ШАРНИР ПОВОРОТНОГО КРУГА Российский патент 2013 года по МПК B60D1/32 B60D5/00 B62D47/02 F16C11/00 

Изобретение касается шарнира поворотного круга между двумя частями транспортного средства, например, сочлененного автобуса, причем шарнир состоит из двух консольных балок, причем каждая консольная балка прикреплена к части транспортного средства, причем каждая консольная балка имеет установочное кольцо, причем два установочных кольца консольных балок смонтированы друг в друге на вращающихся подшипниках, причем для демпфирования вращательного движения двух консольных балок относительно друг друга предусмотрено демпферное устройство.

Шарниры поворотного круга упомянутого ранее вида применяются, в частности, в сочлененных автобусах; они отличаются тем, что предусмотрен шарнир, допускающий движение при продольном изгибе, появляющееся, если такое транспортное средство ездит по кривой. Наряду с этим такие шарниры должны воспринимать продольное движение и движение с боковой качкой или напластованные виды движений при продольном изгибе, с боковой качкой и продольных движений. При этом известно, в частности, для восприятия продольного движения, что в области присоединения консольной балки к части транспортного средства предусмотрены резиново-металлические подшипники, ось которых проходит поперек к продольной оси транспортного средства.

Из DE 4329674 B4 известен шарнир поворотного круга, состоящий из двух консольных балок, причем каждая консольная балка имеет установочное кольцо, причем два установочных кольца соединены друг с другом через шарикоподшипник. Одно установочное кольцо имеет на внешней стороне внешнее зацепление, которое находится в зацеплении с соответствующей зубчатой рейкой, которая является составной частью демпферного устройства, расположенного в торце установочного кольца. Конструкция известного из литературы демпферного устройства крайне дорогостоящая и тем самым удорожает шарнир. Кроме того, известно демпфирование шарнира поворотного круга с помощью как минимум одного поршневого цилиндрического устройства, причем поршневое цилиндрическое устройство своим одним концом крепится к одной консольной балке, и своим другим концом - к другой консольной балке. С помощью таких демпферных устройств описанного выше вида не только вращательные движения обеих консольных балок могут демпфироваться относительно друг друга, в большей мере существует также возможность управления вращательным движением, если шарнир, например, теряет подвижность.

В соответствии с описанным выше уровнем техники в основе открытия лежит задача подготовить шарнир поворотного круга вышеназванного вида, который, с одной стороны, имеет незначительный монтажный объем, а с другой стороны, его легко обслуживать.

Для решения задачи открытие предлагает, чтобы в пространстве, огражденном внутренним установочным кольцом, был расположен демпфер камеры сгорания, имеющий две установленные друг в друга на подшипниках, вращающиеся относительно друг друга части корпуса, причем одна часть корпуса связана с одной, а другая часть корпуса - с другой консольной балкой. Из этого ясно следующее:

Основываясь на известном шарнире поворотного круга, у которого - как уже было упомянуто ранее - согласно уровню техники предусмотрены демпфирующие элементы, например, в форме поршневых цилиндрических устройств, которые прикреплены к шарниру с двух сторон или соединены с установочным кольцом с помощью соединения зубчатая рейка-зубчатое колесо, теперь согласно открытию в пространстве, образованном внутренним установочным кольцом, встроен демпфер в качестве демпфера кольцевой камеры, что, с одной стороны, несет с собой существенную экономию места, а с другой стороны, позволяет при необходимости разобрать демпфер кольцевой камеры независимо от соединения поворотного круга между двумя частями транспортного средства.

Использование так называемых демпферов кольцевой камеры известно уже из уровня техники. В этой связи ссылаемся на DE 3340446 A1, который включает такой демпфер кольцевой камеры, причем здесь демпфер кольцевой камеры является интегрированной составной частью собственно плоского шарнира.

