專(zhuān)利名稱(chēng)：用于多構(gòu)件車(chē)輛的能量耗散裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
0001本發(fā)明涉及用于多構(gòu)件車(chē)輛，特別是用于軌道式車(chē)輛的
能量耗散裝置，由此所述能量耗散裝置包括第一端板、第二端板以及 具有空心主體形式的能量耗散元件，該能量耗散元件在能量耗散裝置 的縱向方向上延伸并且被布置在第一端板和第二端板之間，并且由此 基于能量耗散裝置的激活而將能量耗散元件限定為折疊構(gòu)造，所述能 量耗散元件進(jìn)一步包括具有折疊/凸起區(qū)域的形式的響應(yīng)觸發(fā)器，該折 疊/凸起區(qū)域至少部分地圍繞被構(gòu)造為空心主體的能量耗散元件的外圍 而外圍地延伸。本發(fā)明還涉及用于制造這種能量耗散裝置的方法。
背景技術(shù)：
0002根據(jù)上述原理的一種類(lèi)型的能量耗散裝置通常在現(xiàn)有技 術(shù)中已知并且用于例如軌道技術(shù)中，特別地作為減震器。通常這種類(lèi) 型的減震器包括牽引裝置(例如以彈簧設(shè)備的形式)和能量耗散裝置 的組合，并且用于保護(hù)車(chē)輛，特別是在較大速度的沖擊下保護(hù)車(chē)輛。 牽引裝置通常被設(shè)計(jì)為容納上至預(yù)定義的大小的牽引力和沖擊力并且 傳導(dǎo)超過(guò)車(chē)輛底盤(pán)的任何力。
0003因此，在正常的車(chē)輛工作期間在多構(gòu)件軌道車(chē)輛中產(chǎn)生 的牽引力和沖擊力，例如在獨(dú)立的車(chē)輛主體之間的牽引力和沖擊力通過(guò) 常規(guī)可恢復(fù)構(gòu)造的減震器而被吸收。
0004然而，基于過(guò)度的常規(guī)地可恢復(fù)構(gòu)造的減震器的工作負(fù) 載，例如基于車(chē)輛碰撞障礙物或基于車(chē)輛的突然制動(dòng)，牽引裝置和可 以分別在獨(dú)立的車(chē)輛主體之間、在獨(dú)立的車(chē)輛主體之間的分界面提供 的鉸接或耦合的連接可以設(shè)想地被毀滅或毀壞。在任何情況下，牽引 裝置均不足以吸收全部合成能量。因此，牽引裝置之后不再作為整體 結(jié)合在車(chē)輛的能量耗散概念中，從而不提供額外的能量耗散裝置，所 導(dǎo)致的沖擊能被直接傳遞到車(chē)輛底盤(pán)。這樣做使過(guò)度的負(fù)載承受相同
6的沖擊能并且可能造成損傷或毀壞。對(duì)于這種情況的多構(gòu)件軌道車(chē)輛， 存在車(chē)輛主體出軌的危險(xiǎn)。
0005破壞性或可恢復(fù)地構(gòu)造的能量耗散元件通常用作額外的 能量耗散裝置，目的是為了保護(hù)車(chē)輛底盤(pán)免受?chē)?yán)重沖擊的損壞，所述 能量耗散元件同樣被設(shè)計(jì)為例如在牽引裝置的操作吸收被耗盡時(shí)啟動(dòng) 并且將至少部分地吸收并由此耗散通過(guò)力的流動(dòng)在能量耗散元件上傳 遞的一部分能量。特別可以想象的是能量耗散元件為形變主體，該形 變主體通過(guò)基于過(guò)度^J主要壓縮力的(期望的)破壞性塑性形變將沖 擊能轉(zhuǎn)化為形變和熱量。
0006能量耗散元件使用形變導(dǎo)管以將沖擊能轉(zhuǎn)化為呈現(xiàn)出本 質(zhì)上為橢圓形的特性曲線，由此基于所述能量耗散元件的啟動(dòng)而確保 了最大能量吸收。
0007然而，目前使用例如形變導(dǎo)管形式的破壞性構(gòu)造的能量 耗散元件的能量耗散裝置通常不能以足夠的精度特別是依據(jù)能量耗散 裝置的響應(yīng)特性而適用于具體給定的應(yīng)用。此處需耍的是構(gòu)造響應(yīng)特 性和由此的能量耗散裝置的力路徑特性，以及預(yù)定義的用于能量耗散 的事件序列從而促成可預(yù)測(cè)限定的能量耗散。
0008在開(kāi)始吋引用的能量耗散裝置的類(lèi)型己知來(lái)白WO 00/05119 Al，其中在能量耗散裝置的縱向延伸的箱式主體形式的連接 主體被布置在第一和第二接合板(端板)之間。這種箱式主體假設(shè)形 變主體的功能，該形變主體通過(guò)基于過(guò)度的特性觸發(fā)力的折疊的軸向 彎曲而失去該主體傳遞力的功能。箱式連接主體的彎曲確保了箱式連 接主體的相鄰側(cè)分別交替地凸起或向內(nèi)凹陷或向外凹陷。
0009觸發(fā)器被進(jìn)--步提供在已知的能量耗散裝置中以基于能 量耗散裝置的激活而指定箱式連接主體中折疊的形成。通過(guò)這種響應(yīng) 觸發(fā)器，隨機(jī)設(shè)計(jì)的兒何不理想性在一些位置上提供為斜邊的形式， 在所述位置處第一折疊應(yīng)該基于能量耗散裝置的激活而進(jìn)行。
0010由此，提供這種響應(yīng)觸發(fā)引起能量耗散裝置中涉及在發(fā) 生根據(jù)預(yù)定義模式，即基于能量耗散裝置的激活運(yùn)行的碰撞的情況下 的能量耗散的事件過(guò)程。同樣，上述并且己知來(lái)自WO 00/05119 Al 的能量耗散裝置具有的缺點(diǎn)是當(dāng)制造用作能量耗散元件的箱式連接主體時(shí)，形成裝配狀態(tài)中的連接主體的壁的獨(dú)立薄片首選需要相對(duì)復(fù)雜 的加工，即在按需要焊接獨(dú)立薄片以形成箱式連接主體之前。特別需 要的是通過(guò)在精確的彎曲線處的具體角度折疊每個(gè)獨(dú)立薄片的預(yù)定義 的端件，從而使斜邊可以真正地用作觸發(fā)器以指定折疊的形成，從而 基于能量耗散裝置的激活而連接主體。
0011特別地，不排除的現(xiàn)有技術(shù)的方案的事實(shí)是任何不理想
性均可以在按照例如彎曲線制造箱式連接主體時(shí)發(fā)生，在所述彎曲線 上，端件被折疊或者端件需要彎曲的角度可以負(fù)向地沖擊能量耗散元 件的響應(yīng)特性。
0012已知方案的進(jìn)一步的缺點(diǎn)是顯現(xiàn)在通過(guò)提供隨機(jī)設(shè)計(jì)的 斜邊形式的響應(yīng)觸發(fā)器中，所述能量耗散裝置不被設(shè)計(jì)為傳遞牽引力 或至少僅有條件地設(shè)計(jì)為傳遞牽引力，所述牽引力出現(xiàn)在正常的車(chē)輛 操作中。這種牽引力之后將影響提供作為響應(yīng)觸發(fā)器的折疊區(qū)域，結(jié) 果，能量耗散裝置的響應(yīng)特性之后將不再被精確地預(yù)定義。

發(fā)明內(nèi)容
0013因此，本發(fā)明提出的任務(wù)是進(jìn)一步開(kāi)發(fā)具有在開(kāi)始時(shí)引 用的類(lèi)型的破壞性功能的能量耗散元件的能量耗散裝置，從而使能量 耗散裝置可以用于傳遞壓縮力和牽引力，并且因此例如被布置在用于 多構(gòu)件軌道車(chē)輛的鉸接或耦合布置的下游。在處理中，用于觸發(fā)能量 耗散的響應(yīng)力以及能量吸收期間的事件過(guò)程應(yīng)該被更精確地調(diào)節(jié)，由 此同時(shí)，能量耗散裝置應(yīng)該被設(shè)計(jì)為被制造的盡可能的簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)。 本發(fā)明提出的另一個(gè)任務(wù)是說(shuō)明一種用于制造這種能量耗散裝置的方 法。
