EP0718170A1 - Fahrwerk für Schienenfahrzeuge - Google Patents

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EP0718170A1
EP0718170A1 EP95119401A EP95119401A EP0718170A1 EP 0718170 A1 EP0718170 A1 EP 0718170A1 EP 95119401 A EP95119401 A EP 95119401A EP 95119401 A EP95119401 A EP 95119401A EP 0718170 A1 EP0718170 A1 EP 0718170A1
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chassis
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Siemens AG
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    • 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
    • B61F3/00—Types of bogies
    • B61F3/16—Types of bogies with a separate axle for each wheel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C9/00—Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
    • B61C9/38—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion
    • B61C9/52—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with transmission shafts at an angle to the driving axles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D13/00—Tramway vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B61F3/00—Types of bogies
    • B61F3/02—Types of bogies with more than one axle
    • B61F3/04—Types of bogies with more than one axle with driven axles or wheels

Definitions

  • the invention relates to a chassis for rail vehicles.
  • EP 0 571 961 A1 discloses a running gear for rail vehicles which consists of two parallel longitudinal beams which are connected to one another by two cross beams. At the ends of the side members a fork-shaped wheel swing arm is articulated, in the fork of which an individual wheel is rotatably mounted. Each individual wheel is driven by a motor with a spur gear, the motor housing being attached to the gear housing.
  • the longitudinal axis of the engine is parallel to the cross members and aligned with the axis of the joints of the respective swing arm.
  • the gearbox is attached to the axially inner fork half of the swing arm. Since the engine and its gearbox are axially inside, no low-floor area is possible in the area of the wheel arches of a rail vehicle. It is also not possible to drive two individual wheels one behind the other in the longitudinal direction.
  • the object of the present invention is to provide a chassis for a rail vehicle which also allows a large low-floor portion in the area of the wheel arches.
  • the undercarriage according to claim 1 comprises two parallel side members which are connected to one another by at least one cross member.
  • two pairs of wheels each consisting of two individual wheels, are rotatably supported, at least two axially opposite individual wheels each being driven by a motor with a gear.
  • Each individual wheel is mounted in a swing arm, each of which is articulated parallel to the longitudinal axis of the chassis at both ends of parallel chassis parts.
  • the joints by which the wheel arms are connected to the parallel chassis parts allow vertical deflection of the wheel arms.
  • the joint axis runs at right angles to the longitudinal axis of the chassis.
  • At least two axially opposite individual wheels are each driven by a motor with a gear.
  • the motors are arranged with their longitudinal axes parallel to the longitudinal members and attached to them.
  • the gear housing is designed as a wheel swing arm.
  • the large gear wheel and the single wheel are mounted together in the respective gear housing.
  • a separate storage for each individual wheel is therefore not necessary. Compared to separate storage of the large gear and single wheel, this results in a weight and cost reduction.
  • the chassis Due to the integration of the gearbox in the swing arm, the chassis has only a small axial width in the area of its individual wheels, so that the body of a rail vehicle has a larger low-floor portion in the area between its opposite wheel houses. This is particularly true if the single wheel is arranged flying on the inside of the wheel rocker (claim 15).
  • the chassis according to claim 1 can be made by changing the length of the cross member for all gauges.
  • a modular system for rail vehicles can be implemented in a simple manner by changing the length of the cross member and by varying the wheel arches of a car body.
  • each of the individual wheels forming a pair of wheels are each driven by a motor.
  • each of the individual wheels assigned to a longitudinal member can also be driven jointly by a motor (claim 12).
  • 1 and 2 denote the two longitudinal beams of a chassis for rail vehicles. Both longitudinal beams are connected to each other by two cross beams 3 and 4.
  • each swing arm 5 to 6 a single wheel 9 to 12 is rotatably mounted.
  • the individual wheels 9 and 11 or 10 and 12 each form a pair of wheels.
  • the single wheels on one chassis side i.e. the individual wheels 9 and 10 or 11 and 12 are each driven by a motor 13 or 14 together. Both motors 13 and 14 are attached to the cross members 3 and 4 in the illustrated embodiment.
  • the second exemplary embodiment according to FIGS. 3 and 4 differs from the first exemplary embodiment in that the wheel arms 5 and 6 at both ends of the motor housing 19 (housing of the motor 13) and the wheel arms 7 and 8 at the both ends of the motor housing 20 (housing of the motor 14) are articulated.
  • Each swing arm 5 to 8 is cushioned by a primary spring 21 to 24, which is received in a cross member 25 to 28.
  • the cross members 25 and 26 are attached to the motor housing 19 and the cross members 27 and 28 to the motor housing 20.

