EP0235644B1 - Triebdrehgestell für ein Schienenfahrzeug - Google Patents
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- EP0235644B1 EP0235644B1 EP87102048A EP87102048A EP0235644B1 EP 0235644 B1 EP0235644 B1 EP 0235644B1 EP 87102048 A EP87102048 A EP 87102048A EP 87102048 A EP87102048 A EP 87102048A EP 0235644 B1 EP0235644 B1 EP 0235644B1
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- B61—RAILWAYS
- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
- B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
- B61F5/38—Arrangements or devices for adjusting or allowing self- adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves, e.g. sliding axles, swinging axles
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- B61C9/00—Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
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- B61F3/06—Types of bogies with more than one axle with driven axles or wheels with three or more axles
Definitions
- the invention relates to a motor bogie for a rail vehicle, with a bogie frame and at least two wheel sets each coupled to a drive device, on which the bogie frame is supported in a spring-loaded manner via axle bearings movably guided at least in the longitudinal direction of the bogie, the drive devices each being provided with a housing which supported on the wheel set in question and is pivotally connected to the bogie frame about a substantially vertical axis by means of a linkage device suitable for the transmission of tensile and braking forces.
- the drive devices of two wheel sets are each pivotably articulated by a rigid tiller-like connecting part pointing in the longitudinal direction on the bogie frame about an axis which is fixed in the longitudinal and transverse directions, and each via one in the
- the second connecting part which is directed in the opposite longitudinal direction and is intended for the longitudinal force-free transmission of transverse forces, is connected to a wishbone which is coupled via an angle lever articulated on the bogie frame to a longitudinal arm articulated on the vehicle body and arranged parallel to the longitudinal direction of the vehicle (FIG. 11).
- the housings of the two drive devices are each pivoted about their articulation points arranged on the bogie frame via the adjusting device formed by trailing arms, angle levers and wishbones so that an approximately radial adjustment of the wheelset axles is achieved.
- the housings of two drive devices are each articulated to a rigid triangular link which transmits the tensile and braking forces and which is articulated in the longitudinal and transverse directions on the bogie frame
- the mutually facing ends of the housings are each connected via a wishbone to a common angle lever articulated on the bogie frame, which is coupled to the vehicle body via a single trailing arm.
- the adjustment devices of the known bogies required for the radial adjustment of the wheel sets are structurally relatively complex and take up a relatively large part of the installation space available between the bogies and the vehicle body.
- the invention has for its object to provide a particularly improved in this regard, further developed bogie of the type mentioned in a simplified, compact design, in which the wheel sets each automatically automatically when driving through curves essentially radially to the curve to be traversed.
- the articulation devices transmitting the tensile and braking forces each contain at least two arms arranged converging from the bogie frame in the longitudinal direction of the bogie to the wheel set in question, each on the one hand on a supporting part of the bogie frame and on the other hand each on the relevant one Housing of the drive device are articulated, the elongated longitudinal axes of each pair of handlebars assigned to the same housing, seen in plan view, intersect at an intersection which lies within the outline of the structural unit formed by the housing and the associated wheel set.
- the handlebar pairs arranged according to the invention each form a longitudinally essentially rigid connection between the bogie frame and each of the wheel sets, the tensile and braking forces of each wheel set being transmitted directly to the bogie frame at the point of intersection of the longitudinal axes of the handlebars which is freely selectable with regard to its position.
- the drive devices are each movable in the transverse direction on the bogie frame and are pivotable about an essentially vertical ideal axis of rotation (vertical axis) determined by the point of intersection of the handlebar axes.
- the assembly formed in each case by the wheel set in question and the associated drive devices is moved in the transverse direction and at the same time pivoted about the ideal vertical axis in the sense of a radial adjustment of the wheel set axis.
- the tractive force differences occurring when cornering between the left and the right wheel of the wheel set in question - within the limits given by the flexible guidance of the wheel set axle or in particular the lateral axle bearing - can be used to rotate this wheel set about its vertical axis, regardless of the total tractive force of the wheel set will.
- the handlebar pairs arranged according to the invention thus ensure reliable transmission of the tensile and braking forces and, at the same time, an automatic, at least approximately radial adjustment of the wheel sets when cornering.
- a significantly simplified guidance of the wheel sets is achieved without additional control or regulating effort and without additional adjustment mechanisms.
- the axle bearings can each be movably coupled to the bogie frame via a guide part at a pivot point offset in the longitudinal direction of the bogie relative to the axis of the associated wheel set, and the intersection of the longitudinal axes of the converging handlebars can include a portion of the floor plan of the housing and the wheelset the unit are located, which is limited by the axis of the wheelset and an imaginary transverse plane extending through the articulation points of the guide parts. Accordingly, the intersection can be arranged directly on the axle of the wheelset or in the area of the transverse plane, or at any distance between these two limits.
