньшей мере у одной, предпочтительно у обеих из соединительных дуг, расположенных в сильфонном элементе, согласно изобретению вверху, при рассмотрении в направлении силы тяжести, соответствующий центральный сегмент дуги расположен снаружи, а соответствующие боковые сегменты дуги расположены внутри. В этом случае у по меньшей мере одной, предпочтительно у обеих соединительных дуг, противоположных находящимся вверху соединительным дугам, расположенных в сильфонном элементе согласно изобретению внизу, при рассмотрении в направлении силы тяжести, соответствующий центральный сегмент дуги может быть расположен внутри, а соответствующие боковые сегменты дуги расположены снаружи.

Разумеется, в альтернативных вариантах осуществления допустимо также расположение, по меньшей мере в дополнительных боковых областях перекрытия, центрального сегмента дуги внутри, и расположение боковых сегментов дуги снаружи по отношению к открытому с одной стороны профилю. Так, например, у по меньшей мере одной, у двух, у трех или при случае у всех, в частности у всех четырех, соединительных дуг сильфонного элемента согласно изобретению возможно расположение центральных сегментов каждой из дуг внутри, и расположение соответствующих боковых сегментов каждой из дуг снаружи. В частности, такая конструкция предпочтительна, если соответствующим образом выполнена по меньшей мере одна, предпочтительно обе соединительных дуги, которые в сильфонном элементе согласно изобретению находятся внизу, при рассмотрении в направлении силы тяжести.

Посредством различных описанных выше конструкций возможно оптимальное соединение центрального сегмента дуги и боковых сегментов дуги, например, в зависимости от дизайна сильфона или в зависимости от расположения соответствующей соединительной дуги относительно частей транспортного средства в эксплуатационном положении, и обеспечение герметичности сильфонного элемента согласно изобретению, например, против проникновения воды и/или воздуха.

В следующем варианте осуществления изобретения предусмотрено, что боковые сегменты дуги сшиты с центральным сегментом дуги, причем от каждой из дополнительных боковых областей перекрытия в центральную область перекрытия проходит по меньшей мере один соединительный шов.

Швы представляют собой оптимальный вид соединения для сильфонного элемента согласно изобретению, поскольку они долговечны, прочны и экономичны.

Благодаря манжетному участку возможно прохождение непрерывного соединительного шва от одной из дополнительных боковых областей перекрытия в центральную область перекрытия. Вследствие этого сильфонный элемент согласно изобретению более долговечен, поскольку сокращается количество швов в максимально нагруженных областях соответствующей соединительной дуги и ход шва позволяет избегать перекрещивания швов. При этом особенно предпочтительно полное покрытие манжетным участком концевого участка боковых сегментов дуги, поскольку в этом случае возможно расположение непрерывного соединительного шва, проходящего по всему боковом участку открытого с одной стороны профиля. Разумеется, для упрощения сшивания или, соответственно, процесса шитья возможно также перекрещивание швов, если непрерывный соединительный шов проходит от дополнительной боковой области перекрытия в центральную область перекрытия.

Следует отметить, что сильфонный элемент согласно изобретению, конечно, может содержать также и другие швы, которые проходят, например, только в центральной области перекрытия или проходят поперек продольной оси дуги.

Разумеется, допустимо также соединение боковых сегментов дуги и центрального сегмента дуги друг с другом иным образом. Для этого могут рассматриваться, например, склеивание или сварка.

В следующем варианте осуществления изобретения предусмотрено, что один из рамочных сильфонных элементов и центральный сегмент дуги выполнены за одно целое, причем манжетный участок образован рамочным сильфонным элементом. Т.е. центральный сегмент дуги и рамочный сильфонный элемент состоят из одной части и предпочтительно изготовлены в виде единого целого. Другими словами, концевой участок рамочного элемента переходит в центральный сегмент дуги.

Это особенно предпочтительно, поскольку благодаря цельному исполнению рамочного сильфонного элемента и центрального сегмента дуги отсутствуют швы между рамочным элементом и центральным сегментом дуги. Т.е. рамочный сильфонный элемент и центральный сегмент дуги не нужно дополнительно соединять друг с другом, так что исключается технологическая операция, требующая больших временных затрат. Вследствие этого сильфонный элемент согласно изобретению особенно долговечен и герметичен или, соответственно, более экономичен в изготовлении. Монолитное исполнение также повышает надежность соединительной дуги и обеспечивает непосредственное соединение рамочных сильфонных элементов друг с другом посредством центрального сегмента дуги, образованного одним из рамочных элементов.

Кроме того, при цельном исполнении происходит непосредственная передача сдвижного усилия от рамочного сильфонного элемента на соединительную дугу, поскольку нет необходимости в дополнительном промежуточном элементе. Также возможно, что в сильфонном элементе согласно изобретению на ширине 50 мм передается усилие в 5000 Н. Благодаря этому достигается значительно лучшая усталостная прочность и более длительный срок службы.

Дополнительно при монолитном исполнении возможна оптимизация расхода материала, вследствие чего возможна экономия ресурсов и издержек.

В следующем варианте осуществления изобретения предусмотрено, что рамочные сильфонные элементы и центральный сегмент дуги выполнены из нескольких частей каждый, причем по меньшей мере один из рамочных элементов и центральный сегмент дуги перекрываются.

Благодаря выполнению рамочных сильфонных элементов и центрального сегмента дуги из нескольких частей их производство осуществляется просто и экономично. Кроме того, возможно достижение простым образом преимуществ согласно изобретению посредством обычных рамочных сильфонных элементов, поскольку требуется только замена обычных центральных сегментов дуги на соответствующие центральные сегменты дуги с манжетным участком.

В следующем варианте осуществления изобретения предусмотрено, что на манжетном участке один из рамочных сильфонных элементов расположен снаружи, а центральный сегмент дуги расположен внутри по отношению к открытому с одной стороны профилю. Таким образом, манжетный участок центрального сегмента дуги охвачен рамочным сильфонным элементом.

Благодаря этой конструкции возможно оптимальное соединение центрального сегмента дуги и рамочного сильфонного элемента, и обеспечена герметичность сильфонного элемента согласно изобретению, например, против проникновения воды и/или воздуха.