0014對(duì)于能量耗散裝置，根據(jù)本發(fā)明所解決的根本任務(wù)是開(kāi) 始時(shí)引用的類(lèi)型的能量耗散裝置進(jìn)一步包括至少一個(gè)牽引力傳遞元 件，該牽引力傳遞元件將第一端板與第二端板連接并且被設(shè)計(jì)為在能 量耗散裝置的縱向中傳遞牽引力，由此在至少一個(gè)牽引力傳遞元件上 傳遞的牽引力的動(dòng)作線完全延伸經(jīng)過(guò)牽引力傳遞元件的內(nèi)部，即在牽 弓I力傳遞元件的整個(gè)長(zhǎng)度上延伸。0015根據(jù)本發(fā)明的方案顯示出多個(gè)實(shí)質(zhì)性?xún)?yōu)點(diǎn)，以下將詳細(xì) 說(shuō)明。例如，通過(guò)提供響應(yīng)觸發(fā)器以指定用于被構(gòu)造為空心主體的能 量耗散元件的折疊的形成，基于能量耗散的事件的順序，即基于能量 耗散裝置的激活的能量耗散元件的塑性形變可以被事先精確地設(shè)置。 為了智能，以被構(gòu)造為空心主體的能量耗散元件的壁中的折疊/凸起區(qū) 域的形式提供的幾何不理想性具有的作用是發(fā)生在能量耗散期間的用 于被構(gòu)造為空心主體的能量耗散元件的折疊的軸向彎曲的第一折疊的 位置、排列和形成基本上較少地依賴(lài)于能量耗散裝置不存在任何這種 響應(yīng)觸發(fā)的情況下的能量耗散元件中的材料不規(guī)則性。
0016另一方面，根據(jù)本發(fā)明的能量耗散裝置提供額外的牽引 力傳遞元件，該額外的牽引力傳遞元件主要用于傳導(dǎo)在能量耗散裝置 的縱向上的正常車(chē)輛操作期間產(chǎn)生的牽引力。由此具有的作用是延伸 經(jīng)過(guò)被構(gòu)造為空心主體的能量耗散元件的壁的被傳遞的牽引力分量被 充分減小，從而使提供為響應(yīng)觸發(fā)器的折疊/凸起區(qū)域沒(méi)有變化并且因 此同樣不影響碰撞下(即基于多度的沖擊力)的傳遞的能量耗散裝置 的響應(yīng)特性。在所述處理中重要的是至少一個(gè)牽引力傳遞元件被完整 地位于將第一端板與第二端板連接的多條連接線中的一條上，從而使 經(jīng)由牽引力傳遞元件傳遞的牽引力的動(dòng)作線完全運(yùn)行在所述牽引力傳 遞元件的內(nèi)部中。通過(guò)這種方法，牽引力傳遞元件被設(shè)計(jì)為在沒(méi)有具 有折疊/凸起區(qū)域的能量耗散元件的情況下傳遞牽引力，所述折疊/凸起 區(qū)域被提供作為響應(yīng)觸發(fā)器，其因延伸經(jīng)過(guò)被構(gòu)造為空心主體的能量 耗散元件的壁的牽引力分量而延伸。因此，至少一個(gè)牽引力傳遞元件 在總體上增大能量耗散裝置的張力強(qiáng)度，從而使能量耗散裝置也可以 傳遞更高的牽引力。
0017由剛性材料構(gòu)造并且具有足夠并且優(yōu)選為已知的張力強(qiáng) 度的各種不同的組件被構(gòu)想為牽引力傳遞元件。桿、條、線纜或帶子 等被特別地構(gòu)想為牽引力傳遞元件。被設(shè)計(jì)為線纜或鏈條的牽引力傳 遞元件的使用被特別地通過(guò)僅被設(shè)計(jì)為在能量耗散裝置的縱向中傳遞 牽引力而不能傳遞沖擊力的所述牽引力傳遞元件而區(qū)分。在這種情況 下，沖擊力完全地延伸經(jīng)過(guò)被構(gòu)造為空心主體的能量耗散元件。
0018為了制造這種能量耗散裝置，根據(jù)本發(fā)明提供的方法包括以下步驟首先，空心主體提供有斜面，特別地為截棱漸細(xì)式。第 一端板之后附著到空心主體的第一端面并且第二端板附著到對(duì)立地布 置的空心主體的第二端面。在外圍至少部分地延伸圍繞空心主體的外 圍的折疊/凸起區(qū)域此后形成在空心主體的壁中并且組成在完成的能量 耗散裝置中的響應(yīng)觸發(fā)器。
0019最后，至少一個(gè)牽引力傳遞元件被固定到第一端板和第 二端板，從而使至少一個(gè)牽引力傳遞元件的整個(gè)長(zhǎng)度位于將第一端板 與第二端板連接的連接線上。
0020這導(dǎo)致非常簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)了用于制造具有創(chuàng)造性的能量耗 散裝置的方法，該方法特別的區(qū)別在于在外圍至少部分地延伸圍繞空 心主體的外圍的折疊/凸起區(qū)域直至空心主體被制造后才形成。由于不 需要在裝配空心主體之前提供以幾何不理想性(斜邊等)形成空心主 體的壁的獨(dú)立的薄片，因此不需要改變空心主體的制造處理順序。根 據(jù)本發(fā)明，折疊/凸起區(qū)域取而代之的是直至空心主體完成后才形成在 空心主體的壁中并且端板被附著到空心主體相應(yīng)的端面。
0021所附權(quán)利要求中說(shuō)明了本發(fā)明方案的有益實(shí)施例。
0022具有用于增大能量耗散裝置的張力強(qiáng)度的至少一個(gè)牽引 力傳遞元件的創(chuàng)造性的能量耗散裝置的優(yōu)選實(shí)施例由此同樣提供為具 有預(yù)定義的抗撓剛度。
0023此處使用的術(shù)語(yǔ)"抗撓剛度"一般理解為工程機(jī)械中已 知的尺寸，該尺寸規(guī)定了作用在牽引力傳遞元件上的負(fù)載和由于該負(fù) 載而作用在牽引力傳遞元件上的彈性形變之間的關(guān)聯(lián)。牽引力傳遞元 件的抗撓剛度依賴(lài)于傳遞元件的形成、幾何構(gòu)形和材料。具體地，牽 引力傳遞元件的抗撓剛度表示用于傳遞元件的材料的彈性模塊的產(chǎn)品 以及用于牽引力傳遞元件的橫截面的區(qū)域的第二力矩。該區(qū)域的第二 力矩由此從根本上依賴(lài)于橫截面的設(shè)計(jì)。
0024由于在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中的至少一個(gè)牽引力傳遞元件顯 示出預(yù)定義的抗撓剛度，用于牽引力傳遞元件的特性彎曲負(fù)載同樣己 知。這涉及牽引力傳遞元件基于通過(guò)給定的路線橫向(自連接線)傳 遞的壓縮力而失去穩(wěn)定性并且作為力傳遞元件失效的關(guān)鍵力。當(dāng)由此 選擇牽引力傳遞元件的材料和/或橫截面輪廓時(shí)，用于牽引力傳遞元件
10的特性彎曲負(fù)載可以例如被這樣預(yù)定義。這對(duì)定義用于能量耗散裝置 的特性響應(yīng)力特別有益。如果例如剛性材料的桿、條或帶形元件被稱(chēng) 為用作牽引力傳遞元件，則必須考慮的事實(shí)是這種牽引力傳遞元件不 僅被設(shè)計(jì)為傳遞牽引力并且由此從整體上增大能量耗散裝置的張力強(qiáng) 度，而且還顯示出一定的壓縮強(qiáng)度從而使通過(guò)能量耗散裝置傳遞的壓 縮力還在一定程度上延伸經(jīng)過(guò)牽引力傳遞元件。在這種情況下，為了 精確地預(yù)測(cè)并且預(yù)定義構(gòu)造為空心主體的能量耗散元件的響應(yīng)特性， 需要事先己知在力傳遞期間通過(guò)沖擊力傳遞元件傳遞的分量。
0025因此基于壓縮力的通過(guò)沖擊力傳遞元件傳遞的力的分量 應(yīng)盡可能地小，沖擊力傳遞元件應(yīng)該優(yōu)選為呈現(xiàn)出與被構(gòu)造為空心主 體的能量耗散元件的壁相比較小的橫截面。
0026如已經(jīng)說(shuō)明的，原則上優(yōu)選使得至少一個(gè)牽引力傳遞元 件的張力強(qiáng)度同樣可調(diào)節(jié)，并且因此已知的是通過(guò)對(duì)所述牽引力傳遞 元件的適當(dāng)?shù)牟牧线x擇和適當(dāng)?shù)臋M截面大小的選擇實(shí)現(xiàn)這種調(diào)節(jié)。由 此可以事先指定可以由能量耗散裝置傳導(dǎo)的最大牽引力。通過(guò)這樣做， 能量耗散裝置可以在相應(yīng)的應(yīng)用中被最優(yōu)地調(diào)節(jié)。張力強(qiáng)度是自關(guān)于 牽引力傳遞元件的原始橫截面區(qū)域的最大牽引力的張力測(cè)試計(jì)算的張 力。
0027本發(fā)明方案的特別優(yōu)選的實(shí)施例使用各自沿不同連接線
