KR20110138264A - 피치 보상 장치를 구비한 차량 - Google Patents

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KR20110138264A
KR20110138264A KR1020117025982A KR20117025982A KR20110138264A KR 20110138264 A KR20110138264 A KR 20110138264A KR 1020117025982 A KR1020117025982 A KR 1020117025982A KR 20117025982 A KR20117025982 A KR 20117025982A KR 20110138264 A KR20110138264 A KR 20110138264A
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rolling
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KR1020117025982A
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리차드 슈나이더
볼케르 브룬디쉬
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봄바디어 트랜스포테이션 게엠베하
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    • 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
    • B61F5/00Constructional 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
    • B61F5/02Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • B61F5/22Guiding of the vehicle underframes with respect to the bogies
    • B61F5/24Means for damping or minimising the canting, skewing, pitching, or plunging movements of the underframes

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Abstract

본 발명은 차체(102), 제1 구동 장치(104) 및 차량의 세로축 방향에서 제1 구동 장치(104)의 거리에 배치된 제2 구동 장치(114)를 구비한 차량, 특히 기차에 관련하고, 차체(102)는 제1 스프링 장치(103)에 의해 차량의 세로축 방향에서 제1 구동 장치(104)에 지탱되고, 차체(102)는 제2 스프링 장치(113)에 의해 차량의 세로축 방향에서 제2 구동 장치(114)에 지탱되고, 차체(102)는 제1 롤링 보상 장치(105)에 의해 제1 구동 장치(104)에 결합 하고, 차체(102)는 제2 롤링 보상 장치에 의해 제2 구동 장치(114)에 결합하며, 제1 롤링 보상 장치(105)와 제2 롤링 보상 장치(115)는 곡선로 주행 중에 차량의 세로축에 평행인 롤링 축을 중심으로 해서 곡선로의 외부를 향한 차체(102)의 롤링 운동에 반작용하고, 특히 차체(102)에 작용하는 바람의 하중에 의해 야기되는 차량의 세로축을 중심으로 하는 차체(102)의 토션 하중이 반작용되는 방식으로 제1 롤링 보상 장치(105)가 구성되고, 그리고/또는 제1 롤링 보상 장치(105)와 제2 롤링 보상 장치(115)가 함께 결합한다.

Description

피치 보상 장치를 구비한 차량{VEHICLE HAVING PITCH COMPENSATION}
본 발명은 차체, 제1 구동 장치 및 차량의 높이 축 방향에서 제1 구동 장치의 거리에 배치되는 제2 구동 장치를 구비한 차량, 특히 기차에 관한 것으로, 차체는 제1 스프링 장치에 의해 차량의 높이 축 방향에서 제1 구동 장치에 지탱되고, 차체는 제2 스프링 장치에 의해 차량의 높이 축 방향에서 제2 구동 장치에 지탱된다. 차체는 제1 롤링 보상 장치에 의해 제1 구동 장치에 연계되고, 제2 롤링 보상 장치에 의해 제2 구동 장치에 연계된다. 제1 롤링 보상 장치와 제2 롤링 보상 장치는 곡선로 주행 중에 차량의 세로축에 평행인 롤링 축을 중심으로 해서 곡선로의 외부를 향한 차체의 롤링 운동에 반작용한다. 본 발명은 또한 차량의 차체에 롤링 각(rolling angle)을 설정하기 위한 방법에도 관한 것이다.
기차에서, 그러나 또한 다른 차량에서도 차체는 보편적으로 차륜 유닛에 지탱되고, 일례로 하나 이상의 스프링 단계를 통해 한 쌍의 차륜과 차륜 셋(wheelset)에 지탱된다. 주행 방향의 가로, 즉 차량의 세로축으로 발생하는 원심 가속도는 비교적 높은 위치에 있는 차체의 무게 중심의 결과로서 차체가 차륜 유닛에 관련하여 곡선로의 외부 쪽으로 기울어지는 성향이 있는 것을 의미하고 따라서 차량의 세로축에 평행인 롤링 축을 중심으로 하는 롤링 운동을 야기한다.
이러한 롤링 운동은 정해진 한정 수치를 초과하였을 때 승차감을 손상시킨다. 또한 이것은 허용 게이지 프로필(gauge profile)을 위반하는 위험을 포함하고 롤링의 안정성, 따라서 또한 탈선의 안전성에 있어서 허용할 수 없는 일방적인 차륜 언로딩(unloading)의 위험을 포함한다. 이것을 방지하기 위해서는 원칙적으로 롤링 안정 장치라 칭해지는 롤링 지탱 장치가 이용된다. 이것의 역할은 후자를 감소시키기 위해서 차체의 롤링 운동에 대한 저항을 제공함에 있지만, 동시에 차륜 유닛에 관하여 차체의 상하 동요 움직임을 저지하지 않아야 한다.
이러한 롤링 안정 장치는 수력으로 또는 전적으로 기계적으로 작동하는 다수의 구성에서 공지된다. 일례로 유럽 특허 공보 제EP 1,075,407 B1호에서 공지되었듯이 흔히 차량의 세로축에서 가로로 확장되는 토션 샤프트(torsion shaft)가 사용된다. 토션 샤프트에서 회전에 반대하여 차량 세로축의 양측에 고정된 레버(lever)가 위치하고 차량의 세로 방향에서 확장된다. 결과적으로 레버는 차량의 서스펜션(suspension) 장치에 운동학적으로 병렬로 배치된 로드(rod)에 연결된다. 차량의 서스펜션 장치의 스프링이 변위 될 때, 토션 샤프트에 위치한 레버는 연결된 로드에 의해 회전 운동을 받는다.
