EP3272614B1 - Fahrwerk für ein schienenfahrzeug - Google Patents

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EP3272614B1
EP3272614B1 EP17180905.6A EP17180905A EP3272614B1 EP 3272614 B1 EP3272614 B1 EP 3272614B1 EP 17180905 A EP17180905 A EP 17180905A EP 3272614 B1 EP3272614 B1 EP 3272614B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive motor
suspension element
transmission
undercarriage
gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP17180905.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3272614A1 (de
Inventor
Thilo Hoffmann
Michael Zekoll
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Mobility Austria GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility Austria GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Mobility Austria GmbH filed Critical Siemens Mobility Austria GmbH
Publication of EP3272614A1 publication Critical patent/EP3272614A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3272614B1 publication Critical patent/EP3272614B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL 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
    • B61F3/00Types of bogies
    • B61F3/02Types of bogies with more than one axle
    • B61F3/04Types of bogies with more than one axle with driven axles or wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61CLOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C9/00Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
    • B61C9/38Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion
    • B61C9/48Transmission 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 a chassis for a rail vehicle, with at least one drive motor and at least one transmission, with at least one chassis frame and with at least one first set of wheels.
  • Chassis with different drive and transmission suspensions are known from the prior art.
  • the EP 0 235 644 B1 discloses a chassis with a drive motor mounted against a wheelset shaft and connected to a chassis frame via an articulation device. Further describes that U.S. 4,046,080 the principle of the "Wegmann chassis", in which a drive motor is mounted on a cross member. The drive motor is partially supported on a transmission via a swash plate. A support link is arranged between the drive motor, the transmission and the cross member. Furthermore, for example, vehicles that are described in stadt horr 6/13 (58th year) have drive motor-gear units which are connected to the chassis frame via elastic bearings and are supported on gear set shafts via hollow gear shafts and output couplings.
  • the AT 514023 A1 discloses a running gear for a rail vehicle in which a drive unit is mounted via spring devices with elastic bodies.
  • the drive unit is coupled to a wheelset shaft.
  • the WO 2009/056415 A1 a bogie with a motor unit that is connected to a bogie frame in a transversely elastic manner via three fastening points.
  • An axially mounted transmission is arranged on a wheelset shaft and connected to the motor unit via a transmission torque support and a coupling.
  • a chassis for a rail vehicle with a longitudinally arranged drive motor, which is connected to a first gear set via a first gear and a first clutch and to a second gear set via a second gear and a second clutch. Furthermore, a steering rod supported by ball joints is provided, which connects the drive motor in an articulated manner to a chassis frame.
  • the FR 2 111 404 A5 a chassis with a drive motor which is also arranged lengthways and which is connected to two cross members of a chassis frame via three conical spring elements. Drive torques are transmitted to a first gear set and a second gear set by means of gears and clutches.
  • the FR 2 369 133 A1 shows a chassis for a rail vehicle with a transversely arranged drive motor, which transmits forces and torques to a wheel set via a transmission, a hollow shaft and a clutch arrangement.
  • the drive motor is connected to the underside of the car body via a first link, a second link and a third link, and to a cross member of a chassis frame via a fourth link. Furthermore, a transverse stop is provided between the drive motor and the cross member.
  • FR 2 255 201 A1 describes a chassis for a rail vehicle, the chassis having a longitudinally arranged drive motor and a first gear and a second gear which are connected via levers to a first cross member and a second cross member of a chassis frame.
  • the approaches mentioned have the disadvantage of limited mobility of the Wheelset shafts or wheelsets and the drive motors or drive units depending on the track geometry, curve radii, track position errors, etc. This results in a high load on the wheelsets as well as pronounced wear and tear on the wheels, a high level of driving noise and a strong transfer of loads from the wheelsets via drive units to the chassis frame.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a chassis that is improved compared to the prior art.
  • this object is achieved with a chassis which has the features of claim 1.
  • an advantageous mobility of the first wheel set is achieved both with respect to the drive motor and the transmission and with respect to the chassis frame.
  • steering operations of the first wheel set are facilitated.
  • the mechanical load on wheel sets and the wear and tear on wheels are reduced and the level of driving noise is lowered.
  • the load on the chassis frame is reduced due to the forces transmitted by the first wheel set via the gearbox and the drive motor.
  • the chassis frame can consequently be made flat, compact and economical in terms of material.
