TW200307793A - Hydraulic spring used as principal spring in rail vehicles - Google Patents

Description

200307793 (發明說明應釭明：發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明） 技術現沉 根據申請專利範圍第1項之概念所習知之液壓彈簧，基本上係由 一作為彈簧元件之橡膠件（或一由彈性材料製成之元件）所組成，其 外圓周侧安置於一鍋形結構（為軸侧之固定）上，且於軸向上安置於 一螺栓（為結構侧之固定）上。 為實現減震阻尼功能，該鍋形結構有部份充滿著一種黏滯性流 體’其中，一種設置於該固定螺栓之底部延伸部上之橫向減震圓盤係 可移動。而介於黏滯性流體及橡膠件之間則為一充滿氣體之空間。 此類軸承在專利案EP0669 484A1係為習知（請參閱例如圖一、 圖七、圖十一、圖十五及圖十六）。此處該軸承應支撐一工業車輛之車 箱（圖十八）。介於彈性件與黏滯性流體間之空間17A，於此處係用以 阻礙該黏滞性流體之流動（參5/11-13)。此外，該空間17A不再詳加 敘述，因為其對於專利案EP 0 669 484 A1而言，不再具發明之本質， 而是於當時（西元1995年）已屬技術現況（參閱圖十七），該處同時 設計一此類之空間（空氣空間）。於圖一、圖七、圖十一、圖十五及圖 十六所示之橡膠件之邊緣被用來作為減震圓盤之限動件，類似於圖十 七中設置座落於減震圓盤上之彈性止動件1〇8Α作為限動件一般。 此習知結構之流動行為若加以推測可知，為得到一最佳之功能 性，其需要一種相對於一假想之零點線來回擺動之運動。然而，相對 於一預設零點位置來回擺動之狀況並不適用於一主彈簧，因此種結構 須支撐極度不同之貞載狀態，且減震或缓阻震關激。因此，該習知 之結構顯示出不適合作為主彈簧。 為能=現一液壓減震阻尼之主彈簧，須考慮出現於主彈簧上之極 大（負載·《:異性。而於目前習知之軸承上，其藉高黏滯性流體工作， 0續次X (發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 200307793 2不_於此種狀況’因為其於零負載及滿貞糊之差異極小。如 奸此類軸承縮小，該橡膠:^即具足夠之柔軟性，可均衡補償於鋼形 、。構中未充氣軸承上縮小之空間。該橡膠件變形壓凹，並進而提供該 不可壓縮流體必要之空間。 應用根據此發明之彈簧則是不可能。因為於該彈簧元件下方之空 間變化改變強烈，該橡膠件之醜變形並不足夠。因此其仍需要另一 額外之空間。 本發明之任務、解決方案及優點 # 本發明之主要任務在於，完成一種製造上便宜且功能上可靠之「液 壓彈買」’用以支撐且彈性分解軌道車輛之結構，並足可勝任各種不同 之負載狀態。 此可藉由具主中請柄細特徵之本發明之祕彈簧加以達成， 即於橡膠件與黏滯性流體間設置—充填氣體之空間，其設計成圓錐 狀，且其容積可經由氣體之壓縮而改變（圖一及圖二）。 為使氣體在壓縮時所產生之超壓不會太大，該填充氣體之空間需 要有-確足之尺寸大小。藉此，該流體不會減體混合，且其黏滯性 不致於變化，如此該減震特性即可提升，該空間形成一向上之圓錐狀。 藉此得以保證，該氣體總是位於最高處。 彈黄之特性同樣可受氣體容積尺寸之影響。經由氣體之壓縮將產 生種力量，其與負載力量方向相反。該空間越小，該反作用力即越 大。彈簧之特徵曲線於較大氣體容積之情況下幾乎呈線形（圖三），而 於較小氣體容積之情況下則成累進狀（圖四）。 該空間之大小最好如此定寸，即其相當於該橡膠件完全被壓縮時 所另外佔有之體積之1½倍。以此種方式，該軸承即有能力平衡補償基 本負載波動之比例至1比4,此係自零負載與全負載間負載狀態之變 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 200307793 化所f生，、若不如此’將對彈黃效果產生損害。 精由孩等申請專利範圍-附屬項所提 進一步更佳設計及改善方案即成= •該處承二彈;ΐ:壓二高:以:變彈簧之承載力。此氣 由製造過ίΐΦΜϋιι 卩触細—種魏科箱。此可藉 二考中壓力《預碉而達成。更靈巧的則是，可以在運 加以調整，射，可«錢體壓力之貞餘ϋ加以調控。 圖式 以下該根據本發明之液壓彈簧將根據一實施例詳加說明。圖 圖-無貞絲態Τ-轉科之_賴； ^ 圖二負載狀態下-液壓彈簧之縱剖面圖； 圖三於大氣體容積下之壓縮量/受力—彈簧特徵曲線；及 圖四於小氣體容積下之壓縮量/受力—彈菁特徵曲線。 說明 此於圖-及W二以縱向剖蝴示之根據本發明之液_承2之實 施例具有-鍋形外殼4，其充滿_黏滯性液壓流體6。—由轉彈性材 料製成之彈簧元件8構成朗科殼6之上部密封齡J。此彈菁元件 8於其外圍被橡膠硫化而置入一外?裒1〇巾。該彈菁元件8於其轴向與 一棒狀連接件（固定螺栓）12相結合。 ^ 該外環10藉由螺检14密閉固定於該鍋形外殼4之上邊緣上。於 該液壓流體6之表面16與彈簧元件8之間存在一充滿氣體之空間18。 該固定螺栓12於其下端緣處具有一設計上含橫圓盤（減震圓盤）22 之延伸邵20 (沖頭20、22)。該減震圓盤22沉入於該高黏滯性流體6 中。於該彈簧元件8偏轉運動時，則藉由流體6之擠壓而產生減 阻尼效果。 < Ε]續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 元件符號說明 液壓軸承、彈簧 鍋形外殼 (液壓-)流體 彈簧元件、橡膠件 外環 棒狀連接件、（固定-)螺栓 螺栓 液塵流體之表面 氣體、空間 (下方之）棒狀連接件之延伸部 橫圓盤、減震圓盤 8

