DE2910392A1

DE2910392A1 - Railway vehicle or tram bogie mounting - has mitre gears inside individually driven wheels on rocker arms

Info

Publication number: DE2910392A1
Application number: DE19792910392
Authority: DE
Inventors: Gerhard Korn
Original assignee: Thyssen Industrie AG
Current assignee: ThyssenKrupp Technologies AG
Priority date: 1979-03-16
Filing date: 1979-03-16
Publication date: 1980-09-25

Abstract

The wheels of the tram are individually driven. They are mounted in resiliently supported rocker arms which can move vertically. The rocker arms are accommodated in the bogies supporting the body of the tram. A mitre gear unit (5, 5a) is mounted on the inside of each wheel (4) on on the rocker arm (2). The gear drive shaft (6) lies parallel to the rocker plane, and is connected to the drive motor, which can be also sited on the rocker arm and flanged onto the gear. This permits individual wheel drive and suspension.

Description

Drehgestell für Schienenfahrzeuge, insbesondere Bogie for rail vehicles, in particular

für Straßenbahnen o.dgl. for trams or the like.

Die Erfindung betrifft ein Drehgestell für Schienenfahrzeuge, insbesondere für Straßenbahnen o.dgl., in dem der Fahrzeugantrieb angeordnet ist. Es ist bekannt, die Achsen eines Drehgestells für Schienenfahrzeuge wie Straßenbahnen o.dgl. mit einem in Fahrtrichtung liegenden Antriebsmotor über je ein an dessen Stirnseiten angeordnetes Winkelgetriebe und über je eine die Radachse mit Spiel umgebende Hohlwelle und entsprechende Anschlußkupplungen anzutreiben.The invention relates to a bogie for rail vehicles, in particular For trams or the like. In which the vehicle drive is arranged. It is known, the axes of a bogie for rail vehicles such as trams or the like. with a drive motor located in the direction of travel via one on each of its end faces arranged angular gear and a hollow shaft surrounding the wheel axle with play and to drive corresponding connection couplings.

Bei dieser Bauweise gleichen die über die starre Achse miteinander fest verbundenen Laufräder selbst durch die kegelartige Neigung ihres Radkranzes bei Kurvenfahrten die verschiedenen Weglängen aus. Dieser Weglängen-Ausgleich ist mit einer mehr oder weniger großen Gleitreibung, mit Spurkranz- bzw. Bandagen-Verschleiß und u.U. unliebsamen Quietschgeräuschen verbunden.In this design, the same over the rigid axle with each other firmly connected wheels themselves due to the cone-like inclination of their wheel rim when cornering, select the different path lengths. This path length compensation is with a more or less high sliding friction, with wheel flange or drum wear and possibly unpleasant squeaking noises.

Um diese Mißstände zu beseitigen, hat man bereits, anstelle von durchgehenden starren Achsen zwischen den Rädern, diese auf Halbachsen angeordnet, die jeweils in einer Schwinge oder in einem Pendelrahmen gelagert sind, wo sie entweder einzeln oder seitenweise angetrieben werden.In order to remedy these abuses, one already has, instead of continuous rigid axles between the wheels, these arranged on semi-axles, each are stored in a swing arm or in a pendulum frame, where they are either individually or driven page by page.

Bei der Konstruktion derartiger Drehgestelle treten häufig Schwierigkeiten bei der Unterbringung und dem Anschluß der Antriebsmotoren in den Drehgestellen bzw.Difficulties often arise in the construction of such bogies when accommodating and connecting the drive motors in the bogies respectively.

an den Schwingen auf, die jeweils Teile eines Drehgesteller sind (Halbdrehgestelle). Die Motoren wurden bisher fast ausschließlich in der Weise angeordnet, daß die Motorenwelle senkrecht zur Fahrtrichtung liegt, wobei entweder ein Elektro-Antriebsmotor über eine Kette von Stirnradgetrieben zwei Räder antreibt oder zwei nebeneinanderliegende Motoren über je eine Stirnradgetriebe-Kette je ein Rad antreiben.on the swing arms, which are each part of a bogie (half bogies). The motors have so far been arranged almost exclusively in such a way that the motor shaft perpendicular to the direction of travel, with either an electric drive motor over a chain of spur gears drives two wheels or two adjacent ones Motors each drive one wheel via a spur gear chain.

