EP0918676B1 - Achsantrieb für schienenfahrzeuge - Google Patents

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EP0918676B1
EP0918676B1 EP97938757A EP97938757A EP0918676B1 EP 0918676 B1 EP0918676 B1 EP 0918676B1 EP 97938757 A EP97938757 A EP 97938757A EP 97938757 A EP97938757 A EP 97938757A EP 0918676 B1 EP0918676 B1 EP 0918676B1
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axle
gearing
spring
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motor
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Manfred Hannes
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    • 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
    • B61C9/48—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with motors supported on vehicle frames and driving axles, e.g. axle or nose suspension

Definitions

  • the invention relates to an axle drive for rail vehicles with an electric motor arranged on a drive axle, which a transmission and a clutch to the drive axle assigned.
  • From DE-A-28 48 106 is an electric motor gear unit known for the drive of rail vehicles, that as a transverse drive one parallel to the driving axis of the rail vehicle arranged motor and an axle gear connected to the motor as well as an output clutch connected to the axle drive comprises, the bearing the rotor of the motor Motor shaft is designed as a hollow shaft.
  • the hollow motor shaft which carries a fan, after one
  • the drive shaft of the gearbox is extended on the outside and connected to it in a positive and / or non-positive manner.
  • the motor housing is connected to the gear housing Screws connected in the center.
  • the gearbox the one contains two-stage reduction, which on a on the wheel axle attached large wheel drives, is on camp on the Wheel axle rotatably mounted.
  • the object of the present invention is an axle drive of the type mentioned at the outset, which is characterized by a compact design, only a small installation space stressed on the chassis and high flexibility in the Attachment to the chassis enables.
  • the final drive includes one on the drive axle 1 of a rail vehicle between those not shown Driving wheels arranged electric motor 2, a transmission 3 and a clutch 4 for power transmission of the electric motor on the drive axle 1.
  • this is standing Motor housing 8 by a torque support 12 against that Undrawn undercarriage or the vehicle frame of a Fixed rail vehicle.
  • the gearbox is on the motor housing 8, a housing 20 of a planetary gear 3 is arranged.
  • the engine end shield 10 facing away from the transmission is indicated by a Motor bearing 17 mounted on the motor shaft 9, the Motor shaft 9 carrying rotor 13 is designed as a hollow shaft, through which the drive shaft 1 is guided, which the not shown driving wheels of a rail vehicle.
  • a receptacle 11 is flanged to the motor end shield 10, over which the motor housing and the stand 18 of the electric motor against an axle bearing 6 of the drive axle 1 supports, such that between the receptacle 11 of the motor end shield 10 and the axle bearing outer ring 7 of the axle bearing 6 a spring and damping means 5, in particular a rubber-metal element, is inserted.
  • a spring and damping means 5 in particular a rubber-metal element
  • the motor housing with the end shield 21 is on the transmission side and a second motor bearing 16 is mounted on the hollow shaft 9, a shaft seal 22 being assigned to this bearing point is.
  • the hollow shaft 9 of the motor carries a sun gear 14.
  • this is Planetary gear 3 designed as a planetary gear and with its planet carrier 15 with the clutch 4 non-positively connected.
  • the transmission 3 with its planet carrier 15 mounted on the motor shaft 9 via a gear bearing 19.
  • the planetary gear is between the gearbox mounting 19 arranged on the clutch side and the gearbox-side engine mount 16 arranged.
  • gearbox mounting also between the planet carrier and the motor shaft provided on the transmission side facing the electric motor become.
  • the clutch 4 is a handlebar clutch or designed as an elastic membrane coupling.
  • the Drive is via clutch 4, via clutch carrier 23, 24 as well as not shown elastic elements against the Drive axle 1 supported.

