DE60004736T2 - Einstellbares Drehgestell mit Einzelrädern - Google Patents

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    • B61F3/16Types of bogies with a separate axle for each wheel

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Lenkfahrgestell mit Einzelrädern mit einer Einzelrad-Antriebsvorrichtung. Ein Einzelrad-Lenkfahrgestell dieser Art ist aus EP-B1-0 288 589 bekannt. Diese Erfindung zielt darauf ab, eine zufriedenstellende Lenktätigkeit dadurch zu erreichen, daß Räder allein eine Lenkbewegung ausführen können (die Neigungsbewegung in einer horizontalen Ebene, um eine Fahrzeug zu lenken), ohne daß ein Motor, etc. die Lenkbewegung ausführen muß. Diese Erfindung zielt zudem darauf ab, das Ansprechverhalten eines Motors auf die Drehzahlsteuerung zu verbessern, indem das Trägheitsmoment eines sich drehenden Teils einer Einzelrad-Antriebsvorrichtung verringert wird, die Räder allein in die Lage zu versetzen, eine Lenkbewegung auszuführen, und eine Antriebskraft zu übertragen, während eine Verschiebung des Rades ohne große Belastung absorbiert wird. Die Erfindung dient weiterhin dazu, einen Motor, der in einer Einzelrad-Antriebsvorrichtung eingebaut ist, wirkungsvoll zu kühlen.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Antriebsfahrgestelle für zahlreiche Schienenfahrzeuge, die derzeit in Gebrauch sind, verwenden integrale Räder, die aus einem rechten Rad und einem linken Rad bestehen, die über eine Achse verbunden sind. Eine Antriebskraft eines Motors; der auf dem Fahrgestell angebracht ist; wird durch ein Untersetzungsgetriebe verringert und auf die integralen Räderübertragen, um eine Fahrt auszuführen. Wenn eine Fahrt auf einer kurvigen Strecke erfolgen soll; macht ein Selbstlenkeffekt mit Hilfe einer Abschrägung der Radlauffläche des Rades eine Kurvenfahrt unmöglich.
  • In jüngster Zeit wurde ein Einzelrad-Lenkfahrgestell entwickelt, um einen Aufbau, wie etwa einen Niederfluraufbau, zu erzeugen, bei dem sich die Bodenfläche eines Schienenfahrzeugs in geringer Höhe befindet. Bei diesem Einzelrad-Lenkfahrgestell wird auf eine Achse verzichtet, damit sich das rechte Rad und das linke Rad individuell und unabhängig drehen können, wobei jedes Rad von einem eigenen Motor angetrieben wird. Da dieses Einzelrad-Lenkfahrgestell keine Achse hat, kommt die Bodenfläche des Schienenfahrzeugs, sofern sie tief angeordnet ist, nicht in Konflikt mit der Achse, so daß eine Niederflurkonstruktion realisiert werden kann. Ein Niederflur-Schienenfahrzeug gestattet es einem Fahrgast, stufenlos von einer Streckenoberfläche ein- und auszusteigen, wodurch der Komfort verbessert wird.
  • Ein derartiges Einzelrad-Lenkfahrgestell kann eine Einzelrad-Antriebsvorrichtung vom Typ eines Nabenmotors aufnehmen. Bei dieser Einzelrad-Antriebsvorrichtung befinden sich die Räder in der Nähe des Außenumfangs eines Motors; wobei die Drehung des Motors auf die Räder durch ein Untersetzungsgetriebe übertragen wird. Der Motor, die Räder und das Untersetzungsgetriebe sind integral eingebaut, um einen Einrichtungsaufbau zu bilden.
  • Bei einem Einzelrad-Lenkfahrgestell eines Typs mit vier Rädern sind vier Einzelrad-Antriebseinrichtungen angebracht. Das heißt, zwei Einzelrad-Antriebseinrichtungen sind an einem rechten Rahmen eines Fahrgestellrahmens und zwei Einzelrad-Antriebseinrichtungen sind an einem linken Rahmen des Fahrgestellrahmens angebracht. Im Vergleich zu einem einachsigen Einzelrad-Lenkfahrgestell, entgleist dieses Vierrad-Einzelrad-Lenkfahrgestell mit geringer Wahrscheinlichkeit, selbst wenn das Rad durchrutscht, und ist zudem auch während eines Hochgeschwindigkeitslaufes äußerst stabil.
  • Ein erstes Beispiel einer herkömmlichen Nabenmotor-Einzelrad-Antriebseinrichtung wird nun erläutert. Bei einer herkömmlichen Einzelrad-Antriebseinrichtung 010, wie sie entsprechend EP-B1-0 288 589 in 8 dargestellt ist, wird die Drehkraft eines Motors 011 auf ein Untersetzungsgetriebe 042 über eine Motorwelle 011a übertragen und dadurch untersetzt. Die verringerte Drehkraft wird zu einem Radkranz 013 weitergeleitet. Der Radkranz 013 ist drehbar neben dem Außenumfang eines Motorblocks 011b angebracht. An einer Außenumfangsfläche des Radkranzes 013 ist ein Rad 015 mit Hilfe eine elastischen Elementes 014 angebracht. Das elastische Element 014 ist in ringförmiger Gestalt entlang einer Umfangsrichtung angeordnet und dämpft die Radvibrationen, während es sich zusammen mit dem Rad 015 dreht.
  • Nabenträgerarme 016, 016 sowie Lager 017, 017 sind paarweise an oberen und unteren Positionen ausgebildet. Obere und untere Zapfen (nicht gezeigt), die an einem Fahrzeugkörper 020 angebracht sind, sind dazu eingerichtet, in die Verbindungsstelle der Nabenträgerarme 016, 016 und der Lager 017, 017, von oben und unten einzudringen. Somit kann der Gesamtaufbau der Einzelrad-Antriebseinrichtung 010 eine Lenkdrehung um die Berührungsstelle der Nabenträgerarme 016, 016 und der Lager 017, 017 als Drehzentrum ausüben. Das Bezugszeichen 018 kennzeichnet eine Bremse 018.
  • Als nächstes wird ein zweites Beispiel einer herkömmlichen Nabenmotor-Einzelrad-Antriebseinrichtung beschrieben. Bei einer herkömmlichen Einzelrad-Antriebseinrichtung 10, wie sie entsprechend EP-B1-0 288 589 in 9 dargestellt ist, ist eine Motorwelle 11a eines Motors 11 eine hohle Rohrwelle. In der Motorwelle 11a ist eine Antriebswelle 12 drehbar eingefügt. Ein Untersetzungsgetriebe, das auf einer rechten Stirnseite des Motors 11 angebracht ist, untersetzt die Drehungen des Motors 11 und überträgt die untersetzten Drehungen auf die Antriebswelle 12. Die Drehkraft der Antriebswelle 12 wird auf einen Radkranz 17 übertragen. Der Radkranz 17, der sich neben einer linken Stirnseite des Motors 11 befindet, ist ein dickwandiges Element und hat beinahe den gleichen Radius wie der Motor 11. An einer Außenumfangsfläche des Radkranzes 17 ist ein Rad 15 mit Hilfe eines elastischen Elementes 14 angebracht. Das elastische Element 14 ist in ringförmiger Gestalt entlang der Umfangsrichtung angebracht und dämpft die Radvibrationen, während es sich zusammen mit dem Rad 015 dreht. Bezugszeichen 16 kennzeichnen eine Bremse.
