用于使一个或多个车头盖运动的装置的制作方法

本发明涉及一种装置，用于使轨道导引的交通工具、尤其轨道车辆的耦连装置的外罩的一个或多个车头盖从闭合状态运动到打开状态并且反之从打开状态运动到闭合状态，其中，所述装置具有：至少一个与交通工具底盘相连或可连接的支架和配属于各个车头盖的、一方面与至少一个支架相连并且另一方面与可转动的车头盖相连的操作设备，所述操作设备用于使车头盖相对支架从闭合状态运动到打开状态并且反之亦然。

用于移动，特别是转动车头盖的装置从现有技术的各种设计中是已知的，该装置根据应用要求、特别是转动方向以及可用的安装空间构成。车头盖要么可以向外移动，也即沿着外罩的外圆周或远离它地转动，要么向内移动，即至少部分地进入由外罩包围的内部空间中，由此在后者的情况下，内部空间中的功能部件所存在的几何干扰对于车头盖的运动路径而言需要被考虑。然而在所有实施例中，对结构简单且可靠地运行的调节装置的期望是首位的。

从文献wo2011/033011中已知一种具有用于轨道车辆的前部耦连装置的外罩的轨道车辆，其中外罩由至少一个活动的车头盖形成，该车头盖借助驱动器在打开的和闭合的最终形态之间、沿着圆弧段围绕水平转轴运动。在此上部和下部的车头盖优选围绕旋转点转动到车辆的内部。外罩的内轮廓和功能部件的布置必须相应地相互协调。

另一个实施例在于，车头盖通过借助四连杆实现的转动运动向车辆的外侧转动。

原则上，车头盖的不同布置和转动运动方向是可能的。在这种情况下，各自具有在水平或竖向上在分隔缝处彼此相邻的两个车头盖的实施例被使用，其然后在竖向或水平方向上转动。此外，组合的实施例是已知的，例如具有可竖向转动的上部车头盖和分为两个可水平转动的部分门盖的下部车头盖。然而，在所有车头盖可转动到外罩的内部的情况中，用于移动车头盖的装置的任务是确保耦连装置在非耦连状态中不受外部影响，并且耦连区域在需要时被释放用于耦连。车头盖(水平或垂直部分)在此移动到车头凸鼻或车辆的内部，用于最小化地影响车辆的空气动力学质量。由于前部区域配备有各种设备和能量吸收元件，因此，用于车头盖向内转动的安装空间通常非常有限。

本发明所要解决的技术问题在于，这样改进用于使车头盖运动、尤其转动的装置，使得转动运动、特别是在运动期间可以扫掠的路径曲线的变化走向和车头盖在“打开”状态中的结束位置可以理想地与给定的结构空间比例相适配。该装置的特征在于较低的结构复杂性和较少的部件数量。

所述技术问题按照本发明通过权利要求1的特征解决。有利的技术方案在从属权利要求中描述。

一种装置，用于使轨道导引的交通工具、尤其轨道车辆的耦连装置的外罩的一个或多个车头盖从闭合状态运动到打开状态并且反之从打开状态运动到闭合状态，其中，所述装置具有：至少一个与交通工具底盘相连或可连接的支架和配属于各个车头盖的、一方面与至少一个支架相连并且另一方面与可转动的车头盖相连的操作设备，所述操作设备用于使车头盖相对支架从闭合状态运动到打开状态并且反之亦然，按照本发明的特征在于，至少一个车头盖的操作设备包含具有至少一个驱动器和从动器的联接机构，所述车头盖与所述联接机构在驱动器和从动器之间联接，并且所述联接机构如此安置和设计，使得当在闭合状态与打开状态之间运动时和反向运动时，与联接机构相连的车头盖的运动曲线具有与圆弧轨迹不同的变化走向曲线，该变化走向曲线通过转动运动和滑移运动的至少部分的叠加来描述。

运动路径对应在车头盖上定义的参照点在转动时所展现的路径。参照点可以在车头盖上任意地选择。

与圆弧轨迹不同的变化走向曲线尤其理解为各种变化走向曲线，其不是沿着圆形轨迹或者圆弧轨迹在车头盖的打开的和闭合的形态之间进行。

在两个部件之间的至少间接的连接尤其包含直接连接的可能性以及通过其他传递元件或联接件形成的连接的可能性。

通过按照本发明的、用于各个车头盖在被外罩围成的内舱中的运动的至少一个转动和滑移运动的叠加，其中，转动运动也可以通过两个滑移运动的叠加实现，由此可行的是，尽管在外罩、尤其车头凸鼻的内舱中由于设计和部件布局导致了狭窄的或不理想的位置关系，车头盖也可以运动。在此，运动曲线可以视作尤其实现联接机构的布局和实施形式的功能，并且可以通过滑移和转动运动的叠加简单地绕过现有的几何干扰。具体地，通过滑移和转动运动的叠加可以产生运动曲线的各种几何形状。

