CH637337A5 - Drive device for an electrical power unit - Google Patents

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CH637337A5
CH637337A5 CH440179A CH440179A CH637337A5 CH 637337 A5 CH637337 A5 CH 637337A5 CH 440179 A CH440179 A CH 440179A CH 440179 A CH440179 A CH 440179A CH 637337 A5 CH637337 A5 CH 637337A5
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CH
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drive
gearbox
drive device
bogie
drive motor
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CH440179A
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German (de)
Inventor
Edgar Blaser
Original Assignee
Bbc Brown Boveri & Cie
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C9/00—Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
    • B61C9/38—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion
    • B61C9/48—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with motors supported on vehicle frames and driving axles, e.g. axle or nose suspension
    • B61C9/50—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with motors supported on vehicle frames and driving axles, e.g. axle or nose suspension in bogies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F3/00—Types of bogies
    • B61F3/02—Types of bogies with more than one axle
    • B61F3/04—Types of bogies with more than one axle with driven axles or wheels

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
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Description

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. The invention is explained in more detail below with the aid of schematic drawings.

Es zeigt It shows

Fig. 1 eine beispielsweise Ausgestaltung des Erfindungs-45 gegenständes in Draufsicht, teilweise im Schnitt und Fig. 1 shows an example embodiment of the invention-45 subject in plan view, partially in section and

Fig. 2 ein elastisches Element aus Fig. 1, ausgeführt als ein Sphärolager, teilweise in Schnitt. Fig. 2 shows an elastic element from Fig. 1, designed as a spherical bearing, partially in section.

Gemäss Fig. 1 sind in zwei Teilen eines Drehgestells 1 zwei Triebräder 2 mit Hilfe einer Achswelle 3 drehbar ge-50 lagert. Ein Antriebsende 5 eines Triebmotors 4 ist mit einem Ring 6 versehen, der eine elastische Gummiringskupplung 7 trägt. Diese ist im Inneren eines Flanches 8 eingepresst. Ein Getriebekasten 9 ist mit einer gabelförmigen Verlängerung 9' versehen und enthält ein Grossrad 10, das auf der 55 Achswelle 3 befestigt ist, und ein Ritzel 11, die das Getriebe bilden. Das Ritzel 11 ist mit Hilfe einer Befestigungsschraube 12 mit dem Flansch 8 verbunden, wobei die Kontaktflächen des Ritzels 11 und des Flanches 8 nicht dargestellte Verzahnungen aufweisen, die das Gleiten der Kon-60 taktflächen verhindern. Der Getriebekasten 9 ist über Lager 13 auf der Achswelle 3 abgestützt. Für die Halterung des Ritzels 11 dienen Lager 14, die in den Wandungen des Getriebekastens 9 befestigt sind. Zur Verbindung des Triebmotors 4 und des Getriebekastens 9 dient ein mit dem Trieb-65 motor 4 verbundenener innerer Ring 15 und ein mit dem Getriebekasten 9 verbundener äusserer Ring 16, zwischen welchen eine elastische Gummiringskupplung 17 eingepresst ist. In der gabelförmigen Verlängerung 9' des Getriebe 1, two drive wheels 2 are rotatably supported in two parts of a bogie 1 by means of an axle shaft 3. A drive end 5 of a drive motor 4 is provided with a ring 6 which carries an elastic rubber ring coupling 7. This is pressed into the interior of a flange 8. A gearbox 9 is provided with a fork-shaped extension 9 'and contains a large wheel 10, which is fixed on the 55 axle shaft 3, and a pinion 11, which form the gearbox. The pinion 11 is connected to the flange 8 with the aid of a fastening screw 12, the contact surfaces of the pinion 11 and the flange 8 having teeth (not shown) which prevent the contact surfaces from sliding. The gear box 9 is supported on the axle shaft 3 via bearings 13. Bearings 14, which are fastened in the walls of the gearbox 9, serve to hold the pinion 11. An inner ring 15 connected to the drive motor 65 and an outer ring 16 connected to the drive box 9, between which an elastic rubber ring coupling 17 is pressed, serve to connect the drive motor 4 and the gear box 9. In the fork-shaped extension 9 'of the transmission

