JP3383805B2 - 車体と下部構造の間に連結要素ユニットを有するレール車両 - Google Patents

車体と下部構造の間に連結要素ユニットを有するレール車両

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    • B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • B61F5/14—Side bearings

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、請求項１の上位概念によるレール車両に関
する。
従来技術のレール車両では、車体を、車体の下に位置
する台車の下部構造フレーム上に連結要素ユニットによ
り弾性的に支持できることが一般に知られている。その
場合に、ばね作用を実施する連結要素は、車体と下部構
造フレームの間に起こる運動に追従できるように車体及
び下部構造フレームと連結されなければならない。
本発明は、請求項１の上位概念によるレール車両にお
いて、ばね作用をもって形成された連結要素をそのばね
方向を横切って作用する力から緩和するための対策を講
ずることを課題の基礎とする。
この課題の解決は、本発明により、請求項１の特徴部
分により果たされる。
本発明により請求されるレール車両が形成されるとき
に、連結要素ユニットに一体化される摺動アダプタが、
車体と下部構造フレームの間に発生する許容できる作動
条件の下に起こる側方運動または回転運動を吸収する。
この摺動アダプタは、非常に小さい摩擦で形成すること
ができ、したがって保守をほとんど必要としないか又は
必要としない程破損の可能性が低い。それ故、発生する
摺動運動が均等化して締めつけがなくなることが確保さ
れる。その際、摺動アダプタは二つの一致しない車軸の
並進運動の自由度を有し、かつその変位平面が車体の底
または下部構造フレームを含む平面に対し平行に延びる
ように取り付けられる。ばねを有する連結ユニットの要
素は、液圧空気圧アクチュエータがそうであるように、
一方のみに動かすのに必要な構成要素であることができ
る。その際、このアクチュエータのシリンダは、動かな
いように下部構造フレームに又は車体の底に締めつける
ことができる、すなわちボルト止めするか又は溶接する
ことができる。なぜなら、その変位方向に対し直角な運
動は摺動アダプタにより吸収されるかである。摺動アダ
プタは、例えば球で取り付けられたプラットホームの形
態に形成して、アダプタ要素の間の摩擦を低く保ち、こ
れによって変位方向に対し直角なばね要素に加わる荷重
をできるだけ少なくすることができる。台車の走行振動
が減衰されないで連結要素ユニットを経て車体に伝達さ
れないように、互いに移動できる摺動アダプタのアダプ
ター要素のうちの少なくとも一つには防音手段が設けら
れている。この目的のために、このアダプターは絶縁層
によってのみ互いに連結されている二つの板を有するこ
とができる。この絶縁層は摺動アダプタの変位平面に対
し平行に存在し、かつ相並んで配置された複数の円板か
らなる中実円板として、または特にリング円板として形
成することができる。これらの板の間の変位のおそれな
しに摺動アダプタの摩擦により発生した力を吸収できる
ように、絶縁層はこれらの板に面するその端面によりこ
れらの板の対応して適合された受容くぼみに所定の位置
に保持されている。
車体に付設された摺動アダプタは、レール車両の移動
中垂直支持体として作用する連結要素ユニット内の横方
向運動を補償できるだけではなく、摺動アダプタを、例
えば車両がプラットホームで停止するときに、車体とプ
ラットホームの縁の間の間隙の大きさを減らす方向にプ
ラットホームの縁にいっそう近く車体を移動させるため
に用いることもできる。アダプター要素の間に随意に制
御可能な組み合わせ装置を設けて、運転条件に応じてそ
れらの限定されない移動性を減らすか又はそれらの移動
性を一緒に除くことが適切であることもできる。
また、車体と台車の間に力を伝達するために別個の力
連結要素が設けられる。例えば、長手方向力ならびに横