- the housings of the drive devices can be connected by a cross-coupling device which, when the one housing is adjusted about a vertical axis passing through the intersection of the longitudinal axes of the handlebar pair, correspondingly adjusts the other housing around the associated vertical axis in the opposite direction.
- a cross-coupling device which, when the one housing is adjusted about a vertical axis passing through the intersection of the longitudinal axes of the handlebar pair, correspondingly adjusts the other housing around the associated vertical axis in the opposite direction.
- the drive bogie shown in FIGS. And 2 contains two wheel sets I and 2, each of which is connected to a drive motor 3, and a bogie frame 4, which is divided by a cross member 5.
- the bogie frame 4 is supported by springs 6 on four axle bearings 7, in which the ends of the two axles 8 of the wheel sets I and 2 are mounted.
- a pivot arranged in the center of the bogie M on the cross member 5 or a deep-drawing device with which the bogie frame 4 is connected.
- the axle bearings 7 are each pivotably articulated on the bogie frame 4 by a pivot arm 12 pointing against the transverse center plane Q of the bogie about a pin 13 arranged transversely.
- the pins 13 are each of an intermediate piece 14 made of a rubber-elastic material, e.g. one based on silicone rubber, by means of which the relevant swivel arm 12 is movably mounted on the pin 13 and resiliently mounted on the pin 13 in the longitudinal and transverse direction of the bogie. Accordingly, no tensile and braking forces are transmitted to the bogie frame 4 via the axle bearings 7, but rather only relatively small transverse forces resulting from the elastic transverse support on the pin 13.
- the drive motors 3 are each provided with a housing 16 which is supported on the axle 8 of the relevant wheel set I or 2 via two bearings 17 formed thereon.
- a gearwheel 18 is arranged on each axis 8 and engages with a pinion 20 of the drive motor 3 in question. 2, the gears 18 and 20 can interact via a helical toothing, and the axes 8 can be arranged axially displaceably in the bearings 17 and in the gear 18.
- the housings 16 of the drive motors 3 are also each articulated on a suspension pendulum 21 arranged in the longitudinal center plane L of the bogie so as to be spatially pivotable about a transverse axis.
- the suspension pendulums 21 are also articulated in a manner pivotable in each case on two brackets 22 arranged on the cross member 5.
- each on the cross member 5 and the housing 16 by a vertical Zap fen are pivotally hinged.
- the links 23 and 24 are arranged symmetrically to the longitudinal center plane L, the elongated longitudinal axes of each pair of links 23, 24 intersecting at an ideal intersection S, which lies essentially on the center line of the axle set 8 concerned.
- the articulated parts can have spherical bearing surfaces and / or can cooperate with one another via flexible bearing parts, for example in accordance with the intermediate pieces 14.
- the articulation points (pins 13) of the swivel arms 12 guiding the axle bearings 7 and the links 23, 24 are arranged essentially at the height of the axle centers of the wheel sets I and 2.
- An ideal vertical axis of rotation (vertical axis) is determined by the intersection points S, about which the structural unit consisting of the respective wheel set I or 2 and the relevant drive motor 3 can be pivoted relative to the bogie frame 4 when passing through a curve.
- the axle bearings 7 can be arranged axially fixed on the axles 8 and can be kept movable in the longitudinal and transverse directions of the bogie and in the vertical direction by the springs 6 and by the flexible articulation on the pins 13.
- corresponding, axially movable axle bearings 7 can be held fixed on the bogie frame 4 in the transverse direction and axially displaceably arranged on the axles 8.
- axles 8 In the arrangement shown in FIG. 2 with ideal vertical axes running through the wheelset axles 8, there are particularly small axial relative movements between the interacting parts, so that minimal play B and C between the drive motor 3 and the gears 18, 20 or the one wheel of the relevant wheel set I, 2 and a correspondingly small game D between the gears 18, 20 and the other wheel of the wheel set I or 2 are required.
- the axles 8 of the wheel sets I and 2 can each be arranged axially fixed in the bearings 17 of the housing 16.
- the wheelsets and 2 can be pivoted about the vertical axis passing through the intersection point S under the action of transverse forces, such as those which occur in curves, depending on the type of a "bissel axis".
- the intersection points S of the elongated longitudinal axes of the links 23 and 24 can each be at an arbitrarily selectable distance A from the center line of the relevant one Axle 8 can be arranged.
