用于连接轨道车辆的车厢的连接装置和车厢的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于连接轨道车辆的车厢的连接装置以及一种车厢，所述车厢包括车厢壳体和至少一个与车厢壳体相连的该类型的连接装置。


背景技术：

2.该类型的连接装置用于固定轨道车辆的部件(例如短小车厢或车厢部件)，连接装置沿纵向布置在两个相邻的车厢之间，然而由于在正常的行驶运行中、例如在弯道行驶时出现相对运动，连接装置必须相对于两个相邻的车厢均保持间隔。
3.在此和本技术的其他部分中，“纵向”是指沿着轨道的方向或者轨道车辆的运动方向。相应地，横向是指垂直于纵向的方向。
4.通常，沿纵向在车厢之间所提供的全部距离(除极度的弯道行驶以外)被用于吸能。当处于车厢之间的部件沿纵向固定地连接在车厢或者连接装置的部件的其中一个上时，为可活动性预留的间距不能用于吸能的纵向行程。
5.在碰撞时的吸能通常通过独立的减震系统完成，然而减震系统难以设计得使其在特定压力下立即且受控地显示出作用。通常，在已知的连接装置(例如耦连杆)上固定较小的用于电缆导引的固持件、止挡缓冲件、对中装置或过渡桥接件。尽管这些部件在其名义上与吸能器的预定的行程相反，然而在连接部的强度或其自身结构中薄弱，以至于这些部件不会导致明显的额外阻力。
6.相反，问题在于行走机构和/或全截面的车辆部段，行走机构和车辆部段鉴于其质量和其他作用力在纵向连接部上施加了非同一般的载荷。因此，迄今设计的铰链式列车对于车厢部段之间的每个单独的间隙都具有独立的吸能器(ns sprinter lt,mireo)，或者说部分地省去(talent 2,flirt)或完全地省去(tgv)在轨道车辆的列车组中的适宜的吸能。
7.然而恰恰对于较小的碰撞来说、例如在货运列车紧急制动时符合期望的是，将损伤局限在车厢的可容易更换的并且仅可能少的部件上，以便能够实现快速且低成本的维修。


技术实现要素：

8.本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种用于连接轨道车辆的车厢的连接装置，所述连接装置具有在碰撞时改进的吸能效果。
9.根据本实用新型提供上述类型的连接装置，所述连接装置包括外壳体、内壳体，与外壳体和内壳体相连的吸能器以及用于将所述连接装置与车厢的车厢壳体相连接的随动装置，其中，所述外壳体、内壳体和吸能器基本上沿着共同的纵轴线布置，并且其中，所述连接装置设计用于沿所述纵轴线传递拉力和压力，并且其中，所述吸能器设计用于在超过预定的压力时沿所述纵轴线发生不可逆的变形，从而减小所述连接装置沿纵轴线的长度并且使所述内壳体部分地移入所述外壳体。
10.多节式的轨道车辆的车厢能够利用该解决方案通过外壳体和内壳体的布置相连，
其中，在碰撞时能量被吸能器通过不可逆的变形被吸收。在超过预定的压力(反应力)时，内壳体和外壳体相向运动并且相互嵌套，从而缩短连接装置的长度，并且借助施加在吸能器上的力来吸收能量。由此，在一定范围内能够将碰撞时的损伤限制在连接装置上，则显著减轻了维修。随动装置设计为用于在内壳体与外壳体之间传递拉力的形状配合的连接部。随动装置优选与内壳体和外壳体抗拉地连接，然而并不抗压地连接。随动装置可以构造为旋转对称的套筒，所述套筒构造为优选沿横向延伸。
11.本实用新型使用吸能式的连接装置的结构方式，其中，本身仅能传递压力的吸能器被这样预紧安装在内壳体与外壳体之间，从而在正常运行中出现拉力和压力的全部区域中确保无间隙的贴放。内壳体和外壳体则能够构造为，在内壳体和外壳体之间可形状配合地传递拉力。
12.连接装置还可以包括弹性的减震件，所述减震件能够在预定的压力以下减震。一旦减震件完全压缩并且变为刚性的，则会导致在吸能器中发生不可逆变形。
