CN102498024B - 具有车身到行走机构的横向柔性连接的轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆，特别是一种轨道车辆，包括一个车身(102)和一个行走机构(103)，所述车身(102)支承在所述行走机构(103)上，其中所述车身(102)和所述行走机构(103)确定一个车辆纵向方向、一个车辆横向方向和一个车辆高度方向。一个倾斜装置(104)放置在所述车身(102)和所述行走机构(103)之间，该倾斜装置(104)的配置，可以在所述车身(102)沿车辆横向方向发生横向移动时，将绕一个平行于车辆纵向方向的侧倾轴的侧倾运动外加于所述车身(102)。所述倾斜装置(104)包含一个横向分离装置(105.7)，该横向分离装置(105.7)的配置，可以降低所述倾斜装置(104)抵抗车身(102)相对于行走机构(103)的纯横向移动的刚度。此外，本发明还涉及一种相应的倾斜装置(104)。

Description

具有车身到行走机构的横向柔性连接的轨道车辆

技术领域

本发明涉及一种车辆，特别是一种轨道车辆，包括一个车身和一个行走机构，所述车身支承在所述行走机构上，其中所述车身和所述行走机构确定一个车辆纵向方向、一个车辆横向方向和一个车辆高度方向。一个倾斜装置放置在所述车身和所述行走机构之间，该倾斜装置的配置，可以在车身沿车辆横向方向发生横向移动时，将绕一个平行于车辆纵向方向的侧倾轴的侧倾运动外加于车身。

背景技术

轨道车辆的车身一般是通过一个或多个弹簧级悬挂安装在车轮单元(例如单个车轮、轮对或轮副)上，其它类型的车辆也是如此。出于持续增长的车辆安全性方面的要求、乘客舒适度以及车辆的运输能力和寿命等原因，出现了很多车辆动力学方面的问题。

所以，车辆转弯时会在横向于行驶运动以及横向于车辆纵轴的方向上受到离心加速度的作用，由于车身重心较高，车身有可能相对于车轮单元朝弯道外侧倾斜，即绕平行于车辆纵轴的侧倾轴做侧倾运动。

这种侧倾运动超过一定极限值时会影响乘坐舒适度。还有可能超越允许限界，使单侧车轮承受不允许的负荷，从而危及车辆的抗倾覆稳定性和脱轨安全性。为避免发生这些情况，在现代化的轨道车辆中常会使用横向稳定装置以及主动或者被动的倾斜系统，来抑制过度的侧倾运动或者倾斜运动以及将侧倾角或者倾斜角和车辆的侧倾轴设定成适合各自的行驶状态的尽可能的优化值。例如，EP 1 190 925 A1公开了这种方式(整篇公开文件被纳入本专利的参考文献)。

我们现有技术中存在各种各样基于液压或纯机械作用原理的横向稳定装置。通常使用横向于车辆纵向方向延伸的扭力轴。扭力轴上固定有以抗扭转方式安装在车辆纵轴两侧的沿车辆纵向方向延伸的杠杆。这些杠杆又和与车辆弹簧装置动态并联放置的控制杆或类似元件相连。车辆的弹簧装置压缩时，固定在扭力轴上的杠杆在与之相连的控制杆作用下开始旋转。

EP 1 190 925 A1中所公开的轨道车辆中，横向稳定装置的两个控制杆的上端(在垂直于车辆纵轴的平面内)朝车辆中心偏移。这样一来，车身在沿车辆横向偏斜(例如由车辆转弯时的离心加速度引起)时就会受到相应导引，车身朝弯道外侧的侧倾运动受到抑制，在外力作用下发生朝弯道内侧的侧倾运动。

这种朝弯道内侧的反向侧倾运动的另一个作用是提高车辆乘客的倾斜舒适度。一般情况下，“倾斜舒适度高”指的是车辆转弯时，乘客在其参考系(通常由车身的内部结构如底板、壁部、座椅等等确定)的横向上尽可能感受最小横向加速度这一事实。车身因侧倾而朝弯道内侧倾斜后，至少一部分(具体大小视倾斜程度而定)在地固系中实际产生作用的横向加速度给乘客的感觉仅仅是车辆底板方向上的加速度有所提高，一般情况下这并不会给乘客带来多大的不适感。

在乘客的参考系中发生作用的横向加速度的允许最大值(以及从中得出的车身倾斜角额定值)通常由轨道车辆的运营商规定。相关依据另见有关的国家及国际标准(例如EN 12299)。

EP 1 190 925 A1中所公开的车辆能够实现纯被动式系统，悬挂系统的组件与横向稳定装置的组件彼此相配，其中仅借助车辆转弯时起作用的横向加速度来使车身发生程度符合要求的倾斜。

