轨道车轮与轨道车辆的制作方法

本发明涉及一种轨道车轮，该轨道车轮具有：环形的轮胎；圆柱形轮体，该圆柱形轮体与该轮胎同轴安排并且具有车桥轮毂；以及环形的弹簧体，该弹簧体在预应力下在该轨道车轮的径向方向上在该轮胎与该轮体之间延伸，以便将该轮胎弹性地支撑在该轮体上。

背景技术：

此外，本发明涉及一种轨道车辆，该轨道车辆具有用作底盘的车架，该车架具有至少一个车桥和能够旋转地支承在该车桥处的轨道车轮。

原则上，从现有技术中已知轨道车轮。为此，例如提及特许公开说明书DE 197 43 893 A1。轨道车轮具有轮体、弹簧体和轮胎。该轮体包括也称为车轮轮毂的车桥轮毂。该轮体可以用该车桥轮毂可旋转支承地紧固在车桥处。除了该车桥轮毂外，该轮体还可以具有轮辋圈和在该车桥轮毂与该轮辋圈之间延伸的轮盘。该轮体可以形成为单件式的或多件式的。该轮体优选地构型为单件式，使得该车桥轮毂、该轮盘和该轮辋圈在此情况下一体地形成。该轮体在径向外侧尤其与该轮辋圈一起构成用于与该环形弹簧体接触的外壁。因此，该弹簧体安排在该轮体的径向外侧。此外，该弹簧体和该轮体可以彼此同轴地安排。该弹簧体在该轨道车轮的径向方向上从该轮体延伸至该轮胎，优选地延伸至该轮胎的径向内侧的内壁。该轮胎可以在径向外侧具有正圆形的滚动面以及径向向外突出的轮缘。

该轮胎和该轮体(尤其相关联的轮辋圈)优选地由金属制成。在此，证明为有利的是钢或铝合金。由此，该轮胎和/或该轮体可以特别良好地承受在运行中出现的高负载。该轮胎和该轮体在径向方向上具有特别高的刚性。该弹簧体用于减震和/或阻尼，以便将轨道的不平坦尽可能仅受阻尼地传递到轨道车辆的车桥处。如果在该轮胎与该轮体之间出现特别高的力和/或相对运动，则可以借助于该弹簧体阻尼这些力和/或相对运动。由弹性体制成或具有弹性体的弹簧体证明为有利的。该弹簧体可以形成为橡胶弹簧体。此外，该弹簧体可以包括强化元件。

尤其在拐弯行驶中，横向力可以作用于该轨道车轮上。因此，该轮体的外壁和该轮胎的内壁可以具有彼此相对应的轮廓。在此已经证实有用的是，该轮胎的内壁具有环形的、凹形的凹槽并且该轮体的外壁具有环形的、凸形的隆起部。以此方式在该轮体与该轮胎之间产生在横截面中大致V形的环形间隙，该弹簧体被引入该环形间隙中。通过该轮体的外壁和该轮胎的内壁的所阐释的构形来确保在轴向方向上特别高的刚性。

为了确保在该轨道车轮的径向方向上的足够高的刚性，该弹簧体在预应力下在该轮体与该轮胎之间延伸。在已知的轨道车轮中，通过在该弹簧体与该轮体之间或在该弹簧体与该轮胎之间的力配合来进行在该轮体与该轮胎之间的扭矩传递。因此，该弹簧体同样形成为预张紧的，以用于扭矩传递。随着对待传递的扭矩的要求提高，需要提高该弹簧体的预应力。然而，这导致该轨道车轮在径向方向上的有效刚性的提高。由于在径向方向上的刚性的提高，该轨道车轮的舒适性降低，这是因为该轮胎的震动和/或振荡以阻尼更少的方式传递到该轮体。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种轨道车轮，该轨道车轮形成为用于传递在该轮体与该轮胎之间的高的扭矩，其中，该轨道车轮的弹簧体提供在径向方向上尽可能良好的阻尼。

