DE3206761A1

DE3206761A1 - Gelenkfahrzeug

Info

Publication number: DE3206761A1
Application number: DE19823206761
Authority: DE
Inventors: Heinz W. Winnipeg Manitoba Becker; Dennis P. Napanee Ontario Chadwick; Fred S. Whitfield
Original assignee: Urban Transportation Development Corpltd; Urban Transportation Development Corp Ltd Toronto Ontario; Urban Transportation Development Corp Ltd
Current assignee: UTDC Inc
Priority date: 1981-02-26
Filing date: 1982-02-25
Publication date: 1982-10-28
Also published as: SE8201192L; MY8600418A; HK3386A; SG83585G; SE453274B; GB2093781B; GB2093781A

Description

/-\ i^ ·*■■ r· r~? r^- -Λ

J ί. J O ; U I

- 6-

Gelenkfahrzeug

Die Erfindung betrifft ein' Gelenkfahrzeug, insbesondere ein solches, mit welchem Fahrgäste transportiert werden können, beispielsweise ein Gelenkstraßenfahrzeug.

Es ist bekannt, daß ein Gelenkfahrzeug einen engeren Kurvenradius durchfahren kann als ein Fahrzeug mit gleicher Länge und unbeweglichem Fahrzeugaufbau. In herkömmlicher Weise sind die Gelenkfahrzeuge in der Mitte gelenkig ausgebildet, so daß die Vorder- und Hinterräder des Fahrzeugs gleiche Kurvenradien durchfahren.

Bei derartigen Gelenkfahrzeugen ist es erwünscht, daß die beiden Fahrzeugteile so aneinander angelenkt sind, daß die Fahrgäste zwischen den beiden Fahrzeugteilen hin-und hergehen können. Auf diese Weise ist es nicht notwendig, für beide Fahrzeughälften Bedienungspersonal zu haben und außerdem kann die Anzahl der Eingangs- und Ausgangstüren verringert werden. Die Verbindung zwischen den beiden Fahrzeugteilen gewinnt man in herkömmlicher Weise mit Hilfe eines Tunnelaufbaus an der Anlehkstelle, welcher den notwendigen Durchgang für die Fahrgäste schafft. Ein derartiger Tunnelaufbau ist so ausgestaltet, daß er die Bewegungen zwischen den beiden Fahrzeugteilen erlaubt bzw. mitvollzieht, wobei jedoch ständig ein ausreichender Durchgang zwischen den beiden Fahrzeughälften beibehalten wird. Das Gelenkfahrzeug muß dabei horizontale Kurven durchfahren können, wobei Lenkbewegungen um eine vertikale Achse ausgeführt werden. Ferner muß das Gelenkfahrzeug vertikale Kurven, d.h. Fahrbahnerhöhungen und -Vertiefungen durchfahren können. Außerdem haben die beiden Fahrzeughallen häufig das Bestreben,um die Fahrzeuglängsachse Schwingungen gegeneinander auszuführen aufgrund unebener Fahrbahn oder aufgrund von Fahrbahn-

10 299 - N/R

Cj Z U O / D I _ 7 -

neigungen, wobei diese Schwingungen häufig am Beginn von Kurven auftreten. Derartige Schwingungen können zu einer seitlichen Versetzung der beiden Fahrzeughälften gegeneinander führen, was jedoch unerwünscht ist, wenn ein Durchgang zwischen den beiden Fahrzeughälften vorhanden ist. Eine derartige Versetzung wird in herkömmlicher Weise durch eine Lageranordnung vermieden, weiche die beiden Fahrzeughälften miteinander verbindet und eine Schwenkbewegung der beiden Fahrzeughälften zueinander erlaubt. Die Kräfte, welche die seitliche Verschiebung hervorrufen, werden von der Lageranordnung aufgenommen, derart, daß die beiden Fahrzeughälften fest entlang der Fahrzeuglängsachse miteinander verbunden sind. Dies erfordert jedoch einen äußerst aufwendigen und schweren Lageraufbau aufgrund der Größe der auftretenden Kräfte. Ferner ist es bei den bekannten Gelenkfahrzeugen notwendig, diesen Lageraufbau unterhalb dem Tunnelaufbau vorzusehen, weil hier noch Platz übrig ist.

Zur Verbindung der beiden Fahrzeugteile ist es üblich, einen Tunnelaufbau zu verwenden, wobei Schwierigkeiten dadurch entstehen, daß die beiden Fahrzeughälften sowohl um die vertikale als auch um die horizontale Achse Bewegungen gegeneinander ausführen, wobei jedoch ein gleichförmiger Querschnitt des Tunnels beibehalten werden soll. Darüber hinaus ist es notwendig, daß der Tunnelaufbau sicher ausgebildet ist und die Fahrgäste, welche sich im Tunnel befinden, durch die Bewegung des Aufb aus von den sich gegeneinander bewegenden Bauteilen des Tunnels nicht erfaßt werden und dabei gegen die Seitenverkleidungen geschleudert werden.

Es sind verschiedene Ausführungsformen für den Tunnelaufbau bekannt geworden. Am meisten gebräuchlich sind Faltenbälge mit Gleitplattformen. Diese Anordnung genügt jedoch nicht voll den Anforderungen, weil dieser Aufbau nicht starr ist und ein unschönes Aussehen aufweist.