  • the use of the first suspension element and the second suspension element also enables a distance compensation between the drive motor and the transmission on the one hand and the chassis frame on the other. This results in a favorable flexibility with regard to the selection of dimensions and installation positions of the drive motor and the transmission. Furthermore, due to the elastic connection of the drive motor and the transmission to the chassis frame, an advantageous dynamic decoupling of the chassis frame is achieved.
  • first suspension element and the second suspension element are designed as fiber-reinforced rubber elements.
  • a weight reduction and an increase in strength are achieved in comparison to an embodiment of the first suspension element and the second suspension element in a compact material.
  • An advantageous embodiment is obtained when the at least one drive motor and the at least one transmission are elastically connected to the at least first gear set via a hollow transmission shaft and an output coupling.
  • the hollow transmission shaft and the output coupling can be arranged around a wheelset shaft, for example.
  • a particularly compact design is achieved. Due to the elastic connection of the output coupling with the wheelset shaft, an advantageous dynamic decoupling of the drive motor and the transmission from the first set of wheels and unsprung masses are reduced.
  • FIG. 1 A section of an exemplary variant of a chassis according to the invention shown in plan view comprises a chassis frame 1, a transverse drive motor 2, a transmission 3, a cross member 4, a first longitudinal member 5, a second longitudinal member 6, and a first primary spring 7 and a second primary spring 8.
  • the chassis has a first wheel set 12 as well as a second wheel set, not shown, which is structurally and with regard to its connection to the chassis frame 1 designed like the first wheel set 12. According to the invention, bogies with three wheel sets (eg for locomotives) are also conceivable.
  • the first wheel set 12 comprises a first wheel 9, a second wheel 10 and a wheel set shaft 11.
  • the chassis has internal bearings, ie the first wheel 9 and the second wheel 10 are arranged outside the chassis frame 1.
  • the first wheel set 12 as a loose wheel set (e.g. in a chassis for a low-floor vehicle) with a first loose wheel set shaft that is connected to the first wheel 9 and with a second loose wheel set shaft that is connected to the second wheel 10 , is trained.
  • the first loose wheel set shaft and the second loose wheel set shaft are each arranged in the direction of the outside of the chassis.
  • the wheel set shaft 11 has a first wheel set bearing, not shown, and a second wheel set bearing, also not shown.
  • the first wheel set 12 is rotatably connected to the first longitudinal member 5 via the first wheel set bearing and to the second longitudinal member 6 via the second wheel set bearing. Furthermore, the first wheel set 12 is connected to the chassis frame 1 via the first primary spring 7 and the second primary spring 8 as well as via two wheel set guide devices (not shown).
  • the drive motor 2 and the gear 3 are connected to a drive motor-gear unit via two housing parts screwed together.
  • the drive motor 2 and the gear 3 are connected via a first suspension element 21 and a second suspension element 22, which are shown in FIG Fig. 2 are shown, articulated to the cross member 4.
  • This is a cheap solution.
  • the drive motor 2 and the gear 3 are connected in an articulated manner via the first suspension element 21 and the second suspension element 22, for example, to the first longitudinal member 5 or to the second longitudinal member 6.
  • the first suspension element 21 and the second suspension element 22 are made of a metallic, compact material.
  • the first suspension element 21 has a first swivel joint 17 at a first end and an in at a second end Fig. 1 second swivel joint 18, not shown.
  • the second suspension element 22 has a third swivel joint 19 at a first end and an in at a second end Fig. 1 fourth swivel joint 20, not shown.
  • the first rotary joint 17, the second rotary joint 18, the third rotary joint 19 and the fourth rotary joint 20 are designed as ball joints.
  • the first pivot joint 17 is rotatably and elastically connected to a first bracket 13, the second pivot joint 18 rotatably and elastically with a second bracket 14, the third pivot joint 19 rotatably and elastically with a third bracket 15, the fourth pivot joint 20 rotatably and elastically with a fourth bracket 16.
  • the arrangement of the first pivot joint 17, the second pivot joint 18, the third pivot joint 19 and the fourth pivot joint 20 is a favorable solution. According to the invention, however, it is also conceivable that the first rotary joint 17, the second rotary joint 18, the third Swivel joint 19 and the fourth swivel joint 20 are dispensed with and instead the first suspension element 21 and the second suspension element 22 are designed as fiber-reinforced rubber elements with appropriate rigidity.
  • the first holder 13 and the third holder 15 are welded to the cross member 4.
