EP4061687A1 - Antriebseinheit für ein schienenfahrzeug, sowie hohlwelle für eine solche - Google Patents

Antriebseinheit für ein schienenfahrzeug, sowie hohlwelle für eine solche

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EP4061687A1
EP4061687A1 EP20803784.6A EP20803784A EP4061687A1 EP 4061687 A1 EP4061687 A1 EP 4061687A1 EP 20803784 A EP20803784 A EP 20803784A EP 4061687 A1 EP4061687 A1 EP 4061687A1
Authority
EP
European Patent Office
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drive unit
coupling
gear
drive
support element
Prior art date
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Application number
EP20803784.6A
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English (en)
French (fr)
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EP4061687B1 (de
Inventor
Manfred Biegert
Roland Hillmann
Florian LUBOS
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Publication date
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Publication of EP4061687A1 publication Critical patent/EP4061687A1/de
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Publication of EP4061687B1 publication Critical patent/EP4061687B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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
    • B61C9/44—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with hollow transmission shaft concentric with wheel axis

Definitions

  • the invention relates to a drive unit for a rail vehicle comprising a drive motor, a gear set and a connecting coupling for transmitting drive torque to a gear set shaft, the gear set being connected to the drive motor to form a motor-gear unit, and a hollow shaft as a gear hub for a gear wheel Has gear set.
  • the invention also relates to a hollow shaft for such a drive unit.
  • Drive units for rail vehicles are known, for example, from DE 19719746 C1.
  • the drive unit described therein consisting of the motor and final drive, supports its weight via three suspensions on the bogie frame.
  • the connecting coupling for transmitting the drive torque to the wheelset shaft is designed as a separate hollow coupling shaft with two curved tooth connections.
  • the gearbox hollow shaft which carries the output gear of the final drive, is connected to external teeth. This is in engagement with the first internally toothed coupling sleeve of the separate coupling hollow shaft.
  • the torque is transmitted to an external toothing on the wheelset shaft via another coupling sleeve, which is also internally toothed on the other side of the coupling hollow shaft.
  • drive units are known in which rubber package couplings are used as connecting couplings.
  • the object of the invention is now to further develop the drive unit in such a way that less installation space is required.
  • the object is achieved by a drive unit according to claim 1. Further advantageous features are mentioned in the dependent claims.
  • the drive unit is characterized in that the connecting coupling is designed as a toothed coupling, in such a way that an internally toothed coupling sleeve, which is rigidly connected or made in one piece with the hollow shaft, and an externally toothed output hub, which can be rigidly connected to a wheelset shaft, have a toothing are in engagement, so that the drive torque can be transmitted via it, and that a separate support element is present, which supports part of the weight of the motor-gear unit outside of the toothing on the output hub.
  • a major advantage of the design according to the invention is that, due to the one-piece or rigidly connected design of the hollow shaft of the transmission with the internally toothed coupling sleeve and the support via a support element on the wheelset shaft, the connecting coupling requires significantly less installation space than previously known solutions.
  • Another advantage is that the weight support and torque transmission functions are performed by separate components in the connecting coupling. It is thus easily possible to replace the separate support element when it is worn, without affecting the toothing of the connecting coupling.
  • the separate support element can be made of a different material than the internally toothed coupling sleeve.
  • the respective material can thus be better optimized for the different tasks.
  • the support element is preferably designed as a ring. Alternatively, it can also be made from several individual segments, in particular from ring segments. In order to reduce the friction between the output hub and the support element and to enable a deflection of the connecting coupling, it is advantageous to design the support element with an arcuate contact surface to the output hub. Alternatively or additionally, it is advantageous to design the support surface on the output hub, which is in contact with the support element, in an arc shape.
  • the connecting coupling preferably has a cover which is rigidly connected to the coupling sleeve and which closes the connecting coupling.
  • a seal for the wheelset shaft is provided on the cover.