Из EP 0644105 B1 известна другая конструкция демпфера кольцевой камеры, в которой демпфер кольцевой камеры также является интегрированной составной частью собственно плоского шарнира. Это означает, что демпфер кольцевой камеры, с одной стороны, и плоский шарнир, с другой стороны, составляют цельную конструкцию. В отличие от этого в открытии демпфер кольцевой камеры как таковой является особой составной частью, расположен в пространстве, которая подготавливается внутренним установочным кольцом, причем предусмотрено только одно соединение двух частей корпуса демпфера кольцевой камеры с одной или с другой консольной балкой. Демпфер кольцевой камеры состоит из двух частей корпуса. В частности, здесь можно предусмотреть, что нижняя часть корпуса, которая, например, представляет собой предкамеру, будет расположена на первой консольной балке, в то время как бегунок, который вместе с предкамерой образует демпфер кольцевой камеры и который установлен в предкамере на подшипниках поворотным относительно предкамеры, будет соединяться с другой, второй консольной балкой.

По другому признаку открытия для соединения бегунка с другой, второй консольной балкой предусмотрена поперечина. Из этого следует, что при крутящемся движении двух консольных балок относительно друг друга, которое бывает, если, например, автобус едет по кривой, бегунок демпфера кольцевой камеры как одна часть корпуса перекручивается относительно предкамеры как второй части корпуса. То есть, так как демпфер кольцевой камеры является отдельным элементом шарнира поворотного круга, требуется отдельное соединение части корпуса демпфера кольцевой камеры, с одной стороны, и консольной балкой, с другой стороны, чтобы гарантировать это относительное движение, а именно ранее упомянутая поперечина.

Согласно особенно выигрышному признаку демпфер кольцевой камеры отсоединен от магнитного потока между головным вагоном и задним вагоном. Ранее уже указывалось на то, что сочлененное транспортное средство подвержено самым различным движениям при езде. Наряду с уже упомянутыми движениями при продольном изгибе, которые возникают, если такое транспортное средство едет по кривой, шарниром воспринимаются также движение с боковой качкой и продольное движение. Теперь если демпфер кольцевой камеры отсоединен от магнитного потока между головным и задним вагоном, демпфер кольцевой камеры при возникающих движениях при езде не должен воспринимать соответствующие силы деформации от консолей. Следствием этого является то, что демпфер кольцевой камеры может иметь иные параметры, как это имеет место в том случае, если бы такой демпфер кольцевой камеры не был бы отсоединен от магнитного потока. В этой связи, в частности, предусмотрено, что минимум одна часть корпуса демпфера кольцевой камеры упруго смонтирована на подшипниках по сравнению с минимум одной консольной балкой. Это означает, что минимум бегунок и/или предкамера демпфера кольцевой камеры упруго соединены с соответствующей консольной балкой. Если шарнир поворотного круга, например, подвергается продольному движению, которое возникает, если такое транспортное средство едет по выступу или через низину, то расстояние между двумя частями транспортного средства на верхней или нижней стороне сокращается или удлиняется, благодаря чему эластично деформируются консоли. Благодаря эластичной монтировке минимум одной части демпфера кольцевой камеры с помощью подшипника по сравнению с соответствующей консольной балкой теперь достигается, что в процессе такого движения транспортных средств относительно друг друга могут компенсироваться вызванные этим эластичные деформации консолей.

В этой связи, в частности, предусмотрено, что поперечина упруго монтируется с помощью подшипников в консольной балке и/или в бегунке. В частности, это может произойти вследствие того, что поперечина со стороны конца имеет распорные болты, причем минимум один из таких распорных болтов входит в буксу консольной балки, причем букса имеет обкладку из эластичного упругого материала. В этой связи можно было бы также сделать поперечину телескопической, или также расположить предкамеру корпуса кольцевой камеры как часть корпуса эластично упруго на консольной балке, принимающей предкамеру. Существенно в этой связи также то, что, в частности, между стенкой предкамеры как части демпфера кольцевой камеры и внутренним установочным кольцом шарнира поворотного круга существует расстояние, так что демпфер кольцевой камеры сбоку не вступает в контакт с установочным кольцом.

