專利名稱：可分離的中位連接部的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于有軌車輛的中部緩沖連接裝置，其具有連接軸，該連接軸通過鉸接裝置可垂直旋轉(zhuǎn)地安裝在有軌車輛的車廂上，并且該連接軸在其自由端承載有連接頭；用于水平中間復(fù)位的裝置，其中，該用于水平中間復(fù)位的裝置具有中位導(dǎo)向部以及操縱裝置，該中位導(dǎo)向部圍繞垂直旋轉(zhuǎn)軸與連接軸共同進(jìn)行水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，該操縱裝置用于將中位導(dǎo)向部和相作用連接的連接軸定位在預(yù)設(shè)位置或在預(yù)設(shè)旋轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)的每個(gè)位置。
背景技術(shù)：
這種類型的連接系統(tǒng)的原理在現(xiàn)有技術(shù)中公開，其特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)中部緩沖連接裝置盡可能完美的連接。在此，中間復(fù)位裝置通常這樣設(shè)計(jì)，即使得在連接軸在水平面中旋轉(zhuǎn)時(shí)可確保中間復(fù)位，并且連接軸在連接過程中總是能夠保持在中間縱平面的中間位置。為了實(shí)現(xiàn)這樣的中間復(fù)位裝置，公開了大量的復(fù)位系統(tǒng)，這些復(fù)位系統(tǒng)比如說通過液壓或者通過彈簧力來實(shí)現(xiàn)在水平面上的中位調(diào)整。
為了說明中間復(fù)位裝置的原理，在圖1中示出了在現(xiàn)有技術(shù)中公開并在出版物EP 1 321 344 A1中公開的中間復(fù)位裝置3的局部側(cè)剖視圖。該中間復(fù)位裝置3被設(shè)置用于中部緩沖連接裝置，該中部緩沖連接裝置利用連接軸2可旋轉(zhuǎn)地固定在有軌車輛上。該中間復(fù)位裝置具有中位導(dǎo)向部4，該中位導(dǎo)向部圍繞垂直旋轉(zhuǎn)軸與連接軸2共同旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，該中位導(dǎo)向部在其另一側(cè)又通過傳動(dòng)裝置17與操縱裝置5構(gòu)成傳力連接。
在根據(jù)圖1的連接系統(tǒng)中，更詳細(xì)而言，中位導(dǎo)向部4設(shè)計(jì)為凸輪，該凸輪通過垂直安裝的旋轉(zhuǎn)螺栓14(或者稱為回轉(zhuǎn)螺栓)可旋轉(zhuǎn)地安裝在連接系統(tǒng)的鉸接裝置1中。凸輪4與連接軸2同步旋轉(zhuǎn)地連接，并且旋轉(zhuǎn)螺栓14在軸向上與連接軸2的軸承螺栓15對(duì)齊設(shè)置。旋轉(zhuǎn)螺栓14本身與軸承螺栓15作用連接，而凸輪4與在凸輪4下方設(shè)置的齒輪16固定連接，該齒輪的另一側(cè)通過傳動(dòng)裝置17與用作調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置的、中間復(fù)位裝置的操縱裝置5連接，并可被驅(qū)動(dòng)。
從有軌車輛技術(shù)中可進(jìn)一步得知，在有軌車輛的底盤中設(shè)置多級(jí)能量消耗裝置。其通常情況下具有作為主級(jí)的可逆的能量消耗裝置，該能量消耗裝置例如集成在連接軸中的連接彈簧的結(jié)構(gòu)中，該裝置能吸收在行駛作業(yè)、調(diào)車作業(yè)和連接作業(yè)中出現(xiàn)的沖擊力。也可以在鉸接裝置的軸承支架中設(shè)置牽引/推力裝置，連接軸通過鉸接裝置固定在車廂的底盤上。這種在鉸接裝置中設(shè)置的牽引/推力裝置吸收一個(gè)特定大小以下的拉力和壓力，并將超出該特定大小的力不衰減地通過軸承支架傳遞到車輛底盤中。
雖然通過牽引/推力裝置能吸收正常行駛中在單個(gè)車廂間出現(xiàn)的拉力和沖擊力，但是在超出工作負(fù)載時(shí)，比如在車輛撞到障礙物時(shí)，連接裝置具有的能量吸收量就有可能不足。過量的沖擊能量直接傳遞到車輛底盤上。此時(shí)車輛底盤受到極端的載荷，使車廂在危險(xiǎn)中行駛，被損壞或者出軌。