<"> Λ ^₁ Λ Π Λ

JZUü / D - 8 -

Außerdem sind Tunnelaufbauten bekannt geworden, welche aus zwei Sätzen von einander überlappenden Teilen bestehen. Ein derartiger, im wesentlichen zylindrischer Aufbau erlaubt Schwenkbewegungen beim Steuern, wobei die Teile des zylindrischen Aufbaus sich überlappen, wenn das Fahrzeug eine Kurve durchfährt. Im zylindrischen Tunnelaufbau sind zwei rechteckige Tunnelglieder vorgesehen, welche gegeneinander teles kopieren und einen gekrümmten Dachverlauf aufweisen, wenn das Fahrzeug eine horizontale Kurve durchfährt. Der eine Satz der Tunnelbauteile ermöglicht eine Bewegung um die vertikale Achse und der andere Satz der Tunnelbauteile ermöglicht eine Bewegung um eine horizontale Achse. Diese bekannte Anordnung erfordert jedoch mehrere getrennte Gehäuseaufbauten, welche ungehindert gegeneinander sich verschieben können. Eine derartige Anordnung ist aufwendig und es besteht die Gefahr des Einfangens zwischen den gegeneinander sich verschiebenden Bauteilen.

Außerdem ist es erwünscht, den Tunnelaufbau zwischen den beiden Fahrzeughälften immer in einer zentralen Lage zu halten. Es sind hierzu verschiedene Gelenke bekannt geworden, mit denen eine Zentralisierung des Tunnelaufbaus erzielt werden soll. Die bekannten Zentralisierungseinrichtungen besitzen jedoch einen solchen Aufbau, daß sie unerwünschte Belastungen auf die Fahrzeugteile des Gelenkfahrzeugs ausüben.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Vermeidung der vorstehenden Nachteile ein Gelenkfahrzeug zu schaffen, bei dem der Übergang zwischen den beiden Fahrzeughälften für die Fahrgäste mit einfachen Mitteln ausreichend sicher ausgebildet ist, wobei seitliche Versetzungen des Fahrzeugs gegeneinander und eine ständig zentrale Anordnung" des Tunnelaufbaus zwischen den beiden Fahrzeughallen gewährleistet wird.

- .- 32ÜG761

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1, wobei in den Unteransprüchen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angegeben sind.

Durch die Merkmale dos Anspruchs 2 wird eine seitliche Versetzung der Fahrzeugteile gegeneinander verhindert. Dies erfolgt mit Hilfe einer Kopplungseinrichtung, die eine Drehmomentübertragungseinrichtung aufweist, welche gegenüber der horizontalen Anlenkeinrichtung einen vertikalen Abstand besitzt und eine seitliche Versetzung der beiden Fahrzeugteile gegeneinander verhindert. Hierzu ist ein erstes Gelenkteil der Drehmomentübertragungseinrichtung schwenkbar um eine vertikale Achse mit einem der beiden Fahrzeugteile verbunden und zwischen .dem Gelerikteil und den beiden Fahrzeugteilen sind zwei querliegende Gelenkstücke der Drehmomentübertragungseinrichtung vorgesehen, die um vertikale Achsen schwenkbar an den Fahrzeugteilen angelenkt sind, so daß die beiden querliegenden Gelenkstücke im wesentlichen in einer horizontalen Ebene beweglich sind. Ferner sind die beiden querliegenden Gelenkstücke am Gelenkteil an edrßn Abstand voneinander aufweisenden Stellen derart angelenkt, daß durch eine eine seitliche Versetzung der Fahrzeugteile gegeneinander bewirkende Kraft eine Schwenkbewegung des Gelenkteils verhindert wird. Durch die Merkmale der Ansprüche 3 bis 5 wird das Verhindern der seitlichen Versetzung noch unterstützt.

Es wird dabei ein Schwenkfahrzeug erzielt, dessen beiden Fahrzeughälften so miteinander verbunden sind, daß eine Bewegung um eine vertikale und eine horizontale Achse möglich ist. Die seitliche Auslenkung der beiden Fahrzeughälften gegeneinander wird verhindert durch die Drehmomentübertragungseinrichtung, welche in Dachhöhe vorgesehen ist. Diese besitzt den um eine vertikale Achse, insbesondere Schwenkzapfen, schwenkbaren Gelenkteil, der an einer der beiden Fahrzeughälften befestigt ist.

Seitliche Gelenkstücke erstrecken sich vom Gelenkteil zur anderen Fahrzeughälfte. Die beiden Gelenkstücke liegen parallel zueinander und ver- ' hindern eine Schwenkbewegung des Gelenkteils, wenn seitliche Kräfte auf eines der beiden Fahrzeugteile wirkt.

Durch die Merkmale des Anspruchs 6 wird eine erhöhte Sicherheit im Übergang zwischen den beiden Fahrzeugteilen erzielt. Hierzu ist der Tunnelaufbau am Übergang zwischen den beiden Fahrzeugteilen um eine querliegenden horizontale Achse beweglich und besitzt aufrecht stehende gekrümmte Wandteile, die paarweise an den beiden Fahrzeugteilen befestigt sind und einen Durchlaß zwischen sich freilassen. Innerhalb der gekrümmten Wandteile befinden sich aufrecht stehende Seitenwände, die durchgehende seitliche Übergangsverkleidungen zwischen beiden Fahrzeugteilen bilden. Jede Seitenwand besitzt einen stationären Wandleil und bewegliche Wandteile, die am stationären Wandteil um gegenüber der Senkrechten schräge Achsen schwenkbar befestigt sind. Die beweglichen Wandteile liegen mit ihren Kanten jeweils an den benachbarten gekrümmten Wandteilen an.

Durch die Merkmale der Unteransprüche 7 bis 9 wird die Verbesserung der Sicherheit der Fahrgäste, welche sich im Übergang zwischen den beiden Fahrzeugteilen befinden, noch erhöht.

Bei dem Tunnelaufbau mit erhöhter Sicherhc?it für die Fahrgäste sind gekrümmte, insbesondere zylindrische Wände vorgesehen, welche während der Lenkbewegungen des Fahrzeugs sich einander überlappen. Die Abdichtung zwischen den gekrümmten bzw. zylindrischen Wänden erfolgt mit Hilfe von Seitenwänden, die innerhalb der gekrümmten Wandteile liegen und in Form von angelenkten Klappen gegen die zylindrischen Wände anliegen. Die Klappen sind angelenkt an gegenüber der Senkrechten

schräg verlaufenden Achsen und füllen den Zwischenraum zwischen den zylindrischen Wänden und den Seitenwänden aus, wenn das Fahrzeug eine vertikale Kurvenbahn durchfährt.

