DE69815931T2

DE69815931T2 - Bogie with variable track width for railways

Info

Publication number: DE69815931T2
Application number: DE69815931T
Authority: DE
Inventors: Isao Kokubunji-shi Okamoto
Original assignee: Railway Technical Research Institute
Current assignee: Railway Technical Research Institute
Priority date: 1997-04-22
Filing date: 1998-04-22
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2018-04-23
Also published as: DE69815931D1; JPH10297487A; JP3893187B2; EP0873929A2; EP0873929A3; EP0873929B1; ES2201366T3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND THE INVENTION

Die Erfindung bezieht sich auf ein Drehgestell mit veränderlicher Spurweite für Eisenbahn, das dazu geeignet ist, auf Eisenbahnen verschiedener Spurweitentypen (Abstand zwischen einem Paar rechten und linken Schienen) zu laufen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Drehgestell mit veränderlicher Spurweite, das an ein Motordrehgestell anpassbar ist und bei dem das achsgefederte Anlagengewicht (nicht aufgehängtes Gewicht) reduziert ist.The invention relates to a Bogie with variable Track gauge for Railroad that is suitable on railroads of different gauge types (Distance between a pair of right and left rails). In particular, the present invention relates to a bogie with changeable Track width that is adaptable to an engine bogie and at which the axle-suspended system weight (not suspended weight) is reduced.

Es gibt mehrere Arten der Spurweite von Eisenbahnen (Abstand zwischen den Innenseiten des rechten und linken Schienenkopfes einer Eisenbahn). Zum Beispiel fährt der "Shinkansen" in Japan auf einem Eisenbahngleis mit einer Standardspurweite von 1.435 mm. Andererseits wird das herkömmliche japanische Eisenbahngleis als Schmalspur von 1.067 mm bezeichnet. Daneben gibt es eine breite Spurweite von 1.524 mm oder 1.688 mm und eine schmalere Spurweite von 1.000 mm.There are several types of track gauge of railways (distance between the inside of the right and left rail head of a railroad). For example, the "Shinkansen" drives in Japan on one Railway track with a standard gauge of 1,435 mm. on the other hand becomes the conventional Japanese railway track referred to as a narrow gauge of 1,067 mm. There is also a wide track width of 1,524 mm or 1,688 mm and a narrower track width of 1,000 mm.

Besonders in Europa fahren internationale Züge über mehrerlei Arten von Eisenbahnen mit unterschiedlichen Spurweiten, so dass nach einem Eisenbahn-Drehgestell mit veränderlicher Spurweite gesucht wurde.In Europe, in particular, international trains run in several ways Types of railroads with different gauges, so that searched for a railway bogie with variable track width has been.

Lediglich ein Gelenkdrehgestell mit leichtem Gewicht, der sog. Talgo-Zug, ist praktisch als Drehgestell mit veränderlicher Spurweite in Gebrauch gewesen. Dieses Drehgestell für den Talgo-Zug wird von einer elektrischen Lokomotive gezogen und besitzt keine eigene Antriebsleistung. Es ist nämlich ein Tragedrehgestell.Only an articulated bogie with light weight, the so-called Talgo train, is practical as a bogie with changeable Gauge has been in use. This bogie for the Talgo train is pulled by an electric locomotive and has none own drive power. It is a portable bogie.

Für ein Motordrehgestell, das zur Änderung der Spurweite geeignet ist, sind mehrere Systeme vorgeschlagen worden. Ein Beispiel dieser Systeme des Standes der Technik ist in 5 offenbart, die eine Vorderschnittansicht der Konstruktion um die Achse eines Drehgestells mit veränderlicher Spurweite zeigt, bei dem ein Direktantriebsmechanismus mit unabhängigen Rädern (DDM) verwendet wird. In 5 sind Bodeneinrichtungen durch Punkt-Punkt-Strich-Linien angedeutet (ebenso nachstehend).Several systems have been proposed for an engine bogie that is suitable for changing the track width. An example of these prior art systems is shown in 5 which shows a front sectional view of the structure about the axis of a variable track bogie using a direct drive, independent wheel (DDM) mechanism. In 5 floor facilities are indicated by dot-dot-dash lines (also below).

In 5 sind ein rechtes und ein linkes Rad 141 gezeigt, die auf einer rechten und einer linken Schiene 143 angeordnet sind. Jedes Rad 141 ist über ein Lager 140 drehbar an einem Außenzylinder 135 befestigt. Die Außenzylinder 135 sind auf der Außenseite einer nicht selbstdrehenden Achse 131 aufgezogen. Die Außenzylinder sind ebenfalls nicht selbstdrehend und bezüglich der Achse 131 quer verschiebbar. Der rechte und der linke Außenzylinder 135 sind entsprechend mit dem rechten bzw. linken Rad 141 versehen und unabhängig zueinander verschiebbar.In 5 are a right and a left wheel 141 shown on a right and a left rail 143 are arranged. Every wheel 141 is about a camp 140 rotatable on an outer cylinder 135 attached. The outer cylinders 135 are on the outside of a non-self-rotating axis 131 reared. The outer cylinders are also not self-rotating and with respect to the axis 131 can be moved across. The right and left outer cylinders 135 are correspondingly with the right or left wheel 141 provided and slidable independently.