- the housings 16 of the drive motors 3 are each coupled to the cross member 5 via two converging links 23 'and 24 ' , each in the form of a bracket 19 which can be loaded by essentially vertically acting weight and support forces are trained.
- the brackets 19 each have a hinge-like end section on the cross member 5, while the other end section is connected to the housing 16 so that it can move.
- the hinge-like articulation on the housing 16 and the movable articulation on the bogie frame 4 can also be provided.
- the articulation points of the brackets 19 can also contain flexibly arranged bearing parts. 5, the distances A of the intersection points S from the center lines of the axes 8 may correspond approximately to the distances between the relevant axis 8 and the pin 13.
- the ideal vertical axes determined by the intersection points S are therefore each in a transverse plane E which runs parallel to the relevant axis 8 through the articulation points (pins 13) of the swivel arms 12 which form the transverse support of the axle bearings 7.
- yaw movement of the wheel sets I and 2 around the ideal vertical axes through the intersection points S caused by tooth forces of the helical teeth is avoided.
- the two wheel sets I and 2 can also be coupled so that they can move in the transverse direction by means of a cross coupling 25.
- the transverse coupling 25 contains two arms 26 attached to the mutually facing sides of the housings 16 of the drive motors 3, each pointing towards the transverse center plane Q of the bogie, and a wishbone 27 which is articulated on one of the arms 26 at both ends.
- the two wheel sets and 2 are coupled such that when driving through a curve, a rotary movement of the one wheel set I or 2 about its vertical axis determined by the intersection S causes a corresponding, counter-rotating movement of the other wheel set 2 or I about its vertical axis .
- an approximately radial adjustment of the two axes 8 of the wheel sets I and 2 can be achieved in a manner known per se with respect to the curve to be traveled.
- the control arm 27 can be formed in one piece or, as shown in FIG. 5, contain two parts 27a and 27b in a manner known per se, which are flexibly connected to one another in the transverse direction by a spring element 28.
- one of the arms 26 or the connection between one of the arms 26 and the respective wishbone can also be designed to be correspondingly elastic, which enables corresponding compensatory movements of the wheel sets I and 2 coupled by the transverse clutch when driving through curves .
- the links 23, 24, 23 ', 24' and the swivel arms 12 means can be provided which ensure a spatially movable connection of the interacting parts.
- the links 23 and 24 can also be articulated on the end supports 4a of the bogie frame 4 and on the housing parts 16a of the drive motors 3 facing these supports 4a.
- the housing parts 16a can each connect the bearings 17 of the relevant housing 16.
- gears 31 and 32 can be provided, which can be coupled to a drive motor, not shown, arranged on the vehicle body.
- the gears 31 and 32 are each arranged in a housing 33 and 34, which is suspended from the brackets 22 of the cross member 5 via a suspension pendulum, which is not visible in this illustration, on the axle 8 of the relevant wheel set I or 2 via the axially displaceable Bearing 17 supported and each non-positively coupled to the bogie frame 4 in the longitudinal direction of the bogie via the longitudinally converging links 23 and 24.
- the two gears 31 and 32 each contain a gear 18 'fastened on the axis 8 and a pinion 20' meshing therewith, which is fastened with a bevel gear 35 on a common shaft 36 mounted in the housing 33 and 34, respectively.
- the teeth of the gear 18 'and the pinion 20 ' are designed so that they allow axial relative movements of these parts.
- the bevel gears 35 are each in engagement with a bevel gear 37 or 37a, which is arranged on a shaft 38 or 38a mounted in the housing 33 or 34.
- the transmission 31 also contains a reversing transmission with a gear 40 arranged on the shaft 38 and a gear 41 arranged on a shaft 42.
- the shaft 42 is coupled to the shaft 38a of the transmission 32 by a cardan shaft 43.
- the shaft 38 is - if necessary via a further cardan shaft, not shown - coupled to the shaft of the drive motor, not shown, from which both wheel sets I and 2 are driven.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Triebdrehgestell für ein Schienenfahrzeug, mit einem Drehgestellrahmen und mindestens zwei je mit einer Antriebseinrichtung gekoppelten Radsätzen, auf denen der Drehgestellrahmen über zumindest in Drehgestell-Längsrichtung beweglich geführte Achslager gefedert abgestützt ist, wobei die Antriebseinrichtungen je mit einem Gehäuse versehen sind, das auf dem betreffenden Radsatz abgestützt und über eine zur Uebertragung von Zug- und Bremskräften geeignete Anlenkeinrichtung mit dem Drehgestellrahmen um eine im wesentlichen vertikale Achse schwenkbar verbunden ist.
