(57)【要約】  ばね緩衝要素（１）が垂直負荷方向と水平負荷方向において異なるばね剛性を有し、ばね緩衝要素が垂直負荷方向において主ばね力を伝達し、かつ水平方向において実質的に案内力を伝達し、エラストマーばね（２）と鋼ばね（３）が、ばね荷重のかからない質量とばね荷重のかかる質量との間で平行に作用しかつ一方のばねが他方のばねを取り囲むように同心的に配置され、エラストマーばねが液圧媒体（５）を充填した容積を２つの作動室（９、１０）に分割し、この作動室が緩衝通路（１１）を有する分離要素を介して接続され、それによってばね緩衝要素のばね運動が垂直方向において液圧緩衝作用を受ける。
2013504721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ばね緩衝要素が垂直負荷方向において主ばね力を伝達し、かつ水平方向において実質的に案内力を伝達し、
垂直方向において水平方向よりも小さなばね剛性を有する、ばね荷重のかからない質量とばね荷重のかかる質量との間に配置されたエラストマーばね（２）と、
ばね荷重のかからない質量とばね荷重のかかる質量との間に配置された、垂直方向にのみ負荷される鋼ばね（３）と
を備えている、垂直負荷方向と水平負荷方向において異なるばね剛性を有するばね緩衝要素（１）において、
前記エラストマーばね（２）と前記鋼ばね（３）が、ばね荷重のかからない質量とばね荷重のかかる質量との間で平行に作用しかつ一方のばねが他方のばねを取り囲むように同心的に配置され、
前記エラストマーばね（２）が液圧媒体（５）を充填した容積を２つの作動室（９、１０）に分割し、この作動室が緩衝通路（１１）または絞り横断面部を有する分離要素を介して接続され、
前記ばね緩衝要素のばね運動が垂直方向において液圧緩衝作用を受けるように、前記エラストマーばね（２）と前記作動室（９、１０）が配置されていることを特徴とするばね緩衝要素（１）。
【請求項２】
前記鋼ばね（３）がコイルばねとして形成され、かつ液圧媒体（５）を有する、一方の質量に連結された深鍋状容器（４）を取り囲み、前記エラストマーばね（２）が容器の内壁と、容器内の中央に突出しかつ他方の質量のための接続部材に連結されたピン（７）との間にリングばねとして配置されていることを特徴とする請求項１に記載のばね緩衝要素。
【請求項３】
前記ピン（７）が前記分離要素として形成され、かつ緩衝通路（１１）または絞り横断面部を有することを特徴とする請求項２に記載のばね緩衝要素。
【請求項４】
前記ピン（７）が前記深鍋状容器（４）の領域内に１つまたは複数の溝を有し、この溝が、前記緩衝通路（１１）を形成するように、前記ピンに嵌められた、穴を有するスリーブ（１２）によって被覆されていることを特徴とする請求項３に記載のばね緩衝要素。
【請求項５】
前記ピン（７）がばね荷重のかかる質量に連結され、前記深鍋状容器（４）がばね荷重のかからない質量に連結され、連結のために接続部材（６、９）が設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載のばね緩衝要素。
【請求項６】
前記深鍋状容器（４）がカバー、特に可撓性ブーツ（１３）によって被覆されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載のばね緩衝要素。
【請求項７】
前記エラストマーばね（２）がゴムばねであることを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載のばね緩衝要素。
【請求項８】
前記エラストマーばね（２）がゴムリングと金属リングからなる積層ばねであることを特徴とする請求項２〜７のいずれか一項に記載のばね緩衝要素。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載のばね緩衝要素を備えた車両のための走行装置。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか一項に記載のばね緩衝要素を備えた鉄道車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ばね緩衝要素が垂直負荷方向において主ばね力を伝達し、かつ水平方向において実質的に案内力を伝達する、垂直負荷方向と水平負荷方向において異なるばね剛性を有するばね緩衝要素に関する。ばね要素は、垂直方向において水平方向よりも小さなばね剛性を有する、ばね荷重のかからない質量とばね荷重のかかる質量との間に配置されたエラストマーばねと、ばね荷重のかからない質量とばね荷重のかかる質量との間に配置された、垂直方向にのみ負荷可能な鋼ばね、すなわち軟らかいばね圧縮のためのほぼ線形のばね特性曲線を有する鋼ばねとを備えている。この鋼ばねは実質的におよび小さな残留剛性を除いて、それほどの水平ばね剛性または案内特性を有していない。