В отношении образования демпфера кольцевой камеры уже по-разному указывалось на то, что состоящий из двух частей корпуса демпфер кольцевой камеры имеет один бегунок и одну предкамеру, причем бегунок или предкамера показывают минимум один выступ для демпфирования, который вдается в пространстве демпфирования в форме кольцевой камеры, образующемся предкамерой и бегунком. При этом благодаря минимум одному выступу для демпфирования образуются две половины кольцевой камеры, причем между половинами кольцевой камеры предусмотрено дроссельное соединение. При этом дроссельное соединение может создаваться благодаря тому, что выступ для демпфирования сам имеет проход с дросселем, или две половины кольцевой камеры соединены проводом, в который вставлен дроссель.

Согласно другому признаку открытия кольцевая камера с помощью элементов стены разделена на несколько подкамер, причем в каждой подкамере торчит выступ для демпфирования. Из этого следует, что каждая подкамера с помощью выступа для демпфирования разделена на две половины подкамеры. Благодаря такой конструкции можно регулировать момент демпфирования; и это на фоне того, что должно быть возможно не только простое демпфирование шарнира поворотного круга, но и с помощью устройства для демпфирования может быть также осуществлено регулирование положения двух частей транспортного средства относительно друг друга. С целью уплотнения расположенного на бегунке выступа для демпфирования демпфера кольцевой камеры для стены предкамеры демпфера кольцевой камеры предусмотрено уплотняющее устройство. Уплотнительный выступ, который действует как поршень, с обратной стороны имеет выемку в разрезе в форме U, которая образуется благодаря бегунку и предкамере и со всех трех сторон уплотнена по отношению к соответствующим стенам предкамеры. Так как бегунок относительно предкамеры вмонтирован в ней вращающимся с помощью подшипников, уплотнитель должен представлять собой динамическое уплотнение. Для этого выступ для демпфирования с обратной стороны имеет выемку, причем в выемку вставлено уплотнительное кольцо круглого сечения, причем на уплотнительном кольце круглого сечения в выемке лежит уплотнение в форме U. Выступ для демпфирования закреплен на бегунке, например, привинчен к нему. Благодаря вставленному в выемку уплотнительному кольцу круглого сечения осуществляется запрессовка динамического уплотнения в стену предкамеры. Три свободных стороны выступа для демпфирования служат для принятия уже ранее упомянутого динамического уплотнения, которое имеет вид буквы U и давит на уплотнительное кольцо круглого сечения в ранее описанной выемке. То есть динамическое уплотнение, которое состоит, например, из высокоизносоустойчивой пластмассы, например, ПП, прессуется с помощью вставленного в выемку уплотнительного кольца круглого сечения в стенку корпуса. Также минимум один элемент стенки, через который кольцевая камера разделена на несколько подкамер, может иметь уплотнительное устройство, которое выглядит так же, как и уплотнительное устройство выступа для демпфирования.

На основании чертежей открытие ниже будет объяснено подробнее.

Фиг.1 показывает в перспективе вид на шарнир поворотного круга согласно открытию;

Фиг.1а схематично показывает разрез согласно линии Ia из Фиг.1;

Фиг.2 показывает предкамеру демпфера кольцевой камеры в перспективе;

Фиг.3 показывает бегунок, тоже в перспективе;

Фиг.3а показывает вид уплотнения выступа для демпфирования с помощью уплотняющего устройства по отношению к предкамере демпфера кольцевой камеры;

Фиг.3б показывает разрез согласно Фиг.3а;

Фиг.4 показывает расположенный в предкамере бегунок демпфера кольцевой камеры, причем без крышки демпфера кольцевой камеры;

Фиг.4а показывает вид образования уплотнительного устройства элемента стенки в предкамере демпфера кольцевой камеры для деления кольцевой камеры на несколько подкамер;

Фиг.5 показывает изображение закрытого крышкой демпфера кольцевой камеры, причем бегунок демпфера кольцевой камеры имеет поперечину для соединения со второй консольной балкой;

Фиг.6 схематично показывает эластично упругую монтировку поперечины в консольной балке с помощью подшипников.