Die Innenseiten des rechten und des linken Rads 141 sind jeweils mit einem Motor 162 versehen. Das Gehäuse 162a und der Rotor 162b des Motors 162 sind am Rad 141 befestigt, während ein Stator 162c des Motors 162 am Außenzylinder 135 befestigt ist. Das Innenende des Gehäuses 162a ist durch ein Lager 162d drehbar an dem Außenzylinder 135 gelagert. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Motor befindet sich der Rotor 162b beim Motor 162 im Innenumfang des Gehäuses 162a und der Stator 162c in der Mitte. Durch rotierenden Antrieb des Rotors 162b und des Gehäuses 162a wird dann das Rad 141 gedreht.The inside of the right and left wheel 141 are each with a motor 162 Mistake. The housing 162a and the rotor 162b of the motor 162 are on the bike 141 attached while a stator 162c of the motor 162 on the outer cylinder 135 is attached. The inside end of the case 162a is through a camp 162d rotatable on the outer cylinder 135 stored. In contrast to a conventional motor, the rotor is located 162b the engine 162 inside the case 162a and the stator 162c in the middle. By rotating the rotor 162b and the housing 162a then becomes the wheel 141 turned.

In einem Drehgestell gemäß dem DDM-System in 5 wird dessen Spurweite durch Querverschieben des Außenzylinders 135 zusammen mit dem Rad 141 und dem Motor 162 auf der Achse 131 geändert. Das heißt, in dem Verfahren zur Änderung einer Spurweite werden die Achse 131, das Rad 141 und der Motor 162 alle zusammen abgesenkt (die Schienen 143 gehen nach unten oder die Tragsockel 153 gehen nach oben), während eine Achslagerschale 119, ein Drehgestellrahmen 111 auf der Achslagerschale und ein Wagenkörper (nicht gezeigt) durch eine Stützrolle 151 und einen Tragsockel 153 unter der Achslagerschale 119 abgestützt werden. Gleichzeitig senkt sich ein an der Stirnseite des Außenzylinders 135 befestigter Sperrblock 128 ab, so dass sich ein Vorsprung 128b am oberen Teil des Sperrblocks 128 aus der Vertiefung 121f des Achskastens 121 herauslöst. Bei diesem Sachverhalt wird der Außenzylinder 135 quer verschiebbar.In a bogie according to the DDM system in 5 is the track width by moving the outer cylinder 135 along with the bike 141 and the engine 162 on the axis 131 changed. That is, in the process of changing a track gauge, the axis 131 , the wheel 141 and the engine 162 all lowered together (the rails 143 go down or the support base 153 go up) while an axle box 119 , a bogie frame 111 on the axle box and a carriage body (not shown) by a support roller 151 and a support base 153 under the axle box 119 be supported. At the same time, a sinks on the front of the outer cylinder 135 attached blocking block 128 off, so that a head start 128b at the top of the lock block 128 from the deepening 121f of the axle box 121 dissolves. In this situation, the outer cylinder 135 can be moved across.

Wenn sich das Drehgestell 101 (zusammen mit dem Wagen) in Vorwärtsbewegungsrichtung bewegt (eine lotrechte Richtung zum Blatt von 5) und die Schienen 143 sowie die Führungsschienen 145 so eingerichtet sind, dass sie nach außen allmählich breiter werden, verschieben sich die Außenzylinder 135 und die Räder 141 sowie die Motoren 162 daher quer auf der Achse 131. Auf diese Weise vergrößert sich der Abstand zwischen dem rechten und dem linken Rad 141. Wenn die Verbreiterung abgeschlossen ist, werden die Räder 141 so angehoben (die Schienen 143 werden angehoben), dass die Innenvorsprünge 128a dann in die Riegelvertiefung 121f passen, und der Außenzylinder 135 wird auf die vorbestimmte Querposition eingestellt. Der Arbeitsvorgang zur Änderung der Spurweite des Drehgestells ist abgeschlossen.If the bogie 101 (together with the carriage) moved in the forward direction (a perpendicular direction to the sheet of 5 ) and the rails 143 as well as the guide rails 145 are set up so that they gradually widen outwards, the outer cylinders shift 135 and the wheels 141 as well as the engines 162 therefore across the axis 131 , This increases the distance between the right and left wheels 141 , When the widening is complete, the wheels 141 so raised (the rails 143 are raised) that the inner protrusions 128a then into the bar recess 121f fit, and the outer cylinder 135 is set to the predetermined transverse position. The process for changing the track width of the bogie has been completed.

Allgemein läuft ein Drehgestell mit veränderlicher Spurweite bei Verwendung eines DDM-Systems durch die oben erwähnten unabhängigen Räder auf geraden Eisenbahngleisen bei hoher Geschwindigkeit mit zufriedenstellender Stabilität. Andererseits ist seine Lenkleistung auf kurviger Strecke schlecht. Der Grund ist folgender: Bei einer normalen Antriebsmethode mit verbundenen rechten und linken Rädern geht man davon aus, dass die Achse einer Streckenkurve automatisch folgt, weil der Laufabstand der Räder an der Kurve um eine Differenz zwischen dem Durchmesser der Außen- und Innenräder variieren kann, was durch die Zentrifugalkraft und den Gradienten eines Radkranzes bewirkt wird.Generally, a variable-gauge bogie runs at high speed with satisfactory stability by using the above-mentioned independent wheels using a DDM system on straight railroad tracks. On the other hand, its steering performance is poor on winding roads. The reason is as follows: With a normal drive method with connected right and left wheels, it is assumed that the axis automatically follows a route curve because the running distance of the wheels on the curve vary by a difference between the diameter of the outer and inner wheels can what is caused by the centrifugal force and the gradient of a wheel rim.