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Abstract

Fahrwerk mit zwei parallelen Längsträgern (1,2), die durch wenigstens einen Querträger (3,4) miteinander verbunden sind, und zwei Radpaaren aus jeweils zwei Einzelrädern (9-12), wobei wenigstens zwei axial gegenüberliegende Einzelräder von jeweils einem Motor (13,14) mit Getriebe (15-18) angetrieben sind und jedes Einzelrad (9-12) in einer Radschwinge (5-8) drehbar gelagert ist, wobei die Radschwingen (5-8) jeweils parallel zur Fahrwerkslängsachse an beiden Enden von parallelen Fahrwerksteilen angeordnet und um ein Gelenk vertikal auslenkbar sind, und die Motoren (13,14) mit ihren Längsachsen parallel zu den Längsträgern (1,2) angeordnet und die Radschwingen (5-8) als Getriebegehäuse ausgebildet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Fahrwerk für Schienenfahrzeuge.
  • Durch die EP 0 571 961 A1 ist ein Fahrwerk für Schienenfahrzeuge bekannt, das aus zwei parallelen Längsträgern besteht, die durch zwei Querträger miteinander verbunden sind. An den Enden der Längsträger ist jeweils eine gabelförmige Radschwinge angelenkt, in deren Gabel jeweils ein Einzelrad drehbar gelagert ist. Jedes Einzelrad wird von einem Motor mit Stirnradgetriebe angetrieben, wobei das Motorgehäuse am Getriebegehäuse befestigt ist. Die Längsachse des Motors liegt dabei parallel zu den Querträgern und fluchtet mit der Achse der Gelenke der jeweiligen Radschwinge. Das Getriebegehäuse ist an der axial innenliegenden Gabelhälfte der Radschwinge befestigt. Da der Motor mit seinem Getriebe axial innen liegt, ist im Bereich der Radkästen eines Schienenfahrzeugs kein Niederflurbereich möglich. Auch der gemeinsame Antrieb von zwei in Längsrichtung hintereinander liegenden Einzelrädern ist nicht möglich.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug zu schaffen, das auch im Bereich der Radkästen einen großen Niederflur-Anteil zuläßt.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 17 beschrieben.
  • Das Fahrwerk gemäß Anspruch 1 umfaßt zwei parallele Längsträger, die durch wenigstens einen Quertäger miteinander verbunden sind. Im Fahrwerk sind zwei Radpaare aus jeweils zwei Einzelrädern drehbar gelagert, wobei wenigstens zwei axial gegenüberliegende Einzelräder von jeweils einem Motor mit Getriebe angetrieben sind. Bei dem erfindungsgemäßen Fahrwerk ist jedes Einzelrad in einer Radschwinge gelagert, die jeweils parallel zur Fahrwerkslängsachse an beiden Enden von parallelen Fahrwerksteilen angelenkt sind. Bei dem Fahrwerk nach Anspruch 1 erlauben die Gelenke, durch die die Radschwingen mit den parallelen Fahrwerksteilen verbunden sind, eine vertikale Auslenkung der Radschwingen. Die Gelenkachse verläuft hierbei rechtwinklig zur Fahrwerkslängsachse.
  • Von den vier Einzelrädern des Fahrwerks nach Anspruch 1 werden wenigstens zwei axial gegenüberliegende Einzelräder von jeweils einem Motor mit Getriebe angetrieben. Die Motoren sind hierbei mit ihren Längsachsen parallel zu den Längsträgern angeordnet und an diesen befestigt.
  • Erfindungsgemäß ist das Getriebegehäuse als Radschwinge ausgebildet. Bei jeder Radschwinge ist damit das Getriebe-Großrad und das Einzelrad gemeinsam im jeweiligen Getriebegehäuse gelagert. Eine eigene Lagerung für jedes Einzelrad entfällt somit. Gegenüber einer getrennten Lagerung von Getriebe-Großrad und Einzelrad wird dadurch eine Gewichts und Kostenreduzierung erzielt.
  • Durch die Integration des Getriebes in die Radschwinge besitzt das Fahrwerk im Bereich seiner Einzelräder nur eine geringe axiale Baubreite, so daß der Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs im Bereich zwischen seinen gegenüberliegenden Radkästen einen größeren Niederflur-Anteil aufweist. Dies trifft besonders dann zu, wenn das Einzelrad fliegend an der Innenseite der Radschwinge angeordnet ist (Anspruch 15).