这种被动式解决方案一方面要求侧倾轴或侧倾运动的瞬心在车身重心上方较远处。另一方面要求悬挂系统在横向上采用较为柔性的设计，以便仅借助有效离心力就能获得想要的偏斜效果。这种横向柔性悬挂能吸收抑制横向冲击，因而还能对横向上的振动舒适度产生有利影响。

然而，这些被动式解决方案也有其弊端：横向柔性悬挂和较高的瞬心无论在正常还是非常规运行情况(例如，车辆意外停靠在超高度极大的轨道弯曲段)下都会在横向上引起较大的横向偏斜，从而导致按常规条件确定的限界被超越，而若想避免这种情况，就只能减小车身宽度，降低运力。

需要达到一定侧倾角时，可以通过沿车轮接触平面的方向转移侧倾轴或瞬心来缓解偏斜较大这一问题，从而使瞬心转移到离中心相对较近的位置(距离大约为0.3至1米)。但是这种方法只能被动地达到较小的侧倾角。其结果是系统的横向刚度额外地变大(因为通常在横向稳定系统中轴承被设计得非常坚硬)，最终导致倾斜舒适度和振动舒适度都下降。

此外，这种运动会产生车辆的两个行走机构的一种联结，当车身相对于行走机构发生脱位运动时出现车辆的扭转现象(即绕一个平行于车辆高度方向的偏转轴的偏转运动)，该扭转现象可导致车轮减荷以及对脱轨安全性带来不利影响。此外，对于双层车辆而言，瞬心非常接近车辆的上层，从而明显地恶化了上层的舒适度。

EP 1 190 925 A1所提出的车辆也可以借助连接在车身和行走机构框架之间的执行 装置来主动地对与当前轨道弯曲段的曲率和当前行驶速度(以及由此产生的当前横向加速度)相对应的侧倾运动施加影响或进行调节。根据当前轨道曲率和当前行驶速度测定车身侧倾角的额定值，而后再由执行装置根据该额定值来调节侧倾角。

这种方案虽能实现横向刚度较大、横向偏斜度较小的系统。但其缺点是执行装置所产生的横向刚度有损于振动舒适性，从而致使例如行走机构上受到的横向冲击(例如经过轨道道岔或障碍点时所产生的横向冲击)只经小幅削减后被传递到车身上。

为了至少能消除横向刚性悬挂所引起的振动舒适度方面的缺点，WO 90/03906 A1针对被动式系统提出增设一个长度较短且与侧倾补偿装置动态串联的横向柔性弹簧级。但这种解决方案的缺点是，附加组件的设置要求提供更大的安装空间。此外，上文中提到的横向偏斜度较大或者运力降低等问题依然存在。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种执行装置和一种如前述类型的车辆，这种执行装置或车辆完全或少很大程度上消除了上述缺点，特别是可以在紧凑、节省空间的设计形式下，以简单而可靠的方式使乘客获得较高的出行舒适度。

本发明的技术原理如下：如果将一个横向分离装置集成到倾斜装置内，该横向分离装置可降低倾斜装置的横向刚度(即降低倾斜装置抵抗车身纯偏斜的阻力)，就可以在紧凑、节省空间的设计形式下以简单而可靠的方式使乘客获得较高的出行舒适度。因此可以说明，当倾斜装置的组件得到适当地设计或者其支座位于与行走机构边缘紧邻的组件(例如一个行走机构框架)的旁边以及与车身边缘紧邻的组件(例如一个车身，假如存在的话，一个与车身相连的车身横梁)的旁边，可以实现一种非常紧凑的设计形式，相对于公开的不带这种横向分离的设计形式，上述设计形式不需要特别大的额外的结构空间。

特别是通过倾斜装置额外的横向弹性，可以进一步改善振动舒适度。此外，横向分离装置可以吸收车身相对于行走机构的扭转，从而不产生额外的偏转。作为补充的方案，借助主动系统可以更好地调节车辆上层部分的舒适度以及振动特性。特别是对于双层车辆，上述方案是有利的。

因此，本发明的第一方面涉及一种车辆，特别是一种轨道车辆，包括一个车身和一个行走机构，该车身支承在所述行走机构上，其中所述车身和所述行走机构确定一个车辆纵向方向、一个车辆横向方向和一个车辆高度方向。一个倾斜装置放置在所述车身和 所述行走机构之间，该倾斜装置的配置，可以在所述车身沿车辆横向方向发生横向移动时，将绕一个平行于车辆纵向方向的侧倾轴的侧倾运动外加于所述车身。所述倾斜装置包含一个横向分离装置，该横向分离装置的配置，可以降低所述倾斜装置抵抗车身相对于行走机构的纯横向移动的刚度。