除了具有牽引/推力裝置之外，還設(shè)置了一種能夠防止上述情況的裝置，例如在兩個(gè)側(cè)面緩沖裝置的結(jié)構(gòu)中在每個(gè)車廂的端面的外邊緣上設(shè)置了另一個(gè)(二級(jí)的)能量消耗裝置，用于吸收過高的沖擊產(chǎn)生的沖擊能量。也可以在主級(jí)能量消耗裝置吸收沖擊能量之后，通過在連接裝置的鉸接裝置中的預(yù)定剪切位置將多余能量傳遞到車廂側(cè)面的能量吸收部件例如摩擦部件上。這種所謂的過載保護(hù)作為附加的防沖擊裝置用于保護(hù)車輛底盤免受強(qiáng)烈撞車沖擊帶來的損壞。在此，為了減弱沖擊能量，首先將連接裝置連同鉸接裝置以及中位裝置從連接平面移開，并推動(dòng)到后方，并進(jìn)而將從兩個(gè)相鄰車廂間傳遞的能流(或者稱為力線)中退出。例如可考慮，在超出臨界的沖擊力后，連接系統(tǒng)的鉸接裝置在預(yù)定剪切位置剪斷，連接裝置的大部分通過在車廂端面設(shè)置的橫向支架被推動(dòng)到車廂底盤的空間中。
但是，通過帶有中位裝置的鉸接裝置而固定在車廂中的連接系統(tǒng)的這類過載保護(hù)的前提是，連接板(橫向支架)必須要相應(yīng)的這樣設(shè)計(jì)，即在該連接板上，連接系統(tǒng)的鉸接裝置與車廂或者車廂的底盤傳力連接；并在碰撞情況下，也就是出現(xiàn)極端沖擊能量時(shí)，在剪切部件動(dòng)作之后通過該連接板將帶有中位裝置和連接軸的鉸接裝置完全推入。“剪切部件”在這里可理解為連接部件，其在“正常行駛”中將鉸接裝置以及進(jìn)而連接系統(tǒng)與連接板或者車廂連接，并且其在超出確定的臨界沖擊力/拉力之后，喪失連接部件的功能，這樣鉸接裝置連同中位裝置，也許還有連接軸一起可以通過車廂的連接板被推入到車廂底盤中為此預(yù)設(shè)的空間中。
這種在現(xiàn)有技術(shù)中公開的解決方案的缺點(diǎn)在于，在車廂端面設(shè)置的用作連接部件的橫向支架必須設(shè)計(jì)得比較寬和高，這樣在碰撞情況下，在剪切部件動(dòng)作之后，不僅鉸接裝置，而且整個(gè)中位裝置必須回移，并必須通過橫向支架施壓，這樣就需要在橫向支架上具有相對(duì)大的有效接觸面積。為了使橫向支架或者說相應(yīng)的連接部件適合這種形式的連接系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，必需相應(yīng)設(shè)計(jì)橫向支架，這就導(dǎo)致了連接部件的重量并且尤其是整個(gè)連接系統(tǒng)的重量的增加。

發(fā)明內(nèi)容
基于上述問題，本發(fā)明的目的在于，提出一種通過鉸接裝置固定在車廂端面上并具有中位裝置的連接系統(tǒng)，該連接系統(tǒng)能夠在超出通過連接軸傳遞的臨界沖擊力時(shí)從能流中退出，其中用于將鉸接裝置與車廂端面連接的連接部件可以實(shí)現(xiàn)更輕和更小體積的設(shè)計(jì)。
本發(fā)明的目的通過根據(jù)本發(fā)明的開頭所述類型的中部緩沖連接裝置這樣實(shí)現(xiàn)，即中位導(dǎo)向部借助于用于將操縱裝置的復(fù)位力矩傳遞到中位導(dǎo)向部上的中位連接部進(jìn)行傳力連接，其中在超出作用在連接軸的縱向上并通過連接軸傳遞的、可確定的臨界沖擊力/拉力時(shí)，松開傳力連接。
相對(duì)于已公開的有軌車輛技術(shù)和前述的中位緩沖連接裝置，根據(jù)本發(fā)明的解決方案具有一系列重要的優(yōu)點(diǎn)。中位連接部在“正常”行駛時(shí)用于將操縱裝置的復(fù)位力矩傳遞到中位導(dǎo)向部上，并用于操縱裝置和中位導(dǎo)向部的傳力連接。在碰撞的情況下，就是說，在超出作用在連接軸縱向上、通過連接軸傳遞的可確定的臨界沖擊力/拉力時(shí)，這種傳力連接自然自動(dòng)地松開。因此，這里涉及到一個(gè)可分離的中位連接部，在該中位連接部中，在發(fā)生先前準(zhǔn)確定義的事件時(shí)，在中位裝置的操縱裝置和連接系統(tǒng)的其他部件之間的力矩傳遞以及傳力連接被斷開。根據(jù)本發(fā)明的解決方案基于以下特點(diǎn)，中位裝置的操縱裝置設(shè)置在車廂的中位緩沖連接裝置的真正的鉸接裝置的下方、上方或者側(cè)面，操縱裝置例如可以具有氣動(dòng)的往復(fù)氣缸和/或電動(dòng)的操縱裝置，并且操縱裝置的復(fù)位力矩通過傳力機(jī)構(gòu)傳遞到連接軸上，傳力機(jī)構(gòu)例如是傳動(dòng)裝置和/或中位導(dǎo)向部。因此，借助于鉸接裝置可旋轉(zhuǎn)地鉸接在相應(yīng)車廂的端面上的連接軸可以借助于操縱裝置和中位導(dǎo)向部定位在預(yù)定位置或者定位在預(yù)設(shè)旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的每個(gè)位置上。
