专利名称：铰接式车辆的铰接装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的、铰接式车辆的铰接装置，所述铰接装置包括两个通过至少一个铰接体连接彼此的铰接段。
背景技术：
由现有技术已经充分已知了可由多个部件联接而成的铰接式车辆。这种铰接式车辆的部件通过铰接装置彼此联接。该铰接装置通常被折棚覆盖，其中为了使人员能从一个车辆部件走到另一个车辆部件，设有过道。在此，铰接装置的概念包括两个车辆部件之间的整个布置结构。众所周知，铰接式车辆要经历各种不同类型的运动。所以，铰接装置必须能够接受侧倾运动、俯仰运动以及转弯运动。侧倾运动理解为两个车辆部件相对彼此围绕纵轴线转动的运动。转弯运动是当具有两个车辆部件的铰接式车辆曲线行驶时出现的运动，而当这种铰接式列车行驶通过洼地或越过顶峰时，出现俯仰运动。使上述运动类型以及叠加的运动类型能够实现的已知的铰接式连接装置包括所谓的转盘/回转支承铰接装置，该转盘铰接装置具有两个可转动地嵌套安置的环，其中所述环中的一个(多数情况下是内环)配属于前部车辆，而第二环(多数情况下是外环)配属于后部车辆。在此，外环支承在内环上，其中当车辆例如驶过一条曲线时，为了能够顺从两个车辆的转弯运动，所述两个环可围绕竖直轴线相对彼此转动。通过使两个车辆部件中的一个连接在围绕横向于车辆纵轴线指向的橡胶缓冲的支销铰链的两个转环之一上来实现俯仰运动。大多数情况下，该车辆部件是前部车辆，该前部车辆通过这样的金属橡胶支承件与转盘铰接装置的相应的转环相连接。在此，有利地在中央纵轴线的两侧设有两个分别具有一轴栓的金属橡胶支承件， 该轴栓横向于车辆的纵轴线。轴栓由橡胶套筒包围，而套筒罩包围该橡胶套筒，其中轴栓建立了与转环的连接，而橡胶套筒建立了与车辆部件的连接。所出现的侧倾运动一方面由车辆底盘接受，另一方面由金属橡胶支承件接受。此外，由EP 1916181已知一种弯曲铰接装置，其具有两个铰接段，其中这两个铰接段通过一弯曲支承件彼此连接。在此，铰接段中的一个固定在一个车厢上，而另一个铰接段与相对的车厢连接。所述另一个铰接段包括用于允许俯仰运动和侧倾运动的所谓的摆振铰接体，该摆振铰接体由壳体套容纳。为此，摆振铰接体具有构造成橄榄形的铰接体，该铰接体通过两个弹性体垫被壳体套容纳。摆振铰接体在两个端部处具有轴颈，摆振铰接体以及进而整个支承件通过该轴颈固定在车厢上。如其名称已经表达出的那样，这种组合的俯仰和侧倾支承件由于摆振铰接体在壳体套中的弹性易屈的(nachgiebig)支承而既能够顺从侧倾运动又能够顺从俯仰运动。EP 19161810公开了一种类似的设计方案。最后提及的这两种铰接装置已经可以较价廉地制造，且尤其可应用于允许大的转向角的车辆、例如公共汽车中。而在轨道车辆中要求较小的转向角。DE 202006004643U1描述了所述类型的铰接装置。在此，已知了铰接式车辆的铰接装置的两个通过铰接体彼此连接的铰接段。铰接体包括布置在销件上的球帽件，其中该销件与其中一个铰接段连接。另一个铰接段具有鞍形座，该鞍形座具有相应于球帽件形成的凹形表面，其中鞍形座包含该球帽件。
发明内容