为了达到所需的舒适度，原则上可以任意选择通过横向分离装置达成的横向刚度的下降量。必需的横向刚度的下降量原则上取决于需要达到的舒适度以及无横向分离装置系统的横向刚度。优选而言，横向分离装置将车身对于行走机构的横向可移动性沿车辆横向方向相引入倾斜装置，其中，当所述横向分离装置沿车辆横向方向的横向可移动性不受约束时，所述倾斜装置具有一个第一横向刚度，当所述横向分离装置沿车辆横向方向的横向可移动性受约束时，所述倾斜装置具有一个第二横向刚度。所述第一横向刚度最大为所述第二横向刚度的95％，优选的是最大为所述第二横向刚度的85％，进一步优选的是最大为所述第二横向刚度的60％。优选而言，所述第一横向刚度还要明显小于这些值。在本发明的一种有利方案中，所述第一横向刚度最大为所述第二横向刚度的20％。由此可以在振动舒适度方面达成特别有利的特性。

在本发明的另一种优选方案中，在振动舒适度方面具有特别有利的特性：所述横向分离装置沿车辆横向方向具有一个最大可达20kN/mm的横向刚度，优选的是具有一个最大可达10kN/mm的横向刚度，进一步优选的是具有一个最大可达2kN/mm的横向刚度。

原则上，横向分离装置可以以任意适当的方式集成到倾斜装置内以及可以集成到倾斜装置内的任意适当的位置。优选而言，横向分离装置具有至少一个横向分离单元，该横向分离单元放置在倾斜装置到行走机构的连接区域内。由此可以实现特别紧凑的设计形式。例如，可以把横向分离单元以特别节约空间的方式紧贴地集成到倾斜装置在行走机构上的支座(通常情况下为摆动支座)。

作为补充或者替代方案，横向分离装置放置在倾斜装置到车身的连接区域内。利用这种方式同样可以实现特别紧凑的设计形式，相对于传统的车辆，该设计形式并没有特别大地(某些情况下根本不)增大结构空间的需求。例如，可以把横向分离单元以特别节约空间的方式紧贴地集成到倾斜装置在车身上的支座(通常情况下为摆动支座)，假如存在的话，紧贴地集成到倾斜装置在一个与车身相连的车身横梁上的支座。

作为补充或者替代方案，在其它特别简单的设计形式中，几乎不需要任何的额外结构空间：横向分离单元放置在倾斜装置的两个组件之间。例如，可以将倾斜装置的一个 或者多个组件(例如位于扭力轴上的防倾装置的摇摆式杠杆)相应地配置成横向弹性组件，从而实现横向的分离。

为了将所需的额外横向弹性引入倾斜装置内，原则上可以以任何适当的方式设计横向分离装置。优选而言，横向分离装置具有至少一个横向分离单元，该横向分离单元包含一个支座元件和一个弹性联结元件。所述支座元件沿车辆横向方向可移动地支撑所述倾斜装置的一个组件，特别是沿任意方向可移动地支撑所述倾斜装置的一个组件，同时所述弹性联结元件对由支座元件支撑的所述倾斜装置的组件的偏斜沿车辆横向方向施加一个阻力。抵抗横向偏斜的阻力的进程可以以任意适当的方式选择。所以，该阻力的进程可以按如下方案设计：至少逐步恒定(至少接近恒定)、至少逐步上升以及逐步下降。

优选而言，在一个设计形式中，沿车辆横向方向抵抗偏斜的阻力随着偏斜的增加而上升，优选的是逐步上升。由此，可以在振动舒适度方面达成倾斜装置的横向刚度的特别有利的特点，例如在此情况下，随着偏斜的增加将施加一个巨大的阻力，可以避免抵抗机械冲撞的突然启动或者相类似的情况。

为了达到所需的舒适度，原则上可以任意选择通过联结元件达成的横向刚度下降量。优选而言，所述联结元件沿车辆横向方向具有一个第三横向刚度，同时所述支座元件沿车辆横向方向具有一个第四横向刚度，其中所述第三横向刚度小于所述第四横向刚度，特别的是所述第三横向刚度明显小于所述第四横向刚度。例如，可以按如下方案设定：所述第三横向刚度最大为所述第四横向刚度的95％。优选的是所述第三横向刚度最大为所述第四横向刚度的85％，进一步优选的是最大为所述第四横向刚度的60％。在本发明的一种特别有利的方案中，所述第三横向刚度还要明显小于这些值，例如最大为所述第四横向刚度的20％。由此可以在振动舒适度方面达成特别有利的特性。