Die Anordnung von Stirnradgetriebe-Netten, die außerhalb des Drehgestelles liegen, ist vom Aufwand an Bauelementen und vom Raumbedarf her sehr ungünstig, sie erfordert, mit Rücksicht auf die Zahneingriffe, eine starre Lagerung der angetriebenen Räder im (Halb-)Drehgestell, wobei dieses als Ganzes gegenüber dem Wagenkasten abgefedert sein muß. Infolge der großen nicht abgefederten Masse ist der Lauf solcher Fahrzeuge wenig zufriedenstellend.The arrangement of spur gear nets outside the bogie lie is very unfavorable in terms of the cost of components and space requirements, they requires a rigid mounting of the driven ones, taking into account the meshing of the teeth Wheels in the (half) bogie, which is sprung as a whole in relation to the car body have to be. As a result of the large unsuspended mass, the run of such vehicles is not very satisfactory.

Andererseits ist es bekannt, bei gezogenen, nicht angetriebenen Drehgestellen (Laufdrehgestellen) von Schienenfahrzeugen die Laufräder in Schwingen zu lagern, die in Radebene vertikal schwingen können und gegenüber dem Drehgestell-Mittelteil gefedert abgestützt sind.On the other hand, it is known for drawn, non-driven bogies (Running bogies) of rail vehicles to store the running wheels in swing arms, which can swing vertically in the wheel plane and opposite the center section of the bogie are sprung supported.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der obengenannten Drehgestell-Bauarten und ihre Antriebe zu beseitigen und ein Drehgestell zu schaffen, dessen Räder einzeln angetrieben und gefedert sein können.The invention is based on the disadvantages of the above Eliminate bogie types and their drives and create a bogie, whose wheels can be individually driven and sprung.

Sie geht aus von einem Drehgestell für Schienenfahrzeuge, bei dem die Räder einzeln angetrieben und in vertikal beweglich gelagerten sowie federnd abgestützten Schwingen, Pendelrahmen o.dgl. gelagert sind, und besteht darin, daß auf der Innenseite jedes Rades an der Schwinge o.dgl. ein Wiükelgetriebe angeordnet ist, dessen Antriebswelle parallel zur Schwingebene liegt und mit dem Antriebsiotor verbunden ist.It is based on a bogie for rail vehicles in which the wheels are individually driven and mounted in a vertically movable and resilient manner supported swing, pendulum frame or the like. are stored, and exists in this, that on the inside of each wheel on the rocker or the like. arranged a rolling gear whose drive shaft is parallel to the plane of oscillation and with the drive motor connected is.

Wenn bei einer derartigen Ausbildung des Drehgestells der Antriebsmotor unabhangig von der Schwinge an dem Drehgestell befestigt ist, versteht sich von selbst, daß als Verbindung zwischen Antriebsmotor und Widkelgetriebe eine Kardanwelle angeordnet ist, damit Sehwingbewegungen des jeweiligen angetriebenen Rades bzw. der Schwinge nicht auf den Antriebsmotor iibertragen werden.If, with such a design of the bogie, the drive motor is attached to the bogie independently of the rocker arm, of course even that a cardan shaft is used as the connection between the drive motor and Widkel gear is arranged so that visual oscillations of the respective driven wheel or the swing arm cannot be transferred to the drive motor.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Antriebsmotor ebenfalls an der Schwinge o.dgl. angeordnet und an das Winkelgetriebe angeflanscht ist. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß zwischen Antriebsmotor und Winkelgetriebe eine Kardanwelle nicht erforderlxch ist, da der Antriebsmotor die Schwlngbewegungen des angetriebenen Rades bzw. der dieses Rad tragenden Schwinge ungehindert mitmacht.In an embodiment of the invention it is provided that the drive motor also on the swing arm or the like. arranged and flanged to the angular gear is. This training has the advantage that between the drive motor and angular gear a cardan shaft is not required because the drive motor does the oscillating movements of the driven wheel or the rocker bearing this wheel participates unhindered.