  • Gemäß der älteren Technologie, die in 8 dargestellt ist, führt die gesamte Einzelrad-Antriebseinrichtung 010 eine Lenkbewegung bei einem Lenkvorgang aus wodurch sich ein Lenkmechanismus vergrößert. Da dieser Mechanismus groß ist, ist der Raum in einem Fahrgastraum klein. Darüber hinaus ist es unmöglich, auf das lenkende Rad 015 eine Rückstellkraft auszuüben oder eine Dämpfungswirkung zu erzeugen. Somit ist die Stabilität während einer Hochgeschwindigkeitsfahrt gering. Weiterhin dreht sich das elastische Element 014 zusammen mit dein Rad 015, so daß das elastische Element einen Ermüdungsbruch unter wiederholter Spannung aufgrund der Drehungen erleiden kann. Wenn das elastische Element 014 bricht, wirkt eine starke Vibration auf das Rad 015. Diese Vibration, kann bewirken, daß das Rad springt, wodurch ein schwerwiegender Entgleisungsvorgang ausgelöst wird.
  • Bei der älteren Technologie ist, wie in 8 gezeigt, darüber hinaus die Außenumfangsfläche des Motorrahmens 011b des Motors 011 vom sich drehenden Radkranz 013 umgeben, das Untersetzungsgetriebe 012 neben der linken Stirnseite des Motors 011 angeordnet und die Nabenträgerarme 016 neben der rechten Stirnseite des Motors angebracht. Somit war es unmöglich, Kühlluft von außen in den Motor 011 zu leiten, so daß der Motor 011 nicht ausreichend durch Luft gekühlt werden konnte. Da darüber hinaus die Umfangsfläche des Motors 011 vom Radkranz 013 umgeben ist, berührt keine Strömungsluft den Motorblock 011b, so daß der Wärmeabbau gering ist. Somit konnte die Kühlung des Motors 011 nicht wirkungsvoll durchgeführt werden.
  • Bei der älteren Technologie, die in 9 gezeigt ist, dreht sich der Radkranz 13 mit einer großen Wandstärke und einem großen Radius ebenfalls. Somit hatte der gesamte sich drehende Teil (der Motoranker, die Motorwelle 11a, die Antriebswelle 12, der Radkranz 13, und das Rad) ein großes Trägheitsmoment. Somit war das Ansprechverhalten des Motors 11 auf die Drehzahlsteuerung gering, wodurch eine Verzögerung bei der Drehzahlsteuerung entstand. Darüber hinaus kann das Rad, keine Lenkbewegung ausführen und war somit nicht in der Lage, sanft auf einer kurvigen Strecke zu fahren. Weiterhin dreht sich das elastische Element 14 mit dem Rad 15. Daher kann das elastische Element 14 einen Ermüdungsbruch aufgrund wiederholter Spannungen erleiden, die durch die Drehungen bedingt sind. Wenn das elastische Element 14 bricht, wirkt eine starke Vibration auf das Rad 15. Diese Vibration kann ein Springen das Rades 15 verursachen, was zu einem schwerwiegenden Entgleisungsvorgang führt.
  • ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben beschriebenen Probleme im Zusammenhang mit den älteren Technologien gemacht. Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Einzelrad-Lenkfahrgestell mit einer exzellenten Hochgeschwindigkeitsstabilität anzugeben, das eine sanfte Drehbewegung ausführen kann, indem es allein den Rädern gestattet ist, eine Lenkdrehung auszuführen, ohne daß eine gesamte Einzelrad-Antriebseinrichtung eine Lenkdrehung ausführen muß; und eine Einzelrad-Antriebseinrichtung anzugeben, die diese Vorteile unterstützt. Dieses Ziel wird mit Hilfe eines Einzelrad-Lenkfahrgestells gemäß Anspruch 1 erreicht.
  • Beim Einzelrad-Lenkfahrgestell von Anspruch 1 verfügt die Einzelrad-Lenkeinrichtung über ein elastisches Element, das in einem oberen Umfangsraumabschnitt und einem unteren Umfangsraumabschnitt eines Zwischenraumes zwischen der Innenumfangsfläche der Lenkplatte und der Außenumfangsfläche des Motorblocks angeordnet sein kann.
  • Aufgrund des zuvor genannten Aufbaus, ist es möglich, lediglich das Rad eine Lenkbewegung ausführen zu lassen, ohne die gesamte Einzelrad-Antriebseinrichtung zu bewegen, wodurch eine zufriedenstellend stabile Fahrt auch auf einer Strecke mit engen Kurven erreicht werden kann. Da es nicht erforderlich ist, die gesamte Einzelrad-Antriebseinrichtung zu drehen, kann die Zahl der Bestandteile für einen Drehvorgang verringert werden. Dies trägt zur allgemeinen-Verringerung der Größe bei, wodurch ein großer Raum für den Fahrgastraum zur Verfügung steht. Weiterhin führt das elastische Element eine Dämpfung aus und übt in Abhängigkeit der Lenktätigkeit des Rades eine Rückstellkraft aus. Daneben dreht sich das elastische Element nicht und erleidet keine sich wiederholenden Spannungen aufgrund der Drehungen, so daß die Dauerhaftigkeit des elastischen Elementes zunimmt. Selbst wenn das elastische Element bricht, treten keine Oszillationen aufgrund des Bruchs des elastischen Elementes im Rad auf, da sich das elastische Element nicht dreht. Somit gibt es keine Möglichkeit der Entgleisung und ist eine hohe Zuverlässigkeit sichergestellt.
  • Beider Einzelrad-Antriebseinrichtung des Lenkfahrgestells kann darüber hinaus eine Motorwelle eine hohle Rohrwelle sein, das Rad drehbar um einen Außenumfang des Motors angeordnet sein und kann das Untersetzungsgetriebe, das fest an einer Stirnseite des Motors angebracht ist, die Drehungen untersetzen, die von der Motorwelle übertragen werden; und das Kraftübertragungselement kann eine Antriebswelle enthalten, die in die Motorwelle eingesteckt ist, eine erste flexible Kupplung zum Kuppeln eines Endes der Antriebswelle mit einem Untersetzungsabtriebsabschnitt des Untersetzungsgetriebes sowie eine zweite flexible Kupplung zum Kuppeln des anderen Endes der Antriebswelle mit dem Rad.
  • Mit dieser Konstruktion kann die Erfindung das Trägheitsmoment des sich drehenden Teils verringern, um das Ansprechverhalten des Motors auf die Drehzahlsteuerung zu verbessern.
  • Die erste und zweite flexible Kupplung können jeweils in Gestalt einer flexiblen Platte ausgebildet sein. Das Untersetzungsgetriebe kann ein Planetenumlauf-Untersetzungsgetriebe sein.