延伸的至少兩個(gè)牽引力傳遞元件，由此產(chǎn)生的連接線與能量耗散裝置
的縱向軸線相一致。這具有的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)牽引力在所述至少兩個(gè)牽引力
傳遞元件上傳遞時(shí)，應(yīng)力負(fù)載中不會(huì)產(chǎn)生峰值，并且特別地，經(jīng)由能
量耗散裝置傳遞的牽引力在橫跨能量耗散裝置的橫截面分布的情況下
同樣可以被傳導(dǎo)。這種方法也可以有效地避免構(gòu)造為具有折疊/凸起區(qū)
域的空心主體的能量耗散裝置的形變(擴(kuò)大)，所述折疊/凸起區(qū)域基
于所傳遞的增大的牽引力而結(jié)合到空心主體的壁中。
0028在用于由本發(fā)明提出的能量耗散裝置中的牽引力傳遞元 件的進(jìn)一步的實(shí)施例中特別優(yōu)選的是所述牽引力傳遞元件沿連接線延 伸，所述連接線橫向延伸到能量耗散裝置的縱向軸線。在極端的情況下，由此構(gòu)想獨(dú)立的牽引力傳遞元件自構(gòu)造為空心主體的能量耗散元 件的一側(cè)對(duì)角延伸到相對(duì)的另一側(cè)。相對(duì)于能量耗散元件的縱向軸線 的牽引力傳遞元件的成角度的布置作用于特性彎曲負(fù)載，在該特性彎 曲負(fù)載處，牽引力傳遞元件基于通過(guò)給定的路線橫向傳遞的壓縮力而 失去穩(wěn)定性并且作為力傳遞元件失效。
0029在用于牽引力傳遞元件的特性彎曲負(fù)載所依賴(lài)的眾多因 素中，這使得認(rèn)定壓縮應(yīng)力的類(lèi)型，即在牽引力傳遞元件中傳遞的壓 縮力的類(lèi)型和牽引力傳遞元件的長(zhǎng)度上的壓縮力所通過(guò)的路徑。根據(jù) 穩(wěn)性理論，特性彎曲負(fù)載FK可以通過(guò)以下等式計(jì)算
(等式l)
0030在等式1中，E表示用于牽引力傳遞元件的材料的彈性模 量，I表示用于牽引力傳遞元件的橫截面區(qū)域的慣性的軸向幾何力矩并 且s表示所謂的彎曲長(zhǎng)度，該彎曲長(zhǎng)度與牽引力傳遞元件的長(zhǎng)度L具 有以下關(guān)系
";0.L (等式2)0031在等式2中，；0表示所謂的彎曲系數(shù)，通過(guò)該彎曲系數(shù)在
特性彎曲負(fù)載上引起所述類(lèi)型的壓縮應(yīng)力的影響。所述彎曲系數(shù)由此還 特別地基于牽引力傳遞元件的連接線關(guān)于能量耗散裝置的縱向軸線延伸 的角度。
0032當(dāng)至少一個(gè)牽引力傳遞元件由此以其端部以不規(guī)則或非 正交的角度連接到能量耗散裝置的相應(yīng)端板，當(dāng)計(jì)算特性彎曲力時(shí)引 起的彎曲長(zhǎng)度系數(shù)改變從而即便是恒定的彈性模量，用于牽引力傳遞 元件的特性彎曲力也會(huì)減小。即使張力強(qiáng)度較高，但沿橫向延伸到能 量耗散裝置的縱向軸線的連接線延伸的牽引力傳遞元件仍可以由此顯 示出相對(duì)低的抗撓剛度。
0033關(guān)于能量耗散裝置的縱向軸線對(duì)牽引力傳遞元件的橫向 布置的優(yōu)點(diǎn)可以由此在相同張力強(qiáng)度下看出，牽引力傳遞元件的抗撓 剛度可以被減小從而基于壓縮力的傳遞，與構(gòu)造為空心主休的能量粍 散元件相比，僅較小的壓縮力分量延伸經(jīng)過(guò)牽引力傳遞元件。
0034根據(jù)本發(fā)明的能量耗散裝置，構(gòu)造為空心主體的能量耗散
12元件應(yīng)該原則上被有益地設(shè)計(jì)為傳遞上至預(yù)定義量的能量的壓縮力經(jīng) 過(guò)在能量耗散裝置的縱向方向上的空心主體上流動(dòng)的力。這樣做，用 于傳遞經(jīng)過(guò)除了折疊/凸起區(qū)域的能量耗散元件的壓縮力的作用線完全 延伸在構(gòu)造為空心主體的能量耗散元件的壁內(nèi)。這之后即確保在外圍 構(gòu)造為至少部分地圍繞空心主體的外圍的折疊/凸起區(qū)域被提供為能量 耗散元件中僅有的幾何不理想性，從而使能量耗散元件中用于形成折 疊的精確地可調(diào)節(jié)的響應(yīng)觸發(fā)器之后可以基于用于過(guò)度的能量耗散裝 置的特性響應(yīng)力。
0035關(guān)于用于能量耗散裝置的響應(yīng)特性和關(guān)于能量吸收期間的 事件順序，根據(jù)本發(fā)明的方案的特別優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)為構(gòu)造為空心主體的 能量耗散元件提供為具有漸細(xì)輪廓，并且優(yōu)選為從第一端板向著第二 端板成漸細(xì)的輪廓。這種圓漸細(xì)設(shè)計(jì)具有的優(yōu)點(diǎn)是關(guān)于橫向力和力矩 以及關(guān)于偏心縱向力增大空心主體的穩(wěn)定性。結(jié)合這一點(diǎn)，將例如構(gòu) 想為空心主體呈現(xiàn)出傾斜的輪廓，例如截棱錐的形狀。
0036在根據(jù)本發(fā)明的方案所述的空心主體呈現(xiàn)出傾斜輪廓的后 一種實(shí)現(xiàn)中，有益地在至少一個(gè)邊緣上提供凹槽或剪切塊，并目.優(yōu)選 為在位于或至少部分地位于折疊/凸起區(qū)域中的連接主體的每個(gè)邊緣處 提供凹槽或剪切塊。在截棱錐的邊緣處的這些凹槽或剪切塊用于避免 空心主體的邊緣影響折疊/凸起區(qū)域中的能量耗散元件的任意固有的加 強(qiáng)，即在第一折疊基于能量耗散裝置的激活而形成在構(gòu)造為空心主體 的能量耗散元件中的區(qū)域中?；诩せ?，能量耗散裝置可以由此以定 義的形式形成這種第一折疊。此外，凹槽或剪切塊的提供具有的作用 是需要激活能量耗散裝置的觸發(fā)力中任意峰值可以被削弱。
0037優(yōu)選為提供的根據(jù)具有漸細(xì)輪廓的空心主體的本發(fā)明的方 案之前所述的實(shí)現(xiàn)的能量耗散裝置是折疊/凸起區(qū)域布置在所述空心主 體的漸細(xì)側(cè)上以便能夠調(diào)節(jié)用于以特定精確方式觸發(fā)能-量耗散裝置的 特性響應(yīng)力。由于基于經(jīng)過(guò)能量耗散裝置的沖擊力的傳遞而形成的機(jī) 械壓縮應(yīng)力在空心主體的漸細(xì)端部上最為顯著，因此空心主體的漸細(xì) 輪廓由此假設(shè)所謂的"聚焦功能"。
0038當(dāng)然其他構(gòu)造也可以被構(gòu)想為關(guān)于空心主體的折疊/凸起 區(qū)域。特別地，相應(yīng)的響應(yīng)觸發(fā)器還可以提供在空心主休的兩端上或同樣甚至在空心主體的中間。
0039最后，根據(jù)本發(fā)明的能量耗散裝置的特別優(yōu)選的使用提供 被構(gòu)造為第一接合板的第一端板，經(jīng)由該第一接合板，能量耗散裝置 可以附著到，優(yōu)選為可分離地附著到多構(gòu)件車(chē)輛(特別是軌道車(chē)輛) 的車(chē)輛主體的主框架。此處可替換地或額外地，有益地是第二端板還
被構(gòu)造為(第二)接合板，經(jīng)由該(第二)接合板，能量耗散裝置的 至少一個(gè)上游組件，例如力傳遞元件、緩沖元件或額外的減震器優(yōu)選 為可分離地連接到能量耗散裝置。