Gemäß Anspruch 10 kann zur Steuerung der Bewegung des Tunnelaufbaus um die horizontale Achse ein Zentriermechanismus vorgesehen sein. Dieser besitzt eine Grundplatte, die um eine vertikal« Achse drehbar am Tunnelaufbau befestigt ist. An der Grundplatte ist schwenkbar um einen ersten Schwenkzapfen ein erster Hebel gelagert, an welchem schwenkbar im Abstand vom ersten Schwenkzapfen eine erste Strebe angelenkt ist, die sich zu einem Fahrzeugteil hin erstreckt. An der Grundplatte ist ferner schwenkbar um einen zweiten im Abstand vom ersten Schwenkzapfen angeordneten Schwenkzapfen ein zweiter Hebel befestigt, an welchem im Abstand vom zweiten Schwenkzapfen eine zweite Strebe angelenkt ist, die sich zum anderen Fahrzeugteil hin erstreckt.Durch Verbindungsmittel, insbesondere in Form von ineinander greifenden Verzahnungen sind die beiden Hebel miteinander zur Übertragung eines Drehmoments miteinander verbunden derart, daß eine Bewegung der Fahrzeugteile um die horizontale Achse eine Schwenkbewegung der beiden Hebel innerhalb gleicher Schwenkwinkel in entgegengesetzten Schwenkrichtungen um die beiden Schwenkzapfen bewirkt. Auf diese Weise wird erzielt, daß die Grundplatte eine vorbestimmte Stellung gegenüber den beiden Fahrzeugteilen beibehält, wodurch eine gesteuerte Bewegung des Tunnelaufbaus erzielt wird.

Die Zentrierung des Tunnelaufbaus wird durch die Merkmale der Unteransprüche 11 bis 13 noch unterstützt. Durch den Zentriermechanismus wird der Tunnelaufbau in gleichem Abstand von den beiden Fahrzeugteilen des Gelenkfahrzeugs gehalten. Der Zentriermechanismus besitzt die Grundplatte, welche schwenkbar am Tunnelaufbau angelenkt ist. Die Grundplatte

weist zwei vertikale Schwenkzapfen auf, die im Abstand voneinander angeordnet sind. Jeder der beiden Schwenkzapfen kann mit einem Hebelpaar ausgestattet sein, das eine Verzahnung aufweisen kann und mit Verzahnungen von Hebelpaaren am anderen Schwenkzapfen in Eingriff steht. Die Hebel sind paarweise mit benachbarten Anlenkpunkten an den Fahrzeugteilen verbunden, so daß bei einer Bewegung der Fahrzeugteile um eine horizontale Achse die Hebel in entgegengesetzten Richtungen in .. gleichen Winkelbereichen Schwenkbewegungen ausführen, wodurch der Tunnelaufbau zentriert wird.

In den beiliegenden Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Anhand dieser Figuren wird die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Gelenkstraßenfahrzeugs;

Fig. 2 eine schnittbildliche Darstellung im Aufriß eines

Mittelteils des Gelenkstraßenfahrzeugs in der

Fig. 1;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung der Fig. 2;

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Gelenkanord

nung der Fig. 3 in verschiedenen Betriebsstellungen des Straßenfahrzeugs, wobei Fig. 4a die Gelenkstellung in gerader, horizontaler Ausrichtung, die Fig. 4b die Gelenkstellung in einer horizontalen Kurve und die Fig. 4c die Gelenkstellung in einer vertikalen Kurve zeigen;

Fig. 5 eine schnittbildliche Darstellung entlang der Linie

5-5 der Fig. 2;

Fig. 6 eine schnittbildliche Darstellung entlang der

Linie 6-6 der Fig. 5;

Fig. 7 „. mehrere schematische Darstellungen in Draufsicht

und im Aufriß, welche die Betriebsstellungen von Teilen des in der Fig. 2 gezeigten Übergangstunnels zeigen, wobei Fig. 7a eine horizontale Stellung des

Fahrzeugs, die Fig. 7b eine vertikale konkave Kurve des Fahrzeugs und Fig. 7c eine konvexe vertikale Kurve darstellen;

Fig. 8 eine schnittbildliche Darstellung entlang der Schnitt

linie 8-8 in der Fig. 2,

Fig. 9 eine schnittbildliche Darstellung entlang der Schnitt·-

linie 9-9 in der Fig. 8 und

Fig. 10 in vergrößertem Maßstab eine Darstellung in Blick

richtung 10-10 der Fig. 9.

In den Figuren, insbesondere in Fig. 1, ist als Gelenkfahrzeug ein Gelenkstraßenfahrzeug dargestellt. Dieses besitzt ein Zugfahrzeug 12 und einen Nachläufer 14. Die beiden Teilfahrzeuge 12 und 14 sind gelagert auf einem Triebdrehgestell 16 und einem Nachläuferdrehgestell 18 sowie einem zwischen den beiden Fahrzeughälften angeordneten Zwischendrehgestell 20. Das Zwischendrehgestell 20 trägt ferner einen Tunnelaufbau 22, durch welchen die Innenräume der beiden Fahrzeughälften 12 und 14 miteinander verbunden sind, so daß Fahrgäste zwischen den beiden Fahrzeughälften hin und her gehen können. Die Fahrzeughälften 12 und 14 sind mit einem Drehteller 24 verbunden, so daß eine Bewegung um eine Vertikalachse, welche mit W in Fig. 2 bezeichnet ist, und damit eine Lenkbewegung möglich ist. Ferner ist eine Drehung um eine mit H in der Fig. 6 bezeichnete horizontale Achse möglich, um das Fahrzeug an Steigungen anzupassen.