  • Da die flexiblen Kupplungen in Gestalt flexibler Platten ausgebildet sind, kann die Einzelrad-Antriebseinrichtung leicht und kompakt ausgebildet werden. Da darüber hinaus das Untersetzungsgetriebe ein Planetenumlauf-Untersetzungsgetriebe ist, kann das Trägheitsmoment der Einzelrad-Antriebseinrichtung verringert werden.
  • Bei einem weiteren Aspekt des Einzelrad-Lenkfahrgestells sind die Lenkplatte der rechten Einzelrad-Antriebseinrichtung und die Lenkplatte der linken Einzelrad-Antriebseinrichtung über einen Gelenkmechanismus derart miteinander gekoppelt, daß die Lenkdrehwinkel der Lenkplatten dieselben sind.
  • Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Einzelrad-Lenkfahrgestell angegeben, bei dem die Lenkplatte eine Lenkdrehung um eine Position innerhalb des Rades relativ zu einer Achsrichtung des Rades als Drehzentrum ausführt.
  • Somit sind die Lenkwinkel des rechten und des linken Rades des Einzelrad-Lenkfahrgestells dieselben, so daß eine stabile Drehung erreicht werden kann. Weiterhin kann das Rad, das eine Lenkdrehung ausgeführt hat, zu einem Streckenzentrum zurückbewegt werden, was zu einer verbesserten Stabilität führt.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Kühlaufbau für die Einzelrad-Antriebseinrichtung in einem Fahrgestell für ein Schienenfahrzeug angegeben, wobei beim Fahrgestell die Einzelrad-Antriebseinrichtung jeweils am rechten und linken Fahrgestellrahmen angebracht ist, wobei ein Rahmen des Fahrgestellrahmens hohl ausgebildet ist, eine Luftleitung innerhalb des Rahmens ausgebildet ist, ein Gebläse zum Zuführen von Luft in die Luftleitung am Rahmen angebracht ist, ein Einlaßanschluß zum Aufnehmen von Luft, die durch die Luftleitung geströmt ist, in den Motor am Motorrahmen ausgebildet ist und ein Auslaßanschluß in einer Stirnseite des Motors ausgebildet ist.
  • Mit dem oben genannten Aufbau kann die Erfindung Luft zwangsweise in den Motor leiten, um ihn dadurch mit Luft zu kühlen, wodurch eine Motorkühlwirkung verbessert wird und gegebenenfalls der Motor und die Einzelrad-Antriebseinrichtung verkleinert werden.
  • Beim Kühlaufbau für die Einzelrad-Antriebseinrichtung können mehrere Einlaßanschlüsse entlang einer Umfangsrichtung des Motorblocks ausgebildet sein.
  • Mit dem oben beschriebenen Aufbau kann die Erfindung Luft gleichmäßig in den Motor blasen, um die Kühlwirkung zu verbessern.
  • Bei dem Kühlaufbau für die Einzelrad-Antriebseinrichtung kann das Untersetzungsgetriebe außerhalb eines Fahrzeugkörpers und der Auslaßanschluß innerhalb des Fahrzeugkörpers angeordnet sein.
  • Somit können die Bauteile platzsparend, angebracht werden, das Untersetzungs-Betriebe mit Außenluft gekühlt werden und der Eintritt von Regentropfen in den Motor durch den Auslaßanschluß verhindert werden.
  • Schließlich besteht ein weiterer Aspekt der Erfindung in einem Einzelrad-Lenkfahrgestell mit zwei Einzelrad-Antriebseinrichtungen, die tandemartig an einem rechten Rahmen eines Fahrgestellrahmens angebracht sind, und zwei Einzelrad-Antriebseinrichtungen, die tandemartig an einem linken Rahmen des Fahrgestellrahmens angebracht sind, wobei
    jede der Einzelrad-Antriebseinrichtungen derart aufgebaut ist, daß
    in der Einzelrad-Antriebseinrichtung integral angebracht ist: ein Motor, der am Fahrgestellrahmen befestigt ist, ein Untersetzungsgetriebe zum Untersetzen der Drehungen des Motors, ein Rad und ein Kraftübertragungselement zum Übertragen eines Abtriebs des Untersetzungsgetriebes auf das Rad, und
    eine zylindrische Lenkplatte neben einem Außenumfang eines Motorblocks des Motors derart angeordnet ist, daß sie in der Lage ist, eine Lenkbewegung in einer horizontalen Ebene auszuführen, das Rad drehbar auf einer Außenumfangsfläche der Lenkplatte durch ein Walzenlager gelagert ist und ein elastisches Element durch Preßpassung zwischen einer Innenumfangsfläche der Lenkplatte und einer Außenumfangsfläche des Motorblocks angebracht ist.
  • Mit dem oben beschriebenen Aufbau kann ein Einzelrad-Lenkfahrgestell realisiert werden, bei dem lediglich das Rad eine Lenkbewegung ausführen kann, um das Fahrgestell zu lenken.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die oben genannten und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. In den Zeichnungen ist:
  • 1. eine Konstruktionszeichnung, die ein Beispiel eines Schienenfahrzeugs zeigt, bei dem die vorliegende Erfindung verwendet wurde;
  • 2 eine Konstruktionszeichnung als Aufsicht, die ein Einzelrad-Lenkfahrgestell darstellt, bei dem die vorliegende Erfindung Anwehdung findet;
  • 3 eine Schnittansicht einer Einzelrad-Lenkeinrichtung der Erfindung;
  • 4 eine Stirnansicht der Einzelrad-Lenkeinrichtung der Erfindung;
  • 5 eine Konstruktionszeichnung, die einen Endabschnitt eines Fahrgestellrahrnens zeigt;
  • 6 eine Konstruktionszeichnung der Einzelrad-Antriebseinrichtung und eines Kühlaufbaus;
  • 7 eine Konstruktionszeichnung als Draufsicht, die ein weiteres Beispiel eines Einzelrad-Lenkfahrgestells zeigt, bei dem die Erfindung Verwendung findet;
  • 8 eine Konstruktionszeichnung einer herkömmlichen Einzelrad-Antriekiseinrichtung; und
  • 9 eine Konstruktionszeichnung einer weiteren herkömmlichen Einzelrad- Antriebseinrichtung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun im Detail unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, die in keinem Fall die Erfindung einschränken.
  • <Erläuterung des Gesamtaufbaus des Fahrzeugs>
  • Zunächst wird ein Beispiel eines Schienenfahrzeugs, bei dem eine Einzelrad-Antriebseinrichtung der Erindung zur Verwendung kommt, unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Wie in 1 gezeigt, ist ein Einzelrad-Lenkfahrgestell 100 an einem Fahrzeugkörper 1 eines Schienenfahrzeugs gemäß diesem Beispiel angebracht. Ein vorderer Fährzeugkörper 1 und ein hinterer Fahrzeugkörper 1 sind durch eine Kugellagertyp-Verbindungseinrichtung 2 verbunden. Das Einzelrad-Lenkfahrgestell 100 ist ein Fahrgestell, das mit vier Einzelrad-Antriebseinrichtungen 101 versehen ist.