In manchen Fällen ist es von Vorteil, zwischen dem Winkelgetriebe und dem anzutreibenden Rad noch ein Stirnradgetriebe anzuordnen, durch das nicht nur das erforderliche Ubersetzungsverhältnis vom Motor zum angetriebenen Rad einfacher bestimbar ist, sondern darüber hinaus dazu beiträgt, daß der gesamte Antrieb gegen Schwingungsheanspruchungen unempfindlicher ist In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Antriebsmotor mit zwei Abtriebswellen versehen, am Drehgestell-Mittelteil angeordnet und mit den Antriebswellen der Zinkelgetriebe einer Seite mittels Kardanwellen über Kupplungen verbunden ist. Auf diese Weise wird der Vorteil erreicht, daß die beiden Räder einer Fahrzeugseite von einem gemeinsamen iMbtor angetrieben werden und doch die freie Beweglichkeit dieser beiden Räder gegeben ist. In Ausgestaltung dieser letztgenannten Ausbildung des Drehgestells mit Einzelantrieb der Räder ist vorgesehen, daß der Antriebsmotor als Hohlwellenmotor ausgebildet ist, dessen Welle auf der einen Seite mit einem Sperrdifferential verbunden ist, wobei die eine abtreibende Welle des letzteren mit der Getriebeantriebswelle des einen Rades und die andere abtreibende Welle, durch die Motorhohlwelle hindurch, mit der Getriebeantriebswelle des anderen Rades über 3e eine Kardanwelle mit zwischengeschalteten Kupplungen verbunden ist.In some cases it is advantageous to switch between the angular gear and to arrange a spur gear for the wheel to be driven, through which not only the required transmission ratio from the motor to the driven wheel is easier can be determined, but also contributes to the fact that the entire drive against Vibration stress is less sensitive in a further embodiment of the invention it is provided that the drive motor is provided with two output shafts on the bogie middle part arranged and with the drive shafts of the zinc gears on one side by means of cardan shafts is connected via couplings. In this way, the advantage is achieved that the both wheels on one side of the vehicle are driven by a common iMbtor and but the free mobility of these two wheels is given. In the design of this The latter design of the bogie with individual drive of the wheels is provided, that the drive motor is designed as a hollow shaft motor whose shaft on the one side is connected to a limited slip differential, one side being driven Shaft of the latter with the transmission drive shaft of one wheel and the other output shaft, through the motor hollow shaft, with the gear drive shaft of the other wheel connected via 3e a cardan shaft with interposed clutches is.

Eine andere Ausführungsform des Antriebes der mit Abstand hintereinander angeordneten Räder einer Seite des Fahrgestells besteht darin1 daß im Gehäuse des Antriebsmotors in an sich bekannter Weise zwei voneinander unabhängige Läufer angeordnet sind, von denen jeder über eine Kardanwelle und Kupplungen mit einer Getriebeantriebswelle jeweils eines Rades verbunden ist.Another embodiment of the drive at a distance one behind the other arranged wheels on one side of the chassis is that in the housing of the Drive motor arranged in a known manner two independent rotors are each of which has a cardan shaft and clutches with a transmission input shaft each of a wheel is connected.

