SE532547C2 - Ledmekanism som förbinder två fordon eller fordonsdelar, samt metod för att tillverka en länkarm till en ledmekanism - Google Patents

Description

532 54? å.) Ett mål med den föreliggande uppfinningen är att tillhanda hålla en konstruktion för en ledmekanism, hos en ledbuss eller spårvagn, som har en förhållandevis låg vikt.

Andra mål med uppfinningen är: - att tillhanda hålla en ledmekanism för ledbussar eller spårvagnar som är förhållandevis stark. - att tillhanda hålla en ledmekanism for ledbussar eller spårvagnar som är förhållandevis billig att tillverka. - att tillhandahålla en ledmekanism for ledbussar eller spårvagnar som ger mindre miljöbelastning vid produktion. - att tillhandahålla en ledmekanism for ledbussar eller spårvagnar som ger mindre miljöhelasming vid operativt arbete i fordonet.

KORT BESKRIVNING AV UPPFINN INGEN Åtminstone ett av ovanstående mål löses genom att tillhandahålla en ledmekanism i enlighet med den typ som nämnts ovan, där åtminstone en av länkarmarna har en längsgående hålighet med ett omslutande gods och att de omfattar ett tvärsnitt där arean av det omslutande godset i tvärsnittet är mindre än arean av håligheten i tvärsnittet, företrädesvis hälften så stor eller mindre, ännu mer föredraget en tredjedel så stor eller mindre. Detta medför att ledmekanismen kan göras väldigt lätt, med liten materialåtgång och minimal påverkan på miljön.

Ytterligare föredragna egenskaper: - Att länkarmarna var och en omfattar en övre avlång profil med ett huvudsakligen U- format tvärsnitt och en undre avlång profil med ett huvudsakligen U-fonnat tvärsnitt, vilka övre och undre profiler är anordnade med respektive öppen sida mot varandra så 532 EQ? att bildar ett omslutande tvärsnitt med ett längsgående inre hålrum, med två motstående och längsgående svetsfogar där U-profilerna möts. Detta medför att länkarmarna blir väldigt starka och kan klara höga axeltryck och belastníngar. =- att godset består av ett metalliskt material, företrädesvis stål, ännu mer föredraget rostfritt stål. - att godset har en tjocklek i intervallet 4-20rnm Vidare en metod för att tillverka en länkarm till en ledmekanism omfattande stegen: a) fornming av två U-profiler utifrån en valsad plåt b) placering de tvâ U-profilema mot varandra, så att de bildar ett tvärsnitt där U- profilernas fristående kanter möter varandra c) längsgående svetsning där U-profilemas kanter möter varandra så att en ihålig profil bildas.

F IGURBESKRIVNING Fig. 1 visar ett tudelat fordon med en främre del och en bakre del förbundna med en lärtkrnekanism, Fi g. la visar orientering av x, y och z axlar i förhållande till fordonet, Fig. l c visar ledmekanismen uppförande när fordonet svänger, Fig. 2 visar en perspektiv vy över en ledmekanism, Fig. 3a, Bb visar länkarmarna sedda från sidan, Fig. 4 visar en länkarm sedd ovanifrån, Fig. 5 visar en övre och en undre halva med tvärsnitt hos en lånkarm, Fig. 6 visar länkmekanismen sedd ovanífrån, och i max ändutslag.

Fig. 7 visar en processöversikt för tillverkning av en länkarm. 532 54? DETALJERAD BESKRIVNING Vi kommer nu att beskriva ledrnekanismen 3 med utgångspunkt från FIG. l - 6. En ledmekanism/ledskiva 3 förbinder en främre fordonsdel 1 med en bakre fordonsdel 2.

Fordonet l, 2 kan exempelvis vara ledbuss, rälsbuss eller spårvagn. Ledmekanismen tillåter rörelse mellan främre och bakre fordonsdel hos fordonet; nämligen: - en roterande rörelse kring vertikalaxeln (Z) - en vridande kring fordonets längsgående axeln (X) - vridande kring fordonet transversala axel (Y).

I ett fordon sätts normalt en övergångsbrygga (ej visad) över ledmekanismen 3 som tillåter passage av passagerare mellan främre och bakre fordonsdel. Exteriört används en kapsling av bälgtyp. Ledmekanismen 3 omfattar två korslagda länkarmar 4, 5 vilka var och en är i en främre ände länkad till den främre fordonsdelen 1 och i en bakre ände länkad till den bakre fordonsdelen 2. Ledmekanismen 4, 5 är dämpad via två dämpcylindrar 6, 7 (visas endast i Fig. l), en for varje länkarm 4, 5, för kontroll av rörelse mellan främre och bakre på fordondel.

De korslagda armarna kommer vid kurvtagriing att ge en självstabiliserande vagn, även då motor är placerad bak i vagn. Detta uppnås då armamas snittpunkt vandrar mot kurvans mittpunkt centrum. (se Fig. IC).