  • Wenn das Fahrzeug auf einer kurvigen Strecke fährt, nehmen der vordere Fahrzeugkörper 1 und der hintere Fahrzeugkörper 1 eine gebogene Form ein, die an der Stelle der Verbindungseinrichtung 2 gebogen ist. Somit führt das Einzelrad-Lenkfahrgestell 100 eine leichte Drehung (Gierdrehung) relativ zum Fahrzeugkörper aus. Das heißt das Einzelrad-Lenkfahrgestell 100 bildet einen Bewegungszentrums-Plattenmechanismus aus, bei dem ein Drehverschiebungswinkel beinahe auf Null verringert wird. Wenn das Fahrzeug auf einer normal kurvigen Strecke fährt; biegt sich das Fahrzeug an der Stelle der Verbindungseinrichtung 2 derart; daß das Fahrzeug eine kurvige Fahrt bei einem Fahrtgestell-Drehverschiebungswinkel von Null ausführen kann. Wenn das Fahrzeug auf einer S-kurvigen Strecke fährt, tritt ein leichter Fahrgestell-Drehverschiebungswinkel auf, um eine kurvige Fahrt zu ermöglichen.
  • Um das Drehverhalten für eine perfekte Lenkung auf einer kurvigen Strecke zu verbessern, kann jedes Rad der Einzelrad-Antriebseinrichtungen 101, die am Einzelrad-Lenkfahrgestell 100 angebracht sind, eine Lenkdrehung bei einem Winkel von lediglich 1 oder 2 Grad ausführen, wenngleich ein detaillierter Aufbau dieser Funktion später beschrieben werden wird. Weiterhin ist der Aufbau darauf ausgelegt, daß lediglich das Rad eine Lenkdrehung ausführt, wobei ein Motor oder ein Untersetzungsgetriebe der Einzelrad-Antriebseinrichtung 101 keine Lenkdrehung ausführt. Zudem ist das Fahrzeug derart aufgebaut; daß das Trägheitsmoment des sich drehenden Abschnittes verringert wird, um die daraus folgenden Dreheigenschaften und das Ansprechverhalten auf die Drehzahlsteuerung zu verbessern.
  • <Beschreibung des Einzelrad-Lenkfahrgestells>
  • Nun wird das Einzelrad-Lenkfahrgestell 100 beschrieben. Wie in 2 dargestellt, sind vier Einzelrad-Antriebseinrichtungen 101 an einem Fahrgestellrahmen 102 des Einzelrad-Lenkfahrgestells 100 angebracht. Das heißt, zwei der Einzelrad-Antriebseinrichtungen 101 sind an einem rechten Rahmen 102a des Fahrgestellrahmens 102 tandemartig angebracht und zwei der Einzelrad-Antriebseinrichtungen 101 sind an einem linken Rahmen 102a des Fahrgestellrahmens 102 tandemartig angebracht. Bei jeder der Einzelrad-Antriebseinrichtungen 101 ist ein Rad 104 drehbar neben einem Außenumfang eines Motors 103 angeordnet, wobei eine Drehkraft des Motors 103 auf das Rad 104 über ein Untersetzungsgetriebe (in 2 nicht gezeigt) übertragen wird. Somit sind der Motor 103, das Rad 104 und das Untersetzungsgetriebe integral zusammengesetzt; um ein Bauteil auszubilden. Das Rad 104 kann eine Lenkdrehung in einem Winkel von lediglich 1 bis 2 Grad um einen Drehzapfen 105 als Rad-Gierdrehmittelpunkt (ein Lenkdrehmittelpunkt) ausführen. Details dieser Bewegung werden nochmals im Absatz "Erläuterung der Einzelrad-Antriebseinrichtung" (folgt später) beschrieben. In Übereinstimmung mit der Lenkdrehung des Rades 104 führt eine zylindrische Lenkplatte 106 ebenfalls eine Lenkdrehung aus. Die rechten und linken Lenkplatten 106 sind durch Lenkarme 106a und einem Lenkgelenk 107 miteinander verbunden. Demzufolge werden die Lenkdrehwinkel der rechten und linken Räder 104 identisch. Der Motor 103 und das Untersetzungsgetriebe sind am Fahrgestellrahmen 102 befestigt und führen keine Lenkdrehung aus. Beim Einzelrad-Lenkfahrgestell 100 führt das Rad 104 eine Lenkdrehung aus. Selbst bei einer Fahrt auf einer engkurvigen Strecke mit einem geringen Kurvenradius, erfolgt somit eine perfekte Lenkung, um eine stabile Kurvenfahrt sicherzustellen.
  • <Beschreibung der Einzelrad-Antriebseinrichtung>
  • Nun wird eine Einzelrad-Antriebseinrichtung 101 beschrieben. Es ist deren Gesamtaufbau dargestellt, bei dem die Einzelrad-Antriebseinrichtung 101, wie in 3 (eine Schnittansicht entlang der Linie III-III von 2) gezeigt, hauptsächlich aus einem Motor 103, einem Untersetzungsgetriebe 108, einer Scheibenbremse 109, Kraftübertragungselementen, wie etwa einer Antriebswelle 111 und flexiblen Platten 112, 113, einem Rad 104 und Elementen besteht, die das Lenken ermöglichen, wie etwa einem elastischen Element 116 und einer zylindrischen Lenkplatte 106. Diese Elemente sind integral zusammengefügt, um einen Einrichtungsaufbau zu bilden. Die Einzelrad-Antriebseinrichtung 101 ist am Fahrgestellrahmen 102 angebracht.
  • Drehungen des Motors 103 werden durch das Untersetzungsgetriebe 108 untersetzt und auf das Rad 104 über die flexible Platte 112, die Antriebswelle 111 und die flexible Platte 113 übertragen, um das Rad 104 zu drehen. Während einer Kurvenfahrt verformt sich das elastische Element 116 elastisch, um eine Lenkdrehung des Rades 104 um einen Drehzapfen 105 als Drehmittelpunkt zu ermöglichen (Details werden später beschrieben). Der Motor 103 und das Untersetzungsgetriebe 108 sind dazu eingerichtet; keine Lenkdrehung auszuführen.
  • Der detaillierte Aufbau, die Wirkungen und Tätigkeiten der unterschiedlichen Teile der Einzelrad-Antriebseinrichtung 101 werden nun beschrieben.
  • Wie es in 3 dargestellt ist, befindet sich ein Statorkern 103b auf einer Innenumfangsfläche, eines Motorblocks 103a des Motors 103, während ein Ankerkern 103c auf einer Motorwelle 103d angebracht ist. Die Motorwelle 103d ist eine hohle Rohrwelle, wobei deren gegenüberliegende Enden drehbar durch Lager 103e gehalten werden.