  • the rigid connection can be implemented, for example, by means of screw connections. Centering should be provided on the cover and the coupling sleeve.
  • the cover carries the separate support element.
  • the coupling sleeve has an area which carries the separate support element, this area being arranged outside of the toothing.
  • a further internal toothing can be provided on the cover, which engages in a further external toothing which is present on the output hub.
  • the separate support element is thus arranged between the two toothings.
  • the external diameter of the further external toothing on the output hub should preferably be smaller than the internal diameter of the support element. In this way, the support element can be removed beyond the additional external toothing for replacement, without the output hub having to be removed from the wheelset shaft.
  • the internal teeth of the coupling sleeve and the external teeth of the output hub and / or the further internal teeth of the cover and the further external teeth are arcuate.
  • the connecting coupling is designed as a so-called curved tooth coupling and can thus compensate for displacements and deflections.
  • the drive unit preferably only has two connection pins on the drive side of the motor-gear unit, which are intended to attach the drive unit to a bogie frame of the rail vehicle. The fact that only two additional connections are required to support the weight saves additional installation space.
  • the embodiment according to the invention can be used for drive units with single-stage or two-stage gear sets and for both spur gears and bevel gears.
  • the invention also relates to a hollow shaft according to the independent claim.
  • the hollow shaft according to the invention is characterized in that it forms the gear hub for receiving a gear wheel of a gear set and is rigidly connected or made in one piece with an internally toothed coupling sleeve, the internal toothing being suitable for transmitting drive torque in engagement with an externally toothed output hub on a wheelset shaft.
  • the rigidly connected or one-piece design of the hollow shaft creates an integral component that includes both the gear hub of the gear set and the coupling sleeve of the connecting coupling.
  • the drive unit can thus be designed to be very space-saving.
  • the rigid connection can be made, for example, by screw connections.
  • the hollow shaft can have an area on the coupling sleeve that can carry a separate support element that can transfer part of the weight of the drive unit to the wheelset shaft.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a drive unit according to the invention
  • FIG. 1 shows a drive unit according to the invention for a rail vehicle, comprising the drive motor 1, the wheel set 4 including the hollow shaft 3 with its gear hub 3.1, as well as the connecting coupling that is connected by the coupling sleeve 3.2 of the hollow shaft and the cover 3.3 and the output hub, which is not visible here is formed.
  • the axis line of the drive 30 and the axis line of the output 40 are also shown.
  • the hollow shaft 30 is arranged concentrically to the axis line of the output 40.
  • This example shows a single-stage gear unit with a spur gear design.
  • the invention can also be used advantageously with two-stage gear units or gear units with a bevel gear design.
  • the drive unit is attached to the bogie frame 20 only via the two connections 21 and 22 and is also supported on the wheelset shaft 2 of the rail vehicle.
  • the bogie frame 20 and the wheelset shaft 2 are not part of the drive unit.
  • the output hub 11 is pressed onto the wheelset shaft 2 and is thus rigidly and non-rotatably connected to it.
  • the output hub 11 has an external toothing 11.1 and a separate support area 11.3.
  • the flea shaft 3 can be seen, which comprises a coupling sleeve 3.2 with the internal toothing 3.2a. This internal toothing 3.2a engages in the external toothing 11.1 and thus the drive torque can be transmitted from the flea shaft 3 to the wheelset shaft 2.
  • the coupling sleeve 3.2 is made in one piece with the gear hub 3.1, which carries the gear 7.
  • the gear 7 is the large gear of the final drive. It can, for example, be pressed onto the gear hub 3.1 or attached to it via a flange connection.
  • the bearings 5 and 6 support the hollow shaft 3 concentrically to the wheelset shaft 2 in the gear housing (not shown).
  • a cover 3.3 is present, which closes the connection coupling - formed from coupling sleeve 3.2 and output hub 11.
  • the sealing of the cover 3.3 against the wheelset shaft 2 is not shown.