  • Das Fahrwerk nach Anspruch 1 kann durch Längenänderung der Querträger für alle Spurweiten gefertigt werden. Durch eine Längenänderung des Querträgers und durch die Variation der Radkästen eines Wagenkastens kann auf einfache Weise ein Baukastensystem für Schienenfahrzeuge realisiert werden.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Fahrwerk können die Radschwingen an verschiedenen Fahrwerksteilen angeordnet sein. So ist es zum Beispiel möglich, die Radschwingen an den beiden Enden der Längsträger anzuordnen (Anspruch 2). Sind die parallelen Längsträger durch zwei Querträger miteinander verbunden, dann können die Radschwingen alternativ auch an den beiden Enden der Querträger angelenkt sein (Anspruch 3). Weiterhin ist es auch möglich, die Radschwingen an den beiden Enden der Motorgehäuse vertikal auslenkbar zu befestigen (Anspruch 4). Auch bei einer Ausgestaltung nach Anspruch 4 sind jedoch Längs- und Querträger erforderlich, um die tragende Funktion des Fahrwerks sicherzustellen.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Fahrwerk werden wenigstens zwei, ein Radpaar bildende Einzelräder von jeweils einem Motor angetrieben. Es ist jedoch auch möglich, alle Einzelräder durch jeweils einen Motor anzutreiben (Anspruch 11). Außerdem können auch die jeweils einem Längsträger zugeordneten Einzelräder jeweils von einem Motor gemeinsam angetrieben werden (Anspruch 12).
  • Bei dem in die Radschwinge integrierten Getriebe kann es sich z.B. um ein Winkelgetriebe handeln (Anspruch 5). Weiterhin kann das Getriebe auch mehrstufig ausgebildet sein, wobei auch eine Kombination von Winkelgetriebe und Planetengetriebe möglich ist. Bei einer Ausgestaltung gemäß Anspruch 16 ist es in vorteilhafter Weise möglich, jeweils eine oder mehrere Getriebestufen in jede Gabelhälfte zu integrieren.
  • Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, die Gegenstand der Ansprüche 2 bis 17 sind, werden im folgenden anhand von zwei schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
    • FIG 1
    eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrwerks,
    FIG 2
    eine Draufsicht auf das Fahrwerk nach FIG 1,
    FIG 3
    eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrwerks,
    FIG 4
    eine Draufsicht auf das Fahrwerk nach FIG 3.
  • In den FIG 1 bis 4 sind mit 1 und 2 die beiden Längsträger eines Fahrwerks für Schienenfahrzeuge bezeichnet. Beide Längsträger sind durch zwei Querträger 3 und 4 miteinander verbunden.
  • Bei dem in FIG 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist an beiden Enden der Querträger 3 und 4 jeweils eine Radschwinge 5 und 6 bzw.7 und 8 angelenkt.
  • In jeder Radschwinge 5 bis 6 ist jeweils ein Einzelrad 9 bis 12 drehbar gelagert. Die Einzelräder 9 und 11 bzw.10 und 12 bilden jeweils ein Radpaar.
  • Die Einzelräder einer Fahrwerksseite, d.h. die Einzelräder 9 und 10 bzw.11 und 12 werden jeweils von einem Motor 13 bzw.14 gemeinsam angetrieben. Beide Motoren 13 und 14 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel an den Querträgern 3 und 4 befestigt.
  • Der Motor 13 treibt über jeweils ein Getriebe 15 bzw.16 die Einzelräder 9 und 10 an. Analog treibt der Motor 14 die Einzelräder 11 und 12 über ein Getriebe 17 bzw.18 an. Jeder Motor 13 bzw.14 wirkt also über zwei Getriebe 15 und 16 bzw.17 und 18 auf die entsprechenden Einzelräder 9 und 10 bzw.11 und 12. In der Zeichnung ist nur in den FIG 1 und 2 das Getriebe 17 in der Radschwinge 7 gestrichelt dargestellt. Die anderen Getriebe 15 und 16 sowie 18 sind entsprechend aufgebaut.
  • Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß FIG 3 und 4 unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, daß die Radschwingen 5 und 6 an beiden Enden des Motorgehäuses 19 (Gehäuse des Motors 13) und die Radschwingen 7 und 8 an den beiden Enden des Motorgehäuses 20 (Gehäuse des Motors 14) angelenkt sind.
  • Erfindungsgemäß sind bei beiden Ausführungsbeispielen die Radschwingen 5 bis 8 als Getriebegehäuse ausgebildet. Bei jeder Radschwinge 5 bis 8 ist damit das Getriebe-Großrad und das Einzelrad 9 bis 12 gemeinsam in der jeweiligen, als Getriebegehäuse ausgebildeten Radschwinge 5 bis 8 gelagert. Eine eigene Lagerung für jedes Einzelrad 9 bis 12 entfällt somit. Gegenüber einer getrennten Lagerung von Getriebe-Großrad und Einzelrad 9 bis 12 wird dadurch eine Gewichtsreduzierung erzielt.
  • Durch die Integration der Getriebe 15 bis 18 in die Radschwingen 5 bis 8 sowie durch die axial innere fliegende Lagerung der Einzelräder 9 bis 12 in den Radschwingen 5 bis 8 besitzt das Fahrwerk im Bereich seiner Einzelräder 9 bis 12 nur eine geringe axiale Baubreite, so daß der Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs im Bereich zwischen seinen gegenüberliegenden Radkästen einen größeren Niederflur-Anteil aufweist.
  • Jede Radschwinge 5 bis 8 ist über eine Primärfeder 21 bis 24, die in einer Traverse 25 bis 28 aufgenommen ist, abgefedert. Die Traversen 25 und 26 sind am Motorgehäuse 19 und die Traversen 27 und 28 am Motorgehäuse 20 befestigt.