所述支座元件和所述弹性联结元件可以空间上相互分离地放置，由此对倾斜装置的不同组件或者对倾斜装置的一个组件的不同部分产生影响。当然，在本发明的其它方案中，可以按如下方案设定：所述支座元件和所述弹性联结元件集成在一个共同的模块内，甚至有可能由单一的元件构成，该元件可提供两种功能，即横向可移动地支座和抵抗横向偏移的阻力。

在本发明车辆的一种优选方案中，所述横向分离装置具有至少一个沿车辆横向方向上具有弹簧和/或者减震功能的单元，此方案可以以有利的方式达成倾斜装置的横向刚度的有利的特点。其中，原则上可以以任意适当的方式构造所述沿车辆横向方向上具有弹 簧和/或者减震功能的单元。特别的是，该元件可以依据任意的原理进行工作。因此，可以将其设定成例如纯液压式、纯气动式、纯机械式的工作原理，或者以任意方式进行组合。

优选而言，出于特别简单和坚固的设计形式，所述具有弹簧和/或者减震功能的单元包含至少一个塑料元件，特别的是一个橡胶元件。特别的是，所述具有弹簧和/或者减震功能的单元包含至少一个橡胶叠板弹簧，由此可以达成特别有利的刚度特点，即沿叠板方向较大的刚度以及沿垂直于叠板方向较小的刚度。

除所述横向分离装置以外，所述倾斜装置可以以任意适当的方式构造。例如，可以按如下方案设定：两个双向作用的液压缸具有对向联结的工作空间，该液压缸靠近车身一侧的铰接点(沿垂直于车辆纵向轴延伸的平面)朝车辆中心偏移。在本发明的一种有利方案中，出于简单和坚固的结构形式，依据传统的具有朝车辆中心倾斜的控制杆的防侧装置的方式设定所述倾斜装置。所以，优选而言，所述倾斜装置至少包含扭力元件、两个摇摆式杠杆以及两个控制杆，其中，所述扭力元件沿车辆横向方向延伸，所述两个摇摆式杠杆相互间隔地固定在所述扭力元件上，特别是固定在所述扭力元件的两个末端的区域以及每个控制杆铰接在其中一个摇摆式杠杆的一个自由端上。所述两个控制杆按如下方式放置：所述控制杆靠近所述车身的一端相对于靠近所述行走机构的一端朝车辆纵向中心平面偏移。

在此，优选而言，所述横向分离单元在摇摆式杠杆范围内分别包含至少一个沿车辆横向方向的弹簧段，其中所述弹簧段特别是由至少一个摇摆式杠杆的一段构成，该杠杆段依据板簧的方式设计。由此可以达成一种特别节省空间的横向分离。进一步优选而言，所述弹簧段由至少两个板簧元件构成，该板簧元件依照沿车辆横向方向有效的平行导轨的方式放置，其中特别的是，所述两个板簧元件之间放置至少一个减震元件，特别是一个橡胶元件。从而达成特别有利的刚度特点。

此外，本发明还涉及一种倾斜装置，放置在一种车辆，特别是一种轨道车辆的运行机构和车身之间，该车身支承在所述运行机构上，所述倾斜装置构成了具有横向分离装置的倾斜装置，该横向分离装置具有以上描述的特征和优点。所以，在这方面仅仅参考上述实施形式。

附图说明

图1为具有本发明倾斜装置的一种优选实施方式的本发明车辆的一种优选实施方式 的剖视图；

图2为图1所示车辆的倾斜装置的透视图；

图3为本发明倾斜装置的另一种优选实施方式的透视图；

图4为本发明倾斜装置的另一种优选实施方式的透视图；

图5为本发明倾斜装置的另一种优选实施方式的透视图；

图6为图5所示倾斜装置的细节透明剖视图。

具体实施形式

第一具体实施例

下面参照图1至图2对本发明车辆的第一优选实施例进行说明，本发明的车辆形式为轨道车辆101.

