【発明の詳細な説明】
レール車両に用いられ制動され
かつ／または駆動される輪軸を
支持し、案内しかつ舵取りする
ための装置
本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式の、レール車両に用いられる制
動されかつ／または駆動される輪軸（Ｒａｄｓａｔｚ）を支持し、案内しかつ舵
取りするための装置に関する。
既に鉄道の初期の時代から、２軸式レール車両の輪軸を曲線線路においてカー
ブ半径に合わせて調節するために舵取り軸として形成することが知られている（
Ｐｆｅｆｆｅｒ Ｆ．、Ｋｌｅｉｎｈａｎｎｓ、Ｇ．；Ｂｕｄｗｅｉｓ−Ｌｉｎ
ｚ−Ｇｍｕｎｄｅｎ（１８２８年）、出版社Ｖｅｒｌａｇ Ｊ．Ｏ．Ｓｌｅｚａ
ｋ、Ｗｉｅｎ ｌ９８２年）。
英国特許第８５８９３３号明細書には、単段式にばね支承された走行機構が開
示されている。この公知の走行機構では、走行機構フレームが軸受けに支持され
ていて、シューガイドを介してこの軸受けに案内されている。この走行機構フレ
ームには、ばね装置が配置されており、このばね装置には特別に形成された上側
のばね受けを介して車体が支持されている。このばね
受けは走行機構長手方向で見て鉛直なガイドを有している。このガイドには、対
応して形成された、走行機構フレームに固く結合された鉛直な各１つのピンが係
合している。これにより、走行機構フレームのヘッド部分と車体との間に配置さ
れた舵取りロッドを介して、走行機構フレームは傾動運動防止されて安定化され
ている。このような傾動運動は、制輪子ブレーキとして形成されて走行機構フレ
ームに懸吊されている制動装置からの反動力として生じる。
上記英国特許第８５８９３３号明細書に記載の別の実施例では、輪軸伝動装置
の瞬間支持部が走行機構フレームに支持されており、この走行機構フレームは二
重のリンク機構を介して車両に対して安定化されている。
欧州特許第００８２０４３号明細書には、２段式にばね支承された走行機構が
開示されている。この公知の走行機構では、輪軸が第１のばね段において、ほぼ
鉛直方向でばね弾性的に走行機構フレームに支承されている。この走行機構フレ
ーム自体はリンクを介して車体に案内される。カーブ半径調節、つまり輪軸をカ
ーブ半径に合わせて調節することは、車輪／レール接触ジオメトリを介して、第
２のばね段の４つの支持ばねに抗して行われる。この第２のばね段において車体
は走行機構フレームに支持されている。制動装置は制輪子ブレーキとして形成さ
れていて、走行機構フレー
ムに懸吊されており、この場合、制動モーメントは２段式のばね装置と走行機構
の枢着部とを介して車体に支持される。
しかし、上で述べた全ての実施例は、セルフ制御式の輪軸に付随する欠点が生
じる点で共通している。すなわち、カーブ半径調節は軌道状態およびこれによっ
て生ぜしめられる車輪／レール接触ジオメトリに著しく依存している。したがっ
て、路線網における種々異なるレール状態ならびに種々の不規則な軌道状態偏差
に基づき生じる誤調節を排除することができない。したがって、このような誤調
節により高められた磨耗が生じてしまう。
このような背景を考慮して、欧州特許第０２９５４６２号明細書に開示された
実施例では、輪軸が走行機構フレームに支承されて、この走行機構フレームと共
に強制制御されるようになっており、しかもカーブ半径調節のためにレールの磨
耗状態とは無関係に高さ方向軸を中心にして旋回可能である。長手方向における
走行機構の案内は、少なくとも１つの長手方向リンクを介して行われる。この長
手方向リンクは車体と走行機構フレームとの間に角度運動可能に配置されている
。走行機構のカーブ半径調節のためには、付加的な抗張エレメントおよび／また
は抗圧エレメントが設けられており、この抗張エレメントおよび／または抗圧エ
レメントを介して、先行する車両の角度運動は後続の
車両の前側輪軸の走行機構フレームへ伝達される。後側輪軸のカーブ半径調節は
、１つの車両に設けられた両走行機構の走行機構フレームの間に十字形に配置さ
れた結合リンク機構によって行われる。
役割的に見て上記欧州特許第０２９５４６２号明細書に開示された構成は、少
なくとも２つの輪軸を有するコンベンショナルなボギー台車と比較して、軽量構
造型の走行機構である。このような軽量構造型の走行機構は最近、文献に基づき
、輪軸・個別走行機構（Ｒａｄｓａｔｚ−Ｅｉｎｚｅｌｆａｈｒｗｅｒｋ：ＲＥ
Ｆ）もしくは個別車輪・個別走行機構（Ｅｉｎｚｅｌｒａｄ−Ｅｉｎｚｅｌｆａ