곡선로 주행 중, 롤링 운동이 차량 어느 한쪽 서스펜션 장치의 스프링 변위의 변화함과 함께 발생하면, 이것의 결과로 토션 샤프트에 위치한 레버의 회전각이 변경된다. 따라서 토션 샤프트는 토션 모멘트(torsional moment)에 의해 적재되고, 일정 토션 각에서는 이것의 토션 강도에 따라서 탄성 변형으로부터 발생하는 반대 모멘트(counter-moment)로 인해 보상되고 따라서 더 이상의 롤링 운동을 방지한다. 또한 보기(bogie)가 장착된 기차에서는, 제2 서스펜션 단계를 위해서, 즉 구동 장치 틀과 차체 사이에 롤링 지탱 장치가 제공될 수 있다. 롤링 지탱 장치는 또한 초기 단계에서, 즉 차륜 유닛과 구동 장치 틀 또는 제2 서스펜션의 부재 시에는 차체의 사이에서 작동할 수 있다.
유럽 특허 공보 제EP 1,190,925 A1호에 공지되었듯이 이러한 롤링 안정 장치는 또한 포괄적인 기차에서도 이용된다. 상기 문서에 공지된 기차에서는 롤링 안정 장치의 두 로드의 상단부가 (차량의 세로축에 수직으로 자리하는 평면에서) 차량의 중심을 향해 배치된다. 이 차체의 결과로서, (일례로 곡선로 주행 중에 원심 가속도에 의해 야기되는) 차량 가로 방향의 변위가 발생할 때에 곡선로의 외부를 향한 차체의 롤링 운동이 반작용되고 곡선로 내부를 향한 롤링 운동이 도입되는 방식으로 구성된다.
그 중에서도 반대 방향의 상기 롤링 운동은 차량의 승객들을 위해서 롤링에 대하여 안락함이라 칭해지는 것을 향상시키기 위해서 작용한다. 여기서 보편적으로 높은 롤링에 대한 안락함은, 곡선로 주행 중에 승객이 그들을 기준으로 한 시스템, 원칙적으로 차체의 고정 물체(바닥, 벽, 자리 등)에 의해 정의되는 시스템의 가로 방향에서 가로 가속도를 가능한 최저로 느끼게 하는 것으로 이해될 수 있다. 롤링 운동에 의해 야기된 곡선로의 내부를 향한 차체의 롤링의 결과로서 실질적으로는 지구-고정(earth-fixed)된 참조 시스템에서 작용하는 가로 방향 가속도는 단지 차량 바닥의 방향에 대해 증가한 가속도이므로 승객들은 (경사도에 따라) 적어도 일부분을 느끼지만 원칙적으로 성가시거나 불편함을 상대적으로 적게 인지한다.
승객들의 참조 시스템에서 작용하는 가로 방향의 가속을 위한 최대 허용치는 (그리고 궁극적으로, 차체의 경사도를 위해서 결과하는 설정값) 원칙적으로 차량의 운전자에 의해 명시된다. 국내와 국제 표준 단위(일례로 EN12299와 같은) 또한 이것의 시작점을 제공한다.
여기서, 유럽 특허 공보 제EP 1,190,925 A1호의 운송 수단에는, 전적으로 수동적인 시스템을 창출하는 것이 가능하고, 여기서 서스펜션과 롤링 안정 장치의 부품들은 오로지 곡선로 주행 중에 작용하는 가로 방향의 가속도에 의해 달성되는 차체의 바람직한 롤링이 달성되도록 서로에게 맞춰 조정된다.
이러한 수동적인 해결책을 위해서는, 첫째로 롤링 축 또는 롤링 운동의 회전의 일시적 중심점이 차체의 무게 중심에서 비교적 멀리 떨어진 위쪽에 위치해야한다. 둘째로, 작용하는 원심력에 의해 전적으로 발생하는 바람직한 변위를 달성하기 위하여 가로 방향의 서스펜션은 비교적 부드럽게 설계되어야 한다. 부드러운 서스펜션에 의해 가로 방향의 충격이 흡수되고 약화하므로, 이러한 가로 방향의 부드러운 서스펜션 장치는 가로 방향의 진동에 대한 안락함에 있어서 긍정적인 효과를 준다.
하지만 수동적인 해결책은 가로 방향의 부드러운 서스펜션과 정상 작동 중에 높아진 일시적 회전 중심으로 인한 단점을 가지고, 또한 계획되지 않은 상황들에서(일례로 경사가 심한 곡선로 부분에서의 예기치 않은 차량의 급정거) 가로 방향의 비교적 높은 가로 변위는 보편적으로 명시된 게이지 프로필의 위반 또는 (이것을 방지하기 위하여) 감소한 운송 수용력의 비교적 좁은 차량의 동체로 구성되는 것을 의미한다.
일정 롤링 각을 달성하기 위해서 사용되는 크기가 큰 변위의 문제점은 롤링 축 또는 일시적 회전 중심의 위치를 이동하는 것으로 경감시킬 수 있다. 하지만 이것은 수동적으로 더 낮은 롤링 각을 제공한다. 결과적으로 시스템은 가로 방향으로 보강되고 롤링과 진동에 대한 안락함에 있어서 감소를 수반해야 한다.
유럽 특허 공보 제EP 1,190,925 A1호의 차량에서 현재 주행하는 곡선로의 곡선과 주행 속도(그리고 또한 결과하는 가로 방향의 가속도)에 맞춰 조정된 롤링 운동은 차량 동체와 구동 장치의 틀 사이에 연결된 액츄에이터(actuator)에 의해 영향을 받거나 능동적으로 설정할 수 있다. 여기서 곡선로의 곡선과 차량의 속도로부터 차량 동체의 롤링 각을 위한 고정 값을 계산할 수 있고, 이것은 그 후 액츄에이터에 의해 롤링 각을 설정하기 위하여 사용된다.