В следующем варианте осуществления изобретения предусмотрено, что центральный сегмент дуги, имеющий расположенный на его конце манжетный участок, содержит второй концевой манжетный участок, который образует вторые дополнительные боковые области перекрытия, причем первый манжетный участок и второй манжетный участок расположены на противоположных друг другу концах, при рассмотрении вдоль продольной оси дуги. Т.е. центральный сегмент дуги содержит манжетный участок на двух лежащих напротив друг друга концах.

Благодаря применению двух манжетных участков улучшается соединение центрального сегмента дуги с обоими смежными рамочными сильфонными элементами.

Манжетные участки позволяют сократить количество швов на обоих концах центрального сегмента дуги, при рассмотрении вдоль продольной оси дуги, вследствие чего срок службы и герметичность сильфонного элемента согласно изобретению повышаются.

При этом варианте осуществления также возможно, что один из рамочных сильфонных элементов и центральный сегмент дуги изготовлены за одно целое. Вследствие этого возможно сокращение количества швов до минимума. Кроме того, в случае монолитного исполнения возникающие нагрузки от сдвигающего усилия передаются непосредственно от рамочного сильфонного элемента на соединительную дугу.

Однако, разумеется, возможно выполнение рамочных сильфонных элементов и центрального сегмента дуги в виде нескольких частей.

В следующем варианте осуществления изобретения предусмотрено, что боковые сегменты дуги сшиты с центральным сегментом дуги, причем по меньшей мере один соединительный шов проходит от каждой из дополнительных боковых областей перекрытия через центральную область перекрытия в одну из вторых дополнительных областей перекрытия.

Как уже упомянуто выше, швы для сильфонного элемента согласно изобретению представляют собой оптимальный вид соединения, поскольку они долговечны, прочны и экономичны.

На основе двух манжетных участков возможно прохождение соединительного шва от одной из дополнительных боковых областей перекрытия через центральную область перекрытия в одну из вторых дополнительных боковых областей перекрытия. Благодаря этому сильфонный элемент согласно изобретению особенно является долговечным, поскольку в максимально нагруженных областях сильфонного элемента согласно изобретению количество швов сокращается до минимума.

Разумеется, сильфонный элемент согласно изобретению может содержать также и другие швы.

Разумеется, также и в этом варианте осуществления, в котором центральный сегмент дуги содержит два манжетных участка, не исключено, что боковые сегменты дуги соединены друг с другом и с центральным сегментом дуги иным образом. Для этого могут рассматриваться, например, склеивание или сварка.

В следующем варианте осуществления изобретения предусмотрено, что рамочные сильфонные элементы, по меньшей мере один центральный сегмент дуги и боковые сегменты дуги соответственно содержат ткань, покрытую слоем эластомера.

Применение по меньшей мере одного эластомера для рамочных сильфонных элементов, для по меньшей мере одного центрального сегмента дуги и для боковых сегментов дуги особенно предпочтительно, поскольку эластомеры легко деформируемы и после деформации снова получают свою первоначальную форму. Кроме того, они лучше противостоят усталости материала, хорошо перерабатываются и экономичны. К тому же эластомеры отличаются атмосферостойкостью и хорошими характеристиками при низких температурах.

В следующем варианте осуществления изобретения предусмотрено, что эластомер представляет собой хлорсульфированный полиэтилен (CSM) или силиконы.

Хлорсульфированный полиэтилен (CSM) является высокоэластичным материалом и придает сильфонному элементу согласно изобретению высокую сопротивляемость по отношению к внешним воздействиям, таким, как влажность, метеорологические условия или химически агрессивные среды.

В следующем варианте осуществления изобретения предусмотрено, что концевая кромка манжетного участка и касательная к продольной оси дуги образуют угол, составляющий от 45° до 135°, предпочтительно от 90° до 120°.

Под концевыми кромками манжетного участка подразумеваются те кромки, которые образуют переход от манжетного участка к боковым сегментам дуги. Другими словами, концевые кромки ограничивают дополнительные боковые области перекрытия манжетного участка на той стороне манжетного участка, которая обращена от смежного элемента рамочной дуги.

Угол между концевой кромкой манжетного участка и касательной к продольной оси дуги выбирается в зависимости от области применения сильфонного элемента согласно изобретению для адаптации свойств сильфонного элемента согласно изобретению к области его применения. В частности, указанный угол может быть адаптирован к линии прохождения соединительного средства, в частности, соединительного шва для предотвращения возможного образования излишков материала.

Соответствующее регулирование указанного угла в каждом из случаев применения позволяет оптимизировать передачу нагрузок от сдвигающего усилия в соединительной дуге.

Принципиально было установлено, что углы свыше 90° особым образом улучшают передачу нагрузки от сдвигающего усилия, поскольку не приводят к резкому изменению направления соединительного шва, который, как правило, проходит параллельно продольной оси дуги, и оно может равномерно спадать на манжетном участке до концевого участка.

Хотя в принципе представляется возможным, что обе концевых кромки на соответствующих плечах манжетного участка образуют разные углы с касательной к продольной оси дуги, предпочтительны углы, одинаковые по размеру, на обеих сторонах.

В связи с этим следует упомянуть, что продольная ось дуги, разумеется, может содержать также прямолинейно проходящие тангенциальные участки.

В следующем варианте осуществления изобретения предусмотрено, что рамочные сильфонные элементы, по меньшей мере один центральный сегмент дуги и боковые сегменты дуги, предпочтительно сшиты швейными нитками из полиамида (PA).

Швейные нитки из полиамида выдерживают нагрузки, прочны на разрыв и тем не менее гибки, а также устойчивы по отношению к усталости материала. По этим причинам они особенно хорошо подходят для применения в сильфонных элементах согласно изобретению.

В следующем варианте осуществления изобретения предусмотрено, что по меньшей мере две примыкающих к рамочному сильфонному элементу соединительных дуги, предпочтительно ровно две или все четыре соединительных дуги сильфонного элемента, содержат каждая центральный сегмент дуги, имеющий по меньшей мере один манжетный участок, расположенный на его конце.