- Bei einem aus der CH-A 609 290 bekannten Triebdrehgestell der genannten Art sind die Antriebseinrichtungen zweier Radsätze je durch einen in die eine Längsrichtung weisenden, starren deichselartigen Anschlussteil am Drehgestellrahmen um eine in Längs- und Querrichtung feststehende Achse schwenkbar angelenkt und je über einen in die entgegengesetzte Längsrichtung weisenden, zur längskraftfreien Uebertragung von Querkräften bestimmten zweiten Anschlussteil mit einem Querlenker verbunden, der über einen am Drehgestellrahmen angelenkten Winkelhebel mit einem am Fahrzeugkasten angelenkten, parallel zur Fahrzeuglängsrichtung angeordneten Längslenker gekoppelt ist (Fig. 11). Ueber die durch Längslenker, Winkelhebel und Querlenker gebildete Verstelleinrichtung werden beim Durchfahren von Kurven die Gehäuse der beiden Antriebseinrichtungen jeweils so um ihre am Drehgestellrahmen angeordneten Anlenkstellen verschwenkt, dass eine annähernd radiale Einstellung der Radsatzachsen erzielt wird.
- Bei einem aus der US-A 2 245 333 bekannten Triebdrehgestell ähnlicher Art sind die Gehäuse zweier Antriebseinrichtungen mit ihren in Längsrichtung einander abgekehrten Enden je an einem die Zug- und Bremskräfte übertragenden, starren Dreiecklenker angelenkt, der am Drehgestellrahmen in Längs- und Querrichtung unverstellbar angelenkt ist Die einander zugekehrten Enden der Gehäuse sind je über einen Querlenker mit einem am Drehgestellrahmen angelenkten, gemeinsamen Winkelhebel verbunden, der über einen einzigen Längslenker mit dem Fahrzeugkasten gekoppelt ist.
- Die zur radialen Einstellung der Radsätze erforderlichen Verstelleinrichtungen der bekannten Drehgestelle sind konstruktiv relativ aufwendig und beanspruchen einen relativ grossen Teil des zwischen den Drehgestellen und dem Fahrzeugkasten verfügbaren Einbauraumes.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein insbesondere in dieser Hinsicht verbessertes, weiterentwickeltes Triebdrehgestell der eingangs genannten Art in einer vereinfachten, kompakten Bauweise zu schaffen, bei der sich die Radsätze beim Durchfahren von Kurven jeweils selbsttätig im wesentlichen radial zu der zu durchfahrenden Kurve einstellen.
- Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass die die Zug- und Bremskräfte übertragenden Anlenkeinrichtungen je mindestens zwei vom Drehgestellrahmen in Drehgestell-Längsrichtung gegen den betreffenden Radsatz hin konvergierend angeordnete Lenker enthalten, die einerseits je an einem Tragteil des Drehgestellrahmens und andererseits je am betreffenden Gehäuse der Antriebseinrichtung angelenkt sind, wobei sich die verlängert gedachten Längsachsen jedes dem gleichen Gehäuse zugeordneten Lenkerpaares, in der Draufsicht gesehen, in einem Schnittpunkt schneiden, der innerhalb des Grundrisses der durch das Gehäuse und den zugehörigen Radsatz gebildeten Baueinheit liegt.
- .Die erfindungsgemäss angeordneten Lenkerpaare bilden jeweils eine in Längsrichtung im wesentlichen starre Verbindung zwischen dem Drehgestellrahmen und jedem der Radsätze, wobei die Zug- und Bremskräfte jedes Radsatzes unmittelbar in dem hinsichtlich seiner Lage frei wählbaren Schnittpunkt der Längsachsen der Lenker auf den Drehgestellrahmen übertragen werden. Durch die konvergierend angeordneten Lenker sind die Antriebseinrichtungen je am Drehgestellrahmen in Querrichtung beweglich sowie um eine durch den Schnittpunkt der Lenkerachsen bestimmte, im wesentlichen vertikale ideelle Drehachse (Hochachse) verschwenkbar gehalten. Durch die beim Durchfahren einer Kurve auftretenden Querkräfte wird die jeweils durch den betreffenden Radsatz und die zugehörige Antriebseinrichtungen gebildete Baugruppe in Querrichtung bewegt und durch die entsprechend ausgelenkten Lenker zugleich im Sinne einer radialen Einstellung der Radsatzachse um die ideelle Hochachse verschwenkt. Dabei können jeweils die bei Kurvenfahrt auftretenden Zugkraftdifferenzen zwischen dem linken und dem rechten Rad des betreffenden Radsatzes - innerhalb der durch die nachgiebige Führung der Radsatzachse bzw. insbesondere der seitlichen Achslager gegebenen Grenzen - unabhängig von der Gesamtzugkraft des Radsatzes zur Drehung dieses Radsatzes um seine Hochachse herangezogen werden.