利用根據(jù)本發(fā)明的解決方案，即中位裝置的操縱裝置利用可分離的中位連接部與設(shè)置在鉸接裝置中的中位導(dǎo)向部連接，尤其能夠?qū)崿F(xiàn)，即鉸接裝置與整個(gè)中位裝置可作為一個(gè)模塊(或者說組件)構(gòu)造，進(jìn)而像這樣的模塊借助于相應(yīng)設(shè)置的連接部件(例如橫向支架)，固定在由車廂方面來看的車廂端面的連接板或者車廂的底盤上。這樣減化了連接系統(tǒng)的裝配和拆卸。鉸接裝置在連接板上的固定以優(yōu)選的方式借助于剪切部件實(shí)現(xiàn)，該剪切部件在超出確定的臨界沖擊力時(shí)，失去其作為連接部件的功能，并進(jìn)而允許鉸接裝置通過連接板向后運(yùn)動(dòng)。通過使得鉸接裝置和在其上鉸接的連接軸從通過連接軸傳遞的能流中退出，例如可以應(yīng)用在車廂上設(shè)置的第二級(jí)能量消耗裝置，用于吸收超出的沖擊能量。
因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的中位裝置的操縱裝置借助于可分離的中位連接部與在連接系統(tǒng)的鉸接裝置中設(shè)置的中位導(dǎo)向部連接，并且因?yàn)樵诔隹纱_定的臨界沖擊力/拉力時(shí)，不僅過載保護(hù)裝置中設(shè)置的剪切部件而且還有中位連接部動(dòng)作，并喪失其作為連接部件的功能，因此，在超出臨界的沖擊力/拉力時(shí)，僅僅帶有在其中設(shè)置的并與連接軸傳力連接的中位導(dǎo)向部的鉸接裝置還向后運(yùn)動(dòng)，而中位裝置的操縱裝置毫無改變地停留在車廂的連接板的前面。因此，連接部件，例如其上固定有連接系統(tǒng)的鉸接裝置的車廂端面的橫向支架，可以相應(yīng)地設(shè)計(jì)為更輕和更小的尺寸，因?yàn)樵谂鲎睬闆r下，僅僅鉸接裝置而不包括操縱裝置在其向后運(yùn)動(dòng)中沖擊連接片，并且被推入例如車廂底盤中預(yù)設(shè)的空間中。個(gè)別部件例如用作連接部件的橫向支架還可以相應(yīng)設(shè)計(jì)得更加扁平，這樣尤其降低了整個(gè)連接系統(tǒng)的重量。
本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求中說明。
因此例如以特別有利的方式這樣設(shè)置，即中位連接部各具有在中位導(dǎo)向部上和在操縱裝置上設(shè)置的外部傳力構(gòu)件，并且具有至少一個(gè)另外的在這些傳力構(gòu)件之間設(shè)置的中間傳力構(gòu)件，其中，外部的傳力構(gòu)件各自與中間傳力構(gòu)件這樣地嚙合，以便使操縱裝置的復(fù)位力矩能傳遞到中位導(dǎo)向部上。這種類型設(shè)計(jì)的可分離的中位連接部的優(yōu)點(diǎn)尤其在于這一點(diǎn)，即通過相互間嚙合的傳力構(gòu)件，以特別簡(jiǎn)單和容易實(shí)現(xiàn)的方式確保中位裝置的操縱裝置可靠地將力矩傳遞到中位導(dǎo)向部上。借助于傳力構(gòu)件相互間的嚙合，可分離的中位連接部還具有平衡連接的功能；其被如下的設(shè)計(jì)，從而使得例如可以補(bǔ)償在中位裝置的操縱裝置和中間位置之間出現(xiàn)的偏差。當(dāng)然，在這里也可以考慮其他的、例如帶有多個(gè)中間傳力構(gòu)件的實(shí)施例，這些傳力構(gòu)件通過嚙合互相進(jìn)行傳力連接。
在上述實(shí)施例的特別有利的實(shí)施方案中提出，可分離的中位連接部的設(shè)計(jì)分別具有設(shè)置在中位導(dǎo)向部上和設(shè)置在操縱裝置上的外部傳力構(gòu)件，并且具有至少一個(gè)在外部傳力構(gòu)件間設(shè)置的中間傳力構(gòu)件，中位連接部被這樣地設(shè)計(jì)，即在超出可確定的臨界沖擊力/拉力時(shí)，至少兩個(gè)外部傳力構(gòu)件的至少一個(gè)傳力構(gòu)件與中間傳力構(gòu)件之間的嚙合解除，并且在中位導(dǎo)向部和操縱裝置之間的傳力連接中斷。其中的一個(gè)結(jié)果是鉸接裝置在向后運(yùn)動(dòng)中，就是說在從連接平面離開時(shí)，通過作為連接板設(shè)置的橫向支架被推動(dòng)，并從能流中退出。
為了使在超出臨界的沖擊力/拉力時(shí)，可靠地解除在可分離的中位連接部中的根據(jù)前述兩個(gè)實(shí)施例設(shè)置的傳力構(gòu)件的嚙合，并且進(jìn)而可以松開在中位導(dǎo)向部和操縱裝置之間的傳力連接，在中位連接部的有利的實(shí)施方式中設(shè)置了一個(gè)沿著中位導(dǎo)向部的垂直旋轉(zhuǎn)軸延伸的、并且穿過每個(gè)傳力構(gòu)件的螺栓，其一端與中位導(dǎo)向部固定連接，另一端與操縱裝置固定連接。該螺栓設(shè)計(jì)為，當(dāng)超出可確定的臨界沖擊力/拉力時(shí)剪斷，并借此實(shí)現(xiàn)傳力構(gòu)件各自間的嚙合的解除?？梢钥紤]使得該螺栓具有相應(yīng)設(shè)計(jì)的預(yù)定剪切位置。還可以考慮，螺栓通過剪切部件與中位導(dǎo)向部和/或操縱裝置連接，其中，該剪切部件的連接功能在超出確定的臨界沖擊力/拉力之后喪失。因?yàn)槁菟ù┻^每一個(gè)傳力構(gòu)件，并且一端與中位導(dǎo)向部固定連接，另一端與操縱裝置固定連接，所以一方面其能使傳力構(gòu)件保持在一個(gè)位置上，另一方面，其能使傳力構(gòu)件實(shí)現(xiàn)圍繞垂直旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)，并確保復(fù)位力矩傳遞到中間導(dǎo)向部并進(jìn)而傳遞到連接軸上。其他具有相近功能的裝置也適于替代螺栓，該螺栓在超出可確定的臨界沖擊力/拉力之后喪失其作為連接部件的功能。
