EP0718170B1 - Fahrwerk für Schienenfahrzeuge - Google Patents

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EP0718170B1
EP0718170B1 EP95119401A EP95119401A EP0718170B1 EP 0718170 B1 EP0718170 B1 EP 0718170B1 EP 95119401 A EP95119401 A EP 95119401A EP 95119401 A EP95119401 A EP 95119401A EP 0718170 B1 EP0718170 B1 EP 0718170B1
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EP
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bogie
wheel
carriers
longitudinal
parallel
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Bernd Dipl.-Ing.(Fh) Pfannschmidt
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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    • 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
    • B61F3/16—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 according to the preamble of claim 1.
  • a bogie chassis of this type is from DE-A-29 10 392 known. With this tram undercarriage they are Wheels can be driven individually and in vertically movable bearings as well as resiliently supported wings, being on the An angular gear is arranged on the rocker arm on the inside of each wheel is, the drive shaft parallel to the swing plane lies and is connected to the drive motor.
  • EP 0 571 961 A1 is a running gear for rail vehicles known, which consists of two parallel side members, which are connected by two cross beams. To the Each end of the side members is a fork-shaped wheel swing arm articulated, in their fork a single wheel is rotatably mounted. Each single wheel is powered by a motor driven with spur gear, the motor housing on Gearbox is attached. The longitudinal axis of the engine lies parallel to the cross beams and aligned with the Axis of the joints of the respective swing arm. The gearbox is on the axially inner fork half of the wheel swing arm attached. Because the motor with its gearbox is axial is in the area of the wheel arches of a rail vehicle no low floor area possible. Even the common one Drive of two in the longitudinal direction one behind the other Single wheels are not possible.
  • the object of the present invention is to provide a chassis for to create a rail vehicle that also in the field of Wheel housings allow a large low-floor portion.
  • the undercarriage according to claim 1 comprises two parallel side members, by at least one cross beam with each other are connected. There are two pairs of wheels in the chassis two individual wheels rotatably supported, at least two axially opposite single wheels of one motor each are driven by gears.
  • Each individual wheel is mounted in a swing arm, each parallel to the chassis longitudinal axis at both ends are articulated by parallel chassis parts.
  • Chassis according to claim 1 allow the joints through which the Wheel swing connected to the parallel chassis parts are a vertical deflection of the wheel swing.
  • the hinge axis runs at right angles to the longitudinal axis of the chassis.
  • the four individual wheels of the chassis according to claim 1 become at least two axially opposite individual wheels each driven by a motor with gear.
  • the motors are parallel with their longitudinal axes Arranged side rails and attached to them. It is the gear housing is designed as a wheel swing arm. With everyone The wheel swing arm is thus the large transmission gear and the single wheel stored together in the respective gear housing. An own Storage for each individual wheel is therefore eliminated. Opposite one separate storage of large gear and single wheel thereby achieving a weight and cost reduction.
  • the chassis By integrating the gear into the swing arm the chassis has only one in the area of its individual wheels small axial width, so that the car body one Rail vehicle in the area between its opposite Wheel arches has a larger low-floor portion. This especially applies when the single wheel is flying on the Is arranged inside the swing arm.
  • the chassis according to claim 1 can by changing the length Cross members for all track gauges can be manufactured. By a Change in length of the cross member and by varying the Wheel housings of a car body can be easily Modular system for rail vehicles.
  • the wheel arms are on hinged to the two ends of the side members, the wheel arms are articulated at the two ends of the motor housing and wherein the motor housing on the side members and / or on the cross members of the chassis are attached.
  • the swing arms can alternatively also be articulated at the two ends of the cross member (claim 2).
  • both configurations are longitudinal and cross members required for the load-bearing function of the chassis ensure.
  • the chassis according to the invention at least two, a pair of wheels forming individual wheels of one motor each are driven.
  • the gearbox integrated in the swing arm can do it e.g. act as an angular gear.
  • that Gear can also be multi-stage, including one Combination of angular gear and planetary gear possible is. In one configuration, it is advantageous possible, one or more gear stages in each Integrate fork half.
  • 1 to 4 with 1 and 2 are the two longitudinal beams called a chassis for rail vehicles. Both Side members are connected by two cross members 3 and 4 connected.