【背景技術】
【０００２】
この種のばね緩衝要素は欧州特許出願公開第１５００８４６Ａ１号明細書に開示されている。この文献の対象は液体を充填したマウントである。このマウントの場合、ゴムばねと鋼ばねが直列に配置されている。ばね緩衝要素は２個の緩衝装置からなる緩衝要素を備えている。この場合、液体が環状隙間と緩衝板を流通するかまたはその周囲を流れる。マウントはより大きな垂直ばね力を受け止めるために適していて、横方向、すなわちほぼ水平方向の衝撃に対する抵抗を有するが、直列配置によって大きな構造高さを生じ、ゴムばねを常に主支持ばねとして使用し、鋼ばねを過負荷防止用として使用する。それによって、常に、ゴムばねの温度に依存するばね特性曲線が支持作用を決定するばね特性曲線である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、本発明の課題は、垂直方向において快適なサスペンションのための軟らかくて温度に左右されないばね特性曲線、垂直減衰作用および同時に水平方向にできるだけ剛性があって丈夫なガイドを有し、さらに構造スペースが小さくて済み、作動時に摩耗せず、そして寿命が永いばね緩衝要素を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は請求項１の特徴によって解決される。他の有利な実施形態は従属請求項に開示されている。
【０００５】
その際、エラストマーばねと鋼ばねが、ばね荷重のかからない質量とばね荷重のかかる質量との間で平行に作用しかつ一方のばねが他方のばねを取り囲むように同心的に配置されている。エラストマーばねは液圧媒体を充填した容積を２つの作動室に分割し、この作動室は緩衝通路または絞り横断面部を有する分離要素を介して接続されている。さらに、ばね緩衝要素のばね運動が垂直方向において液圧緩衝作用を受けるように、エラストマーばねと作動室が配置されている。
【０００６】
それによって、鋼ばねは課題設定のように、垂直負荷時のその軟らかい特性曲線によって、快適なサスペンション状態を生じる。鋼ばねはさらに、温度に関係なく作動する。
【０００７】
その際、エラストマーばねは、非常に軟らかい垂直方向ばね特性を提供するように構成される一方、水平方向においては剛性を有するように形成され、かつ水平方向案内を確実に可能にする。
【０００８】
緩衝通路または絞り横断面部を有する分離要素を介して接続された２つの作動室が形成されるように、液圧媒体を充填した容積内にエラストマーばねを配置すると、振動数に応じてあらゆる用途に合わせることができる必要な緩衝作用が提供される。
【０００９】
統合されたこれらのすべての機能のために必要な構造スベースが最小で済む、きわめてコンパクトに形成された本発明に係るばね緩衝要素の有利な発展形態では、鋼ばねがコイルばねとして形成され、かつ液圧媒体を有する、一方の質量に連結された深鍋状容器を取り囲み、エラストマーばねが容器の内壁と、容器内の中央に突出しかつ他方の質量のための接続部材に連結されたピンとの間にリングばねとして配置されている。
【００１０】
他の有利な実施形態では、ピンが分離要素として形成され、かつ緩衝通路または絞り横断面部を有する。それによって、既存の部品への機能の他の統合が生じる。
【００１１】
他の有利な実施形態では、ピンが深鍋状容器の領域内に１つまたは複数の溝、例えばらせん状溝を有し、この溝が、緩衝通路を形成するように、ピンに嵌められた、穴を有するスリーブによって被覆されている。このような種類の絞り通路は容易に製作可能である。もちろん、溝と嵌められたスリーブによって、例えばらせん状溝のほかに、ピンにフライス加工され周溝に接続する１つまたは複数の縦溝によって、任意のあらゆる通路形状を製作可能である。
【００１２】
構造的所与に基づいて例えば走行装置に構造的に適している他の有利な実施形態では、ピンがばね荷重のかかる質量に連結され、深鍋状容器がばね荷重のかからない質量に連結されている。
【００１３】
他の有利な実施形態では、深鍋状容器がカバー、特に可撓性ブーツによって被覆されている。これは液圧媒体の汚染を回避し、それにもかかわらず簡単な保守整備を可能にする。