Является возможным, что каждая из двух верхних соединительных дуг сильфонного элемента согласно изобретению содержит центральный сегмент дуги, имеющий расположенный на конце манжетный участок или два расположенных на его концах манжетных участка, один из которых представляет собой второй манжетный участок. Конечно, каждая из обеих нижних соединительных дуг сильфонного элемента согласно изобретению также может содержать центральный сегмент дуги, имеющий расположенные на одном или на двух концах манжетные участки. Однако предпочтительно каждая из всех четырех соединительных дуг сильфонного элемента согласно изобретению содержит центральный сегмент дуги, имеющий расположенные на одном или на двух его концах манжетные участки. Последний вариант особенно предпочтителен, поскольку становятся максимальными и срок службы, и герметичность сильфонного элемента согласно изобретению.

Разумеется, также и в этом варианте осуществления каждая соединительная дуга может содержать наряду с расположенным на конце манжетным участком второй манжетный участок.

Согласно вышеизложенному в соответствии с изобретением предложен сильфон для образования туннелеобразной защиты перехода между двумя шарнирно соединенными друг с другом звеньями транспортного средства, который содержит множество сильфонных элементов, причем каждые два из граничащих друг с другом сильфонных элементов соединены между собой посредством соединительных элементов. Такой сильфон особенно устойчив по отношению к нагрузкам от сдвигающего усилия, характеризуется высокой степенью герметичности и долговечностью. Если не все соединительные дуги содержат центральный сегмент дуги согласно изобретению, имеющий по меньшей мере один манжетный участок, является предпочтительным, если те соединительные дуги всех сильфонных элементов, которые содержат центральный сегмент дуги, имеющий по меньшей мере один манжетный участок, расположены в одном и том же положении относительно сильфона. Так, например, все соединительные дуги, содержащие центральный сегмент, имеющий по меньшей мере один манжетный участок, расположены в правой верхней угловой области, или в правой верхней и в левой верхней угловых областях.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Теперь изобретение более подробно поясняется на основе вариантов осуществления. Чертежи приведены в качестве примеров и должны представлять идею изобретения, однако ни в коем случае не ограничивать его или представлять его в окончательном виде.

На чертежах показаны:

На фиг. 1a - аксонометрическое изображение фрагмента наружной стороны сильфонного элемента согласно уровню техники;

На фиг. 1b - вид сбоку сильфонного элемента согласно уровню техники;

На фиг. 1c - разрез профиля поперечного сечения места соединения верхнего рамочного сильфонного элемента с центральным сегментом дуги и с боковыми сегментами дуги сильфонного элемента согласно уровню техники по фиг. 1b согласно показанной на фиг. 1b линии А-А разреза;

На фиг. 2a - аксонометрическое изображение наружной стороны фрагмента первого варианта осуществления сильфонного элемента согласно изобретению;

На фиг. 2b - аксонометрическое изображение внутренней стороны фрагмента первого варианта осуществления сильфонного элемента согласно изобретению;

На фиг. 2c - вид сбоку первого варианта осуществления сильфонного элемента согласно изобретению;

На фиг. 2d - сечение профиля поперечного сечения места соединения верхнего рамочного сильфонного элемента с манжетным участком центрального сегмента дуги по первому варианту осуществления сильфонного элемента согласно изобретению по фиг. 2c согласно показанной на фиг. 2c линии B-B сечения;

На фиг. 2e - разрез профиля поперечного сечения места соединения манжетного участка центрального сегмента дуги с боковыми сегментами дуги по первому варианту осуществления сильфонного элемента согласно изобретению по фиг. 2c согласно показанной на фиг. 2c линии C-C разреза;

На фиг. 2f - разрез профиля поперечного сечения места соединения центрального сегмента дуги с боковыми сегментами дуги по первому варианту осуществления сильфонного элемента согласно изобретению по фиг. 2c согласно показанной на фиг. 2c линии D-D разреза;

На фиг. 2g - разрез профиля места соединения бокового рамочного сильфонного элемента с центральным сегментом дуги и с боковыми сегментами дуги по первому варианту осуществления сильфонного элемента согласно изобретению по фиг. 2c согласно показанной на фиг. 2c линии E-E разреза;

На фиг. 3 - аксонометрическое изображение фрагмента наружной стороны по второму варианту осуществления сильфонного элемента согласно изобретению;

На фиг. 4a - аксонометрическое изображение фрагмента наружной стороны по третьему варианту осуществления сильфонного элемента согласно изобретению;

На фиг. 4b - аксонометрическое изображение фрагмента внутренней стороны по третьему варианту осуществления сильфонного элемента согласно изобретению;

На фиг. 4c - вид сбоку третьего варианта осуществления сильфонного элемента согласно изобретению;

На фиг. 4d - разрез профиля поперечного сечения места соединения второго манжетного участка центрального сегмента дуги с боковыми сегментами дуги по третьему варианту осуществления сильфонного элемента согласно изобретению по фиг. 4c согласно показанной на фиг. 4c линии F-F разреза;

На фиг. 4e - разрез профиля поперечного сечения места соединения второго манжетного участка центрального сегмента дуги с рамочным сильфонным элементом по третьему варианту осуществления сильфонного элемента согласно изобретению по фиг. 4c согласно показанной на фиг. 4c линии G-G разреза;

На фиг. 5 - аксонометрическое изображение фрагмента наружной стороны по четвертому варианту осуществления сильфонного элемента согласно изобретению;

На фиг. 6 - аксонометрическое изображение сильфона, содержащего множество сильфонных элементов согласно изобретению.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг. 1a показано аксонометрическое изображение фрагмента наружной стороны выполненного по существу в прямоугольной форме сильфонного элемента 1 согласно уровню техники. Сильфонный элемент 1 содержит четыре рамочных сильфонных элемента 6, причем каждые два соседних рамочных сильфонных элемента 6 соединены - как представлено в показанном на фиг. 1a фрагменте - соединительной дугой 8, которая проходит вдоль продольной оси 7 дуги и состоит из центрального сегмента 9 дуги, который расположен на центральном участке 4 открытого с одной стороны профиля 3 поперечного сечения (см. фиг. 1c), и из двух боковых сегментов 10 дуги, расположенных на боковых участках 5 профиля 3 поперечного сечения. В представленном фрагменте показаны верхний рамочный сильфонный элемент 6 и боковой рамочный сильфонный элемент 6, которые соединены друг с другом посредством соответствующей соединительной дуги 8.