  • each swing arm 5 to 6 there is a single wheel 9 to 12 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 driven together. Both motors 13 and 14 are in the The illustrated embodiment on the cross members 3 and 4 attached.
  • the motor 13 drives via a gear 15 or 16 respectively Single wheels 9 and 10.
  • the motor 14 drives the same Single wheels 11 and 12 via a gear 17 and 18 respectively.
  • everyone Motor 13 or 14 thus works via two gears 15 and 16 17 and 18 on the corresponding individual wheels 9 and 10 11 and 12.
  • the gear 17 is shown in dashed lines in the wheel rocker 7.
  • the other gears 15 and 16 and 18 are corresponding built up.
  • the second exemplary embodiment according to FIGS. 3 and 4 differs from the first embodiment in that the wheel arms 5 and 6 at both ends of the motor housing 19th (Housing of the motor 13) and the swing arms 7 and 8 to the both ends of the motor housing 20 (housing of the motor 14) are articulated.
  • Wheel swing 5 to 8 designed as a gear housing. At each swing arm 5 to 8 is thus the large gear and the single wheel 9 to 12 together in the respective, as Gearbox trained wheel swing 5 to 8 mounted. A separate storage for each individual wheel 9 to 12 is omitted Consequently. Compared to separate storage of large gear wheels and single wheel 9 to 12 thereby reduces weight achieved.
  • Each swing arm 5 to 8 is via a primary spring 21 to 24, which is received in a traverse 25 to 28, cushioned.
  • the cross members 25 and 26 are on the motor housing 19 and Trusses 27 and 28 attached to the motor housing 20.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrwerk für Schienenfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Ein Drehgestell-Fahrwerk dieser Art ist aus der DE-A-29 10 392 bekannt. Bei diesem Straßenbahnfahrwerk sind die Räder einzeln antreibbar und in vertikal beweglich gelagerten sowie federnd abgestützten Schwingen gelagert, wobei auf der Innenseite jedes Rades an der Schwinge ein Winkelgetriebe angeordnet ist, dessen Antriebswelle parallel zur Schwingenebene liegt und mit dem Antriebsmotor verbunden ist.
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 10 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. Dabei 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.
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 sind die Radschwingen an den beiden Enden der Längsträger angelenkt, wobei die Radschwingen an den beiden Enden der Motorgehäuse angelenkt sind und wobei die Motorgehäuse an den Längsträgern und/oder an den Querträgern des Fahrwerks befestigt sind.
Sind die parallelen Längsträger durch zwei Querträger miteinander verbunden, dann können die Radschwingen alternativ auch an den beiden Enden der Querträger angelenkt sein (Anspruch 2). Bei beiden Ausgestaltungen sind jedoch Längs- und Querträger erforderlich, um die tragende Funktion des Fahrwerks sicherzustellen.
Bei dem erfindungsgemäßen Fahrwerk können wenigstens zwei, ein Radpaar bildende Einzelräder von jeweils einem Motor angetrieben werden. Es ist jedoch auch möglich, alle Einzelräder durch jeweils einen Motor anzutreiben. Außerdem können auch die jeweils einem Längsträger zugeordneten Einzelräder jeweils von einem Motor gemeinsam angetrieben werden. Bei dem in die Radschwinge integrierten Getriebe kann es sich z.B. um ein Winkelgetriebe handeln. Weiterhin kann das Getriebe auch mehrstufig ausgebildet sein, wobei auch eine Kombination von Winkelgetriebe und Planetengetriebe möglich ist. Bei einer Ausgestaltung ist es in vorteilhafter Weise möglich, jeweils eine oder mehrere Getriebestufen in jede Gabelhälfte zu integrieren.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen 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 (10)

  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,
    die Radschwingen (5 bis 8) sind an den beiden Enden der Längsträger (1 bzw. 2) angelenkt,
    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.
  2. 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.
  3. Fahrwerk nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß im Gelenkpunkt der Radschwinge eine Bogenzahnkupplung oder eine winkelbewegliche Kupplung angeordnet ist.
  4. 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.
  5. Fahrwerk nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein weiterer Längsträger in der Mitte des Fahrwerks angeordnet ist.
  6. Fahrwerk nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß bei zwei Querträgern ein weiterer Querträger in der Mitte des Fahrwerks angeordnet ist.
  7. Fahrwerk nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Längsträger und Querträger als plattenförmiges Teil ausgebildet sind.
  8. Fahrwerk nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Einzelräder fliegend in den Radschwingen gelagert sind.
  9. Fahrwerk nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Einzelräder in gabelförmigen Radschwingen gelagert sind, wobei wenigstens eine der beiden Gabelhälften als Getriebegehäuse ausgebildet ist.
  10. 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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DE4446043A DE4446043C1 (de) 1994-12-22 1994-12-22 Fahrwerk für Schienenfahrzeuge

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EP0718170A1 EP0718170A1 (de) 1996-06-26
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