车辆101包含一个车身102，该车身102在其两个末端区域分别支承在形式为转向架103的行走机构上。当然，本发明也可以采用车身仅支承在一个行走机构上的其它配置。

为方便理解，各图中都给出了一个(由转向架103的车轮接触平面规定的)车辆坐标系x、y、z，其中，x坐标表示轨道车辆101的纵向方向，y坐标表示轨道车辆101的横向方向，z坐标表示轨道车辆101的高度方向。

转向架103包括两个形式为轮副103.1、103.2的车轮单元，其上通过一个一系悬挂103.1各支承一个转向架构架103.4。车身102再通过一个二系悬挂103.5支承在转向架构架103.4上。一系悬挂103.3和二系悬挂103.5在图1中简单地示意为螺旋弹簧。当然，一系悬挂103.3和二系悬挂103.5可以是任意一种适当的弹簧装置。特别的是，二系悬挂103.2优选是早已为人熟知的空气悬挂或诸如此类的系统。

图2所示为车辆101的一种倾斜装置104的透视图，该倾斜装置104在每个转向架103的区域与二系悬挂103.5运动并联布置且在转向架构架103.4和与车身102相连的一个车身横梁(未详细描述)之间发生作用，具体的作用方式在下文中还会进行详细说明。

特别是如图2所示，倾斜装置104包含一个已知的防倾装置105，该防倾装置105一侧与转向架构架103.4相连，另一侧与车身102相连。

如图2所示，防倾装置105包含形式为第一摇摆式杠杆105.1的扭臂和形式为第二摇摆式杠杆105.2的第二扭臂。两个摇摆式杠杆105.1和105.2在车辆101的纵向中心 面(xz平面)的两端分别以抗扭转方式安装在防倾装置105的扭力轴105.3的末端。扭力轴105.3沿车辆横向方向(y向)延伸并且可旋转地安装在轴承座105.4中，这些轴承座又与转向架构架103.2相连。第一控制杆105.5铰接在第一摇摆式杠杆105.1的自由端上，同时第二控制杆105.6铰接在第二杠杆105.2的自由端上。防倾装置105通过这两个控制杆105.5、105.6与车身102的车身横梁铰接。

图1和图2展示的是车辆101在没有弯道的直轨道106上行驶时的空档状态。处于空档位置时，两个控制杆105.5、105.6位于图1的绘图平面(yz平面)内，并且在本实施例中朝车辆101的高度轴(z轴)倾斜，使得其(铰接在车身102上的)上端朝车辆中心偏移，且其纵轴相交于车辆纵向中心面(xz平面)内的一点MP。控制杆105.5、105.6以已知方式定义了(空档时)与车辆纵轴101.1平行的侧倾轴，该侧倾轴穿过点MP。换言之，控制杆105.5、105.6的纵轴的交点MP构成车身102绕此侧倾轴的侧倾运动的瞬心。

防倾装置105允许车辆两侧的二系悬挂103.2同时压缩，但会阻止车辆完全绕侧倾轴或瞬心MP做侧倾运动。特别如图1所示，防倾装置105通过斜置的控制杆105.5、105.6还能实现将绕侧倾轴或瞬心MP的侧倾运动与沿车辆横轴(y轴)的横向运动相结合的组合运动机制。当然，控制杆105.5、105.6所规定的运动机制决定了交点MP和侧倾轴在车身102偏离空档位置时，一般也会发生横移。

在本实例中，为了能主动调节车身102绕侧倾轴或者瞬心MP的侧倾角，车辆101可以包含一个执行装置，从而提供为达成此目的必须的控制动作(图1种虚线107所示)。在此，控制装置107固定在转向架框架103.4以及车身102上。

特别是如图1所示，侧倾轴以及瞬心MP沿高度方向相对靠近重心SP。由此使系统的横向刚度变大，最终导致倾斜舒适度和振动舒适度都下降。

此外，对于传统车辆，坚硬的运动会产生车辆的两个行走机构的一种联结，当车身相对于行走机构发生脱位运动时会在车身出现扭转现象，该扭转现象可导致车轮减荷以及对脱轨安全性带来不利影响。此外，对于传统双层车辆而言，瞬心非常接近车辆的上层，从而明显地恶化了上层的舒适度。

为了消除传统车辆的这些缺点，倾斜装置104的防倾装置105包含一个横向分离装置105.7，该横向分离装置105.7放置在防倾装置105到转向架框架103.4的连接区域。 

横向分离装置105.7由轴承座105.4的两个横向分离单元105.8构成。该横向分离单元105.8分别包含一个橡胶叠板弹簧105.9，该橡胶叠板弹簧105.9构成了轴承座105.4 连接到转向架框架103.4的底座。

橡胶叠板弹簧105.9按如下方式放置：橡胶叠板弹簧105.9的叠板方向沿车辆的高度方向(z方向)延伸。据此，橡胶叠板弹簧105.9沿车辆横向方向具有一个相对较低的横向刚度，而相对的沿车辆高度方向具有一个相对较高的刚度。在本实例中，橡胶叠板弹簧105.9的横向刚度大约为沿高度方向的刚度的20％。当然，在本发明的其它种方案中，上面提到的两个刚度之间的关系的偏差可以通过橡胶叠板弹簧105.9的特性进行调节。