现在，本发明的目的在于，提供一种铰接装置，该铰接装置能够跟随所有出现的运动，例如侧倾运动、俯仰运动和转弯运动以及还有前述运动类型的叠加运动)，该铰接装置此外还可以极其价廉地制造。所述设计尤其应该构造简单且仅由少量部件构成。为了实现该目的，根据本发明，在前述类型的用于铰接式车辆的铰接装置中，在鞍形座和球帽件之间布置有一具有至少一个弹性体层的支承体。由此明确了，该铰接装置不具有像在现有技术中那样的真正意义上的可转动的部件，而是仅通过所述弹性体部件实现铰接式车辆的两个车辆部件之间的转弯运动。因此，本发明的主题是球形支承装置，其中在作为球形支承装置的一个部件的球帽件和作为球形支承装置的第二部件的鞍形座之间设有弹性的中间件，其中该弹性的中间件夹紧在球帽件和鞍形座之间。在此，仅通过所述具有至少一个弹性体层的支承体实现了铰接式车辆的两个车辆部件之间的转弯运动。如之前已经描述过的那样，通过该弹性体层不仅接受了如在两个彼此铰接的车辆之间出现的那样的转弯运动，而且同样还接受了侧倾运动和俯仰运动。根据本发明的铰接体的制造极其价廉， 而且还坚固，因此该铰接体也特别适合用在铰接式公共汽车中或轨道车辆中。由从属权利要求得到本发明的有利的特征和设计方案。因此，尤其根据一种有利的实施形式，铰接体在两侧分别具有一球帽件，其中在这些球帽件之间设有所述鞍形座，该鞍形座在两侧各具有一凹形拱起的表面，其中分别在所述球帽件和鞍形座之间设有所述具有至少一个弹性体层的支承体，其中这两个球帽件通过销件相连接。由此一方面得到了绝对对称的支承装置，此外还基于两个球帽件之间的鞍形座的两侧上的两个支承体提供了相对较大的转向角，其中同样允许了很大范围内的侧倾运动和俯仰运动。此外，具体地设计了 鞍形座的凹形拱起的表面的半径与球帽件的凸形拱起的表面的半径不同。在这种情况下尤其设计了 球帽件的半径小于鞍形座的半径。由此，存在这样的可能性，即所述具有至少一个弹性体层的、布置在球帽件和鞍形座之间的支承体构造成朝着外部边缘区域变厚。在此，这样做的优点在于，如人们所追求的，在所述弹性体层中， 层中的应力/张力在整个面上保持恒定。由于在负荷下外部边缘区域中的应力必然大于内部区域中的应力，通过弹性体层在外部边缘区域中的体积的增大，在那里发生了应力的减小，从而弹性体层中的应力基本上各处相等。根据本发明的一个尤其有利的特征，所述弹性体体部包括至少两个弹性体层，其中在所述层之间布置有拱起的碟形件，其中碟形件的拱起部的半径大于球帽件的半径而小于鞍形座的半径。由此可直接得出在碟形件的上方和下方分别设有一弹性体层，其中下方的弹性体层比上方的弹性体层更强力/结实(starker)。尤其在边缘区域中，下方的弹性体层比上方的弹性体层更强力。有利地，碟形件下方的层比碟形件上方的层更厚。两个弹性体层的这种通过碟形件造成的不对称的分布同样归因于这两个弹性体层中的应力要在弹性体层的延伸上基本相等的要求。同样地，通过布置两个或必要时也布置多个弹性体层
5以及相应多个碟形件，不仅实现了转向角的增大而且还能够实现较大的侧倾运动和俯仰运动。在此，弹性体层例如通过硫化(工艺)与碟形件牢固地连接。为了在不损坏所述具有至少一个弹性体层的支承体的情况下提供较大的转向角， 根据一个尤其有利的特征，在球帽件和弹性体层之间没有牢固的、例如通过硫化形成的连接，而是应该实现这些部件彼此之间的滑动。根据通过球帽件和鞍形座之间的连接施加在支承体上的预应力，可以调节起动转矩，其中支承体和球帽件或鞍形座和支承体相对彼此滑动地运动。由此预防了支承体的弹性体层在大的转向角时被毁坏。具体地，可以有利地设计为，在支承体和球帽件之间和/或在支承体和鞍形座之间设有例如由特氟龙(Teflon) 制成的滑移层，从而由此能够在曲线行驶期间在铰接装置受到负荷时影响起动转矩。