Die Einzelheiten der Drehplatte und die Verbindung der beiden Fahrzeughälften 12 und 14 mit der Drehplatte sind aus den Figuren 2 und 5 ersichtlich. Die Drehplatte 24 besitzt einen Achsenträger 26, an wel-

chem die Radsätze des Zwischendrehgestells 20 drehbar gelagert sind. Eine Lageranordnung 28 ist am Achsträger 26 befestigt und besitzt einen Außenring 30, einen Zwischenring 33 und einen Innenring 34. Über Kugellager 36, 38 sind der Außen- und Zwischenring und der Innen- und Zwischenring miteinander verbunden. Die Hinge 30, 32 und 34 sind daher um eine im wesentlichen vertikale Achse gegeneinander verdrehbar.

Der Zwischenring 32 ist mit dem Achsträger 26 verbunden. Das Zugfahrzeug 12 ist mit zwei Halteschienen 40 versehen, die vom Zugfahrzeug sich nach rückwärts erstrecken und unterhalb der Fahrgastkabine angeordnet sind. Die Halteschienen sind mit dem Außenring 30, beispielsweise durch Schrauben, verbunden. Der Nachläufer 14 besitzt ebenfalls Halteschienen 42, welche vom Nachläufer sich nach vorne erstrecken und parallel zueinander angeordnet sind. Die Enden der Halteschienen 42 besitzen Bohrungen, die ein Pendellager 44 aufnehmen, das einen äußeren Lagerring 46 und einen inneren Lagerring 48 aufweist. Jeder der beiden Lagerringe besitzt eine kugelförmige Lageroberfläche, so daß der innere Lagerring gegenüber dem äußeren Lagerring innerhalb eines breiten Bereichs unterschiedliche Positionen einnehmen kann. Der innere Lagerring 48 besitzt ferner eine Bohrung 50, die eine Querwelle 52 aufnimmt. Die Enden der Querwelle 52 sind in senkrecht stehenden Ösen 54 gelagert. Diese sind beispielsweise durch Schrauben am · Innenring 34 der Lageranordnung 28 befestigt. Die beiden Fahrzeughälften 12 und 14 können daher gegeneinander um eine im wesentlichen vertikale Achse aufgrund der relativen Beweglichkeit des Innen- und Außenrings gegeneinander bewegt werden. Gleichzeitig erlaubt das Pendellager 44, daß der Nachläufer 14 um eine im wesentlichen horizontal e Achse gegenüber dem Zugfahrzeug und dem Zwischendrehgestell verschwenkt "werden kann. Hierdurch können vertikale Krümmungen und Steigungen ausgeglichen werden.

Die Fahrzeughälften 12 und 14 sind in Dachhöhe durch ein Gelenk 60 mit Rückkehrmoment befestigt. Wie aus der Figur 3 zu ersehen ist, besitzt das Zugfahrzeug 12 einen Längsträger 62, der vom Dach des Zugfahrzeugs 12 auf der Fahrzeugmittellime sich nach rückwärts erstreckt. Der Nachläufer 14 besitzt ebenfalls zwei Längsträger 64, 66, die zu beiden Seiten der Fahrzeugmittellinie des Nachläufers 14 angeordnet sind. Der Längsträger 62 ist schwenkbar verbunden mit einem Quergelenk 68 mittels eines Zapfens 70, der in der Mitte des Gelenks 68 angeordnet ist. Ein Ende 72 des Gelenks 68 ist schwenkbar verbunden mittels einer Verbindung 74 mit einem Gelenkstück 76. Das Gelenkstück 76 ist verbunden mittels einer Verbindung 78 mit dem Längsträger 64. In gleicherweise ist das.andere Ende 80 des Gelenks 68 mittels einer Verbindung 84 verbunden mit einem zweiten Gelenkstück 82, das mittels einer Verbindung 86 mit dem Längsträger 66 verbunden ist. Die beiden Gelenkstücke 76 und 82 liegen im wesentlichen parallel zueinander,und die Verbindungen 74, 78, 84 und 86 ermöglichen Schwenk bewegungen um im wesentlichen vertikal liegende Achsen. Der Zapfen 70 fällt mit der vertikalen Achse V der Drehplatte zusammen.

Wenn die beiden Fahrzeughälften 12 und 14 eine horizontale Krümmung aufweisen, dreht sich das Quergelenk 68 um den Zapfen 70, so daß die beiden Fahrzeughälften 12 und 14 um die vertikale Achse V gegeneinander verschoben werden. Die Lage des Quergelenks 68 gegenüber den Gelenkstücken 76 und 82 verbleibt im wesentlichen konstant, so daß eine einfache Schwenkbewegung um den Zapfen 70 erzielt wird. Die Wirkungsweise und Anordnung ist ersichtlich aus Fig. 4b, in welcher die beiden Fahrzeughälften 12 und 14 eine Linkskurve nehmen. Wenn die beiden Fahrzeughälften eine vertikale konvexe Krümmung aufweisen, bewegt sich das Zugfahrzeug gegenüber dem Nachläufer nach unten. Diese Bewegung erfolgt um die Querwelle 52 und verursacht eine Verschiebung der Position des Zapfens 70 gegenüber dem Nachläufer

14. Zusätzlich zu dieser Verschiebung erfolgt eine Schwenkbewegung der Gelenkstücke gegenüber den Längsträgern 64, 66 und durch Drehung des Quergelenks 68 um den Zapfen 70. Da die Gelenkstücke 76 und 82 im wesentlichen parallel zueinander liegen und gleiche Länge haben, ist die Verschiebung der Verbindungen 78 und 86 zu beiden Seiten der Fahrzeugmittellinie gleich und einander entgegengesetzt aufgrund der Drehung des Quergelenks 68 um den Zapfen 70. Diese Anordnung ist in der Fig. 4c dargestellt, aus der zu ersehen ist, daß das Quergelenk 68 um den Zapfen 70 im Uhrzeigersinn gedreht wird, so daß das Zugfahrzeug 12 um die horizontale Achse H gegenüber dem Nachläufer 14 verschwenken kann. Auf diese Weise läßt das Gelenk 60 mit dem Rückkehrmoment eine Schwenkung der Fahrzeugteile um die horizontale und vertikale Achse zu.