- Durch die erfindungsgemäss angeordneten Lenkerpaare wird somit eine sichere Uebertragung der Zug- und Bremskräfte, und zugleich eine selbsttätige, zumindest annähernd radiale Einstellung der Radsätze bei Kurvenfahrt gewährleistet. Dabei wird, ohne zusätzlichen Steuer- oder Regelaufwand und ohne zusätzliche Verstellmechanismen, eine gegenüber den bekannten Ausführungen wesentlich vereinfachte Führung der Radsätze erzielt.
- In den abhängigen Patentansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung angegeben.
- Nach einer Ausführungsform der Erfindung die sich durch besonders gute Fahreigenschaften, insbesondere einen ruhigen Kurvenlauf des Triebdrehgestells, auszeichnet, können die Achslager je über einen Führungsteil an einer gegenüber der Achse des zugehörigen Radsatzes in Drehgestell-Längsrichtung versetzten Anlenkstelle mit dem Drehgestellrahmen beweglich gekoppelt sein, und der Schnittpunkt der Längsachsen der konvergierenden Lenker kann in einem Abschnitt des Grundrisses der das Gehäuse und den Radsatz enthaltenden Baueinheit liegen, welcher durch die Achse des Radsatzes und eine durch die Anlenkstellen der Führungsteile verlaufende, gedachte Querebene begrenzt ist. Entsprechend kann der Schnittpunkt direkt auf der Radsatzachse oder im Bereich der Querebene, oder aber in beliebigem Abstand zwischen diesen beiden Begrenzungen angeordnet sein. Bei derartigen Ausführungen, insbesondere solchen mit jeweils in axialer Richtung fest im Gehäuse der Antriebseinrichtung gelagerter Radsatzachse, sind die Radsätze - unter der Wirkung von Querkräften, wie sie beim Durchfahren von Kurven auftreten - jeweils nach Art einer Bisselachse um die entsprechende ideelle Hochachse verschwenkbar. Bei Ausführungen mit im Bereich der Radsatzachse angeordnetem Schnittpunkt der Längsachsen des Lenkerpaares ergeben sich, insbesondere im Zusammenhang mit im Gehäuse in axialer Richtung beweglich gelagerter Radsatzachse, jeweils besonders kleine axiale Verstellwege zwischen Gehäuse und Radsatzachse. Bei Ausführungen, bei denen der Schnittpunkt der Längsachsen der Lenkerpaare in der durch die Anlenkstellen der Führungsteile und damit durch die Querabstützung zwischen dem betreffenden Radsatz und dem Drehgestellrahmen verlaufenden Querebene liegt, insbesondere im Zusammenhang mit über Schrägverzahnungen zusammenwirkenden Zahnrädern und mit in Fahrzeuglängsrichtung relativ zum Drehgestellrahmen beweglich geführten seitlichen Achslagern der Radsätze, werden zahnkraftbedingte, ungewollte Gierbewegungen des Radsatzes relativ zum Drehgestellrahmen vermieden.
- Bei einem Triebdrehgestell in einer für das Durchfahren insbesondere enger Kurven geeigneten Ausführungsform der Erfindung können die Gehäuse der Antriebseinrichtungen durch eine Querkupplungseinrichtung verbunden sein, welche bei einer Verstellung des einen Gehäuses um eine durch den Schnittpunkt der Längsachsen des Lenkerpaares verlaufende Hochachse eine entsprechende Verstellung des anderen Gehäuses um die zugehörige Hochachse in entgegengesetztem Drehsinn bewirken. Die auf diese Weise gekuppelten, jeweils in relativ kleinem Abstand voneinander angeordneten Radsatzachsen können sich aufgrund der geringen Winkelunterschiede relativ leicht je in eine annähernd radiale Stellung zur Kurve einstellen.
- Weitere Merkmale ergeben sich aus den übrigen Patentansprüchen und aus der folgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung. Es zeigen:
- Fig. ein erfindungsgemäss ausgestattetes Triebdrehgestell eines Schienenfahrzeuges in einer Teilansicht mit einem Teil-Längsschnitt entsprechend der Linie I-I von Fig. 2;
- Fig. 2 das Drehgestell nach Fig. 1 in einer Draufsicht mit einem Teilschnitt entsprechend der Linie II-11 von Fig. I;
- Fig. 3 ein Drehgestell in einer teilweise abgewandelten Ausführungsform in einer Draufsicht;
- Fig. 4 ein weiteres Drehgestell in einer Teilansicht mit dem Teil-Längsschnitt IV-IV aus der Fig. 5;
- Fig. 5 das Drehgestell nach Fig. 4 in einer Draufsicht;
- Fig. 6 ein weiteres Drehgestell in einer Teilansicht mit dem Teil-Längsschnitt VI-VI aus Fig. 7;
- Fig. 7 das Drehstelle nach Fig. 6 in einer Draufsicht, und
- Fig. 8 ein weiteres Drehgestell in einer Draufsicht mit einem Teil-Horizontalschnitt etwa auf der Höhe der Radsatzachsen.