在本实例中，各个橡胶叠板弹簧105.9的横向刚度大约为1kN/mm，这样横向分离装置105.7的总横向刚度就为2kN/mm。当然，本发明的其它方案中，也可以选择任意的其它横向刚度值。特别的是，横向刚度也可以设定成接近于0kN/mm。

橡胶叠板弹簧105.9的应用带来了如下优点：以最节省空间的方式构造了本发明意义上的支座元件以及联结元件。从而将倾斜装置的支座、导轨(在一定范围内)以及弹性的联结容纳到转向架框架103.4内。

在本实例中，橡胶叠板弹簧沿车辆纵向方向也具有一个相应较小的刚度。当然，在本发明车辆的其它方案中也可按如下方式设定：例如通过(沿车辆纵向方向前部或者后部)挡块达成相应的导轨，该导轨会限制沿车辆纵向方向的运动。同样的，这种导轨也可以通过橡胶叠板弹簧的V形设计达成。

此外，橡胶叠板弹簧105.9还集成了减震装置的功能(由于塑料内的内部摩擦)。此外，根据不同的设计形式，橡胶叠板弹簧105.9对横向偏斜施加一个持续或者甚至可能是逐步上升的阻力，从而对行驶舒适度产生有利影响，因为较小的横向冲击(即车辆横向方向的冲击)可以立刻被吸收，而较大的横向冲击可以被相对柔和地减轻(例如，在没有减震装置的情况下，抵抗冲撞或者相类似的情况会带来强硬的启动)。

通过横向分离装置105.7可将车身102相对于转向架103的横向可移动性沿车辆横向方向引入倾斜装置104。在橡胶叠板弹簧105.9沿车辆横向方向的横向可移动性不受约束时，倾斜装置105.7的总横向刚度为第一横向刚度，而在橡胶叠板弹簧105.9沿车辆横向方向的横向可移动性受约束时，倾斜装置105.7的总横向刚度为第二横向刚度。在本实例中，第一横向刚度小于第二横向刚度的20％，由此可以在振动舒适度方面达成特别有利的特性。当然，在本发明的其他方案中，上面提到的两个刚度之间的关系的偏差可以通过橡胶叠板弹簧105.9的特性进行调节。

相对于传统的不具有这种横向分离装置的车辆，通过由倾斜装置104的横向分离装 置105.7带来的额外的横向弹性可以改善振动舒适度。此外，横向分离装置105.7可以吸收车身102相对于行走机构103的扭转，从而使车身102不产生额外的偏转。此外，由此可以改善车辆上层部分的舒适度以及振动特性，而这点特别是对于双层车辆是有利的。

在本实例中，橡胶叠板弹簧105.9放置在轴承座105.4的底座旁边。当然，在本发明的其它方案中，也可以案如下方式设定：一个橡胶叠板弹簧集成在轴承座105.4内。例如，将一个相应设计成圆柱形的橡胶叠板弹簧放在扭力轴105.3扭力轴和各个轴承座105.4的轴承壳之间。由此可以达成一种特别紧凑和节省空间的设计。

第二具体实施例

图3描述了本发明倾斜装置204的另外一种有利的实施形式，在基本设计和工作原理方面，倾斜装置204与图1和图2中的倾斜装置104一致，特别的是该倾斜装置204可以替代车辆101种的倾斜装置104，因此一下只说明不同之处。相同组件用同样的元件符号表示，同类组件用相应的元件符号加上100表示。这些组件的特征、功能和优点参见上文所述的第一具体实施例中的实施形式，实施形式不同者除外。

与图1和图2所示实施形式的不同之处在于横向分离装置205.7的设计。在此实施例中，轴承座205.4刚性地与转向架103.4相连，同时沿车辆横向方向可任意移动地(保持足够大的距离)支撑扭力轴105.3并由此构造一个本发明意义上的倾斜装置的支座元件。

在本实例中，弹性联结元件确定横向分离装置205.7的横向刚度并且对倾斜装置204的横向运动施加一个相应的阻力，该弹性联结元件由一个独立的弹簧205.10构成，该弹簧205.1的一端连接到第一力臂105.1的范围内，另外一端与转向架框架103.4相连并由此支承在该转向架框架103.4上。

当然，在本发明的其它方案中，可以为联结元件选择任意一种其它的放置形式。特别的是，联结元件可以放置在轴承座205.4的区域内并在可能的情况下支承于该轴承座205.4的。