В центральной области 11 перекрытия центральный сегмент 9 дуги, а также два боковых сегмента 10 дуги перекрываются и сшиты друг с другом. Каждый из обоих боковых сегментов 10 дуги сшит соответственно двумя швами 15, которые проходят параллельно продольной оси 7 дуги, с центральным сегментом 9 дуги.

На обоих концах соединительной дуги 8 перекрываются один из рамочных сильфонных элементов 6 и центральный сегмент 9 дуги, а также оба боковых сегмента 10 дуги, причем каждый из рамочных сильфонных элементов 6 и центральный сегмент 9 дуги совместно соединен с обоими боковыми сегментами 10 дуги соответственно тремя швами 15, которые проходят поперек продольной оси 7 дуги.

На фиг. 1b показан вид сбоку сильфонного элемента 1 согласно уровню техники, в то время как фиг. 1c представляет разрез профиля 3 поперечного сечения соединения верхнего рамочного сильфонного элемента 6 с центральным сегментом 9 дуги и с боковыми сегментами 10 дуги сильфонного элемента 1 согласно уровню техники по фиг. 1b согласно показанной на фиг. 1b линии A-A разреза. На фиг. 1c видно, что верхний рамочный сильфонный элемент 6 расположен снаружи, а оба боковых сегмента 10 дуги расположены внутри. Между ними на центральном участке 4 находится центральный сегмент 9 дуги.

Как рамочные сильфонные элементы 6, так и соединительные дуги 8 имеют открытый с одной стороны, в данном примере U-образный, профиль 3 поперечного сечения, причем дуга U-образного профиля 3 поперечного сечения образует центральный участок 4, а боковые участки 5 образуются проходящими параллельно друг другу полками U-образного профиля.

Центральная область 11 перекрытия состоит из первой, в данном примере расположенной справа, области 11 перекрытия и второй, в данном примере расположенной слева, области 11 перекрытия, причем в каждой из обеих областей 11 перекрытия один из боковых сегментов 10 дуги соединен с центральным сегментом 9 дуги. Соответствующие швы 15, проходящие параллельно продольной оси 7 дуги, видны на фиг. 1a.

Кроме того, видно, что на центральном участке 4 перекрываются три детали сильфонного элемента 1 - а именно верхний рамочный сильфонный элемент 6, центральный сегмент 9 дуги и боковые сегменты 10 дуги. Из сопоставления с фиг. 1a очевидно, что в представленной на фиг. 1c области разреза расположены швы 15, которые проходят как в продольном направлении 7 дуги, так и поперек продольного направления 7 дуги, пересекаются друг с другом на участках и соединяют друг с другом три слоя материала, а именно материал верхнего рамочного сильфонного элемента 6, центрального сегмента 9 дуги и боковых сегментов 10 дуги соответственно. Таким же образом боковой рамочный сильфонный элемент 6 соединен с соединительной дугой 8, как видно из соответствующего прохождения швов 15 на фиг. 1a.

На фиг. 2a показано аксонометрическое изображение наружной стороны фрагмента первого варианта осуществления сильфонного элемента 1 согласно изобретению, в то время как фиг. 2b представляет аксонометрическое изображение внутренней стороны фрагмента первого варианта осуществления сильфонного элемента 1 согласно изобретению. Конструкция сильфонного элемента 1 согласно изобретению соответствует конструкции сильфонного элемента 1 согласно уровню техники с той разницей, что центральный сегмент 9 дуги содержит на конце манжетный участок 12. Здесь также представлен только фрагмент, показывающий верхний рамочный сильфонный элемент 6, боковой рамочный сильфонный элемент 6 и соединительную дугу 8, соединяющую рамочные элементы 6. Разумеется, описанная в последующем конструкция не зависит от того, соединены ли с боковыми рамочными сильфонными элементами 6 нижние рамочные сильфонные элементы 6 или верхние рамочные сильфонные элементы 6. Точно так же возможно, что не только одна из соединительных дуг 8 содержит центральный сегмент 8 дуги с манжетным участком 12, но и что две, три или все четыре соединительных дуги 8 содержат центральный сегмент дуги 8 с манжетным участком 12.

Манжетный участок 12 проходит в направлении продольной оси 7 дуги с заходом на концевой участок 14 боковых сегментов 10 дуги и поперек продольной оси 7 дуги с заходом на боковые участки 5 профиля 3 поперечного сечения, в рассматриваемом варианте осуществления U-образного, вследствие чего на манжетном участке 12 образуются дополнительные - по сравнению с уровнем техники - боковые области 13 перекрытия между боковыми сегментами 10 дуги и центральным сегментом 9 дуги.

Рамочные сильфонные элементы 6, центральный сегмент 9 дуги и боковые сегменты 10 дуги содержат соответственно ткань, покрытую слоем эластомера, предпочтительно с хлорсульфированным полиэтиленом. Разумеется, это относится также к не представленным рамочным сильфонным элементам 6 и соединительным дугам 8.

В боковых областях 13 перекрытия перекрываются центральный сегмент 9 дуги и боковые сегменты 10 дуги, причем центральный сегмент 9 дуги расположен снаружи, а боковые сегменты 10 дуги расположены внутри. В данном варианте осуществления боковые сегменты 10 дуги полностью входят внутрь манжетного участка 12. Боковые сегменты 10 дуги сшиты с центральным сегментом 9 дуги, в данном варианте осуществления каждый - посредством двух непрерывных соединительных швов 20, причем два непрерывных соединительных шва 20 от одной из боковых областей 13 перекрытия проходят поперек продольной оси 7 дуги в центральную область 11 перекрытия. В пределах центральной области 11 перекрытия соответственно два непрерывных соединительных шва 20 проходят по меньшей мере до противоположного манжетному участку 12 конца центральной области 11 перекрытия по существу параллельно продольной оси 7 дуги, причем в данном варианте осуществления соединительные швы 20 проходят непрерывно до конца соединительной дуги 8. Другими словами, линия прохождения соединительных швов 20 имеет форму кривой, поскольку соединительные швы 20 проходят в боковых областях 13 перекрытия, в частности, на боковых участках 5 профиля 3 поперечного сечения, поперек продольной оси 7 дуги, а затем образуют дугу на переходе между манжетным участком 12 и смежной с ним областью центрального сегмента 9 дуги, чтобы в центральной области 11 перекрытия соединительные швы 20 и дальше могли проходить параллельно продольной оси 7 дуги.