ｈｒｗｅｒｋ：ＥＥＦ）として知られている。しかしこの場合にも、当然ながら
車体を支持するために曲げビームとして形成されていなければならない走行機構
フレームの使用により、多くの不要な重量が連行される。このことはいかなる点
でも不都合であると認められる。
本発明の課題は、前記欠点が回避され、しかも重量低減の理由から従来汎用の
走行機構フレームが不要にされるような、制動されかつ／または駆動される輪軸
を支持し、案内しかつ舵取りするための装置を提供することである。
この課題は、本発明によれば請求項１の特徴部に記載の構成により解決される
。本発明の有利な構成は請求項２以下に記載されている。
本発明による装置により、前で述べた構造の公知の走行機構の重量を最小値に
まで低減させることができる。さらに、本発明による装置は走行機構フレームを
不要にしたことに基づき、低床ホーム式（ｎｉｅｄｅｒｆｌｕｒｉｇ）のレール
車両の製造を助成するので有利である。
このためには、輪軸が両側で軸受けハウジングに設けられた軸受けによって支
承されており、この軸受けハウジングがリンク機構を介して案内されて、舵取り
され、さらに舵取り装置に対して支持される。この舵取り装置自体は車体に懸吊
されており、車体はばね装置を介して、前記軸受けハウジングに直接に支持され
る。軸受けハウジングには、単純でかつ軽量の構成要素フレームが弾性的に弾発
するように載置されて取り付けられている。この構成要素フレームは制動構成要
素および／または駆動構成要素を取り付けるために役立つ。この場合、生じる反
動力はリンク機構を介して車体に支持される。舵取り装置により、先行する車両
の角度運動はリンク機構を介して軸受けハウジングへ伝達されるので、輪軸は常
時、所属の構成要素フレームと共に、しかもレールの摩耗状態とは無関係にカー
ブ半径に合わせて調節される。本発明によれば、このような旋回過程時ならびに
車体の鉛直方向のバウンド（Ｅｉｎｆｅｄｅｒｎ）時または水平方向における横
方向バウンド（Ｑｕｅｒｆｅｄｅｒｎ）時に、輪軸と
制動構成要素もしくは駆動構成要素との間に不都合な相対運動は決して生じない
。
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
第１図は、レール車両に用いられる制動されかつ／または駆動される輪軸を支
持し、案内しかつ舵取りするための本発明による装置を示す斜視図であり、
第２図は、第１図に示した本発明による装置の別の実施例を示す斜視図であり
、
第３図は、第１に示した本発明による装置のさらに別の改良形を示す斜視図で
ある。
第１図に示した実施例では、外側支承された輪軸１（択一的に内側支承されて
いてもよい）が両側で、軸受けハウジング６；６′に設けられた軸受け５；５′
に支承されている。この軸受けハウジング６；６′は真ん中で軸受け５；５′の
上方に配置された、水平方向の各１つのばね受け面７；７′を有している。この
ばね受け面７；７′は車体２を直接に支持するための車両ばね装置８；８′（図
示しない）を取り付けるために働く。
各軸受けハウジング６；６′は走行方向で見て一方の側に、鉛直方向で上下に
配置された２つの枢着点９，１０；９′，１０′を有している。これらの枢着点
では、軸受けハウジング６；６′が各１つのリンク機構３；３′を介して４点支
持式に案内されて、舵取り
装置４を介して車体２に支持されている。このためには片側当たり２つの、休止
位置においてほぼ水平方向で上下に位置する長手方向リンク１３，１４；１３′
，１４′が抗張／抗圧ロッドとして形成されている。これらの長手方向リンクは
走行方向で互いにほぼ平行に、軸受けハウジング６；６′に設けられた枢着点９
，１０；９′，１０′と、舵取り装置４に設けられた枢着点１１，１２；１１′
，１２′との間に枢着式に配置されている。
舵取り装置４は車体２に設けられた各１つの支持部１５；１５′で、鉛直な軸
１６；１６′を中心にして旋回可能に支承部１７，１８；１７′；１８′に支承
されている。このためには、舵取り装置４の一方の側にＬ字形のレバー２０が設
けられており、このレバー２０は外側のジョイント点２１でレバー２０の脚部２
２を介して鉛直な軸１６を中心にして旋回可能に結合されている。舵取り装置４
の他方の側にはＴ字形のレバー１９が設けられており、このＴ字形のレバー１９
は外側のジョイント点２１′で脚部２５を介して鉛直な軸１６′を中心にして旋