변형례에서는, 낮은 가로 변위와 함께 가로로 더 강경한 시스템을 창출하는 기회를 제공하지만, 액츄에이터로부터 진행된 가로 방향의 강도에 의해 진동에 대한 안락함이 손상된다는 단점이 있고 이것으로 인해 일례로 구동 장치에서 가로 방향의 충격은 (일례로 선로 변환 또는 철로의 결함 지점을 지나갈 때) 덜 약화된 상태로 차량 동체에 전달된다.
최소한 진동 안락함에 관한 단점을 가로 방향의 강경한 서스펜션에 의해서 보상하기 위해서, 수동적인 시스템을 위한 국제 특허 공개 공보 WO 90/03906A1호에는, 롤링 보상 장치에 운동적으로 직렬인 비교적 짧은 가로 방향의 부가적인 서스펜션 단계가 제시된다. 하지만 이것의 단점은, 첫째로 추가적인 부품들을 위해서 요구되는 설치 공간이 증가하고, 둘째로 상기 설명된 문제점들인 큰 가로 방향의 변위 또는 감소된 운송 수용력이 여기서도 다시 존재한다.
이러한 롤링 지탱 장치의 사용에 관한 다른 문제점은 옆바람에 대한 차량의 민감성이다. 특히 차량의 앞 면적, 특별하게는 구동 장치의 앞 면적에서는 옆바람에 의해 주행 방향의 가로로 야기된 차량에 맞서는 흐름의 영향으로, 차량에 가해지는 완력이 발생하고 이것이 유효한 적용 지점은 보통 무게 중심의 앞에 위치한다 (보통 차체의 세로 중심에 위치한다).
옆바람에 의해 야기된 이 완력의 작용은 차체의 요(yaw) 운동(따라서 높이 축을 중심으로 하는 차체의 회전)을 발생시키고, 여기서 차체의 전방부는 옆바람에 의해 변위되는 반면에 후방부는 옆바람에 맞서 회전된다. 상기 변위는 구동 장치에서 차체의 지지대의 복원력(restoring force)이 옆바람으로부터의 요 모멘트를 균형 잡을 때까지 계속된다.
여기서 문제점은, 차체의 요 운동은 일반적으로 두 구동 장치의 각 양측에서 차륜 로딩(그리고 따라서 차륜 언로딩)의 감소의 결과로 발생하는 것이다. 추진 구동 장치에는 옆바람을 향해 돌려진 구동 장치의 측면에 대한 차륜 언로딩(따라서 구동 장치의 바람이 불어오는 쪽)이 있고, 이것은 이 지역에서 보통 작용하는 양력(lift)에 의해 훨씬 더 강화된다.
특히 설명된 롤링 지탱 장치가 사용되면, 반대되는 가로 변위와 두 구동 장치의 면적에서 발생한 반대되는 롤링 변위로 인하여 차륜 언로딩을 더 강화시키는 차체의 토션이 야기된다. 특히 이층으로 이루어진 차량에서는, 옆바람을 위한 충격의 넓은 면적과 비교적 높은 위치에 있는 무게 중심으로 인하여, 상당한 차륜 언로딩이 발생할 수 있지만, 탈선의 안전성의 이유로 명시된 제한들을 초과하지 않아야한다.
탈선의 위험 요소를 줄이기 위해서는, 현존하는 차량을 위해 적합한 방식을 사용하여 바람의 세기를 측정하고 그에 따라서 차량의 속도를 조정할 수 있는 가능성이 있었다. 선택적으로, 경로에서 예상되는 옆바람 강도에 따른 탈선의 위험 요소가 명시된 제한 내로 유지될 때까지 상응하는 차량의 최대 속도를 낮게 설정하였다. 물론 이러한 차량 속도의 감소는 차량 운전자에 있어서 매우 바람직하지 않다.
본 발명의 목적은 상기 언급된 단점들을 나타내지 않는, 또는 오직 한정된 규모의 단점들을 포함하는, 특히 간편하고 신뢰할 수 있는 방식으로 옆바람에 대하여 감소한 민감성, 결국 승객들에게 높은 승차감과 차량의 높은 운송 수용력을 허락하는 초기에 거론된 형태의 차량 또는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 상기 목적은 청구항 제1항의 특징부에 개시된 특징을 구비한 청구범위 제1항의 전제부에 따른 차량을 기준으로 하여 달성된다. 또한 청구항 제24항의 특징부에 개시된 특징을 구비한 청구범위 제24항의 전제부에 따른 방법을 기준으로 하여 본 문제점을 해결한다.
본 발명은 옆바람으로부터 결과하는 차체의 토션에 의해 발생하는 차륜 언로딩의 요소가 적어도 두 롤링 지탱 장치 중 하나 그리고/또는 두 롤링 지탱 장치의 결합의 능동적인 조정에 의해 감소함에도 롤링 보상 장치의 사용으로 옆바람에 대하여 감소한 민감성과 차량의 허용 속도의 증가를 달성할 수 있는 간편하고 신뢰할 수 있는 방식의 기술적인 방법에 기반을 둔다. 이것으로 이러한 능동적인 조정에 의해 롤링 지탱 장치의 하나 또는 적합한 장치 그리고/또는 두 롤링 지탱 장치의 결합을 제어하는 시스템에서 간편한 방식으로 차체의 토션에 대한 감소(0의 수치까지)가 가능하다.
이것으로 옆바람에 대한 민감성을 고려하였을 때, 이러한 롤링 보상 장치의 단점들이 최소한 부분적으로 유리하게 보상되고, 또는 전적으로 배제될 수도 있다. 다시 말해서 승객을 위한 더 나은 승차감과 차량의 높은 운송 수용력에 있어서 이러한 롤링 보상 장치의 유리한 효과는 옆바람의 민감성이나 최대 허용 속도의 현저한 감소 없이 순조롭게 달성된다.