原则上适用的是，应该仅在所述至少一个弹性体层的负荷大到担心支承体的断裂并进而毁坏的情况下才允许球帽件和支承体之间和/或鞍形座和支承体之间的滑动的相对运动。原则上，当转向角始终处于支承体可承受的范围内时，支承体当然也可以与球帽件和/或鞍形座——例如通过硫化——牢固地连接。在它处已经说明了，在用于铰接装置的支承体的制造中在使用弹性体层时的问题在于，各个弹性体层中的应力应该保持基本相同。也就是说，各个弹性体层中的应力应该在各处都基本上相等。根据本发明的另一个特征，该问题通过下述方式解决，即所述至少一个弹性体层在边缘区域中具有凹形的拱起部。如果所述弹性体层或所述多个弹性体层例如在这种铰接式车辆的行驶期间受到负荷，那么根据各种负荷类型总是存在各个弹性体层在一侧受到负荷而在另一侧不受负荷、即不对称地受到负荷的可能性。在存在负荷时，受到负荷的弹性体层具有向外凸出的趋势。通过弹性体层的、在静止状态中设置的凹形拱起部，实现了，当存在负荷时该弹性体层本身不形成向外的凸形拱起部。弹性体层的凸形拱起的外侧隐含着形成裂缝的危险，这是因为应力在凸形拱起区域中会增大。出于同样的原因，同样的情况也适用于所述至少一个弹性体层中的位于销件侧的凹形拱起部的设计。在另一个特征中，可通过定距套/间隔套来确定球帽件之间的距离。由此，通过使支承体仅可被预加应力至一特定的值，简化了安装。此外，支承体具有一至销件或定距套的径向距离。这是为了确保，当存在如在制动和开动时所出现的那样的轴向负荷时，支承体不接触所述定距套或销件。在此，如已经描述的，为了在车辆制动或加速时，阻止鞍形座在中间碰到定距套或销件，鞍形座也具有一至销件或定距套的径向距离。由此明确了，鞍形座原则上浮动/不固定地支承在铰接体中。在此，如此确定所述距离的大小，使得当铰接体的部件接触销件或定距套时，所述或所述多个弹性体层中的应力不会使弹性体层撕裂。此外，根据本发明的一个特征，所述销件设计为螺栓，其中所述球帽件中的一个具有用于该螺栓的螺纹。
下面根据附图示例性地进一步解释本发明。图1示出根据本发明的铰接装置的侧视图；图2示出俯视图；图3示出根据图2中的线III-III的剖视图。
附图标记列表
1第一铰接段
2第二铰接段
3第一铰接段的腿部
4第二铰接段的腿部
10铰接体
11球帽件
Ila球帽件的拱起部
12球帽件
12a球帽件的拱起部
15鞍形座
15a凹形拱起部
15b凹形拱起部
20支承体
21碟形件
22弹性体层
22a弹性体层的外拱起部
22b弹性体层的内拱起部
23弹性体层
23a弹性体层的外拱起部
23b弹性体层的内拱起部
25滑移层
30螺栓
31用于螺栓的螺纹
35定距套
40双箭头
具体实施例方式根据图1，第一铰接段用附图标记1表示，而第二铰接段用附图标记2表示。第一铰接段位于第二铰接段2的腿部3和4之间。通过用10表示的铰接体实现第一铰接段和第二铰接段之间的连接。下面根据图3描述形成两个铰接段1和2之间的连接的铰接体10。铰接体10包括两个球帽件11和12。以15表示的鞍形座位于这两个球帽件11和 12之间。鞍形座15具有两个凹形拱起的表面1 和15b，所述凹形拱起的表面1 和1 对准球帽件11、12的凸形拱起的表面lla、12a。在球帽件11的凸形拱起的表面Ila或球帽件12的凸形拱起的表面1 与鞍形座15之间分别设有用20表示的支承体。