  • Das Untersetzungsgetriebe 108 ist neben einer Stirnseite (linke Stirnseite in 3) des Motors 103 befestigt, um die Drehungen zu untersetzen, die von der Motorwelle 103d empfangen werden, und um einen verringerten Abtrieb zu erzeugen. Dieses Untersetzungsgetriebe 108 besteht aus einem eingebauten Planetenumlauf-Untersetzungsmechanismus in einem Untersetzungsgetriebegehäuse 108a. Das heißt, ein Trägerelement 108b als Untersetzungsgetriebe-Abtriebsabschnitt ist drehbar durch ein Lager 108c gehalten und ein Planetengetriebe 108d am Trägerelement 108b durch ein Lager 108e angebracht. Das Planetengetriebe 108d greift in ein Sonnenrad 108f, das an der Motorwelle 103d befestigt ist; und greift zudem in ein Innenzahnrad 108g, das an der Innenumfangsfläche des Untersetzungsgetriebegehäuses 108a befestigt ist.
  • Das Planetenumlauf-Untersetzungsgetriebe 108 hat ein größeres Untersetzungsverhältnis als ein Sonnenradumlauf-Untersetzungsgetriebe. Somit kann ein Motor mit hoher Drehzahl als Motor 103 verwendet werden. Da ein Motor mit hoher Drehzahl eine geringe Größe hat, kann er zur Verkleinerung der Einzelrad-Antriebseinrichtung 101 beitragen. Da der Motor 103 einer geringen Größe eingesetzt werden kann, kann darüber hinaus das Trägheitsmoment des Drehabschnittes verringert werden und das Ansprechverhalten auf die Drehlenkung verbessert werden.
  • Umlaufgetriebe sind in die drei folgenden Typen unterteilt:
    • (1) Planetentyp (Innenzahnrad ist für die Drehung des Untersetzungsgetriebes feststehend)
    • (2) Sonnenradtyp (Sonnenrad ist für die Drehung des Untersetzungsgetriebes feststehend
    • (3) Sterntyp (Planetengetriebe ist für die Drehung des Untersetzungsgetriebes feststehend, kann sich jedoch im seine eigene Achse drehen)
  • Von diesen Üntersetzungsgetrieben hat das Planetenumlauf-Untersetzungsgetriebe, bei dem das Innenzahnrad, das ein großes Trägheitsmoment hat, feststehend ist, die geringste Trägheit.
  • Die Scheibenbremse 109 befindet sich neben einer Stirnseite (linke Stirnseite in 3) des Motors 103. Die Scheibenbremse 109 befindet sich in einer Position außerhalb des Motors 103. Eine Bremsscheibe 109b der Scheibenbremse 109 ist mit dem Trägerelement 108b des Untersetzungsgetriebes 108 verbunden. Der Motor 103, das Untersetzungsgetriebe 108 und die Scheibenbremse, sind am Fahrgestellrahmen 102 mit Schraubem 110 befestigt.
  • Die Antriebswelle 111 ist in die Motorwelle 103d eingesteckt. An einem Ende (linkes Ende in 3) der Antriebswelle 111 ist ein Flansch 111a befestigt. Der Flansch 111a ist mit der Bremsscheibe 109b über die flexible Platte 112, einem Verschiebungsabsorptionselement; verbunden. Am anderen Ende (rechtes Ende in 3) der Antriebswelle 111 ist ein Antriebswellenarm 111b ausgebildet, wie es in 4 (einer Ansicht entlang eines Pfeils IV in 2) dargestellt ist. Der Antriebswellenarm 111b ist mit dem Rad 104 über die flexible Platte 113, einem Verschiebungsabsorptionselement, verbunden.
  • Eine flexible Kupplung ist ein Werkzeug zum Dämpfen von Vibrationen oder Absorbieren von Abweichungen in einer Achse mit Hilfe der Elastizität eines Materials. Die Kupplungen sind nach der Art des elastischen Materials wie folgt unterteilt:
    • (1) Gummikupplung
    • (2) Kunstharzkupplung
    • (3) Metallfederkupplung
  • Von diesen Kupplungen ist die leichteste, kompakteste (geringes Trägheitsmoment) eine Metallfederkupplung, wobei ein wichtiger Teil dieser Kupplung eine flexible Platte ist.
  • Durch den oben genannten Aufbau wird die Drehkraft des Motors 103 auf das Rad 104 auffolgendem Weg übertragen: Motorwelle 103d → Untersetzungsgetriebe 108 → Bremsscheibe 109b → flexible Platte 112 → Antriebswelle 111 → flexible Platte 11 3. Auf diese Weise wird das Rad 104 gedreht. Ein Bremskraft, die durch die Scheibenbremse 109 erzeugt wird; wird auf das Rad 104 auf folgendem Weg übertragen: Bremsscheibe 109b → flexible Platte 112 → Antriebswelle 111 → flexible Platte 113. Auf diese Weise wird das Rad 104 gebremst.
  • Wie es zuvor beschrieben wurde; ist die Motorwelle 103d eine hohle Rohrwelle, in der die Antriebswelle 111 angeordnet ist. Somit ist der Radius des sich drehenden Teils an sich gering, so daß das Trägheitsmoment des sich drehenden Teils verringert werden kann. Daher kann das Ansprechverhalten auf die Drehzahlsteuerung verbessert werden.
  • Weiterhin werden die beiden flexiblen Platten 112, 113 verwendet. Somit kann die Antriebskraft übertragen werden, wobei vertikale Verschiebungen, Querverschiebungen und Lenkwinkelverschiebungen des Rades 104 in geeigneter Weise absorbiert werden. Das heißt die Verschiebungen werden durch die beiden flexiblen Platten 112, 113 abgebaut und absorbiert. Somit kann die Absorption der Verschiebungen in geeigneter Weise durch geführt werden und das Rad 104 eine sanfte Lenkdrehung ausführen. Daneben sind die flexiblen Platten 112, 113 dünne Plattenmaterialien und deren Trägheitsmoment derart gering, so daß sie in der Lage sind, das Trägheitsmoment des sich drehenden Teils zu verringern. Anstelle der flexiblen Platten 112, 113 kann ein anderer Typ einer flexiblen Kupplung verwendet werden, der Verschiebungen absorbieren kann, während eine Drehkraft übertragen wird.
  • Neben dem Außenumfang des Motorblocks 103a befindet sich die zylindrische Lenkplatte 106. Die Lenkplatte 106 ist mit dem Drehzapfen 105 über eine Gummibuchse 114 verbunden und kann eine Lenkdrehung in einer horizontalen Ebene um den Drehzapfen 105 als Drehmittelpunkt ausführen. Bei dieser Ausführungsform ist der Drehzapfen 105 am Motorblock 103a derart befestigt, daß er innerhalb vom Rad 104 in Achsrichtung des Rades 104 angeordnet ist.
  • Zwischen der Außenumfangsfläche der Lenkplatte und der Innenumfangsfläche des Rades 104 befinden sich Walzenlager 115. Das heißt, das Rad 104 ist drehbar auf der Außenumfangsfläche der Lenkplatte 106 über die Walzenlager 115 gehalten. Somit kann das Rad 104 gedreht werden und können zudem das Rad 104, die Walzenlager 115 und die Lenkplatte eine integrale Lenkdrehung um den Drehzapfen 105 als Drehmittelpunkt ausführen. An der Lenkplatte 106 ist der Lenkarm 106a integral befestigt.