  • the second holder 14 is welded to a first housing part and the fourth holder 16 is welded to a second housing part of the unit comprising the drive motor 2 and the gear 3.
  • These cohesive connections are an inexpensive solution. According to the invention, however, other connection techniques (for example non-positive connections) are also conceivable.
  • the drive motor 2 and the gear 3 are basically pivotable, displaceable and rotatable with respect to the chassis frame 1 due to their connection via the first suspension element 21 and the second suspension element 22.
  • the transmission 3 has a hollow transmission shaft 23 which is arranged in the form of a jacket around the wheelset shaft 11.
  • An output clutch 24 is arranged in the middle of the first gear set 12, likewise in the form of a jacket around the gear set shaft 11, and connected to the hollow gear shaft 23 in a form-fitting manner.
  • the output clutch 24 is designed according to the available prior art and enables relative movements between the drive motor 2 and the transmission 3 on the one hand and the first gear set 12 on the other hand.
  • the arrangement of the output clutch 24 in the middle of the first gear set 12 is a favorable solution. According to the invention, however, other positions of the output clutch on the wheelset shaft 11 are also conceivable.
  • the described mounting of the drive motor 2 and the gear 3 on the cross member 4 has the effect in a favorable manner that the drive motor 2 and the gear 3 can execute wheel set movements. Furthermore, the drive motor 2 and the transmission 3 can move relative to the first gear set 12 via the output coupling 24. In particular, rotational movements around a parallel to that in Fig. 2 vertical axis 28 shown and about a parallel to a longitudinal axis 26 are executed.
  • Fig. 2 shows a side view of a section of a cross member 4.
  • the cross member 4 is in a Fig. 1 arranged chassis frame 1 and comprises a first suspension element 21 and a second suspension element 22, which in the in Fig. 2 are vertically aligned.
  • the first suspension element 21 and the second suspension element 22 are designed as tension rods, which is why forces are essentially introduced into the cross member 4 and into the chassis frame 1 via the first suspension element 21 and the second suspension element 22 and the torques introduced are negligibly small.
  • the tension rods have rectangular cross-sections, but according to the invention, for example, round cross-sections etc. are also conceivable.
  • the first suspension element 21 has an in Fig. 2 end shown above on a first swivel joint 17, at one in Fig. 2
  • the end shown below is a second swivel joint 18.
  • the second suspension element 22 has at an in Fig. 2 the end shown above on a third swivel 19, at one in Fig. 2
  • the end shown below is a fourth swivel joint 20.
  • the first swivel joint 17 is rotatably and elastically connected to the first holder 13, the third swivel joint 19 rotatably and elastically to the third holder 15.
  • the second pivot joint 18 is rotatable and resilient with an on one in Fig.
  • first suspension element 21 and the second suspension element 22 are dimensioned according to the required distance compensation between the drive motor 2 and the gear 3 on the one hand and the cross member 4 on the other hand.
  • the drive motor 2 and the gear 3 are due to the described connection to the cross member 4 and the in Fig. 1 shown coupling to a first wheel set 12 according to the description Fig. 1 both with respect to the chassis frame 1 and with respect to the first set of wheels 12 movable, which results in an advantageous steering behavior of the first wheel set 12.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug, mit zumindest einem Antriebsmotor und zumindest einem Getriebe, mit zumindest einem Fahrwerksrahmen sowie mit zumindest einem ersten Radsatz.
  • Aus dem Stand der Technik sind Fahrwerke mit unterschiedlichen Antriebs- und Getriebeaufhängungen bekannt.
  • Die EP 0 235 644 B1 offenbart ein Fahrwerk mit einem gegen eine Radsatzwelle gelagerten und über eine Anlenkeinrichtung mit einem Fahrwerksrahmen verbundenen Antriebsmotor. Weiterhin beschreibt das US 4,046,080 das Prinzip des "Wegmann-Fahrwerks", bei dem ein Antriebsmotor auf einem Querträger gelagert ist. Über eine Taumelscheibe erfolgt eine Teilabstützung des Antriebsmotors an einem Getriebe. Zwischen dem Antriebsmotor, dem Getriebe und dem Querträger ist ein Stützlenker angeordnet.
    Ferner weisen beispielsweise Fahrzeuge, die in stadtverkehr 6/13 (58. Jahrgang) beschrieben werden, Antriebsmotor-Getriebe-Einheiten auf, die über elastische Lager mit Fahrwerksrahmen verbunden sind und sich über Getriebehohlwellen und Abtriebskupplungen auf Radsatzwellen abstützen.