在根據(jù)本發(fā)明的具有可分離中位連接部的中位緩沖連接裝置的特別有利的實(shí)施方案中，使用多個(gè)相互間共同作用的傳力構(gòu)件，即在中位導(dǎo)向部上和在操縱裝置上設(shè)置的外部傳力構(gòu)件各自具有最少一個(gè)中間支臂，并且至少一個(gè)中間傳力構(gòu)件具有至少兩個(gè)與中間支臂相對(duì)應(yīng)的凹槽，其中，在中間傳力構(gòu)件中設(shè)置的凹槽設(shè)計(jì)為分別容納外部傳力構(gòu)件的相對(duì)應(yīng)中間支臂，用于使操縱裝置的復(fù)位力矩傳遞到中位導(dǎo)向部上成為可能。
作為上述的實(shí)施例的替代方案，還可以考慮這樣的可分離的中位連接部，即中間傳力構(gòu)件具有至少兩個(gè)中間支臂，并且其中在中位導(dǎo)向部上和在操縱裝置上各自設(shè)置的外部傳力構(gòu)件各自具有至少一個(gè)與至少一個(gè)中間支臂相對(duì)應(yīng)的凹槽，其中，至少一個(gè)在各自外部傳力構(gòu)件中設(shè)置的凹槽分別這樣設(shè)計(jì)，即其能容納中間傳力構(gòu)件的至少一個(gè)對(duì)應(yīng)中間支臂，以實(shí)現(xiàn)將操縱裝置的復(fù)位力矩傳遞到中位導(dǎo)向部上。兩種可選的實(shí)施例均為特別容易實(shí)現(xiàn)但是有效的解決方案，以確?？煞蛛x的中位連接部。當(dāng)然，也可以考慮使相應(yīng)的傳力構(gòu)件具有多個(gè)凹槽或者支臂。支臂也不一定設(shè)計(jì)為中間支臂。
也可以考慮具有前述特征的傳力構(gòu)件的一種可能的實(shí)施方案，即應(yīng)用十字盤作為中間傳力構(gòu)件，在該傳力構(gòu)件相對(duì)的端面上各具有相互呈90°的凹槽。各設(shè)置在中位導(dǎo)向部上和在操縱裝置上的外部傳力構(gòu)件同樣能夠設(shè)計(jì)為盤片，并且各自具有一個(gè)相應(yīng)的支臂，比如中間支臂，支臂相互間以90°交錯(cuò)，用于與在十字盤中設(shè)置的凹槽相對(duì)應(yīng)。當(dāng)然，在此也可以考慮傳力構(gòu)件的其他結(jié)構(gòu)。
為了達(dá)到在超出臨界沖擊力/拉力時(shí)，中間傳力構(gòu)件從外部傳力構(gòu)件更早地以及可控制地松開，在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施例中提出，即相應(yīng)的外部傳力構(gòu)件的各個(gè)中間支臂中的至少一個(gè)中間支臂圍繞各個(gè)中間支臂的橫軸可旋轉(zhuǎn)地安裝，并且各個(gè)中間支臂中的至少一個(gè)中間支臂是固定的。
為了確保中位連接部的分離過程按準(zhǔn)確預(yù)設(shè)的發(fā)生順序執(zhí)行，在根據(jù)本發(fā)明的連接系統(tǒng)的特別優(yōu)選的實(shí)施例中，中位連接部還具有導(dǎo)向裝置，其被這樣地設(shè)計(jì)，即使得在相應(yīng)傳力構(gòu)件中設(shè)置的凹槽在凹槽的各自縱向上在相應(yīng)傳力構(gòu)件的各個(gè)相對(duì)應(yīng)支臂中導(dǎo)向，并且同時(shí)基本上限制了各個(gè)凹槽與相對(duì)應(yīng)支臂之間在與各自凹槽縱向不同的方向上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。借助于該導(dǎo)向裝置，可以使中間傳力構(gòu)件與外部傳力構(gòu)件的嚙合的分離過程以預(yù)定的和被引導(dǎo)的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)。因此，通過導(dǎo)向裝置防止了在與各個(gè)凹槽的縱向不同的方向上，在各個(gè)凹槽和相對(duì)應(yīng)的支臂之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，外部傳力構(gòu)件也不會(huì)在與各個(gè)凹槽縱向不同的方向上相對(duì)于中間傳力構(gòu)件相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而通過有利的方式，在“正?！毙旭倳r(shí)，一方面能確保傳力構(gòu)件相互可靠地支持，另一方面能防止可分離中位連接部的過早動(dòng)作。