根据第一方面，该目的通过根据本发明的轨道车轮实现，该轨道车轮具有：一个环形的轮胎；一个圆柱形轮体，该圆柱形轮体与该轮胎同轴安排并且具有车桥轮毂；以及一个环形的弹簧体，该弹簧体在预应力下在该轨道车轮的径向方向上在该轮胎与该轮体之间延伸，以便将该轮胎弹性地支撑在该轮体上，其中，该弹簧体在其轴向端侧中的至少一个轴向端侧处具有在该轨道车轮的轴向方向上凸出的接片，该轮胎和/或该轮体具有至少一个在径向方向上延伸的套环，该弹簧体的这些所述的端侧贴靠在该套环处，其中，该套环或每个套环在其朝向该弹簧体的轴向端侧处具有凹槽，这些凹槽相应地由在该轨道车轮的圆周方向上相对安排的两个支承面限制，并且将这些接片嵌入这些凹槽中，以便形成形状配合的连接。

本发明所基于的构思在于，通过降低该轨道车轮在径向方向上的刚性来提高该轨道车轮的阻尼，其方式为，降低或可以降低该弹簧体的径向刚性和/或该弹簧体在该轮体与该轮胎之间的预应力。这提高使用此类轨道车轮的轨道车辆的舒适性。由于该弹簧体的径向刚性或该弹簧体的预应力降低，通过在该弹簧体与该轮体或该轮胎之间的力配合可传递的扭矩降低。然而，为了可以借助于该弹簧体在该轮体与该轮胎之间传递所希望的扭矩，该弹簧体在其轴向端侧中的至少一个轴向端侧处具有接片，这些接片相应地在该轨道车轮的轴向方向上凸出。这些接片不用于在该轮体与该轮胎之间的径向方向上的力传递，因为这些接片超过这些轴向的端侧突出。因此，在该轨道车轮的径向方向上的刚性不受这些接片的影响。然而，该弹簧体的这些接片用于扭矩传递。该轮胎和/或轮体具有至少一个在径向方向上延伸的套环以用于扭矩传递。尽管具有至少一个套环，该轮胎和该轮体仍然在径向方向上彼此间隔开，使得该弹簧体可以进一步受阻尼地起作用。为此，相应的套环可以安排在该轮体或该轮胎的轴向外部端侧处。在此，与该轮体相关联的套环可以在径向方向上朝向该轮胎延伸。替代性地或补充地，与该轮胎相关联的套环可以朝向该轮体延伸。在每个套环处贴靠该弹簧体的一个端侧，多个接片从该端侧凸出。这些接片嵌入这些凹槽中。为此，相应的套环在其朝向该弹簧体的轴向端侧处具有多个凹槽，前述接片嵌入这些凹槽中，以便形成形状配合的连接。为此，每个凹槽由在该轨道车轮的圆周方向上相对安排的两个支承面限制。因此，每个嵌入凹槽的接片贴靠在相应的凹槽的这些支承面处，使得扭矩(即，在该轨道车轮的圆周方向上作用的力)能够从该接片通过该凹槽的支承面传递。因此，扭矩可以借助于弹簧体在该轮体与该轮胎之间传递。

通过根据本发明的轨道车轮构型可以降低该弹簧体在径向方向上的刚性和/或预应力，以便提高该轨道车轮的阻尼，这在用于轨道车辆的使用中提供更高的舒适性，并且同时确保轨道车轮通常需要的高扭矩的可传递性。

该轨道车轮的一个优选构型的突出之处在于，这些接片构成该弹簧体的一个整体部分。在实践中已经确定：该接片可以经受在轴向方向上围绕车桥的弯曲。可以通过如下方式减小弯曲：该接片与其余的弹簧体一体地形成。因此，在该轮体与该轮胎之间能够传递更高的扭矩。

该轨道车轮的另一个优选构型的突出之处在于，该弹簧体在其在轴向方向上相对安排的端侧之间构型为圆环形的。因为这些接片和凹槽现在有助于在该轮体与该轮胎之间传递扭矩，其余的弹簧体可以形成为用于在将该轨道车轮用于轨道车辆时提供更高的舒适性。通过将该弹簧体在这些所述的端侧之间形成为圆环形，该弹簧体在该区域中在圆周方向上具有至少大体上相同的横截面。因此在圆周上观察，该轨道车轮在径向方向上的刚性大体上相同。由此，该轨道车轮在低负载和高负载下提供特别高的运行平稳性和不依赖于旋转角度的阻尼特性。换言之，即使在具有更高的径向负载的运行中，通过该弹簧体本身也不激发干扰性振动。