- Das in den Fig. und 2 dargestellte Triebdrehgestell enthält zwei Radsätze I und 2, die je mit einem Antriebsmotor 3 verbunden sind, und einen Drehgestellrahmen 4, der durch einen Querträger 5 unterteilt ist. Der Drehgestellrahmen 4 ist über Federn 6 auf vier Achslagem 7 abgestützt, in denen die Enden der beiden Achsen 8 der Radsätze I und 2 gelagert sind. Auf dem Drehgestellrahmen 4 ist über seitliche Federn 10 ein Teil eines nur teilweise dargestellten Fahrzeugkastens II abgestützt, der über eine nicht dargestellte Einrichtung zur Uebertragung von Zug- und Bremskräften.z.B. einen in der Drehgestellmitte M auf dem Querträger 5 angeordneten Drehzapfen oder eine Tiefzugvorrichtung, mit dem Drehgestellrahmen 4 verbunden ist.
- Die Achslager 7 sind je mit einem gegen die Quermittelebene Q des Drehgestells weisenden Schwenkarm 12 am Drehgestellrahmen 4 um einen querliegend angeordneten Zapfen 13 schwenkbar angelenkt. Die Zapfen 13 sind je von einem Zwischenstück 14 aus einem gummielastischen Material, z.B. einem solchen auf der Basis von Silikonkautschuk, umgeben, durch welches der betreffende Schwenkarm 12 auf dem Zapfen 13 raumbeweglich und in Drehgestell-Längs-und Querrichtung nachgiebig auf dem Zapfen 13 gelagert ist. Entsprechend werden über die Achslager 7 keine Zug-und Bremskräfte, sondern lediglich relativ geringe, aus der elastischen Querabstützung am Zapfen 13 resultierende Querkräfte auf den Drehgestellrahmen 4 übertragen.
- Die Antriebsmotoren 3 sind je mit einem Gehäuse 16 versehen, welches über zwei an ihm ausgebildete Lager 17 auf der Achse 8 des betreffenden Radsatzes I bzw. 2 abgestützt ist. Auf jeder Achse 8 ist ein Zahnrad 18 angeordnet, welches mit einem Ritzel 20 des betreffenden Antriebsmotors 3 in Eingriff ist. Entsprechend der Darstellung nach Fig. 2 können die Zahnräder 18 und 20 über eine Schrägverzahnung zusammenwirken, und die Achsen 8 können in den Lagern 17 sowie im Zahnrad 18 axial verschiebbar angeordnet sein. Die Gehäuse 16 der Antriebsmotoren 3 sind ferner je an einem in der Längsmittelebene L des Drehgestells angeordneten Hängependel 21 um eine querliegende Achse raumbeweglich schwenkbar angelenkt. Die Hängependel 21 sind ebenfalls raumbeweglich schwenkbar je an zwei, am Querträger 5 angeordneten Konsolen 22 angelenkt.
- Zur Uebertragung von Zug- und Bremskräften sind zwischen dem Querträger 5 und jedem der Gehäuse 16 zwei vom Querträger 5 gegen das betreffende Gehäuse hin konvergierend angeordnete Lenker 23 und 24 vorgesehen, welche am Querträger 5 und am Gehäuse 16 je um einen vertikalen Zapfen schwenkbar angelenkt sind. Entsprechend der Darstellung nach Fig. 2 sind die Lenker 23 und 24 zur Längsmittelebene L symmetrisch angeordnet, wobei sich die verlängert gedachten Längsachsen jedes Lenkerpaares 23, 24 in einem ideellen Schnittpunkt S schneiden, der im wesentlichen auf der Mittellinie der beteffenden Radsatzachse 8 liegt. An den Anlenkstellen der Hängependel 21 sowie gegebenenfalls der Lenker 23 und 24 an den Antriebsmotoren 3 und dem Querträger 5 können die gelenkig verbundenen Teile sphärische Lagerflächen aufweisen und/oder über nachgiebige Lagerteile, etwa entsprechend den Zwischenstücken 14, raumbeweglich zusammenwirken.