Respektive frärnre ände av länkarmen 4, 5 har ett genomgående främre hål i vilket ett korresponderade främre lagerhus 10, l l, med ett främre lager l0a, l la, är monterat.

Respektive främre ände av länkarmen 4, 5 ansluter via de främre lagerhusen 10, 11 till var sin korresponderade främre koppling 12, 13 hos framvagnen, vilka frärnre kopplingar är 532 54? anordnade på huvudsakligen samma höjd fiån marken men på ett avstånd Ll från varandra i sidled.

Respektive främre koppling 12, 13 omfattar en vertikal bult 14, 15 som lagras i korresponderande främre lagerhus 10, 11. Den främre änden av länkarmen 4, 5 tillåts därmed att vrida sig i kring fordonets längsgående axeln (X) och i kring sin vertikala axel (Z), men även kring fordonet transversala axel (Y)genom att respektive frärnre koppling 12, 13 tillåter en begränsad rörelse i vertikalled.

Som ses i Fig.3 har respektive länkarm 4, 5 formen av ett liggande L, fast omvänt vända i förhållande till varandra, där den bakre änden är tjockare och motsvarar den nedre delen på Lzet. Detta möjliggör att länkarmarna 4, 5 kan ligga omlott utan att haka fast i varandra.

Respektive bakre ände av länkarmen 4, 5 har ett genomgående bakre hål i vilket ett korresponderade bakre lagerhus 18, 19 med två bakre lager l8a, 18b, l9a, 19b är monterat.

Respektive bakre ände av länkarmen 4, 5, ansluter via de bakre lagerhusen 18, 19 till var sin korresponderade bakre koppling 20, 21 hos bakvagnen, vilka bakre kopplingar är anordnade på huvudsakligen samma höjd från marken men på ett avstånd L2 från varandra i sidled.

Respektive bakre koppling 20, 21 omfattar en vertikal bult 22, 23 som lagras i korresponderande bakre lagerhus 18, 19. Den bakre änden av länkarmen 4, 5 tillåts därmed att vrida sig kring sin vertikala axel (Z) Som framgår av tvärsnittet i Pig. 5 formas respektive länkarm 4, 5 av två formpressade halvor 4a, 4b, Sa, 5b, en övre halva 4a, Sa och en undre halva 4b, 5b, som sammanfogas med en 532 5G? k; längsgående svets längs länkarmaxnas 4, 5 sidor. Dvs. två U-forrnade halvor 4a, 4b, Sa, Sb sammanfogas mot varandra. Detta medför att länkarmarna 4, 5 kan klara mycket höga belastningar i förhållande till godstj ockleken hos länkarrnarna 4, 5. Detta medför även att länkarmarna blir mycket lätta i törhållzmde till sin volym Ledrnekanismens 3 storlek i längdled hålles kort med hjälp av de korslagda länkarmarna 4, 5, vilket maximerar utrymmet i fordonet l, 2 och ger plats för fler betalande passagerare.

Genom att radikaltminska ledmekanismens 3 vikt kan man uppnå stora synergier: - Vid tillverkning av sj älva ledmekanismen 3, genom minskad rnaterialkost och energi förbrukning.

- Vid drift av fordonet. Ökade intäkter då operatör kan ta mer betalande passagerare utan att öka totala axeltryck.

~ Detta ger en mer totalt resurssnål vagn i drift och den totala miljöpåverkan minskar.

- Busstillverkaren kan påvisa direkt kalkyl erbara ekonomiska vinster för operatören av bussflotta Länkarmarna 4, 5 är företrädesvis tillverkade i stål, företrädesvis rosttrögt, RST 4003 (EN 10088-2/1 4003), rostfritt ENl.430l (SS2333), Domex EN 10149-2, Docol. Men givetvis kan andra material med likartade egenskaper användas.

Sarnmanfogningen av de två halvorna sker företrädesvis genom nyokelhålsplasmasvetsning, lasersvetsning, plasmahybridsvetsning, laserhybrid.

Nyckelhålsplasmasvetsning har bLa. fördelarna: - Mycket hög svetshastighet 532 511? T» - Möjlighet att svetsa stumfog utan tillsatsrnaterial - säker genomsvetsning. - liten värmepâverkad zon och liten deformation av plåtmaterialet. - liten råge och rotvulst.

Lasersvetsning har bla. fördelarna: - mycket hög svetshastighet - djup inträngning - liten deformation Plasmahybridstfetsniii g, kombinerar plasmasvetsning med konventionell MIG/MAG- svetsníng och ger fördelar främst genom sin Förmåga att fylla fogspalter.

Laserhybridsvetsning, kombinerar lasersvetsning med konventionell MIGfMAG-svetsriíng och ger fördelar frärnst genom sin förrnåga att fylla fogspalter.