回可能に結合されている。さらに、舵取り装置４の両側は直交方向に位置するリ
ンクロッド２８を介して互いに旋回可能に結合されている。このリンクロッド２
８はＬ字形のレバー２０と、Ｔ字形のレバー１９との間で各１つの旋回支点２４
；２４′に配置されている。Ｔ字形のレバー１９は輪
軸１をカーブ半径に合わせて調節する目的で、付加的に他方の脚部２６において
、外側のジョイント点２７で枢着ロッド２９を介して、先行する車両（図示しな
い）に結合されている。Ｌ字形のレバー２０およびＴ字形のレバー１９の、それ
ぞれ走行方向に対して直交する横方向で外側に向けられた脚部２３；２３′はリ
ンク機構３；３′を取り付けるために形成されていて、枢着点１１，１２；１１
′，１２′を備えている。これらの枢着点には長手方向リンク１３， １４；１
３′， １４′が枢着式に配置されている。
先行する車両の角度運動によって生ぜしめられる舵取りパルスは枢着ロッド２
９を介して舵取り装置４に伝達される。そしてＴ字形のレバー１９が鉛直な軸１
６′を中心にして旋回させられると同時に、Ｌ字形のレバー２０もリンクロッド
２８を介して鉛直な軸１６を中心にして平行四辺形リンク機構式に旋回させられ
る。舵取り装置４がリンク機構３；３′に連結されていることに基づき、この運
動は直接に軸受けハウジング６；６′に伝達される。この場合、Ｔ字形のレバー
１９およびＬ字形のレバー２０の同一方向の旋回運動は両側のリンク機構３；３
′の互いに逆向きの長手方向運動に変換されて、軸受けハウジング６；６′へ伝
達されるので、輪軸１は所属の構成要素フレーム３０と共にレールの磨耗状態と
は無関係にカーブ半径に合わせて調節される。さらに、両側で互いに平行に配置
された長手方向リンク１３，１４；１３′，１４′の働きにより、輪軸１が案内
されて、軸受けハウジング６；６′が安定化されるようになるので、ばね受け面
７；７′は鉛直方向のバウンドの影響を受けても決して傾動運動を実施しなくな
る。
構成要素フレーム３０は軸受けハウジング６；６′に、有利には弾性的に弾発
するように載置されて取り付けられており（ａｕｆｓａｔｔｅｌｎ）、制動構成
要素および／または駆動構成要素を取り付けるために役立つ。この場合、発生す
る反動力は構成要素フレーム３０を通じて軸受けハウジング６；６′に支持され
、さらにリンク機構３；３′を通じて舵取り装置４を介して車体２に支持される
ので、車両ばね装置８；８′（図示しない）はこれによって全く影響を与えられ
ずに、反動力を受けずに済む。
さらに、車両ばね装置８；８′の鉛直方向のバウンド時でも、車体２の水平方
向における横方向バウンド（Ｑｕｅｒｆｅｄｅｒｎ）時でも、輪軸１と図示の制
動構成要素もしくは駆動構成要素との間に不都合な相対運動は生じない。このた
めには、構成要素フレーム３０が、有利な構成ではその側壁３５，３５′で２つ
のハイドロ軸受け（Ｈｙｄｒｏｌａｇｅｒ）３１， ３２；３１′，３２′を介
して各軸受けハウジング６；６′に支持されている。各軸受けハウジング６；６
′はこのために対応する取付け部３３，３４；３３′，
３４′を備えている。
択一的に、ハイドロ軸受け３１，３２；３１′，３２′の代わりに自体公知の
ゴム・金属軸受けを設けることも可能である。適当な特性を有する、弾性的に弾
発する部材の使用により、この個所には有効な周波数分離（Ｆｒｅｑｕｅｎｚ−
Ｅｎｔｋｏｐｐｅｌｕｎｇ）が生ぜしめられる。
しかしながら、単純な変化実施例では、構成要素フレーム３０が軸受けハウジ
ング６，６′に形状接続的に、つまり嵌合による係合によって結合されていても
よい。
構成要素フレーム３０はさらに２つの横方向結合部材３６，３６′を有してい
る。両横方向結合部材３６，３６′は側壁３５，３５′を互いに結合している。
両横方向結合部材３６，３６′には主として制動構成要素および／または駆動構
成要素が支承されている。
制動構成要素としては、たとえばディスクブレーキ４１，４１′の配置が示さ
れている。このディスクブレーキは車輪・ディスクブレーキとして形成されてお
り、その構成要素としてはブレーキシリンダ４３とブレーキレバー４５とブレー
キシュー４７とが図示されている。また、ディスクブレーキ４１，４１′を車軸
・ディスクブレーキとして形成することも可能である。この車軸・ディスクブレ
ーキは公知の形式で、１つの輪軸１に設けられた両車輪の間に配置されている。
この場合では、横方向結合部材３６，３６′が、制動構成要素、たとえばブレー