原理上存在用于车头盖的操作设备的实施形式的多种可能性。按照第一基础实施形式，至少一个车头盖的操作设备各自包含至少一个转动设备和滑移导引设备，所述转动设备和滑移导引设备在构成联接机构的情况下相互直接地连接或者通过另外的联接件相连，其中，所述车头盖与至少一个从以下联接件的组中选出的联接件相连：

-所述转动设备的联接件，

-所述滑移导引设备的联接件，

-所述转动设备和滑移导引设备的连接处，

-在所述转动设备和滑移导引设备之间的连接处的另外的联接件。

在这种实施形式中，转动运动和滑移运动相互叠加地传递到车头盖上。优选地，所述转动设备包含摇杆，所述摇杆通过杠杆元件与驱动器相连。

在一种有利的技术方案中，至少一个车头盖的操作设备包含两个具有支承在所述支架上的滑移导引件的滑移导引设备，其中，所述车头盖直接地或通过至少一个联接件铰接地支承在导引元件上，所述导引元件能够在所述滑移导引件中导引。在此，按照第一技术方案的滑移导引件设计为线性导引件并且相互呈角度地延伸布置，按照第二技术方案的至少一个滑移导引件、优选两个滑移导引件至少在其延伸段的部分区域中弯曲地构造。

滑移导引设备尤其优选地在竖向上相互错位地布置，并且因而可以实现车头盖或与其相连的联接元件的在竖向上的不同区域的铰接。

通常，通过将车头盖运动分配到两个导引元件上(它们固定在车头盖的侧面区域中)，能够使运动路径和终端位置更好地与可用的结构空间相适配。通过两个独立的导引元件的组合可以获得关于车头盖的运动曲线的很大的灵活性。

在通过两个独立的滑移导引设备实现转动运动时，驱动器至少间接地与在所述滑移导引件中能够导引的所述导引元件耦连。驱动器要么直接地集成在导引元件中、要么然而由单独的线性伺服驱动器形式的驱动器构成，其至少间接地、也就是直接地或者通过中间构件地、尤其通过联接件与车头盖相连。

用于使各个车头盖运动的装置优选包含两个在车辆的纵轴线的侧面布置的、优选相对于车辆的纵轴线对称布置的联接机构和共同配属于两个联接机构的或分别配属于各个联接机构的驱动器。配属于所述车头盖的联接机构的驱动器随后能够强制联接地或者同步地运行。

按照本发明的解决方案以下参照附图来描述。其中详细地如下示出：

图1a和1b示范性地示出按照本发明的装置在轨道上行驶的车辆中的应用，附图参照车头盖在不同功能形态中的局部；

图2示出用于将两个车头盖转动至打开和关闭形态的装置的特别有利的实施形式；

图3a和3b示出按照图3的装置在功能位置“打开”和“关闭”中，

图4a至4d示范性地示出按照本发明的装置的可能的实施形式的基本原理。

相同的元件使用相同的附图标记。

图1a和1b以简化的示意图、结合轨道车辆10的局部示出其端部区域，在此是具有用于前部耦连装置5的外罩4的所谓的车头凸鼻形式的前端区域，此外示出按照本发明的、但是未示出的装置1的工作区域，该装置1用于将车头盖2、3移动、尤其转动到不同的功能位置。外罩4包含两个车头盖2、3，它们在安装位置中观察时、能够以沿竖向的方向分量运动。分离缝t在此水平地延伸。

为了说明各个方向，将坐标系应用于轨道车辆。在这种情况下，x轴对应于轨道车辆10的纵向，并且相对于被包围的耦连装置5与耦连装置纵向轴线重合。y方向描述垂直于纵向的方向并对应于宽度方向，而z方向在安装位置中对应于竖向。