Согласно Фиг.1 изображенный под номером 1 шарнир поворотного круга показывает две консольные балки 2 и 3, через которые шарнир поворотного круга соединен с соответствующей частью транспортного средства (не изображено). Шарнир поворотного круга 1 отличается, в частности, тем, что каждая консольная балка имеет поворотное кольцо 4, 5, которые вместе представляют собой кольцо подшипника 6. В пространстве 7, огражденном поворотным кольцом 5, находится демпфер кольцевой камеры 20. Демпфер кольцевой камеры, состоящий из предкамеры 22 как одной части корпуса и бегунка 30 как другой части корпуса, имеет, как это видно на Фиг.1, поперечину 21, причем поперечина 21, с одной стороны, соединена с демпфером кольцевой камеры и здесь с бегунком, а с другой стороны - с консольной балкой 2, о чем мы ниже еще поговорим.

Чтобы показать форму демпфера кольцевой камеры, отошлем к Фиг.2 и последующим рисункам. Фиг.2 схематично показывает предкамеру 22 демпфера кольцевой камеры, причем предкамера 22 демпфера кольцевой камеры имеет три элемента стенки 23, которые расположены на расстоянии 120° по отношению друг к другу в предкамере 22. Элементы стенки соединены с помощью соединительных элементов, например, винтов, через отверстия 23d с крышкой 29.

Предкамера 22 принимает бегунок 30, причем бегунок 30 по своему периметру показывает выступы для демпфирования 31. Если бегунок 30 находится в предкамере 22, как изображено на Фиг.4, то тогда кольцевая камера 27 делится на три подкамеры 27a-27c с помощью элементов стенки 23. В каждой из этих подкамер 27a-27c находится выступ для демпфирования 31, причем благодаря выступу для демпфирования 31 подкамера делится на два отдела 28. Выступ для демпфирования имеет дроссель 31а для пропуска демпфирующей жидкости в кольцевой камере. На изображении согласно Фиг.4 отсутствует лишь крышка 29, как на Фиг.5, чтобы отделить кольцевую камеру 27 сверху.

Бегунок 30 согласно Фиг.3 показывает поперечину 21, как на Фиг.5 и на Фиг.1, 1а, причем поперечина 21 на одном своем конце имеет распорный болт 21a, причем поперечина соединена расположенным на ее конце распорным болтом с консольной балкой 2, как наглядно показано на Фиг.1а. В консольной балке 2 находится букса 12 для принятия распорного болта 21a поперечины 21, в которой расположена обкладка 13 из эластично упругого материала, например, эластомера, которая окружает распорный болт 22.

Ниже рассматривается уплотнение выступов для демпфирования 31, с одной стороны, и элементов стенки 23, с другой стороны (Фиг.3a, 3b, Фиг.4a). Выступы для демпфирования 31, которые расположены на бегунке 30, имеют, как видно на Фиг.3a, выемку 33 в форме буквы U, причем в выемке 33 монтируется с помощью подшипников фасонная деталь в форме буквы U, изготовленная из эластичного материала. На уплотнительном кольце круглого сечения находится динамическое уплотнение 33б в форме буквы U. Динамическое уплотнение 33б имеет со стороны конца на своих лапках тарелкообразные расширения 33c, с помощью чего динамическое уплотнение в соответствующем углублении накладывается на выступ для демпфирования. Аналогично выступу для демпфирования образуется уплотнительное устройство элемента стенки 23 в предкамере 22 демпфера кольцевой камеры. Элемент стенки 23 имеет коробчатую выемку с обратной стороны, причем в выемке 23а лежит уплотнительное кольцо круглого сечения 23б, причем на уплотнительном кольце круглого сечения 23б лежит динамическое уплотнение 23с, которое также находится с обратной стороны. Каждый элемент стенки имеет на своей верхней и нижней стороне отверстия 23д для соединения с крышкой 29, которая показывает соответствующие отверстия 29а, как это наглядно показано на Фиг.5.