Wenn aufgrund einer Krafteinwirkung eine seitliche Verschiebung zwischen den Fahrzeugteilen 12 und 14 erfolgt, beispielsweise aufgrund einer unebenen Fahrbahn oder einer geneigten Fahrbahn, verhindert -das Gelenk 60 mit dem Bückkehrmoment eine relative Verschiebung zwischen den Fahrzeugteilen. Die Kräfte, welche eine seitliche Verschiebung bewirken, sind schematisch durch Pfeile F in der Fig. 4a bezeichnet. Diese wirken so, daß der Längsträger 62 in Richtung auf einen d.er beiden Längsträger 64, 66 bewegt wird. Hierdurch bewegt sich der Zapfen 70 in Richtung zu einem der beiden Längsträger, beispielsweise zum Längsträger 66 hin, so daß das zweite Gelenkstück 82 bestrebt ist, das Quergelenk 68 mit einer Drehbewegung um den Zapfen 70 entgegen dem Uhrzeigersinn zu beaufschlagen. Eine derartige Drehbewegung wird jedoch verhindert durch das Gelenkstück 76, das an der entgegengesetzten Seite des Zapfens 70 wirkt, so daß den Kräften, welche eine seitliche Verschiebung der Fahrzeugteile 12 und 14 gegeneinander hervorrufen, das Gelenk 60 entgegenwirkt. Derartigen Kräften wirkt auch die Querwelle 52 über die Lageranordnung 28 entgegen, so daß die

Fahrzeugteile entlang der Fahrzeugmittellinie ausgerichtet bleiben. Durch das Gelenk 60 mit dem Rückkehrmoment, welches am Dach des Fahrzeugs angeordnet ist, wird es ermöglicht, daß die Lageranordnung 28 so ausgebildet ist, daß sie bedeutend geringere Kräfte aufzunehmen hat, als dies sonst der Fall ist.

Der Tunnelaufbau 22 ist an einem Querträger 56 gelagert, der mittels Bolzen 58 mit den äußeren Enden des Achsträgers 26 verbunden ist, wie das in Fig. 6 dargestellt ist. Die Bolzen 58 ermöglichen eine Drehung des Querträgers um eine im wesentlichen horizontal verlaufende Achse, so daß der Tunnelaufbau vorwärts und rückwärts entlang der Längsachse des Fahrzeugs sich bewegen kann. Der Querträger trägt außerdem zwei halbkreisförmige Bodenplatten 90, welche am Querträger 56 mittels Scharnieren 52 befestigt sind. Am Umfang liegt die Bodenplatte in halbkreisförmigen Ausnehmungen 94, 95 in den Enden des Zugfahrzeugs und des Nachläufers 12 und 14. Beim Schwenken der Fahrzeugteile um die vertikale Achse ergibt sich eine Gleitbewegung zwischen der Boden- platte 90 und den Ausnehmungen 94 und 95 um die horizontale Achse H sowie eine Schwenkbewegung der Platten in den Scharnieren 92. Die Bodenplatten 90 werden umfaßt von vier teilzylindrischen Wändern 96, 98, 100 und 102. Diese sind paarweise verbunden mit dem Zugfahrzeug 12 und dem Nachläufer 14. Die Wände 96 bis 102 begrenzen den Durchgang für die Fahrgäste zwischen den Fahrzeugteilen. Sie gewährleisten einen problemlosen Übergang vom Fahrzeuginnern in den Tunnelaufbau 22. Aus der Fig. 5 ist zu ersehen, daß die Wände 96, 98, welche am Zugfahrzeug 12 vorgesehen sind, einen größeren Durchmesser aufweisen als die Wände 100, 102 am Nachläufer 14. Die Wände sind außerdem um einen geringen Betrag geneigt gegenüber der vertikalen Achse und bilden somit im wesentlichen einen konischen Aufbau. Durch die verringerten Durchmesser der Wände ist ein Überlappen derselben möglich, wenn die Fahrzeugteile entlang einer horizontalen Kurve gegeneinander

gekrümmt sind. Das Äußere der zylindrischen Wände 96 bis 102 wird geschützt durch Fallenbälge 103, die an gegenüberliegenden Enden der Fahrzeugteile befestigt sind und zwischen den Fährzeugteilen durch einen Bügel 104 gehaltert sind. Der Bügel 104 ist mit den Enden des Querträgers 56 verbunden und besitzt zwei vertikale Pfosten 106 und einen Horizontalträger 108. Am Horizontalträger befindet sieh eine Aufhängeeinrichtung HO mit zwei vertikalen Stützen 112 und einem quer verlaufenden Träger 114. Ein Zentriermechanismus 116 ist über eine Welle 118 am quer verlaufenden Träger um eine vertikale Achse schwenkbar angelenkt.

