吸收轨道车厢冲击能量的装置的制作方法

本发明涉及吸收轨道车厢冲击能量的装置，特别适用于轨道中央联接器。

背景技术：

从专利说明书pl202114中已知一种冲击能量吸收装置，该冲击能量吸收装置包括适于通过均匀布置在主体套筒中的周围切削工具来切削的杆。为了确保切削工具的正确引导，这些工具的刀片被放置在形成于杆的外表面上的引导件中。

从专利说明书pl211405中还已知一种冲击能量吸收装置，该冲击能量吸收装置包括具有平滑变化的直径并适于通过切削工具来切削的杆。特别地，杆采用圆锥形式、棱锥形式或其它曲线形式，以在高动能碰撞的情况下提供增强的能量吸收能力。

已知的装置在正常碰撞时能很好地执行其任务，然而，在彼此撞击的车厢之间的偏差角度增加的情况下，在具有切削工具的主体套筒与机械加工的杆之间发生一些不受控制的移位。这种移位导致配合部件的变形，这进而又使得无法进一步有效地吸收能量。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种对侧向力的抵抗增大的冲击能量吸收装置，该装置能够通过其简单的结构在诸如轨道车厢碰撞之类的紧急情况下吸收高能量并且——特别是在彼此撞击的车厢之间发生增加的角度偏差时——保护这些车厢免受损坏。

本发明的装置包括杆，该杆的一部分适于通过安装在主体套筒中并向套筒内定向的周围切削工具来切削。本发明的特征在于，杆具有进入适于切削的部分的角度引导部分并且该杆在支撑件上枢转，其中，附接有切削工具的主体套筒通过可破坏元件连接到支撑件。

优选地，杆的角度引导部分连接到通过垂直于杆的轴线的轴嵌入支撑件的孔中的凸耳。

优选地，可破坏元件是具有确定强度的螺钉。

优选地，角度引导部分的表面相对于杆的轴线以在7°至30°的范围内的、更优选地在11°至23°之间的，甚至更优选地在12°至18°之间的角度倾斜。

优选地，角度引导部分是圆锥形形状。

优选地，杆在角度引导部分中具有增加的壁厚。

优选地，嵌入支撑件的孔中的凸耳具有圆柱形部分，该圆柱形部分用于嵌入形成在杆的角度引导部分中的槽中。

优选地，角度引导部分表面的初始区域的表面层的硬度大于机械加工性的极限，其中，随着靠近杆的适于切削的部分，角度引导部分的表面层的硬度降低到机械加工性的极限以下。

杆在支撑件中的枢转固定以及将主体套筒与支撑件连接的可破坏元件的使用允许杆通过杆的角度引导部分与安装在主体套筒中的切削工具的接触而更容易地对准。

通过将杆的角度引导部分与可摆动地安置在支撑件的孔中的凸耳组合，获得了简单的接合，从而提供了杆相对于装配有切削工具的主体套筒的旋转。

使用具有确定强度的螺钉作为可破坏元件简化了结构，因为螺钉在根据本发明的装置中同时用作紧固件和安全构件，从而确定了由车厢施加到彼此上的压力的极限，在该极限处，触发了通过机械加工进行的能量吸收。

引导部分的表面相对于杆的轴线以在7°至30°的范围内的角度倾斜允许杆相对于具有切削工具的主体套筒有效对准。将倾斜度增加到30°的极限以上可能导致切削工具驱动进入角度引导部分的初始区域并导致角度引导部分的变形，由此防止具有切削工具的主体套筒移位进入杆的用于切削的区域。

增加角度引导部分的壁的厚度意在增加刚性模量并防止该区域中的变形。

凸耳的圆柱形部分允许其相对于杆的轴线精确的轴向安置。

角度引导部分的初始区域的外层的硬化意在在该初始区域中产生切削工具的滑动接触，从而提供杆的适于切削的另一部分相对于具有切削工具的主体套筒的更好的引导，并且因此提供杆相对于所述主体套筒的更有效的对准。

附图说明

在附图中示出了本发明的实施方式，其中，图1以具有局部轴向截面的俯视图示出了在冲击之前的、静止时的根据本发明的用以吸收轨道车厢冲击能量的装置，图2以具有局部轴向截面的侧视图示出了静止时的能量吸收装置，图3以正视图示出了能量吸收装置，图4以立体图示出了能量吸收装置，图5以俯视图例如以图1的方式示出了处于第一引导步骤的根据本发明的装置，图6示出了处于最终引导步骤的根据本发明的装置，以及图7示出了处于操作步骤的根据本发明的装置。