  • the cover 3 carries the separate support element 12, which supports part of the weight of the drive unit on the wheelset shaft 2. It can be clearly seen that the support element 12 can simply be removed in the event of wear after the rail wheels, not shown, have been pulled off the wheelset shaft. For this, the output hub 11 does not have to be pulled off the wheelset shaft.
  • the support element can be designed as a one-piece ring or as multi-part segments, in particular also as multi-part ring segments.
  • the connecting coupling is a so-called curved tooth coupling and can compensate for axial and angular displacements of the wheelset shaft or deflection.
  • FIG. 3a and 3b show variants for the execution of the connecting coupling in detail.
  • a first variant is shown in Fig.3a and corresponds to that in Fig.2 described execution.
  • the cover 3.3 is rigidly connected to the coupling sleeve 3.2 via the screw connection 10.
  • the centering collar on the cover 3.3 can also be seen, which engages in a similar centering on the coupling sleeve 3.2.
  • the support element 12 is carried by the cover. In the embodiment shown, both the contact surface of the support element 12 to the output hub and the contact surface of the support area 11.3 of the output hub are arcuate in order to enable optimal mobility in the support.
  • FIG. 3b shows a further variant.
  • the support element 12 is carried by the coupling sleeve 3.2.
  • the teeth 3.2a, 11.1 are made somewhat shorter.
  • the cover 3.3 is rigidly screwed to the coupling sleeve 3.2; again, the centering collar can be seen, which here simultaneously serves to fix the separate support element 12.
  • a further internal toothing 3.3a is incorporated in the cover 3.3, which engages in a further external toothing 11.2 on the output hub. In this way, the drive torque can be transmitted to the wheelset shaft 2 via both gears.
  • the support element 12 is located between the two toothings.
  • One or both toothings are formed in an arc shape.
  • the contact surfaces on the support element 12 and on the support area 11.3 are also designed to be curved. In this way, axial and angular displacements of the wheelset shaft 2 or deflections can be compensated for.
  • the support element 12 has a larger inside diameter than the outside diameter of the further external toothing 11.2. In this way, the support element 12 can be removed without the output hub 11 having to be removed from the wheelset shaft 2.

Landscapes

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Abstract

Antriebseinheit für ein Schienenfahrzeug umfassend einen Antriebsmotor (1), ein Radsatzgetriebe (4) und eine Verbindungskupplung zur Drehmomentübertragung auf eine Radsatzwelle (2), wobei das Radsatzgetriebe mit dem Antriebsmotor zu einer Motor-Getriebe-Einheit verbunden ist, und eine Hohlwelle (3) als Getriebenabe (3.1) für ein Abtriebszahnrad (7) des Radsatzgetriebes aufweist, wobei die Verbindungskupplung als Zahnkupplung ausgeführt ist, derart dass eine innenverzahnte Kupplungshülse (3.2), die starr verbunden oder einteilig mit der Hohlwelle (3) ausgeführt ist, und eine außenverzahnte Abtriebsnabe (11), die starr mit einer Radsatzwelle (2) verbunden werden kann, über eine Verzahnung (3.2a) im Eingriff stehen, so dass das Antriebsdrehmoment übertragen werden kann, und dass ein separates Abstützelement (12) vorhanden ist, das einen Teil der Gewichtskraft der Motor-Getriebe-Einheit außerhalb der Verzahnung (3.2a) auf der Abtriebsnabe (11) abstützt.

Description

Antriebseinheit für ein Schienenfahrzeuq, sowie Hohlwelle für eine solche
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein Schienenfahrzeug umfassend einen Antriebsmotor, ein Radsatzgetriebe und eine Verbindungskupplung zur Übertragung von Antriebsdrehmoment auf eine Radsatzwelle, wobei das Radsatzgetriebe mit dem Antriebsmotor zu einer Motor-Getriebe-Einheit verbunden ist, und eine Hohlwelle als Getriebenabe für ein Zahnrad des Radsatzgetriebes aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Hohlwelle für eine solche Antriebseinheit.