该轨道车轮的另一个优选构型的突出之处在于，这些接片在该轨道车轮的圆周方向上彼此间隔开。原则上设置用于该弹簧体的多个接片。为了将这些接片中的每一者嵌入凹槽中，这些接片在圆周方向彼此间隔开。特别优选的是，这些接片均匀地分布在该弹簧体的圆周上。这改善了待传递的扭矩到这些接片上的分配。

该轨道车轮的另一个优选构型的突出之处在于，该弹簧体在该轨道车轮的圆周方向上分段，其中，该弹簧体的每个片段与这些接片之一相关联。即，该弹簧体可以多件式地构型。该弹簧体的这些部分中的每一者构成该环形弹簧体的一个环形区段。在此，这些环形区段可以在圆周方向上彼此间隔开。虽然具有这种间隔，该弹簧体仍然被视为环形的单元。该弹簧体的这些单独的环形区段可以构成该弹簧体的片段，使得该弹簧体分段。在实践中已经证实为有利的是，每个片段有助于在该轮体与该轮胎之间传递扭矩，以便在圆周方向上实现作用于该弹簧体上的尽可能均匀的力分布。换言之，通过每个具有接片的片段的构型实现对每个片段施加扭矩，使得可以有效地防止由待传递的扭矩造成单独的片段的超负荷。

该轨道车轮的另一个优选构型的突出之处在于，该弹簧体在两个相对安排的轴向的端侧处具有接片，这些接片相应地在该轨道车轮的轴向方向上凸出。因此，这两个接片在相反的轴向方向上从这些端侧向外突出。对应于这些接片，该轮胎和/或轮体可以具有至少两个在径向方向上延伸的套环。在此，将这些套环安排在该轮体或该轮胎的对置的轴向端侧处。由此，该弹簧体的这些接片可以嵌入这些套环的轴向对置的凹槽中。这确保在该轮体与该轮胎之间的扭矩传递，其中，可以将这些对应的力对称地引入该弹簧体中。一种此类的扭矩传递确保该弹簧体的特别高的使用寿命。

该轨道车轮的另一个优选构型的突出之处在于，该弹簧体构型为关于该轨道车轮的径向平面镜像对称。在此，该径向平面通过两个彼此成角度安排的车桥扩展形成，这些车桥相应地在径向方向上示出。通过相对于该径向平面的对称构型，在轴向方向上观察，该弹簧体受到特别均匀的应力，这有助于该弹簧体的更长的使用寿命。此外，对称的构型确保特别高的车桥稳定性。因此，即使在借助于该弹簧体在该轮体与该轮胎之间传递更高的扭矩时，该轮体、该弹簧体和该轮胎保持也至少大体上彼此同轴安排。

该轨道车轮的另一个优选构型的突出之处在于，这些接片和这些凹槽通过在圆周方向上不连续的轮廓形成。因此，每个接片和/或每个凹槽在横截面中可以多边形地、尤其正方形、矩形或梯形地构型。通过在这些拐角之间的平面可以确定限定的表面，这些表面构型为特别有利于在圆周方向上的力传递。

该轨道车轮的另一个优选构型的突出之处在于，这些接片和这些凹槽通过在圆周方向上连续的轮廓形成。这些接片和凹槽的此类构型简化该轨道车轮的生产。

根据另一方面，开篇所述的目的还通过一种轨道车辆实现，该轨道车辆具有用作底盘的车架，该车架具有至少一个车桥和能够旋转地支承在该车桥处的根据本发明的轨道车轮。在此，结合根据本发明的轨道车轮描述的特征、细节和优点自然也适用于与根据本发明的轨道车辆相结合，并且相应地反之亦然，使得始终交替地参考或能够参考关于公开的本发明的各个方面。