方向力が、車体に固定された軸受頸部を介して、台車フ
レームの対応する適合されたスラスト軸受に伝達するこ
とができる。しかしながら、長手方向力の伝達のため
に、連結ロッドを長手方向力連結要素として設けること
もできる。他方では、横方向力は、場合によっては能動
的に制御可能なアクチュエータとして形成することもで
きる少なくとも一つの横方向力伝達要素により吸収する
ことができ、その前記横方向力伝達要素により車体と台
車の間の横方向変位を運転必要条件に応じて制御するこ
とができる。車体と、力連結要素により引き起こされる
台車との間の変位運動はそれぞれの摺動アダプタの許容
できる変位運動より小さい。
それぞれの連結要素ユニットに挿入されるばね要素は
受動的であることができ、かつ例えば鋼コイルばねまた
は中実ゴムばねとして形成することができる。しかしな
がら、好ましくは、ばね要素を能動的に制御することが
でき、かつ特に液圧空気圧的に制御される液圧シリンダ
として形成することができ、そのシリンダの長さは一方
向にのみ変えることができる。また、車体又は台車のひ
ずみ又は傾きに起因する車体と台車フレームの間の傾き
運動を均等化することができるように、連結要素ユニッ
トには玉継手の形で実現されるナックル継手を備えるこ
とができる。ナックル継手はばね要素と摺動アダプタの
間に取り付けられ、かつただ一つのナックルを有するの
が好ましい。
以下、本発明を図示の代表的な実施例を参照して詳細
に説明する。
図面において、 第１図は台車の範囲に部分的に示した、摺動アダプタ
を有するレール車両を示し、 第２図は摺動アダプタを有する連結要素ユニットの範
囲の第１図による配置の側面図を示し、 第３図は摺動アダプタの細部を示す横断面図である。
車両、特にレール車両について、車体１を概略的に示
してあり、その底壁２の下に少なくとも一つの台車が配
置されている。台車は少なくとも一つの車軸又は二つの
車輪３を有し、この場合には二つの車軸又は四つの車輪
３を有する。車輪３はレール車輪として形成されてい
る。その場合、台車４は、少なくとも一つの横方向部材
６を介して互いに結合された長手方向ビーム５が台車４
の移動方向に延びる状態で車輪３の車輪軸受要素８上の
一次ばね７により支えられ、かつ円滑に走行するように
互いに車輪３を連結している。移動方向に前後して配置
された二つの車輪３のほぼ中央に、これらの長手方向ビ
ーム５により形成された平面に対し垂直に各長手方向ビ
ーム５上に連結要素ユニットが存在しており、この連結
要素ユニットを介して車体１がその底壁２で台車４上に
支えられている。
連結要素ユニットは、ばね要素として作用するアクチ
ュエータ９と、全ての方向に傾斜可能なナックル継手10
と、アクチュエータ９の作用方向に機械的に直列に配置
されている滑り継手11とからなる。特に液圧空気圧的に
制御される液圧シリンダとして形成されることができる
アクチュエータ９は、軸線方向に直線的にのみ互いに調
整可能な二つの調整部材9.1および9.2を有する。ナック
ル継手10は、全ての方向に限定された運動量で回動のみ
を実施できるように、十字又は玉継手として、ゴム弾性
継手として又はばね鋼棒の形で実現することができる。
摺動コネクタ11は、車体１の底壁２に対し平行に存在す
る平面において並進自由度のみを有する。方向性が制限
されないこの摺動コネクタの平面における変位可能量は
特定の値に制限される。連結装置の個々の構成要素９、
10、11の間の関連構成により、アクチュエータ９のみが
台車４と車体１の間の間隔の差を補償でき、ナックル継
手10は方向性に依存しない傾倒運動のみを補償でき、摺
動コネクタ11は、作用方向に又はその作用軸12に対し直
角に方向づけられた運動のみを補償できる。これに関連
して、端部の二つの構成要素が一方では台車４に固定さ
れかつ他方では車体１に固定されている限り、どんな順
序で構成要素９、10、11が互いに連結されるかは基本的
に重要でない。
実施例では、垂直に向けられた作用軸12を有する例え
ば液圧空気圧的なアクチュエータ９のシリンダハウジン
グ9.1が、それぞれ長手方向ビーム５に不動に固定され