Швейные нитки соединительных швов 20 предпочтительно содержат полиамид.

Разумеется, в альтернативных вариантах осуществления также не исключено, что для соединения с рамочным сильфонным элементом 6 могут быть предусмотрены более трех или менее трех швов 15 или, соответственно, для соединения боковых сегментов 10 дуги с центральным сегментом 9 дуги могут быть предусмотрены более или менее двух соединительных швов 20.

Благодаря манжетному участку 12 путь прохождения шва оптимизируется, поскольку удается избежать перекрещивания швов 15 с соединительными швами 20 на манжетном участке 12. Кроме того, на центральном участке 4 соединительные швы 20 проходят, минуя его центр, так что соединительные швы 20 не пересекают центр центрального участка 4, подвергаемый особенно большой нагрузке при скручивании.

Разумеется, в альтернативных вариантах осуществления представляется вполне допустимой также возможность перекрещивания швов 15 с соединительными швами 20 или друг с другом для упрощения сшивания или, соответственно, процесса шитья.

В данном варианте осуществления соединительная дуга 8 на ее конце, обращенном от манжетного участка 12, сшита с боковым рамочным сильфонным элементом 6 посредством трех швов, проходящих поперек продольной оси 7 дуги, как пояснено применительно к фиг. 1c.

Следует упомянуть, что, разумеется, наряду со швами 15 или, соответственно, соединительными швами 20, или вместо них возможно также использование других средств соединения.

На фиг. 2c показан вид сбоку первого варианта осуществления сильфонного элемента 1 согласно изобретению, в то время как фиг. 2d, фиг. 2e, фиг. 2f и фиг. 2g представляют виды в разрезе профиля 3 поперечного сечения по первому варианту осуществления сильфонного элемента 1 согласно изобретению в разных положениях.

На фиг. 2d показан разрез профиля 3 поперечного сечения места соединения верхнего рамочного сильфонного элемента 6 с областью 12 манжеты центрального сегмента 9 дуги согласно показанной на фиг. 2c линии B-B разреза. При этом верхний рамочный сильфонный элемент 6 расположен снаружи, а центральный сегмент 9 дуги или, соответственно, манжетный участок 12 - внутри, причем верхний рамочный сильфонный элемент 6 полностью охватывает часть манжетного участка 12, выступающую за пределы боковых сегментов 10 дуги в направлении оси 7 дуги.

На фиг. 2e представлен разрез профиля 3 поперечного сечения места соединения манжетного участка 12 центрального сегмента 9 дуги с боковыми сегментами 10 дуги согласно показанной на фиг. 2c линии C-C разреза. При этом речь идет об изображении профиля 3 поперечного сечения в области манжетного участка 12, причем центральный сегмент 9 дуги или, соответственно, манжетный участок 12 расположен снаружи, а боковые сегменты 10 дуги расположены внутри. Поскольку манжетный участок 12 полностью перекрывает концевой участок 14 боковых сегментов 10 дуги или, соответственно, концевой участок 14 соответствующих боковых сегментов 10 дуги в данном варианте осуществления полностью охвачен манжетным участком 12, боковые области 13 перекрытия выполнены максимальными.

Обобщая, можно сказать, что на фиг. 2d и фиг. 2e манжетный участок 12 перекрывает с одной стороны верхний рамочный сильфонный элемент 6 и с другой стороны - боковые сегменты 10 дуги, причем, если смотреть в направлении снаружи внутрь, верхний рамочный сильфонный элемент 6 образует внешний слой, центральный сегмент 9 дуги вместе с манжетным участком 12 - средний слой, а боковые сегменты 10 дуги - внутренний слой. Дальнейшее сравнение разрезов показывает, что боковые сегменты 10 дуги не выступают в направлении продольной оси 7 дуги в верхний рамочный сильфонный элемент 6, так что это не приводит к тройному наложению слоев - внешнего слоя, центрального слоя и внутреннего слоя.

На фиг. 2f показан разрез профиля 3 поперечного сечения места соединения центрального сегмента 9 дуги с боковыми сегментами 10 дуги согласно показанной на фиг. 2c линии D-D разреза. В этом изображении видна центральная область 11 перекрытия, которая состоит из первой и второй центральных областей 11 перекрытия. В центральной области 11 перекрытия центральный сегмент 9 дуги соединен с боковыми сегментами 10 дуги, причем центральный сегмент 9 дуги расположен снаружи, а боковые сегменты 10 дуги расположены внутри.

На фиг. 2g представлен разрез профиля 3 поперечного сечения места соединения бокового рамочного сильфонного элемента 6 с центральным сегментом 9 дуги и с боковыми сегментами 10 дуги согласно показанной на фиг. 2c линии E-E разреза. На фиг. 2g показано соединение, расположенное напротив соединения, представленного на фиг. 2d. Т.е. соединение на фиг. 2d расположено на конце соединительной дуги 8, а соединение на фиг. 2g - на другом конце соединительной дуги 8. На фиг. 2g видно, что центральный сегмент 9 дуги расположен снаружи, а боковой рамочный сильфонный элемент 6 расположен внутри. Между ними в среднем слое находятся боковые сегменты 10 дуги. Другими словами, присоединение соединительной дуги 8 к боковому рамочному сильфонному элементу 6 происходит так же, как и в уровне техники.

На фиг. 3 показано аксонометрическое изображение фрагмента наружной стороны второго варианта осуществления сильфонного элемента 1 согласно изобретению. Конструкция сильфонного элемента 1 согласно изобретению по второму варианту осуществления соответствует конструкции сильфонного элемента 1 согласно изобретению, показанного на фигурах от 2a до 2g первого варианта осуществления с тем отличием, что верхний рамочный сильфонный элемент 6 и центральный сегмент 9 дуги выполнены как одно целое. Т.е. манжетный участок 12 по этому варианту осуществления образован верхним рамочным сильфонным элементом 6. Благодаря монолитному исполнению верхнего рамочного сильфонного элемента 6 и центрального сегмента 9 дуги отпадает необходимость в швах 15 между верхним рамочным сильфонным элементом 6 и центральным сегментом 9 дуги. На противоположном манжетному участку 12 конце соединительной дуги 8 предусмотрены - как и в уровне техники - три шва 15, которые проходят поперек продольной оси 7 дуги для соединения центрального сегмента 9 дуги с боковым рамочным сильфонным элементом 6.