  • Zwischen der Innenumfangsfläche der Lenkplatte 106 und der Außenumfangsfläche des Motorblocks 103a ist das elastische Element 116 durch Preßpassung angeordnet. Das elastische Element 118 ist, wie in 4 gezeigt, in einem oberen Umfangsraumabschnitt und einem unterem Umfangsraumabschnitt eines Zwischenraumes zwischen der Innenumfangsfläche der Lenkplatte 106 und der Außenumfangsfläche des Motorblocks 103a angeordnet, jedoch nicht in einem vorderen Raumabschnitt oder einem hinteren Raumabschnitt des Zwischenraums.
  • Auf das elastische Element 116 wirkt eine Druckkraft, die auf vertikale Vibrationen zurückzuführen ist, die vom Rad 104 auf den Motor 103 übertragen werden, und wird dadurch gestaucht oder gedehnt, um Vibrationen zu dämpfen. Da sich das elastische Element 116 nicht dreht, wirkt eine wiederholte Last infolge von Drehungen nicht auf das elastische Element 116, so daß die Dauerhaftigkeit des elastischen Elementes 116 verbessert wird. Selbst wenn das elastische Element 116 bricht, treten Oszillationen infolge dieses Bruches des elastischen Elementes 116 nicht im Rad 104 auf, da sich das elastische Element 116 nicht dreht. Somit gibt es keine Möglichkeit für eine Entgleisung.
  • Seitenvibrationen, die im Rad 104 auftreten, werden auf die Gummibuchse 114 über die Walzenlager 115 und die Lenkplatte 106 übertragen und durch die Gummibuchse 114 gedämpft.
  • Während einer Fahrt auf einer kurvigen Strecke wirkt eine externe Kraft von der Strecke auf das Rad 104; um eine Lenkdrehung an das Rad 104 weiterzugeben. Zu diesem Zeitpunkt vollziehen die Walzenlager 1 15 und die Lenkplatte 106 ebenfalls eine Lenkdrehung zusammen mit dem Rad 104. Das elastische Element 116 befindet sich zwischen der Lenkplatte 106, die die Lenkdrehung ausführt, und dem Motorblock 103a, der keine Lenkdrehung ausführt. Wenn das Rad 104 eine Lenkdrehung ausführt, wird somit das elastische Element 116 elastisch verformt (Torsionsverschiebung). Wegen der elastischen Verformung des elastischen Elementes 116, kann das Rad 104 eine Lenkdrehung in einem Winkel von lediglich 1 bis 2 Grad ausführen.
  • Im Zwischenraum zwischen der Innenumfangsfläche der Lenkplatte 106 und der Außenumfangsfläche des Motorblocks 103a befindet sich kein elastisches Element im vorderen Raumabschnitt oder im hinteren Raumabschnitt. Somit kann sich das elastische Element 116 während einer Lenkdrehung des Rades 104 elastisch, verformen. Wenn das elastische Element im gesamten Zwischenraum zwischen der Innenumfangsfläche der Lenkplatte 106 und der Außenumfangsfläche des Motorblocks 103a durch Preßpassung eingefügt wäre, wäre eine Torsionsverformung beinahe unmöglich und das Rad 104 nicht in der Lage eine Lenkdrehung auszuführen.
  • Da sich das elastische Element 116 in der oben beschriebenen Art und Weise verformt, wird eine Lenkdrehung des Rades 104 zugelassen. Wenn das Rad 104 eine Lenkdrehung machen soll, erzeugt das elastische Element 116 eine Dämpfungswirkung zum Unterdrücken der Lenkdrehung. Auf das Rad 104, das eine Lenkdrehung in einem Winkel von lediglich 1 bis 2 Grad ausgeführt hat, übt das elastische Element 116 eine Rückstellkraft zum Rückstellen des Rades 104 in seine Ursprungsposition (die Position, in der der Lenkwinkel Null ist) aus. Wie dadurch festzustellen ist, führt das elastische Element 116 eine Dämpfungstätigkeit und eine Rückstelltätigkeit in Abhängigkeit der Lenkdrehung des Rades 104 aus. Somit wird die Lenkbewegung stabilisiert und kann ein stabiles Laufen bei hoher Geschwindigkeit realisiert werden.
  • Wie es in 2 dargestellt ist, sind zudem der Lenkarm 106a, der integral an der rechten Lenkplatte 106 angebracht ist, und der Lenkarm 106a, der integral an der linken Lenkplatte 106 angebracht ist, durch ein Lenkgelenk 107 verbunden, um die Lenkwinkel der rechten und der linken Lenkplatte 106 gemäß den Lenkwinkeln des rechten und des linken Rades 104 in Übereinstimmung zu bringen. Somit wird die Hochgeschwindigkeitsstabilitätweiter verbessert.
  • Zudem kann die Lenkdrehung des Rades 104 durch die elastische Verformung des elastischen Elementes 116 realisiert werden. Somit können der Motor 103 und das Untersetzungsgetriebe 108 fest am Fahrgestellrahmen 102 angebracht sein, die Bauteile, die eine Lenkdrehung ausführen, in der Zahl verringert werden und die Elemente der Einrichtung verringert werden. Demzufolge wird die Lenkträgheit verringert und kann ein zufriedenstellender Lenklauf ausgeführt werden. Da die Zahl der Bauteile verringert wird, werden die Teile, die zum Fahrgastraum hin hervorstehen, beseitigt, so daß die Durchgangsbreite des Fahrgastraumes vergrößert werden kann.
  • Um es zusammenzufassen, verfügt das elastische Element 116 über sämtliche der folgenden Funktionen:
    • (1) Dämpfen vertikaler Vibrationen, die vom Rad 104 auf der Motor 103 übertragen werden, um den Motor zu schützen;
    • (2) Elastische Verformung, um eine Lenkdrehung des Rades 104 zuzulassen;
    • (3) Ausführen einer Dämpfungstätigkeit, wenn das Rad 104 eine Lenkdrehung ausführt; und
    • (4) Ausüben einer Rückstellkraft zum Rückstellen des Rades 104, das die Lenkdrehung ausgeführt hat, in die Ursprungsposition.
  • Die Einzelrad-Antriebseinrichtung 101 des oben beschriebenen Aufbaus hat folgende Vorteile:
    • (1) Anordnung der Antriebswelle 111 in der Motorwelle 103d, einer hohlen Rohrwelle, um den Radius des sich drehenden Abschnittes als ganzes zu verringern;
    • (2) Verwendung eines Planeten-Untersetzungsgetriebes mit einem hohen Untersetzungsverhältnis, um die Verwendung eines Motors mit hoher Drehzahl 103 zu ermöglichen, wodurch der Durchmesser des Motors verringert wird; und
    • (3) Verwendung der dünnen flexiblen Platten 112 und 113.