0040關(guān)于權(quán)利要求所保護(hù)的用于制造根據(jù)本發(fā)明的能量耗散裝 置的方法，另一個(gè)實(shí)施例提供將壓縮應(yīng)力施加到空心主體從而使彎曲 以定義的方式橫向地發(fā)生在至少部分地圍繞空心主體的外圍的負(fù)載中 從而形成折疊/凸起區(qū)域，該折疊/凸起區(qū)域在外圍延伸至少部分地圍繞 空心主體的外圍。優(yōu)選為施加到空心主體的壓縮應(yīng)力的量被選擇為使 得彎曲可以以可定義的幅度設(shè)置。由于空心主體的邊緣表示關(guān)于空心 主體的特性彎曲負(fù)載的加強(qiáng)，因此吊床效應(yīng)基于與負(fù)載橫向的壓縮應(yīng) 力的應(yīng)用而發(fā)生，通過(guò)該負(fù)載，空心主體的側(cè)而塑性地向外彎曲并且 由此形成彎曲。在該處理中，施加到空心主體的壓縮應(yīng)力的量應(yīng)該大 于空心主體的獨(dú)立側(cè)的分支負(fù)載并且小于作為加固邊緣的函數(shù)的空心 主體的超臨界負(fù)載容量。這種彎曲是完成的能量耗散裝置的響應(yīng)觸發(fā) 器的分量。由于彎曲的幅度以定義的方式通過(guò)應(yīng)用事先計(jì)算的或定義 的壓縮應(yīng)力而形成，因此用于完成的能量耗散裝置的激活的特性力水 平可以被預(yù)置。
0041對(duì)之前所述的實(shí)施例可替換或額外的是，壓縮力被施加到 空心主體以形成在外圍延伸至少部分地圍繞空心主體的外圍的折疊/凸 起區(qū)域，本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)現(xiàn)在形成至少部分地圍繞空心主體的 外圍的至少一個(gè)外圍延伸的折疊/凸起區(qū)域的方法步驟之前，提供將至 少-個(gè)牽引元件固定到空心主體的壁上的空心主體內(nèi)部的兩個(gè)相對(duì)布 置的固定點(diǎn)處，從而使?fàn)恳M向延伸到空心主休的縱向方向，所 述牽引元件特別地是連桿。這種牽引元件由此用作與空心主體相互影 響的響應(yīng)安全裝置，從而在所述響應(yīng)安全裝置被觸發(fā)后，形成至少一 個(gè)第一彎曲/凸起，該第一彎曲/凸起至少部分地關(guān)于連接主體的外圍而
14在外圍延伸，由此該至少一個(gè)第一彎曲/凸起用作觸發(fā)器以基于能量耗 散裝置的激活而指定用于被構(gòu)造為空心主體的能量耗散元件的折疊的 形成。
0042在根據(jù)本發(fā)明的方法所弓I用的后一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，額外 地提供將操縱器前進(jìn)到連接主體的內(nèi)部中以形成外圍地延伸至少部分 地圍繞空心主體的外圍的折疊/凸起區(qū)域，因此牽引元件優(yōu)選為共中心 地被壓縮并且兩個(gè)相對(duì)布置的固定點(diǎn)相對(duì)彼此移動(dòng)。
0043由此，特別容易實(shí)現(xiàn)制造具有集成的響應(yīng)安全裝置的能量 耗散裝置的有效方案。通過(guò)將操縱器前進(jìn)到連接主體的內(nèi)部中，從而 優(yōu)選地牽引元件的中心區(qū)域被壓縮并且由此兩個(gè)相對(duì)布置的固定點(diǎn)相 對(duì)彼此移動(dòng)，相應(yīng)的固定點(diǎn)形成缺口，該缺口外圍地延伸至少部分地 圍繞空心主體的外圍，該空心主體具有向著空心主體的中間的凸起方 向。這種優(yōu)選實(shí)施例中顯然的是同樣地引入的第一缺口的幅度和由此 對(duì)于能量耗散裝置的響應(yīng)力可以被設(shè)置以使得由相對(duì)設(shè)置的固定點(diǎn)之 間的牽引元件的區(qū)域的操縱器影響的壓縮的大小可以被設(shè)置。當(dāng)然， 其他實(shí)施例也可以構(gòu)想為使用響應(yīng)安全裝置。
0044對(duì)于將至少一個(gè)牽引元件固定到能量耗散裝置的空心主 體，優(yōu)選為提供的是空心主體的內(nèi)部提供的至少一個(gè)牽引元件是力配 合、形式配合和/或集成地在兩個(gè)相對(duì)布置的固定點(diǎn)處結(jié)合到連接主體 的內(nèi)壁。另--方面，還可以構(gòu)想提供在空心主體內(nèi)側(cè)的至少一個(gè)牽引 元件在兩個(gè)相對(duì)布置的固定點(diǎn)處被連接到空心主體的外壁并且因此自 相應(yīng)的固定點(diǎn)延伸經(jīng)過(guò)空心主體的壁中的開(kāi)口。錨定的這種類(lèi)型是特 別容易實(shí)現(xiàn)的方案。
0045對(duì)于空心主體內(nèi)部的可替換的操縱器，該操縱器用于壓縮 提供在所述空心主體內(nèi)側(cè)的至少一個(gè)牽引元件，同樣優(yōu)選的是在空心 主體的頭部處呈現(xiàn)銷(xiāo)，由此這個(gè)銷(xiāo)連同頭部一起可替換地經(jīng)過(guò)關(guān)于縱 向方向中的能量耗散裝置的第--或第二端板中的相應(yīng)的開(kāi)口。
0046最終，對(duì)于本發(fā)明的方法，進(jìn)一歩優(yōu)選為在折疊/凸起區(qū) 域形成在空心主體中后，至少一個(gè)牽引元件之后被再次從空心主體的 內(nèi)部移除，從而使該至少一個(gè)牽引元件不能消極地影響能量耗散裝置 的響應(yīng)特性或能量吸收中的事件順序。


示進(jìn)行說(shuō)明。 其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的能量耗散裝置的優(yōu)選實(shí)施例的部分地局部透 視圖
圖2是根據(jù)本發(fā)明的能量耗散裝置的優(yōu)選實(shí)施例的透視圖； 圖3a是根據(jù)本發(fā)明的能量耗散裝置的優(yōu)選實(shí)施例的側(cè)視圖； 圖3b是根據(jù)本發(fā)明的能量耗散裝置的側(cè)視圖； 圖4a是根據(jù)本發(fā)明的能量耗散裝置的優(yōu)選實(shí)施例的頂部平面圖； 圖4b是根據(jù)局部顯示中的本發(fā)明的能量耗散裝置的優(yōu)選實(shí)施例的 頂部平面圖5是根據(jù)本發(fā)明的能量耗散裝置的優(yōu)選實(shí)施例的第一端板的前 視圖6是根據(jù)本發(fā)明的能量耗散裝置的優(yōu)選實(shí)施例的第二端板的前 視圖7是在依據(jù)本發(fā)明的用于制造能量耗散裝置的方法的第一優(yōu)選 實(shí)施例的空心主體的壁中的折疊/凸起區(qū)域形成之前的能量耗散裝置的 透視圖8是在依據(jù)本發(fā)明的用于制造能量耗散裝置的方法的第二優(yōu)選 實(shí)施例的空心主體的壁中的折疊/凸起區(qū)域形成之前的能量耗散裝置的 半透明的透視圖9a是圖8中描述的能量耗散裝置的縱向截面圖9b是在將壓縮應(yīng)力施加到空心主體上以形成所述空心主體的壁 中的凸起后的圖9a中描述的能量耗散裝置的縱向截面圖9c是具有前進(jìn)的操縱器以形成空心主體的壁中的折疊/凸起區(qū) 域的圖9a中描述的能量耗散裝置的縱向截面圖9d是在空心主體的壁中形成折疊/凸起區(qū)域后的圖9a中4苗述的 能量耗散裝置的縱向截面圖10是在自空心主體內(nèi)側(cè)移除牽引元件之前圖9c中所示的能量耗散裝置的透視圖。
具體實(shí)施例方式
0048圖l-6示出了本發(fā)明的能量耗散裝置100的優(yōu)選實(shí)施例的 不同視圖。該能量耗散裝置100特別適于用作減震器，優(yōu)選為與牽引 裝置相結(jié)合(未詳細(xì)地顯示)以保護(hù)多構(gòu)件軌道車(chē)輛的車(chē)輛底盤(pán)。
0049如圖所示，能量耗散裝置100包括第一端板10和第二端 板20，每個(gè)端板分別具有力傳遞元件的功能。在本發(fā)明的能量耗散裝 置100的優(yōu)選實(shí)施例中，兩個(gè)端板IO、 20中的每一個(gè)均分別構(gòu)造為矩 形接合板。當(dāng)然，本發(fā)明顯然不限于具有這種設(shè)計(jì)或形式的端板10、 20。
0050第一端板IO被設(shè)計(jì)以將能量耗散裝置100附著到車(chē)輛主 體的主框架(未示出)，最后，相應(yīng)的固定裝置12以通孔的形式提供 在第一端板10上。