3 3rd

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kastens 9 ist drehbar ein Sphärolager 18 befestigt, das über eine Drehmomentstütze 19 und einen Befestigungsarm 20 mit dem in Fig. 1 rechten Teil des Drehgestells 1 verbunden ist. Das Nichtantriebsende des Triebmotors 4 ist mit einem Bügel 21 versehen, der mit Befestigungsschrauben 22 befestigt ist. Der mittlere Teil des Bügels 21 ist über ein Sphärolager 23, das in Halterungen 24 drehbar gelagert ist, mit dem in Fig. 1 linken Teil des Drehgestells 1 verbunden. Box 9 is rotatably attached to a spherical bearing 18, which is connected via a torque arm 19 and a mounting arm 20 to the right part of the bogie 1 in FIG. 1. The non-drive end of the engine 4 is provided with a bracket 21 which is fastened with fastening screws 22. The middle part of the bracket 21 is connected to the left part of the bogie 1 in FIG. 1 via a spherical bearing 23 which is rotatably mounted in brackets 24.

In Fig. 2 ist in vergrössertem Massstab das Sphärolager 18 bzw. 23 aus Fig. 1 teilweise in Schnitt veranschaulicht. Eine elastische Gummischicht 25 ist als ein sphärischer Ring ausgebildet und auf einem inneren Körper 26 aufgesetzt. Dieser innere Körper 26 besteht aus Metall und 5 ist mit zwei Achsen 26' versehen, die zur Lagerung dienen. Ein äusserer Ring 27 des Sphärolagers 18 bzw. 23 ist mit einer Befestigungsstange 27' versehen, die bei dem Sphärolager 18 als die Drehmomentstütze 19 und bei dem Sphärolager 23 zur Verbindung mit dem Bügel 21 dient. The spherical bearing 18 or 23 from FIG. 1 is partially illustrated in section on an enlarged scale in FIG. 2. An elastic rubber layer 25 is designed as a spherical ring and placed on an inner body 26. This inner body 26 is made of metal and 5 is provided with two axes 26 ', which are used for storage. An outer ring 27 of the spherical bearing 18 or 23 is provided with a fastening rod 27 ', which serves as the torque support 19 in the spherical bearing 18 and in the spherical bearing 23 for connection to the bracket 21.

v v

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims (7)