第三具体实施例

图4描述了本发明倾斜装置304的另外一种有利实施形式，在基本设计和工作原理方面，倾斜装置304与图1和图2中的倾斜装置104一致，特别的是该倾斜装置304可以替代车辆101种的倾斜装置104，因此一下只说明不同之处。相同组件用同样的元件 符号表示，同类组件用相应的元件符号加上200表示。这些组件的特征、功能和优点参见上文所述的第一具体实施例中的实施形式，实施形式不同者除外。

与图1和图2所示实施形式的不同之处仅仅在于横向分离装置305.7的设计。在此实施例中，轴承座305.4刚性地与转向架103.4相连，其中该轴承座也沿车辆横向方向固定在扭力轴105.3上。横向分离单元305.8通过橡胶叠板弹簧305.9构成，一端铰接在车身102的车身横梁上，另外一端铰接在控制杆105.5和105.6上。橡胶叠板弹簧305.9与第一具体实施例中的橡胶叠板弹簧105.9在设计上是一致，因此，关于它的特性参见上文的具体实施形式。

第四具体实施例

图5和图6描述了本发明倾斜装置404的另外一种有利实施形式，在基本设计和工作原理方面，倾斜装置304与图1和图2中的倾斜装置104一致，特别的是该倾斜装置404可以替代车辆101种的倾斜装置104，因此一下只说明不同之处。相同组件用同样的元件符号表示，同类组件用相应的元件符号加上300表示。这些组件的特征、功能和优点参见上文所述的第一具体实施例中的实施形式，实施形式不同者除外。

与图1和图2所示实施形式的不同之处同样在于横向分离装置405.7的设计。在本实施例中，轴承座305.4同样刚性地与转向架103.4相连，其中该轴承座也沿车辆横向方向固定在扭力轴105.3上。另一方面，横向分离单元由力臂405.1和405.2(设计一致的)的设计成横向具有弹性的力臂段405.8构成，如下文所述的第一力臂405.1。

为此，如图6所示，力臂405.1包含两个设计成板簧的力臂段405.11，这两个力臂段405.11沿车辆横向方向间隔放置(大致上相互平行放置)，其主伸展平面(如图6中表述的无负荷状态)沿垂直于扭力轴105.3的摇摆轴延伸。据此，力臂段405.11可以将相应大小的扭力矩施加到扭力轴105.3上，同时还沿车辆横向方向具有弹性(该力臂段405.11垂直于其主伸展平面)，从而确保横向分离装置405.7的横向弹性。 

通过平行放置两个板簧405.11的形式，可以实现力臂405.1内部的平行导轨。当然，在本发明的其它方案中，如果可能的话也仅仅需要相应地设计一个板簧段就足够了。同样的，如图6种虚线408所表述的，也可以设置两个以上的板簧段。

如图6中双点画线409所表述的，为了达成额外的减震效果，可以在两个板簧405.11之间放置一个弹性减震元件，例如一个橡胶元件或者相类似的其他元件。

以上仅仅是本发明应用于轨道车辆的实施例。当然，本发明也可应用于任意类型的其它车辆。

Claims (16)

1.一种具有车身到行走机构的横向柔性连接的轨道车辆，包括

一个车身（102）和

一个行走机构（103），所述车身（102）支承在所述行走机构（103）上，其中

所述车身（102）和所述行走机构（103）确定一个车辆纵向方向、一个车辆横向方向和一个车辆高度方向和

一个倾斜装置（104；204；304；404）放置在所述车身（102）和所述行走机构（103）之间，该倾斜装置（104；204；304；404）的配置，能在所述车身（102）沿车辆横向方向发生横向移动时，将绕一个平行于车辆纵向方向的侧倾轴的侧倾运动外加于所述车身（102），

其中

所述倾斜装置（104；204；304；404）包含一个横向分离装置，该横向分离装置的配置能降低所述倾斜装置（104; 204; 304; 404）抵抗车身（102）相对于行走机构（103）的纯横向移动的刚度；

所述倾斜装置（104；204；304；404）至少包含一个扭力元件（105.3）、两个摇摆式杠杆（105.1，105.2；405.1，405.2）以及两个控制杆（105.5，105.6），其中

所述扭力元件（105.3）沿车辆横向方向延伸，

所述两个摇摆式杠杆（105.1，105.2；405.1，405.2）相互间隔地固定在所述扭力元件（105.3）上，

每个控制杆（105.5，105.6）铰接在其中一个摇摆式杠杆（105.1，105.2；405.1，405.2）的一个自由端上，

所述两个控制杆（105.5，105.6）按如下方式放置：所述控制杆靠近所述车身（102）的一端相对于靠近所述行走机构（103）的一端朝车辆纵向中心平面偏移;