Im Gegensatz dazu werden bei einem DDM-Drehgestell mit unabhängigen Rädern das rechte und das linke Rad unabhängig angetrieben, so dass nicht dieselbe Lenkleistung erwartet werden darf.In contrast, with a DDM bogie with independent wheels the right and left wheels driven independently, so not the same steering performance can be expected.

Weiterhin erhöht sich das Gewicht unter zwischen der Achslagerschale 119 und dem Seitenträger 115 des Drehgestellrahmens 111 installierten Achsfedern 117 (nicht aufgehängtes Gewicht) um das Gewicht der Motoren 162. Demgemäß kann die auf das Eisenbahngleis aufgebrachte Last (einschließlich Schienen, Schwellen und Gleisbett) nachteilig vergrößert sein.Furthermore, the weight increases between the axle bearing shell 119 and the side carrier 115 of the bogie frame 111 installed axle springs 117 (weight not suspended) by the weight of the motors 162 , Accordingly, the load (including rails, sleepers and track bed) applied to the railroad track can be disadvantageously increased.

Ein anderes Beispiel eines Motordrehgestells mit einem Mechanismus zum Verändern der Spurweite und mit einer nicht drehbaren Achse ist in der JP-A-08-253147 offenbart.Another example of an engine bogie with a mechanism for changing the track gauge and with a non-rotatable axis is in JP-A-08-253147 disclosed.

WESEN DER ERFINDUNGEssence of the Invention

Daher ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Drehgestell mit veränderlicher Spurweite für Eisenbahn bereitzustellen, das geeignet ist, nicht aufgehängtes Gewicht bei zufriedenstellender Lenkleistung zu dämpfen.It is therefore an object of the invention a bogie with variable Track gauge for Provide railroad that is capable of not suspended weight dampen with satisfactory steering performance.

Gemäß dem Merkmal der Erfindung umfasst ein Drehgestell mit veränderlicher Spurweite für Eisenbahn eine umlaufende Achse, die sich in Querrichtungen eines Drehgestellrahmens erstreckt; ein Paar Außenzylinder, die am rechten und linken Ende der Achse auf deren Außenumfang befestigt sind, wobei der Außenzylinder synchron mit der Achse drehbar und bezüglich der Achse quer verschiebbar ist; ein Paar rechte und linke Räder, die am Außenumfang jedes der Außenzylinder an dem Ende nahe der Längsachse des Drehgestells feststellbar angeordnet sind; ein Paar rechte und linke Außenzylinderlager, die am Außenumfang jedes der Außenzylinder an deren anderem Ende angeordnet sind, um sowohl Radial- als auch Axialbelastungen aufzunehmen; Achslager zur Aufnahme des Axialdrucks der Achse; und ein Paar rechte und linke Achslagerschalen, in denen die Lager installiert sind, wobei jede der Lagerschalen einen Verriegelungsabschnitt zum Halten der Außenzylinderlager an zwei Punkten in Querrichtung aufweist, so dass die Außenzylinderlager zwischen den Verriegelungsabschnitten innerhalb der Achslagerschale beweglich sind, und wodurch im Achskasten ausgebildete Achsschlitzkanäle die Achslager nach oben und unten führen.According to the feature of the invention includes a bogie with variable Track gauge for Railway has a revolving axis that is transverse to one another Bogie frame extends; a pair of outer cylinders on the right and left end of the axle are attached to the outer periphery thereof, wherein the outer cylinder is rotatable synchronously with the axis and can be moved transversely with respect to the axis; a pair of right and left wheels, the on the outer circumference each of the outer cylinders at the end near the long axis the bogie are arranged lockable; a pair of right and left outer cylinder bearing, the on the outer circumference each of the outer cylinders the other end of which are arranged to accommodate both radial and axial loads record; Axle bearing to absorb the axial pressure of the axle; and a pair of right and left axle cups in which the bearings are installed are, each of the bearing shells a locking portion for Holding the outer cylinder bearings has at two points in the transverse direction, so that the outer cylinder bearing between the locking sections within the axle bearing shell are movable, and as a result of which the axle bearings are formed in the axle box channels lead up and down.

Kurz, eine Achse ist ein Umlauftyp der Art, bei der die Achse so ausgeführt ist, dass sie durch eine Antriebsvorrichtung des sog. kardanischen Typs zur Drehbewegung angetrieben wird, sowie ein gewöhnliches Tragedrehgestell. Auf der umlaufenden Achse sind die Räder, die Außenzylinder und die Außenzylinderlager quer verschiebbar, um einen Wechselbetrieb einer Spurweite eines Drehgestells auszuführen. Das Gewicht des Wagenkörpers und der von den Rädern getragene Axialdruck werden von den Außenzylinderlagern aufgenommen und zwischen den Außenzylindern und den Achslagerschalen übertragen. Die Achse ist in Drehrichtung über Achslager durch die Achslagerschalen und in Belastungsrichtung durch die Achslager abgestützt.In short, an axis is a circulation type the type in which the axis is designed so that it is Drive device of the so-called gimbal type for rotary movement is driven, as well as an ordinary one Carrying bogie. On the rotating axis are the wheels outer cylinder and the outer cylinder bearings transversely displaceable to alternate one gauge Execute bogie. The weight of the car body and that of the wheels supported axial pressure are absorbed by the outer cylinder bearings and between the outer cylinders and transfer the axle cups. The axis is over in the direction of rotation Axle bearing through the axle bearing shells and in the direction of load the axle bearings supported.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENSUMMARY THE DRAWINGS

Die Erfindung wird nun in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen ausführlicher beschrieben, wobei:The invention will now be linked described in more detail with the accompanying drawings, wherein:

1 eine Querschnitt-Draufsicht der Konstruktion um die Achse eines Drehgestells mit veränderlicher Spurweite für eine Eisenbahn gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; 1 Figure 3 is a cross-sectional top view of the construction about the axis of a variable gauge bogie for a railroad in accordance with an embodiment of the present invention;

2 eine detaillierte Querschnitt-Draufsicht eines Abschnitts um die Achslagerschale des Drehgestells für eine Eisenbahn gemäß der Ausführung in 1 ist; 2 a detailed cross-sectional plan view of a portion around the axle box of the bogie for a railway according to the embodiment in 1 is;

3A bis 3C eine Folge von Schnittansichten von oben zur Beschreibung eines Arbeitsvorgangs während des Wechsels der Spurweite des Drehgestells gemäß der Ausführung in 1 zeigen; 3A to 3C a sequence of sectional views from above to describe an operation while changing the track width of the bogie according to the embodiment in 1 demonstrate;

4A und 4B Ansichten von Bodeneinrichtungen eines Gleises zur Ausführung des Spurweiten-Änderungsvorgangs eines Drehgestells mit veränderlicher Spurweite für Eisenbahn gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind; wobei 4A eine Ansicht von oben ist und 4B eine Seitenansicht entlang der Linie B-B ist; und 4A and 4B 4 are views of floor equipment of a track for performing the track changing operation of a variable track bogie for a railway according to this embodiment of the present invention; in which 4A is a top view and 4B is a side view taken along line BB; and

5 eine Schnittdraufsicht einer vorbekannten Konstruktion um die Achse eines Drehgestells mit veränderlicher Spurweite für Eisenbahn unter Verwendung des Direktantriebsmechanismus mit unabhängigen Rädern (DDM) zeigt. 5 Figure 3 shows a sectional top view of a prior art construction about the axis of a variable track bogie for railway using the direct drive mechanism with independent wheels (DDM).

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Das Drehgestell 1 dieser Ausführungsform umfasst einen Drehgestellrahmen 11, Achsfedern 17, Achslagerschalen 19, eine Achse 31, Räder 41, einen Motor 61 und einen Geschwindigkeitsminderer 67, wobei jetzt auf 1 Bezug genommen wird.The bogie 1 this embodiment includes a bogie frame 11 , Axle springs 17 , Axle cups 19 , an axis 31 , Bikes 41 , an engine 61 and a speed reducer 67 , being on now 1 Reference is made.

Der Drehgestellrahmen 11, der ein Hauptbaukörper des Drehgestells 1 ist, weist Seitenträger 15 auf der rechten und linken Seite und einen Querträger 13 zum Verbinden der Seitenträger 15 auf. Der Drehgestellrahmen 11 ist durch vier Achslagerschalen 19 abgestützt, die rechts und links, vorne und hinten am Drehgestellrahmen 11 angeordnet sind. In dieser Beschreibung wie auch in der Terminologie, die in der allgemeinen Technologie von Eisenbahnwagen verwendet wird, wird die Längsrichtung der Schienen (Vorwärtsbewegungsrichtung eines Eisenbahnwagens) als Längenrichtung bezeichnet, die lotrechte Richtung zur Längsrichtung der Schienen auf einer Spur wird als Querrichtung bezeichnet, und die lotrechte Richtung zu einem Eisenbahngleis wird als Vertikalrichtung bezeichnet. Am Drehgestellrahmen 11 ist über einen Rotationsruhepunkt (nicht gezeigt) ein Eisenbahn-Wagenkörper (nicht gezeigt) angeordnet. Zwischen dem Drehgestell und dem Wagenkörper sind bei Bedarf eine Zugvorrichtung zur Übertragung der Schubkraft und der Unterbrechungskraft an den Wagenkörper sowie eine Dämpfungsvorrichtung vorgesehen, welche die relative Gierbewegung zwischen dem Drehgestell und dem Wagenkörper steuert (beides allgemein bekannt und nicht gezeigt).The bogie frame 11 which is a main structure of the bogie 1 has side supports 15 on the right and left and a cross member 13 for connecting the side supports 15 on. The bogie frame 11 is through four axle bearings 19 supported, the right and left, front and rear of the bogie frame 11 are arranged. In this specification, as well as in the terminology used in the general technology of railroad cars, the longitudinal direction of the rails (advancing direction of a railroad car) is called the longitudinal direction, the perpendicular direction to the longitudinal direction of the rails on a track is called the transverse direction, and that The vertical direction to a railroad track is called the vertical direction. On the bogie frame 11 a railway carriage body (not shown) is arranged above a rotational rest point (not shown). Between the bogie and the car body, if necessary, a pulling device for transmitting the pushing and interrupting force to the car body and a damping device are provided which control the relative yawing movement between the bogie and the car body (both generally known and not shown).

Die Achslagerschale 19 ist durch die Achsfeder 17 unter dem Seitenträger 15 installiert, was dazu dient, die Eigenschwingung des Rades 41 und der Achse 31 zu absorbieren. Zwischen dem Seitenträger 15 und der Achslagerschale 19 kann eine allgemein bekannte Achslagerschalen-Traganlage oder Dämpfungsvorrichtung installiert sein (nicht gezeigt).The axle bearing shell 19 is through the axle spring 17 under the side carrier 15 installed, which serves the natural vibration of the wheel 41 and the axis 31 to absorb. Between the side straps 15 and the axle bearing shell 19 For example, a well known axle bracket support system or damping device may be installed (not shown).