13.优选地，所述吸能器包括吸能套筒和压杆，其中，所述压杆和吸能套筒设计为，在超过预定的压力时所述压杆移入所述吸能套筒中并且使所述吸能套筒发生不可逆的变形。所述压杆和吸能套筒能够沿纵轴线延伸，并且在连接装置的静止状态下形状配合地贴靠在相互面对的端侧上。吸能套筒可以沿纵向包括变形区段和后部区段，其中，优选仅变形区段设计为通过压杆实现受控、可逆的变形。
14.优选的是，在所述压杆的轴向端部上布置有压环，所述压环在所述压杆移入吸能套筒时使所述吸能套筒沿纵轴线在径向上扩张。压力则可以从内壳体经由压杆传导至压环。由此提供恒定的制动力和吸能。压环可以具有较之吸能套筒更大的径向厚度。吸能套筒可以为此在变形区段中具有与在后部区段相比更小的外径。连接装置可以沿纵向在变形区段的高度上具有优选筒形的空腔，变形区段可以在空腔中扩张。在遵守夹紧原则的情况下，也可以考虑吸能器的其他几何形状的布局或其他作用原理(例如在不可逆变形时的起皱或收紧)。
15.优选地，所述压环具有沿纵向锥形汇聚的横截面；由此压环能够以受控且均匀的方式扩张吸能套筒。由此降低了压杆和吸能套筒的倾斜弯曲的风险和进而吸能器失效的风险。
16.优选地，所述吸能器的轴向端部和所述外壳体的轴向端部分别与共同的盖件相连。为了建立预紧，作用在连接装置上的拉力可以通过与外壳体相连 (例如螺纹连接)的盖件偏转为在吸能器上的压力。可以利用多个螺栓将盖件固定在吸能套筒和外壳体上。作为盖件的备选，具有唯一的中央螺栓或螺母用于连接吸能套筒和外壳体的实施方式也是可行的。
17.优选的是，所述随动装置至少部分地布置在所述连接装置的拉力传递的载荷路径中。那么在正常的运行中(在拉力作用下)，通过随动装置实现的壳体件间的连接就正好和壳体件之间的连贯连接一样可被施加负载，这是因为随动装置完全处于力流中。
18.在一种优选的实施方式中，所述连接装置包括多个功能面，用于在所述外壳体与内壳体之间形状配合地传递拉力，其中，所述功能面构造为在外壳体内部和内壳体内部的半部的旋转柱体。
19.在一种优选的实施方式中，所述连接装置包括多个功能面，用于在所述外壳体与
内壳体之间形状配合地传递拉力，其中，所述功能面构造为在外壳体内部和内壳体内部的纵长孔，并且其中，所述随动装置在两个纵长孔中沿横向导引。所述功能面可以作为纵长孔布置在外壳体和内壳体内，所述纵长孔的长度至少确定为，随动装置在不可逆变形时可以沿纵向在外壳体和内壳体内运动吸能器的标称行程的一半。功能面优选布置在纵长孔的端部上。功能面将随动装置夹紧在壳体件之间的初始位置中，或者说限制其在变形状态下的纵向运动。
20.所述技术问题根据本实用新型还通过一种车厢解决，所述车厢包括车厢壳体和至少一个与车厢壳体相连的前述类型的连接装置。在此和在本技术的范畴内，所述车厢可以是短小的车厢或仅仅车厢区段。
21.优选地，所述连接装置通过随动装置与所述车厢壳体相连。车厢壳体与随动装置的固定可以通过随动销形状接合地实现。
22.利用本技术，消除了固定在随动装置上的车厢与通过吸能器相连的两个车厢之一的刚性匹配。在碰撞时发生不可逆的变形的情况下，所述车厢可以在相邻车厢之间与吸能器的变形力无关地运动，由此纵向上的所有间隙都可以用于吸能行程。相反地，在正常的运行中由于随动装置完全处于力流中，与随动装置的连接恰好与已知的连贯的连接装置一样可被施加负载。
23.本实用新型允许将用于连接的随动装置布置在吸能器的预紧的力流中。本实用新型允许在理想地利用功能上限定用于碰撞时的吸能行程的运动间隙的情况下，可靠地实现多节式的轨道车辆的相对较短和较轻的车厢(区段)。
附图说明
24.本实用新型的上述性质、技术特征和优点以及如何实现的方式和方法结合对实施例的以下描述更为清楚明确地便于理解，结合附图对所述实施例更详细地阐述。在附图中：
25.图1示出根据本实用新型的处于伸展位置中的连接装置的剖视图，
26.图2示出与图1相比围绕纵轴线调转90
°
的根据本实用新型的处于伸展位置中的连接装置的剖视图，
27.图3示出在吸能器发生不可逆变形后的根据本实用新型的连接装置的剖视图，并且
28.图4示出与图3相比围绕纵轴线调转90
°
