DE2841769A1

DE2841769A1 - Tilting suspension for rail guided vehicle - has angled struts on bogies causing carriage body to lean towards centre of curve

Info

Publication number: DE2841769A1
Application number: DE19782841769
Authority: DE
Inventors: Helmut Bertelsbeck
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1978-09-26
Filing date: 1978-09-26
Publication date: 1980-04-03

Abstract

The suspension for a rail vehicle has the bogeys at each end pivoted about vertical bearings in such a way that the carriage tilts into the corner by a controlled amount. This provides added cornering stability, with a control to ensure that each bogey turns by the same amount. The system provides cornering stability on tramways where the track cannot be tilted. Each bogey is turned by half the angle required for the curve, while angled suspension struts control the lateral force on the suspesion.

Description

Spurgebundenes Fahrzeug mit neigbarem FahrzeugaufbauTrack-bound vehicle with a tiltable vehicle body

Die Erfindung betrifft ein spurgebundenes Fahrzeug mit neigbarem Fahrzeugaufbau nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Unter spurgebundenem Fahrzeug sollen hier nicht nur schienengebundene Fahrzeuge sondern auch spurgebunden einsetzbare straßengängige Fahrzeuge verstanden sein.The invention relates to a track-bound vehicle with a tiltable vehicle body according to the preamble of claim 1. Under track-bound vehicles are not intended here only rail-bound vehicles but also track-bound road vehicles Vehicles must be understood.

Bei spurgebundenen Fahrzeugen des öffentlichen Personenverkehrs richtet sich die maximal zulässige C1eschwindigkeit in Kurven nach dem Kurvenradius sowie nach der für die Fahrgäste höchstens zumutbaren Querbeschleunigung, die etwa 10 t der Erdbeschleunigung entspricht.In the case of track-bound vehicles used in public transport, it is aimed the maximum permissible C1 speed in curves according to the curve radius and according to the maximum transverse acceleration that is reasonable for the passengers, which is around 10 t corresponds to the acceleration due to gravity.

Mittels überhöhter Kurven kann die auf die Fahrgäste einwirkende Querbeschleunigung abgebaut und dementsprechend eine höhere Fahrgeschwindigkeit zugelassen werden.The transverse acceleration acting on the passengers can be reduced by means of excessive curves dismantled and accordingly a higher driving speed allowed.

Jedoch ist eine Kurvenüberhöhung nicht immer möglich, insbesondere nicht bei Straßenbahnen, bei denen die Schienen in einer vom Individualverkehr mitbenutzten Straßenoberfläche eingelassen sind. Auch im tXberschneidungsbereich von Weichen kann die gekrümmt abzweigende Fahrbahn praktisch nicht überhöht werden, weil die geradeaus abzweigende Fahrbahn keine Querneigung haben darf.However, curve superelevation is not always possible, especially not in the case of trams, where the rails are shared by private transport Road surface are let in. It can also be curved in the intersection area of points branching road are practically not elevated because the branching straight ahead The roadway must not have a transverse slope.

Außer einer Querneigung der Fahrbahn im Kurvenbereich besteht auch noch eine weitere Möglichkeit, die auf die Fahrgäste einwirkende Querbeschleunigung abzubauen, darin, lediglich den Fahrzeugaufbau gegenüber den Fahrzeugachsen im Kurvenbereich zum Kurveninnern hin zu neigen.In addition to a transverse slope of the road in the curve area, there is also Another possibility, the lateral acceleration acting on the passengers to dismantle, in that only the vehicle structure opposite the vehicle axles in the curve area to incline towards the inside of the curve.

Bekanntgewordene Versuche in dieser Richtung laufen dar -auf hinaus, daß während der Fahrt die auftretende Querbeschleunigung laufend gemessen und daß auf pneumatische Weise bei wachsender Querkraft die Wpnaufbauten entsprechend stark zur Kurveninnenseite hin geneigt werden.Attempts in this direction that have become known amount to that the lateral acceleration that occurs while driving is continuously measured and that in a pneumatic way with increasing lateral force the Wpnaufbauten correspondingly strong be inclined towards the inside of the curve.