其特征在于

横向分离单元在摇摆式杠杆（405.1，405.2）范围内分别包含至少一个沿车辆横向方向的弹簧段。

2.如权利要求1所述的车辆，其特征在于，

所述横向分离装置（105.7；205.7；305.7；405.7）将车身（102）相对于行走机构（103）的横向可移动性沿车辆横向方向引入所述倾斜装置（104；204；304；404），其中

当所述横向分离装置（105.7；205.7；305.7；405.7）沿车辆横向方向的横向可移动性不受约束时，所述倾斜装置（104；204；304；404）具有一个第一横向刚度，

当所述横向分离装置（105.7；205.7；305.7；405.7）沿车辆横向方向的横向可移动性受约束时，所述倾斜装置（104；204；304；404）具有一个第二横向刚度，和

所述第一横向刚度最大为所述第二横向刚度的95%。

3.如权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述横向分离装置（105.7；205.7；305.7；405.7）沿车辆横向方向具有一个最大可达20 kN/mm的横向刚度。

4.如权利要求1所述的车辆，其特征在于，

所述横向分离装置具有至少一个横向分离单元（105.8；205.10；305.9；405.8），其中

所述横向分离单元（105.8；205.10）放置在所述倾斜装置（104；204）到所述行走机构（103）的连接区域内

    和/或者

所述横向分离单元（305.9）放置在所述倾斜装置（304）到所述车身（102）的连接区域内

    和/或者

所述横向分离单元放置在所述倾斜装置（404）的两个组件之间。

5.如权利要求1所述的车辆，其特征在于，

所述横向分离装置（105.7；205.7；305.7；405.7）具有至少一个横向分离单元（105.8；205.10；305.9；405.8），其中

所述横向分离单元（105.8；205.10；305.9；405.8）包含一个支座元件和一个弹性联结元件，

所述支座元件沿车辆横向方向可移动地支撑所述倾斜装置（104；204；304；404）的一个组件，和

所述联结元件对由支座元件支撑的所述倾斜装置的组件的偏斜沿车辆横向方向施加一个阻力。

6.如权利要求5所述的车辆，其特征在于，

所述联结元件沿车辆横向方向具有一个第三横向刚度和

所述支座元件沿垂直于车辆横向方向的方向具有一个第四横向刚度，其中

所述第三横向刚度小于所述第四横向刚度

    和/或者

所述第三横向刚度最大为所述第四横向刚度的95%。

7.如权利要求1所述的车辆，其特征在于所述横向分离装置（105.7；205.7；305.7；405.7）具有至少一个沿车辆横向方向上具有弹簧和/或者减震功能的单元。

8.如权利要求1中所述的车辆，其特征在于，

所述两个摇摆式杠杆（105.1，105.2；405.1，405.2）固定在所述扭力元件的两个末端的区域。

9.如权利要求1所述的车辆，其特征在于，

所述弹簧段是由至少一个摇摆式杠杆（405.1，405.2）的一段（405.11）构成，该杠杆段（405.11）依据板簧的方式设计。

10.如权利要求1所述的车辆，其特征在于，

所述弹簧段由至少两个板簧元件构成，该板簧元件依据沿车辆横向方向有效的平行导轨的方式放置，其中

所述两个板簧元件之间放置至少一个减震元件（409）。

11.如权利要求10所述的车辆，其特征在于至少一个减震元件（409）是一个橡胶元件。

12.如权利要求2所述的车辆，其特征在于，

-所述第一横向刚度最大为所述第二横向刚度的85%

或者

-所述第一横向刚度最大为所述第二横向刚度的60%。

13.如权利要求3所述的车辆，其特征在于，

-所述横向分离装置（105.7；205.7；305.7；405.7）沿车辆横向方向具有一个最大可达10kN/mm的横向刚度

或者

-所述横向分离装置（105.7；205.7；305.7；405.7）沿车辆横向方向具有一个最大可达2kN/mm的横向刚度。

14.如权利要求5所述的车辆，其特征在于

-所述支座元件沿任意方向可移动地支撑所述倾斜装置（104；204；304；404）的一个组件，

和/或

-对由支座元件支撑的所述倾斜装置的组件的阻力随着偏斜的增加而上升。

15.如权利要求6所述的车辆，其特征在于，

-所述第三横向刚度最大为所述第四横向刚度的85%，

或者

-所述第三横向刚度最大为所述第四横向刚度的60%。

16.如权利要求7所述的车辆，其特征在于，

-所述具有弹簧和/或者减震功能的单元包含至少一个塑料元件，

和/或

所述具有弹簧和/或者减震功能的单元包含至少一个橡胶元件。