具体实施方式

如图1和图2的实施方式所示，根据本发明的用以吸收轨道车厢冲击能量的装置包括：钢杆1，钢杆1具有适于切削的部分2并且具有角度引导部分3，角度引导部分3具有相对于杆1的轴线以α＝15°的角度倾斜的表面。杆1在适于切削的部分2中呈具有基本上恒定厚度的套筒形式并且在引导部分3中呈截头圆锥形形式。此外，引导部分3的端部区还具有既用于引导又用于初始切削的区域的功能。引导部分3具有成形的圆柱形轴向槽4，在其中安装有凸耳6的圆柱形部分5。所述圆柱形部分5还焊接到角度引导部分3的表面。使角度引导部分3呈具有圆柱形槽4的截头圆锥体形式使得该角度引导部分3能在随其接近适于切削的部分2时实现其厚度的增加。凸耳6的孔7和支撑件9的孔8容纳垂直于杆1的轴线11的轴10，从而允许凸耳6的枢转附接，并由此允许整个杆1的枢转附接。

支撑件9用呈具有确定拉伸强度的螺钉的形式的可破坏元件13固定到主体套筒12。对螺钉的数量、直径和材料强度的恰当选择允许确定主体套筒12与支撑件9发生脱离的极限，并因此允许确定互相撞击的轨道车厢之间的能量极限，在该极限处，触发了通过切削进行动能吸收的步骤。为此，主体套筒12设置有周向分布并固定在其前部上的切削工具14。切削工具14向主体套筒12的内部中定向，并且这些切削工具14的刀片的尖端15布置在比杆1的圆柱形部分2的直径小的直径上。

在所示实施方式中，杆1具有的引导部分3的角度表面的初始部分硬化到在45hrc-55hrc范围内的值，而切削工具的硬度在58hrc-63hrc的范围内。为了实施方式的解释，从其最小直径开始并且延伸到其一半高度的截头圆锥体的侧表面被用作引导部分3的角度表面的初始区域。角度引导部分3的其余部分的硬度随着接近最大直径而降低，其中，从与切削工具14的刀片的尖端15的分布直径对应的圆锥体的直径来看，角度表面硬度最小并且具有在27hrc-30hrc范围内的值。适于切削的整个套筒部分2具有相同的硬度。

在另一个实施方式中，为了增加对轨道车厢冲击动能的吸收的进展性，适于切削的套筒部分2的硬度在切削工具的行进方向上从27hrc-30hrc范围内的硬度增加到机械加工性的极限，即38hrc-43hrc，切削工具刀片的硬度在58hrc-63hrc的范围内。采用切削工具的刀片的硬度与切削部分的硬度的差等于20hrc作为机械加工性的极限，因此，在刀片硬度为58hrc的情况下，适于切削的部分的表面层的极限值为38hrc。通过增加沿着切削路径被切削的层的厚度，可以在本发明的附图中未示出的另一个实施方式中实现增加能量吸收的进展性的类似效果，这可以通过在切削工具14的行进方向上使用具有增加的外径的套筒部分2来获得。角度引导部分3的表面可以相对于杆1的轴线11以7°到30°的范围内的角度α倾斜，但是在轨道车厢冲击的大多数情况中最佳条件设置为角度α＝15°。

在附图中未示出的另一实施方式中，角度引导部分3具有带有正方形基部的截棱锥的形状，并且角度引导部分3进入适于切削的形成为具有正方形横截面的套筒的部分2，这种情况下，主体套筒12也具有正方形的内部开口，从而允许整个杆1沿其轴线宽松移动。

如图3所示，本发明的装置具有六个切削工具14，其以相等的角度间隔分布，并通过螺钉16安装在形成于主体套筒12的前部的凹部中。在切削工具14之间对称制造的孔17用于将主体套筒12固定到轨道车厢的前壁。

如图4所示，切削工具14呈用于切削的刀的形式，并且这些刀片的尖端15径向地指向主体套筒12的中心。此外，在套筒形杆1的端部部分处，形成内环18，从而增加了结构的刚度，并且同时构成了有助于杆1在轨道联接件的结构中的支撑和固定的元件。