例如可以考慮使得導(dǎo)向裝置具有凹槽-彈簧連接部，該凹槽-彈簧連接部設(shè)置在各個(gè)傳力構(gòu)件的凹槽中和支臂上。也可以考慮使得在至少一個(gè)傳力構(gòu)件中設(shè)置的凹槽的輪廓和與其相對(duì)應(yīng)的支臂輪廓對(duì)應(yīng)地選擇，以確保在凹槽的各自縱向上的導(dǎo)向，并且同時(shí)基本上限制在與縱向不同的方向上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這樣的例子如，該輪廓例如是燕尾形輪廓，其中，燕尾形輪廓的寬邊設(shè)計(jì)在凹槽的底部區(qū)域或者在支臂的各自的端面。當(dāng)然，在這里也可以考慮其他的輪廓形狀。
也可以考慮這樣配置導(dǎo)向裝置，即導(dǎo)向裝置除了承擔(dān)用于傳力構(gòu)件相互間的導(dǎo)向功能之外，也可以承擔(dān)剪切部件的功能。這例如可以這樣實(shí)現(xiàn)，首先在超出可確定的臨界動(dòng)作力之后，導(dǎo)向功能被解除。當(dāng)導(dǎo)向裝置具有凹槽-彈簧連接部時(shí)，例如可以考慮，該凹槽-彈簧連接部設(shè)計(jì)為“穿孔的”，就是說，凹槽-彈簧連接部的凹槽在至少一個(gè)位置通過剪切支臂來切斷，并且該支臂設(shè)計(jì)為剪切部件，該剪切部件在動(dòng)作之后，釋放凹槽-彈簧連接部的用于導(dǎo)向的凹槽。當(dāng)然，這里也可以考慮其他實(shí)施例。


接下來根據(jù)附圖對(duì)為應(yīng)用在根據(jù)本發(fā)明的中位緩沖連接裝置中而設(shè)計(jì)的可分離中位連接部的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行說明。圖中示出了圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中公開的中間復(fù)位裝置的局部側(cè)剖圖，用于說明其中具有中位裝置的鉸接裝置的結(jié)構(gòu)；圖2示出了為應(yīng)用在根據(jù)本發(fā)明的中位緩沖連接裝置中而設(shè)計(jì)的可分離中位連接部的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的分解圖；以及圖3A-F示出了在圖2中示出的可分離中位連接部的分離過程的運(yùn)動(dòng)流程。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中公開的中間復(fù)位裝置的局部側(cè)剖圖，用于說明其中具有中位裝置3的鉸接裝置1的結(jié)構(gòu)。該中間復(fù)位裝置3應(yīng)用在通過連接軸2可旋轉(zhuǎn)地固定在有軌車輛車廂(未明確示出)上的中位緩沖連接裝置中，并且具有一個(gè)圍繞垂直旋轉(zhuǎn)軸與連接軸2一起旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的中位導(dǎo)向部4，該中位導(dǎo)向部借助于一個(gè)屬于中位裝置3的操縱裝置5可以一起和與中位導(dǎo)向部4作用連接的連接軸2定位在預(yù)設(shè)旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的每個(gè)位置中。如圖所示，連接軸2利用垂直延伸的軸承螺栓15鉸接在鉸接裝置1的鉸接殼體中，并且通過該殼體與有軌車輛的底盤(未示出)連接。該連接通過相應(yīng)的連接板或者橫向支架(一般的連接部件)來實(shí)現(xiàn)。為了使連接軸借助于中位裝置的操縱裝置5而旋轉(zhuǎn)，在示出的中位緩沖連接裝置中，中位導(dǎo)向部4設(shè)計(jì)為凸輪，其利用垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)螺栓14可旋轉(zhuǎn)地安裝在鉸接裝置1中以及鉸接殼體中。該旋轉(zhuǎn)螺栓14與軸承螺栓15連接，中位導(dǎo)向部4與設(shè)置在中位導(dǎo)向部下面的齒輪16連接，該齒輪又通過傳動(dòng)裝置17與中位裝置的操縱裝置5連接，并可被驅(qū)動(dòng)。