О функционировании шарнира поворотного круга с демпфером кольцевой камеры следует сказать следующее:

Демпфер кольцевой камеры 20 соединен через предкамеру 22 с консольной балкой 3. В предкамере 22 вмонтирован с помощью подшипников бегунок 30 (Фиг.3). Бегунок 30 соединен через поперечину 21 с консольной балкой 2. Консольная балка 2 имеет, кроме того, поворотное кольцо 5, которое с помощью шарикоподшипника 6 соединено с поворотным кольцом 4. Как поворотное кольцо 4, так и поворотное кольцо 5 могут при этом быть составной частью соответствующей консольной балки, но они могут также в качестве отдельных элементов конструкции быть соединены с соответствующей консольной балкой, например, запрессованы в ней. Между предкамерой 22 и внутренним поворотным кольцом 5 с обратной стороны имеется расстояние x. Поперечина 21 монтируется с помощью подшипников над распорным болтом 21а через соответствующую находящуюся в буксе 12 обкладку из эластомера эластично упруго по отношению к консольной балке 2. Из этого следует, что магнитный поток согласно стрелке 50 (Фиг.1a) не проходит через демпфер кольцевой камеры 20, а гораздо в большей степени через подшипник 6 с двумя поворотными кольцами 4, 5 консольных балок. На основании радиального расстояния x на обратной стороне между поворотным кольцом 5 и внешней стенкой предкамеры 22 и эластичная монтировка поперечины 21 в консольной балке 2 с помощью подшипника могут восприниматься также деформации от боковой качки и продольного движения, при этом демпфер кольцевой камеры 20 никаким образом не нагружен ни силами, ни моментами.

Кроме этого, возможны демонтаж и также соответственно монтаж демпфера кольцевой камеры 20, при этом не нужно удалять подшипник 6. Следует только снять поперечину 21, чтобы иметь возможность вытащить бегунок у демпфера кольцевой камеры 20 после снятия крышки 29.

Изобретение относится к шарниру поворотного круга между двумя частями транспортного средства, например, сочлененного автобуса. Шарнир поворотного круга (1) между двумя частями сочлененного автобуса имеет две консольные балки (2, 3). Каждая консольная балка (2, 3) расположена на одной части транспортного средства. Каждая консольная балка имеет поворотное кольцо. Два поворотных кольца консольных балок (2, 3) вмонтированы друг в друга с помощью поворачивающихся подшипников. Для демпфирования вращательного движения обеих консольных балок (2, 3) относительно друг друга предусмотрено демпфирующее устройство. В пространстве, заполненном внутренним поворотным кольцом, расположен демпфер кольцевой камеры (20). Демпфер кольцевой камеры (20) имеет две вмонтированные друг в друга с помощью подшипников, вращающиеся относительно друг друга части корпуса. Одна часть корпуса демпфера соединена с одной консольной балкой (3), а другая часть корпуса демпфера - с другой консольной балкой (2). Технический результат: создание шарнира поворотного круга с незначительным монтажным объемом и легким в обслуживании. 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Шарнир поворотного круга (1) между двумя частями транспортного средства - сочлененного автобуса, причем шарнир имеет две консольные балки (2, 3), причем каждая консольная балка (2, 3) расположена на одной части транспортного средства, причем каждая консольная балка имеет поворотное кольцо (4, 5), причем оба поворотных кольца (4, 5) консольной балки (2, 3) вмонтированы друг в друга с помощью поворачивающихся подшипников, причем для демпфирования вращательного движения обеих консольных балок (2, 3) относительно друг друга предусмотрено демпфирующее устройство, отличающийся тем, что в пространстве, заполненном внутренним поворотным кольцом (5), расположен демпфер кольцевой камеры (20), причем демпфер кольцевой камеры (20) имеет две вмонтированные друг в друга с помощью подшипников, вращающиеся относительно друг друга части корпуса (22, 30), причем одна часть корпуса (22) соединена с одной консольной балкой, а другая часть корпуса (30) соединена с другой консольной балкой.