Следовательно, во втором варианте осуществления имеется только двухслойная конструкция в области манжетного участка 12, поскольку центральный сегмент 9 дуги вместе с верхним рамочным сильфонным элементом 6, образующим манжетный участок 12, составляют внешний слой, а боковые сегменты 10 дуги образуют внутренний слой.

Разумеется, в этом варианте осуществления каждый из боковых сегментов 10 дуги также сшит с центральным сегментом 9 дуги с помощью двух непрерывных соединительных швов 20, которые проходят до бокового элемента 6 рамочной дуги. При этом путь прохождения соединительных швов 20 соответствует пути прохождения шва, описанному применительно к первому варианту осуществления.

Разрез профиля 3 в месте соединения манжетного участка 12 центрального сегмента 9 дуги с боковыми сегментами 10 дуги по второму варианту осуществления не представлен отдельно, поскольку он соответствует фиг. 2e.

На фиг. 4a показано аксонометрическое изображение фрагмента наружной стороны третьего варианта осуществления сильфонного элемента 1 согласно изобретению, в то время как на фиг. 4b представлено аксонометрическое изображение фрагмента внутренней стороны третьего варианта осуществления сильфонного элемента 1 согласно изобретению. Конструкция сильфонного элемента 1 согласно изобретению по третьему варианту осуществления соответствует конструкции сильфонного элемента 1 согласно изобретению по первому варианту осуществления согласно фигурам от 2a до 2g с тем отличием, что центральный сегмент 9 дуги содержит второй концевой манжетный участок 16, который проходит в направлении продольной оси 7 дуги с заходом на концевой участок 14 боковых сегментов 10 дуги и поперек продольной оси 7 дуги с заходом на боковые участки 5 профиля 3 поперечного сечения, вследствие чего во втором манжетном участке 16 образуются добавочные - дополнительные по сравнению с уровнем техники - боковые области 17 перекрытия между боковыми сегментами 10 дуги и центральным сегментом 9 дуги. Второй манжетный участок 16 и манжетный участок 12 расположены на противоположных друг другу, при рассмотрении вдоль продольной оси 7 дуги, концах соединительной дуги 8.

В третьем варианте осуществления боковые сегменты 10 дуги с одной стороны полностью охвачены манжетным участком 12, а с другой стороны полностью охвачены вторым манжетным участком 16.

Боковые сегменты 10 дуги в третьем варианте осуществления сшиты только с центральным сегментом 9 дуги. Каждый боковой сегмент 10 дуги соединен с центральным сегментом 9 дуги посредством двух непрерывных соединительных швов 20, которые проходят поперек продольной оси 7 дуги от одной из боковых областей 13 перекрытия на манжетном участке 12 через центральную область 11 перекрытия параллельно продольной оси 7 дуги в одну из других боковых областей перекрытия 17 на втором манжетном участке 16, поперек продольной оси 7 дуги. По сравнению с путем прохождения шва, описанным применительно к первому и второму вариантам осуществления, путь прохождения шва данного варианта осуществления содержит второй изгиб на переходе между вторым манжетным участком 16 и граничащей со вторым манжетным участком 16 областью центрального сегмента 9 дуги для получения второго изменения направления хода шва.

Как верхний рамочный сильфонный элемент 6, так и боковой рамочный сильфонный элемент 6 соединен посредством двух швов 15 с соответствующим манжетным участком 12, 16. В области швов 15 перекрываются только манжетный участок 12 и верхний рамочный сильфонный элемент 6 или, соответственно, второй манжетный участок 16 и боковой рамочный сильфонный элемент 6 (см., напр., фиг. 4b). На фиг. 4b также видно, что второй манжетный участок 16, с одной стороны, охватывает снаружи боковые сегменты 10 дуги и, с другой стороны, охватывает сбоку боковой рамочный сильфонный элемент 6, причем в обеих областях имеет место только двухслойное наложение (ср. тж. фиг. 4d и 4e).

Благодаря манжетному участку 16 прохождение шва особенным образом оптимизируется, поскольку на обоих концах соединительной дуги 8 удается избежать перекрещивания швов 15 на манжетных участках 12,16. В этом варианте осуществления соединительные швы 20 также проходят по центральному участку 4, минуя его центр, так что соединительные швы 20 не пересекают центр центрального участка 4, подвергаемый особенно большой нагрузке при скручивании.

Разумеется, в альтернативных вариантах осуществления представляется вполне допустимым, что для упрощения сшивания или, соответственно, процесса шитья возможно также перекрещивание швов 15 с соединительными швами 20 или друг с другом в области второго манжетного участка 16.

На фиг. 4c показан вид сбоку третьего варианта осуществления сильфонного элемента 1 согласно изобретению, в то время как фиг. 4d и фиг. 4e представляют разрез профиля 3 поперечного сечения по третьему варианту осуществления сильфонного элемента 1 согласно изобретению.

На фиг. 4c, кроме того, видны два угла α, которые образованы соответственно между концевой кромкой 18 манжетных участков 12, 16 и касательной к продольной оси 7 дуги. В этом варианте осуществления каждый из углов α равен 90°, однако представляется допустимым, что углы α имеют величину от 45° до 135°. Хотя углы α упоминаются явным образом лишь в связи с этим вариантом осуществления, соответствующим образом возможно варьирование этих углов α во всех вариантах осуществления, даже если имеется только один манжетный участок 12.

На фиг. 4d показан разрез профиля 3 поперечного сечения в месте соединения второго манжетного участка 16 центрального сегмента 9 дуги с боковыми сегментами 10 дуги согласно показанной на фиг. 4c линии F-F разреза. При этом речь идет об изображении профиля 3 поперечного сечения в области дополнительных боковых областей 17 перекрытия, причем центральный сегмент 9 дуги расположен снаружи, а боковые сегменты 10 дуги расположены внутри. Таким образом, конструкция дополнительных боковых областей 17 перекрытия соответствует на фиг. 4d по существу конструкции боковых областей 13 перекрытия на фиг. 2e.