Bekannt sind Antriebseinheiten für Schienenfahrzeuge beispielsweise aus der DE 19719746 C1. Die darin beschriebene Antriebseinheit aus Motor und Radsatzgetriebe stützt ihre Gewichtskraft über drei Aufhängungen am Drehgestellrahmen ab. Die Verbindungskupplung zur Übertragung des Antriebsdrehmoments auf die Radsatzwelle ist als separate Kupplungshohlwelle mit zwei Bogenzahnverbindungen ausgeführt. Die Getriebehohlwelle, die das Abtriebszahnrad des Radsatzgetriebes trägt, ist mit einer Außenverzahnung verbunden. Diese steht im Eingriff mit der ersten innenverzahnten Kupplungshülse der separaten Kupplungshohlwelle. Über eine weitere ebenfalls innenverzahnte Kupplungshülse an der anderen Seite der Kupplungshohlwelle wird das Drehmoment auf eine Außenverzahnung auf der Radsatzwelle übertragen.
Weiterhin sind Antriebseinheiten bekannt, bei denen als Verbindungskupplung Gummipaket-Kupplungen eingesetzt werden.
Nachteilig an den bisher bekannten Antriebseinheiten ist, dass sie alle Verbindungskupplungen aufweisen, die viel Bauraum benötigen. Das ist eine erhebliche Einschränkung bei der Konstruktion der Antriebseinheit und des Drehgestells.
Die Aufgabe der Erfindung ist es nun, die Antriebseinheit so weiterzuentwickeln, dass weniger Bauraum benötigt wird. Die Aufgabe wird durch eine Antriebeseinheit gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen genannt.
Erfindungsgemäß zeichnet sich die Antriebseinheit dadurch aus, dass die Verbindungskupplung als Zahnkupplung ausgeführt ist, derart dass eine innenverzahnte Kupplungshülse, die starr verbunden oder einteilig mit der Hohlwelle ausgeführt ist, und eine außenverzahnte Abtriebsnabe, die starr mit einer Radsatzwelle verbunden werden kann, über eine Verzahnung im Eingriff stehen, so dass das Antriebsdrehmoment darüber übertragen werden kann, und dass ein separates Abstützelement vorhanden ist, das einen Teil der Gewichtskraft der Motor-Getriebe-Einheit außerhalb der Verzahnung auf der Abtriebsnabe abstützt.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführung ist, dass durch die einteilige oder starr verbundene Ausführung der Hohlwelle des Getriebes mit der innenverzahnten Kupplungshülse und durch die Abstützung über ein Abstützelement auf der Radsatzwelle die Verbindungskupplung wesentlich weniger Bauraum als bisher bekannte Lösungen benötigt. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Funktionen Gewichtabstützen und Drehmomentübertragen von getrennten Bauteilen in der Verbindungskupplung übernommen werden. So ist es einfach möglich das separate Abstützelement bei Verschleiß auszutauschen, ohne dass die Verzahnung der Verbindungskupplung davon betroffen ist.
Insbesondere kann das separate Abstützelement aus einem anderen Werkstoff hergestellt sein als die innenverzahnte Kupplungshülse. Der jeweilige Werkstoff kann somit auf die unterschiedlichen Aufgaben hin besser optimiert werden.
Das Abstützelement ist bevorzugt als Ring ausgeführt. Alternativ kann es auch aus mehreren Einzelsegmenten, insbesondere aus Ringsegmenten ausgeführt sein. Um die Reibung zwischen der Abtriebsnabe und dem Abstützelement zu verringern und um eine Auslenkung der Verbindungskupplung zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, das Abstützelement mit einer bogenförmig ausgebildeten Kontaktfläche zur Abtriebsnabe auszuführen. Alternativ oder zusätzlich ist es vorteilhaft, die Stützfläche an der Abtriebsnabe, die mit dem Abstützelement in Kontakt ist, bogenförmig auszubilden.