Bei dem erfindungsgemäßen Drehgestell wird nicht nur eine gute Anpassung der angetriebenen Räder an die Schienen, insbesondere in den Kurven,erreicht, sondern ein wesentlicher Vorteil besteht darin, daß wegen des Wegfalls der durchgehenden Achsen die Antriebsaggregate als Einzelantriebe oder als Halb-Drehgestellantriebe für sich kompakt hergestellt und für Drehgestelle mit jedem gewünschten Radstand und jede Spurweite Verwendung finden können.In the case of the bogie according to the invention, not only is a good adaptation of the driven wheels to the rails, especially in the curves, but rather A major advantage is that because of the omission of the continuous Axles the drive units as individual drives or as half-bogie drives made compact for themselves and for bogies with any desired wheelbase and every gauge can be used.

Darüber hinaus ergibt sich der Vorteil, daß ein Ausbauen der Antriebsaggregate ohne Anheben des Wagens und ohne Abpressen der Räder sowie eine Demontage der Räder zum Zwecke des Bandagenwechsels ohne Abpreßarbeiten möglich sind.In addition, there is the advantage that the drive units can be removed without lifting the trolley and without pressing off the wheels and dismantling the wheels are possible for the purpose of changing the drum without pressing.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Sie zeigt in schematischer Darstellung im Horizontalschnitt oberhalb des Drehgestells In Fig. 1 ein mit Schwingen versehenes Drehgestell mit Einzelantrieb der Laufräder, in Fig. 2 ein ebenfalls mit Schwingen versehenes Drehgestell mit Gruppenantrieb der Räder einer Seite.Some exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. It shows a schematic representation in horizontal section above the bogie In 1 shows a bogie provided with swing arms with individual drive of the running wheels, in Fig. 2 a bogie also provided with rockers with group drive of the wheels on one side.

In Fig. 1 bezeichnet 1 das Drehgestellmittelteil, an dem vier Schwingen 2 angeordnet sind, die um Gelenke 3 in Radebene schwingen können und an dem Drehgestellmittelteil 1 gefedert abgestützt sind. In den Schwingen 2 sind die Räder 4 gelagert. An den Schwingen 2 ist je Rad 4 ein Winkelgetriebe (Kegelradgetriebe) 5,5a angeordnet, an deren parallel zur Schwingebene liegenden Antriebswellen 6 die Antriebsmotoren 7 angeflanscht sind. Auf der rechten Seite der Fig. 1 sind die Tellerräder 8 der Winkelgetriebe 5 unmittelbar auf die Achsen der Räder 4 aufgesetzt. Auf der linken Seite der Figur treibt das Tellerrad 8a jedes Winkelgetriebes 5a noch ein Stirnradgetriebe 9 an, dessen Abtriebsrad lo auf die Achse des betreffenden Rades 4 aufgesetzt ist. Mit 11 sind Bremsscheiben bezeichnet, die auf der rechten Seite der Fig. 1 auf der Außenseite der Achse jedes Rades 4 befestigt sind, während auf der linken Seite der Fig. 1 die Bremsscheiben lla innerhalb des Drehgestells jeweils auf die Welle des Tellerrades 8a aufgesetzt sind.In Fig. 1, 1 denotes the bogie middle part on which four rockers 2 are arranged, which can swing around joints 3 in the wheel plane and on the bogie middle part 1 are spring supported. The wheels 4 are mounted in the rocker arms 2. To the Swing 2, an angular gear (bevel gear) 5.5a is arranged for each wheel 4, on their drive shafts 6 lying parallel to the oscillation plane, the drive motors 7 are flanged. On the right side of Fig. 1, the ring gears 8 are the Angular gear 5 placed directly on the axles of the wheels 4. On the left On the side of the figure, the ring gear 8a of each angular gear 5a also drives a spur gear 9, whose output gear lo is placed on the axle of the wheel 4 in question. With 11 brake discs are designated on the right side of Fig. 1 on the Outside the axle of each wheel 4 are fixed, while on the left 1 the brake disks lla within the bogie each on the shaft of the ring gear 8a are placed.