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  • Support Of The Bearing (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Achsantrieb für Schienenfahrzeuge mit einem auf einer Antriebsachse angeordneten Elektromotor, dem ein Getriebe und eine Kupplung zur Antriebsachse zugeordnet sind.
Aus der DE-A-28 48 106 ist ein Elektromotor-Getriebe-Aggregat für den Antrieb von Schienenfahrzeugen bekannt, das als Querantrieb einen parallel zur Treibachse des Schienenfahrzeugs angeordneten Motor und ein mit dem Motor verbundenes Achsgetriebe sowie eine mit dem Achsgetriebe verbundene Abtriebskupplung umfaßt, wobei die den Rotor des Motors tragende Motorwelle als Hohlwelle ausgebildet ist. Hierbei ist die Motor-Hohlwelle, die einen Lüfter trägt, auf eine nach außen verlängerte Antriebswelle des Getriebes fliegend aufgesteckt und mit dieser form- und/oder kraftschlüssig verbunden. Das Motorgehäuse ist mit dem Getriebegehäuse mittels Schrauben zentriert verbunden. Das Getriebegehäuse, das eine zweistufige Untersetzung enthält, welche auf ein auf der Radachse befestigtes Großrad abtreibt, ist über Lager auf der Radachse drehbar gelagert. Zum Aufnehmen des Reaktionsmomentes ist das Getriebegehäuse am Drehgestellrahmen des Fahrzeugs gehalten. Dieser bekannte Querantrieb mit dem parallel zur Radachse des Schienenfahrzeuges angeordneten Elektromotor erfordert einen relativ großen Einbauraum und hat eine für die Montage und Demontage nachteilige Anordnung am Fahrwerk.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Achsantrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, der sich durch eine kompakte Bauform auszeichnet, nur einen geringen Einbauraum am Fahrwerk beansprucht und eine hohe Flexibilität bei der Befestigung am Fahrwerk ermöglicht.
Diese Aufgabe wird bei einem erfindungsgemäßen Achsantrieb durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Nach der Erfindung ist das aus Elektromotor, Getriebe und Kupplung bestehende Antriebsaggregat direkt an der Antriebsachse des Schienenfahrzeugs angeordnet, wodurch sich neben einem einfachen Aufbau eine kompakte Bauform ergibt, die wenig Einbauraum beansprucht und die die Anordnung des Antriebs direkt an der Radachse zwischen den Treibrädern des Schienenfahrzeuges ermöglicht. Dabei ergibt sich bei einem solchen Achsantrieb ein ausreichender Spielraum für Anbauteile des Antriebs und des Fahrwerks, wie z.B. für eine Bremse oder einem eventuell erforderlichen Lüfter. Vorteilhaft dabei ist die leichte Montierbarkeit und das Auswechseln des gesamten Antriebsaggregates als Baueinheit, umfassend die Radachse mit dem Antrieb.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 19 gekennzeichnet.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben.
Bei dem in der Zeichnung im Längsschnitt dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt der Achsantrieb einen auf der Antriebsachse 1 eines Schienenfahrzeuges zwischen den nicht gezeichneten Treibrädern angeordneten Elektromotor 2, ein Getriebe 3 und eine Kupplung 4 zur Kraftübertragung des Elektromotors auf die Antriebsachse 1.
Nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das stehende Motorgehäuse 8 durch eine Drehmomentabstützung 12 gegen das nicht gezeichnete Fahrwerk oder den Fahrzeugrahmen eines Schienenfahrzeuges befestigt. Getriebeseitig ist am Motorgehäuse 8 ein Gehäuse 20 eines Planetengetriebes 3 angeordnet. Das dem Getriebe abgewandte Motorlagerschild 10 ist durch ein Motorlager 17 auf der Motorwelle 9 gelagert, wobei die den Rotor 13 tragende Motorwelle 9 als Hohlwelle ausgebildet ist, durch welche die Antriebsachse 1 geführt ist, welche die nicht gezeichneten Treibräder eines Schienenfahrzeuges trägt. Ferner ist an das Motorlagerschild 10 eine Aufnahme 11 angeflanscht, über die sich das Motorgehäuse und der Ständer 18 des Elektromotors gegen ein Achslager 6 der Antriebsachse 1 abstützt, derart, daß zwischen der Aufnahme 11 des Motorlagerschildes 10 und dem Achslageraußenring 7 des Achslagers 6 ein Feder- und Dämpfungsmittel 5, insbesondere ein Gummi-Metallelement, eingesetzt ist. Mit 25 ist ein Abschlußdeckel bezeichnet.
Getriebeseitig ist das Motorgehäuse mit dem Lagerschild 21 und ein zweites Motorlager 16 auf der Hohlwelle 9 gelagert, wobei dieser Lagerstelle eine Wellendichtung 22 zugeordnet ist. Getriebeseitig trägt die Hohlwelle 9 des Motors ein Sonnenrad 14. Nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Planetengetriebe 3 als Umlaufgetriebe ausgebildet und mit seinem Planetenträger 15 mit der Kupplung 4 kraftschlüssig verbunden. Ferner ist das Getriebe 3 mit seinem Planetenträger 15 über eine Getriebelagerung 19 auf der Motorwelle 9 gelagert.
In vorteilhafter Ausbildung ist das Planetengetriebe zwischen der kupplungsseitig angeordneten Getriebelagerung 19 und dem getriebeseitigen Motorlager 16 angeordnet.
In anderer, nicht gezeichneter Ausführung kann die Getriebelagerung auch zwischen dem Planetenträger und der Motorwelle auf der dem Elektromotor zugewandten Getriebeseite vorgesehen werden.
In vorteilhafter Ausbildung ist die Kupplung 4 als Lenkerkupplung oder als elastische Membrankupplung ausgebildet. Der Antrieb ist über die Kupplung 4, über Kupplungsträger 23, 24 sowie über nicht dargestellte elastische Elemente gegen die Antriebsachse 1 abgestützt.
In weiterer, nicht gezeichneter Ausführung kann die federnd und gegen die Antriebsachse 1 gelagerte Kupplung 4 auch im Getriebegehäuse mit untergebracht sein.
Bei einer ausschließlich zur Drehmomentübertragung ausgelegten Kupplung kann ein außerhalb des Getriebegehäuses angeordnetes Feder- und Dämpfungsmittel zur Abstützung auf der Antriebsachse vorgesehen werden, wobei das Feder- und Dämpfungsmittel dann auf einem Außenlagerring eines Achslagers sitzt.