支承体20具有拱起的碟形件21，其中在碟形件21的背面和正面上分别布置有一弹性体层22、23。这两个弹性体层通过硫化工艺与碟形件21连接。弹性体层22厚于弹性体层23。这样做的原因在于，背面的弹性体层基于结构的原因会受到比正面的弹性体层更大的力。然而为了使应力保持在弹性体能够承受的范围内，因此使弹性体层具有不同的尺寸。不管是弹性体层22还是弹性体层23，在边缘区域(箭头22a、23a或22b、23b)中都具有凹形拱起部，该凹形拱起部使得在支承体被压紧在一起时弹性体层不出现凸形拱起，这是因为与凹形拱起相比，当所述弹性体层凸形向外拱起时在受到负荷时更容易形成裂缝。 这一点对于弹性体层的外部区域和内部区域都适用。两个球帽件11、12通过螺栓30保持在一起。为了接纳螺栓，其中一个球帽件(例如球帽件1 具有螺纹31。这两个球帽件通过定距套35彼此连接。定距套35使得，在安装时，球帽件不超过某一范围/限度地压紧具有弹性体层22、23的支承体20。在支承体20 与球帽件和/或鞍形座15之间可以设有例如由特氟龙制成的滑移层25。当球帽件和鞍形座之间的由车辆部件之间的转向角产生的矩大于球帽件/鞍形座与支承体的弹性体层之间的起动转矩时，滑移层引起所述体部相对彼此的滑动，以避免支承体20的、在此特别是弹性体层的毁坏。也就是说，在负荷极大时，滑移层使得支承体不受到损坏。同样地，定距套也用作碟形件21、鞍形座15和碟形件21两侧的两个弹性体层22、23的止挡物。碟形件 21具有折边21a，用以接收硫化工具。球帽件11、12紧贴在定距套35上。这种情况与支承体20和鞍形座15的不同。 鞍形座15离定距套具有距离X，碟形件21离定距套35同样也具有一径向距离。弹性体层 22、23离定距套也具有这样的距离。在车辆制动和开动时，落座在还与第一铰接段相连接的鞍形座15上的支承体20具有沿箭头40的方向移位的倾向。为了防止支承体20的和鞍形座15的部件与定距套35发生接触，设有之前所述的距离。当然对于距离“X”来说，合适的是，该距离的大小选择成，使得当弹性体层贴靠在定距套上时，应力没有大到存在形成裂缝的危险。
权利要求
1.一种铰接式车辆的铰接装置，所述铰接装置包括两个铰接段(1、2)，所述铰接段通过至少一个铰接体(10)彼此连接，其中所述铰接体(10)包括至少一个具有至少一个凹形拱起的表面(15a、15b)的鞍形座(15)，所述鞍形座由第一铰接段(1)接纳，其中，所述铰接体还包括至少一个球帽件(11、12)，所述球帽件布置在另一个、第二铰接段( 上，其中，所述球帽件(11、12)的凸形拱起的表面(lla、12a)与具有所述凹形拱起的表面(15a、15b)的所述鞍形座(1 对准，其中，球帽件(11、1幻和鞍形座(1 通过销件(30)彼此连接，其特征在于，在鞍形座(1 和球帽件(11、1幻之间布置有一支承体(20)，该支承体具有至少一个弹性体层(22,23) 0
2.根据权利要求1所述的铰接式车辆的铰接装置，其特征在于，所述铰接体(10)在两侧各具有一个球帽件(11、12)，其中，在所述球帽件(11、1幻之间设有所述鞍形座(15)，所述鞍形座在两侧各具有一个凹形拱起的表面(1如、1恥)，其中，在球帽件和鞍形座(15)之间分别设有具有所述至少一个弹性体层02、23)的所述支承体(20)，其中，所述两个球帽件(11,12)通过所述销件(30)相连接。