0051另一方面，所描述的實(shí)施例中的第二端板20被設(shè)計(jì)為使 得至少一個(gè)上游元件(未示出)，例如額外的能量耗散元件，可以通 過(guò)構(gòu)造為接合板的第二端板20附著到能量耗散裝置100。再次，適當(dāng) 的固定裝置22為此目的被提供在第二端板20上。
0052如上所述，尤其可以構(gòu)想固定裝置12、 22是分別延伸經(jīng) 過(guò)第一/第二端板10、 20并且設(shè)計(jì)為接收螺釘、銷(xiāo)等的通孔，并且該通 孔最終用于將能量耗散裝置100附著到車(chē)輛主體的主框架或?qū)⑸嫌卧?件附著到能量耗散裝置100。
0053然而，代替通孔，其他方案同樣適用于固定裝置12、 22。 如果例如視設(shè)計(jì)而定，則兩個(gè)端板IO、 20中的至少一個(gè)可以?xún)H提供相 對(duì)較小的邊緣區(qū)域，其中對(duì)適當(dāng)?shù)耐撞痪哂凶銐虻目臻g或?qū)τ诮邮?在這種通孔中的螺釘?shù)炔痪哂凶銐虻目臻g，相應(yīng)的端板10、 20的后側(cè)， (即在面對(duì)能量耗散元件30的端板10、 20的側(cè)面上)將其引導(dǎo)至通 過(guò)焊接或附著而連接的豎管等，由此該豎管最終用于分別將能量耗散 裝置100附著到車(chē)輛主體的主框架，將上游元件附著到能量耗散裝置 100。由此可以構(gòu)想相應(yīng)的連接元件被布置在豎管的自由端中或該自由 端上以形成力的匹配、集成接合和/或分別連接車(chē)輛主體的主框架和上 游元件的構(gòu)形匹配。
10054除了第一端板10和第二端板20，能量耗散裝置100進(jìn)一 步包括在能量耗散裝置100的縱向方向L中延伸的具有空心主體形式 的能量耗散元件30。能量耗散元件30的空心主體用作所描述的能量耗 散裝置IOO的形變主體以通過(guò)塑性形變和由此吸收在能量耗散裝置IOO 上傳遞的至少部分能量而轉(zhuǎn)化為熱能和基于能量耗散裝置100的激活 的形變做功。
0055兩個(gè)端板10、 20和能量耗散元件30被連接到一起而不動(dòng) 作，從而使?fàn)恳蜎_擊力可以在能量耗散裝置100的縱向方向L中 傳遞，由此在力的傳遞中發(fā)生的力的流動(dòng)至少部分地延伸經(jīng)過(guò)被構(gòu)造 為空心主體的能量耗散元件30的壁。此處可以構(gòu)想兩個(gè)端板10、 20 連接到構(gòu)造為空心主體的能量耗散元件30的相應(yīng)端面。由此有益的是 在接收構(gòu)造為空心主體的能量耗散元件30的柑應(yīng)的端面的相應(yīng)端板 10、 20中構(gòu)造圓周凹槽。此處可替換地或額外地，端板IO、 20還可以 被適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)為合適的限位擋塊(limit stop) 13，該限位擋塊13用于 接收被構(gòu)造為空心主體的能量耗散元件30。在所描述的實(shí)施例中，這 種限位擋塊13形成在第一端板10上。
0056適2地選擇構(gòu)造為空心主體的能量耗散元件30的壁厚以 及適當(dāng)?shù)剡x擇所述空心主體的材料確保了能量耗散元件30可以與關(guān)f 上至由沖擊確定的能量耗散元件30上的力的流動(dòng)傳遞的定義的能量的 量的力傳遞功能相一致，從而使兩個(gè)端板IO、 20本質(zhì)上彼此為剛性。
0057另一方面，構(gòu)造為空心主體的能量耗散元件30基于超過(guò) 定義的能量的量而失去其力傳遞功能，所述定義的能量的量通過(guò)在空 心主體的壁上的力的流動(dòng)而傳遞，從而使兩個(gè)端板IO、 20之后在能量 耗散裝置100的縱向方向L上相對(duì)于彼此移動(dòng)。在此情況下，通過(guò)能 量耗散元件30傳遞的能量的量的至少一部分被轉(zhuǎn)化為形變做功和通過(guò) 空心主體的塑性形變的熱量并且由此被耗散。
0058在構(gòu)造為空心主體的能量耗散元件30的激活之后產(chǎn)生的 空心主體的塑性形變以折疊的軸線延伸壓平的形式產(chǎn)生，由此逐漸增 大的進(jìn)行性平行折疊產(chǎn)生在能量耗散裝置100的縱向方向L中。
0059為了在能量耗散元件30的激活之后獲得以定義的、可預(yù) 測(cè)的方式形成的折疊并且由此促成根據(jù)所產(chǎn)生的能量耗散(特別是在可精確地預(yù)測(cè)的響應(yīng)力下)的事件的預(yù)定義的順序，能量耗散元件30 被提供為包括具有折疊/凸起區(qū)域33的形式的響應(yīng)觸發(fā)器，所述折疊/ 凸起區(qū)域33在外圍至少部分地延伸圍繞空心主體的外圍。這種折疊/ 凸起區(qū)域33用于基于所述能量耗散元件30的激活而限定構(gòu)造為空心 主體的能量耗散元件30的折疊的形成。
0060具體地，在優(yōu)選實(shí)施例中的能量耗散元件30被構(gòu)造為彎 曲的、截棱錐主體的形式，該截棱錐主體呈現(xiàn)出從第一端板10向著第 二端板20的漸細(xì)的形狀。此處，以折疊/凸起區(qū)域33的形式的響應(yīng)觸 發(fā)器被提供在能量耗散元件30的較小橫截面端部上的截棱錐的壁中。 剪切塊或凹槽35進(jìn)一步提供在折疊/凸起區(qū)域33的高度下的空心主體 30的邊緣34處。在截棱錐構(gòu)形的能量耗散元件30的邊緣34處的這些 剪切塊35用于避免空心主體30的邊緣34在折疊/凸起區(qū)域33的高度 下導(dǎo)致能量耗散元件30的任意固有的加強(qiáng)并且通過(guò)前進(jìn)操縱器40允 許折疊/凸起區(qū)域33的定義的構(gòu)形(以下說(shuō)明)。所獲得的特別是能夠 基于提供在能量耗散裝置100中的能量耗散元件30的觸發(fā)而減小壓力 負(fù)載屮的峰值。
0061如圖1中可以特別注意到的，總共兩個(gè)牽引力傳遞元件 31提供在構(gòu)造為空心主體的能量耗散元件30的內(nèi)側(cè)，該牽引力傳遞元 件31分別將第一端板10連接到第二端板20。這些牽引力傳遞元件31 用于在能量耗散裝置100的縱向方向L上傳遞牽引力。此處的本質(zhì)是 在兩個(gè)牽引力傳遞元件31上傳遞的牽引力的作用線W2 (比較圖46) 完全延伸經(jīng)過(guò)相應(yīng)的牽引力傳遞元件31的內(nèi)部。
0062從圖1進(jìn)一歩看山，兩個(gè)牽引力傳遞元件31在所述的優(yōu) 選實(shí)施例中自不同的連接線延伸，由此兩條連接線產(chǎn)生的合成線R與 能量耗散裝置100的縱向軸線L 一致。具體地，兩個(gè)牽引力傳遞元件 31延伸的兩條連接線被布置為與能量耗散裝置100的縱向軸線L橫向。 如上所述，這種方法促成用于兩個(gè)牽引力傳遞元件31的抗撓剛度的預(yù) 定義而不需要來(lái)自被影響的兩個(gè)牽引力傳遞元件的能量耗散裝置100 的增大的張力強(qiáng)度。
0063雖然兩個(gè)牽引力傳遞元件在所述的能量耗散裝置100的實(shí) 施例中構(gòu)造為連桿的形式，但其他設(shè)計(jì)也自然可以被考慮，例如桿、
19條、線纜等。
0064如從圖3b中可以特別注意到的，空心主體用于本發(fā)明的 能量耗散裝置100的優(yōu)選實(shí)施例中以用于能量耗散元件30，該能量耗 散元件30被設(shè)計(jì)為使得用于傳遞經(jīng)過(guò)除了折疊/凸起區(qū)域33以外的能 量耗散元件30的壓縮力的作用線Wl完全延伸在被構(gòu)造為空心主體的 能量耗散元件30的壁內(nèi)。這種測(cè)量確保了被構(gòu)造為在外圍方向中至少 部分地圍繞空心主體30的外圍的折疊/凸起區(qū)域33被提供為能量耗散 元件30中僅有的幾何不理想性，從而使用于能量耗散元件30中的折 疊構(gòu)形的精確可調(diào)節(jié)的響應(yīng)觸發(fā)可以基于用于能量耗散裝置100的過(guò) 度的特性響應(yīng)力。