- Die Anlenkstellen (Zapfen 13) der die Achslager 7 führenden Schwenkarme 12 und die Lenker 23, 24 sind im wesentlichen auf der Höhe der Achsmitten der Radsätze I und 2 angeordnet. Durch die Schnittpunkte S ist je eine ideelle vertikale Drehachse (Hochachse) bestimmt, um welche die aus dem jeweiligen Radsatz I bzw. 2 und dem betreffenden Antriebsmotor 3 bestehende Baueinheit beim Durchfahren einer Kurve relativ zum Drehgestellrahmen 4 verschwenkbar ist. Die Achslager 7 können auf den Achsen 8 axial feststehend angeordnet und durch die Federn 6 sowie durch die nachgiebige Anlenkung an den Zapfen 13 in Längs- und Querrichtung des Drehgestells sowie in vertikaler Richtung beweglich gehalten sein. Bei anderen Ausführungsformen können entsprechende, in Längsrichtung bewegliche Achslager 7 am Drehgestellrahmen 4 in Querrichtung feststehend gehalten und auf den Achsen 8 axial verschiebbar angeordnet sein. Bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung mit durch die Radsatzachsen 8 verlaufenden ideellen Hochachsen ergeben sich besonders geringe axiale Relativbewegungen zwischen den zusammenwirkenden Teilen, so dass minimale Spiele B und C zwischen dem Antriebsmotor 3 und den Zahnrädern 18, 20 bzw. dem einen Rad des betreffenden Radsatzes I, 2 und ein entsprechend geringes Spiel D zwischen den Zahnrädern 18, 20 und dem anderen Rad des Radsatzes I bzw. 2 erforderlich sind.
- Entsprechend der Darstellung nach Fig. 3 können die Achsen 8 der Radsätze I und 2 je in den Lagern 17 des Gehäuses 16 axial feststehend angeordnet sein. Dabei sind die Radsätze und 2 unter der Wirkung von Querkräften, wie sie in Kurven auftreten - je nach Art einer "Bisselachse" um die durch den Schnittpunkt S verlaufende Hochachse verschwenkbar. Innerhalb der durch die Ausbildung der Federn 6 und der Anlenkstellen (Zapfen 13) der die Achslager 7 führenden Schwenkarme 12 gegebenen konstruktiven Grenzen können die Schnittpunkte S der verlängert gedachten Längsachsen der Lenker 23 und 24 je in einem beliebig wählbaren Abstand A von der Mittellinie der betreffenden Radsatzachse 8 angeordnet sein.
- Bei der Ausführung nach den Fig. 4 und 5 sind die Gehäuse 16 der Antriebsmotoren 3 mit dem Querträger 5 je über zwei konvergierende Lenker 23' und 24' gekoppelt, welche je in Form einer durch im wesentlichen vertikal wirkende Gewichts- und Stützkräfte belastbaren Konsole 19 ausgebildet sind. Die Konsolen 19 weisen je eine am Querträger 5 scharnierartig anlenkbare Endpartie auf, während die andere Endpartie mit dem Gehäuse 16 raumbeweglich verbunden ist. Ebenso können die scharnierartige Anlenkung am Gehäuse 16 und die raumbewegliche Anlenkung am Drehgestellrahmen 4 vorgesehen sein.Auch die Anlenkstellen der Konsolen 19 können nachgiebig angeordnete Lagerteile enthalten. Gemäss Fig. 5 können die Abstände A der Schnittpunkte S von den Mittellinien der Achsen 8 je etwa den Abständen zwischen der betreffenden Achse 8 und den Zapfen 13 entsprechen. Die durch die Schnittpunkte S bestimmten ideellen Hochachsen liegen daher je in einer Querebene E, die parallel zur betreffenden Achse 8 durch die die Querabstützung der Achslager 7 bildenden Anlenkstellen (Zapfen 13) der Schwenkarme 12 verläuft. Bei dieser Ausführung werden, insbesondere im Zusammenhang mit schrägverzahnten Zahnrädern 28 und mit in Fahrzeug-Längsrichtung relativ zum Drehgestellrahmen 4 beweglich geführten Achslagem 7, durch Zahnkräfte der Schrägverzahnung bedingte Gierbewegung der Radsätze I und 2 um die durch die Schnittpunkte S verlaufenden ideellen Hochachsen vermieden. Die beiden Radsätze I und 2 können ferner durch eine Querkupplung 25 in Querrichtung beweglich gekuppelt sein. Die Querkupplung 25 enthält zwei an den einander zugekehrten Seiten der Gehäuse 16 der Antriebsmotoren 3 angebrachte, je gegen die Quermittelebene Q des Drehgestells weisende Arme 26 und einen Querlenker 27, der an beiden Enden je an einem der Arme 26 angelenkt ist. Durch die Querkupplung 25 sind die beiden Radsätze und 2 so gekuppelt, dass beim Durchfahren einer Kurve eine Drehbewegung des einen Radsatzes I oder 2 um seine durch den Schnittpunkt S bestimmte Hochachse eine entsprechende, gegenläufige Drehbewegung des anderen Radsatzes 2 bzw. I um dessen Hochachse hervorruft. Dadurch kann in an sich bekannter Weise eine annähernd radiale Einstellung der beiden Achsen 8 der Radsätze I und 2 bezüglich der zu durchfahrenden Kurve erzielt werden.