Der Zentriermechanismus 116 ist aus den Figuren 8 bis 10 ersichtlich. Dieser besitzt eine Grundplatte 120, die fest mit einer Welle 118 verbunden ist und um diese schwenken kann. Zwei Zapfen 122 sind an der Grundplatte 120 befestigt und tragen jeweils zwei mit einer Verzahnung versehene Hebel 124, 126. Jeder der Hebel 124, 126 besitzt ein rundes Kopfstück 128, das die Verzahnung 130 aufweist, welche über einen Teil des Umfangs des Kopfstücks vorgesehen ist. Ein Hebelarm 132 ist einstückig an das Kopfstück 128 angeformt. Die Hebel 124, 126 sind paarweise an jedem Schwenkzapfen 122 angeordnet, wobei die Hebelarme 132 sich in entgegengesetzte Richtungen zu beiden Seiten der Längsachse des Fahrzeugs sich erstrecken. Der Abstand zwischen den Schwenkzapfen 122' ist so bemessen, daß die Verzahnungen 130 der benachbarten Hebel 124, 126 kämmen, so daß die Schwenkbewegung des einen Hebels um den einen Zapfen 122 sich in gleichem Umfang mit entgegengesetzter Drehrichtung auf den anderen Hebel um den anderen Zapfen 122 überträgt. Die Enden der jeweiligen Hebelarme 132 sind mittels vertikaler Anlenkzapfen 134 an Streben 136 angelenkt. Die Streben 136 sind mit einem Befestigungsansatz 137 an den entsprechenden Enden der Fahrzeughälften 12 und 14 mit Hilfe von Schwenkzapfen 138 verbunden. Eine Deckplatte 140 ist im Abstand von der Grundplatte 120 vorgesehen und wird

3ZUbV6T

durch Zapfen 142 an der Grundplatte gelagert.

Wenn die Fahrzeughälften 12 und 14 gegeneinander um die horizontale Achse H verschwenkt werden, bewegen sich die Befestigungsansätze 137 aufeinander zu oder voneinander weg, so daß der Abstand zwischen diesen sich verändert. Diese Bewegung wird über die Streben 136 übertragen und bewirkt eine Verschwenkung der entsprechenden beiden Hebel 124, 126 in zueinander jeweils entgegengesetzten Richtungen um die Schwenkzapfen 122. Da die Verzahnungen 130 ineinander eingreifen, führen die Hebel eines jeden Hebelpaars gleiche Schwenkbewegungen in entgegengesetzten Schwenkrichtungen aus. Dies läßt sich nur dann erzielen, wenn der quer verlaufende Träger 114 zwischen den beiden Befestigungsansätzen 137 in der Mitte liegend verbleibt. Wenn daher die beiden Fahrzeughälften über eine vertikale Fahrbahnkrümmung fahren, wirkt der Zentriermechanismus 116 über die Aufhängeeinrichtung 110, so daß der Bügel 104 und der Querträger 56 sich um die Lagerzapfen 58 bewegen können. Hierdurch verbleiben die Faltenbälge zwischen den beiden Fahrzeughälften zentriert. Wenn das Fahrzeug eine horizontale Kurve durchfährt, verschwenken sich die Hebel 124, 126 um ihre Schwenkzapfen 122 in der gleichen Weise, wobei die Schwenkbewegungen zweier Hebel jedes Hebelpaars 124, 126 gleiche Schwenkwinkel in entgegengesetzten Richtungen durchlaufen. Der Zentriermechanismus wird daher gesteuert durch die Verzahnungen 130 beim Durchfahren horizontaler Kurven. .

Eine Übergangsverkleidung 144 wird vom Querträger 56 und vom Bügel 104 getragen. Diese Übergangsverkleidung dichtet den Übergangsbereich zwischen den zylindrischen Anteilen 96 bis 102 ab. Die Übergangsverkleidung 144 besitzt zwei Seitenverkleidungen 146, die mit zwei Auslegern 148 verbunden sind, welche an den beiden Enden des Querträgers 56 befestigt sind. Die Seitenverkleidungen 146 werden

-2J -

ferner abgestützt durch vertikale Pfosten 150., welche schräg zueinander angeordnet sind und sich in einem horizontalen Dächgiebel 152 treffen und somit quasi einen Dachstuhl bilden. Der Dachgiebel 152 ertreckt sich quer zur Übergangsverkleidung bzw. Tunnelverkleidung 144 und ist mit einem Aufhänger 154 verbünden, der vom quer verlaufenden Träger 114 der Aufhängeeinrichtung HO herabhängt. Die Seitenverkleidungen I46sind mit einer Giebelverkleidung 156 verbunden, die vom Dachgiebel 1 52 getragen wird. Die Übergangsverkleidung 144 bewegt sich mit dem Bügel 104 unter der Einwirkung des Zentriermechanismus 116.

Die Übergangsverkleidung 144 ist verschoben in Richtung auf das Zugfahrzeug 12 hin. Auf diese We ise werden die unterschiedlichen Durchmesser der zylindrischen Wände 96, 98, lOO und102 ausgeglichen, so daß der Abstand zwischen den Seitenverkleidungen 146 und den benachbarten zylindrischen Wänden gleich bleibt.

Wenn das Fahrzeug 10 über eine vertikale Fahrbahnkrümmung fährt, bewegen sich die Seitenverkleidungen 146 und die zylindrischen Wandteile 96 bis 102 relativ zueinander um eine horizontale Achse H. Diese Bewegung schafft einen Freiraum zwischen den Seitenverkleidungen 146 und den jeweils benachbarten zylindrischen Wandteilen, der sich entlang der Höhenausdehnung der Seitenverkleidungen 146 aufgrund deren schrägen Anordnung der Berührungslinien der Seitenverkleidungen 146 mit den zylindrischen Flächen der Wändteile ändert. Hieraus ergeben sich Sicherheitsprobleme dahingehend, daß ein ausreichender Spielraum zwischen den Seitenverkleidungen und den zylindrischen Wandteilen vorhanden sein muß, damit die Beweglichkeit dieser Teile gegeneinander nicht gestört ist. Jedoch führt dies zu Spalten zwischen den Seitenverkleidungen und den seitlichen zylindrischen Wandteilen, durch die die Sicherheit der Fahrgäste beeinträchtigt ist. Zur Beseitigung dieser Schwierigkeit sind die Seitenverkleidungen 146 angeformt