外罩4包括两个可移动的车头盖2和3，它们可以从关闭状态移动到打开状态，反之亦然，其中其在打开状态下释放耦连装置5并用于与其他的其上设置有耦连装置的车辆部件啮合。在此，外罩4如图1a所示，在参照轨道车辆的纵向的视图中沿纵向延伸。当车头盖打开时，车头盖2和3尽可能地在外罩4的紧邻空间附近被引导到由外罩包围的内部空间中。

图1a以举例的方式示出了外罩4的前视图，也就是在纵向上示出处于关闭状态(功能形态为“关闭”)的车头盖2、3，并且图1b在按照图1b的视图中示出打开状态(功能形态为“打开”)。为此，车头盖2、3分别以竖向上的方向分量分别向上和向下和水平地移动，使得单个车头盖的移动路径例如描述为弯曲曲线。

为了操作车头盖2、3设置在图2至4中描述的用于将车头盖2、3从关闭状态移动到打开状态并反之亦然的装置1，其中装置1具有连接到在此未详细示出的车辆底盘上的至少一个支架6，和分别配属车头盖2、3的、在一侧与至少一个支架6连接并在另一侧连接到车头盖2、3上的操作设备7、8，所述操作设备用于使各个车头盖2、3相对于支架6从关闭状态移动到打开状态，反之亦然。支架6在此由框架结构构成，所述框架结构配备衬里件。还可以考虑的是，由自承载的车头凸鼻构成支架。在此，两个车头盖中的第一车头盖、在此是车头盖2设计为能够借助第一操作设备7相对支架6以竖向分量向上转动，同时第二车头盖3设计为能够借助第二操作设备8相对支架6以竖向分量向下转动。

图2和3a，3b示出了操作设备7和8的特别有利的实施例，其中图2以外罩内部的视角观察、仅示出车头盖2、3和操作设备7、8，而没有支架6的视图，而图3a和3b考虑到可能的几何干扰、示出按照图2的在功能形态“关闭”和“打开”中的装置1和支架6。

单独的操作设备7、8这样设计和设置，使得与其相连的车头盖2、3的运动曲线当在功能形态“打开”和“关闭”之间转动时通过一种变化走向曲线描述，该变化走向曲线不同于圆弧路径地设计并且至少一个转动运动与滑移运动相叠加。车头盖的运动路径例如尤其由不同的曲率半径组合而成。若在单个车头盖沿竖向的不同位置上选择单个的参照点并且进行其运动路径，则它们在按照本发明的转动中描述了部分不同的运动路径。

各个操作设备7、8为此分别具有至少一个联接机构11、12和驱动器13、14。配属车头盖2或3的操作设备7或8分别包含两个、优选在轨道车辆10的纵轴线两侧设置的联接机构11a、11b或12a、12b，其中它们优选参照车辆纵轴线对称地布置。在此车头盖2或3的联接机构11a、11b或12a、12b可以如图2所示配属单独的驱动器13a、13b或14a、14b，但是(在此未示出)各个车头盖2、3的联接机构11a、11b或12a、12b可配备共同的驱动器13或14。

在各个操作设备7的具体构造方面存在多种可能性，它们按照在转动时期望的转动路径实施。原理上可以实现任意的路径曲线，它们将至少一个平动运动与转动运动叠加。在此，不同的运动路径通过实现第一转动运动和第二平动运动的组合的联接机构件调校。在转动时经过的曲线延伸走向的具体实施形式在此取决于各个联接机构的各个区域的具体构造和布局。