キシリンダ４３、ブレーキレバー４５およびブレーキシュー４７を取り付けるた
めに役立つ。
同じく、構成要素フレーム３０にディスクブレーキ４１，４１′の代わりに、
またはこのようなディスクブレーキとの組合せにおいて、自体公知の制輪子ブレ
ーキ（Ｋｌｏｔｚｂｒｅｍｓｅ）を設けることも考えられる。このような制輪子
ブレーキは制輪子ブレーキユニットまたはコンベンショナルな制輪子ブレーキと
して形成されていてよい。
さらに、構成要素フレーム３０には、たとえば電磁吸着ブレーキ装置４９，４
９′が配置されている。この電磁吸着ブレーキ装置の構成要素としては操作ユニ
ット５１，５１′とセンタリング装置５２，５２′とが図示されている。この電
磁吸着ブレーキ装置は軌間ロッド５３を介して互いに結合されている。構成要素
フレーム３０は最大４つまでの電磁吸着ブレーキ装置を単独か、または図示の別
の制動構成要素との組合せにおいて取り付けることを可能にする。この場合、電
磁吸着ブレーキ装置は軌道に対して正確に案内されている。なぜならば、電磁吸
着ブレーキ装置は輪軸の全ての軌間案内運動に追従することができるからである
。
構成要素フレーム３０は図示の制動構成要素を取り
付けるために働くだけではなく、制動構成要素の代わりに、あるいはまた制動構
成要素との組合せにおいて、種々の駆動構成要素、たとえば駆動モータおよび／
または変速機支持部が構成要素フレーム３０に支持されていてもよい。同じく、
構成要素フレーム３０は列車防護のための装置（磁石、受信器等）を取り付ける
ために働くこともできる。さらに、構成要素フレームは側方集電装置（Ｓｅｉｔ
ｅｎｓｔｒｏｍａｂｎｅｈｍｅｒ）、砂まき装置およびフランジ塗油装置を取り
付けるためにも有利に適している。本発明によれば、このことは輪軸１の支持、
案内および舵取りに関する前記の同じ効果を維持しながら行われる。
第２図および第３図には、軸受けハウジング６，６′を有利に安定化し、ひい
ては制動されかつ／または駆動される輪軸１をその構成要素フレーム３０を含め
て案内しかつ舵取りするための本発明の別の実施例が示されている。このために
は、輪軸１が両側で軸受け５，５′に支承されている。この軸受け５，５′の軸
受けハウジング６，６′は真ん中でかつ軸受け５，５′の上方に、車体２を直接
に支持するための車両ばね装置８，８′（図示しない）を取り付けるための水平
方向の各１つのばね受け面７，７′を有している。
第２図の実施例では、各軸受けハウジング６；６′が走行方向で見て一方の側
で、鉛直方向で上下に配置された２つの枢着点９，１０；９′，１０′を有して
いる。これらの枢着点では、軸受けハウジング６；６′が各１つのリンク機構３
；３′を介して３点支持式に案内されて、舵取り装置４を介して車体２に支持さ
れている。
この場合、片側当たり各１つの、休止位置でほぼ水平方向に位置する長手方向
リンク４４；４４′が抗張／抗圧エレメントとして形成されており、この長手方
向リンク４４；４４′は軸受けハウジング６；６′に設けられた枢着点９，１０
；９′，１０′と、舵取り装置４に設けられた枢着点４２；４２′との間に枢着
式に配置されている。
第３図に示した実施例では、各軸受けハウジング６；６′が走行方向で見て一
方の側で、横方向ばねロッド５５；５５′として形成された長手方向リンク５４
；５４′に固く結合されている。この長手方向リンク５４；５４′の他方の端部
はそれぞれ枢着点４２；４２′で舵取り装置４を介して車体２に枢着式に支持さ
れている。
この場合、片側当たり各１つの、休止位置でほぼ水平方向に位置する長手方向
リンク５４；５４′は横方向に作用する曲げばねとして形成されているが、しか
し軸受けハウジング６；６′における固定部の範囲にでは、この軸受けハウジン
グを介して輪軸１に角度剛性的に結合されている。こうして形成された横方向ば
ねロッド５５；５５′は車両ばね装置８；８′を考慮
して、それぞれ所望の横方向ばね剛性ならびに輪軸１のための大きな横方向ばね
行程の簡単な実現を可能にする。
第２図および第３図において両側で舵取り装置４と軸受けハウジング６；６′
との間に配置された長手方向リンク４４，４４′；５４，５４′により、輪軸１
が案内されて、舵取りされるようになる。この場合、本発明による配置形式によ
り、軸受けハウジング６；６′は、ばね受け面７；７′が車両ばね装置８；８′
の鉛直方向のバウンドの影響を受けても決して傾動運動を実施できないように安
定化される。