。該輪轂3經(jīng)由被稱為輪輻4的盤形的構(gòu)件與在使用輪盤1的情況下在軌道上滾動(dòng)的輪 緣5連接。該結(jié)構(gòu)如其在圖2中示出的那樣通常是公知的并且是常見的。圖2中的圖示是 具有所謂的直的輪輻4的結(jié)構(gòu)，該輪輻沿徑向方向垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線2地延伸。
[0021] 替代這種直的輪輻4而也可以設(shè)置其他結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)示意性地在圖3中示出。 在此，在圖3a)中可以看出斜地延伸的輪輻4,該輪輻的中軸線M以相對(duì)于徑向方向R成角 度α的方式傾斜地構(gòu)造。在此，角度α可以優(yōu)選大于5°。在圖3b)的圖示中可以看出在 徑向截面中C形地彎曲的輪輻4,在圖3c)中可以看出S形的輪輻4。輪輻4的C形或S形 的構(gòu)造相應(yīng)地由構(gòu)成輪輻4的外輪廓的一個(gè)同向的弧部或者說兩個(gè)或多個(gè)反向的弧部組 成。
[0022] 在輪盤1中，在輪轂3與輪輻4之間的或者輪輻4與輪緣5之間的過渡曲線6是 特別關(guān)鍵的。因此規(guī)定，這些在圖2中用6標(biāo)記的過渡曲線中的至少一個(gè)過渡曲線以下面 在圖4中用輪轂3與直的輪輻4之間的過渡部為例所描述的方式和方法來(lái)構(gòu)造。在此，過 渡曲線6如下這樣地設(shè)計(jì)，即，在圖2的圖示中加厚示出的聯(lián)接區(qū)域7開始之前，該過渡曲 線分別在垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線2或軸向方向A的徑向方向R上終止，該聯(lián)接區(qū)域設(shè)置用于容納 附裝元件或針對(duì)附裝元件的容納元件。示例性地，這在圖2的圖示中通過孔8示意出，該孔 用作于容納附裝元件。這例如可以是制動(dòng)盤、車輪噪音吸收器或類似裝置。
[0023] 過渡曲線6或輪盤1的在圖2中畫出的過渡曲線6中的至少一條過渡曲線現(xiàn)在如 下面借助優(yōu)選的實(shí)施例所闡述的那樣實(shí)施。該實(shí)施例可以在圖4的示意圖中看出。在此， 各個(gè)區(qū)段并沒有按照比例示出。圖4的圖示可以理解為示意性的并且用于使對(duì)輪廓的描述 變得容易。在此，過渡曲線6通過在圖4的圖示中用B標(biāo)記的貝塞爾曲線構(gòu)成。
[0024] 原則上并且不依賴于圖4所示的特殊的實(shí)施方式，貝塞爾曲線B可以如下這樣借 助伯恩斯坦多項(xiàng)式以數(shù)學(xué)的方式表示：
[0028] 針對(duì)三次方貝塞爾曲線，適用的是例如：
[0031] 隨著引入矢量因數(shù)，適用的是：
[0035] 因此，得到貝塞爾曲線B的參數(shù)形式：
[0037] 如果所有點(diǎn)1針對(duì)t e [0 ;1]來(lái)計(jì)算，那么得到了具有控制點(diǎn)||和為的在與與焉 之間的貝塞爾曲線B。
[0038] 在此，貝塞爾曲線B的主點(diǎn)P。與P 3位于直線9與貝塞爾曲線B的過渡部上，該直 線相對(duì)于徑向方向R傾斜了角度β地構(gòu)成，另一主點(diǎn)匕位于貝塞爾曲線B過渡到另一直線 10中的過渡部上，該另一直線在圖4所示的實(shí)施例中是輪轂3的一部分，并且該另一直線相 對(duì)于軸向方向A傾斜了角度γ地構(gòu)成。因此，輪轂3在圖3所示的實(shí)施例中從輪輻4起沿 其軸向端部的方向逐漸變細(xì)。同樣地，輪輻4從輪轂3起沿朝向在此未示出的輪緣5的方 向逐漸變細(xì)。在此，角度β、γ典型地小于20°，角度β在逐漸變細(xì)的輪輻4的區(qū)域內(nèi)典 型地在1. 5°至2°之間，角度γ在5°至15°之間的數(shù)量級(jí)上。
[0039] 在貝塞爾曲線B與直線9、10之間的過渡部在此在相應(yīng)的主點(diǎn)PpP3處切線連續(xù)地 實(shí)現(xiàn)，這些過渡部在其他設(shè)計(jì)方案中必要時(shí)也可以構(gòu)造為弧部。在主點(diǎn)匕43處的切線t JP t2在圖4的圖示中以虛線畫出。例如在三次貝塞爾曲線B的設(shè)計(jì)方案中，現(xiàn)在其中一個(gè)控 制點(diǎn)P2分別位于各自的切線t i、、上并且可以在這些切線上相應(yīng)地移動(dòng)以設(shè)計(jì)出貝塞 爾曲線B。在此處所示的特別有利的實(shí)施例中，兩個(gè)控制點(diǎn)PpP2重合并且這兩個(gè)控制點(diǎn)位 于兩條切線Vt2之間的交點(diǎn)S上。該交點(diǎn)S因此同時(shí)構(gòu)成兩個(gè)控制點(diǎn)Pp P2。也就是說， 在此有二次貝塞爾曲線B的特殊情況，該二次貝塞爾曲線具有剛好在兩條切線h、t2的交點(diǎn) S中的第三控制點(diǎn)P1= P 2。這在計(jì)算方面并且與之相應(yīng)地在對(duì)制造所需的機(jī)床的編程方面 是特別簡(jiǎn)單且高效的。這樣設(shè)計(jì)的輪盤1因此在其過渡曲線6的區(qū)域內(nèi)可以特別簡(jiǎn)單且高 效地制造。