  • Die AT 514023 A1 offenbart ein Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug, in dem eine Antriebseinheit über Federvorrichtungen mit elastischen Körpern gelagert ist. Die Antriebseinheit ist mit einer Radsatzwelle gekoppelt. Weiterhin beschreibt die WO 2009/056415 A1 ein Drehgestell mit einer Motoreinheit, die über drei Befestigungspunkte querelastisch mit einem Drehgestellrahmen verbunden ist. Ein achsreitendes Getriebe ist auf einer Radsatzwelle angeordnet und über eine Getriebe-Drehmomentstütze sowie ein Kupplung mit der Motoreinheit verbunden.
  • Weiterhin zeigt die DE 33 37 695 A1 ein Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug mit einem längs angeordneten Antriebsmotor, welcher über ein erstes Getriebe und eine erste Kupplung mit einem ersten Radsatz sowie über ein zweites Getriebe und eine zweite Kupplung mit einem zweiten Radsatz verbunden ist. Weiterhin ist eine über Kugelgelenke gelagerte Lenkstange vorgesehen, welche den Antriebsmotor gelenkig mit einem Fahrwerksrahmen verbindet.
  • Ferner offenbart die FR 2 111 404 A5 ein Fahrwerk mit einem ebenfalls längs angeordneten Antriebsmotor, welcher über drei Konusfederelemente mit zwei Querträgern eines Fahrwerksrahmens verbunden ist. Mittels Getrieben und Kupplungen erfolgt eine Übertragung von Antriebsmomenten auf einen ersten Radsatz und einen zweiten Radsatz.
  • Die FR 2 369 133 A1 zeigt ein Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug mit einem quer angeordneten Antriebsmotor, welcher über ein Getriebe, eine Hohlwelle und eine Kupplungsanordnung Kräfte und Momente auf einen Radsatz überträgt. Der Antriebsmotor ist über einen ersten Lenker, einen zweiten Lenker und einen dritten Lenker mit einer Wagenkastenunterseite verbunden sowie über einen vierten Lenker mit einem Querträger eines Fahrwerksrahmens. Weiterhin ist zwischen dem Antriebsmotor und dem Querträger ein Queranschlag vorgesehen.
  • In der FR 2 255 201 A1 ist ein Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug beschrieben, wobei das Fahrwerk einen längs angeordneten Antriebsmotor sowie ein erstes Getriebe und ein zweites Getriebe aufweist, welche über Hebeln mit einem ersten Querträger und einem zweiten Querträger eines Fahrwerksrahmens verbunden sind.
  • Die genannten Ansätze weisen in den bekannten Formen den Nachteil einer eingeschränkten Beweglichkeit der Radsatzwellen bzw. Radsätze und der Antriebsmotoren bzw. Antriebseinheiten in Abhängigkeit von Gleisgeometrie, Bogenradien, Gleislagefehlern etc. auf. Dadurch ergeben sich eine hohe Belastung der Radsätze sowie ausgeprägter Verschleiß an den Rädern, ein hohes Fahrgeräuschniveau und eine starke Übertragung von Belastungen von den Radsätzen über Antriebseinheiten auf den Fahrwerksrahmen.
    Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Fahrwerk anzugeben.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst mit einem Fahrwerk, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Dadurch wird eine vorteilhafte Beweglichkeit des ersten Radsatzes sowohl gegenüber dem Antriebsmotor und dem Getriebe als auch gegenüber dem Fahrwerksrahmen erzielt. Insbesondere werden Lenkvorgänge des ersten Radsatzes erleichtert. Folglich werden die mechanische Belastung von Radsätzen sowie der Verschleiß von Rädern reduziert und das Fahrgeräuschniveau gesenkt. Weiterhin wird die Belastung des Fahrwerksrahmens aufgrund von dem ersten Radsatz über das Getriebe und den Antriebsmotor übertragener Kräfte vermindert.
    Aufgrund des Einsatzes des ersten Aufhängeelements und des zweiten Aufhängeelements, die beispielsweise als Zugstäbe ausgebildet sein können, wird die Einleitung von Drehmomenten in den Fahrwerksrahmen reduziert und somit eine Reduktion dessen Biege- und Torsionsbeanspruchung erzielt. Der Fahrwerksrahmen kann folglich flach, kompakt und materialsparend ausgeführt werden.