그러므로 일 실시예에 따르면 본 발명은 차체, 제1 구동 장치 및 차량의 세로축 방향에서 제1 구동 장치로부터의 거리에 배치된 제2 구동 장치를 구비한 차량, 특히 기차에 관련하고, 여기서 차체는 제1 스프링 장치에 의해 차량의 높이 축 방향에서 제1 구동 장치에 지탱되고, 차체는 제2 스프링 장치에 의해 차량의 높이 축 방향에서 제2 구동 장치에 지탱되며, 제2 롤링 보상 장치에 의해 제2 구동 장치에 연계된다. 제1 롤링 보상 장치와 제2 롤링 보상 장치는 곡선로 주행 중에 차량의 세로축에 평행인 롤링 축을 중심으로 해서 곡선로의 외부를 향한 차체의 롤링 운동에 반작용한다. 제1 롤링 보상 장치는 특히 바람의 하중에 의해 차체에 야기되는 차량의 세로축을 중심으로 하는 차체의 토션 하중이 반작용되도록 구성된다. 추가로 또는 선택적으로, 제1 롤링 보상 장치와 제2 롤링 보상 장치는 특히 바람의 하중에 의해 야기된 이러한 토션 하중이 반작용되도록 연계된다.
차체의 토션 하중은 기본적으로 두 롤링 보상 장치 중 적어도 하나의 면적에서 차량의 내부 측정에 의해 어떤 적합한 방식으로 반작용될 수 있다. 제1 롤링 보상 장치는 차량의 세로축 방향의 제1 구동 장치에 관련하여 차체의 제1 가로 변위에서 차체에 롤링 축에 대하여 제1 롤링 각을 도입하도록 구성되는 것이 바람직한 반면에, 제2 롤링 보상 장치는 차량의 세로축 방향의 제2 구동 장치에 관련하여 차체의 제2 가로 변위에서 차체에 롤링 축에 대하여 제2 롤링 각을 도입하도록 구성된다. 그렇다면 제1 롤링 보상 장치는 제1 가로 변위와 제2 가로 변위의 편차 그리고/또는 제1 롤링 각과 제2 롤링 각의 편차가 반작용되는 방식으로 차체의 토션 하중을 감소시키도록 구성된다. 추가로 또는 선택적으로, 제1 롤링 보상 장치와 제2 롤링 보상 장치는 제1 가로 변위와 제2 가로 변위의 이러한 편차 그리고/또는 제1 롤링 각과 제2 롤링 각의 편차가 반작용되는 방식으로 연계된다.
이 시점에서 거론될 수 있는 것은, 롤링 보상 장치의 구성에 따라 원칙적으로 관여하는 가로 변위와 그에 관련하는 롤링 각의 관계가 명시되어 이것으로 가로 변위와 롤링 각의 고려 사항이 경우에 따라 동등한 또는 동일한 측정을 나타낼 수 있는 것이다.
차체의 토션 하중의 감소는 이하에 더 자세히 설명된 것과 같이 전적으로 수동적인 측정에 의해 실행될 수 있다 (즉 외부의 에너지 공급 없이 가능하다). 하지만 본 발명에 따른 차량의 바람직한 변형례에서는, 능동적인 해결책이 실현된다. 이것을 위해서, 제어 장치에 의해 제어되는 적어도 하나의 제1 액츄에이터 유닛과 함께 제1 액츄에이터 장치를 포함하는 제1 롤링 보상 장치를 제공하는 것이 바람직하다. 제1 액츄에이터 장치는 제어 장치에 의해 제어되어 적어도 제1 가로 변위와 제2 가로 변위의 편차 그리고/또는 제1 롤링 각과 제2 롤링 각의 편차를 감소시키기 위해서 제1 가로 변위의 설정에 영향을 미치도록 바람직하게 구성된다. 추가로 또는 선택적으로, 제2 롤링 보상 장치는 제어 장치에 의해 제어되는 적어도 하나의 제2 액츄에이터 유닛과 함께 제2 액츄에이터 장치로 구성되고, 여기서 제2 액츄에이터 장치는 제어 장치에 의해 제어되어 적어도 제1 가로 변위와 제2 가로 변위의 편차 그리고/또는 제1 롤링 각과 제2 롤링 각의 편차를 감소시키기 위해서 제2 가로 변위의 설정에 영향을 미치도록 바람직하게 구성된다.
토션 하중의 능동적 감소 또는 제거는 차체에 가해지는 토션 하중의 대표값인 하나의 탐지(detection) 변수를 감지하는 적어도 하나의 탐지 장치(detection device)를 포함하는 제어 장치에 의해 바람직하게 달성된다. 이 경우 제어 장치는 토션 하중이 감소, 또는 경우에 따라 대체로 완전히 제거되도록 제1 액츄에이터 유닛 그리고/또는 제2 액츄에이터를 제어하도록 구성된다.
따라서 일례로 제어 장치는 차량의 가로 축 방향에서 제1 구동 장치에 관한 차체의 제1 가로 변위와 제2 구동 장치에 관한 차체의 제2 가로 변위의 편차가 감소하도록 제1 액츄에이터 유닛 그리고/또는 제2 액츄에이터 유닛을 제어하도록 구성된다. 여기서 물론 각각의 구동 장치에 관한 차체의 상응하는 롤링 각에 집중하는 것이 자명하다.
가로 변위 또는 롤링 각의 편차에 요구되는 감소의 정도는 특히 차량의 구성에 따라 달라진다. 여기서 적절한 영향력이 있는 변수는 차량의 세로축을 중심으로 하는 차체의 토션 강도와 차량의 세로축 방향으로 두 구동 장치 사이의 거리를 포함한다. 차체의 강도가 클수록 또는 두 구동 장치 사이의 거리가 작을수록, 토션 하중에서 명시된 감소를 달성하기 위해서 가로 변위 또는 롤링 각의 편차가 더 작아야 한다.