Bevorzugt weist die Verbindungskupplung einen Deckel auf, der starr mit der Kupplungshülse verbunden ist und die Verbindungskupplung abschließt. Am Deckel ist insbesondere eine Abdichtung zur Radsatzwelle vorgesehen. Die starre Verbindung kann beispielsweise über Verschraubungen ausgeführt sein. Am Deckel und an der Kupplungshülse sollten Zentrierungen vorgesehen sein.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform trägt der Deckel das separate Abstützelement.
In einer anderen bevorzugten Ausführung weist die Kupplungshülse einen Bereich auf, der das separate Abstützelement trägt, wobei dieser Bereich außerhalb der Verzahnung angeordnet ist. Insbesondere bei dieser Ausführungsform kann eine weitere Innenverzahnung am Deckel vorgesehen sein, welche in eine weitere Außenverzahnung, die an der Abtriebsnabe vorhanden ist, eingreift. Dadurch kann die Übertragung des Antriebsdrehmoments auf zwei Verzahnungen verteilt werden. Das separate Abstützelement ist somit zwischen den beiden Verzahnungen angeordnet. Der Außendurchmesser der weiteren Außenverzahnung auf der Abtriebsnabe sollte dabei bevorzugt kleiner sein als der Innendurchmesser des Abstützelements. So kann das Abstützelement zum Auswechseln über die weitere Außenverzahnung hinweg ausgebaut werden, ohne dass die Abtriebsnabe von der Radsatzwelle abgezogen werden muss.
Vorteilhafterweise sind die Innenverzahnung der Kupplungshülse und die Außenverzahnung der Abtriebsnabe und/oder die weitere Innenverzahnung des Deckels und die weitere Außenverzahnungen bogenförmig ausgebildet. Dadurch ist die Verbindungskupplung als sogenannte Bogenzahnkupplung ausgeführt und kann somit Verlagerungen und Durchbiegungen ausgleichen.
Zusätzlich zur Abstützung auf der Radsatzwelle über das Abstützelement in der Verbindungskupplung weist die Antriebseinheit bevorzugt nur noch zwei Anbindunglen auf der Antriebsseite der Motor-Getriebe-Einheit auf, die dafür vorgesehen sind, die Antriebseinheit an einem Drehgestellrahmen des Schienenfahrzeugs zu befestigen. Dadurch dass nur noch zwei weitere Anbindungen notwendig sind, um das Gewicht abzustützen, wird weiterer Bauraum eingespart.
Die erfindungsgemäße Ausführung ist für Antriebseinheiten mit einstufigem oder zweistufigem Radsatzgetriebe anwendbar und sowohl bei Stirnradgetrieben als auch bei Kegelradgetrieben.
Weiterhin bezieht sich die Erfindung auch auf eine Hohlwelle gemäß dem nebengeordneten Anspruch.
Die erfindungsgemäße Hohlwelle zeichnet sich dadurch aus, dass sie die Getriebenabe zur Aufnahme eines Zahnrades eines Radsatzgetriebes bildet und starr verbunden oder einteilig mit einer innenverzahnten Kupplungshülse ausgeführt ist, wobei die Innenverzahnung geeignet ist, im Eingriff mit einer außenverzahnten Abtriebsnabe auf einer Radsatzwelle Antriebsdrehmoment zu übertragen.
Durch die starr verbundene oder einteilige Ausführung der Hohlwelle wird ein integrales Bauteil geschaffen, das sowohl die Getriebenabe des Radsatzgetriebes als auch die Kupplungshülse der Verbindungskupplung umfasst. Damit kann die Antriebseinheit sehr platzsparend gestaltet werden. Die starre Verbindung kann beispielsweise durch Verschraubungen erfolgen. Insbesondere kann die Hohlwelle einen Bereich an der Kupplungshülse aufweisen, der ein separates Abstützelement tragen kann, welches einen Teil der Gewichtskraft der Antriebseinheit auf die Radsatzwelle übertragen kann.