ている。アクチュエータ９の他方の作用部材9.2は、作
用軸12に沿ってのみ直線に移動可能に作用部材9.1に案
内されるシリンダピストンのタペットロッドであり、そ
の際この作用部材9.2の自由端はナックル継手10の第一
の回動要素10.1と固定結合され、一方第二の回動部材1
0.2は摺動要素11の一次摺動部材11.1と固定結合されて
いる。玉継手として形成されたナックル継手10は、長手
方向ビーム５と底壁２により形成された平面の間に生ず
る傾斜運動のみを許容する。そのとき、車両部分１、
３、４の間の側方の運動又は平面のねじりから生じる側
方の調整を補償するために、摺動コネクタ11が設けられ
ており、その一次摺動部材11.1はナックル継手10の第二
の回動部材10.2と固定結合され、摺動コネクタ11の二次
摺動部材11.2は車体１の底壁２と固定結合している。
少なくとも一つの摺動部材11.1は、二つの互いに平行
に存在する板11.3及び11.4からなり、これらの板11.3,1
1.4は、硬い材料、特に金属から成りかつそれらの間に
絶縁層11.5が配置されている。板11.3と11.4は、振動を
緩衝する弾性的な材料で製造された絶縁層により互いに
固定結合されている。それ故、絶縁層11.5は、摺動アダ
プタ11の変位平面に対し平行である。特に、絶縁層11.5
は、アクチュエータ９の調整軸及びナックル継手10と軸
方向に整列されたリングとして形成される。絶縁層11.5
を半径方向に変位しないように確保するために、両方の
板11.3及び11.4の中に適合された受容くぼみ12が加工さ
れ、その軸方向の深さは絶縁層11.5の厚さより実質的に
小さい。半径方向に変位しないように確保することによ
り、摺動アダプタ11の側方の運動可能性が摺動部材11.1
と11.2の間でのみ制限されて行われることが達成され
る。
この構造では、アクチュエータ９は二次ばねとして作
用する可撓性要素と置き代えることができる。この目的
のために、特に、液圧空気圧で作用するシリンダとして
形成され、かつそこで車体と台車フレームの間の垂直距
離の均一化を可能にすることができるだけではなく、そ
の他コイルばね、空気ばね又は同様なばねが有するばね
特性を有することもできる。その場合に、ばね特性は特
定の要求に応じて制御可能である。長手方向力と横方向
力を支持するための車体と台車の間の力伝達は、慣用
の、例えば制御アーム、台車中心ピンまたはレムニスケ
ート曲線−継手要素または弾性的な緩衝またはばね要素
を介して行うことができる。
連結装置９、10、11はもちろん車体１と台車４の間に
支持して組み込むことができる。そのとき、摺動コネク
タ11は機能と安全を考慮せずに例えばそれぞれの長手方
向ビーム５とアクチュエータ９の面するナックル継手10
の間にも組み込むことができる。そのとき、二次的な摺
動部材10.2が車体１と固定結合される。機能を変えるこ
となく、摺動コネクタ11をもちろんアクチュエータ９と
ナックル継手10の間にも組み込むことができる。全ての
実施変形例において、アクチュエータ９は全ての作用条
件の下で、直接長手方向ビーム５上へまたは摺動コネク
タ11を介してそれと連結されている限り台車フレーム４
に対するその垂直な位置を保つ。アクチュエータ９が直
接または摺動コネクタ11を介して車体１に着座している
場合に、アクチュエータはそれにより予め与えられた平
面に対してその垂直な位置を同様に全ての通例の作用条
件の下で保つ。
本発明により適用された摺動アダプタは特に液圧空気
圧的二次ばねで必要とされるので、台車に垂直に立って
いてかつ一つの車軸でのみ垂直に可動なアクチュエータ
にもかかわらず、及びアクチュエータのピストンロッド
と摺動アダプタの間の玉継手にもかかわらず、作動と安
全のために必要である、車体の底に平行な平面内で台車
に関する車体の可動性が保証される。また、摺動アダプ
タとともに、伝導の方向に位置する追加部分の配置の結
果として、下部構造から車体構造への振動の伝達ができ
るだけ小さくされる。このために、絶縁層には振動方向
に加えられる力及び摺動部材の摩擦に打ち勝つのに必要
な水平力を伝達する振動絶縁特性が与えられる。