Die Achslagerschale 19 (eine Baugruppe) ist ein Kasten, in dem ein Außenzylinderlager 25 und ein Achslager 23 eingebaut sind. Das Außenzylinderlager 25 nimmt weitgehend das Gewicht und die Druckenergie auf, mit denen das Rad 41 und die Achse 31 über den Außenzylinder 35 belastet werden. Das Achslager 23 ist an beiden Enden der Achse 31 befestigt, so dass es die Druckenergiebelastung auf die Achse 31 aufnimmt.The axle bearing shell 19 (an assembly) is a box in which an outer cylinder bearing 25 and an axle bearing 23 are installed. The outer cylinder bearing 25 largely absorbs the weight and pressure energy with which the wheel 41 and the axis 31 over the outer cylinder 35 be charged. The axle bearing 23 is at both ends of the axis 31 attached so that it puts the printing energy load on the axis 31 receives.

Der in 2 im Detail gezeigte Begrenzungsring des Achslagers 23 ist auf beiden Seiten durch eine Nut 21b in einem Außenseitenabschnitt 21a des Achskastens 21 gehalten. Am Außenseitenabschnitt 21a des Achskastens 21 ist von der Linie B-B aus gesehen, wie in 2B gezeigt, ein umgekehrt U-förmiges Fenster 21h offen. Die Nut 21b ist entlang dem Rand des Fensters 21h geformt, und der Begrenzungsring des Achslagers 23 ist vertikal verschiebbar in diese Nut 21b eingepasst. Weiterhin ist die Oberseite der Nut 21b an einer tieferen Stelle weg vom oberen Außenumfang des Achslagers 23 geschnitten, so dass die Radialbelastung nicht für das Achslager 23 gilt. Noch dazu ist das Fenster 21h einschließlich eines entsprechenden Abschnitts darin mit einer Kappe oder einem Balg verschlossen (nicht gezeigt).The in 2 Limiting ring of the axle bearing shown in detail 23 is on both sides through a groove 21b in an outside section 21a of the axle box 21 held. On the outside section 21a of the axle box 21 is seen from line BB, as in 2 B shown an inverted U-shaped window 21h open. The groove 21b is along the edge of the window 21h shaped, and the limiting ring of the axle bearing 23 is vertically slidable in this groove 21b fitted. Furthermore, the top of the groove 21b at a lower point away from the upper outer circumference of the axle bearing 23 cut so that the radial load is not for the axle bearing 23 applies. And that's the window 21h including a corresponding section sealed therein with a cap or bellows (not shown).

Der Begrenzungsring des Außenzylinderlagers 25 ist innerhalb des Rollenlagers 27 gehalten. Das Rollenlager 27 weist eine teilweise lösbare Konstruktion auf und hat im Wesentlichen eine ringförmige Gestalt. Das Rollenlager 27 ist mit einem Verriegelungsvorsprung 27a eines trapezförmigen Segmentes versehen, das wie ein Band geformt ist und sich in Umfangsrichtung auf dem oberen Außenumfang erstreckt, wie in 2C gezeigt. Der Verriegelungsvorsprung 27a passt in die Außenzylindernut 21f oder 21d, die an der Decke 21c innerhalb des Achskastens 21 ausgeformt sind, so dass er das Rollenlager 27 und das Außenzylinderlager 25 sowie den Außenzylinder 35 und das Rad 41 in der rechten und linken Richtung hält. Wenn der Rollenlager-Verriegelungsvorsprung 27a an der Innennut 21f angeordnet ist, bewegt sich das Rad 41 nach innen und wird an der schmalen Spurweite angeordnet. Wenn der Rollenlager-Verriegelungsvorsprung 27a an der Außennut 21d ist, bewegt sich das Rad 41 nach außen und wird an der Standardspurweite angeordnet. Demgemäß entspricht der Mittenabstand zwischen den Nuten 21f und 21d dem halben Abstand der veränderlichen Spurweite (z. B. 184 mm).The limiting ring of the outer cylinder bearing 25 is inside the roller bearing 27 held. The roller bearing 27 has a partially detachable construction and is substantially annular in shape. The roller bearing 27 is with a locking projection 27a a trapezoidal segment which is shaped like a band and extends circumferentially on the upper outer circumference, as in 2C shown. The locking tab 27a fits in the outer cylinder groove 21f or 21d that on the ceiling 21c inside the axle box 21 are molded so that it is the roller bearing 27 and the outer cylinder bearing 25 as well as the outer cylinder 35 and the wheel 41 stops in the right and left direction. If the roller bearing locking tab 27a on the inner groove 21f the wheel moves 41 inwards and is arranged on the narrow gauge. If the roller bearing locking tab 27a on the outer groove 21d the wheel is moving 41 outwards and is arranged on the standard track width. Accordingly, the center distance between the grooves corresponds 21f and 21d half the distance of the variable track width (e.g. 184 mm).

Der Achskasten 21 weist an seinem Boden 21g eine ebene, verschlossene Konstruktion auf. Wie in 1 gezeigt, ist die Unterseite des Bodens 21g von einer Stützrolle 51 auf einem Tragsockel 53 aufgenommen, der Teil von Bodeneinrichtungen ist, um das Gewicht des Drehgestells und des Wagenkörpers während des Arbeitsvorgangs zur Änderung der Spurweite des Drehgestells abzustützen. Die Bodeneinrichtungen (einschließlich Schienen 43 und Führungsschienen 45) werden später noch mit Bezug auf 4 beschrieben.The axle box 21 points at its bottom 21g a flat, closed construction. As in 1 shown is the bottom of the bottom 21g from a support roller 51 on a support base 53 recorded, which is part of floor facilities to support the weight of the bogie and the body of the car during the operation to change the track width of the bogie. The floor facilities (including rails 43 and guide rails 45 ) will be referenced later 4 described.

