专利名称：高弹性钢板弹簧的制作方法
高弹性钢板弹簧
本发明涉及一种钢板弹簧，特别是用于轨道车辆的钢板弹簧， 该钢板弹簧具有内侧连接部件和外侧连接部件，并具有至少两个弹簧 层，这两个弹簧层位于该内侧连接部件与该外侧连接部件之间并交替 地包括弹性体层和金属板片层，其中，这些弹性体层的每一个与这些 连接部件和这些金属板片层硫化在一起，并且这些弹簧层的弹性体层 具有彼此不同的厚度，其中，各弹性体层由相同材料制造。
这种钢板弹簧也被称为初级弹簧，因为它们经常形成轨道车辆 中的初始级弹簧，即车轮与车架之间的一级弹簧。这些钢板弹簧可以 具有不同的形状。例如，多个单独的弹簧层可以彼此同心地安排为圆 柱形或圆锥的形式。然而，具有不同安排的水平或垂直弹簧层所形成 的钢板弹簧层也是可能的。这里，这些弹簧层的形状、位置和数量与 对应的应用相适配。
通常是为了每一种应用而制造单独的钢板弹簧，并且必须获得 一条特定的弹簧特性曲线。弹簧必须制造成，在运行模式期间，在低 载荷时弹簧非常软，这对于防止脱轨尤其关键，与此相对，当载荷高 的时候弹簧应该很硬以使车辆保持处于自由空间特性(Freiraumprofil)之中。
DE 85 20 180 Ul披露了一种钢板弹簧，该钢板弹簧具有附加橡 胶层，该附加橡胶层的肖氏硬度比其它层低，以便获得特定的弹簧特 性。然而，这种钢板弹簧需要限制性停止件，以便限制该附加层的弹 簧压縮。因此，弹簧特性曲线是由两个曲线部分组成，即直到当该 弹簧抵在该限制性停止件时为止的软的、平的部分，以及，硬的、陡 的部分。因此，该弹簧特性曲线具有不连续性，这对于减震性能产生 不利影响。
为了获得钢板弹簧的最佳特性曲线，已知用不同材料来制造这 些弹簧层的弹性体层。在DE 28 19 306 Al或DE 103 01 756 B4中示出了这样一种钢板弹簧。
然而，使用不同材料要求相当高的加工成本，尤其是当在一层 内具有不同材料时。
本发明的目的是提供一种在本文开始时所述类型的钢板弹簧， 该钢板弹簧具有改善的、连续的弹簧特性曲线，同时避免上述缺点。
通过下述构造实现上述目的，S卩该钢板弹簧具有支撑盘，该 支撑盘具有大体呈锥形的轮廓，并沿负载方向布置在最厚的弹簧层的
上方，且与具有不同厚度的弹簧层如此对应，使得最软层的内侧部分 首先支靠在支撑盘上，并且随着载荷增加，最软层的外侧部分以及其 它弹簧层陆续支撑靠在支撑盘上。
该支撑盘产生出一条连续的弹簧特性曲线，这是由于作为这种 设计的结果，在相对低载荷的情况下，只有该钢板弹簧的内部的软弹 簧层承受弹簧压縮，而在相对高载荷的情况下，其它弹簧层才不断地 增加参与到弹簧压縮之中。由于该支撑盘，防止了最厚、最软的弹簧 层被超负荷。根据该支撑盘的轮廓，该特性曲线可适配于应用的情况， 例如，作为一条不断渐进的特性曲线。
根据本发明的一种改进，该内弹簧层的弹性体层比其它弹簧层 的弹性体层厚三倍。
因此，该内弹簧层比其它弹簧层明显更软。这样弹簧层的硬度 是由材料的硬度和该层的几何形状共同确定的，其中几何形状的影响 由形状因数F确定。该形状因数F表示待被束缚的弹性体层对于自 由弹性体面积的比率。如果被永久性地硫化即被束缚的面积相同而弹 性体层的自由表面变大，那么形状因数增大。大的F值表示软弹簧 的属性，而小的F值表示硬弹簧的属性。
这样钢板弹簧可以按本发明的方式适配于具有一条连续特性曲 线的各种应用中，并且在此过程中并不需要复杂的制作方法，因为例 如可以很容易地通过省略一个或多个片状金属层而使相对较厚弹性 体层的自由变形弹性体面积增大。不需要使用不同的材料。
下面参照附图
详细描述本发明的一个示例性实施方式。
该唯一的附图以纵截面的形式示出了处于安装位置中的未加载的钢板弹簧l，其中，带连接销3内侧连接部件2的指向上方并支撑 一载荷(此处未示出)。