0065當(dāng)制造能量耗散裝置100時(shí)，用于構(gòu)造空心主體30的壁 中的折疊/凸起區(qū)域33的不同可能在以下參考圖7-10進(jìn)行說(shuō)明。
0066圖7和8分別顯示了空心主體30中不構(gòu)造折疊/凸起區(qū)域 33的(未完全完成的)能量耗散裝置的狀態(tài)并且該能量耗散裝置由此 不提供響應(yīng)觸發(fā)器。在空心主體30中形成折疊/凸起區(qū)域33的步驟將 在以下參考圖9a-9c順序地說(shuō)明。
0067圖8中所述的實(shí)施例涉及(同樣為末完全完成的)能量耗 散裝置，該能量耗散裝置呈現(xiàn)出在一定程度上相互正交對(duì)準(zhǔn)的兩個(gè)牽 引元件32'， 32"，由此兩個(gè)牽引元件32'， 32"屮的每--個(gè)均在兩個(gè)相 對(duì)布置的固定點(diǎn)F處連接到空心主體30的壁。另一方面，圖7顯示了 能量耗散裝置的(未完全完成的)實(shí)施例，其中僅一個(gè)牽引元件32' 被提供用于形成折疊/凸起區(qū)域。雖然其他對(duì)準(zhǔn)也町以被構(gòu)想以用子這 種牽引元件32'，但這種單個(gè)的牽引元件32'位于圖7中的基本水平延 伸的平面中。
0068響應(yīng)觸發(fā)器的定義的構(gòu)形的選擇將在以下參考圖9a-9d順 序說(shuō)明。用于由此使用的牽引元件32'， 32"的操作模式將同樣在本文 中說(shuō)明。
0069如例如在閣9a中的縱向截面圖示中顯示的，空心主體30 呈現(xiàn)出從第一端板10向著第二端板20具有彎曲的、截棱錐主體30形 式的漸細(xì)構(gòu)形。用于形成折疊/凸起區(qū)域33的相應(yīng)牽引元件32'， 32" 由此置于空心主體30的較小的橫截面端部上的截棱錐中。之前所述的剪切塊或凹槽35進(jìn)一步提供在牽引元件32'， 32"的高度處的空心主體 30的邊緣34上。所指出的是圖9a-圖9c中顯示的(未完全完成的)能 量耗散裝置同樣不具有牽引力傳遞元件31。這種牽引力傳遞元件31是 在折疊/凸起區(qū)域33根據(jù)相應(yīng)的端板10、 20形成后而構(gòu)形匹配的、集 成接合的和/或力匹配的。
0070具體地，圖9a顯示了之前在圖8中描述的能量耗散裝置 的縱向截面圖。該圖特別地允許牽引元件32'， 32"在成圓漸細(xì)地漸細(xì) 的空心主體30的漸細(xì)端部上的位置識(shí)別。在空心主體30的內(nèi)壁上的 相應(yīng)位置處的用于相應(yīng)地附著牽引元件32'， 32"的相應(yīng)的固定點(diǎn)F被 提供在大約截棱錐空心主體30的邊緣34處的剪切塊35的高度處。
0071然而，此處可替換地，還可以構(gòu)想使得提供在空心主體 30內(nèi)側(cè)的牽引元件32'， 32"力匹配地、集成接合地和/或構(gòu)形匹配地在 兩個(gè)相對(duì)布置的固定點(diǎn)F處連接到連接主體31的外壁，由此相應(yīng)的牽 引元件32'， 32"之后自相應(yīng)的固定點(diǎn)F延伸通過(guò)提供在空心主體30 的壁中的適當(dāng)?shù)拈_(kāi)口。
0072在此應(yīng)注意，結(jié)合圖9a-9d描述的實(shí)施例當(dāng)然還可以應(yīng)用 到圖7中所述的實(shí)施例，其中僅一個(gè)牽引元件32'被用于形成折疊/凸起 區(qū)域33。因此，相應(yīng)的附加術(shù)語(yǔ)"可選的"被用于圖9a-9d的相應(yīng)組 件，該圖9a-9d的相應(yīng)組件提供在圖8中所示的實(shí)施例中，而不提供在 圖7所示的實(shí)施例中。
0073圖9b顯示了圖9a中描述的在應(yīng)用期間或隨后的壓縮應(yīng)力 在空心主體30上的應(yīng)用的狀態(tài)下的能量耗散裝置100。在此情況卜， 為了形成在外圍至少部分地延伸圍繞空心主體30的外圍的凸起區(qū)域 33，，壓縮應(yīng)力被施加到空心主體30的縱向方向。施加到空心主體30 的壓縮應(yīng)力的量被選擇以使得凸起33'產(chǎn)生為以定義的方式至少部分 圍繞空心主體30的外圍地與負(fù)載橫向。由此空心主體30的邊緣34表 示增強(qiáng)，與負(fù)載橫向的壓縮應(yīng)力的應(yīng)用產(chǎn)生吊床效應(yīng)，通過(guò)該效應(yīng)， 空心主體30的橫向表面塑性地向外凸起并且由此形成凸起33'。以此 方式形成的凸起33，是用于完成的能量耗散裝置的響應(yīng)觸發(fā)器的組件。
0074在形成凸起33，之后，凹進(jìn)33進(jìn)一步形成在空心主體30 的壁中，這將在以下參考圖9c進(jìn)行說(shuō)明。如圖9c所示，凹進(jìn)33通過(guò)前進(jìn)操縱器40而形成在空心主體30的壁中。具體地，被前進(jìn)到空心 主體30的內(nèi)部中的操縱器40呈現(xiàn)出銷(xiāo)，該銷(xiāo)在相對(duì)于能量耗散裝置 100的縱向方向L上前進(jìn)經(jīng)過(guò)第二端板20的端面上的相應(yīng)開(kāi)口 21，從 而使該銷(xiāo)接觸位于相對(duì)布置的固定點(diǎn)F之間的區(qū)域M。這樣，位于相 對(duì)布置的固定點(diǎn)F之間的相應(yīng)的牽引元件32'、 32"的區(qū)域M由此通過(guò) 操縱器40壓縮，結(jié)果使得牽引元件32'、 32"在相應(yīng)的固定點(diǎn)F處向內(nèi) 拉動(dòng)空心主體30的側(cè)壁。凹進(jìn)33由此形成在空心主體30的每個(gè)側(cè)面 上，在該側(cè)面處為牽引元件32'、 32"提供有固定點(diǎn)F。
0075這種凹進(jìn)33與上述凸起33'—同構(gòu)造為使得折疊/凸起區(qū) 域33、 33'中的作用線W2不再基于沖擊力的傳遞而延伸在空心主體30 的壁內(nèi)。這種凹進(jìn)允許預(yù)定在每個(gè)側(cè)面處的截棱錐主體30中的第一折 疊的位置及其折疊的方向。
0076通過(guò)前進(jìn)相應(yīng)的牽引元件32'、 32"或前進(jìn)通過(guò)前進(jìn)操縱 器40而因此調(diào)節(jié)的牽引元件32'，凹進(jìn)33的幅度可以被設(shè)置。在圖9 中所示的實(shí)施例屮，凹進(jìn)33和凸起33'—起形成用作響應(yīng)觸發(fā)器的折 疊/凸起區(qū)域。如上所述，由于凹進(jìn)33和凸起33，的幅J蓃是預(yù)定義的， 因此當(dāng)產(chǎn)生能量耗散元件30時(shí)，能量耗散裝置100的特性響應(yīng)力可以 被精確地調(diào)節(jié)。顯然的是M進(jìn)33的幅度將大得多并且能量耗散元件30 的響應(yīng)力將小得多，相應(yīng)的牽引元件32'、 32"和牽引元件32'分別通過(guò) 操縱器40按壓。
0077在前進(jìn)操縱器40后形成的凹進(jìn)33在外圍至少部分地延伸 圍繞空心主體30的外圍并且呈現(xiàn)出向著空心主體30的中間的凸起方 向，由此基于能量耗散裝置100的激活而用于限定空心主體30的折疊 的形成的觸發(fā)被額外地提供到凸起33'。
