专利名称：支座剪切垫的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种剪切垫组件，该剪切垫组件适于布置在有轨车侧架支座和有轨车滚柱轴承适配器之间；尤其是，本发明涉及这样一种剪切垫组件，该剪切垫组件包括布置在间隔开的上、下板之间的弹性体以及用于增强和支承该弹性体的金属垫片。
背景技术：
在有轨车领域中，很久以前就知道用剪切垫来将货车侧架支承在车轮组上。首先，该剪切垫组件利用金属磨损面，该金属磨损面使得侧架能够相对于在车轮组上的滚柱轴承适配器而进行有限的横向和纵向运动。随后，弹性体安装件代替了该金属磨损表面，以便在所有方向上都提供控制柔性，尤其是对于自转向的有轨车货车。
美国专利5237933通过添加单个金属垫片来改进该弹性体安装件，该金属垫片通常在整个弹性体中延伸，并具有大大增加该剪切垫的使用寿命的所述优点。在专利’933中所述的剪切垫的一个方面在于与弹性体中心处的厚度相比，增加了该弹性体层靠近其边缘处的厚度，从而减小了该剪切垫上的边缘应变。不过，并不能证明所述优点正确，因为减小弹性体靠近其中心处的厚度将导致该弹性体在长期负载下分离。本发明提供了一种弹性体，该弹性体的厚度在整个横截面上更均匀，导致形成更均匀的剪切效果，即具有使施加在该垫上的剪切负载更均匀的分散到整个垫上的效果，从而消除了在专利’933所述类型的垫中所存在的剪切应变集中。
发明概述本发明涉及一种剪切垫组件，用于在有轨车货车中将侧架支承在车轮组滚柱轴承适配器上，尤其是，涉及一种所述用途的剪切垫，该剪切垫有改进的增强弹性体。
本发明的主要目的是提供一种所述剪切垫组件，其中，布置在该剪切垫组件的上下板之间的弹性体有一对间隔开的增强垫片。
本发明的另一目的是提供一种所述剪切垫组件，其中，该弹性体在其横截面区域上基本均匀，以便使剪切负载相对均匀地分散到该垫上。
本发明的另一目的是提供一种剪切垫组件，该剪切垫组件不会使剪切负载集中在该垫的中心区域。
本发明的另一目的是提供一种剪切垫组件，该剪切垫组件有垫片，以便使弹性体的边缘变硬，从而使该垫的总体硬度大致均匀。
本发明的另一目的是提供一种所述剪切垫组件，其中，最大剪切应变减小，但是在整个弹性体的横截面区域的厚度上的总剪切应变更均匀。
通过说明书、附图和权利要求书，能够了解其它目的。
附图的简要说明本发明由下面的附图示意表示，附图中
图1是有轨车货车的俯视图，表示它的各个部件；图2是形成为图1的有轨车货车的一部分的侧架、剪切垫和滚柱轴承适配器的局部分解侧视图；图3是剪切垫的俯视图；图4是沿图3的平面4-4的剖视图；以及图5是图3和4的剪切垫组件的正视图。
优选实施例的说明本发明涉及一种弹性剪切垫组件，用于将三件式(three-piece)有轨车货车的侧架安装在置于车轮组上的滚柱轴承适配器上。该组件很久以来就为本领域公知，它们能够在全部方向上都提供控制柔性，并远远优于以前所用的金属对金属的滑动表面或类似的磨损表面。该优点包括减小了滚柱轴承的横向和垂向振动，增加了系统的阻尼，消除了在滚柱轴承适配器冠表面和侧架支座夹头顶板之间的磨损，减小了有轨车车轮的磨损，减小了轨道磨损，并提高了车厢部件的寿命。
美国专利5,237,933公开了一种剪切垫组件，该剪切垫组件采用了在组件的上、下板之间的弹性体，同时该弹性体由通常在中间穿过该弹性体延伸的金属垫片来增强。专利’933中的剪切垫组件的一个已知优点是通过增加弹性体靠近其边缘处的厚度而减小了由边缘应变引起的压缩，同时减小了在剪切垫组件中心处的弹性体厚度。专利’933说明弹性体的边缘厚度与中心厚度的最优比例为高至1.3比1。
专利’933中所述类型的剪切垫组件确定了在较大剪切负载下中心处的失效；尤其是，因为该垫在中心处最薄，因此可以看到弹性体的分离，但是在抵抗剪切和压缩负载时，还是在中心处的橡胶或弹性体作最大的功。本发明通过使弹性体在其整个横截面区域都有基本均匀的厚度，并由分离的单独垫片来增强边缘，从而大大改进了专利’933的剪切垫组件，该单独垫片沿垫片边缘布置，并大致平行于侧架的方向。通过该结构，弹性体在垫片的整个横截面上更均匀，因此该弹性体的剪切力更均匀。这实际上使剪切负载相对均匀地分散到整个垫片上，并不会集中在该中心处。在剪切垫的中心没有垫片可以减小中心的硬度，但是通过使边缘更硬，使得剪切垫的总硬度在其宽度上均匀。最大剪切应变减小，但是剪切应变在其整个宽度上更均匀，从而形成寿命与已知现有技术相比大大延长的剪切垫组件。