Der Außenzylinder 35 ist feststellbar an der Achse 31 befestigt und bezüglich der Achse nicht selbstdrehend sowie auf der Achse quer verschiebbar. Das Rad 41 ist sowohl in Radial- als auch in Belastungsrichtung am Außenumfang des Außenzylinders 35 befestigt. Zwischen dem Außenzylinder 35 und dem Rad 41 ist ein Drehmoment-Übertragungsmechanismus des Verschiebetyps vorgesehen, der eine Kugelkeilnut oder Keilbahn 37 umfasst. Die Kugelkeilnut oder Keilbahn 37 überträgt das Drehmoment der Drehrichtung von der Achse 31 zum Außenzylinder 35. Der innere Ring des Außenzylinderlagers 25 ist an der Außenseite am Ende des Außenzylinders 35 gehalten. Nach Absenkung zusammen mit der Achse 31 und dem Rad 41 auf den Arbeitsvorgang zur Änderung der Spurweite eines Drehgestells 1 hin gleitet der Außenzylinder 35 quer auf der Achse 31 (mit Bezug auf 3). Der Balg 40 ist so am Ende des Außenzylinders befestigt, dass die Kugelkeilnut 37 außen nicht erscheint, wenn der Außenzylinder 35 sich quer verschiebt.The outer cylinder 35 is noticeable on the axis 31 attached and not self-rotating with respect to the axis and movable transversely on the axis. The wheel 41 is in the radial as well as in the load direction on the outer circumference of the outer cylinder 35 attached. Between the outer cylinder 35 and the wheel 41 there is provided a shift type torque transmission mechanism having a ball keyway or keyway 37 includes. The ball keyway or keyway 37 transmits the torque of the direction of rotation from the axis 31 to the outer cylinder 35 , The inner ring of the outer cylinder bearing 25 is on the outside at the end of the outer cylinder 35 held. After lowering together with the axle 31 and the wheel 41 on the process of changing the track width of a bogie 1 the outer cylinder slides towards it 35 across the axis 31 (regarding 3 ). The bellows 40 is attached to the end of the outer cylinder so that the ball keyway 37 outside does not appear when the outer cylinder 35 shifts across.

Der Antriebsmechanismus eines Rads wird nun mit Bezug auf 1 weiter dargelegt.The drive mechanism of a wheel will now be referenced to 1 set out further.

An der Mitte des Querträgers 13 ist ein Motor 61 fest angebracht. Ein Geschwindigkeits minderer 67, der die Umdrehung des Motors 61 untersetzt und die Drehbewegung zur Achse 31 liefert und der als allgemein bekannter Geschwindigkeitsminderer des kardanischen Typs bezeichnet wird, ist bezüglich des Querträgers 13 federnd gehalten. Noch genauer ist das Gehäuse 68 des eine Ritzelwelle 69 umfassenden Geschwindigkeitsminderers 67 durch einen Gummi um die Ritzelwelle 69 durch den Querträger 13 abgestützt und schwingt entsprechend der Bewegung der Achse 13 als Anlenkungspunkt an dem abgestützten Segment.At the center of the cross member 13 is an engine 61 firmly attached. A slower speed 67 that the revolution of the engine 61 stocky and the rotational movement to the axis 31 provides and which is referred to as the well-known gimbal type speed reducer, is with respect to the cross member 13 kept resilient. The housing is even more precise 68 of a pinion shaft 69 comprehensive speed reducer 67 through a rubber around the pinion shaft 69 through the cross member 13 supported and vibrates according to the movement of the axis 13 as a point of articulation on the supported segment.

Eine Kupplung 63, welche die Triebwelle des Motors 61 mit der Ritzelwelle 69 des Geschwindigkeitsminderers 67 verbindet, ist ein Universalgelenk, das zur Anpassung an die Verschiebung der Achswellenmitte geeignet ist. Der Geschwindigkeitsminderer 67 ist in diesem Beispiel ein Einzelübersetzungsgetriebe, das ein Ritzel 71 und ein Zahnrad 73 umfasst. Das Zahnrad 73 ist fest an der Achse 31 angebracht, um das Drehmoment an die Achse 31 zu liefern.A clutch 63 which is the drive shaft of the engine 61 with the pinion shaft 69 of the speed reducer 67 connects, is a universal joint that is suitable for adapting to the displacement of the center shaft. The speed min of those 67 in this example is a single-ratio gearbox that is a pinion 71 and a gear 73 includes. The gear 73 is firmly on the axis 31 attached to the torque on the axle 31 to deliver.

Als Nächstes werden nun die Bodeneinrichtungen eines Eisenbahngleises mit Bezug auf 4 beschrieben.Next, the floor facilities of a railroad track are now referenced to 4 described.

4 zeigt Ansichten der Bodeneinrichtungen zur Änderung der Spurweite eines Drehgestells mit veränderlicher Spurweite gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4A ist eine Ansicht von oben, und 4B ist eine Seitenansicht entlang der Linie B-B. 4 shows views of the floor means for changing the track width of a bogie with variable track width according to this embodiment of the present invention. 4A is a top view, and 4B is a side view along the line BB.