    Der Einsatz des ersten Aufhängeelements und des zweiten Aufhängeelements ermöglicht darüber hinaus einen Distanzausgleich zwischen dem Antriebsmotor und dem Getriebe einerseits sowie dem Fahrwerksrahmen andererseits. Dadurch ergibt sich eine günstige Flexibilität hinsichtlich der Auswahl von Abmessungen und Einbaulagen des Antriebsmotors und des Getriebes.
    Weiterhin wird aufgrund der elastischen Anbindung des Antriebsmotors und des Getriebes an den Fahrwerksrahmen eine vorteilhafte dynamische Entkopplung des Fahrwerksrahmens erreicht.
  • Eine bevorzugte Lösung ergibt sich, wenn das erste Aufhängeelement und das zweite Aufhängeelement als faserverstärkte Gummielemente ausgeführt sind.
    Durch diese Maßnahme werden im Vergleich zu einer Ausführung des ersten Aufhängeelements und des zweiten Aufhängeelements in einem kompakten Werkstoff eine Gewichtsreduktion sowie eine Zunahme der Festigkeit erzielt.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung erhält man, wenn der zumindest eine Antriebsmotor und das zumindest eine Getriebe über eine Getriebehohlwelle und eine Abtriebskupplung elastisch mit dem zumindest ersten Radsatz verbunden sind. Die Getriebehohlwelle und die Abtriebskupplung können beispielsweise um eine Radsatzwelle angeordnet werden. In Kombination mit der Anbindung des Antriebsmotors und des Getriebes über das erste Aufhängeelement und das zweite Aufhängeelement wird dadurch eine besonders kompakte Ausführung erzielt.
    Aufgrund der elastischen Verbindung der Abtriebskupplung mit der Radsatzwelle wird weiterhin eine vorteilhafte dynamische Entkopplung des Antriebsmotors und des Getriebes von dem ersten Radsatz bewirkt und nicht gefederte Massen werden reduziert.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Es zeigen beispielhaft:
  • Fig. 1:
    Eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer beispielhaften Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Fahrwerks, wobei ein Antriebsmotor und ein Getriebe gelenkig mit einem Querträger verbunden sind und das Getriebe sich an einer Radsatzwelle abstützt, und
    Fig. 2:
    Eine Seitenansicht eines Ausschnitts eines Querträgers einer beispielhaften Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Fahrwerks, wobei ein erstes Aufhängeelement und ein zweites Aufhängeelement für die Verbindung eines Antriebsmotors und eines Getriebes mit dem Querträger gezeigt werden.
  • Ein in Fig. 1 in Draufsicht dargestellter Ausschnitt einer beispielhaften Variante eines erfindungsgemäßen Fahrwerks umfasst einen Fahrwerksrahmen 1, einen quer liegenden Antriebsmotor 2, ein Getriebe 3, einen Querträger 4, einen ersten Längsträger 5, einen zweiten Längsträger 6, sowie eine erste Primärfeder 7 und eine zweite Primärfeder 8. Das Fahrwerk weist einen ersten Radsatz 12 sowie einen nicht dargestellten, konstruktiv und hinsichtlich seiner Anbindung an den Fahrwerksrahmen 1 gleich dem ersten Radsatz 12 ausgebildeten zweiten Radsatz auf.
    Erfindungsgemäß sind auch Fahrwerke mit drei Radsätzen (z.B. für Lokomotiven) vorstellbar.
    Der erste Radsatz 12 umfasst ein erstes Rad 9, ein zweites Rad 10 sowie eine Radsatzwelle 11. Das Fahrwerk weist eine Innenlagerung auf, d.h. das erste Rad 9 und das zweite Rad 10 sind außerhalb des Fahrwerksrahmens 1 angeordnet. Erfindungsgemäß sind jedoch auch außengelagerte Varianten vorstellbar.
    Weiterhin ist es beispielsweise auch denkbar, dass der erste Radsatz 12 als Losradsatz (z.B. in einem Fahrwerk für ein Niederflurfahrzeug) mit einer ersten Losradsatzwelle, die mit dem ersten Rad 9 verbunden ist und mit einer zweiten Losradsatzwelle, die mit dem zweiten Rad 10 verbunden ist, ausgebildet ist. Die erste Losradsatzwelle und die zweite Losradsatzwelle sind jeweils in Richtung von Fahrwerksaußenseiten angeordnet.
