DE19714789B4 - Drive design in traction vehicles for low-floor vehicles, in particular for trams in urban transport - Google Patents

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Abstract

Triebfahrwerk für Niederflurfahrzeuge mit einem primärgefederten Fahrwerksrahmen (1) und Radscheiben (8), welche jeweils von einer baugleichen Antriebseinheit angetrieben werden, wobei jede Antriebseinheit einen am Fahrwerksrahmen (1) befestigten Fahrmotor (6) sowie ein Planetengetriebe (2) aufweist, die axial fluchtend zur Radachse der Radscheibe innerhalb eines Radkastens angeordnet sind, wobei der Fahrwerksrahmen Langträger aufweist, wobei jeder Fahrmotor (6) auf der Innenseite der jeweiligen Radscheibe (8) innerhalb der Langträger und jedes Planetengetriebe (2) auf der Außenseite der jeweiligen Radscheibe (8) liegt.Triebfahrwerk for low-floor vehicles with a primary sprung chassis frame (1) and wheel discs (8), which are each driven by a drive unit of identical design, each drive unit mounted on the chassis frame (1) traction motor (6) and a planetary gear (2), the axially aligned are arranged to the wheel axle of the wheel within a wheel well, wherein the chassis frame has longitudinal beams, each drive motor (6) on the inside of the respective wheel disc (8) within the long carrier and each planetary gear (2) on the outside of the respective wheel disc (8) ,

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsgestaltung in Triebfahrwerken für Niederflurfahrzeuge, insbesondere für Straßenbahnen im innerstädtischen Nahverkehr.The The invention relates to a drive design in power suspensions for low-floor vehicles, especially for trams in the inner city Transport.

Die Erfindung hat es sich zum Ziel gesetzt, kleinbauende Antriebskomponenten in axialer Anordnung innerhalb der Abmessungen eines Radkastens anzuordnen. Dadurch kann ein Fahrzeugkonzept mit in Fahrtrichtung auf den Radkästen angeordneten doppelten Fahrgastsitzen sowie einer ausreichenden Gangbreite beibehalten werden. Durch eine geeignete Anordnungsumstellung soll das Antriebssystem für Normalspur- als auch für Schmalspurfahrwerke zur Anwendung kommen. Eine derartige Antriebsordnung lässt bei Schienenfahrzeugen auch im Bereich der Radkästen einen durchgängigen Niederfluranteil zu. Stand der Technik sind Laufwerke mit vier Losrädern, von denen die beiden in einer Fahrwerksquerebene angeordneten Räder jeweils durch eine nicht mit umlaufende Achsbrücke zu einem Losradpaar ohne Kopplung der Drehbewegung verbunden sind. Bekannt sind tiefbauende Triebfahrwerke für Straßenbahnen mit durchgängigem Fußboden in einer Höhe von 350 mm, längsliegende Außenbordantriebe nach DE 94 09 044 U1 zwischen zwei Losrädern einer jeden Fahrwerkslängsseite, sowie Radnabenmotore in jedem Losrad eines Fahrwerks. Darüber hinaus sind Anordnungen einzelner Antriebskomponenten zum Beispiel der Fahrmotor-, Scheibenbrems-Einheit, abgefedert am Wagenkasten, bekannt. Der Nachteil dieser zum Stand der Technik gehörenden Antriebsanordnungen besteht in großen über das gesamte Fahrwerk in Längsrichtung ausgeführten Radkästen mit Beschränkungen in der Sitzordnung, hohen unabgefederten Massen mit hohen Stossbelastungen für die Antriebskomponenten und langen, verlustbehafteten Kraftübertragungswegen bis zum Rad.The invention has set itself the goal of arranging small-sized drive components in an axial arrangement within the dimensions of a wheel arch. As a result, a vehicle concept with arranged in the direction of travel on the wheel arches double passenger seats and a sufficient aisle width can be maintained. By a suitable arrangement conversion, the drive system for standard gauge as well as for narrow gauge trolleys should be used. Such a drive arrangement allows for rail vehicles in the field of wheel arches to a continuous low-floor section. Prior art drives are four idler wheels, of which the two arranged in a chassis transverse plane wheels are each connected by a non-rotating axle to a Losradpaar without coupling the rotational movement. Well-known are deep-building trolleys for trams with continuous floor at a height of 350 mm, longitudinal outboard drives DE 94 09 044 U1 between two loose wheels of each chassis longitudinal side, as well as wheel hub motors in each idler gear of a chassis. In addition, arrangements of individual drive components, for example, the traction motor, disc brake unit, sprung on the car body, known. The disadvantage of these prior art drive assemblies is that they have large wheel arches running longitudinally throughout the chassis with seating restrictions, high unsprung masses with high shock loads on the drive components, and long, lossy power transmission paths to the wheel.

