本发明涉及一种用于轨道车辆的底盘框架与车厢体之间的力传递的装置，该装置具有
－两个双纽线连杆，该两个双纽线连杆经由第一连接部连接至底盘框架，
－轭状物，该轭状物具有中间连接点，车厢体的枢轴销能够安装在该中间连接点中，
其中，双纽线连杆经由第二连接部连接至轭状物并且形成z形组件，以及其中，能够弹性变形的元件设置在连接部中并且设置在轭状物中。
背景技术：
一般说来，轨道车辆的底盘（也称作转向架）具有两个轮组，该两个轮组在轨道上被导向并且连接至轨道车辆的车厢体。底盘的主要部件是底盘框架，例如，轮组经由轮组导向件或者主悬挂而连接至该底盘框架；例如，车厢体经由副悬挂和用于力传递的装置而连接至该底盘框架。在本文中，在各个部件之间力的流动主要经过底盘框架（其具有纵向方向和横向方向），其中，纵向方向指向轨道车辆的行进方向并且横向方向垂直于纵向方向。
通常，用于力传递的装置是柱塞栓塞或者双纽线连杆（lemniskatenanlenkungen），其中，本发明涉及这样的双纽线连杆。双纽线连杆的特征在于：三个杆棒基本上以铰接方式互连并且两个外部杆棒安装在固定点上，三个杆棒形成z形组件。具体地，两个外部杆棒是两个双纽线连杆，其每一个经由第一连接部安装在底盘框架中的固定点上。内部杆棒由轭状物（joch）实施，其中，在操作状态下，车厢体的枢轴销安装在中间连接点中，并且该轭状物经由第二连接部连接至双纽线连杆。
现在，如果在操作期间车厢体在横向方向上偏转或者由横向力加载，则双纽线连杆的第二连接部在围绕第一连接部的圆弧形路径上移动，使得中间连接点以及因此枢轴销相对于底盘框架近似平行于横向方向而移位。不证自明的是，在该情形中，z形组件发生变化以使得两个双纽线连杆不再平行于彼此。
由于轨道车辆的移动所引起的并且作用在底盘框架上的牵引力借助于双纽线连杆和轭状物而在车厢体与底盘框架之间传递。在本文中，当沿直线行进时，牵引力的牵引力方向与底盘框架的纵向方向一致，但是例如当转弯时，牵引力的牵引力方向能够在近似+/-30°的范围内偏离底盘框架的纵向方向。
为了能够在操作负载下吸收并缓和在牵引力方向上的冲击负载（例如，当加速或制动时），连接部和轭状物包括能够弹性变形的元件（例如，橡胶轴套）。然而，因为在例外情况中（诸如，轨道车辆接近静止物体的缓冲冲击），在牵引力方向上产生极高的负载，双纽线连杆和弹性元件均必须极大地尺寸过大从而防止故障。这一方面导致由于双纽线连杆或轭状物的大体积设计而导致重量的增加，并且另一方面导致降低的乘坐舒适性，因为弹性元件具有极大的刚性并且因此削弱了对操作期间产生的冲击的阻尼。
技术实现要素：
因此本发明的目标在于克服现有技术的缺点，并且提出一种用于轨道车辆的底盘框架与车厢体之间的力传递的装置，其中，该装置的元件能够被构造用于操作负载以便实现重量的减小和更好的乘坐舒适性。
对本发明的介绍
该目标由具有权利要求1的特征的装置实现。在相应的从属权利要求中限定了本发明的有利实施例。
本发明涉及一种用于轨道车辆的底盘框架与车厢体之间的力传递的装置，该装置具有
－两个双纽线连杆，该两个双纽线连杆经由第一连接部连接至底盘框架，
－轭状物，该轭状物具有中间连接点，车厢体的枢轴销能够安装在该中间连接点中，
其中，双纽线连杆经由第二连接部连接至轭状物并且形成z形组件，以及其中，能够弹性变形的元件设置在连接部和轭状物中。