或いは、摺動アダプタは、摺動部材の代わりに、玉を
装着されたプラットホームの形式で転がり部材を備える
ことができる。
本発明の追加の利点は、摺動アダプタにより、垂直ア
クチュエータの固定クランプ位置が可能になり、それに
より車体は傾きに対し安定であるだけではなく、横方向
遊びと曲線の周りの移動を可能にするのに必要な車体の
平面内の移動も自由であるように取り付けられることに
ある。横方向乗り心地は、特に摺動部材の摩擦構成要素
の適当な選択と構成により最適化することができる。
フロントページの続き (72)発明者 シュラー・ウーヴェ ドイツ連邦共和国、Ｄ―90441 ニュル ンベルク、コッホストラーセ、14 (72)発明者 ベンカー・トーマス ドイツ連邦共和国、Ｄ―91257 ペーグ ニツ、アーダルベルト―シュティフター ―ストラーセ、８ (72)発明者 ハッハマン・ウルリヒ ドイツ連邦共和国、Ｄ―90602 ピュル バウム、リングストラーセ、37 (56)参考文献 特開 平７−165070（ＪＰ，Ａ) 実公 昭63−35889（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B61F 5/14

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】台車と、その上に配設されている車体
    （１）とを備えたレール車両であって、車体は、少なく
    とも一対の連結要素ユニット（９、10、11）によって台
    車上に垂直方向において支持されており、その際各連結
    要素ユニットは、一端で車体（１）に、並びに他端で台
    車に固定されておりかつ少なくとも１つのばね要素を有
    し、ばね要素はその作用方向において、即ち、垂直方向
    において機械的に１列に配設されていて、２つの滑り部
    材（11.1、11.2）を有する摺動アダプター（11）と結合
    しているレール車両において、 連結要素ユニット（9,10,11）のばね要素（９）は、液
    圧空気圧的に制御され、車体（１）の旋回を補償するた
    めに役立つジョイント（10）と一列に追加して機械的に
    配設されている液圧シリンダであり、そして 摺動アダプター（11）の一方の滑り部材（11.1）は、車
    体（１）の底に対して平行に位置する平面で、限られた
    移動区間に亘って他方の滑り部材（11.2）に対して車体
    （１）の長手方向に対して少なくとも横に自由に移動可
    能であり、 一方の滑り部材（11.1）に付設の絶縁層（11.5）はリン
    グであり、該一方の滑り部材（11.1）を構成する２つの
    板（11.3,11.4）に適合した受容くぼみ（12）が設けら
    れ、この受容くぼみ（12）に絶縁層（11.5）が係合する
    ことを特徴とする前記レール車両。
  2. 【請求項２】ばね要素（９）は、能動的に制御されるこ
    とを特徴とする請求項１に記載のレール車両。
  3. 【請求項３】ばね要素（９）が、液圧空圧的に制御され
    る液圧シリンダであることを特徴とする請求項２に記載
    のレール車両。
  4. 【請求項４】連結要素ユニット（９、10、11）は、ボー
    ル継手の形に形成されたナックル継手（10）を有し、前
    記ナックル継手は、少なくとも摺動アダプタ（11）又は
    ばね要素（９）と連結されていることを特徴とする請求
    項１から３までのうちのいずれか１つに記載のレール車
    両。
  5. 【請求項５】車体（１）と台車（５）の間に、制御可能
    な横方向調整距離を有する横方向力連結要素が配置され
    ていることを特徴とする請求項１から４までのうちのい
    ずれか１つに記載のレール車両。
  6. 【請求項６】横方向力連結要素の横方向調整距離が、摺
    動アダプタ（11）の自由な摺動距離より小さいことを特
    徴とする請求項５に記載のレール車両。
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