  • Die Radsatzwelle 11 weist ein nicht dargestelltes erstes Radsatzlager und ein ebenfalls nicht gezeigtes zweites Radsatzlager auf. Über das erste Radsatzlager ist der erste Radsatz 12 mit dem ersten Längsträger 5 und über das zweite Radsatzlager mit dem zweiten Längsträger 6 drehbar verbunden. Weiterhin ist der erste Radsatz 12 über die erste Primärfeder 7 und die zweite Primärfeder 8 sowie über zwei nicht gezeigte Radsatzführungseinrichtungen mit dem Fahrwerksrahmen 1 verbunden.
  • Der Antriebsmotor 2 und das Getriebe 3 sind über zwei miteinander verschraubte Gehäuseteile zu einer Antriebsmotor-Getriebe-Einheit verbunden.
    Der Antriebsmotor 2 und das Getriebe 3 sind über ein erstes Aufhängeelement 21 und ein zweites Aufhängeelement 22, die in Fig. 2 gezeigt werden, gelenkig mit dem Querträger 4 verbunden.
    Dabei handelt es sich um eine günstige Lösung. Erfindungsgemäß ist es jedoch auch vorstellbar, dass der Antriebsmotor 2 und das Getriebe 3 über das erste Aufhängeelement 21 und das zweite Aufhängeelement 22 beispielsweise mit dem ersten Längsträger 5 oder mit dem zweiten Längsträger 6 gelenkig verbunden sind.
    Das erste Aufhängeelement 21 und das zweite Aufhängeelement 22 sind in einem metallischen, kompakten Werkstoff ausgeführt.
  • Das erste Aufhängeelement 21 weist an einem ersten Ende ein erstes Drehgelenk 17 und an einem zweiten Ende ein in Fig. 1 nicht gezeigtes zweites Drehgelenk 18 auf.
    Das zweite Aufhängeelement 22 weist an einem ersten Ende ein drittes Drehgelenk 19 und an einem zweiten Ende ein in Fig. 1 nicht dargestelltes viertes Drehgelenk 20 auf.
    Das erste Drehgelenk 17, das zweite Drehgelenk 18, das dritte Drehgelenk 19 und das vierte Drehgelenk 20 sind als Kugelgelenke ausgeführt.
    Das erste Drehgelenk 17 ist drehbar und elastisch mit einer ersten Halterung 13 verbunden, das zweite Drehgelenk 18 drehbar und elastisch mit einer zweiten Halterung 14, das dritte Drehgelenk 19 drehbar und elastisch mit einer dritten Halterung 15, das vierte Drehgelenk 20 drehbar und elastisch mit einer vierten Halterung 16.
    Bei der Anordnung des ersten Drehgelenks 17, des zweiten Drehgelenks 18, des dritten Drehgelenks 19 und des vierten Drehgelenks 20 handelt sich um eine günstige Lösung. Erfindungsgemäß ist es jedoch auch denkbar, dass auf das erste Drehgelenk 17, das zweite Drehgelenk 18, das dritte Drehgelenk 19 und das vierte Drehgelenk 20 verzichtet wird und stattdessen das erste Aufhängeelement 21 und das zweite Aufhängeelement 22 als faserverstärkte Gummielemente mit entsprechender Steifigkeit ausgeführt werden.
  • Die erste Halterung 13 und die dritte Halterung 15 sind mit dem Querträger 4 verschweißt. Die zweite Halterung 14 ist mit einem ersten Gehäuseteil und die vierte Halterung 16 mit einem zweiten Gehäuseteil der Einheit aus dem Antriebsmotor 2 und dem Getriebe 3 verschweißt.
    Bei diesen stoffschlüssigen Verbindungen handelt es sich um eine günstige Lösung. Erfindungsgemäß sind jedoch auch andere Verbindungstechniken (z.B. kraftschlüssige Verbindungen) vorstellbar.
  • Der Antriebsmotor 2 und das Getriebe 3 sind aufgrund deren Anbindung über das erste Aufhängeelement 21 und das zweite Aufhängeelement 22 gegenüber dem Fahrwerksrahmen 1 grundsätzlich schwenk-, verschieb- und verdrehbar. Insbesondere können Rotationsbewegungen um eine Parallele zu einer in Fig. 1 projizierend erscheinenden und in Fig. 2 gezeigten vertikalen Achse 28 sowie um eine Parallele zu einer lateralen Achse 27 eines kartesischen Koordinatensystems 25 ausgeführt werden.