本发明的剪切垫组件的还一优点是，它的高度比专利’933中所述的剪切垫组件薄大约1/8″，该高度的减小对轨道很重要，因为它保证能够在车厢联接器对齐的情况下对剪切垫组件进行改型。
在图1中，普通的三件式货车有车轮组10和12，侧架14和16支承在该车轮组10和12上。横梁18连接该侧架，与普通的有轨车货车设计相同。该侧架包括有开口22的侧架支座20，滚柱轴承适配器24和剪切垫组件26位于该开口22内。应当知道，在图1中所示的货车的四个拐角的每一个拐角处都有如图2所示的侧架部分、滚柱轴承适配器和剪切垫组件。本发明尤其涉及如图3、4和5中详细表示的剪切垫组件。
该剪切垫组件包括上板30，该上板通常由钢形成，并有向上弯的侧边缘32，同时该板30形成用于侧架支座20的座。
在该剪切垫组件26中有底部钢板34，该底部钢板34与上板30通过厚度36而间隔开。该下板34在其相对侧有向下弯的凸起38，如图5中特别表示。空间36将填充合适的弹性体42，该弹性体42将充满空间36，并将封装上板30、上板的向上弯的边缘32、下板34以及下板的向下弯的凸起38。实现该功能的弹性体为本领域公知。
在充满弹性体的空间36中埋入有一对间隔开的金属垫片40，该垫片基本彼此平行，并平行于侧架14和16的方向。该垫片的宽度、厚度和长度都相同，并各自埋入弹性体42中。各垫片的外边缘44在向上弯的边缘32的外侧和在向下弯的边缘38的内侧。紧靠各垫片的外边缘44并稍微在该外边缘44的内侧处，在弹性体中有凹形部分46。同样，还有凹形部分48，该凹形部分直接在该垫片的上面，并大致在弹性体与封装向上弯的边缘32的弹性体部分相交的位置处。该凹形部分或外形在减小剪切垫组件中由边缘应变引起的压缩时将很有利，如专利’933中所示。
重要的是，弹性体42在其整个横截面区域上的厚度大致均匀。因为弹性材料的厚度均匀，因此提供了更均匀的剪切阻力。垫片40使剪切垫组件的边缘变硬，以抵抗压缩。尽管该垫的中心的硬度稍微降低，但是由于垫片使边缘处附加变硬，从而使垫片在横过横截面方向上的硬度更均匀。与现有技术中用于相同作用的组件相比，该垫组件的最大剪切应变可以减小，而且使总体剪切应变更均匀，从而使剪切垫组件大幅度提高了寿命。
该剪切垫组件的厚度将比现有技术的剪切垫组件更薄，因为在弹性体的中心处没有垫片。该减小的厚度大约为0.120″，这非常有利于在现有有轨车上对该剪切垫组件进行改型，因为它减小了联接器没有对齐的潜在可能。
尽管本文中介绍了本发明的优选形式，但是应当知道，可以对其进行多种变化、替换和改变。
权利要求
1.一种剪切垫组件，用于有轨车侧架支座和有轨车滚柱轴承适配器之间，所述剪切垫组件包括上板，形成为用于支承该侧架支座；下板，该下板与所述上板间隔开，并形成为用于布置在滚柱轴承适配器上；弹性体，该弹性体布置在所述上板和所述下板之间的空间内，所述弹性体在所述板之间的空间的整个主要部分的厚度大致均匀；以及一对间隔开的金属垫片，各金属垫片基本平行于侧架延伸，并靠近该弹性体的边缘，且位于上、下板的中间。
2.根据权利要求1所述的剪切垫组件，其中各所述垫片的宽度大致相等。
3.根据权利要求1所述的剪切垫组件，其中各所述垫片位于所述上、下板之间的大致中间位置处。
4.根据权利要求1所述的剪切垫组件，其中所述上、下板基本上被设置在所述板之间的空间内的弹性体封装。
5.根据权利要求1所述的剪切垫组件，其中所述上板有大致向上弯的边缘，所述下板有大致向下弯的边缘，所述向上弯和向下弯的边缘基本上垂直于所述垫片延伸。
6.根据权利要求1所述的剪切垫组件，其中各所述垫片的宽度大致相等，各垫片的内边缘位于该上板的边界内侧，而各垫片的外边缘位于该上板的边界的外侧，各所述垫片基本上被所述弹性体覆盖。
全文摘要
一种剪切垫组件，用于有轨车侧架支座和有轨车滚柱轴承适配器之间，该剪切垫组件包括上板，其形成为用于支承该侧架支座；以及下板，该下板与上板间隔开，并形成为用于布置在滚柱轴承适配器上。还有弹性体，该弹性体布置在上板和下板之间的空间内，该弹性体在所述板之间的空间的整个主要部分的厚度大致均匀。还有一对间隔开的金属垫片，各金属垫片平行于侧架延伸，并靠近该弹性体的边缘，且位于上、下板的大致中间。
文档编号B61F5/00GK1421345SQ0215244
公开日2003年6月4日 申请日期2002年11月28日 优先权日2001年11月28日
发明者罗伯特·L·布洛克 申请人:标准汽车公司