In Fig. 2, in der die Teile, die mit den entsprechenden Teilen der Fig. 1 im wesentlichen übereinstimmen, mit den gleichen Bezugszahlen versehen sind, werden die Räder 4 jeder Seite von einem gemeinsamen Antriebsmotor 12 bzw. 12a angetrieben. Beide Antriebsmotoren sind an dem Drehgestellmittelteil 1 befestigt und mit den Antriebswellen 6 der Winkelgetriebe 5 bzw. 5a über Kardanwellen 13 und Kupplungen 14 verbunden. Der Antriebsmotor 12 der linken Seite ist als Hohlwellenmotor ausgebildet. Seine hohle Antriebswelle 15 trägt an einem Ende das Sperrdifferential 16, dessen abtreibende Welle 17 über die Kupplungen 14 und die Kardanwelle 13 mit dem einen Winkelgetriebe 5a (unten) und dessen abtreibende Welle 17a durch die Antriebswelle 15 hindurchgeführt und über Kupplungen 14 und Kardanwelle 13 mit dem anderen Winkelgetriebe 5a (oben) verbunden ist. Der Motor 12a der rechten Seite dieser Figur ist mit zwei Läufern 18 ausgerüstet, die unabhängig voneinander sind, wobei jeder Läufer 18 über Kupplungen 14 und eine Kardanwelle 13 mit je einem Winkelgetriebe 5 verbunden ist.In Fig. 2, in which the parts associated with the corresponding parts of the Fig. 1 essentially match, are provided with the same reference numerals, the wheels 4 on each side are driven by a common drive motor 12 or 12a. Both drive motors are attached to the bogie middle part 1 and with the Drive shafts 6 of angular gears 5 and 5a via cardan shafts 13 and couplings 14 connected. The drive motor 12 on the left is designed as a hollow shaft motor. His hollow drive shaft 15 carries the limited slip differential at one end 16, the output shaft 17 of which via the couplings 14 and the cardan shaft 13 the one angular gear 5a (below) and its output shaft 17a through the drive shaft 15 passed through and via couplings 14 and cardan shaft 13 with the other angular gear 5a (above) is connected. The motor 12a on the right of this figure is two Runners 18 equipped, which are independent of each other, with each runner 18 over Couplings 14 and a cardan shaft 13 are each connected to an angular gear 5.

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Claims

Claims: 1. Bogie for rail vehicles, in particular for trams or the like in which the wheels are individually driven and in vertical movably mounted and resiliently supported swing or the like. are stored characterized in that on the inside of each wheel (4) on the rocker or the like. (2) an angular gear (5 or 5a) is arranged, the drive shaft (6) of which is parallel to the oscillation plane and is connected to the drive motor (7,12,12a).

2. Bogie according to claim 1, characterized in that the drive motor (7) also arranged on the rocker arm (2) and flanged to the angular gear (5,5a) is.

3. Bogie according to claim 1 or 2, characterized in sec. that between the angular gear (5,5au and the wheel to be driven (4) a spur gear (9) is arranged.

4. Bogie according to claim 1 or 3, characterized in that the drive motor - (12) provided with two output shafts (15, 17a) on the middle part of the bogie (1) arranged and with the drive shafts (6) of the angular gear (5a) on one side is connected by means of cardan shafts (13) via couplings (14).

5. Bogie according to claim 1 and 4, characterized in that the drive motor (12> is designed as a hollow shaft motor, its hollow shaft (15) is connected on one side to a limited slip differential (16), the an output shaft (17) of the latter with the transmission drive shaft (6) of the one of the two wheels (4> and the other driven shaft (17au through the hollow Shaft (15) through, with the other gearbox drive shaft (6) a cardan shaft (13) and couplings (14) are connected.

6. Bogie according to claim 1 and 4, characterized in that in the housing of the drive motor (12a) two from each other in a manner known per se independent rotors (18) are arranged, each of which via a cardan shaft (13) and clutches (14) with a transmission drive shaft (6) each with a wheel (4) connected is.