  • Das Getriebe 3 weist eine Getriebehohlwelle 23 auf, die mantelförmig um die Radsatzwelle 11 angeordnet ist. Eine Abtriebskupplung 24 ist in der Mitte des ersten Radsatzes 12, ebenfalls mantelförmig um die Radsatzwelle 11 angeordnet und formschlüssig mit der Getriebehohlwelle 23 verbunden.
    Die Abtriebskupplung 24 ist entsprechend dem verfügbaren Stand der Technik ausgeführt und ermöglicht Relativbewegungen zwischen dem Antriebsmotor 2 und dem Getriebe 3 einerseits und dem ersten Radsatz 12 andererseits.
    Bei der Anordnung der Abtriebskupplung 24 in der Mitte des ersten Radsatzes 12 handelt es sich um eine günstige Lösung. Erfindungsgemäß sind jedoch auch andere Positionen der Abtriebskupplung auf der Radsatzwelle 11 vorstellbar. Rotationsbewegungen und Drehmomente einer nicht gezeigten Antriebswelle des Antriebsmotors 2 werden über das Getriebe 3, die Getriebehohlwelle 23 und die Abtriebskupplung 24 auf die Radsatzwelle 11 übertragen.
    Der Antriebsmotor 2 und das Getriebe 3 stützen sich über die Abtriebskupplung 24 elastisch an der Radsatzwelle 11 ab. Dabei handelt es sich um eine günstige Lösung. Erfindungsgemäß ist es auch denkbar, dass bei Fahrwerken mit Losradsätzen Getriebehohlwellen 23 und Abtriebskupplungen 24 auf Losradsatzwellen angeordnet sind und sich Antriebsmotoren 2 und Getriebe 3 darauf abstützen.
  • Die beschriebene Lagerung des Antriebsmotors 2 und des Getriebes 3 auf dem Querträger 4 bewirkt in günstiger Weise, dass der Antriebsmotor 2 und das Getriebe 3 Radsatzbewegungen ausführen können.
    Weiterhin können sich der Antriebsmotor 2 und das Getriebe 3 über die Abtriebskupplung 24 gegenüber dem ersten Radsatz 12 bewegen. Insbesondere können Rotationsbewegungen um eine Parallele zu der in Fig. 2 gezeigten vertikalen Achse 28 sowie um eine Parallele zu einer longitudinalen Achse 26 ausgeführt werden.
  • Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht eines Ausschnitts aus einem Querträger 4. Der Querträger 4 ist in einem in Fig. 1 dargestellten Fahrwerksrahmen 1 angeordnet und umfasst ein erstes Aufhängeelement 21 und ein zweites Aufhängeelement 22, die in dem in Fig. 2 gezeigten Zustand vertikal ausgerichtet sind.
    Das erste Aufhängeelement 21 und das zweite Aufhängeelement 22 sind als Zugstäbe ausgeführt, weshalb über das erste Aufhängeelement 21 und das zweite Aufhängeelement 22 im Wesentlichen Kräfte in den Querträger 4 bzw. in den Fahrwerksrahmen 1 eingeleitet werden und eingeleitete Drehmomente vernachlässigbar klein sind.
  • Die Zugstäbe weisen rechteckige Querschnitte auf, erfindungsgemäß sind jedoch beispielsweise auch runde Querschnitte etc. denkbar.
  • Weiterhin sind mit dem Querträger 4 eine erste Halterung 13 und eine dritte Halterung 15 verschweißt.
    Das erste Aufhängeelement 21 weist an einem in Fig. 2 oben dargestellten Ende ein erstes Drehgelenk 17 auf, an einem in Fig. 2 unten dargestellten Ende ein zweites Drehgelenk 18. Das zweite Aufhängeelement 22 weist an einem in Fig. 2 oben dargestellten Ende ein drittes Drehgelenk 19 auf, an einem in Fig. 2 unten dargestellten Ende ein viertes Drehgelenk 20. Das erste Drehgelenk 17 ist drehbar und elastisch mit der ersten Halterung 13, das dritte Drehgelenk 19 drehbar und elastisch mit der dritten Halterung 15 verbunden.