利用這種方法，在根據(jù)圖1中示出的并且在現(xiàn)有技術(shù)中公開的連接系統(tǒng)中，中位裝置的操縱裝置5與鉸接裝置1的鉸接支架傳力連接。在碰撞情況下，也就是出現(xiàn)通過連接軸2傳遞到鉸接裝置1上的極端沖擊能量時(shí)，將鉸接裝置1的軸承座與車廂的橫向支架連接的剪切部件(未明確示出)動(dòng)作并喪失作為連接部件的功能。其后果之一是，鉸接裝置1與其上固定連接的(整個(gè))中位裝置3一起，通過橫向支架被推入，并從能流中退出，其中，第二級(jí)能量消耗裝置(未明確示出)作為過載保護(hù)裝置起作用，并能吸收多余的沖擊能量。如已經(jīng)闡述，這種過載保護(hù)裝置的構(gòu)造必須需要橫向支架這樣設(shè)計(jì)，即在碰撞情況下，整個(gè)鉸接裝置1與整個(gè)中位裝置3，也就是說，與包括在鉸接裝置1之下設(shè)置的中位裝置的操縱裝置5，能夠通過橫向支架壓入。
為了減小橫向支架的體積，以及降低連接系統(tǒng)的總重量，這里根據(jù)本發(fā)明設(shè)置了一個(gè)可分離中位連接部6。
圖2示出了為應(yīng)用在根據(jù)本發(fā)明的中位緩沖連接裝置中而設(shè)計(jì)的可分離中位連接部6的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的分解圖，該中位連接部一方面用于在“正?！毙旭傊校瑢⒉倏v裝置5的復(fù)位力矩可靠地傳遞到中位裝置3的中位導(dǎo)向部4以及連接系統(tǒng)的連接軸2上，另一方面作用在于，當(dāng)超出可確定的臨界沖擊力/拉力時(shí)，喪失其作為力矩傳遞裝置的功能，因此可以實(shí)現(xiàn)鉸接裝置1獨(dú)自向后運(yùn)動(dòng)，就是說不包括一般情況下設(shè)置于鉸接裝置1之下的并且用于中位裝置3的操縱裝置5。
為此，根據(jù)圖2的可分離中位連接部6具有上部(外部)傳力構(gòu)件7a，其固定連接在中位裝置3的中位導(dǎo)向部4上；下部(外部)傳力構(gòu)件7b，其一般設(shè)置于鉸接裝置1下方的、并固定連接在中位裝置3的操縱裝置5上。此外，根據(jù)圖2的中位連接部6還具有設(shè)置于兩個(gè)外部傳力構(gòu)件7a、7b之間的中間傳力構(gòu)件8。該中間傳力構(gòu)件在該實(shí)施例中設(shè)計(jì)為具有相互呈90°的凹槽11的十字盤。外部傳力構(gòu)件7a、7b相應(yīng)地具有相對(duì)應(yīng)的中間支臂10。在組裝狀態(tài)下，外部傳力構(gòu)件7a、7b的中間支臂10位于十字盤8的各個(gè)凹槽11里，并因此實(shí)現(xiàn)將操縱裝置5的復(fù)位力矩傳遞到中位裝置3的中位導(dǎo)向部4上。
根據(jù)圖2的可分離中位連接部6的傳力構(gòu)件7a、7b、8各自設(shè)計(jì)為盤片，其在組裝狀態(tài)下，軸向?qū)R地疊加設(shè)置。通過這些盤片，螺栓9能夠穿過傳力構(gòu)件7a、7b、8的軸向的縱軸，以確保盤片7a、7b、8相互間以及相對(duì)于中位導(dǎo)向部4和中位裝置3的操縱裝置5可靠的保持。在圖2中沒有明確示出的螺栓9可以設(shè)計(jì)為剪切部件，其可以在超出可確定的臨界沖擊力/拉力時(shí)剪切并喪失其連接功能，所以傳力構(gòu)件7a、7b、8相互間可以相對(duì)移動(dòng)，并因此解除相互的嚙合。
此外，在根據(jù)圖2的可分離中位連接部6中，在彈簧-凹槽裝置12的結(jié)構(gòu)中設(shè)置有導(dǎo)向裝置12，其中，該彈簧-凹槽裝置12的彈簧18設(shè)置在外部傳力構(gòu)件7a、7b的各自的支臂10上，并且其中在中間傳力構(gòu)件8的各個(gè)凹槽11中設(shè)計(jì)有凹槽-彈簧連接裝置12的對(duì)應(yīng)凹槽19。該導(dǎo)向裝置12用于使傳力構(gòu)件7a、7b、8僅能夠進(jìn)行在設(shè)計(jì)在中間傳力構(gòu)件8中的凹槽11的方向上相互間相對(duì)移動(dòng)。
在可分離的中位連接部6的一個(gè)變化方案中，也可以考慮使得兩個(gè)中間支臂10中的一個(gè)設(shè)計(jì)為可旋轉(zhuǎn)的，而相應(yīng)的另外一個(gè)支臂10設(shè)計(jì)為固定的。由此產(chǎn)生這樣的可能性，即用作中間傳力構(gòu)件8的十字盤能夠在響應(yīng)臨界沖擊力/拉力之后，從外部傳力構(gòu)件7a、7b上更早地以及可控地松開。
圖3A到F示出了根據(jù)圖2的可分離中位連接部6的分離過程的運(yùn)動(dòng)流程。圖3A示出可分離中位連接部6在正常工作狀態(tài)下的俯視圖。在超出可確定的臨界的沖擊力/拉力之后，并在作為剪切部件的穿過傳力構(gòu)件7a、7b、8的垂直旋轉(zhuǎn)軸的螺栓9動(dòng)作之后，在中位裝置3的操縱裝置5上固定連接的傳力構(gòu)件7b和在中位緩沖連接裝置的中位導(dǎo)向部4上固定連接的傳力構(gòu)件7a之間產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)。因此，中間傳力構(gòu)件8側(cè)向地脫出，并因此松開在傳力構(gòu)件7a、7b、8之間的嚙合。