Aus der EP 0 291 491 A1 ist ferner ein Triebfahrwerk für Niederflurfahrzeuge bekannt, mit einem primärgefederten Fahrwerksrahmen und Radscheiben, welche jeweils von einer baugleichen Antriebseinheit angetrieben werden, wobei jede Antriebseinheit einen am Fahrwerksrahmen befestigten Fahrmotor aufweist, der axial fluchtend zur Radachse der Radscheibe innerhalb eines Radkastens angeordnet ist, wobei der Fahrwerksrahmen Langträger aufweist, wobei jeder Fahrmotor auf der Innenseite der jeweiligen Radscheibe innerhalb der Langträger liegt.From the EP 0 291 491 A1 Furthermore, a traction drive for low floor vehicles is known, with a primary sprung chassis frame and wheel discs, which are each driven by a drive unit of identical design, each drive unit has a mounted on the chassis frame traction motor, which is arranged axially aligned with the wheel axle of the wheel within a wheel well, wherein the chassis frame Long carrier, each drive motor is located on the inside of the respective wheel disc within the long carrier.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein angetriebenes Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug zu schaffen, das auch im Bereich der Radkästen einen uneingeschränkten Niederflurfußboden für den Gangbereich der Quersitze zulässt und die Vorteile niedriger unabgefederter Massen und primärgefederter Antriebskomponenten vereint.task The present invention is a powered landing gear for a rail vehicle to create, also in the area of the wheel arches an unrestricted Niederfurfußboden for the aisle area the transverse seats permits and the benefits of low unsprung masses and primary sprung ones Drive components united.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.According to the invention the solution the object by the features of claim 1.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens zwei gegenüberliegende Radscheiben in einem Fahrwerksrahmen angetrieben werden. Für die Normalspurausführung erfolgt der Kraftfluss vom gefederten Fahrmotor über eine durch einen hohlen Achsstumpf geführte Gleichlaufgelenkwelle zu einem mit der Radscheibe verbundenen Planetengetriebe, während für eine Schmalspurausführung der Kraftfluss von der gefederten Fahrmotor-Planetengetriebe-Brems-Einheit über eine Lenkerkupplung zur Radscheibe erfolgt. Die Radscheiben einer Achse sind über eine feststehende gekröpfte Achsbrücke verbunden, auf die sich der Fahrwerksrahmen über Primärfederelemente abstützt.In further advantageous embodiment of the invention is provided that at least two opposite Wheel disks are driven in a chassis frame. For the standard track execution the power flow from the sprung drive motor via a through a hollow Axle stump guided Constant velocity universal joint shaft to a planetary gear connected to the wheel disc, while for one Narrow-gauge version the power flow from the sprung traction motor planetary gear brake unit via a Handlebar coupling to the wheel disc is done. The wheel discs of an axle are about a fixed cranked one axlebridge connected, on which the chassis frame is supported by primary spring elements.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der 1 bis 4 näher erläutert. Es zeigtIn the following the invention is based on the 1 to 4 explained in more detail. It shows

1 zwei in einem primärgefederten Fahrwerksrahmen geführte Radscheibenachsen, 1 two wheel disc axles guided in a primary sprung chassis frame,

2 bis 4 die axial fluchtende Anordnung der Komponenten des Antriebssystems in einer Normalspurausführung. 2 to 4 the axially aligned arrangement of the components of the drive system in a standard gauge design.

In einem primärgefederten Fahrwerksrahmen 1 werden zwei Radscheibenachsen geführt, die jeweils aus zwei Radscheiben 8, verbunden mit einer gekröpften feststehenden Achsbrücke bestehen. Jedes der vier Radscheiben 8 ist mit einer baugleichen Antriebseinheit ausgerüstet. Bei der axial fluchtenden Anordnung der Komponenten des Antriebssystems eines normalspurigen Fahrwerks, wie in den 2 bis 4 gezeigt, ist jeder Fahrmotor 6 am Fahrwerksrahmen 1 innerhalb der Langträger über eine elastische Motoraufhängung 7 befestigt. Die Übertragung des Drehmomentes erfolgt von einem innenliegenden Fahrmotor 6 über eine Gleichlaufgelenkwelle 3 zu einem außenliegenden Planentengetriebe 2, das mit der Radscheibe 8 verbunden ist. Um die Komponenten Fahrmotor 6 von der Fahrwerksinnenseite mit dem Planetengetriebe 2 auf der Fahrwerksaußenseite verbinden zu können, ist der die Radscheibe 8 und der die Primärfederstufe tragene Achsstumpf hohl ausgeführt und ermöglicht das Durchführen der Gleichlaufgelenkwelle 3 bei Sicherstellung einer ausreichenden Gelenkwellenlänge zum Ausgleich des durch die Primärfederung verursachten radialen und axialen Versatzes. Zur Realisierung einer großen Außendurchmessers des innenliegenden Fahrmotors 6 wird die Achsbrücke 5 gemäß 4 geteilt ausgeführt.In a primary suspension chassis frame 1 two wheel disc axles are guided, each consisting of two wheel discs 8th , connected with a cranked fixed axle bridge. Each of the four wheel discs 8th is equipped with a structurally identical drive unit. In the axially aligned arrangement of the components of the drive system of a standard gauge chassis, as in 2 to 4 shown is every drive motor 6 on the chassis frame 1 inside the long girders via a flexible engine mount 7 attached. The transmission of the torque is carried out by an internal traction motor 6 via a constant velocity universal joint shaft 3 to an external tarpaulin gearbox 2 that with the wheel disc 8th connected is. To the components traction motor 6 from the chassis inside with the planetary gear 2 To connect on the outside of the chassis, which is the wheel disc 8th and the axle spring stump carrying the primary spring stage is hollow and allows the constant velocity universal joint shaft to pass 3 while ensuring a sufficient drive shaft length to compensate for the radial and axial offset caused by the primary suspension. To realize a large outer diameter of the inner drive motor 6 becomes the axle bridge 5 according to 4 split executed.