Zwei Tragsockel 53 erstrecken sich der Länge nach auf der rechten und linken Seite des Eisenbahngleises, wie in 4A gezeigt. Auf diesen Tragsockeln 53 ist eine Vielzahl von nicht gezeigten Stützrollen 51 vorgesehen.Two support bases 53 extend lengthwise on the right and left side of the railroad track, as in 4A shown. On these support bases 53 is a variety of support rollers, not shown 51 intended.

In den Tragsockeln 53 sind Schienen 43, 43' und 43'' vorgesehen, die zwischen beidseitigen Führungsschienen 45' angeordnet sind. Die Führungsschienen 45' dienen dazu, die Räder 41 während des Spurweiten-Wechselvorgangs quer zu spreizen (oder zu verengen).In the support base 53 are rails 43 . 43 ' and 43 '' provided between guide rails on both sides 45 ' are arranged. The guide rails 45 ' serve the wheels 41 spreading (or narrowing) during the gauge change process.

Die Schienen 43 sind an der schmalen Spur (Spurweite 1.067 mm) am unteren Teil der 4 angeordnet. Die Schienen 43' am Mittelteil haben eine trichterartige Form, die sich am Spurweiten-Änderungssegment allmählich verbreitert, und die Schienen 43'' am oberen Abschnitt haben die Standardspurweite (1.435 mm). Dabei wird ein Spurweiten-Wechselvorgang ausgeführt, während ein Zug dieses Segment passiert.The rails 43 are on the narrow track (track width 1,067 mm) at the lower part of the 4 arranged. The rails 43 ' at the middle part have a funnel-like shape, which gradually widens at the track change segment, and the rails 43 '' at the upper section have the standard track width (1,435 mm). A gauge change process is carried out while a train passes this segment.

Der Tragsockel 53 weist an jeder Stelle des Gleises dieselbe Höhe auf, während die Höhe der Schiene 43 variiert, wenn das Gleis von der Seite besehen wird, wie in 4B gezeigt. Das heißt, die Schiene 43' des Spurweiten-Änderungssegmentes in der Mitte ist bezüglich der Schmalspurschiene 43 und der Standardspurschiene 43'' an den beiden Seiten um H niedriger, was in 4B angedeutet ist. Zwischen den Schienen 43 und 43'' ist ein Schrägsegment mit einer Länge L vorgesehen, das in 4B angedeutet ist. Dies ist deshalb so, weil die Räder 41 und die Achse 31 zur Lösung einer seitlichen Feststellung jedes der Räder 41 abgesenkt werden, wenn ein Zug das Spurweiten-Änderungssegment passiert und während der Absenkung der Räder 41 der rechte und linke Abstand der Räder 41 durch die Führungsschienen 45' geändert wird.The support base 53 has the same height at every point of the track, while the height of the rail 43 varies when the track is viewed from the side, as in 4B shown. That is, the rail 43 ' of the track change segment in the middle is with respect to the narrow track 43 and the standard track rail 43 '' lower by H on both sides, which in 4B is indicated. Between the rails 43 and 43 '' an inclined segment with a length L is provided, which in 4B is indicated. This is because the wheels 41 and the axis 31 to solve a lateral locking of each of the wheels 41 be lowered when a train passes the gauge change segment and while the wheels are being lowered 41 the right and left distance of the wheels 41 through the guide rails 45 ' will be changed.

Mit Bezug auf 3 wird nun ein Arbeitsvorgang zur Änderung der Spurweite eines Drehgestells mit veränderlicher Spurweite gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vollständig beschrieben.Regarding 3 Now, an operation of changing the track width of a variable track bogie according to this embodiment of the present invention will be fully described.

3A zeigt einen Zustand der erwähnten Schmalspur. Der Außenzylinder 35, das Rad 41 und das Außenzylinderlager 25 sind einwärts angeordnet. Der Verriegelungsvorsprung 27a des Außenzylinderlagers ist in die Innennut 21f eingepasst. Während die unter der Achslagerschale 19 angeordnete Stützrolle 51 das Gewicht über der Achslagerschale 19 abstützt, rückt das Drehgestell 1 auf dem in 4 gezeigten Spurweiten-Änderungssegment vor. 3A shows a state of the aforementioned narrow gauge. The outer cylinder 35 , the wheel 41 and the outer cylinder bearing 25 are arranged inwards. The locking tab 27a of the outer cylinder bearing is in the inner groove 21f fitted. While the one under the axle box 19 arranged support roller 51 the weight over the axle box 19 supports, the bogie moves 1 on the in 4 track gauge change segment shown.

Mit Bezug auf 3B ist nun die Achslagerschale 19 durch die Stützrolle 51 gestützt, und das Rad 41 und die Achse 31 werden niedriger, weil die Schiene 43' an der tieferen Position in der Mitte des Spurweiten-Änderungssegmentes ist, wie in 4 gezeigt. Folglich werden das Außenzylinderlager 25 und das Rollenlager 27 niedriger, und der Verriegelungsvorsprung 27a rutscht aus der schmalen Spurrille 21f heraus. Unter dieser Bedingung sind der Außenzylinder 35 und das Rad 41 auf der Achse 31 quer verschiebbar, so dass das Rad 41 und andere sich quer auf der Achse 31 bewegen, wenn das Rad 41 durch die Führungsschienen 45 und den Rand des Rades 41 quer verschoben wird. Auf diese Weise ändert sich die Spurweite eines Drehgestells mit veränderlicher Spurweite von Schmalspur auf Standardspur, während der Zug über das Spurweiten-Änderungssegment fährt, wobei die Schienen 43 und Führungsschienen 45 angeordnet sind, wie in 4 gezeigt.Regarding 3B is now the axle bearing shell 19 through the support roller 51 supported, and the wheel 41 and the axis 31 become lower because of the rail 43 ' at the lower position in the middle of the track change segment, as in 4 shown. As a result, the outer cylinder bearing 25 and the roller bearing 27 lower, and the locking tab 27a slips out of the narrow track groove 21f out. Under this condition, the outer cylinder 35 and the wheel 41 on the axis 31 slidable so that the wheel 41 and others cross each other on the axis 31 move when the wheel 41 through the guide rails 45 and the rim of the wheel 41 is moved laterally. In this way, the track gauge of a variable gauge bogie changes from narrow gauge to standard gauge while the train travels over the gauge change segment, with the rails 43 and guide rails 45 are arranged as in 4 shown.