0078圖9d和10顯示了根據(jù)圖9a的能量耗散裝置的縱向截面 的相應(yīng)的透視圖，在相應(yīng)的情況下，在空心主體30屮形成的折疊/凸起 區(qū)域33、 33，一方面通過(guò)運(yùn)用空心主體30上的壓縮應(yīng)力并且在另一方 面，通過(guò)操縱器40的前進(jìn)(比較圖9b和圖9c)，基于能量耗散裝置 100激活的空心主體30中限定的折疊構(gòu)造的觸發(fā)被實(shí)現(xiàn)。由此意識(shí)到 在優(yōu)選實(shí)施例屮提供在空心主體30的每個(gè)邊緣34上的凹槽35被置于 折疊/凸起區(qū)域33、 33，的范圍中。在近似棱錐的空心主體30的邊緣34
22上的這些剪切塊35用于避免相應(yīng)的邊緣34影響在折疊/凸起區(qū)域33、 33'的高度處的空心主體30的固有增強(qiáng)強(qiáng)度，以及一方面通過(guò)空心主體 30上的壓縮應(yīng)力而另一方面通過(guò)前進(jìn)操縱器40的凹進(jìn)33而被嚴(yán)格地 限定的所述凸起33'的固有增強(qiáng)強(qiáng)度。這樣特別地獲得了基于提供在被 觸發(fā)的能量耗散裝置100中的能量耗散元件30的應(yīng)力負(fù)載峰值的減 小。
0079基于圖9d或圖10中所述的實(shí)施例，為了制造本發(fā)明的能 量耗散裝置IOO，現(xiàn)在需要將牽引元件32'、 32"從空心主體30的內(nèi)側(cè) 移除并且相應(yīng)地將適當(dāng)?shù)臓恳鬟f元件31附著到第一端板10和第 二端板20?？梢匀缟衔乃觯@可以通過(guò)延伸經(jīng)過(guò)空心主體30的內(nèi)部 的牽引力傳遞元件31而發(fā)生，由此必須考慮到基于牽引力的傳遞，在 牽引力傳遞元件31上傳遞的牽引力的作用線W2完全地在所述牽引力 傳遞元件31的內(nèi)側(cè)延伸。
0080需要注意的事實(shí)是本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)不限于結(jié)合附圖所述的實(shí) 施例，而多種變化均是可行的。特別地，結(jié)合圖8所述的實(shí)施例類(lèi)似 地應(yīng)用到圖7中所示的僅提供一個(gè)牽引元件32'的實(shí)現(xiàn)中。同樣可以構(gòu) 想將空心主體30的形狀形成為所述的截棱錐輪廓以外的形狀。此外， 在岡漸細(xì)構(gòu)造的連接主體的漸細(xì)端部處的響應(yīng)觸發(fā)器的位置不限于圖 中所示的實(shí)施例。
0081本發(fā)明的全部實(shí)施例所共有的是至少部分地圍繞空心主體 3的外圍而外圍地延伸的至少一個(gè)第一凹進(jìn)33通過(guò)至少一個(gè)牽引元件 32'、 32"形成，由此所述至少一個(gè)第一凹進(jìn)33用作觸發(fā)器，該觸發(fā)器 用于基于能量耗散裝置100的激活而將構(gòu)造為空心主體的能量耗散元 件30限定為折疊構(gòu)造。
0082在用作響應(yīng)觸發(fā)器的折疊/凸起區(qū)域的設(shè)計(jì)中，不強(qiáng)制凸 起33，通過(guò)運(yùn)用空心主體30上的壓縮應(yīng)力而形成以及同樣不強(qiáng)制凹進(jìn) 33通過(guò)前進(jìn)操縱器40而形成。當(dāng)然，還可以構(gòu)想響應(yīng)觸發(fā)器僅利用由 前進(jìn)操縱器40形成的凹進(jìn)33或僅使用由運(yùn)用空心主體30上的壓縮應(yīng) 力而形成的凸起33'。
0083進(jìn)一步顯然的是，折疊/凸起區(qū)域33分別位于相對(duì)布置的 固定點(diǎn)F的附近區(qū)域中，在該相對(duì)布置的固定點(diǎn)F處，在空心主體30的內(nèi)部提供的牽引元件32'、分別提供的牽弓l元件32'、 32"被連接到 所述空心主體30。
參考標(biāo)記的列表
10第一端板/第一接合板
11第一端板中的開(kāi)口
12固定裝置
13限位擋塊
20第二端板/第二接合板
21第二端板中的開(kāi)口
22固定裝置
30能量耗散元件/空心主體
31牽引力傳遞元件
32，， 32"牽引元件/連桿
33折疊/凸起區(qū)域的凹進(jìn)(響應(yīng)觸發(fā)器)
33，折疊/凸起區(qū)域的凸起(響應(yīng)觸發(fā)器)
34空心主體的邊緣
35凹槽
40操縱器
50上游元件
100能量耗散裝置
F固定點(diǎn)
能量耗散裝置的縱向軸線
M牽引元件的中心區(qū)域
R連接線的合成線
Wl在能量耗散元件上傳遞的壓縮力的作用線
W2在牽引力傳遞元件上傳遞的牽引/壓縮力的作用線
權(quán)利要求
1.一種用于多構(gòu)件車(chē)輛的，特別是安裝在軌道上的車(chē)輛的能量耗散裝置，該能量耗散裝置包括第一端板(10)、第二端板(20)和能量耗散元件(30)，該能量耗散元件(30)以空心主體的形式在所述能量耗散裝置(100)的縱向方向上延伸并且配置在所述第一端板(10)和所述第二端板(20)之間，其中基于所述能量耗散裝置(100)的激活而限定所述能量耗散元件(30)的折疊的形成，所述能量耗散元件(30)包括具有折疊/凸出區(qū)域(33，33’)形式的響應(yīng)觸發(fā)器，所述折疊/凸出區(qū)域(33，33’)在外圍至少部分地延伸圍繞所述空心主體(33，33’)的外圍，所述能量耗散裝置的特征在于所述能量耗散裝置(100)包括至少一個(gè)牽引力傳遞元件(31)，所述至少一個(gè)牽引力傳遞元件(31)連接所述第一端板(10)與所述第二端板(20)并且被設(shè)計(jì)為在所述能量耗散裝置(100)的所述縱向方向(L)上傳遞牽引力，其中在所述至少一個(gè)牽引力傳遞元件(31)上傳遞的所述牽引力的作用線(W2)完全延伸通過(guò)所述牽引力傳遞元件(31)的內(nèi)部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量耗散裝置，其中 所述至少一個(gè)牽引力傳遞元件(31)具有可預(yù)定義的抗撓剛度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的能量耗散裝置，該能量耗散裝置包括 至少兩個(gè)牽引力傳遞元件(31)，該牽引力傳遞元件(31)沿不同的連接 線延伸，其中所述連接線的合成線(R)與所述能量耗散裝置(100)的所 述縱向軸線(L)相一致。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的能量耗散裝置，其中 所述至少一個(gè)牽引力傳遞元件(31)延伸或所述至少兩個(gè)牽引力傳遞元件(31)分別延伸的一條或多條連接線延伸為橫于所述能量耗散裝 置(100)的所述縱向軸線(L)。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一權(quán)利要求所述的能量耗散裝置，其中 所述能量耗散元件(30)被設(shè)計(jì)為在所述能量耗散裝置(100)的所述縱 向方向(L)上傳遞上至預(yù)定義量并且表征為所述能量耗散元件(30)的 響應(yīng)力的壓縮力，其中用于傳遞經(jīng)過(guò)除所述折疊/凸出區(qū)域(33， 33')以 外的所述能量耗散元件(30)的所述壓縮力的作用線(Wl)完全延伸在 被構(gòu)造為空心主體的所述能量耗散元件的壁內(nèi)。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一權(quán)利要求所述的能量耗散裝置，其中 被構(gòu)造為空心主體的所述能量耗散元件(30)呈現(xiàn)錐形輪廓，優(yōu)選地為 從所述第一端板(10)到所述第二端板(20)漸細(xì)的輪廓。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一權(quán)利要求所述的能量耗散裝置，其中 被構(gòu)造為空心主體的所述能量耗散元件(30)呈現(xiàn)彎曲的輪廓，特別是 斜截棱錐的輪廓。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的能量耗散裝置，其中 構(gòu)造為空心主體的所述能量耗散元件(30)的至少一個(gè)邊緣(34)并且優(yōu)選地為每個(gè)邊緣(34)均具有凹槽(35)，該凹槽(35)至少部 分地位于所述折疊/凸出區(qū)域(33)中。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一權(quán)利要求所述的能量耗散裝置，其中 所述第一端板(10)被構(gòu)造為第一接合板，經(jīng)由該第一接合板，所述能 量耗散裝置(100)被附著，優(yōu)選為可分離地附著到多構(gòu)件車(chē)輛，特別是 軌道車(chē)輛的車(chē)輛主體的主框架，并且其中所述第二端板(20)被構(gòu)造為 第二接合板，經(jīng)由該第二接合板，所述能量耗散裝置(100)的上游的至 少一個(gè)組件(50)，例如力傳遞元件、緩沖器元件或額外的減震器元件 被例如可連接到，優(yōu)選為可分離地連接到所述能量耗散裝置。