Claims (1)

1. 200307793 拾、申請專利範爵 .Λ/. .κ鉍明β錄徽嫩麵赛麵|沒賤薇 1· 一種液壓彈簧（2)，其具有一鍋形外殼（4)，其上方與一由橡膠彈 性材料製成之彈簧元件（8)密閉接合，且其部份充填有一氣體 (18) ’而其他部份則充填有一液壓流體（6)，同時，該彈菁元件 (8)具有一軸向配置之螺栓形連接件（12)，於其底部延伸部（2〇) 具有一橫圓盤（減震圓盤22)，該減震圓盤（22)沉入於該黏滯性 流體（6)中，其特徵為，該充滿氣體之空間（18)為二圓錐狀之 設計’其容積可經由壓縮改變。 2· 3· 4. 5. 6· 根，申請專娜_ i項所述之液辦簧，其特徵為，胃空間⑽ 未被壓縮之狀態下彳目當於郷簧元件⑻完全被壓縮時 乃外佔有之體積之1½倍。 =申請袖_ i項或第2項料切麵I 於 μ二間（18)中之氣體壓力可預先調整。 ’、、、’、 根據申請專利範圍第丨項至第3項中任 徵為，於該空間（18)巾所支配之缝壓液壓彈簧，其特 根據申請專利細财4銜述之液壓料 ^巾係可調整。 力之調整可根據受力之彈簧⑵之負3 4徵為，該氣體壓 ，申請專利範圍第1項至第5項中任一：斤:以執行。… 束作為軌道車輛上之主彈簧。 液壓彈簧’其用