32U6V61

an einen stationären Wandteil 160, der an den Auslegern 148 und an der Giebelverkleidung 156 befestigt ist. Der stationäre Wandteil 160 ist im wesentlichen dreieckförmig ausgebildet und ist an seiner Grundlinie an den Auslegern 148 abgestützt und ist an der Spitze am Giebel 152 befestigt. Zwei dreieckförmige Wandverkleidungen 162 sind entlang der geneigten Kanten 163 des stationären Wandteils 160 angeordnet und derart aufgehängt, daß sie um eine Achse parallel zu den geneigten Kanten 163 des stationären Wandteils schwenkbar sind. Äußere Kanten 164 der Randverkleidungen 162 stoßen im spitzen Winkel auf die Seitenverkleidungen 146. Die äußeren Kanten 164 der Randverkleidungen 162 liegen unter Vorspannung gegen die zylindrischen Wandteile 96 bis 102 an, so daß sie den Bewegungen dieser Wandteile während der Verschiebungen der Fahrzeugteile 12, 14 gegeneinander folgen.

Wenn das Fahrzeug eine horizontale Kurve durchfährt, verschieben sich die zylindrischen Wandteile an jeder Fahrzeugseite gegeneinander, wobei die Berührungslinie zwischen den zylindrischen Wandteilen und den Außenkanten der R and verkleidungen 162 im wesentlichen vertikal ver- läuft. Wenn das Fahrzeug eine konvexe vertikale Fährbahnkrümmung durchfährt, bewegen sich die beiden Fahrzeugteile um die horizontale Achse H zueinander, wodurch die oberen Kanten der zylindrischen Wandteile 96 bis 102 sich voneinander weg bewegen. Die Bewegung der oberen Kanten der zylindrischen Wandteile ist größer als die Bewegung der unteren Kanten dieser Wandteile. Aufgrund der zylindrischen Form der Wandteile 96 bis 102 ist der Abstand zwischen den Oberkanten der Seitenverkleidungen 146 und dem entsprechenden Verkleidungsstück sowie den Unterkanten der Seitenverkleidungen 146 und dem entsprechenden Verkleidungsstück größer als der Abstand zwischen der Bodenkante der Seitenverkleidung und der Verkleidungsfläche. Da jedoch die Randverkleidungen 162 entlang einer schrägen Kante hängen, ergibt sich, daß für eine vorbestimmte Winkelverschiebung der Randverkleidung

gegenüber dem stationären Wandteil 160 die Oberkante der Eandverkleidung sich um eine größere Strecke seitlich verschiebt als die Unterkante. Auf diese Weise wird die Änderung des seitlichen Abstands ausgeglichen und die Randverkleidungen folgen unter dieser Anlage den Bewegungen der zylindrischen Wandstücke und zu Jeder Zeit ist ein wirkungsvoller Abschluß und eine wirkungsvolle Abdichtung erzielt. Dies ist im einzelnen in Fig. 7c dargestellt. Die umgekehrte Situation, bei welcher das Fahrzeug eine konkave vertikale Fahrbahnkrümmung überfährt, ist in der Fig. 7b dargestellt. Es hat sich herausgestellt, daß durch Anpassung der schräg aufgehängten Verkleidungen der Spalt zwischen den Verkleidungen und den zylindrischen Wandteilen wirkungsvoll zu jeder Zeit abgedichtet bzw. abgedeckt werden kann und daß damit die Gefahr, daß während des Fahrens des Fahrzeugs ein Körperteil oder Teile von Kleidungsstücken der Fahrgäste durch die gegeneinander sich bewegenden Teile der Verkleidung erfaßt werden können, beseitigt ist.

Claims

LIEDL,NÖTH,ZEITLER 320G761

l'iitcnianwällv
Steinsdorfstr 21-22 · D-S(KX) Mu nt hen 22 · Tel. 089/229441 · Telex: 05/22208

UEBAN TRANSPORTATION DEVELOPMENT CORPORATION LTD. 2 St. Clair Avenue W., 8th Floor, Toronto, Ontario, KANADA

Gelenkfahrzeug

Patentansprüche:

ι 1. Gelenkfahrzeug mit einem ersten und zweiten Fahrzeugteil, von ^"denen jedes ein innenliegendes und außenliegendes Ende aufweist, einer Kopplungseinrichtung zum Verbinden der Fahrzeugteile und mit einem Übergang (Tunnelaufbau), der die beiden Fahrzeugteile verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungseinrichtung zum Verbinden der innenliegenden Enden der Fahrzeugteile (12, 14) eine vertikale Anlenkeinrichtiing (24) für eine B elativ schwenkbewegung der Fahrzeugteile (12, 14) zueinander um eine vertikale Achse bei Lenkbewegungen des Fahrzeugs und eine horizontale Ablenkeinrichtung (44) für Relativschwenkbewegungen der Fahrzeugteile (12, 14)