附图说明

在下文中，在不限制总体的发明构思的情况下参考附图借助于实施例说明本发明。在附图中示出：

图1示出了轨道车轮的示意性的侧视图，

图2示出了沿着图1中的截面B-B的轨道车轮的示意性截面图示，

图3示出了半个轨道车轮的示意性横截面图示，

图4示出了在第一构型变体中该弹簧体的片段的示意性透视图，

图5示出了在第二构型变体中该弹簧体的片段的示意性透视图，

图6示出了在第三构型变体中该弹簧体的片段的示意性透视图，并且

图7示出了在第四构型变体中该弹簧体的片段的示意性透视图。

具体实施方式

在图1中以示意性侧视图示出根据本发明的轨道车轮2。该轨道车轮2包括在径向外侧安排的环形轮胎4。另外，该圆柱形的轮体6安排在径向内侧。因为该轮胎4和该轮体6彼此同轴安排，在该轮胎4与该轮体6之间构成环形间隙。将该弹簧体10引入该环形间隙中。该弹簧体10用于在径向方向R上传递力以及用于传递扭矩。

图2以沿着截面B-B的截面图示示出来自图1的轨道车轮2。因此，以下的说明涉及对图1和图2的概述。在实践中已经证实为有利的是，该弹簧体10在该横截面中构型为V形的。为了可以将该弹簧体10安排在该轮体6与该轮胎4之间，该轮体6优选地多件式地形成。这样，构成该轮体6的一部分的轮辋28例如形成为至少两件式的，其中，这两个部分中的每一者都是环形的。这两个部分可以在径向外侧形成为楔形的，使得在将该轮辋28的这两个部分接合在一起时构成径向外侧的轮廓，该轮廓对应于该弹簧体10的V形构型。该轮体6的一个另外的部分构成该轮盘30，该轮盘从该轮辋28径向向内延伸。

从图3可以看出根据本发明的轨道车轮2的另一个有利的构型。在此，图3示出根据本发明的轨道车轮2横截面的上部。因为该轨道车轮2优选地相对于该轨道车轮2的旋转轴线D或该轮体6的车桥轮毂8对称，可以省略该轨道车轮2的横截面的下部的图示。该轨道车轮2具有该轮体6、该轮胎4以及在该轮体6与该轮胎4之间在径向方向R上延伸的弹簧体10。该弹簧体10在径向方向R上预张紧，以便相对于该轮体6定位该轮胎4。该轮体6、该弹簧体10和该轮胎4(尤其优选地以共用的旋转轴线D)彼此同轴安排。为此，该轮胎4和该弹簧体10相应地构型为环形的。将该轮体6引入由该轮胎4构成的圆柱形的空腔中，使得在该轮体6与该轮胎4之间构成所述的环形间隙，该弹簧体10引入该环形间隙中，以便确保所述的定位。

该车桥轮毂8构成该轮体6的径向内侧区段。该轮体6的区段在径向外侧由所述轮辋28构成。该轮体6的所述的轮盘30在该轮辋28与该车轮轮毂8之间延伸。

如从图2和图3中可得知的，该弹簧体10在该横截面中优选地构型为V形的。对应于该弹簧体10的V形构型，该轮体6的径向外壁32构型为凹形的并且该轮胎4的径向内壁34构型为凸形的。通过这些壁部32、34和该弹簧体10的V形横截面的所述构型，该轨道车轮2在轴向方向A上具有足够高的刚性。

以下说明适用于如从图3获得的轨道车轮2，也以类似的方式适用于如结合图1和图2获得的轨道车轮2。

为了实现该轨道车轮2的尽可能良好的阻尼，可以使该弹簧体10的预应力构型为变小的和/或使该弹簧体10的刚性在径向方向R上尽可能小地构型和/或使该弹簧体10的壁厚度W在径向方向R上尽可能大地构型。然而，提高该轨道车轮2的阻尼的所述可能性会导致降低在该弹簧体10与该轮体6或该轮胎4之间在径向方向R上的力。因为在该弹簧体10相对于该轮体6或该轮胎4的界面处形成相应的力配合的连接，由此还降低在该弹簧体10与该轮体6或该轮胎4之间在圆周方向U上可传递的力。换言之，当应提高该轨道车轮2的阻尼时，借助于该弹簧体10来降低在该轮体6与该轮胎4之间可传递的扭矩。