根据本发明，限制机构被提供以便限制轭状物的中间连接点在牵引力方向上的最大偏转，该牵引力方向平行于作用于底盘框架上的牵引力。如果底盘框架在牵引力方向上被加载，则连接部中的弹性元件与双纽线连杆一样弹性地变形，使得中间连接点的各个元件以及因此明显地还有能够安装在其中的枢轴销的总变形路径在牵引力方向上移位。因此，限制机构确保了中间连接点不再能够在牵引力方向上任意地移位。例如，可能的限制机构是防止弹性元件的进一步变形的止动件、轨道、导向套管或者横向导向件，例如，因为轭状物或枢轴销自身与限制机构接触。特别地，在冲击负载（诸如，缓冲冲击）的情形中，与通过弹性元件和双纽线连杆的变形而减小负载不同，所产生的一些力被直接引入至底盘框架中。换言之，根据本发明的装置适用于吸收超出操作负载的冲击负载。这使得弹性元件和双纽线连杆能够被构造用于操作状态以使得它们能够具有较小的尺寸并且因此实现重量的减轻和改善的乘坐舒适性。
本发明的一个变形例提供的是，双纽线连杆的第一连接部的每一个附接至底盘框架的横臂，并且限制机构被实施为设置在横臂上的第一紧急止动件和第二紧急止动件。因此，该变形例包括具有平行于横向方向延伸的两个平行横臂的底盘框架。在本文中，横臂提供用于将力直接引入底盘框架中的特别简单的结构选项，并且因此第一连接部连接至横臂且紧急止动件设置在该横臂上。紧急止动件应该被理解为意指适于吸收冲击负载上产生的力的一部分的所有元件，并且因此这些元件必须是近似刚性的，即，其在牵引力方向上的刚度基本上比弹性元件的刚度大至少一个量级。
根据本发明的用于力传递的装置的另一变形例，轭状物设置在两个横臂之间，优选地在纵向方向和/或横向方向上对称。在本文中，两个横臂之间的组件使得力在纵向方向（与轨道车辆的行进方向一致）上以及当轨道车辆的驱动器设置在底盘框架的另一侧上时在纵向方向的反方向上均匀分布。由于在操作期间的车厢体的均匀转动对应于高的乘坐舒适性，所以在纵向方向和横向方向上的居中实现了车厢体的平稳安装。
例如，为了用根据本发明的用于力传递的装置（即，双纽线连杆和轭状物）以简单方式改进现有的底盘框架，本发明的另一变形例提供的是紧急止动件连接至横臂。在本文中，例如，紧急止动件能够是借助于螺纹件、铆钉或夹具而以非刚性的方式或者借助于焊缝而以刚性的方式连接至横臂的钳夹、盒体、箱体、支架或者块体。
然而，如果为了根据本发明的力传递装置而具体地构造横臂，则替代变形例提供的是，紧急止动件由横臂形成，因为这能够节省额外的重量。在本文中，例如，紧急止动件被实施为在中间连接点的方向上从横臂延伸的突出段或支架式段。另一方面，还可以想到的是，横臂被实施为u型或i型，并且面向中间连接点的横臂的水平段形成紧急止动件。为了进一步增大刚度，进一步可能的是，在紧急止动件的区域中提供增强板或肋部。
在一个优选变形例中提供的是，第一紧急止动件包括用于轭状物的第一接触表面的第一止动表面，以及第二紧急止动件包括用于轭状物的第二接触表面的第二止动表面。在冲击负载时与轭状物的接触表面接触的止动表面是限制中间连接点在牵引力方向上移动的简单方法，因为具有中间连接点的轭状物的移动被阻止。在本文中，应该根据产生的表面压力而提供止动表面，其中，止动表面的增大总是引起所产生的表面压力的减小。
尽管理论上两个止动表面能够分别在横臂的不同点处彼此偏离地附接，例如，在垂直于纵向方向和横向方向的竖直方向上，已经发现特别有利的是，第一止动表面和第二止动表面与彼此相对地定位，并且轭状物在纵向方向上设置在止动表面的中间。将轭状物设置在中间能够使得底盘框架与在两个行进方向上用于力传递的装置的实施例一起使用。对称的定位还有助于简单的底盘框架构造。