Claims (19)

  1. Achsantrieb für Schienenfahrzeuge mit einem auf einer Antriebsachse (1) angeordneten Elektromotor (2) mit einer Motorwelle (9), dem ein Getriebe (3) und eine Kupplung (4) zur Antriebsachse zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Elektromotor (2), Getriebe (3) und Kupplung (4) bestehende Antrieb endseitig über Feder- und Dämpfungsmittel (5) und unter Zwischenordnung von Achslagern (6) auf der Antriebsachse (1) abgestützt ist und daß die Motorwelle (9) als Hohlwelle ausgebildet und mit dem Rotor (13) des Elektromotors verbunden ist.
  2. Achsantrieb für Schienenfahrzeuge mit einem auf einer Antriebsachse (1) angeordneten Elektromotor (2), dem ein Getriebe (3) und eine Kupplung (4) zur Antriebsachse zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Elektromotor (2), Getriebe (3) und Kupplung (4) bestehende Antrieb an der dem Getriebe abgewandten Seite über ein Feder- und Dämpfungsmittel (5) und unter Zwischenordnung eines Achslagers (6) auf der Antriebswelle (1) abgestützt ist und daß der Antrieb getriebeseitig eine Kupplung (4) trägt, die elastisch ausgebildet ist und neben der Drehmomentübertragung zur Antriebsachse (1) ein federndes, dämpfendes Glied zur Abstützung des Antriebs auf der Antriebsachse bildet.
  3. Achsantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Feder- und Dämpfungsmittel (5) zwischen dem Achslageraußenring (7) und dem Motorgehäuse (8) angeordnet ist.
  4. Achsantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß ein Feder- und Dämpfungsmittel (5) zwischen dem Achslageraußenring (7) und der Motorwelle (9) angeordnet ist.
  5. Achsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß getriebeseitig ein Achslager, ein zugeordneter Achslageraußenring und ein Feder- und Dämpfungsmittel angeordnet sind, wobei sich für das Feder- und Dämpfungsmittel eine am Getriebegehäuse vorgesehene Aufnahme befindet.
  6. Achsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß getriebeseitig ein Achslager, ein zugeordneter Achslageraußenring und ein Feder- und Dämpfungsmittel angeordnet sind, wobei sich das Feder- und Dämpfungsmittel zwischen dem Achslageraußenring und der Motorwelle befindet.
  7. Achsantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Motorlagerschild (10) eine Aufnahme (11) für das Feder- und Dämpfungsmittel trägt.
  8. Achsantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorwelle (9) eine Anformung aufweist, die das Feder- und Dämpfungsmittel aufnimmt.
  9. Achsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Feder- und Dämpfungsmittel (5) aus einem Gummi-Metallelement besteht.
  10. Achsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Motor- (8) und/oder Getriebegehäuse (20) eine Drehmomentabstützung (12) zum Fahrzeugrahmen oder Fahrwerk vorgesehen ist.
  11. Achsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß durch die als Hohlwelle ausgebildete Motorwelle (9) die Antriebsachse (1) geführt ist.
  12. Achsantrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Hohlwelle (9) der Rotor (13) befestigt ist und daß die Hohlwelle ein Sonnenrad (14) eines Planetengetriebes (3) trägt, wobei das Gehäuse (20) des Planetengetriebes direkt am Motorgehäuse (8) befestigt ist.
  13. Achsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetengetriebe (3) als Umlaufgetriebe ausgebildet und mit seinem Planetenträger (15) mit der Kupplung (4) kraftschlüssig verbunden ist.
  14. Achsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Ständer (18) des Elektromotors (2) über Motorlager (16, 17) auf der Motorwelle (9) und das Planetengetriebe (3) mit seinem Planetenträger (15) über eine Getriebelagerung (19) auf der Motorwelle gelagert sind.
  15. Achsantrieb nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetengetriebe zwischen der kupplungsseitig angeordneten Getriebelagerung (19) und dem getriebeseitigen Motorlager (16) angeordnet ist.
  16. Achsantrieb nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebelagerung zwischen dem Planetenträger und der Motorwelle auf der dem Elektromotor zugewandten Getriebeseite angeordnet ist.
  17. Achsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (4) als Lenkerkupplung oder elastische Membrankupplung ausgebildet ist.
  18. Achsantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die federnd und dämpfend gegen die Antriebsachse gelagerte Kupplung im Getriebegehäuse angeordnet ist.
  19. Achsantrieb nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der ausschließlich zur Drehmomentübertragung ausgelegten Kupplung ein außerhalb des Getriebegehäuses angeordnetes Feder- und Dämpfungsmittel zur Abstützung auf der Antriebsachse zugeordnet ist, wobei das Feder- und Dämpfungsmittel auf einem Außenlagerring eines Achslagers sitzt.
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