  • Diese Vorteile führen zu einem geringen Trägheitsmoment des gesamten sich drehenden Abschnittes der Einzelrad-Antriebseinrichtung 101. Mit anderen Worten wird kein dickwandiges, sich drehendes Element mit einem großen Durchmesser, wie etwa der Radkranz 13 (siehe 9) bei der älteren Technologie, verwendet, sondern hat anstelle dessen das sich drehende Element einen geringen Durchmesser und ist als ganzes dünnwandig. Somit kann das Trägheitsmoment des gesamten sich drehenden Abschnittes verringert werden. Demzufolge kann das Ansprechverhalten des Motors auf die Drehzahlsteuerung verbessert werden.
  • <Beschreibung der Standbremse>
  • Nun wird eine Standbremse 120 die in der Einzelrad-Antriebseinrichtung 101 vorgesehen ist, beschrieben. Eine Bremsbelagsscheibe 120a der Standbremse 120 ist mit einer Außenumfangsfläche des Trägerelementes 108b durch einen Schiebekeil oder dergleichen verbunden. Die Bremsbelagsscheibe 120a dreht sich synchron mit dem Trägerelement 108a und ist in Achsrichtung verschiebbar. Eine Stirnseite (linke Stirnseite) der Bremsbelagsscheibe 120a berührt eine Innenwand des Untersetzungsgetriebegehäuses 108a, und eine Scheibenplatte 120b ist an der anderen Stirnseite (rechte Stirnseite) der Bremsbelagsscheibe 120a befestigt. Eine Stützplatte 120c ist fest auf einer Innenumfangsfläche des Untersetzungsgetriebegehäuses 108a angebracht. Ein Kolben 120d ist axial gleitend angeordnet und wird zur Bremsbelagsscheibe 120a durch eine Bremsenfeder 120e gedrückt, die sich im Innenzahnrad 108g befindet.
  • Ein elektromagnetisches Ventil 120g ist in eine Luftversorgungsleitung 120f eingefügt. Dieses elektromagnetische Ventil 120g wird während des Stehens entmagnetisiert, um in einen geschlossenen Zustand zu fallen, und wird aktiviert, wenn das Fahrzeug nicht steht, um sich zu öffnen. Ist das elektromagnetische Ventil 120g geöffnet, wird Druckluft zwischen den Kolben 120d und die Stützplatte 120c über die Luftzuführleitung zugeführt. In einem nicht stehenden Zustand ist das elektromagnetische Ventil 120g geöffnet und wird Druckluft zwischen den Kolben 120d und die Stützplatte 120c eingeleitet. Somit wird der Kolben 120d durch Luftdruck zum Innenzahnrad 108g gedrückt und mit dem Innenzahnrad 108g gegen die Federkraft der Bremsenfeder 210e in Berührung gebracht. Auf diese Weise wird der Kolben 120d von der Scheibenplatte 120b getrennt, worauf die Standbremse gelöst wird.
  • In einem stehenden Zustand ist das elektromagnetische Ventil 120g geschlossen und wird Druckluft aus dem Zwischenraum zwischen dem Kolben 120d und der Stützplatte 120c entfernt. Somit wird der Kolben 120d durch die Federkraft der Bremsenfeder 120e zur Scheibenplatte gedrückt und mit der Scheibenplatte 120b in Berührung gebracht. Auf diese Weise drückt der Kolben 120d die Bremsbelagscheibe 120a über die Scheibenplatte 120b, um eine Bremskraft durch deren Reibungswiderstand zu erzeugen; worauf die Standbremse wirksam wird. Die Standbremse 120 führt keine Bremstätigkeit aus, während das Fahrzeug fährt und führt eine Bremsung aus, wenn das Fahrzeug steht. Bei einem Notfall, bei dem eine Notbremse erforderlich ist, kann die Bremswirkung der Standbremse 120 zu der einer herkömmlichen Bremse (Scheibenbremse etc.) hinzugefügt werden.
  • Wie es oben beschrieben wurde ist die Standbremse 120 derart innerhalb des Untersetzungsgetriebes 108 angeordnet, daß ein spezieller Installationsraum für die Standbremse 120 nicht erforderlich ist, wodurch Platz gespart werden kann. Zudem befindet sich die Standbremse 120 im Schmieröl des Untersetzungsgetriebes 108. Somit ist ihre Bewegung (Gleitbewegung) sanft, bildet sich kein Rost und ist ihre Zuverlässigkeit hoch.
  • <Beschreibung des Kühlaufbaus>
  • Nun wird ein Kühlaufbau beschrieben. Wie in 2 gezeigt, sind Gebläse 130 in der Mitte des rechten und linken Rahmens 102a des Fahrgestellrahmens 102 installiert. Der rechte und der linke Rahmen 102a sind hohl, wobei in ihnen jeweils eine Luftleitung 131 ausgebildet ist. Wie in 5 (eine Ansicht entlang eines Pfeils V in 2) dargestellt, sind der vordere und der hintere Teil des Rahmens 102a in einem Zustand gekrümmt, so daß die obere Umfangsfläche des Motorblocks 103a des Motors bedeckt ist: Das heißt, die Luftleitung 131 ist derart angeordnet, daß sie die obere Umfangsfläche des Motorblocks 103a abdeckt.
  • In der oberen Umfangsfläche des Motorblocks 103a sind, wie in 3 und 6 gezeigt, mehrere Einlaßanschlüsse 132 entlang der Umfangsrichtung des Motorblocks 103a ausgebildet. Wie in 3 gezeigt, ist ein Auslaßanschluß 133 in der Stirnseite (Konsole) des Motors 103 ausgebildet, in der Stirnfläche auf der gegenüberliegenden Seite der Stirnseife, wo sich des Untersetzungsgetriebe 108 befindet. Da dieser Auslaßanschluß 133 dem Fahrgastraum (der sich im Fahrzeugkörper befindet) zugewandt ist, besteht keine Möglichkeit für das Eindringen von. Regentropfen, etc. durch. diesen Auslaßanschluß 133. Da sich das Untersetzungsgetriebe 108 und die Scheibenbremse 109 außerhalb des Fahrzeugkörpers (auf der gegenüberliegenden Seite des Fahrgastraumes) befinden, sind darüber hinaus das Untersetzungsgetriebe 108 und die Scheibenbremse 109 während der Fahrt einfacher der Luft (Außenluft) ausgesetzt, so daß eine natürliche Kühlung des Üntersetzungsgetriebes 108 und der Scheibenbremse 109 in ausreichender Weise erfolgt.
  • Luft, die vom Gebläse 130 zugeführt wird, durchläuft die Luftleitung 131 und wird vom Einlaßanschluß 132 in den Motor 103 geblasen. Luft, die durch den Einlaßanschluß 132 aufgenommen wird, strömt in den Motor 103 und wird nach außen durch den Auslaßanschluß 133 abgegeben. Durch diese Zwangsströmung von Luft im Motor 103 kann der Motor 103 wirkungsvoll, und zwangsweise gekühlt werden. Weiterhin sind die Einlaßanschlüsse 132 zahlreich in der Umfangsrichtung des Motorblocks 103a ausgebildet. Somit kann Luft in entsprechende Abschnitte des Motors 103 wirkungsvoll und gleichmäßig eingeleitet werden, um die Kühleffizienz zu steigern.