本发明的另外的优选变形例提供的是，轭状物包括第一接触表面和第二接触表面，其中，接触表面面向相应的止动表面。在本文中，可能的是，轭状物的接触表面由轭状物自身的外表面形成（例如，圆柱形的），或者轭状物的外表面具有特殊的形状，例如，形成在连接表面的方向上延伸并且因此形成接触表面的平坦或弯曲段。在本文中，不证自明的是，接触表面和止动表面均能够提供阻尼层（例如，橡胶）以便减小对表面的磨损。在本文中，该层应该足够薄以确保它们仅对紧急止动件或轭状物的刚度施加很小的影响。
根据一个另外的优选变形例，接触表面和/或止动表面被实施为平坦的。这能够实现特别简单的紧急止动件的构造和尺寸设定或者轭状物的外表面的设计，因为平坦表面易于制造。特别地，当冲击负载下牵引力方向平行于纵向方向对准时，这能够实现最小化的表面压力，因为非常大的接触表面或止动表面是可能的。
然而，因为当牵引力方向没有平行于纵向方向对准时也能够产生冲击负载，使得两个平坦表面将在边缘处侵入彼此，根据本发明的用于牵引力传递的装置的一个另外的优选变形例提供的是，接触表面和/或止动表面被实施为弯曲的、优选地为圆柱体外表面形状。这样一来，在止动表面之一与接触表面之一直接接触的情形中，凸形表面总是紧密接触平坦表面，或者凸形表面总是紧密接触凹形表面，因而很大程度上避免了对紧急止动件或轭状物的损伤，并且因此延长了装置的使用寿命。
本发明的一个特别优选变形例提供的是，接触表面和止动表面彼此间隔分开。止动表面和接触表面彼此间隔分开的事实确保的是，一方面，双纽线连杆围绕第一连接部的轴线的转动运动没有受阻，因此能够实现中间连接点平行于横向方向的运动；并且另一方面，接触表面和止动表面仅在冲击负载的情况中接触，而在正常操作负载下产生的冲击仍然由弹性元件吸收或阻尼。
因此，在另外的特别优选变形例中提供的是，在第一止动表面与第一接触表面之间建立第一距离和/或在第二止动表面与第二接触表面之间建立第二距离，其中，第一距离和/或第二距离至少相当于在操作负载下具有最小刚度的任意弹性元件的变形路径。由于弹性元件不再必须具有过大的尺寸以便能够吸收冲击负载，所以它们的刚度较低。为了正确地设定距离尺寸，即确保在操作负载下止动表面不与接触表面接触，必需的是在最大容许操作负载下考虑在弹性元件和双纽线连杆自身中的所有弹性变形的弹性变形或其变形路径。在本文中，如果弹性元件中的一个具有比另一个低的刚度，因此导致更大的变形，则该变形路径能够用作所需最小距离的指导值。因此，如果所有的弹性元件具有相等的刚性，例如，可能的是使用平均值或经验值。作为广泛的示例性计算和模型的结果，该距离的确定范围为2mm和20mm之间，优选地在3mm和10mm之间，特别是在4mm和8mm之间。
根据本发明的用于力传递的装置的一个另外的优选变形例，在高于操作负载的牵引力方向上的冲击负载下，连接部或轭状物中的弹性元件弹性地变形以使得第一接触表面接触第一止动表面或者第二接触表面接触第二止动表面，从而将冲击负载的至少一部分直接传导至底盘框架中。因此，冲击负载的一部分由弹性元件的变形（并且明显地还由双纽线连杆的低得多的变形）降低，直至最大操作负载，然而，超过该最大操作负载的力的部分被直接引入至对应的横臂中。
附图说明
为了进一步解释说明本发明，说明书的以下部分涉及附图，通过附图能够得出本发明的其他有利实施例、细节和改进。附图应该被理解为是示例性的，并且尽管附图解释了本发明的概念，但是没有以任何方式限制本发明，或者甚至没有以确定性方式复制本发明。在附图中：