3.根据权利要求1或2所述的铰接式车辆的铰接装置，其特征在于，所述鞍形座(15) 的所述凹形拱起的表面(15a、15b)的半径与所述球帽件(11、12)的所述凸形拱起的表面 (llaU2a)的半径不同。
4.根据权利要求1所述的铰接式车辆的铰接装置，其特征在于，所述球帽件(11、12)的所述凸形拱起的表面(lla、12a)的半径小于所述鞍形座(1 的所述凹形拱起的表面的半径。
5.根据权利要求1所述的铰接式车辆的铰接装置，其特征在于，所述支承体00)包括至少两个弹性体层02、23)，其中，在所述弹性体层(22、2；3)之间布置有一拱起的碟形件 (21)，其中，所述碟形件的拱起部的半径大于所述球帽件(11、12)的半径而小于所述鞍形座(15)的所述凹形拱起的表面(15a、15b)的半径。
6.根据权利要求5所述的铰接式车辆的铰接装置，其特征在于，所述弹性体层(22、23) 与所述碟形件牢固地连接。
7.根据权利要求1所述的铰接式车辆的铰接装置，其特征在于，所述至少一个弹性体层(22、23)与所述球帽件(11、12)牢固地连接。
8.根据权利要求1所述的铰接式车辆的铰接装置，其特征在于，所述球帽件(11、12)和 /或所述鞍形座(1 能相对于所述支承体00)滑动运动。
9.根据权利要求8所述的铰接式车辆的铰接装置，其特征在于，在支承体00)与球帽件(11,12)和/或鞍形座(15)之间设有滑移层(25) 0
10.根据权利要求1所述的铰接式车辆的铰接装置，其特征在于，所述至少一个弹性体层(22、2；3)在边缘区域中具有凹形拱起部0^i、23a、22b、2;3b)。
11.根据权利要求2所述的铰接式车辆的铰接装置，其特征在于，所述球帽件(11、12) 之间的距离能通过一定距套(3 来确定。
12.根据权利要求1或11所述的铰接式车辆的铰接装置，其特征在于，所述支承体 (20)离所述销件(30)或所述定距套(35)具有一径向距离。
13.根据权利要求1或11所述的铰接式车辆的铰接装置，其特征在于，所述鞍形座 (15)离所述销件(30)或所述定距套(35)具有一径向距离。
14.根据权利要求1所述的铰接式车辆的铰接装置，其特征在于，所述销件(30)设计为螺栓，其中，所述球帽件中的一个(1 具有用于所述螺栓的螺纹(31)。
15.根据权利要求1所述的铰接式车辆的铰接装置，其特征在于，所述第一铰接段通过所述铰接体(10)保持在横截面为U形的所述另一个、第二铰接段的腿部之间。
全文摘要
本发明涉及一种铰接式车辆的铰接装置，所述铰接装置包括两个通过至少一个铰接体(10)连接彼此的铰接段(1、2)，其中铰接体(10)包括至少一个具有至少一个凹形拱起的表面(15a、15b)的鞍形座(15)，该鞍形座由第一铰接段(1)接纳，其中铰接体还包括至少一个球帽件(11、12)，所述球帽件布置在另一个、第二铰接段(2)上，其中球帽件(11、12)的凸形拱起的表面(11a、12a)与具有凹形拱起的表面(15a、15b)的鞍形座(15)对准，其中球帽件(11、12)和鞍形座(15)通过销件(30)彼此连接，其中在鞍形座(15)和球帽件(11、12)之间布置有具有至少一个弹性体层(22、23)的支承体(20)。
文档编号B61D3/10GK102416832SQ20111028337
公开日2012年4月18日 申请日期2011年9月22日 优先权日2010年9月24日
发明者L·沙夫, R·科赫 申请人:许布奈有限公司