圖3B到圖3E示出不同的狀態(tài)，其反映單個(gè)傳力構(gòu)件7a、7b、8的嚙合的完整的松開過程。圖3F示出傳力構(gòu)件7a、7b、8的嚙合完全松開的狀態(tài)以及中間傳力構(gòu)件8完全脫出，因而松開了在操縱裝置5和在中位緩沖裝置的鉸接裝置1中設(shè)置的中位導(dǎo)向部4之間的連接。
在這里指出，圖2到圖3示出和描述的可分離中位連接部6的實(shí)施例僅僅示出了示例性的實(shí)施例。當(dāng)然也可以考慮使用具有相應(yīng)的、相互間以90°交錯(cuò)的中位支臂10的盤片替代十字盤作為中間傳力構(gòu)件8使用，其中，在固定設(shè)置的傳力構(gòu)件7a、7b中，必須設(shè)置相應(yīng)的凹槽11。
符號(hào)列表1 鉸接裝置2 連接軸3 用于水平中間復(fù)位的裝置4 中位導(dǎo)向部5 中間復(fù)位裝置的操縱裝置6 中位連接部7a 外部傳力構(gòu)件(中位導(dǎo)向部4)7b 外部傳力構(gòu)件(操縱裝置5)8 中間傳力構(gòu)件9 螺栓10 中間支臂11/11a 凹槽12 導(dǎo)向裝置14 旋轉(zhuǎn)螺栓15 齒輪17 傳動(dòng)裝置
18 彈簧-凹槽裝置12的彈簧19 彈簧-凹槽裝置12的凹槽
權(quán)利要求
1.用于有軌車輛的中位緩沖連接裝置，其具有連接軸(2)，該連接軸通過鉸接裝置(1)垂直可旋轉(zhuǎn)地安裝在有軌車輛的車廂上，并且在其自由端承載有連接頭；以及，用于水平中間復(fù)位的裝置(3)，其中，所述用于水平中間復(fù)位的裝置(3)具有圍繞垂直旋轉(zhuǎn)軸與所述連接軸(2)一起進(jìn)行水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的中位導(dǎo)向部(4)；以及，操縱裝置(5)，該操縱裝置用于將所述中位導(dǎo)向部(4)與相作用連接的連接軸(2)定位在預(yù)設(shè)位置或在預(yù)設(shè)旋轉(zhuǎn)區(qū)域的每個(gè)位置，其特征在于，所述中位導(dǎo)向部(4)借助于用于將所述操縱裝置(5)的復(fù)位力矩傳遞到中位導(dǎo)向部(4)上的中位連接部(6)，與所述操縱裝置(5)傳力連接，其中，在超出作用在所述連接軸(2)的縱向上、并通過連接軸傳遞的可確定臨界沖擊力/拉力時(shí)，所述傳力連接被松開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中位緩沖連接裝置，其特征在于，所述中位連接部(6)各具有至少一個(gè)在所述中位導(dǎo)向部(4)上和至少一個(gè)在所述操縱裝置(5)上設(shè)置的外部傳力構(gòu)件(7a，7b)，并且具有至少一個(gè)在所述外部傳力構(gòu)件之間設(shè)置的另外的中間傳力構(gòu)件(8)，其中，所述外部傳力構(gòu)件(7a，7b)各與所述中間傳力構(gòu)件(8)這樣地嚙合，以使所述操縱裝置(5)的復(fù)位力矩傳遞到所述中位導(dǎo)向部(4)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中位緩沖連接裝置，其特征在于，所述中位連接部(6)這樣進(jìn)行設(shè)計(jì)，即當(dāng)超出可確定的臨界沖擊力/拉力時(shí)，解除至少一個(gè)所述外部傳力構(gòu)件(7a，7b)與所述中間傳力構(gòu)件(8)之間的嚙合，并且進(jìn)而斷開所述中位導(dǎo)向部(4)和所述操縱裝置(5)之間的傳力連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的中位緩沖連接裝置，其中，所述中位連接部(6)還具有沿著垂直旋轉(zhuǎn)軸的、并穿過每個(gè)所述傳力構(gòu)件(7a，7b，8)的螺栓(9)，該螺栓的一端與所述中位導(dǎo)向部(4)固定連接，另一端與所述操縱裝置(5)固定連接，所述螺栓(9)在超出可確定的臨界沖擊力/拉力時(shí)剪斷，并且進(jìn)而解除至少一個(gè)所述外部傳力構(gòu)件(7a，7b)與所述中間傳力構(gòu)件(8)之間的嚙合，并且使得在所述中位導(dǎo)向部(4)和所述操縱裝置(5)之間的傳力連接的斷開成為可能。