본 발명에 따른 차량의 바람직한 변형례에서는, 제어 장치는 제1 가로 변위와 제2 가로 변위의 편차가 40 mm 이하, 가급적이면 25 mm 이하 이도록 탐지 변수에 따라 제1 액츄에이터 유닛 그리고/또는 제2 액츄에이터 유닛을 제어하는 것이 바람직하다. 추가로 또는 선택적으로, 제어 장치는 제1 구동 장치에 관한 차체의 제1 롤링 각과 제2 구동 장치에 따른 차체의 제2 롤링 각의 편차가 2도 이하, 가급적이면 1도 이하, 더욱 바람직하게는 0.5도 이하 이도록 탐지 변수의 함수로서 제1 액츄에이터 유닛 그리고/또는 제2 액츄에이터 유닛을 제어할 수 있다. 물론 여기서 원칙적으로 관련된 편차의 감소가 최대 허용 규모로 이루어지는 것이 유리하거나 또는 바람직한 것이 자명하다.
기본적으로 탐지 변수를 위해서는, 차체의 현재 토션 로드에 대한 결론을 허락하는, 따라서 궁극적으로 이 토션 로드의 결과로 차륜 언로딩이 실행될 수 있도록 허락하는 어떤 변수든지 결정될 수 있다. 일례로 차체에서, (일례로 하나 이상의 스트레인 게이지(strain gauge) 조각 또는 유사한 것에 의해) 차체의 실제 토션 하중을 위해서 대표적인 변수를 직접 결정하고 더 나아가 이것을 작용 컴포넌트를 제어하기 위해서 이용하는 것이 가능하다. 본 발명에 따른 차량의 더 바람직한 변형례에서는, 탐지 장치는 적어도 하나의 탐지 변수로서 차체의 제1 가로 변위의 대표 변수 그리고/또는 차체의 제2 가로 변위의 대표 변수를 탐지하도록 제공되고 이것은 더 나아가 작용 컴포넌트의 제어를 위해 사용된다.
추가로 또는 선택적으로, 탐지 장치는 적어도 하나의 탐지 변수로서 제1 롤링 보상 장치의 변위의 대표 변수 그리고/또는 제2 롤링 보상 장치의 변위의 대표 변수를 탐지할 수 있고 이것은 더 나아가 작용 컴포넌트의 제어를 위해 사용된다.
이 시점에서 다시 언급하자면, 두 롤링 보상 장치 중 하나만의 면적에서 작용 컴포넌트를 사용하는 것도 충분하다. 따라서 토션 하중의 감소를 위해서 일례로, 전방 구동 장치의 롤링 보상 장치의 면적에서 상응하는 완력의 작용에 의해 차체의 변위가 반작용되는 것으로 인해 전방 구동 장치에서 능동적인 조정을 통해 바람의 하중으로부터 결과하는 차체의 요 모멘트가 반작용될 수 있으며 동시에 후방 구동 장치의 변위는 허락되는 것이 충분할 수 있다.
물론 마찬가지로 후방 구동 장치의 롤링 보상 장치의 면적에서 상응하는 완력의 작용에 의해 차체의 변위가 반작용되는 것으로 인해 후방 구동 장치의 면적에서 능동적인 조정을 통해 바람의 하중으로부터 결과하는 차체의 요 모멘트가 반작용될 수 있으며 동시에 전방 구동 장치의 변위가 허락되는 것도 고립된 방식으로 가능하다.
마지막으로, 두 변형례의 조합도 물론 제공될 수 있고 두 롤링 보상 장치의 면적에서 균형잡힌 능동적인 조정이 실행된다. 이것은 작용 컴포넌트의 구성에 있어서 상응하는 낮은 동력을 위해 구성되어야 하므로 특히 유리하다.
이 시점에서 더 언급되어야 하는 것은 제어 장치는 상기 설명된 옆바람에 의해 야기된 영향들이 차량의 다른 역학적 영향(일례로 철로의 경사로 진입할 때와 그곳에서 퇴출할 때, 철로의 곡류의 변화 등)들로부터 두드러지도록 적합한 측정으로 구성되어야 하는 것이다. 이것을 위해서 상응하는 필터(filter)가 종전에 생산된 차량의 모델에 더하여 사용될 수 있다. 여기서 특히 감안할 사항은, 옆바람에 의해 야기된 영향들은 준정적 본질을 나타내고 결과적으로 비교적 낮은 주파수 범위, 원칙적으로 2 Hz 이하에서 발생하여 특히 더 높은 주파수 범위의 역학적 요소들이 원칙적으로 문제없이 구별될 수 있다는 것이다.
상기에 이미 언급되었듯이, 상기 설명된 능동적인 해결책에 추가로 또는 선택적으로, 차체에 대한 토션 하중의 수동적인 감소 또한 제공될 수 있다. 이것은 두 롤링 보상 장치의 상응하는 기계적 결합에 의해 달성될 수 있다. 본 발명에 따른 차량의 바람직한 변형례에서는, 제1 롤링 보상 장치와 제2 롤링 보상 장치는 수동적 결합 장치에 의해 기계적으로 함께 결합하도록 제공되고, 여기서 결합 장치는 차체의 토션 하중을 감소시키기 위해 제1 롤링 보상 장치와 제2 롤링 보상 장치의 면적에서 차량의 가로 축 방향으로 공존하는 조절 이동을 발생시킨다.