[0040]總體而言，通過使應(yīng)力分布協(xié)調(diào)，該結(jié)構(gòu)在最小的材料投入的情況下實(shí)現(xiàn)可非常 高的強(qiáng)度，并且無(wú)需耗費(fèi)的方法，例如在過渡部的區(qū)域內(nèi)對(duì)材料進(jìn)行加強(qiáng)。但是，可以通 過如下這些用于表面加強(qiáng)的方法進(jìn)一步提高強(qiáng)度。在此，這些方法不僅可以用機(jī)械的方式 (噴丸、滾壓等）而且也可以用材料技術(shù)/化學(xué)的方式（表面硬化、滲氮等）來(lái)構(gòu)造。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于軌道車輛的輪盤（I)，所述輪盤具有： I. 1包圍轉(zhuǎn)動(dòng)軸線⑵的輪轂（3); 1.2輪緣（5);以及 1. 3將所述輪轂（3)與所述輪緣（5)連接起來(lái)的輪輻（4); 其特征在于， 1.4在至少一個(gè)軸向側(cè)上，所述輪輻（4)與所述輪轂（3)之間的過渡曲線（6)和/或所 述輪輻（4)與所述輪緣（5)之間的過渡曲線（6)在每個(gè)徑向截面中被構(gòu)造成使得 1.5所述過渡曲線（6)構(gòu)造為貝塞爾曲線（B)， 1.6所述貝塞爾曲線（B)切線連續(xù)地過渡成所述輪輻（4)的輪廓；以及 1.7所述貝塞爾曲線（B)切線連續(xù)地過渡成所述輪轂（3)或所述輪緣（5)的輪廓。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪盤（1)，其特征在于，所述貝塞爾曲線（B)構(gòu)造為二次或三 次的貝塞爾曲線（B)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輪盤（1)，其特征在于，所述貝塞爾曲線（B)具有兩個(gè)主 點(diǎn)（Pc、P3)以及一個(gè)或兩個(gè)控制點(diǎn)的、P 2)，其中，所述主點(diǎn)（Pc、P3)位于如下區(qū)域中，在所 述區(qū)域中，所述貝塞爾曲線（B)切線連續(xù)地過渡成所述輪輻（4)以及所述輪轂（3)或所述 輪緣（5)的輪廓，并且其中，所述控制點(diǎn)（P^P 2)位于所述切線連續(xù)的過渡部中的所述主點(diǎn) (P〇、P3)處的兩條切線（Vt2)上。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的輪盤（1)，其特征在于，在所述切線（t p t2)上的兩個(gè)控制點(diǎn) (PnP2)在所述切線（Vt 2)的交點(diǎn)（S)上重合為一個(gè)控制點(diǎn)（P1=P2K5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的輪盤（1)，其特征在于，所述輪轂（3)的緊接著 所述貝塞爾曲線（B)的輪廓具有形式為直線（10)的聯(lián)接輪廓，其相對(duì)于軸向方向（A)以不 為零的角度延伸，特別是以大于5°的角度（Y)延伸。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的輪盤（1)，其特征在于，所述輪輻⑷的緊接著 所述貝塞爾曲線（B)的輪廓具有形式為弧部的聯(lián)接輪廓。7. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的輪盤（1)，其特征在于，所述輪輻⑷的緊接著 所述貝塞爾曲線（B)的輪廓具有形式為直線（9)的聯(lián)接輪廓。8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的輪盤（1)，其特征在于，所述輪輻（4)沿從所述 輪轂（3)至所述輪緣（3)的方向逐漸變細(xì)。9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的輪盤（1)，其特征在于，所述貝塞爾曲線（B)被 構(gòu)造成在其中至少一個(gè)徑向截面中將用于容納元件和/或附裝元件的聯(lián)接區(qū)域（7)布置在 所述輪輻（4)上之前，使過渡成聯(lián)接輪廓的切線連續(xù)的過渡部結(jié)束。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于軌道車輛的輪盤，其具有包圍轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的輪轂、輪緣、和將輪轂與輪緣連接起來(lái)的輪輻。本發(fā)明的特征在于，在至少一個(gè)軸向側(cè)上，輪輻與輪轂之間的過渡曲線和/或輪輻與輪緣之間的過渡曲線在每個(gè)徑向截面中被構(gòu)造成使得過渡曲線通過貝塞爾曲線構(gòu)成，該貝塞爾曲線切線連續(xù)地過渡成輪輻的輪廓；并且該貝塞爾曲線切線連續(xù)地過渡成輪轂或輪緣的輪廓。
【IPC分類】B60B17/00
【公開號(hào)】CN105163954
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480024855
【發(fā)明人】弗洛里安·盧博斯, 安德烈亞斯·坎普斯, 拉爾斯·施奈德
【申請(qǐng)人】福伊特專利有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2014年4月22日
【公告號(hào)】DE102013007447A1, WO2014177410A1