Поскольку второй манжетный участок 16 также полностью перекрывает концевой участок 14 боковых сегментов 10 дуги или, соответственно, концевой участок 14 в данном варианте осуществления полностью охвачен вторым манжетным участком 16, боковые области перекрытия 17 выполнены максимальными.

На фиг. 4e показан разрез профиля 3 поперечного сечения в месте соединения второго манжетного участка 16 центрального сегмента 9 дуги с боковым рамочным сильфонным элементом 6 согласно показанной на фиг. 4c линии G-G разреза. При этом боковой рамочный сильфонный элемент 6 расположен внутри, а второй манжетный участок 16 центрального сегмента 9 дуги расположен снаружи. Вследствие того, что перекрываются только второй манжетный участок 16 и боковой рамочный сильфонный элемент 6, проходящие поперек швы 15 должны соединять друг с другом только два слоя.

Обобщая, можно сказать, что на фиг. 4d и фиг. 4e второй манжетный участок 16 центрального сегмента 9 дуги перекрывает, с одной стороны, боковой рамочный сильфонный элемент 6 и, с другой стороны, боковые сегменты 10 дуги.

На фиг. 5 представлено аксонометрическое изображение фрагмента наружной стороны четвертого варианта осуществления сильфонного элемента 1 согласно изобретению. Конструкция сильфонного элемента 1 согласно изобретению по четвертому варианту осуществления соответствует комбинации второго варианта осуществления согласно фиг. 3, в котором центральный сегмент 9 дуги и верхний рамочный сильфонный элемент 6 выполнены за одно целое, и третьего варианта осуществления, в котором центральный сегмент 9 дуги содержит второй концевой манжетный участок 16, который образует дополнительные боковые области 17 перекрытия. Второй манжетный участок 16 и манжетный участок 12 расположены на противоположных друг другу, при рассмотрении вдоль продольной оси 7 дуги, концах соединительной дуги 8.

Согласно четвертому варианту осуществления боковые сегменты 10 дуги также сшиты только с центральным сегментом 9 дуги. Каждый боковой сегмент 10 дуги соединен с центральным сегментом 9 дуги посредством двух непрерывных соединительных швов 20, которые проходят от одной из боковых областей 13 перекрытия на манжетном участке 12 через центральную область 11 перекрытия в одну из дальнейших боковых областей 13 перекрытия на втором манжетном участке 16. При этом путь прохождения соединительных швов 20 по существу соответствует пути прохождения швов, описанному применительно к третьему варианту осуществления.

Вследствие монолитного исполнения манжетного участка 12 только второй манжетный участок 16 соединен с боковым рамочным сильфонным элементом 6 посредством двух швов 15. В этом варианте осуществления также удается избежать перекрещивания швов. Соединительные швы 20 проходят на центральном участке 4, минуя его центр, так что соединительные швы 20 не пересекают центр центрального участка 4, подвергаемый особенно высоким нагрузкам при скручивании.

Разумеется, в альтернативных вариантах осуществления представляется вполне допустимым, что для упрощения сшивания или, соответственно, процесса шитья швы 15 могут также перекрещиваться с соединительными швами 20 или друг с другом в области второго манжетного участка 16.

Разрезы профиля 3 в местах соединения манжетного участка 12 центрального сегмента 9 дуги с боковыми сегментами 10 дуги, а также второго манжетного участка 16 центрального сегмента 9 дуги с боковыми сегментами 10 дуги и с рамочным сильфонным элементом 6, согласно четвертому варианту осуществления, не представлены отдельно, поскольку они соответствуют фигурам 2e, 4d и 4e.

На фиг. 6 представлено аксонометрическое изображение сильфона 2, содержащего множество сильфонных элементов 1 согласно изобретению. Каждый сильфонный элемент 1 согласно изобретению содержит в этом варианте осуществления четыре рамочных сильфонных элемента 6, а именно один верхний, один нижний и два боковых рамочных сильфонных элемента 6, причем каждые два соседних рамочных сильфонных элементов 6 соединены соединительной дугой 8, которая содержит манжетный участок 12 и, при необходимости, второй манжетный участок 16. Два граничащих друг с другом сильфонных элемента 1 согласно изобретению соединены с помощью соединительных элементов 19, предпочтительно с помощью одной или более прижимных планок. Из соображений наглядности только три из сильфонных элементов 1 снабжены условными обозначениями, и, соответственно, рамочные сильфонные элементы 6 и соединительные дуги 8 снабжены условными обозначениями только в одном из сильфонных элементов 1. Дополнительно по тем же причинам снабжены обозначениями только два соединительных элемента 19, которые соединяют три сильфонных элемента 1.

На основе того факта, что соединительные дуги 8 содержат центральные сегменты 9 дуги, имеющие по меньшей мере один манжетный участок 12, 16, каждый из непрерывных соединительных швов 20 проходит от одной из боковых областей 13 перекрытия через центральную область 11 перекрытия в одну из дополнительных боковых областей 17 перекрытия. Благодаря этому сильфонный элемент 1 согласно изобретению особенно долговечен, поскольку в максимально нагруженных областях сильфонного элемента 1 согласно изобретению количество швов 15 сокращается до минимума.

Дополнительно благодаря применению манжетных участков 12, 16 сокращается - по отношению к профилю 3 поперечного сечения - толщина областей перекрытия, поскольку в каждом случае перекрываются только два слоя сильфонного элемента 1 согласно изобретению.

Хотя на фигурах 2a - 5 представлены только фрагменты, в которых показаны два рамочных сильфонных элемента 6 и соединительная дуга 8, само собой разумеется, что в сильфонном элементе 1 согласно описанию выполнены две, три или четыре соединительных дуги 8. Кроме того, также возможны любые комбинации четырех различных вариантов осуществления, описанных в качестве примеров, друг с другом: так, например, сильфонный элемент 1 может содержать две соединительных дуги 8 согласно четвертому варианту осуществления для соединения верхнего рамочного сильфонного элемента 6 с боковыми рамочными элементами 6, и две соединительных дуги 8 согласно первому варианту осуществления для соединения боковых рамочных сильфонных элементов 6 с нижним рамочным сильфонным элементом 6.