Halvorna till länkarmarna kan formas med följ ande metoder: -Traditionell pressmetodik med form och mothåll, fördel vid långa serier ca 4000enheter/ år, mindre tolerans noggrant -Quintusspressning fördel vid korta serier upp till ca 4000enheter/ år och vid komplicerade former, hög toleransfaktor -Hydrofornmingmöjlígt att designa komplexa detaljer, ämnet går att forma i ett enda stycke.

Hög toleransfaktor. l en föredragen utföringsfonn formas de två halvorna med Quintusforrnning och i materialet Domex eller RST 4003 (EN 10088-2/14003), för att därefter sammanfogas med plasmahybríd svets. 533 Så? Ett antal tillverkningssteg för länkarmen visas i figur 7. Genomgående används ett referenspunktssystem, dvs. man styr på minst 3 punkter och eventuellt har man fler stödpunkter, detta för att alltid få repeterbarhet i utfallet. Genom att alltid mäta samma strategiskt valda punkter ser man direkt var i kedjan något skulle avvika. Dessa punkter behöver inte alltid vara samma dvs. för övreforrnhalva 4a, 5a mäter man tex hålcentrum inbördes, när den sen är sammansvetsad till komplett enhet bildar de tillkommande referens punktema tillsammans nya referenspurikter . På detta sätt bygger man in repeterbarhet, spårbarhet och mätbarhet.

Ett råämne av höghållfast plåt fixeras i en form med referenspunkter, där pressas plåt till önskad form av hydraulpress eller Quintuspress beroende på volym och önskat toleransutfall.

Quintusspress ger bättre toleranser och finare slutprodukt, vid höga serier är dock traditionell hydraulpressmaskin billigare.

Halvorna placeras i en laserskärmaskin i en fixtur med referenspunkter där renskärs det pressade råärnnet. Formen på respektive halva 4a, 4b, Sa, 5b kan vara olik, men ytor som möter motstående artikelhalvas yta skall vara centrerade och parallella mot rnotstående yta.

Dvs. övre halva 4a, Sa och undre halva 4b, 5b kan ha olika yttre fonner med en given tjocklek, men de ytor som möter varandra är företrädesvis parallella och har ej för stor variation i spalt mellan varandra, annars finns risk för att plasrnasvetsen inte får rätt bärighet och produkten kan komma att spricka vid höga laster eller av utmattning när den används i fordonet 1, 2. 532 54? De två formade halvoma 4a, 4b, Sa, 5b läggs mot varandra och bildar den slutliga formen.

Därefter monteras lagerenheten 10, 18, 1 1, 19 i respektive länkarmsände.

Halvoma 4a, 4b, Sa, 5b fixeras gentemot varandra enligt referenspurflcter och sammanfogas därefter med hjälp en plasmahybridsvets eller laserhybridsvets, företrädesvis, plasmahybridsvetsen då den är billigare. Fogutformingen är företrädesvis I-fog.

Claims (1)

1. 532 547 PATENTKRAV 1. En ledmekanism (3) som förbinder två fordon eller fordonsdelar, tex en dragspelsbuss, ledmekanísmen (3) omfattande två korslagda länkarrnar (4, 5) vilka var och en är i en första ände länkad till ett första fordon (1) eller fordonsdel och i en andra ände länkad till ett andra fordon (2) eller fordonsdel, och dämpningsmedel (6, 7) för att dämpa ledrnekanismen kännetecknat av att länkarmarna (4, 5) var och en omfattar en övre avlång profil (4a, 5a) med ett huvudsakligen U-format tvärsnitt och en undre avlång profil (4b, 5b) med ett huvudsakligen U-forrnat tvärsnitt, vilka övre och undre profiler är anordnade med respektive öppen sida mot varandra så att bildar ett omslutande tvärsnitt med ett längsgående inre hålrum, med två rnotstående och längsgående svetsfogar där U-proñlerna möts. En ledmekanism (3) enlig patentkravet l kännetecknat av att länkarmama (4, 5) var och en har en längsgående hålighet med ett omslutande gods och att de omfattar ett tvärsnitt där arean av det omslutande godset i tvärsnittet är mindre än arean av håligheten i tvärsnittet, företrädesvis hälften så stor eller mindre, ännu mer föredraget en tredjedel så stor eller mindre. En ledmekanism (3) enligt något av ovanstående patentkrav kännetecknat av att godset består av ett metalliskt material, företrädesvis stål, ännu mer föredraget rostfritt stål. En ledmekanism (3) enligt något av ovanstående patentkrav kännetecknat av att godset har en tjocklek i intervallet 4-20mrn 532 54? 5. Metod för att tillverka en länkarm (4, 5) till en ledrnekanism (3) enligt något av ovanstående patentkrav omfattande stegen: a) forrnning av två U-proñler (4a, 4b, Sa, 5b) utifrån en valsad plåt b) placering de två U-profi1erna(4a, 4b, Sa, 5b) mot varandra, så att de bildar ett tvärsnitt där U-profilernas fiistående kanter möter varandra c) längsgående svetsning där U-profilernas kanter möter varandra så att en ihålig profil bildas.