图1是根据本发明的具有用于力传递的装置的底盘框架的变形例。
具体实施方式
图1示出了底盘框架1的第一横臂2和第二横臂3，其中，连接两个横臂2、3的底盘框架1的纵向构件未被示出。在本文中，横臂2、3平行于底盘框架1的横向方向17而延伸，并且相对于与横向方向17垂直的纵向方向16对称地对准。在本文中，在底盘框架1和车厢体之间的根据本发明的用于力传递的装置包括第一双纽线连杆4和第二双纽线连杆5，以及具有中间连接点11的轭状物（joch）10。
第一双纽线连杆4包括第一连接部6和第二连接部8，并且经由第一连接部6连接至第一横臂2以及经由第二连接部8连接至轭状物10。类似地，第二双纽线连杆5也包括第一连接部7和第二连接部9，其中，第二双纽线连杆5经由第一连接部7连接至第二横臂3以及经由第二连接部9连接至轭状物10。
一方面，第一双纽线连杆4的第一连接部6和第二连接部8之间的距离（在第二双纽线连杆5的情况下，明显地该相同距离建立在第一连接部7和第二连接部9之间）大于两个双纽线连杆4、5的第二连接部8、9之间的距离。另一方面，双纽线连杆4、5平行于纵向方向16对准，并且相对于横向方向17彼此偏离。这产生了双纽线连杆4、5与轭状物10的z形组件。在本文中，在纵向方向16上观察，中间连接点11位于两个横臂2、3中间；并且在横向方向17上观察，中间连接点11位于两个双纽线连杆4、5的中间。车厢体的枢轴销12安装在轭状物10中，其中，枢轴销12的纵向轴线经过中间连接点11，并且平行于竖直方向延伸，其中，所述竖直方向由纵向方向16和横向方向17的法向矢量限定。
在本例中，第一连接部6、7被实施为球面轴承，因此它们能够围绕平行于横向方向17的轴线并且围绕平行于竖直方向的轴线转动。然而，如果第一连接部6、7仅能够围绕平行于竖直方向的轴线转动，也实现了双纽线连杆的功能。第二连接部8、9被类似地构造，其中，同样仅平行于竖直方向的转动轴线是绝对必需的。
现在，例如，如果由于转弯，横向力施加在车厢体上，在第一连接部6、7上的双纽线连杆4、5围绕平行于竖直方向的转动轴线转动，使得中间连接点11以及因此枢轴销12在双纽线上移动，该双纽线被选择成使得该移动近似地相当于平行于横向方向17的直线移动。不证自明的是，在这样的偏转状态下，双纽线连杆4、5不再平行于彼此。
除了产生的任何横向力之外，在示例中所示的在牵引力方向15上作用在底盘框架1上的牵引力平行于纵向方向16延伸，该牵引力也必须在底盘框架1与车厢体或者车厢体的枢轴销2之间被传递。在操作负载下，牵引力经由双纽线连杆4、5和轭状物10传递至枢轴销12。在本文中，例如，在操作负载之下在加速或者制动时产生的任何冲击一方面由实际的双纽线连杆4、5的弹性变形减小、吸收和阻尼，并且另一方面由可弹性变形元件13的变形减小、吸收和阻尼，该可弹性变形元件13设置在所有连接部6、7、8、9中并且设置在轭状物10和枢轴销12之间。例如，合适的弹性元件13是橡胶轴套或橡胶金属轴套。该类型的冲击以及由此导致的变形使得中间连接点在牵引力方向15上移位。
现在为了限制在牵引力方向15上的该位移，提供了以第一紧急止动件18和第二紧急止动件19的形式实施的限制机构14。在本文中，第一紧急止动件18设置在第一横臂2上，并且第二紧急止动件19设置在第二横臂3上，或者紧急止动件18、19由横臂2、3直接形成。详细地，紧急止动件18、19由横臂2、3的突出延伸部实施，其每一个在轭状物10的方向上或者在中间连接点11的方向上延伸，其中，例如，这些止动件能够由增强板增强从而提高紧急止动件18、19的刚度。在替代变形例中，紧急止动件18、19也能够连接至横臂2、3，并且例如，被实施为以非刚性方式或以刚性（positive）方式（例如，螺纹连接或焊接）而连接至横臂2、3的支架或堆叠盒体。