11
Fahrwerksrahmenchassis frame
22
Planetengetriebeplanetary gear
33
GleichlaufgelenkwelleConstant velocity joint shaft
44
Hohlachsehollow shaft
55
Achsbrückeaxlebridge
66
Fahrmotortraction motor
77
Motoraufhängungengine Mounts
88th
Radscheibewheel disc
99
Scheibenbremsedisc brake

Claims (9)

Triebfahrwerk für Niederflurfahrzeuge mit einem primärgefederten Fahrwerksrahmen (1) und Radscheiben (8), welche jeweils von einer baugleichen Antriebseinheit angetrieben werden, wobei jede Antriebseinheit einen am Fahrwerksrahmen (1) befestigten Fahrmotor (6) sowie ein Planetengetriebe (2) aufweist, die axial fluchtend zur Radachse der Radscheibe innerhalb eines Radkastens angeordnet sind, wobei der Fahrwerksrahmen Langträger aufweist, wobei jeder Fahrmotor (6) auf der Innenseite der jeweiligen Radscheibe (8) innerhalb der Langträger und jedes Planetengetriebe (2) auf der Außenseite der jeweiligen Radscheibe (8) liegt.Trolley for low-floor vehicles with a primary sprung chassis frame ( 1 ) and wheel discs ( 8th ), which are each driven by a structurally identical drive unit, each drive unit one on the chassis frame ( 1 ) fixed drive motor ( 6 ) and a planetary gear ( 2 ), which are arranged axially aligned with the wheel axis of the wheel disc within a wheel house, wherein the chassis frame has a longitudinal beam, wherein each drive motor ( 6 ) on the inside of the respective wheel disc ( 8th ) within the longitudinal beams and each planetary gear ( 2 ) on the outside of the respective wheel disc ( 8th ) lies. Triebfahrwerk nach Anspruch 1, wobei eine Gleichlaufgelenkwelle zur Übertragung des Drehmoments vom Fahrmotor (6) zu dem Planetengetriebe (2) durch einen die Radscheibe tragenden hohlen Achsstumpf geführt ist.Traction gear according to claim 1, wherein a constant velocity universal joint shaft for transmitting the torque from the traction motor ( 6 ) to the planetary gear ( 2 ) is guided by a hollow stub shaft carrying the wheel disc. Triebfahrwerk nach Anspruch 2, wobei die Gelenkwellenlänge zum Ausgleich des durch die Primärfederung verursachten radialen und axialen Versatzes ausreicht.Traction undercarriage according to claim 2, wherein the propeller shaft length for Compensation by the primary suspension caused radial and axial displacement is sufficient. Triebfahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei jeder Fahrmotor (6) über eine elastische Motoraufhängung am Fahrwerksrahmen befestigt ist.Traction gear according to one of claims 1 to 3, wherein each traction motor ( 6 ) is attached via a flexible engine mount on the chassis frame. Triebfahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Radscheiben (8) einer Achse über eine feststehende Achsbrücke (5) verbunden sind. Traction gear according to one of claims 1 to 4, wherein the wheel discs ( 8th ) of an axle via a stationary axle bridge ( 5 ) are connected. Triebfahrwerk nach Anspruch 5, wobei die Achsbrücke (5) zur Realisierung eines großen Außendurchmessers der Fahrmotoren (6) geteilt ausgeführt ist.Triebfahrwerk according to claim 5, wherein the axle bridge ( 5 ) for the realization of a large outer diameter of the traction motors ( 6 ) is executed shared. Triebfahrwerk nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Achsbrücke (5) gekröpft ist.Traction undercarriage according to one of claims 5 or 6, wherein the axle bridge ( 5 ) is cranked. Triebfahrwerk nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der Fahrwerksrahmen sich über Primärfederelemente auf der Achsbrücke (5) abstützt.Triebfahrwerk according to one of claims 5 to 7, wherein the chassis frame via primary spring elements on the Achsbrücke ( 5 ) is supported. Triebfahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Triebfahrwerk vier Radscheiben (8) aufweist.Traction mechanism according to one of claims 1 to 8, wherein the drive gear four wheel discs ( 8th ) having.
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