637337 637337 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 1. Antriebsvorrichtung für ein elektrisches Triebfahrzeug mit einem Triebmotor, der mit einem Getriebekasten verbunden ist, wobei das Grossrad des Getriebes mit einer in einem Drehgestell gelagerten Achswelle der Triebräder und das Ritzel des Getriebes über eine drehelastische Kupplung mit dem Antriebsende der Welle des Triebmotors verbunden und der Getriebekasten drehbar auf der Achswelle der Triebräder gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Nichtantriebsende des Triebmotors (4) über wenigstens ein elastisches Element (23, 21) mit dem Drehgestell (1) und ein äusserer Teil (9') des Getriebekastens (9) über ein weiteres elastisches Element (18) mit einem anderen Teil des Drehgestells (1) verbunden sind. 1.Drive device for an electric motor vehicle with a drive motor which is connected to a gearbox, the large wheel of the gearbox being connected to an axle shaft of the drive wheels mounted in a bogie and the pinion of the gearbox being connected to the drive end of the shaft of the drive motor via a torsionally flexible coupling and the gearbox is rotatably mounted on the axle shaft of the drive wheels, characterized in that the non-drive end of the drive motor (4) via at least one elastic element (23, 21) with the bogie (1) and an outer part (9 ') of the gearbox (9 ) are connected to another part of the bogie (1) via a further elastic element (18). 2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Elemente (18, 23) als Sphärolager ausgebildet sind. 2. Drive device according to claim 1, characterized in that the elastic elements (18, 23) are designed as spherical bearings. 3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Elemente (18, 23) Gummischichten (25) enthalten. 3. Drive device according to claim 1 or 2, characterized in that the elastic elements (18, 23) contain rubber layers (25). 4. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4. Drive device according to one of claims 1 to 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Nichtantriebsende des Triebmotors (4) mit einem Bügel (21) versehen ist, der zur elastischen Befestigung am Drehgestell (1) dient. 3, characterized in that the non-drive end of the drive motor (4) is provided with a bracket (21) which is used for elastic attachment to the bogie (1). 5. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5. Drive device according to one of claims 1 to 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Nichtantriebsende des Triebmotors (4) mit einem Bügel (21) versehen ist, der über wenigstens ein elastisches Element (23) mit dem Drehgestell (1) verbunden ist. 4, characterized in that the non-drive end of the drive motor (4) is provided with a bracket (21) which is connected to the bogie (1) via at least one elastic element (23). 6. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6. Drive device according to one of claims 1 to 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Triebmotor (4) mit dem Getriebekasten (9) über eine vorzugsweise konzentrisch zur Motorwelle bzw. zum Ritzel (11) angeordnete drehelastische Kupplung (17) verbunden ist. 5, characterized in that the drive motor (4) is connected to the gearbox (9) via a torsionally flexible coupling (17) which is preferably arranged concentrically to the motor shaft or to the pinion (11). 7. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem Triebmotor (4) und dem Getriebekasten (9) bestehende Einheit in drei Punkten am Drehgestell (1) und an der Achswelle (3) der Triebräder (2) befestigt ist. 7. Drive device according to claim 1, characterized in that the unit consisting of the drive motor (4) and the gearbox (9) in three points on the bogie (1) and on the axle shaft (3) of the drive wheels (2) is attached. Die vorliegende Erfidung betrifft eine Antriebsvorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The present invention relates to a drive device according to the preamble of claim 1. Antriebsvorrichtungen für elektrische Triebfahrzeuge sollen mehrere Bedingungen erfüllen. Sie sollen grosse Leistungen und Drehmomente übertragen, wobei sie eine definierte Drehelastizität aufweisen sollen. Bei einer Auslenkung des Radsatzes darf nur eine sehr kleine Drehbewegung an der Welle des Triebmotors entstehen. Drive devices for electric traction vehicles should meet several conditions. They are intended to transmit high powers and torques, and should have a defined torsional elasticity. If the wheel set is deflected, only a very small rotary movement may occur on the shaft of the drive motor. Bei einer beispielsweise aus dem Buch «Elektrische Triebfahrzeuge» von Karl Sachs, Springer-Verlag, 1973, Bd. 1, S. 438 bis 440, insbesondere Abb. 3.312 auf Seite 439, bekannten Antriebsvorrichtung sind Ritzel und Grossrad in einem zweiteiligen, verwindungssteifen Getriebekasten angeordnet, der sich über Rollenlager auf die Radachse abstützt. Ritzelseitig ist der Getriebekasten in zwei sphärischen, zum Wellenmittel des Triebmotors konzentrischen Gummikörpern gelagert, die ihrerseits in einem gabelförmigen, am Drehgestell befestigten Träger ruhen. In a