Anhand von Ausführungsbeispielen werden weitere vorteilhafte Merkmale der Er findung erläutert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
Fig. 1 schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit
Fig.2 Schnitt der Verbindungskupplung
Fig.3a Detailansicht der Verbindungskupplung
Fig.3b weitere Ausführung der Verbindungskupplung im Detail
Die Fig.1 zeigt eine erfindungsgemäße Antriebseinheit für ein Schienenfahrzeug, umfassend den Antriebsmotor 1 , das Radsatzgetriebe 4 inklusive der Hohlwelle 3 mit seiner Getriebenabe 3.1, sowie die Verbindungskupplung, die von der Kupplungshülse 3.2 der Hohlwelle und dem Deckel 3.3 sowie der hier nicht sichtbaren Abtriebsnabe gebildet wird. Weiterhin dargestellt sind die Achslinie des Antriebs 30 und die Achslinie des Abtriebs 40. Die Hohlwelle 30 ist konzentrisch zur Achslinie des Abtriebs 40 angeordnet.
In diesem Beispiel ist ein einstufiges Radsatzgetriebe in Stirnradausführung dargestellt. Die Erfindung kann auch bei zweistufigen Radsatzgetrieben oder bei Radsatzgetrieben in Kegelradausführung vorteilhaft eingesetzt werden.
Die Antriebseinheit ist am Drehgestellrahmen 20 nur über die beiden Anbindungen 21 und 22 befestigt und stützt sich zusätzlich auf der Radsatzwelle 2 des Schienenfahrzeugs ab. Der Drehgestellrahmen 20 und die Radsatzwelle 2 sind kein Teil der Antriebseinheit.
Fig.2 zeigt die Ausführung der Verbindungskupplung in Schnittdarstellung. Auf der Radsatzwelle 2 ist die Abtriebsnabe 11 aufgepresst und somit starr und drehfest mit dieser verbunden. Die Abtriebsnabe 11 weist eine Außenverzahnung 11.1 und einen davon getrennten Stützbereich 11.3 auf. Weiterhin ist die Flohlwelle 3 zu sehen, die eine Kupplungshülse 3.2 mit der Innenverzahnung 3.2a umfasst. Diese Innenverzahnung 3.2a greift in die Außenverzahnung 11.1 ein und somit kann das Antriebsdrehmoment von der Flohlwelle 3 auf die Radsatzwelle 2 übertragen werden.
Die Kupplungshülse 3.2 ist einstückig mit der Getriebenabe 3.1 ausgeführt, welche das Zahnrad 7 trägt. Hier ist das Zahnrad 7 das Großrad des Radsatzgetriebes. Es kann beispielsweise auf die Getriebenabe 3.1 aufgepresst oder über eine Flanschverbindung an dieser befestigt sein. Die Lager 5 und 6 lagern die Hohlwelle 3 konzentrisch zur Radsatzwelle 2 im nicht dargestellten Getriebegehäuse.
Weiterhin ist ein Deckel 3.3 vorhanden, der die Verbindungskupplung - gebildet aus Kupplungshülse 3.2 und Abtriebsnabe 11 - abschließt. Nicht dargestellt ist die Abdichtung des Deckels 3.3 gegen die Radsatzwelle 2. Der Deckel 3 trägt das separate Abstützelement 12, das einen Teil der Gewichtskraft der Antriebseinheit auf der Radsatzwelle 2 abstützt. Gut zu erkennen, ist dass das Abstützelement 12 bei Verschleiß einfach entfernt werden kann, nachdem die nicht dargestellten Schienenräder von der Radsatzwelle abgezogen sind. Dafür muss die Abtriebsnabe 11 nicht von der Radsatzwelle abgezogen werden.