车头盖2以沿竖向的方向分量向上转动。然而所述转动不沿着圆弧路径在打开和关闭形态之间进行且反之亦然，而是在转动中通过车头盖2描述的路径通过与圆弧路径不同的曲线描述，其中这通过组合的转动-平动运动借助操作设备7产生。操作设备包含两个相对轨道车辆10的纵轴线对称布置的联接机构11a和11b，其分别具有配属它们的驱动器13a、13b。驱动器13a或13b在此通过线性驱动器实现。各个联接机构11a、11b分别包含转动设备17a或17b，它们与各个线性驱动器13a、13b联接，其中转动设备17a、17b的联接件与车头盖2铰接并且另一方面与支架6铰接。在所示的情况中，转动设备17a由摇杆形式的联接件15构成，其在端部区域上与车头盖2铰接或者与其铰接地相连，并且在另一端部区域铰接地固定在或支承在支架6上。转动运动通过与车头盖2联接的杠杆元件、尤其杠杆机构16传递至联接件15上，所述杠杆机构将车头盖2与联接件15、尤其摇杆相连，并且驱动器13a作用在摇杆上。在转动设备17a和滑移导引设备18a之间的联接要么直接通过车头盖2、要么通过与其相连的元件实现。在所示情况中，设置例如与车头盖2相连的、以至少一个沿竖向的方向分量上延伸的、优选与车头盖2的内轮廓相适配的联接元件33a。该联接元件33a将摇杆形式的联接件15与滑移导引设备18a相连。各个转动设备17a、17b的各个联接元件33a、33b为此在其端部区域中分别与摇杆形式的联接件15铰接。所述连接例如通过铰链实现。在此，摇杆以其在支架6的铰接固定的端部区域围绕位置固定的旋转点或旋转轴线d转动。另外的端部区域在此与联接元件33a或33b相连，其中所述连接不是刚性的、而是通过铰链进行。滑移导引设备18a位置固定地支承在支架6上并且包含引导装置31，以及在其上可引导的导引元件32。所述引导装置31在这种情况中与水平面成角度地延伸、尤其沿纵向朝外罩的内部观察时略微向下倾斜。车头盖2或用于在转动设备17a和滑移导引设备18a之间连接的联接件与导引元件32铰接。所述用于联接机构11a的构造相似地也适用于联接机构11b。

所述驱动分别通过位置固定地支承在支架6上的线性驱动器、尤其线性伺服驱动器形式的驱动设备13a或13b实现，并且在所示情况中通过杠杆机构(其将车头盖2或者联接元件33a或33b与各个摇杆15相连)作用在耦连元件33a或33b上，并且用于将转矩引导到摇杆上，用于围绕d的转动。在所示情况中，力导入到摇杆上并且因此进行围绕摇杆上的转动点或转动轴线d的偏转，该偏转在d和摇杆的端部区域在车头盖2或各个联接元件33a、33b上的铰接点之间进行。

各个杠杆机构16在此包含两个联接件，即第一联接件16.1a或16.1b和第二联接件16.2a或16.2b，它们相互铰接并且在其各自的没有与其他联接件相连的自由区域与构件之一，即摇杆15或车头盖2相连。在所示情况中，例如联接件16.1a或16.1b与联接元件33a或33b或者车头盖2直接相连，其中所述联接通过铰链实现，并且联接件16.2a或16.2b与各自的摇杆15铰接、优选通过转动关节相连。两个联接件16.1a、16.2a或16.1b、16.2b的铰链连接标注为34a或34b。用于偏转所需的力导入通过驱动器13a或13b、尤其线性驱动器与两个联接件16.1a、16.2a或16.1b、16.2b的连接处34a或34b的铰接或连接进行、优选直接在转动点上进行。还可以考虑的是，所述偏转直接在联接件16.1、16.2之一上、在联接件16.1a、16.2a或16.1b、16.2b的连接处34a或34b和各个联接件与各自连接件、即车头盖2或摇杆15的联接处之间进行。通过线性驱动器，使得连接处34a或34b沿着线性运动，并且在此引起在两个相互铰接的联接件16.1a、16.2a或16.1b、16.2b之间的角度改变、尤其联接件16.2a或16.2b相对16.1a或16.1b的折叠与摇杆15围绕d的转动同时进行。联接件16.1a或16.1b为此同样与联接元件33a或车头盖2铰接。

在图2所示的实施形式中，驱动器13a或13b设计为位置固定地支承在支架6上的线性驱动器，其中其产生线性运动作为驱动运动。线性驱动器这样设置，使得所产生的线性运动具有在车头凸鼻的纵向上的方向分量，优选直接在纵向上进行、或者相对该纵向略微倾斜。所述驱动在摇杆转动的同时，通过联接元件33a与导引设备18a的联接引起车头盖2或与其联接的联接元件33a的铰接结构的沿着线性导引装置31的平移。车头盖2在此经历叠加的转动-滑移运动。

用于下部的车头盖3的操作设备8在所示情况中对于联接机构12a包含两个相互成角度布置的、并且以沿纵向的方向分量延伸的滑移导引设备20、21(分别包含两个线性导引装置形式的滑移导引件22、23)，它们相互成角度地延伸并且各自的导引元件24、25能够在其中或其上引导。在这种导引元件24、25上车头盖3至少间接地可转动地被支承。在所示情况中，所述支承没有直接进行，而是通过联接件26实现，其在一个区域中、优选在端部区域27中通过转动关节28、29与导引元件24、25铰接地连接并且在另外的端部区域30中与车头盖3相连。驱动器14a在此通过线性伺服驱动器实现，其与联接件26相连并且操纵联接件26，其中所述操纵与联接件26在导引件22、23上的受迫导引相对应地进行。