  • Darüber hinaus berührt Luft während der Fahrt direkt die Außenumfangsfläche des Motorblocks 103a. Somit ist der Wärmeabbau des Motors 103 zufriedenstellend und kann ein natürlicher Wärmeabbau und eine Kühlung des Motors wirkungsvoll durchgeführt werden. Im Detail ist die Außenumfangsfläche des Motorrahmens 103a, die den Bereich ausschließt, an dem sich das elastische Element 116 befindet, der Außenluft ausgesetzt. Daher berührt Luft während der Fahrt den Motorblock 103a um eine natürliche Kühlung des Motors 103 in zufriedenstellender Weise auszuführen.
  • Wie in 2 dargestellt, ist das Einzelrad-Lenkfahrgestell 100 mit den vier Einzelrad-Antriebseinrichtungen 101 ausgestattet, während die Zahl der installierten Gebläse 130 Zwei sein kann. Dadurch wird der Aufbau vereinfacht. Das heißt, der rechte und der linke Rahmen 102a werden als Luftleitungen 131 verwendet. Somit kann Luft, die von einem Gebläse 130 zugeführt wird, durch die Leitung 131 zweigeteilt und den beiden Motoren 103 zugeführt werden.
  • Wenngleich die Erfindung auf diese Art beschrieben wurde, versteht es sich, daß selbige auf vielfache Art abgewandelt werden kann. Derartige Veränderungen werden nicht als Abweichung vom Geltungsbereich der Erfindung angesehen, wobei beabsichtigt ist, wie es dem Fachmann verständlich sein wird, daß sämtliche derartige Abwandlungen im Geltungsbereich der folgendem Ansprüche enthalten sind.

Claims (11)

  1. Einzelrad-Lenkfahrgestell (100) mit einer Einzelrad-Antriebseinrichtung (101) jeweils am rechten und am linken Fahrgestellrahmen (102), wobei die Einzelrad-Antriebseinrichtung (101) derart aufgebaut ist, daß in ihr integral zusammengesetzt sind: ein Motor (103), ein Untersetzungsgetriebe (108) zum Untersetzen von Drehungen des Motors (103), ein Rad (104) und ein Kraftübertragungselement zum Übertragen eines Abtriebs des Untersetzungsgetriebes (108) auf das Rad (104), dadurch gekennzeichnet, daß eine zylindrische Lenkplatte (106) neben einem Außenumfang eines Motorblocks (103a) des Motors 103 und koaxial zum Motorblock angeordnet ist, das Rad (104) drehbar auf einer Außenumfangsfläche der Lenkplatte (106) durch ein Walzenlager (115) gelagert ist und ein elastisches Element (116) durch Preßpassung zwischen einer Innenumfangsfläche der Lenkplatte (106) und einer Außenumfangsfläche des Motorblocks (103a) derart angeordnet ist, daß es in der Lage "ist, eine Lenkbewegung in einer horizontalen Ebene auszuführen.
  2. Einzelrad-Lenkfahrgestell nach Anspruch 1, bei dem das elastische Element (116) in einem oberen Umfangsraumabschnitt und einem unteren Umfangsraumabschnitt eines Zwischenraums zwischen der Innenumfangsfläche der Lenkplatte (106) und der Außenumfangfläche des Motorblocks (103a) angeordnet ist.
  3. Einzelrad-Lenkfahrgestell nach Anspruch 1, bei dem eine Motorwelle (103d) eine hohle Rohrwelle ist, das Rad (104) drehbar um einen Außenumfang des Motors (103) angeordnet ist und das Untersetzungsgetriebe (108), das fest auf einer Stirnseite des Motors (103) angebracht ist, die Drehungen untersetzt, die von der Motorwelle (103d) übertragen werden, und das Kraftübertragungselement enthält: eine Antriebswelle (111), die in die Motorwelle (103d) eingesteckt ist, eine erste flexible Kupplung (112) zum Kuppeln eines Endes der Antriebswelle (111) mit einem Untersetzungsabtriebsabschnitt des Untersetzungsgetriebes (108) und eine zweite flexible Kupplung (113) zum Kuppeln des anderen Endes der Antriebswelle (111) mit dem Rad (104).
  4. Einzelrad-Lenkfahrgestell nach Anspruch 3, bei dem die erste und zweite flexible Kupplung jeweils in Gestalt einer flexiblen Platte (112, 113) ausgebildet sind.
  5. Einzelrad-Lenkfahrgestell nach Anspruch 3, bei dem das Untersetzungsgetriebe (108) ein Planetenumlauf-Untersetzungsgetriebe ist.
  6. Einzelrad-Lenkfahrgestell nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem die Lenkplatte (106) der rechten Einzelrad-Antriebseinrichtung (101) und die Lenkplatte (106) der linken Einzelrad-Antriebseinrichtung (101) mit einem Gelenkmechanismus (106a, 107) derart miteinander verbunden sind, daß die Lenkdrehwinkel der Lenkplatten identisch sind.
  7. Einzelrad-Lenkfährgestell nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem die Lenkplatte (1D6) jeder Einzelrad-Antriebseinrichtung (101) eine Lenkdrehung um eine Position innerhalb des Rades (104) relativ zu einer Achsrichtung des Rades (104) als-Drehmittelpunkt ausführt.
  8. Einzelrad-Lenkfahrgestell nach Anspruch 1, bei dem ein Rahmen (102a) des Fahrgestellrahmens (102) hohl ist, eine Luftleitung (131) im Rahmen (102a) ausgebildet ist, ein Gebläse (130) zum Zuführen von Luft in die Luftleitung (131) am Rahmen (102a) angebracht ist, ein Einlaßänschluß (132) zum Aufnehmen von Luft, die durch die Luftleitung (131) geströmt ist, in den Motor (103) im Motorblock (103a) ausgebildet ist und ein Auslaßanschluß (133) in einer Stirnseite des Motors (103) ausgebildet ist.
  9. Einzelrad-Lenkfahrgestell nach Anspruch 8, bei dem mehrere der Einlaßanschlüsse (132) entlang einer Umfangsrichtung des Motorblocks (103a) ausgebildet sind.
  10. Einzelrad-Lenkfahrgestell nach Anspruch 8 oder 9, bei dem sich das Untersetzungsgetriebe (108) außerhalb des Fahrzeugkörpers befindet und der Auslaßanschluß (133) im Fahrzeugkörper angebracht ist.
  11. Einzelrad-Lenkfahrgestell nach Anspruch 1, bei dem zwei der Einzelrad-Antriebsvorrichtungen (101) tandemartig an einem rechten Rahmen (102a) des Fahrgestellrahmens (102) und zwei der Einzelrad-Antriebsvorrichtungen (101) tandemartig an einem linken Rahmen (102a) des Fahrgestellrahmens (102) angebracht sind.
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