두 롤링 보상 장치 사이의 기계적 결합은 어떤 적합한 방식으로 발생할 수 있다. 따라서 일례로, 이 결합을 위해서 어떤 기계적 기어(gearing)도 사용 가능하다. 발명의 특히 이로운 변형례에서는, 결합은 최소한 부분적으로 유체 공학의 작동 원리에 의해 발생하고, 이것으로 특히 구동 장치의 사이의 거리를 메우기 위해서 특히 간편하고 공간 활용적인 구성이 가능하다.
본 발명의 더욱 유리한 변형례에서는, 승객을 위한 바람직한 승차감과 차량의 높은 운송 수용력은 특히 제1 스프링 장치에 운동학적으로 병렬로 배치될 수 있는 능동적인 제1 롤링 보상 장치를 포함하는 능동적 해결책을 선택함으로써 달성 가능하다. 제1 롤링 보상 장치는 롤링에 대한 안락함을 향상시키기 위해서 차체의 제1 가로 변위의 영향을 받는 제1 주파수 범위에서 차량의 세로축 방향으로 차체에 주행하는 철로의 곡선 부분에 상응하는 제1 롤링 각의 제1 롤링 각 컴포넌트를 도입하도록 구성된다. 추가로 또는 선택적으로 제1 롤링 보상 장치는 제1 주파수 범위에 최소한 부분적으로 위에 있는 제2 주파수 범위에서 차체에 제2 가로 변위 컴포넌트를 도입하도록 구성될 수 있다 (그러므로 경우에 따라 롤링 축을 중심으로 하는 제2 롤링 각 컴포넌트). 이것으로 제1 롤링 각 컴포넌트로부터 결과하는 가로 변위 컴포넌트, 궁극적으로 이것의 설정은 롤링 각의 준정적 조정, 따라서 현재 철로의 곡률과 현재 속도에 대한 가로 변위를 나타내며 이것은 제2 가로 변위 컴포넌트와 함께 덮어 씌워질 수 있고 (그러므로 경우에 따라 제2 기우기 각 컴포넌트), 궁극적으로 이것의 설정은 차체에 전해지는 현재 교란에 대한 역학적 조정을 나타낸다.
제1 주파수 범위에서 제1 롤링 각 컴포넌트, 따라서 제1 가로 변위 컴포넌트에 의해 롤링에 대한 안락함이 향상하는 반면에 (최소한 부분적으로 제1 주파수 범위 위에 속하는) 제2 주파수 범위에서 제2 가로 변위 컴포넌트(경우에 따라 제2 롤링 각 컴포넌트)에 의해 이로운 방식으로 진동에 대한 안락함이 향상할 수 있다. 능동적인 시스템으로서 롤링 보상 장치의 구성으로, 최소한 제2 주파수 범에서 유리한 방식으로 차량의 가로 방향의 구동장치에 있는 차체의 지지대를 비교적 강경하게 구성하는 것이 가능하고, 특히 롤링 축 또는 차체의 일시적 회전 중심을 비교적 차체의 무게 중심에 근접하도록 위치하는 것이 가능하며 이것으로 첫째로 상대적으로 낮은 가로 변위에 관련한 바람직한 롤링 각과, 둘째로 작용 컴포넌트의 고장 시에 중립 위치에 대한 차체의 최대 수동적인 복원이 가능하다. 정상 운행 중의 이러한 낮은 가로 변위와 고장 시의 수동적 복원은 특히 높은 운송 수용력을 가진 폭이 넓은 차체를 이로운 방식으로 건설하는 것을 허락한다.
여기서 능동적인 해결책의 모든 기능, 그러므로 옆바람에 대한 민감성의 감소, 롤링에 대한 안락함의 향상 및 진동에 대한 안락함의 향상이 제어 유닛에서 상응하도록 구성된 겹쳐진 제어 알고리즘에 의해 달성될 수 있다. 다시 말해서 이것은 기능들의 조합에 대하여 높은 수준 그리고/또는 매우 조밀한 구성을 달성하도록 허락하고, 이것은 특히 제한적인 공간에 있어서 현대의 구동 장치에 어떤 경우에도 이용할 수 있어 특히 유리한 점이다.
또한 이 시점에서 언급할 것은 경우에 따라 제2 롤링 보상 장치는 제1 롤링 보상 장치와 다른 구성으로 이루어질 수 있다는 것이다. 그러나 특히 제1 롤링 보상 장치와 제2 롤링 보상 장치는 대체로 동일한 구성으로 이루어지고 이것으로 제1 롤링 보상 장치의 특징, 기능 및 이점들에 관련하는 다음의 사항들은 제2 롤링 보상 장치에도 관련하여 동등하게 적용될 수 있다.
이에 관련하여 경우마다 롤링 보상 장치의 구성과 결합에 따라서는, 제2 가로 변위 컴포넌트가 제2 주파수 범위의 제1 롤링 각 컴포넌트에 겹쳐진 제1 롤링 보상 장치의 (정역학의) 운동학적인 요소에 상응하는 제2 롤링 각 컴포넌트와 필연적으로 연관지어질 필요가 없다. 이것은 일례로 제1 롤링 보상 장치와 제1 구동 장치 그리고/또는 차체의 비교적 부드럽고 신축성 있는 결합과 함께 제2 주파수 범위의 관성력의 결과로, 일정 제한 내에서 롤링 보상 장치의 운동학적인 요소에 의해 명시된 롤링 운동으로부터 차체의 가로 주행의 운동학적인 감결합이 (느리고 준정적인 주행에 대해) 일어나기 때문이다. 그러므로 롤링 보상 장치와 구동 장치의 결합이 더 강경할수록 롤링 보상 장치의 내재하는 구성이 더 견고하고 감결합이 덜 발생한다. 그러므로 내재적으로 견고한 롤링 보상 장치에 대한 견고한 결합을 포함하는 구성에서는, 제1 롤링 각 컴포넌트는 제2 주파수 범위에서 궁극적으로 제2 롤링 각 컴포넌트에 의해 겹쳐진다.