drive device known, for example, from the book "Electric traction vehicles" by Karl Sachs, Springer-Verlag, 1973, Vol. 1, pp. 438 to 440, in particular Fig. 3.312 on page 439, pinion and large wheel are in a two-part, torsion-resistant gearbox arranged, which is supported on the wheel axle via roller bearings. On the pinion side, the gearbox is mounted in two spherical rubber bodies which are concentric with the shaft center of the drive motor and which in turn rest in a fork-shaped carrier attached to the bogie. Bei einer anderen bekannten Antriebsvorrichtung (a.a.O. S. 447, insbesondere Abb. 3.321) — sie wird in der einschlägigen Literatur als Gummigelenk-Kardanantrieb bezeichnet — ist die Baugruppe zur Aufnahme der Relativbewegung zwischen Radsatz und Drehgestell um die Radachse herum aufgebaut und besteht im Prinzip aus zwei zentrischen Gelenkhebel-Kupplungen, welche durch eine Hohlwelle miteinander verbunden sind. Während der eine In another known drive device (loc. P. 447, in particular Fig. 3.321) - it is referred to in the relevant literature as a rubber joint cardan drive - the assembly for absorbing the relative movement between the wheel set and the bogie is constructed around the wheel axle and basically consists of two centric articulated lever couplings, which are connected by a hollow shaft. During one Mitnehmer das Drehmoment vom Getriebe übernimmt, überträgt es der andere auf den Radsatz. Sofern eine Dreh-elastitizität erforderlich ist, lässt sich diese dadurch erreichen, dass an Stelle der einen Gelenkhebelkupplung eine 5 Gummiringfeder eingesetzt wird. Driver takes over the torque from the gearbox, the other transfers it to the wheelset. If a torsional elasticity is required, this can be achieved by using a rubber ring spring instead of the articulated lever coupling. Beide beschriebenen Antriebsvorrichtungen haben sich bei einer Vielzahl von elektrischen Triebfahrzeugen bewährt. Both drive devices described have proven themselves in a large number of electric traction vehicles. Stetig wachsende Antriebsleistungen und Höchstgeschwindigkeiten unter gleichzeitiger Senkung der Belastung io des Schienenkörpers machen jedoch Antriebe erforderlich, die den eingangs genannten Anforderungen in optimaler Weise genügen müssen. However, constantly increasing drive power and maximum speeds while simultaneously reducing the load on the rail body make drives necessary which must optimally meet the requirements mentioned at the beginning. Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung der genannten 15 Art zu schaffen, die alle Anforderungen zu erfüllen vermag und sich durch noch einfachere und wirtschaftlichere Konstruktion auszeichnet. The invention specified in claim 1 has for its object to provide a drive device of the type mentioned 15, which can meet all requirements and is characterized by an even simpler and more economical construction. Der Vorteil der erfindungsgemässen Antriebsvorrichtung liegt insbesondere darin, dass die elastischen Elemente, 20 über die der Triebmotor einerseits und der Getriebekasten andererseits mit dem Drehgestell verbunden sind, eine Anpassung bei mechanischen Deformationen erlauben, ohne dazu aufwendige Konstruktionselemente verwenden zu müssen. The advantage of the drive device according to the invention is, in particular, that the elastic elements 20, via which the drive motor on the one hand and the gearbox on the other hand are connected to the bogie, allow adaptation to mechanical deformations without having to use complex construction elements. 25 Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Die Sphärolager gemäss Anspruch 2 sind als elastische Elemente besonders geeignet, weil sie Deformationen in verschiedenen Richtungen erlauben. Die Gummischichten gemäss Anspruch 3 er-30 lauben verhältnismässig grosse Deformationen. Die Ausführungsformen nach den Ansprüchen 4 und 5 zeigen zweckmässige Möglichkeiten der Befestigung des Nichtan-triebsendes des Triebmotors. Die drehelastische Kupplung zwischen Triebmotor und Getriebekasten entkoppelt beide 35 Teile in schwingungstechnischer Hinsicht und erlaubt Achsversetzungen zwischen Motor- und Ritzelachse. Gemäss Anspruch 7 wird nur eine Dreipunkt-Befestigung verwendet, wie sie in Anspruch 1 beschrieben ist, ohne weitere Befestigungselemente anordnen zu müssen. 25 Advantageous further developments of the invention are described in the dependent claims. The spherical bearings according to claim 2 are particularly suitable as elastic elements because they allow deformations in different directions. The rubber layers according to claim 3 er-30 leave relatively large deformations. The embodiments according to claims 4 and 5 show expedient ways of fastening the non-drive end of the drive motor. The torsionally flexible coupling between the engine and gearbox decouples both 35 parts from a vibration point of view and allows axis misalignments between the motor and pinion axes. According to claim 7, only a three-point fastening is used, as described in claim 1, without having to arrange further fastening elements. 40 40
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