Für alle erfindungsgemäßen Ausführungen gilt, dass das Abstützelement als einteiliger Ring oder als mehrteilige Segmente ausgeführt werden kann, insbesondere auch als mehrteilige Ringsegmente.
Aufgrund der bogenförmigen Ausführung der Verzahnung 3.2a, 11.1 und der gekrümmt Kontaktfläche des Abstützelements 12 ist die Verbindungskupplung eine sogenannte Bogenzahnkupplung und kann axiale und winklige Verlagerungen der Radsatzwelle oder Durchbiegung ausgleichen.
Die Fig.3a und 3b zeigen Varianten für die Ausführung der Verbindungskupplung im Detail. Eine erste Variante ist in Fig.3a dargestellt und entspricht der in Fig.2 beschriebenen Ausführung. Der Deckel 3.3 ist über die Verschraubung 10 starr mit der Kupplungshülse 3.2 verbunden. Zu erkennen ist auch der Zentrierbund am Deckel 3.3, der in eine ebensolche Zentrierung an der Kupplungshülse 3.2 eingreift.
Das Abstützelement 12 wird vom Deckel getragen. In der dargestellten Ausführung sind sowohl die Kontaktfläche des Abstützelements 12 zur Abtriebsnabe als auch die Kontaktfläche des Stützbereichs 11.3 der Abtriebsnabe bogenförmig ausgebildet, um eine optimale Beweglichkeit in der Abstützung zu ermöglichen.
Fig.3b stellt eine weitere Variante dar. Hier wird das Abstützelement 12 von der Kupplungshülse 3.2 getragen. Die Verzahnung 3.2a, 11.1 ist etwas kürzer ausgeführt. Der Deckel 3.3 ist starr mit der Kupplungshülse 3.2 verschraubt, wiederum zu erkennen ist er Zentrierbund, der hier gleichzeitig dazu dient, das separate Abstützelement 12 zu fixieren.
Im Deckel 3.3 ist eine weitere Innenverzahnung 3.3a eingearbeitet, die in eine weitere Außenverzahnung 11.2 an der Abtriebsnabe eingreift. So kann das Antriebsdrehmoment über beide Verzahnungen verteilt auf die Radsatzwelle 2 übertragen werden.
Das Abstützelement 12 befindet sich zwischen den beiden Verzahnungen. Eine oder beide Verzahnungen sind bogenförmig ausgebildet. Und die Kontaktflächen am Abstützelement 12 und am Stützbereich 11.3 sind ebenfalls bogenförmig ausgeführt. So können axiale und winklige Verlagerungen der Radsatzwelle 2 oder Durchbiegungen ausgeglichen werden.