발명의 더욱 바람직한 변형례에서는, 제1 롤링 보상 장치는 롤링에 대한 안락함을 향상시키기 위해서 차체의 제1 가로 변위의 제1 가로 변위 컴포넌트의 영향을 받는 제1 주파수 범위에서 차체에 현재 주행하는 철로의 곡선에 상응하는 제1 롤링 각의 제1 롤링 각 컴포넌트를 도입하도록 구성된다. 또한 제1 롤링 보상 장치는 진동에 대한 안락함을 향상시키기 위해서 제2 주파수 범위에서 차체에 제1 가로 변위 컴포넌트에 겹쳐진 제2 가로 변위 컴포넌트를 도입하고 여기서 제2 주파수 범위는 최소한 부분적으로, 특별하기로는 전적으로 제1 주파수 범위 위에 속한다.
따라서 제1 롤링 보상 장치는 오직 제2 주파수 범위에서만 작동하도록, 따라서 제2 가로 변위 컴포넌트만, 또는 경우에 따라 제2 롤링 각 컴포넌트를 능동적으로 설정하도록 구성될 수 있는 반면에 제1 롤링 각 컴포넌트의 설정은 곡선로 주행 중에 차체에 작용하는 가로 가속도 또는 원심력의 결과로서 순전히 수동적으로 실행될 수 있다. 그러나 마찬가지로 두 주파수 범위에서 롤링 각과 가로 변위의 능동적인 설정을 경우에 따라 원심력에 의해 지탱되는 각 롤링 보상 장치로 인해 최소한 부분적으로 실행할 수 있다. 마지막으로 롤링 각 또는 가로 변위의 설정은 제1 롤링 보상 장치에 의해 전적으로 능동적으로 실행할 수 있다. 이것은 롤링 축 또는 차체의 일시적 회전 중심이 차체의 무게 중심에, 또는 근접한 위치에 자리하여 원심력이 각각 롤링 운동과 가로 변위의 발생에 대해 어떠한 원인 제공도 하지 않는 (또는 적어도 무의미하게) 경우다.
제1 롤링 보상 장치는 기본적으로 어떤 방식으로든 구성될 수 있다. 제1 롤링 보상 장치는 제어 장치에 의해 제어되는 적어도 하나의 액츄에이터 유닛을 포함하는 액츄에이터 장치로 바람직하게 구성되고, 이것의 작동력(actuator force)은 차체에 롤링 각 또는 가로 변위를 설정하기 위한 완력의 적어도 일부분을 제공한다. 제1 주파수 범위에서 롤링 각 또는 가로 변위의 최소한 능동적인 설정으로, 액츄에이터 장치는 특히 각각 제1 롤링 각 컴포넌트와 제1 가로 변위 컴포넌트를 대체로 발생시키기 위해 제1 주파수 범위에서 제1 롤링 각 컴포넌트의 발생에 적어도 주요한 영향력을 미치도록 구성된다.
제1 주파수 범위는 현재 주행 속도와 주행하는 철로의 현재 곡선에 상응하는 준정적 롤링 운동이 발생하는 주파수 범위인 것이 바람직하다. 이 주파수 범위는 철로 네트워크 그리고/또는 차량 운전자의 요구 사항에 따라 변경될 수 있다 (일례로 지역 운행 또는 장거리 운행, 특히 고속 운행을 위한 운송 수단의 사용에 따라서). 제1 주파수 범위는 0 Hz 내지 2 Hz인 것이 바람직하다. 이것은 제2 주파수 범위의 대역폭에 동일하게 적용되며, 물론 여기서 차량 운행 시에 예상되는 역학적 동요에 맞춰진 것이고 (주기적인 경우일 수 있지만 대체로 단수적이거나 통계상 분산되어 있는) 이것은 승객들에 의해 주목되며 성가시게 인지될 수 있다. 그러므로 제2 주파수 범위는 0.5 Hz 내지 15 Hz인 것이 바람직하고, 가급적이면 1.0 Hz 내지 6.0 Hz로 한다.
기본적으로 롤링 각과 가로 방향 변위의 능동적인 설정은 (최소한 제2 주파수 범위 내에서), 철로에서 곡선로를 주행할 때에만 독단적으로 롤링 보상 장치를 통해서 실행될 수 있고 그러므로 제1 롤링 보상 장치는 이러한 운행 상황에서만 작동한다. 그러나 롤링 보상 장치는 직선 경로에서도 작동하여 이러한 운행 상황에서 진동에 대한 안락함이 이로운 방식으로 보장되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 차량의 바람직한 변형례에서는, 중립 위치에 관련하여 차체의 가로 변위(따라서 차량 가로 방향 내의 굴절)에 대한 제한이 롤링 보상 장치에 의해 실행된다. 차량이 직선과 대등한 철로에서 정지 상태일 때 취해지는 차체의 위치에 의해 중립 위치가 정의된다. 이것으로 기차 운전자에 의해 명시된 게이지 프로필에 맞춰진 높은 운송 수용력을 가진 특히 폭이 넓은 차량 제조가 유리한 방식으로 가능하다. 가로 변위는 롤링 보상 장치의 어떤 적합한 부품에 의해 제한될 수도 있다. 롤링 보상 장치의 액츄에이터 장치가 가로 변위의 제한을 제공하는 것이 바람직하며, 이것으로 특히 조밀하고 공간 절약을 위한 구성이 가능하다.