联接件26在其轮廓方面这样设计，使得一方面实现与车头盖的连接，并且还提供与导引件22、23上的导引元件24、25的联接。为此其具有一个区域，该区域设计为在纵向上延伸，在前部区域30中与车头盖、例如车头盖3相连，并且在其背离车头盖3的端部区域27中与导引元件24、25铰接。在此驱动器、尤其是线性伺服驱动器14a要么直接与联接件26在其与车头盖3相连的区域中相连，其中在这种情况中如图2所示，联接件26具有这样的区域，所述区域与在纵向上定向的区域相连并且优选在车头盖的部分区域中、沿宽度方向、也就是垂直于纵向地延伸。这还提供的优点是，在导入用于使车头盖3运动的驱动力时提高其中的刚性，尤其当联接件26与在外罩4内部的两侧设置的滑移设备相连时，或者甚至如图2所示设计为一个构件时。

还可以考虑的是(但是在此未示出)，取消联接件的在车头盖3的部分区域中、在宽度方向上的延伸区域，并且从线性伺服驱动器14a向联接件26的力传递的功能直接通过车头盖3承担。

图3a示出了按照图2的处于功能形态“关闭”的装置1。图3b示出按照图2的处于功能形态“打开”的装置1。

图4a至4d示意地简化地示出用于实现按照本发明的转动和滑移运动的叠加的可能性。

图4a和4c分别示出用于使车头盖3从打开状态转动到闭合状态并且反之亦然的装置1，其中组合的转动和滑移运动通过滑移导引设备、尤其至少两个滑移导引设备实现。操作设备、例如7包含具有两个(分别包含两个滑移导引件22、23的)滑移导引设备20、21的联接机构12，滑移导引件按照图4a以线性导引件的形式构成，它们相互成角度地延伸并且各个导引元件24、25在它们之中或之上导引。车头盖3至少间接地可转动地支承在各个导引元件24、25上。在所示情况中，所述支承没有直接实现，而是通过联接件26实现，其在一个区域中、优选在端部区域27中通过转动关节28、29与导引元件24、25铰接地连接并且在另外的端部区域30中与车头盖3相连。驱动器在此可以自身集成在导引元件24和/或25中，但是或者如图2和3所示，通过各个在此未示出的线性驱动器实现，其直接与车头盖3相连。滑移导引设备20或21在第一所示情况中构成驱动器，在如图2那样设置分离的线性驱动器时则构成联接机构11的从动器。

相应地，图4b示出按照图4a的、具有两个滑移导引件22、23的实施形式，滑移导引件22、23具有设计为弯曲的导引路径的至少一部分区域。图4c示出一种实施形式，其中滑移导引设备21特征在于线性导引，滑移导引设备20特征在于滑移导引件22的弯曲的变化走向曲线。

在图4a至4c中所示的滑移导引设备20、21的布局的所有变型也可以构造有线性驱动器14a，如在图2或3a、3b所示。在这种情况中滑移导引设备20、21不构造为驱动器。

各个滑移导引设备20、21优选沿竖向在安装位置中相互错开地布置。

组合的转动和滑移运动由联接件26相对导引件22、23的转动(基于在导引元件24、25上的铰接连接)形成。

图4d以示意的简化视图示出用于实现按照本发明的转动和滑移运动的叠加的可能性。转动设备标以17，滑移导引设备标以18。可以看到车头盖的铰接连接，例如车头盖2要么直接地、要么通过联接件铰接在在线性导引件31中导引的导引元件32上。驱动器通过转动设备17的联接件实现或者集成在滑移导引设备18中。

图2和3a、3b以及4a至4d示出操作设备的特别有利的结构，例如用于各个车头盖2、3，它们特征在于构件数量较少。还可以考虑的是，车头盖的各个操作设备的关联被更换。各个操作设备分别包含至少两个设备(即转动导引设备和滑移导引设备)或者两个滑移导引设备。车头盖或者与其联接的构件(联接元件、联接件)与不同的区域铰接。应该理解的是，组合的转动和滑移导引设备或两个滑移导引设备的组合的其他构造根据机械布局也是可能的，并且包含在本发明中。