- Der Querlenker 27 kann einteilig ausgebildet sein oder, wie in Fig. 5 dargestellt, in an sich bekannter Weise zwei Teile 27a und 27b enthalten, die durch ein Federelement 28 in Querrichtung nachgiebig miteinander verbunden sind. In Verbindung mit einem starren, einteilig ausgebildeten Querlenker kann auch einer der Arme 26 oder die Verbindung zwischen einem der Arme 26 und dem betreffenden Querlenker entsprechend elastisch ausgebildet sein, wodurch beim Durchfahren von Kurven entsprechende Ausgleichsbewegungen der durch die Querkupplung gekuppelten Radsätze I und 2 ermöglicht werden. Auch an den Anlenkstellen des Querlenkers 27 können, ähnlich wie bei den Händependeln 21, den Lenkern 23, 24, 23', 24' und den Schwenkarmen 12 Mittel vorgesehen sein, die eine raumbewegliche Verbindung der zusammenwirkenden Teile gewährleisten.
- Wie aus den Fig. 6 und 7 hervorgeht, können die Lenker 23 und 24 auch an den stirnseitigen Trägem 4a des Drehgestellrahmens 4 und an den diesen Trägem 4a zugekehrten Gehäusepartien 16a der Antriebsmotoren 3 angelenkt sein. Entsprechend der dargestellten Ausführung können die Gehäusepartien 16a jeweils die Lager 17 des betreffenden Gehäuses 16 verbinden.
- Gemäss Fig. 8 können anstelle von direkt auf den Radsatzachsen abgestützten Antriebsmotoren auch andere Antriebseinrichtungen, z.B. zwei Getriebe 31 und 32, vorgesehen sein, die mit einem am Fahrzeugkasten angeordneten, nicht dargestellten Antriebsmotor gekoppelt sein können. Die Getriebe 31 und 32 sind je in einem Gehäuse 33 bzw. 34 angeordnet, das an den Konsolen 22 des Querträgers 5 über ein, in dieser Darstellung nicht sichtbares Hängependel aufgehängt, auf der Achse 8 des betreffenden Radsatzes I bzw. 2 über die axial verschiebbaren Lager 17 abgestützt und je über die in Längsrichtung konvergierenden Lenker 23 und 24 mit dem Drehgestellrahmen 4 in Drehgestell-Längsrichtung kraftschlüssig gekoppelt ist.
- Die beiden Getriebe 31 und 32 enthalten je ein auf der Achse 8 befestigtes Zahnrad 18' und ein damit kämmendes Ritzel 20', welches mit einem Kegelrad 35 auf einer im Gehäuse 33 bzw. 34 gelagerten gemeinsamen Welle 36 befestigt ist. Die Verzahnungen des Zahnrades 18' und des Ritzels 20' sind so ausgebildet, dass sie axiale Relativbewegungen dieser Teile zulassen. Die Kegelräder 35 sind je mit einem Kegelrad 37 bzw. 37a in Eingriff, das auf einer im Gehäuse 33 bzw. 34 gelagerten Welle 38 bzw. 38a angeordnet ist. Das Getriebe 31 enthält ferner ein Umkehrgetriebe mit einem auf der Welle 38 angeordneten Zahnrad 40 und einem auf einer Welle 42 angeordneten Zahnrad 41. Die Welle 42 ist durch eine Kardanwelle 43 mit der Welle 38a des Getriebes 32 gekuppelt. Die Welle 38 ist - gegebenfalls über eine nicht dargestellte weitere Kardanwelle - mit der Welle des nicht dargestellten Antriebsmotors gekuppelt, von dem aus beide Radsätze I und 2 angetrieben werden.
- Anstelle von Hängependeln können auch andere Einrichtungen, z.B. in Längs- und Querrichtung nachgiebige Gummi/Metall-Verbundelemente, zur Gewichtsabstützung und als Drehmomentstütze der Antriebseinrichtung vorgesehen sein.
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