Nachteilig daran ist, daß die Betätigung der Querneigung sehr kompliziert ist und daß sich die Querneigung aufgrund bisher noch nicht beherrschter Totzeiten im entsprechenden Meß- und Regelsystem zeitlich phasenverschoben gegenüber dem Auftreten von Querkräften einstellte.The disadvantage of this is that the operation of the transverse inclination is very complicated is and that the bank is due to dead times not yet controlled in the corresponding measurement and control system, temporally out of phase with the occurrence adjusted by lateral forces.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung anzugeben, bei der die Betätigung der Querneigung robust und einfach ist und bei der keine Zeiterzögerungen zwischen Querkraft und Querneigung auftreten.The object of the invention is to provide an arrangement in which the Operating the cross slope is robust and simple and with no time delays occur between lateral force and lateral inclination.

Diese Aufgal,e wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Eine entsprechende Ankopplung des Fahrzeugaufbaus an der schwenkbaren Achse kann durch geneigte Drehkranzsegmente oder durch geneigte Federbeine realisiert werden.This Aufgal, e is according to the invention by the characterizing features solved by claim 1. A corresponding coupling of the vehicle body to the pivotable axis can be by inclined turntable segments or by inclined struts will be realized.

Die Erfindung ist anhand zweier in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele nachfolgend noch kurz erläutert; dabei zeigen: Fig. 1 die Draufsicht auf ein mit zwei Drehgestellen versehenes Schienenfahrzeug beim Durchfahren einer Weiche, Fig. 2 ein Drehgestell eines Schienenfahrzeugs nach Fig. 1 in Draufsicht, Fig. 3 die untere stirnseitige Endpartie eines Fahrzeuges nach Fig. 1 in Seitenansicht und Fig. 4 die hintere Endpartie eines straßengängigen spurgebunden einsetzbaren Omnibusses mit selbsttätiger Betätigung der Querneigung nach der Erfindung.The invention is based on two exemplary embodiments shown in the drawings briefly explained below; 1 shows the plan view of a with Rail vehicle equipped with two bogies when driving through a switch, Fig. 2 shows a bogie of a rail vehicle according to FIG. 1 in plan view, FIG. 3 shows the lower frontal end portion of a vehicle according to FIG. 1 in side view and 4 shows the rear end section of a road-going, track-bound omnibus with automatic actuation of the transverse slope according to the invention.

Day in Fig. 1 dargestellte Fahrzeug 1 verkehrt auf Schienen 7; es durchfährt gerade eine Weiche in der abzweigenden Richtung. Innerhalb des Überschneidungsbereiches der Schienen können die Schienenköpfe nicht zum Kurveninnern hin geneigt sein; zumindest innerhalb dieses Überschneidungsbereiches müssen mit Rücksicht auf die andere Fahrspur die Schienenköpfe höhengleich angeordnet sein. Der Fahrzeugaufbau 2 stützt sich an zwei Drehgestellen 4 mit jeweils zwei Fahrzeugachsen 3 ab, die um die Schwenkachse 10 schwenkbar relativ zur Fahrzeuglängsachse 11 gelagert aber im iibrigen fest relativ zum Fahrzeugaufbau gehaltert sind. Beim Durchfahren von Kurven verschwenken sich die Drehgestelle 4 und mit ihnen die Fahrzeugachsen 3 um einen Winkel d relativ zur Fahrzeuglängsachse, welcher von der Kurvenkrümmung abhängig ist. Diese Relativverschwenkung wird gemäß der Erfindung ausgenützt, um eine Querneigung des Fahrzeugaufbaues zum Kurveninnern hin in Richtung des Pfeiles 9 herbeizuführen. Das Drehgestell weist einen Drehgestellrahmen 6 auf, in dem die Fahrzeugräder 5 und die Fahrzeugachsen 3 gelagert sind.Day vehicle 1 shown in FIG. 1 runs on rails 7; it is currently driving through a switch in the branching off direction. Within the overlap area of the rails, the rail heads cannot be inclined towards the inside of the curve; at least within this overlap area must take into account the other lane the rail heads be arranged at the same height. The vehicle body 2 is supported on two bogies 4, each with two vehicle axles 3, around the pivot axis 10 mounted pivotably relative to the longitudinal axis 11 of the vehicle but in the rest are held firmly relative to the vehicle body. When driving through curves The bogies 4 and with them the vehicle axles 3 pivot about one Angle d relative to the longitudinal axis of the vehicle, which depends on the curvature of the curve is. According to the invention, this relative pivoting is used to create a transverse inclination of the vehicle body towards the inside of the curve in the direction of arrow 9. The bogie has a bogie frame 6 in which the vehicle wheels 5 and the vehicle axles 3 are mounted.