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 - сильфонный элемент

2 - сильфон

3 - профиль поперечного сечения

4 - центральный участок

5 - боковой участок

6 - рамочный сильфонный элемент

7 - продольная ось дуги

8 - соединительная дуга

9 - центральный сегмент дуги

10 - боковой сегмент дуги

11 - центральная область перекрытия

12 - манжетный участок

13 - дополнительная боковая область перекрытия

14 - концевой участок

15 - шов

16 - второй манжетный участок

17 - вторая дополнительная боковая область перекрытия

18 - концевая кромка

19 - соединительный элемент

20 - соединительный шов

α - угол.

Claims (22)

1. Сильфонный элемент (1) сильфона (2) для образования туннелеобразной защиты перехода между двумя шарнирно соединенными друг с другом звеньями транспортного средства, причем

сильфонный элемент (1) имеет по меньшей мере на участках открытый с одной стороны профиль (3) поперечного сечения, который имеет центральный участок (4) и два отходящих от центрального участка (4) противоположных друг другу боковых участка (5),

сильфонный элемент (1) содержит множество рамочных сильфонных элементов (6), которые соединены друг с другом в виде рамы,

между каждыми двумя соседними рамочными сильфонными элементами (6) выполнена соединительная дуга (8), соединяющая оба рамочных сильфонных элемента (6) друг с другом вдоль продольной оси (7) дуги,

каждая из соединительных дуг (8) содержит центральный сегмент (9) дуги и два закрепленных на центральном сегменте (9) дуги боковых сегмента (10) дуги,

центральный сегмент (9) дуги проходит на центральном участке (4) открытого с одной стороны профиля (3) поперечного сечения, а два боковых сегмента (10) дуги проходят на боковых участках (5), причем центральный сегмент (9) дуги и два боковых сегмента (10) дуги перекрываются в центральной области (11) перекрытия,

отличающийся тем, что

по меньшей мере одна из соединительных дуг (8) содержит центральный сегмент (9) дуги, имеющий расположенный на его конце манжетный участок (12), причем манжетный участок (12) проходит с заходом на боковые участки (5) открытого с одной стороны профиля (3) поперечного сечения, так что на манжетном участке (12) образованы дополнительные боковые области (13) перекрытия между боковыми сегментами (10) дуги и центральным сегментом (9) дуги.

2. Сильфонный элемент (1) по п. 1, отличающийся тем, что манжетный участок (12) полностью покрывает концевой участок (14) боковых сегментов (10) дуги.

3. Сильфонный элемент (1) по одному из пп. 1, 2, отличающийся тем, что по меньшей мере в дополнительных боковых областях (13) перекрытия центральный сегмент (9) дуги расположен снаружи, а боковые сегменты (10) дуги расположены внутри по отношению к открытому с одной стороны профилю (3) поперечного сечения.

4. Сильфонный элемент (1) по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что боковые сегменты (10) дуги сшиты с центральным сегментом (9) дуги, причем по меньшей мере один соединительный шов (20) проходит соответственно от одной из дополнительных боковых областей (13) перекрытия в центральную область (11) перекрытия.

5. Сильфонный элемент (1) по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что один из рамочных сильфонных элементов (6) и центральный сегмент (9) дуги выполнены за одно целое, причем манжетный участок (12) образован рамочным сильфонным элементом (6).

6. Сильфонный элемент (1) по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что рамочные сильфонные элементы (6) и центральный сегмент (9) дуги образованы из нескольких частей, причем по меньшей мере один из рамочных сильфонных элементов (6) и центральный сегмент (9) дуги перекрываются.

7. Сильфонный элемент (1) по п. 6, отличающийся тем, что на манжетном участке (12) один из рамочных сильфонных элементов (6) расположен снаружи, а центральный сегмент (9) дуги расположен внутри по отношению к открытому с одной стороны профилю (3) поперечного сечения.

8. Сильфонный элемент (1) по одному из пп. 1-7, отличающийся тем, что центральный сегмент (9) дуги, содержащий расположенный на его конце манжетный участок (12), содержит второй концевой манжетный участок (16), который образует вторые дополнительные боковые области (17) перекрытия, причем манжетный участок (12) и второй манжетный участок (16) расположены на противоположных друг другу концах, при рассмотрении вдоль продольной оси (7) дуги.

9. Сильфонный элемент (1) по п. 8, отличающийся тем, что боковые сегменты (10) дуги сшиты с центральным сегментом (9) дуги, причем по меньшей мере один соединительный шов (20) проходит соответственно от одной из дополнительных боковых областей (13) перекрытия через центральную область (11) перекрытия в одну из вторых дополнительных областей (17) перекрытия.

10. Сильфонный элемент (1) по одному из пп. 1-9, отличающийся тем, что рамочные сильфонные элементы (6), по меньшей мере один центральный сегмент (9) дуги и боковые сегменты (10) дуги соответственно содержат ткань, покрытую слоем эластомера.

11. Сильфонный элемент (1) по п. 10, отличающийся тем, что эластомер представляет собой хлорсульфированный полиэтилен (CSM) или силиконы.

12. Сильфонный элемент (1) по одному из пп. 1-11, отличающийся тем, что концевая кромка (18) манжетного участка (12) и касательная к продольной оси (7) дуги образуют угол (α) величиной от 45° до 135°, предпочтительно от 90° до 120°.

13. Сильфонный элемент (1) по одному из пп. 1-12, отличающийся тем, что рамочные сильфонные элементы (6), по меньшей мере один центральный сегмент (9) дуги и боковые сегменты (10) дуги предпочтительно сшиты швейными нитками из полиамида (PA).

14. Сильфонный элемент (1) по одному из пп. 1-13, отличающийся тем, что каждая из по меньшей мере двух соединительных дуг (8), смежных с рамочным сильфонным элементом (6), предпочтительно две или четыре соединительных дуги (8) сильфонного элемента (1), содержит центральный сегмент (9) дуги, имеющий по меньшей мере один расположенный на его конце манжетный участок (12, 16).

15. Сильфон (2) для образования туннелеобразной защиты перехода между двумя шарнирно соединенными друг с другом звеньями транспортного средства, содержащий множество сильфонных элементов (1) по одному из пп. 1-14, причем каждые два из граничащих друг с другом сильфонных элементов (1) соединены друг с другом посредством соединительных элементов (19).

Images