Claims (17)

  1. Fahrwerk für Schienenfahrzeuge, das folgende Merkmale umfaßt:
    - Zwei parallele Längsträger (1 und 2), die durch wenigstens einen Querträger (3 bzw. 4) miteinander verbunden sind,
    - zwei Radpaare aus jeweils zwei Einzelrädern (9 bis 12), wobei wenigstens zwei axial gegenüberliegende Einzelräder von jeweils einem Motor (13 bzw. 14) mit Getriebe (15 bis 18) angetrieben sind,
    - jedes Einzelrad ist in einer Radschwinge (5 bis 8) drehbar gelagert, wobei die Radschwingen jeweils parallel zur Fahrwerkslängsachse an beiden Enden von parallelen Fahrwerksteilen angeordnet und um ein Gelenk, dessen Achse rechtwinklig zur Fahrwerkslängsachse verläuft, vertikal auslenkbar sind,
    - die Motoren sind mit ihren Längsachsen parallel zu den Längsträgern angeordnet,
    - die Radschwingen sind als Getriebegehäuse ausgebildet.
  2. Fahrwerk nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Radschwingen (5 bis 8) an den beiden Enden der Längsträger (1 bzw. 2) angelenkt sind.
  3. Fahrwerk nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die parallelen Längsträger (1 und 2) durch zwei Querträger (3 und 4) miteinander verbunden sind, wobei an den beiden Enden der Querträger die Radschwingen ((5 bis 8) angelenkt sind.
  4. Fahrwerk nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Radschwingen an den beiden Enden der Gehäuse (19 bzw. 20) der Motoren (13 bzw. 14) angelenkt sind, wobei die Motorgehäuse an den Längsträgern und/oder an den Querträgern des Fahrwerks befestigt sind.
  5. Fahrwerk nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Getriebe (15 bis 18) als Winkelgetriebe ausgebildet ist.
  6. Fahrwerk nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zwischen Motor und Getriebe eine axial bewegliche, kardanische Kupplung angeordnet ist.
  7. Fahrwerk nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß im Gelenkpunkt der Radschwinge eine Bogenzahnkupplung oder eine winkelbewegliche Kupplung angeordnet ist.
  8. Fahrwerk nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß am Motorgehäuse (19 bzw. 20) wenigstens eine Traverse (25 bis 28) befestigt ist, die wenigstens eine Primärfeder (21 bis 24) aufnimmt.
  9. Fahrwerk nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein weiterer Längsträger in der Mitte des Fahrwerks angeordnet ist.
  10. Fahrwerk nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß bei zwei Querträgern ein weiterer Querträger in der Mitte des Fahrwerks angeordnet ist.
  11. Fahrwerk nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß jedes Einzelrad von jeweils einem Motor angetrieben ist.
  12. Fahrwerk nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Einzelräder einer Seite jeweils von einem Motor angetrieben werden.
  13. Fahrwerk nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Längsträger und Querträger als plattenförmiges Teil ausgebildet sind.
  14. Fahrwerk nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die beiden Längsträger zu einem Fahrwerksteil zusammengefaßt sind.
  15. Fahrwerk nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Einzelräder fliegend in den Radschwingen gelagert sind.
  16. Fahrwerk nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Einzelräder in gabelförmigen Radschwingen gelagert sind, wobei wenigstens eine der beiden Gabelhälften als Getriebegehäuse ausgebildet ist.
  17. Fahrwerk nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß Radwelle und Großradwelle jeweils einstückig ausgebildet sind.
EP95119401A 1994-12-22 1995-12-08 Fahrwerk für Schienenfahrzeuge Expired - Lifetime EP0718170B1 (de)

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