为了即使在提高该轨道车轮2的阻尼的情况下也确保所希望的扭矩传递，根据本发明在该弹簧体10的至少一个轴向端侧12、14处设置有在该轨道轮胎2的轴向方向A上凸出的接片16。在此，对于装配该轨道车轮2，在实践中已经证实为有利的是，该弹簧体10在该轨道车轮2的圆周方向U上分段。在图4中示出了该弹簧体10的对应的片段26。如果将多个此类的片段26彼此相继地安排成一个环，该多个片段26构成该环形的弹簧体10。该弹簧体10的每个片段26或这些片段26中的多个片段可以与一个接片16相关联，该接片相应地用于扭矩传递。

如图1所示，如果该弹簧体10通过该弹簧体10的多个在圆周方向U上分布的片段26优选地构成为具有相应地在这些片段26之间安排的缓冲区段36，则每个片段26相对于该至少一个端侧12、14可以具有至少一个接片16。如从图5可以看出，优选地提出，在至少一个端侧12、14处设置两个接片16、17。优选地，这些接片16、17在圆周方向U上分别具有比相应地相关联的片段26更小的延伸尺寸。换言之，提出的是，这些接片16在圆周方向U上彼此间隔开。由此，这些接片16、17与该轮胎4和/或该轮体6啮合。

在该弹簧元件10不分段、而是在圆周方向U上连续形成的情况下，在该至少一个端侧12和/或14处在圆周方向U上可以彼此间隔地设置多个此类接片16。在此也可行的是，在该弹簧体10的对置的轴向端侧12、14处设置有在该轨道车轮2的轴向方向A上凸出的接片16。由此，该轨道车轮2可以构型为关于该径向平面E镜像对称。

从图6和图7中可以看出用于该弹簧体10的片段26的两个另外的构型。这两个构型的共同之处在于，相应的片段26的径向内壁38不形成为凸形的。相反地，该内壁38构型为圆环区段形的。即，该壁部38具有距该轨道车轮2的旋转轴线D恒定的半径。

这些接片16、17具有比其余的弹簧体10或其余的片段26更小的径向延伸尺寸S。优选地可以从图4至图7中看出对应的关联，其中相应地示出了该弹簧体10的片段26。换言之，在径向方向R上的每个接片16、17的径向延伸尺寸S小于在径向方向R上的弹簧体10的其余的壁厚度W。由此，这些接片16、17不从该轮体6延伸至该轮胎4。因此，这些接片也不适合于在该轮体6与该轮胎4之间在径向方向R上传递力。这些接片16、17的设置也不影响在径向方向R上的轨道车轮2的所希望的阻尼行为。

为了使这些接片16可以用于在该弹簧体6与该轮胎4之间围绕该轨道车轮2的旋转轴线D传递扭矩，来自图3的轮体6例如具有至少一个在径向方向R上延伸的套环18，该弹簧体10的端侧14(这些接片16从该端侧突出)贴靠在该套环处。在此，该至少一个套环18在其朝向该弹簧体10的轴向端侧20处具有凹槽22，这些接片16嵌入这些凹槽中，以便与这些凹槽22形成形状配合的连接。例如从图1中可看到的，为此，这些凹槽22相应地由在该轨道车轮2的圆周方向U上相对安排的两个支承面限制。通过将一个接片16嵌入凹槽22，该接片16贴靠在该凹槽22的所述的支承面处，使得在该接片16与该凹槽22之间在圆周方向U上传递力。换言之，可以传递扭矩。

附图标记说明

A 轴向方向

D 旋转轴线

E 径向平面

R 径向方向

S 径向延伸尺寸

U 圆周方向

W 壁厚度

2 轨道车轮

4 轮胎

6 轮体

8 车桥轮毂

10 弹簧体

12 弹簧体的端侧

14 弹簧体的端侧

16 接片

17 接片

18 套环

20 套环的端侧

22 凹槽

24 支承面

26 片段

28 轮辋

30 轮盘

32 外壁

34 内壁

36 缓冲区段

38 内壁