2. Шарнир поворотного круга по п.1, отличающийся тем, что одна часть корпуса (22) демпфера кольцевой камеры (20) представляет собой предкамеру, которая расположена на первой консольной балке (3), причем другая часть корпуса (30) представляет собой бегунок, причем предкамера (22) принимает бегунок (30), причем бегунок (30) вмонтирован с помощью подшипников в предкамеру (22) вращающимся относительно предкамеры (22), причем бегунок (30) соединен со второй консольной балкой (2).

3. Шарнир поворотного круга по п.1, отличающийся тем, что для соединения бегунка (30) и второй консольной балки (2) предусмотрена поперечина (21).

4. Шарнир поворотного круга по п.1, отличающийся тем, что демпфер кольцевой камеры (20) отсоединен от магнитного потока между двумя частями транспортного средства двумя консольными балками (2, 3).

5. Шарнир поворотного круга по п.1, отличающийся тем, что минимум одна часть корпуса (22, 30) демпфера кольцевой камеры (20) эластично упруго вмонтирована с помощью подшипников относительно минимум одной консольной балки (2, 3).

6. Шарнир поворотного круга по п.3, отличающийся тем, что поперечина (21) эластично упруго вмонтирована с помощью подшипников в консольную балку (2) и/или бегунок (30).

7. Шарнир поворотного круга по п.3, отличающийся тем, что поперечина (21) на одном конце имеет распорный болт (21а), причем минимум один из распорных болтов (21а) входит в буксу (12) консольной балки, причем букса (12) имеет обкладку (13) из эластически упругого материала.

8. Шарнир поворотного круга по п.2, отличающийся тем, что бегунок (30) или предкамера (22) корпуса демпфера кольцевой камеры (20) имеет минимум один выступ для демпфирования (31), который вдается в кольцевую камеру, образуемую предкамерой (22) и бегунком (30).

9. Шарнир поворотного круга по п.8, отличающийся тем, что благодаря минимум одному выступу для демпфирования (31) образуются два отделения кольцевой камеры (28), причем между отделениями кольцевой камеры предусмотрено дроссельное соединение.

10. Шарнир поворотного круга по п.8, отличающийся тем, что кольцевая камера (27) с помощью минимум одного элемента стенки (23) разделена на несколько подкамер (27а-27с), причем в каждой подкамере (27а-27с) торчит выступ для демпфирования (31).

11. Шарнир поворотного круга по п.10, отличающийся тем, что выступ для демпфирования (31) представляет собой поршень.

12. Шарнир поворотного круга по п.10, отличающийся тем, что выступ для демпфирования (31) и/или элемент стенки (23) в уплотнении кольцевой камеры (27) имеют уплотнительное устройство (23б, 23с, 33а, 33б).

13. Шарнир поворотного круга по п.12, отличающийся тем, что уплотнительное устройство состоит из статического уплотнения, например уплотнительного кольца круглого сечения (23б, 33а), на котором лежит динамическое уплотнение (23с, 33б).

14. Шарнир поворотного круга по п.12, отличающийся тем, что уплотнительное устройство монтируется с помощью подшипников в выемке (23а, 33) выступа для демпфирования (31) и/или элемента стенки (23).