IC299 - N/Li

3 2 O G 7 6 1

zueinander um eine querliegende horizontale Achse zwischen den außenliegenden Enden der Fahrzeugteile (12, 14) aufweist.
2. Gelenkfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungseinrichtung eine Drehmoment übertragungseinrichtung (60) aufweist, die gegenüber der horizontalen Anlenkeinrichtung (44) einen vertikalen Abstand aufweist und eine seitliche Versetzung der beiden Fahrzeugteile (12, 14) verhindert, daß ein erstes Gelenkteil (68) der Drehmomentübertragungseinrichtung (60) schwenkbar um eine vertikale Achse mit einem (12) der beiden Fahrzeugteile (12, 14) verbunden ist und zwischen dem Gelenkteil (68) und den beiden Fahrzeugteilen (12, 14) zwei querliegende Gelenkstücke (76, 82) der Drehmomentübertragungseinrichtung (60) vorgesehen sind, die um vertikale Achsen schwenkbar an den Fahrzeugteilen (12, 14) angelenkt sind, so daß die beiden querliegenden Gelenkstücke (76, 82) im wesentlichen in einer horizontalen Ebene beweglich sind,und daß die beiden querliegenden GelenkstUcke (76, 82) am Gelenkteil (68) an einen Abstand voneinander aufweisenden Stellen derart angelenkt sind, daß durch eine eine seitliche Versetzung der Fahrzeugteile (12, 14) gegeneinander bewirkende Kraft eine Schwenkbewegung des Gelenkteils (68) blockiert.
3. Gelenkfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich· net, daß das Gelenkteil (68) zwischen seinen beiden Enden am einen Fahrzeugteil (12) angelenkt ist, und daß die beiden querliegenden Gelenkstücke (76, 82) an den beiden Enden des Gelenkteils (68) schwenkbar angelenkt sind.
4. Gelenkfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden querliegenden Gelenkstücke (76, 82) im wesentlichen parallel zueinander liegen und sich nach entgegengesetzten Seiten bezüglich der Fahrzeugmitte von den beiden Enden des Gelenkteils (68) erstrecken.
5. Gelenkfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkverbindung des Gelenkteils (68) mit dem einen Fahrzeugteil (12) in der vertikalen Achse liegt, um die es verschwenkbar ist.
6. Gelenkfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang (Tunnelaufbau. 22) zwischen beiden Fahrzeugteilen (12, 14) um eine querliegende horizontale Achse (H) beweglich ist und aufrechtstehende gekrümmte Wandteile (96, 98, 100, 102), die paarweise an den beiden Fahrzeugteilen (12, 14) befestigt sind und einen Durchlaß zwischen sich freilassen, aufweist, daß innerhalb der gekrümmten Wandteile (96, 98, 100, 102) aufrecht stehende Seitenwände (160, 162) zwischen den beiden Paaren der gekrümmten Wandteile (96, 98, 100, 102) angeordnet sind, die durchgehende seitliche Übergangsverkleidungen zwischen beiden Fahrzeugteilen (12, 14) bilden, daß jede Seitenwand (160, 162) einen stationären Wandteil (160) und bewegliche Wandteile (162), die am stationären Wandteil (160) um gegenüber der Senkrechten schräge Achsen schwenkbar befestigt sind, aufweist und daß die beweglichen Wandteile (162) an ihren Kanten (164) jeweils an den benachbarten gekrümmten Wandteilen (96, 98, 100, 102) anliegen.
7. Gelenkfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Seitenwand (160, 162) zwei bewegliche Wandteile (162) aufweist, die zu beiden Seiten des stationären Wandteils (60) an diesem an nach oben hin konvergierenden Schwenkachsen befestigt sind.
8. Gelenkfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmten Wandteile (96, 98, 100, 102) bei Bewegungen der Fahrzeugteile (12, 14) um die Vertikalachse (VV) einander überlappen.
9. Gelenkfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten (164) der beweglichen Wandteile (162) als Stoßkanten ausgebildet sind.
10. Gelenkfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß zur Steuerung der Bewegung des Übergangs (Tunnelaufbaus 22) um die horizontale Achse (H) ein Zentriermechanismus (116) vorgesehen ist, der eine Grundplatte (120) aufweist, die um eine vertikale Achse drehbar am Tunnelaufbau (22) befestigt ist, daß an der Grundplatte (120) schwenkbar um einen ersten Schwenkzapfen (12 2) ein erster Hebel (124 bzw. 126) gelagert ist, an welchem schwenkbar im Abstand vom ersten Schwenkzapfen (122) eine erste Strebe (136) angelenkt ist, die sich zu einem Fahrzeugteil (12 bzw. 14) hin erstreckt, daß an der Grundplatte (120) schwenkbar um einen zweiten, im Abstand vom ersten Schwenkzapfen angeordneten Schwenkzapfen (122) ein zweiter Hebel (124 bzw. 126) befestigt ist, an welchem im Abstand vom zweiten Schwenkzapfen (122) eine zweite Strebe (136) angelenkt ist, die sich zum anderen Fahrzeugteil (14 bzw. 12) erstreckt und daß Verbindungsmittel (130) die beiden Hebel (124 bzw. 126) miteinander verbinden und ein Drehmoment übertragen derart, daß eine Bewegung der Fahrzeugteile (12, 14) um die horizontale Achse (H) eine Schwenkbewegung der beiden Hebel innerhalb gleicher Schwenkwinkel in entge-' gengesetzten Schwenkrichtungen um die beiden Schwenkzapfen (122) bewirkt, so daß die Grundplatte (120) eine vorbestimmte Stellung gegenüber den beiden Fahrzeugteilen (12, 14) beibehält.
11. Gelenkfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel (130)ineinandergreifende Verzahnungen, die an beiden Hebeln (124 bzw. 126) vorgesehen sind, aufweisen.

320G7G1
12. Gelenkfahrzeug nach einem derAnsprüche Ibis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Stellung der Grundplatte (12Q) von den Fahrzeugteilen gleiche Abstände aufweist.
13. Gelenkfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem der beiden Schwenkzapfen (122) ein. zusätzlicher Hebel (126 bzw, 124) schwenkbar gelagert ist, daß die zusätzlichen Hebel Verbindungsmittel (130) aufweisen, die zwischen den zusätzlichen Hebeln ein Drehmoment übertragen,und daß zusätzliche Streben (136) zwischen den Fahrzeugteilen (12, 14) und den zusätzlichen Hebeln (126 bzw. 124) vorgesehen sind.

10 299