的根据本实用新型的在吸能器发生不可逆变形后的连接装置的剖视图。
具体实施方式
29.图1至图4根据本实用新型的连接装置1的同一实施方式。图1和图2 示出在拉力下处于伸展位置中的、也即在轨道车辆的正常运行中的连接装置1。图3和图4示出在吸能器发生不可逆变性之后、也即例如在碰撞之后的连接装置1。
30.连接装置1包括外壳体2、内壳体3以及与外壳体2和内壳体3相连的吸能器4。所述外壳体2、内壳体3和吸能器4基本上沿着共同的纵轴线(在此沿垂线)布置。
31.所述连接装置1设计用于沿所述纵轴线传递拉力和压力。所述吸能器4 设计用于，在超过预定的压力时沿纵轴线不可逆地变形，从而减小连接装置沿纵轴线的长度，并且内
壳体3部分地向外壳体2移动。不可逆变形的结果在图3和图4中展示。
32.连接装置1还可以包括弹性的减震件5，所述减震件能够在预定的压力以下起到缓冲作用。一旦减震件5完全压缩并且变为刚性的，则会导致在吸能器4中发生不可逆的变形。所述减震件5在此构造为两个弹性的弹簧圈。
33.在所示实施方式中，吸能器4包括吸能套筒6和压杆7。压杆7和吸能套筒6设计为，在超过预定压力时所述压杆7移入吸能套筒6并且使其不可逆地变形。压杆7和吸能套筒6可沿纵轴线延伸，并且在连接装置1的静止状态下形状配合地贴靠在相互面对的端侧上(见图2)。在所示实施方式中，吸能套筒6包括径向扩张部，压杆7贴靠在所述径向扩张部中。
34.吸能套筒6可以沿纵向包括变形区段8和后部区段9，其中，优选仅变形区段8设计为通过压杆7实现受控、可逆的变形。
35.在压杆7的轴向端部上布置有压环10，在压杆7推入吸能套筒6中时，所述压环沿纵轴线在径向上扩张(参照图2和图4)。压环可以与压杆7一件式地构造，或者与压杆7形状接合或材料接合地相连。压力则能够从内壳体 3经由压杆7传导至压环10。由此提供恒定的制动力和吸能。
36.压环10可以具有与吸能套筒6相比更大的径向厚度。吸能套筒6可以为此在变形区段8中具有与后部区段9相比更小的外径。连接装置1可以沿纵向在变形区段8的高度上具有优选筒形的空腔11，变形区段8可以在所述空腔中扩张。空腔11可以沿径向布置在吸能套筒6与外壳体2之间。
37.压环10具有沿纵向锥形汇聚的横截面；由此压环10能够以受控且均匀的方式扩张吸能套筒6。由此降低了压杆7和吸能套筒6的倾斜弯曲的风险和进而吸能器4失效的风险。
38.吸能器4的轴向端部和外壳体2的轴向端部与共同的盖件12相连。可以利用多个螺栓将盖件12固定在吸能套筒6和外壳体2上。
39.连接装置1包括随动装置13，其用于将连接装置与车厢的车厢壳体相连接。随动装置13设计为用于在内壳体3与外壳体2之间传递拉力的形状配合的连接部。随动装置13与内壳体3和外壳体2抗拉地连接，然而并不抗压地连接。随动元件13可以构造为旋转对称的套筒，所述套筒优选沿垂直于纵向的横向延伸。连接装置1借助随动装置13在车厢上的固定可以通过随动销15形状接合地实现。
40.连接装置1包括用于在外壳体2与内壳体3之间形状接合地传递拉力的功能面，其中，所述功能面构造为在外壳体2内部并且在内壳体3内部的纵长孔14。随动装置13沿横向在两个纵长孔14中导引。
41.尽管本实用新型的细节通过优选实施例被详细阐释和描述，然而本实用新型并不被公开的实施例局限，而技术人员由此推导出其他变型方案，只要不脱离本实用新型的保护范围即可。
42.附图标记列表
[0043]1ꢀꢀꢀ
连接装置
[0044]2ꢀꢀꢀ
外壳体
[0045]3ꢀꢀꢀ
内壳体
[0046]4ꢀꢀꢀ
吸能器
[0047]5ꢀꢀꢀ
减震件
[0048]6ꢀꢀꢀ
吸能套筒
[0049]7ꢀꢀꢀ
压杆
[0050]8ꢀꢀꢀ
变形区段
[0051]9ꢀꢀꢀ
后部区段
[0052]
10
ꢀꢀ
压环
[0053]
11
ꢀꢀ
空腔
[0054]
12
ꢀꢀ
盖件
[0055]
13
ꢀꢀ
随动装置
[0056]
14
ꢀꢀ
纵长孔
[0057]
15
ꢀꢀ
随动销