第一紧急止动件18在面向轭状物10的一侧上包括第一止动表面20，其中，轭状物10在面向第一紧急止动件18的一侧上形成第一接触表面22。类似地，第二紧急止动件19在面向轭状物10的一侧上包括第二止动表面21；轭状物10在面向第二紧急止动件19的一侧上形成第二接触表面23。在本文中，接触表面22、23以及止动表面20、21在横向方向17上相对于横臂2、3对称地对准，并且与彼此相对定位且当在纵向方向16上观察时形成公共突出表面。为了形成接触表面22、23，轭状物10的外表面的多个部分包括平行于横向方向17的平坦区域，该平坦区域在附图中能够被标识为轭状物10的圆周的直线部分。
在当前的示例性实施例中，接触表面22、23以及止动表面20、21被实施为平坦的，其中，它们不证自明地也在竖直方向上延伸。
在其他变形例中（未示出），接触表面22、23和/或止动表面20、21也能够是弯曲的。在本文中，有利地是该弯曲由圆柱体外表面形成，使得弧形的上部和下部覆盖曲线由平行于竖直方向延伸的直线连接。特别地，在本文中有利的是，覆盖曲线被实施为圆弧，其中，止动表面20、21或者接触表面22、23是凹形的，并且在每种情形中其他表面是凸形的，使得不论牵引力方向15如何，表面都能够接触而不会变得偏斜。
为了在操作负载下确保牵引力传递，而止动表面20、21中的一个不接触相应的接触表面22、23，在第一止动表面20和第一接触表面22之间形成第一距离24，并且在第二止动表面21和第二接触表面23之间形成第二距离25。在本文中，在该具体示例性实施例中，在空载状态，距离24、25近似为5mm。因此，如果装置暴露于牵引负载或操作负载内的冲击，如上所述，该负载或冲击很大程度上由弹性元件13吸收。然而，在冲击负载的情形中（例如，缓冲冲击），该冲击负载超过了操作负载并且弹性元件13的变形路径太大以使得完全抵消了第一距离24（或第二距离25），因此止动表面20、21中的一个触碰相应的接触表面22、23，或者被压靠在相应的接触表面22、23上。因此，超过最大操作负载的冲击负载的部分经由对应的横臂2、3被直接引入至底盘框架1中。由于紧急止动件18、19比弹性元件13的刚性大的多，所以这基本上防止了弹性元件13的进一步变形。
这确保了弹性元件13以及双纽线连杆4、5或其连接部6、7、8、9不必具有过大的尺寸从而也能够吸收整个冲击负载。因此，部件的更小的尺寸使得能够减小装置的重量，并且同时能够将弹性元件13设计成具有较低的刚度从而能够在操作负载下更有效地阻尼冲击。
附图标记列表
1 底盘框架
2 第一横臂
3 第二横臂
4 第一双纽线连杆
5 第二双纽线连杆
6 第一双纽线连杆4的第一连接部
7 第二双纽线连杆5的第一连接部
8 第一双纽线连杆4的第二连接部
9 第二双纽线连杆5的第二连接部
10 轭状物
11 中间连接点
12 枢轴销
13 弹性元件
14 限制机构
15 牵引力方向
16 纵向方向
17 横向方向
18 第一紧急止动件
19 第二紧急止动件
20 第一止动表面
21 第二止动表面
22 第一接触表面
23 第二接触表面
24 第一距离
25 第二距离