此外，该钢板弹簧1具有外侧连接部件4以及多个圆锥形的、同心布置的金属板片中间层5、 6、 7和8，金属板片中间层的中心直 径向外增大。在每一情况下，圆锥形弹性体层9、 10、 11和12布置 在这些金属板片中间层5至8之间，并且它们通过所述弹性体层9、 10、 11、 12的相应表面(这些表面指向该钢板弹簧1的主轴线13并 指向为离开该主轴线13)永久性地硫化至内侧连接部件2、金属板片 中间层5至8和/或外侧连接部件4的相应表面上。
这些金属板片中间层5至8和这些弹性体层9至12彼此相对布 置，其方式为使得钢板弹簧1具有向上逐渐变细的平截头体的形状。
支撑盘14面对内侧弹性体层9的底面15具有圆锥形状，该支 撑盘相对于内侧连接部件2同心地、永久性地安装在连接销3上。
该内侧弹性体层9具有比其它弹性体层10至12明显大得多的 径向厚度。相比其它弹性体层10至12，该增大的厚度产生了增大的 形状因数F。因此，内侧弹性体层9比其它弹性体层10至12明显地 更软。
在负载之下，内侧连接部件2相对于外侧连接部件4向下移动， 并且钢板弹簧l被压缩。在此过程中，首先，由于具有相对较软的弹 簧特性曲线，只有内侧弹性体层9承受弹簧压縮。所述弹性体层9 被支撑在支撑盘14上。在这里，支撑盘14底面15的构形也决定了 内侧弹性体层9的弹簧特性曲线。内侧弹性体层9的厚度和支撑盘 14底面15的形状互相匹配，其方式为当内侧弹性体层9承受完全的 弹簧压縮时，支撑盘14开始抵靠在内侧金属板片中间层5上，而其 它弹性体层10至12相继参与到进一步的弹簧压縮中。这就使整个钢 板弹簧1产生一条连续的渐进弹簧特性曲线。
附图标号-
1钢板弹簧
2内侧连接部件
3连接销
4外侧连接部件
5金属板片中间层
6金属板片中间层
7金属板片中间层
8金属板片中间层
9内侧弹性体层
10弹性体层
11弹性体层
12弹性体层
1
3钢板弹簧1的主轴线
14支撑盘
15支撑盘的底面
权利要求
1.一种钢板弹簧(1)，特别是用于轨道车辆的钢板弹簧(1)，具有内侧连接部件(2)和外侧连接部件(4)，以及位于二者之间的多个弹簧层，所述多个弹簧层交替地包括弹性体层(9，10，11，12)和金属板片层(5，6，7，8)，其中，所述弹性体层(9，10，11，12)分别与所述连接部件(2，4)以及所述金属板片层(5，6，7，8)硫化在一起，并且所述弹簧层的弹性体层(9，10，11，12)具有彼此不同的厚度，其中，各弹性体层(9，10，11，12)由相同材料制成，其特征在于，所述钢板弹簧(1)具有支撑盘(14)，所述支撑盘的轮廓大体呈圆锥的形状，并沿载荷方向布置在最厚的弹簧层(9)的上方，并且与具有不同厚度的弹簧层(9，10，11，12)如此对应，使得最软的弹簧层(9)首先支靠在支撑盘(14)上，随着载荷增加，最软的弹簧层(9)的外侧部分和其它弹簧层(10，11，12)陆续地支靠在支撑盘(14)上。
全文摘要
本发明涉及一种钢板弹簧(1)，特别是用于轨道车辆的钢板弹簧，包括内侧连接部件(2)和外侧连接部件(4)，以及位于二者之间的、由弹性体层(9，10，11，12)和金属板片层(5，6，7，8)交替形成的至少两个弹簧层。这些弹性体层与这些连接部件以及这些金属板片层硫化在一起，同时具有不同的厚度。各弹性体层是由相同的材料制成。本发明的钢板弹簧进一步包括基本上圆锥状的支撑盘(14)，该支撑盘在应力的施加方向上被置于最厚的弹簧层上方。当该弹簧被加载时，最软层的内侧部分首先支靠在该支撑盘上，而随着负载的加大，最软层的外侧部分和其它弹簧层也陆续地支靠在支撑盘上。支撑盘的轮廓影响了弹簧的特性曲线。
文档编号B61F5/30GK101203412SQ200680022475
公开日2008年6月18日 申请日期2006年5月10日 优先权日2005年6月21日
发明者福尔克尔·格登科 申请人:康蒂泰克空气弹簧系统有限公司