【００１４】
他の有利な実施形態では、エラストマーばねは、ピン上のリング厚さが容器内壁上のリング厚さよりも大きいリング状ゴムばねであり、すなわちほぼ中央に穴を有する円盤のように形成されている。それによって、ピンは確実に安定し、傾動しない。
【００１５】
他の有利な実施形態では、エラストマーばねがゴムリングと金属リングからなる積層ばねである、すなわち交互に配置されたゴムリングと加硫溶着された金属リングとからなっている。それによって、垂直方向と水平方向、すなわち横方向における剛性の違いを、用途に合わせて正確に調節することができる。
【００１６】
本発明に係るばね緩衝要素は、車両、特に鉄道車両のための走行装置に特に適している。この走行装置では、大きな荷重を緩衝しなければならず、そして特にカーブ走行および小さなレール半径の場合に確実な側方案内が非常に重要である。
【００１７】
実施形態に基づいて本発明を詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】垂直負荷方向と水平負荷方向において異なるばね剛性を有する本発明に係るばね緩衝要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
ばね緩衝要素１は垂直負荷方向において主ばね力を伝達し、水平方向において実質的に案内力を伝達する。
【００２０】
ばね緩衝要素は２個のばね、すなわちエラストマーばね２と鋼ばね３を備えている。鋼ばね３はコイルばねとして形成され、そして液圧媒体５を有する深鍋状容器４を取り囲んでいる。この容器の下側は接続部材６を介して、鉄道車両のばね荷重のかからない質量としての図示していない車輪支持体に連結されている。エラストマーばね２はリングばねとして容器４の内壁と容器４の中央に突出するピン７との間に連結されて設けられている。このピンは接続部材８を介して、ばね荷重のかかる質量としての鉄道車両の図示していないボギーフレームに連結されている。
【００２１】
エラストマーばね２は垂直方向において、水平方向よりもはるかに小さなばね剛性を有する。この場合、垂直方向におけるばね剛性は、両接続部材６、８の間に挟持された鋼ばね３のばね剛性よりもはるかに小さい。
【００２２】
従って、エラストマーばね２と鋼ばね３はばね荷重のかからない質量とばね荷重のかかる質量との間で平行に作用するようにかつ鋼ばねが深鍋状容器４とエラストマーばね２を取り囲むように同心的に配置されている。
【００２３】
エラストマーばね２は液圧媒体を充填した深鍋状容器４の容積を、２つの作動室９、１０に分割している。この両作動室は、エラストマーばねと並んでこの作動室の間の他の分離要素として形成されたピン７内に形成された緩衝通路１１を介して互いに接続されている。この緩衝通路１１は絞り横断面部である。この絞り横断面部を介して、液圧媒体５がエネルギーを散逸しながら作動室の間を往復流動し、それによって緩衝作業を行う。エラストマーばね２と作動室９、１０は、ばね緩衝要素のばね運動が垂直方向において液圧緩衝作用を受けるように配置されている。
【００２４】
緩衝通路１１は、ピン７の表面に穿設されかつ図示していいない多数の縦溝によって接続された多数の周溝からなっている。この溝はピンに嵌められた、穴を有するスリーブ１２によって覆われ、しかもつながる緩衝通路１１を形成するように覆われている。
【００２５】
深鍋状容器４は可撓性ダイヤフラム１３によって覆われている。
【００２６】
エラストマーばね２はゴムリングと金属リングからなる積層ばねとして形成されている。金属リングとゴムリングは加硫溶着によって互いに連結されている。
【符号の説明】
【００２７】
１        ばね緩衝要素
２        エラストマーばね
３        鋼ばね
４        深鍋状容器
５        液圧媒体
６        接続部材
７        ピン
８        接続部材
９        作動室
１０      作動室
１１      緩衝通路
１２      スリーブ
１３      ブーツ
【図１】
2013504721.tif 000003
【国際調査報告】
2013504721.tif 000004
2013504721.tif 000005
2013504721.tif 000006
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