Das Abstützelement 12 weist eine größeren Innendurchmesser auf als der Außendurchmesser der weiteren Außenverzahnung 11.2. So kann das Abstützelement 12 ausgebaut werden, ohne dass die Abtriebsnabe 11 von der Radsatzwelle 2 abgezogen werden muss. Bezuqszeichenliste
1 Antriebsmotor
2 Radsatzwelle
3 Hohlwelle
3.1 Getriebenabe
3.2 Kupplungshülse 3.2a Innenverzahnung
3.3 Deckel 3.3a weitere Innenverzahnung
4 Radsatzgetriebe
5, 6 Lager der Hohlwelle
7 Zahnrad
10 Verschraubung
11 Abtriebsnabe
11.1 Außenverzahnung
11.2 weitere Außenverzahnung
11.3 Stützbereich
12 Abstützelement
20 Drehgestellrahmen
21 erste Anbindung
22 zweite Anbindung
30 Achslinie des Antriebs
40 Achslinie des Abtriebs

Claims

Patentansprüche
1. Antriebseinheit für ein Schienenfahrzeug umfassend einen Antriebsmotor (1 ), ein Radsatzgetriebe (4) und eine Verbindungskupplung zur Übertragung von Antriebsdrehmoment auf eine Radsatzwelle (2), wobei das Radsatzgetriebe mit dem Antriebsmotor zu einer Motor-Getriebe-Einheit verbunden ist, und eine Hohlwelle (3) als Getriebenabe (3.1) für ein Zahnrad (7) des Radsatzgetriebes aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungskupplung als Zahnkupplung ausgeführt ist, derart dass eine innenverzahnte Kupplungshülse (3.2), die starr verbunden oder einteilig mit der Hohlwelle (3) ausgeführt ist, und eine außenverzahnte Abtriebsnabe (11), die starr mit einer Radsatzwelle (2) verbunden werden kann, über eine Verzahnung (3.2a, 11.1) im Eingriff stehen, so dass das Antriebsdrehmoment darüber übertragen werden kann, und dass ein separates Abstützelement (12) vorhanden ist, das einen Teil der Gewichtskraft der Motor-Getriebe-Einheit außerhalb der Verzahnung (3.2a, 11.1) auf der Abtriebsnabe (11) abstützt.
2. Antriebseinheit nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungskupplung einen Deckel (3.3) aufweist, der starr mit der Kupplungshülse (3.2) verbunden ist und eine weitere Innenverzahnung (3.3a) aufweist, welche in eine weitere Außenverzahnung (11.2) an der Abtriebsnabe (11 ) eingreift zur Übertragung des Antriebsdrehmoments.
3. Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungshülse (3.2) einen Bereich aufweist, der das separate Abstützelement (12) trägt.
4. Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungskupplung einen Deckel (3.3) aufweist, der starr mit der Kupplungshülse (3.2) verbunden ist und der das separate Abstützelement (12) trägt.
5. Antriebseinheit nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungen (3.2a, 11.1) und/oder die weiteren Verzahnungen (3.3a, 11.2) bogenförmig ausgebildet sind und damit die Verbindungskupplung eine Bogenzahnkupplung ist.
6. Antriebseinheit nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsseinheit zur Aufnahme der Gewichtskraft neben der Abstützung auf der Radsatzwelle (2) über das Abstützelement (12) in der Verbindungskupplung nur noch zwei Anbindungen (21, 22) an einen
Drehgestellrahmen (20) auf der Antriebsseite der Motor-Getriebe-Einheit aufweist.
7. Antriebseinheit nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (12) eine bogenförmig ausgebildete Kontaktfläche zur Abtriebsnabe (11 ) aufweist.
8. Hohlwelle (3) für eine Antriebseinheit nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass sie die Getriebenabe (3.1) eines Radsatzgetriebes zur Aufnahme eines Zahnrades (7) bildet und starr verbunden oder einteilig mit einer innenverzahnten Kupplungshülse (3.2) ausgeführt ist, wobei die Innenverzahnung (3.2a) geeignet ist, im Eingriff mit einer außenverzahnten Abtriebsnabe (11) auf einer Radsatzwelle (2) Antriebsdrehmoment zu übertragen.
9. Hohlwelle (3) nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Bereich aufweist, der ein Abstützelement (12) tragen kann, welches einen Teil der Gewichtskraft der Antriebseinheit auf die Radsatzwelle (2) übertragen kann.
EP20803784.6A 2019-11-19 2020-11-06 Antriebseinheit für ein schienenfahrzeug, sowie hohlwelle für eine solche Active EP4061687B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019131157.8A DE102019131157A1 (de) 2019-11-19 2019-11-19 Antriebseinheit für ein Schienenfahrzeug, sowie Hohlwelle für eine solche
PCT/EP2020/081238 WO2021099141A1 (de) 2019-11-19 2020-11-06 Antriebseinheit für ein schienenfahrzeug, sowie hohlwelle für eine solche

Publications (2)

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