5.根據(jù)權(quán)利要求2到4中任一項(xiàng)所述的中位緩沖連接裝置，其中，在所述中位導(dǎo)向部(4)上和在所述操縱裝置(5)上設(shè)置的所述外部傳力構(gòu)件(7a，7b)各自具有至少一個(gè)中間支臂(10)，并且所述中間傳力構(gòu)件(8)具有至少兩個(gè)與所述中間支臂(10)相對(duì)應(yīng)的凹槽(11)，其中，在所述中間傳力構(gòu)件(8)中設(shè)置的凹槽(11)各自設(shè)計(jì)為使得這些凹槽分別容納所述外部傳力構(gòu)件(7a，7b)的相對(duì)應(yīng)中間支臂(10)，以這種方式使所述操縱裝置(5)的復(fù)位力矩傳遞到所述中位導(dǎo)向部(4)上成為可能。
6.根據(jù)權(quán)利要求2到4中任一項(xiàng)所述的中位緩沖連接裝置，其中，所述中間傳力構(gòu)件(8)具有至少兩個(gè)中間支臂(10)，并且其中，分別設(shè)置在所述中位導(dǎo)向部(4)上和在所述操縱裝置(5)上的所述外部傳力構(gòu)件(7a，7b)各自具有至少一個(gè)與所述中間支臂(10)中的至少一個(gè)中間支臂相對(duì)應(yīng)的凹槽(11)，其中，至少一個(gè)在各個(gè)外部傳力構(gòu)件(7a，7b)中設(shè)置的所述凹槽(11)分別設(shè)計(jì)為，使得其能容納所述中間傳力構(gòu)件(8)的至少一個(gè)相對(duì)應(yīng)中間支臂(10)，以這種方式使所述操縱裝置(5)的復(fù)位力矩傳遞到所述中位導(dǎo)向部(4)上成為可能。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的中位緩沖連接裝置，其中，相應(yīng)傳力構(gòu)件(7a，7b，8)的各自中間支臂(10)相互間以90°交錯(cuò)，并且其中與此相應(yīng)，所述相應(yīng)傳力構(gòu)件(7a，7b，8)的與各自中間支臂(10)相對(duì)應(yīng)的凹槽(11)同樣相互間以90°交錯(cuò)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5、6或7中任一項(xiàng)所述的中位緩沖連接裝置，其中，相應(yīng)傳力構(gòu)件(7a，7b，8)各自的中間支臂(10)中的至少一個(gè)中間支臂圍繞各自中間支臂(10)的橫向軸可旋轉(zhuǎn)地安裝，并且各自中間支臂(10)中的至少一個(gè)中間支臂是固定的。
9.根據(jù)權(quán)利要求5到8中任一項(xiàng)所述的中位緩沖連接裝置，其中，所述中位連接部(6)還具有導(dǎo)向裝置(12)，該導(dǎo)向裝置這樣設(shè)計(jì)，以使相應(yīng)傳力構(gòu)件(7a，7b，8)中設(shè)置的凹槽(11)在所述凹槽(11)的各自縱向上，在相應(yīng)傳力構(gòu)件(7a，7b，8)的各自相對(duì)應(yīng)中間支臂(10)中導(dǎo)向，并且使得基本上限制了在與各自凹槽(11)的縱向不同的方向上在各自凹槽(11)和相對(duì)應(yīng)中間支臂(10)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的中位緩沖連接裝置，其中，所述導(dǎo)向裝置(12)具有凹槽-彈簧連接部，該凹槽-彈簧連接部設(shè)置在所述傳力構(gòu)件(7a，7b，8)的所述凹槽(11)中和所述中間支臂(10)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的中位緩沖連接裝置，其中，所述凹槽(11)和相應(yīng)的中間支臂(10)各具有相互配合的燕尾形輪廓，其中，所述燕尾形輪廓的寬邊設(shè)置在所述凹槽(11)的底部區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于有軌車輛的中部緩沖連接裝置，其具有可垂直旋轉(zhuǎn)地安裝在有軌車輛的鉸接殼體(1)上、并且在其自由端承載有連接頭的連接軸(2)；用于水平的中間復(fù)位的裝置(3)。為了實(shí)現(xiàn)在碰撞情況下，就是說，在出現(xiàn)極端的、通過連接軸(2)傳遞的沖擊力/拉力時(shí)，在中位裝置(3)的操縱裝置(5)和連接軸(2)之間的傳力連接能夠被松開，根據(jù)本發(fā)明提出一種可分離中位連接部(6)，該中位連接部在超出可確定的臨界沖擊力/拉力時(shí)，松開在操縱裝置(5)和中位導(dǎo)向裝置(4)之間的傳力連接。
文檔編號(hào)B61G3/16GK1857953SQ200610076548
公開日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2006年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月6日
發(fā)明者賴納·施普拉弗 申請(qǐng)人:沃伊特渦輪夏芬伯格兩合公司