10. —種用于制造前述權(quán)利要求中的任一權(quán)利要求所述的能量耗散 裝置(100)的方法，其中所述方法包括以下處理步驟a) 提供具有彎曲的空心主體(30)，特別是具有斜截棱錐形式的空心主體(30);b) 將第一端板(10)附著到所述空心主體(30)的第一端面并且將 第二端板(20)附著到所述空心主體(30)的相對(duì)配置的第二端面；c) 形成折疊/凸出區(qū)域(33， 33，)，該折疊/凸出區(qū)域(33， 33')在 外圍至少部分地延伸圍繞所述空心主體(30)的外圍；以及d) 將至少一個(gè)牽引力傳遞元件(31)附著到所述第一端板(10)和 所述第二端板(20)，從而使所述至少一個(gè)牽引力傳遞元件(31)的整 個(gè)長(zhǎng)度完全位于連接所述第一端板(10)和所述第二端板(20)的連接 線(W2)上。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中 所述處理步驟c)進(jìn)一步包括以下處理步驟將壓縮應(yīng)力施加到所述空心主體(30)從而使凸出(33')產(chǎn)生為在外 圍以定義的方式至少部分地圍繞所述空心主體(30)的外圍而橫于負(fù)載。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其中施加到所述空心主休(30)的所述壓縮應(yīng)力的量被選擇從而使所述凸 出(33')可以被設(shè)置為可定義的幅度。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10-12中任一權(quán)利耍求所述的方法，該方法還包括在 處理步驟c)之前的以下處理步驟將特別是連桿的至少一個(gè)牽引元件(32'， 32")在所述空心主體(30) 的內(nèi)部中的兩個(gè)相對(duì)配置的固定點(diǎn)(F)處附著到所述空心主體(30)的 壁，從而使所述至少一個(gè)牽引元件(32，， 32")延伸為橫于所述空心主 體(30)的縱向方向(L)，其中所述處理步驟c)進(jìn)一步包括以下處理步驟使操縱器(40)前進(jìn)到所述連接主體(30)的內(nèi)部中，從而使所述 至少一個(gè)牽引元件(32，，32")優(yōu)選被同心地壓縮并且所述牽引元件(32'， 32")的所述兩個(gè)相對(duì)配置的固定點(diǎn)(F)相對(duì)于彼此移動(dòng)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中J^兩個(gè)相對(duì)配置的固定點(diǎn)(F)位于所述空心主體(30)的所述內(nèi)部 中，并且其中被提供在所述空心主體(30)的所述內(nèi)部中的所述至少一個(gè) 牽引元件(32，， 32")在固定點(diǎn)(F)處連接所述連接主體(31)的內(nèi)壁。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中皿兩個(gè)相對(duì)配置的固定點(diǎn)(F)位于所述空心主體(30)的外部，并 且其中被提供在所述空心主體(30)的所述內(nèi)部中的所述至少一個(gè)牽引元 件(32'， 32")在固定點(diǎn)(F)處連接所述連接主體(31)的外壁，從而 使所述至少一個(gè)牽引元件(32'， 32")自相應(yīng)的固定點(diǎn)(F)延伸經(jīng)過(guò)被 提供在所述空心主體(31)的所述壁中的適當(dāng)?shù)拈_(kāi)口。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13-15中任一權(quán)利要求所述的方法，其中 前進(jìn)到所述空心主體(31)內(nèi)的所述操縱器(40)具有銷(xiāo)，當(dāng)所述操縱器(40)前進(jìn)時(shí)所述銷(xiāo)在所述空心主體(31)的縱向方向(L)上相對(duì) 于所述空心主體(31)延伸經(jīng)過(guò)所述第一端板(10)或所述第二端板(20) 中相應(yīng)的開(kāi)口 ( 11,21)，并且所述銷(xiāo)撞擊位于所述至少一個(gè)牽引元件(32', 32")的所述相對(duì)配置的同定點(diǎn)(F)之間的區(qū)域(M)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求11-16中任一權(quán)利要求所述的方法，進(jìn)-步包括在處 理步驟c)之后的處理步驟是將所述至少一個(gè)牽引元件(32', 32")從 所述空心主體(30)的所述內(nèi)部中移除。
18. 根據(jù)權(quán)利要求10-17中任一權(quán)利要求所述的方法，其中 可以調(diào)節(jié)在處理步驟c)中形成的所述折疊y凸出區(qū)域(33'， 33")的幅度，并且由此可以調(diào)節(jié)所述能量耗散元件(30)的特性響應(yīng)力。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于多構(gòu)件車(chē)輛，特別是軌道式車(chē)輛的能量耗散裝置，該裝置包括第一端板(10)、第二端板(20)和能量耗散元件(30)，該能量耗散元件(30)以空心主體的形式在能量耗散裝置(100)的縱向方向(L)上延伸并且布置在第一端板(10)和第二端板(20)之間，由此基于能量耗散裝置(100)的激活而限定能量耗散元件(30)的折疊構(gòu)造，能量耗散元件(30)包括具有折疊/凸起區(qū)域(33，33’)形式的響應(yīng)觸發(fā)器，所述折疊/凸起區(qū)域(33，33’)至少部分地圍繞空心主體的外圍外圍地延伸。為了確保使能量耗散裝置(100)可以用于傳遞壓縮力和牽引力，本發(fā)明提供的能量耗散裝置(100)包括將第一端板(10)與第二端板(20)連接的至少一個(gè)牽引力傳遞元件(31)并且其被設(shè)計(jì)為在能量耗散裝置(100)的縱向方向(L)上傳遞牽引力，由此在至少一個(gè)牽引力傳遞元件(31)上傳遞的牽引力的作用線(W2)完全通過(guò)所述牽引力傳遞元件(31)的內(nèi)部延伸。
文檔編號(hào)F16F7/12GK101553390SQ200780038740
公開(kāi)日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2007年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月19日
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