Das Drehgestell nimmt die Schraubenfedern 12 zur Abfederung des Fahrzeugaufbaues auf, die in unteren und oberen Federlagern in konstanter vertikaler Relativlage zum Drehgestell gehaltert sind. Das obere Federlager ist vertikalbeweglich an einer Schwinge 15 befestigt, die ihrerseits an einem Schwingenhalter 16 am Drehgestellrahmen befestigt ist. Auf der Oberseite der Schwinge befindet sich ein Gleitschuh 14, der mit der Gleitfläche eines Drehkranzsegmentes 18 zusammenarbeitet, welches an der llnterseite des Fahrzeugaufbaus 2 angeordnet ist. Die Schwingen der beiden gegenüberliegenden Fahrzeugseiten sind untereinander über einen Torsionsstab 17 miteinander verbunden, der als Querstabilisator wirkt.The bogie takes the coil springs 12 for cushioning the vehicle body on, the lower and upper spring bearings in a constant vertical relative position are mounted on the bogie. The upper spring bearing is vertically movable on one Swing arm 15 attached, which in turn is attached to a swing arm holder 16 on the bogie frame is attached. On the top of the rocker is a sliding shoe 14, the cooperates with the sliding surface of a turntable segment 18, which on the llnterseite of the vehicle body 2 is arranged. The wings of the two opposite The sides of the vehicle are connected to one another via a torsion bar 17, which acts as a stabilizer.

Um die gewünschte ins Kurveninnere gerichtete Querneigung des Fahrzeugaufbaues von einer Schwenkbewegung des Drehgestelles ableiten zu können, ist die Ebene 20 des Drehkranzsegmentes um eine horizontale Fahrzeugquerlinie zur nächstgelegenen Fahrzeugstirnseite 19 hin abfallend geneigt. Bei einer Relativverschwenkung des in Fig. 3 dargestellten Drehgestelles mit der rechten Seite nach vorn und mit der linken Seite nach hinten gegenüber dem Fahrzeugaufbau neigt sich dieser in Querrichtung auf den Betrachter zu. Bei einer Verschwenkung des Drehgestelles in der entgegengesetzten Richtung wird eine Querneigung des Fahrzeugaufbaus in der anderen Richtung bewirkt.About the desired transverse inclination of the vehicle body into the inside of the curve Level 20 is to be able to derive from a pivoting movement of the bogie of the slewing ring segment around a horizontal vehicle transverse line to the nearest one Vehicle front side 19 sloping downwards. With a relative pivoting of the in Fig. 3 shown bogie with the right side front and with the left side to the rear opposite the vehicle body, the latter is inclined in the transverse direction towards the viewer. When the bogie swivels in the opposite direction, there will be a transverse inclination of the vehicle body in the causes other direction.