    Das zweite Drehgelenk 18 ist drehbar und elastisch mit einer auf einem in Fig. 1 dargestellten Antriebsmotor 2 angeordneten zweiten Halterung 14 verbunden, das vierte Drehgelenk 20 drehbar und elastisch mit einer auf einem in Fig. 1 gezeigten Getriebe 3 angeordneten vierten Halterung 16.
    In Abhängigkeit der Abmessungen, der Position sowie der Einbaulage des Antriebsmotors 2 und des Getriebes 3 sind unterschiedliche Ausrichtungen des ersten Aufhängeelements 21 und des zweiten Aufhängeelements 22 möglich (z.B. schräg nach unten etc.).
    Die Längen des ersten Aufhängeelements 21 und des zweiten Aufhängeelements 22 sind nach dem erforderlichen Distanzausgleich zwischen dem Antriebsmotor 2 und dem Getriebe 3 einerseits und dem Querträger 4 andererseits dimensioniert.
  • Der Antriebsmotor 2 und das Getriebe 3 sind aufgrund der beschriebenen Anbindung an den Querträger 4 und der in Fig. 1 gezeigten Kopplung an einen ersten Radsatz 12 entsprechend der Beschreibung zu Fig. 1 sowohl gegenüber dem Fahrwerksrahmen 1 als auch gegenüber dem ersten Radsatz 12 beweglich, wodurch sich ein vorteilhaftes Lenkverhalten des ersten Radsatzes 12 ergibt.
  • Liste der Bezeichnungen
  • 1
    Fahrwerksrahmen
    2
    Antriebsmotor
    3
    Getriebe
    4
    Querträger
    5
    Erster Längsträger
    6
    Zweiter Längsträger
    7
    Erste Primärfeder
    8
    Zweite Primärfeder
    9
    Erstes Rad
    10
    Zweites Rad
    11
    Radsatzwelle
    12
    Erster Radsatz
    13
    Erste Halterung
    14
    Zweite Halterung
    15
    Dritte Halterung
    16
    Vierte Halterung
    17
    Erstes Drehgelenk
    18
    Zweites Drehgelenk
    19
    Drittes Drehgelenk
    20
    Viertes Drehgelenk
    21
    Erstes Aufhängeelement
    22
    Zweites Aufhängeelement
    23
    Getriebehohlwelle
    24
    Abtriebskupplung
    25
    Kartesisches Koordinatensystem
    26
    Longitudinale Achse
    27
    Laterale Achse
    28
    Vertikale Achse

Claims (8)

  1. Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug mit zumindest einem Antriebsmotor und zumindest einem Getriebe, wobei ein Antriebsmotor und ein Getriebe eine Antriebsmotor-Getriebe-Einheit bilden, mit zumindest einem Fahrwerksrahmen sowie mit zumindest einem ersten Radsatz, wobei ein Antriebsmotor (2) und ein Getriebe (3) einer Antriebsmotor-Getriebe-Einheit beweglich gegenüber dem zumindest einen Fahrwerksrahmen (1) sowie gegenüber dem zumindest ersten Radsatz (12) an den zumindest einen Fahrwerksrahmen (1) sowie an den zumindest ersten Radsatz (12) gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (2) und das Getriebe (3) der Antriebsmotor-Getriebe-Einheit über ein erstes Aufhängeelement (21) und ein zweites Aufhängeelement (22) elastisch mit dem zumindest einen Fahrwerksrahmen (1) verbunden sind.
  2. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Antriebsmotor (2) und das zumindest eine Getriebe (3) gegenüber dem zumindest einen Fahrwerksrahmen (1) und gegenüber dem zumindest ersten Radsatz (12) um eine Parallele zu einer vertikalen Achse (28) verdrehbar sind.
  3. Fahrwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Aufhängeelement (21) und das zweite Aufhängeelement (22) als Zugstäbe ausgeführt sind.
  4. Fahrwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Aufhängeelement (21) und das zweite Aufhängeelement (22) als Lenker ausgeführt sind.
  5. Fahrwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Aufhängeelement (21) und das zweite Aufhängeelement (22) als faserverstärkte Gummielemente ausgeführt sind.
  6. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Antriebsmotor (2) und das zumindest eine Getriebe (3) über eine Getriebehohlwelle (23) und eine Abtriebskupplung (24) elastisch mit dem zumindest ersten Radsatz (12) verbunden sind.
  7. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Antriebsmotor (2) und das zumindest eine Getriebe (3) zu einer Einheit verbunden sind.
  8. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest erste Radsatz (12) als Losradsatz ausgeführt ist.
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