3C zeigt einen Zustand, in dem das Rad 41, die Achse 31, der Außenzylinder 35, das Außenzylinderlager 25 und dergleichen nach außen angeordnet sind, und weiterhin das Rad 41, die Achse 31, der Außenzylinder 35, das Außenzylinderlager 25, das Rollenlager 27 und dergleichen höher angeordnet sind (Voraussetzung dafür ist die Standardspurweite). Unter dieser Bedingung passt der Verriegelungsvorsprung 27a des Rollenlagers 27 in die äußere Standard-Spurweitenrille 21d, um den Außenzylinder 35 und das Rad 41 in einer Belastungsrichtung zu halten. Der Spurweiten-Wechselvorgang von der Schmalspurweite zur Standardspurweite ist jetzt abgeschlossen. Ein Spurweitenwechsel von der Standardspurweite zur Schmalspurweite wird durch einen umgekehrten Arbeitsvorgang zum oben erwähnten ausgeführt. 3C shows a state in which the wheel 41 , the axis 31 , the outer cylinder 35 , the outer cylinder bearing 25 and the like are arranged outside, and further the wheel 41 , the axis 31 , the outer cylinder 35 , the outer cylinder bearing 25 , the roller bearing 27 and the like are arranged higher (prerequisite for this is the standard track width). The locking projection fits under this condition 27a the roller bearing 27 into the outer standard track groove 21d to the outer cylinder 35 and the wheel 41 to keep in a load direction. The gauge change process from the narrow gauge to the standard gauge is now complete. A change of track width from the standard track width to the narrow track width is carried out by a reverse process to that mentioned above.

Die obige Beschreibung zeigt einleuchtend, dass die vorliegende Erfindung ein Drehgestell mit veränderlicher Spurweite für Eisenbahn bereitstellt, das geeignet ist, nicht aufgehängtes Gewicht zu dämpfen und eine zufriedenstellende Lenkleistung des Drehgestells aufrechtzuerhalten. Daneben kann das Kardansysytem, das verbreitet als Antriebsmechanismus verwendet wird, für ein Drehgestell mit veränderlicher Spurweite für Eisenbahn gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden.The above description clearly shows that the present invention a bogie with variable Track gauge for Provides railroad that is suitable for non-suspended weight to dampen and maintain satisfactory steering performance of the bogie. In addition, the cardan system, which spreads as a drive mechanism is used for a bogie with variable Track gauge for Railway according to the present Invention can be used.

Claims

Variable-gauge bogie for railway, which includes: - a rotating axis ( 31 ) that extend in the transverse direction of a bogie frame ( 11 ) extends; - a pair of outer cylinders ( 35 ) on the right and left end of the axle are attached to the outer periphery thereof, the outer cylinders being rotatable synchronously with the axle and being transversely displaceable on the axle; - a pair of right and left wheels ( 41 ) which are arranged on the outer circumference of each of the outer cylinders at the end near the longitudinal axis of the bogie; - a pair of right and left outer cylinder bearings ( 25 ) which are arranged on the outer circumference of each of the outer cylinders at the other end thereof in order to absorb both radial and axial loads; - axle bearing ( 23 ) to absorb the axial pressure of the axis ( 31 ); and - a pair of right and left axle bearings ( 19 ) in which the bearings are installed, each of the bearing shells having a locking section ( 27a ) for holding the outer cylinder bearings at two points in the transverse direction, so that the outer cylinder bearings between the locking sections within the axle bearing shell ( 19 ) are movable, and what in the axle box ( 21 ) trained axle slot channels guide the axle bearings down and up.

A variable gauge bogie for a railway according to claim 1, further comprising: a drive device ( 61 ) around the axis ( 31 ) to take with you to the rotary movement; and - a displacement type torque sensor mechanism, which is located between the axis and the outer cylinders ( 35 ) is attached, which is displaceable transversely and is suitable for transmitting a torque.

A variable gauge railway bogie according to claim 2, wherein the drive device, which is of a gimbal type, has a motor built into the bogie frame ( 61 ) or a thrust generator (referred to as an "engine") and a speed reducer ( 67 ) which, with respect to the bogie frame ( 11 ) is held resiliently in order to reduce the rotation of the motor and to transmit the rotary movement to the axis.

Change procedure the track width of a bogie with variable track width for railways according to claims 1, 2 or 3, with the steps: - Support the axle bearing shell from below with a load bearing capacity corresponding to the total weight of the Car body; - Relieve of the outer cylinder bearing the car body weight, so that the wheel bearing in the axle bearing shell can go down, while it is guided through the wheel arch groove of the axle bearing shell, being due to the downward movement of the wheel bearing the outer cylinder bearing in terms of the axle box is unlocked; and - Shift the outer cylinder bearing within the axle bearing shell.