Die Fig. 4 zeigt als Fahrzeug 21 einen Omnibus mit einem Fahrzeugaufbau 22, der sich hinten auf einer Fahrzeugachse 23 abstützt, die um eine mittig liegende vertikale Schwenkachse 29 schwenkbar ist. An der Fahrzeugachse sind Federträger 24 angeordnet, an denen über Gelenke 28 Federbeine 27 angreifen, die ihrerseits gelenkig am Fahrzeugaufbau befestigt sind. An den Federträgern sind ausserdem Querführungsrollen 26 vor und hinter dem Fahrzeugrad 25 angeordnet, die mit ihrer vertikalen Abrollfläche die Außenkontur des Fahrzeuges seitlich etwas überragen und mit entsprechenden Querführungsstegen an der trogartigen Fahrbahn zusammenarbeiten. Über die Querführungsrollen wird der Achse 23 von dem Querführungssteg ein bestimmter Schwenkzustand relativ zur Fahrzeuglängsachse aufgeprägt. Die Federbeine sind untereinander zwar in etwa parallel angeordnet; sie sind jedoch bezüglich einer durch den unteren Anlenkpunkt der Federbeine gelegten vertikalen Fahrzeugquerebene 30 zur nächstliegenden Fahrzeugstirnseite 31 hin geneigt eingebaut. Aufgrund dieser schrägen Einbaulage der Federbeine ergibt sich der gleiche Effekt wie bei dem bereits geschilderten Schienenfahrzeug: Bei Verschwenkung der hinteren Fahrzeugachse 23 im Uhrzeigersinn mit dem vornliegenden Hinterrad nach links - Linkskurve bezüglich der angegebenen Fahrtrichtung -, stellen sich die rechtsseitig im Fahrzeug eingebauten Federbeine steiler und die linksseitigen flacher, so daß der Fahrzeugaufbau ins Kurveninnere, d. h. vom Betrachter weg quergeneigt wird. Bei hinteren Fahrzeugachsen der geschilderten Art mit Zwillingsbereifung entfällt auf die Hinterachse der größte Teil der Wagenlast, so daß es als ausreichend erscheint, wenn ein Querneigungsantrieb ausschließlich von der dargestellten Hinterachse abgeleitet ist.4 shows as vehicle 21 an omnibus with a vehicle body 22, which is supported at the rear on a vehicle axle 23 that is centered around a vertical pivot axis 29 is pivotable. There are spring supports on the vehicle axle 24 arranged, on which joints 28 attack struts 27, which in turn are articulated to the vehicle body. There are also transverse guide rollers on the spring supports 26 arranged in front of and behind the vehicle wheel 25, with its vertical rolling surface the outer contour of the vehicle protrudes a little laterally and with corresponding transverse guide webs work together on the trough-like roadway. The Axis 23 of the transverse guide web a certain pivoting state relative to the vehicle longitudinal axis imprinted. The struts are arranged approximately parallel to one another; however, they are placed through the lower pivot point of the struts vertical vehicle transverse plane 30 inclined towards the nearest vehicle front side 31 built-in. Because of this inclined installation position of the struts, the result is the same Effect as with the rail vehicle already described: When swiveling the rear vehicle axle 23 clockwise with the front rear wheel left - left curve with respect to the specified direction of travel - represent those on the right built into the vehicle Struts steeper and the left-sided flatter, so that the vehicle body into the curve interior, d. H. inclined sideways away from the viewer will. In the case of rear vehicle axles of the type described with twin tires, this is not applicable on the rear axle most of the wagon load, so that it appears to be sufficient if a transverse slope drive is derived exclusively from the rear axle shown is.

Die Vorteile der Erfindung liegen darin, daß der Querneigungsantrieb besonders einfach, robust und betriebssicher ist und daß zwischen Kurvenfahrt und abgeleiteter Querneigung des Fahrzeugaufbaus keine zeitlichen Verzögerungen liegen.The advantages of the invention are that the bank drive is particularly simple, robust and reliable and that between cornering and derived lateral inclination of the vehicle body, there are no time delays.

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Claims

Claims Kl track-bound vehicle with vehicle axle opposite the vehicle body is pivotable about a vertical axis and in which the vehicle body can be inclined towards the inside of the curve when driving around a curve, so that it is not possible to i c h n e t that the pivotable axle (3, 23) is connected to the vehicle body (2, 22) is coupled so that the body inclination (9) is caused by the relative pivoting (& ) the axis (3, 23) is derived relative to the vehicle longitudinal axis (11).

2. Vehicle according to claim 1 with several sides in the vehicle and substantially parallel to each other arranged the vehicle body on the pivotable Axle-supporting spring brackets or the like, which are not shown that the struts (27) from a vertical through the lower pivot point (28) of the strut (27) laid vehicle transverse plane (30) out to the nearest Vehicle front side (31) are arranged inclined towards.

3. Vehicle according to claim 1 with several sides in the vehicle and substantially vertically arranged coil springs, which with their upper and lower ends in horizontal direction by means of spring bearings in a constant relative position to one of the two from vehicle body and swivel axis selected the springs receiving parts of the vehicle are guided, as well as with essentially flat slewing ring segments or the like on the other part of the vehicle, which are fitted with sliding blocks or the like. Working together on the spring bearings, d a -d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the turntable segments (18) and the sliding surface of the sliding shoes (14) in a horizontal plane around a vehicle transverse line to the nearest one Vehicle front side (19) extending towards inclined plane (20) (Fig. 2 and 3).