图5示出了杆1相对于具有切削工具14的主体套筒12的角度引导的第一步骤。在超过相互连接的轨道车厢的极限压力之后，呈具有确定强度的螺钉的形式的可破坏元件13发生破裂，使得螺钉头13a以及螺钉杆的一部分保持在移位的支撑件9中，并且螺纹杆13b的其余部分保留在附接到车厢前壁(未在附图中示出)的主体套筒12中。在该步骤中，切削工具14压靠角度引导部分3的一侧，从而产生将杆1相对于主体套筒12引导到轴向位置的初始力。

图6示出了杆1相对于具有切削工具14的主体套筒12的角度引导的最后步骤。在该步骤中，所有切削工具14与角度引导部分3接触，然而，该角度部分的机械加工在一侧进行，这导致增加的力，从而产生矫直力矩，将杆1相对于主体套筒12引导到轴向位置。

图7示出了在操作步骤中的根据本发明的装置。在该步骤中，抵抗杆1相对于主体套筒12的一些可能的小的角度偏差。在这一步中，所有的切削工具14都参与了切削过程和对轨道车厢冲击动能的实质性吸收。在杆1相对于主体套筒12非轴向移动的情况下，由切削工具14更大地穿入适于切削的杆1的部分2的表面层所引起的增加的切削力在杆1上产生这些更大程度透入的切削工具14的压力，从而产生影响彼此前进的构件的精确对准的进一步的矫直力矩。

附图标记列表：

1-杆，

2-杆的适于切削的部分，

3-角度引导部分，

4-槽，

5-凸耳的圆柱形部分，

6-凸耳，

7-凸耳孔，

8-支撑件的开口，

9-支撑件，

10-轴，

11-杆的轴线，

12-主体套筒，

13-可破坏元件，

14-切削工具，

15-切削工具的刀片尖端，

16-切削工具的安装螺钉，

17-用于将主体套筒固定在轨道车厢的前壁的孔，

18-内环，

α-角度引导部分相对于杆的轴线的倾斜角度。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种吸收轨道车厢的冲击能量的装置，包括：

杆(1)，所述杆(1)具有适于被切割的部分(2)；

切削工具(14)，所述切削工具(14)安装在主体套筒(12)中并向所述主体套筒(12)内定向，其特征在于，

所述杆(1)具有角度引导部分(3)，所述角度引导部分(3)具有相对于所述杆(1)的轴线倾斜的表面；

其中，所述杆(1)的所述角度引导部分(3)与枢转地附接到支撑件(9)的凸耳(6)连接，并且

附接有所述切削工具(14)的所述主体套筒(12)通过可破坏元件(13)连接到所述支撑件(9)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述凸耳(6)通过定位成与所述杆(1)的轴线(11)垂直的轴(10)嵌入所述支撑件(9)的开口(8)中。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述可破坏元件(13)是具有确定强度的螺钉。

4.根据权利要求1至3所述的装置，其特征在于，所述角度引导部分(3)的表面相对于所述杆(1)的所述轴线以7°至30°的范围内的角度(α)倾斜。

5.根据权利要求1至4所述的装置，其特征在于，所述角度引导部分(3)的所述表面相对于所述杆(1)的所述轴线以11°至23°的范围内的角度(α)倾斜。

6.根据权利要求1至5所述的装置，其特征在于，所述角度引导部分(3)的所述表面相对于所述杆(1)的所述轴线以12°至18°的范围内的角度(α)倾斜。

7.根据权利要求1至6所述的装置，其特征在于，所述角度引导部分(3)具有圆锥形形状。

8.根据权利要求1至7所述的装置，其特征在于，所述杆(1)具有套筒形式。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述杆(1)在所述角度引导部分(3)中具有增加的壁厚。

10.根据权利要求2至9所述的装置，其特征在于，所述凸耳(6)具有圆柱形部分(5)，所述圆柱形部分(5)意在嵌入形成在所述杆(1)的所述角度引导部分(3)中的槽(4)中。

11.根据权利要求1至10所述的装置，其特征在于，所述角度引导部分(3)的所述表面的初始区域的表面层的硬度大于机械加工性的极限，其中，随着接近适于切削的所述部分(2)，所述角度引导部分(3)的所述表面层的硬度降低到所述机械加工性的极限以下。