언급되었듯이, 가로 방향 변위에 대한 제한은 차량 운전자에 의해 명시된 게이지 프로필에 맞춰질 수 있다. 롤링 보상 장치, 특히 롤링 보상 장치의 액츄에이터 장치는 곡선로 주행 중에 차량 가로 방향 내에서 곡선의 외부를 향하여 발생하는 제1 가로 변위의 최댓값이 중립 위치로부터 80 mm 내지 150 mm, 바람직하기로는 100 mm 내지 120 mm로 제한되면 특히 유리한 구성이 결과한다. 반면에 명시된 게이지 프로필을 준수함에 있어서, 특히 차체 아래를 중심으로 (차량의 세로 방향으로) 배치된 구동 장치를 구비한 차량의 가로 변위를 제한하는 것이 중요하고, 특히 차체의 단면에 배치된 구동 장치를 구비한 차량은 곡선 내부를 향한 가로 변위에 상응하는 제한에 관련한다. 그러므로 추가로 또는 선택적으로, 차량이 가로 방향으로 곡선로 주행 중에 곡선의 내부를 향하여 발생하는 제2 가로 변위 최댓값이 중립 위치로부터 0 mm 내지 40 mm, 바람직하기로는 20 mm로 제한되는 것이 바람직하다. 또한 자명한 것은, 일정한 발명의 변형례에서 곡선로 주행 중에 곡선 내부를 향하여 발생하는 차체의 제2 가로 변위의 최댓값이 중립 위치로부터 영하의 수치, 일례로 -20 mm로 제공될 수도 있는 것이다. 그러므로 이 경우, 일례로 특히 폭이 넓은 차량의 본체에 따라 명시된 게이지 프로필을 준수하기 위하여 차체는 곡선 내부에서 외부로 변위 된다.
이미 언급되었듯이, 가로 변위의 제한은 제1 롤링 보상 장치의 액츄에이터 장치에 의해 실행되는 것이 바람직하다. 여기서 차체의 롤링 운동을 위해서는, 적어도 하나의 엔드 스톱(end stop)을 정의하기 위해 액츄에이터 장치는 엔드 스톱 장치로서 작용할 수 있도록 바람직하게 제공된다. 이것을 위해, 액츄에이터 장치의 구성에 의해 정의되는 엔드 스톱(예를 들어 간단한 기계 단락 장치)이 제공될 수 있다. 액츄에이터 장치는 가급적 다양한 방식으로 발생하는 차체의 롤링 운동을 위해서 적어도 하나의 엔드 스톱의 위치를 정의하도록 구성된다. 다시 말해서, 액츄에이터 장치를 능동적으로 저지하며 (일례로 액츄에이터 장치에 상응하는 에너지를 제공하여) 그리고/또는 액츄에이터 장치를 수동적으로 저지하는(일례로 액츄에이터 장치를 비활성화하는 자가 저지 설계)것에 의해 엔드 스톱이 액츄에이터 장치 조절 경로의 어떤 위치에서든지 자유롭게 정의될 수 있다.
제1 롤링 보상 장치의 액츄에이터 장치는 기본적으로 어떠한 적합한 방식으로든 구성되도록 한다. 가급적이면 액츄에이터 장치가 정지한 상태에서 차체의 롤링 운동에 대하여 오직 약간의 저항, 특별하게는 대체로 조금의 저항도 없이 제공되는 것이 바람직하다. 결과적으로 액츄에이터 장치는 자발적으로 저지하도록 하지 않는 것이 바람직하며 그중에서도 액츄에이터 장치가 고장 났을 때에 차체를 중립 위치로 복원하는 것이 보장되어야 한다.
본 발명에 따른 차량의 양호한 변형례에서, 제1 롤링 보상 장치는 제1 롤링 보상 장치의 활성 부품의 고장에도 명시된 게이지 프로필에 준수하여 비상 운행할 수 있도록 구성되고 경우에 따라 (특히 롤링 그리고/또는 진동에 대한 안락함에 관련하여) 승차감의 특성들이 저하된다.
그러므로 제1 롤링 보상 장치의 액츄에이터 장치가 작동하지 않을 때, 스프링 장치는 롤링 축에 대하여 차체에 복원(restoring) 모멘트를 가하게 되고 여기서 액츄에이터 장치의 고장 시에, 철로 경사의 허용 최댓값이 적용된 복원 모멘트는 차체의 공칭 로딩(loading)을 받는 정지된 차량의 차체의 가로 변위에 의해 측정되고 이 변위는 중립 위치로부터 10 mm 내지 40 mm 이고, 바람직하게는 20 mm 이하로 구성된다. 다시 말해서, 스프링 장치(특히 차량 가로 방향에 대한 강도)는 어떠한 이유(일례로 차량 또는 철로의 손상에 의해)에서든지 차량이 적합하지 않은 위치에서 정지할 때에 그 전과 마찬가지로 명시된 게이지 프로필에 준수하도록 구성되는 것이 바람직하다.
더하여서 또는 선택적으로, 액츄에이터 장치가 고장 시에 차량의 가로 축 방향으로 작용하는 차량의 가로 가속도의 허용 최댓값이 적용된 복원 모멘트는 차체의 공칭 로딩(loading)에서 정지된 차량의 차체의 가로 변위에 의해 측정되고 이 변위는 중립 위치로부터 40 mm 내지 80 mm 이며, 바람직하게는 60 mm 이하로 구성된다. 다시 말해서, 스프링 장치(특히 차량 가로 방향에 대한 강도)는 정상 속도로 운행할 때, 액츄에이터 장치의 고장에 있어서 명시된 게이지 프로필에 준수하여 차량이 비상 운행할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
각각의 구동 장치에 있는 차체의 지지대의 강도는, 특히 차량의 가로 방향에서 작용하는 가로 강도는, 가로 변위의 기능으로서 어떤 적합한 특성들을 가질 수 있다. 따라서 일례로, 1차적인 또는 일정하게 점진적인 강도의 반응은 가로 변위의 함수로서 제공 가능하다. 그러나 중립 위치로부터 발생하는 차체의 초기 가로 변위가 비교적 높은 저항을 받도록 체감적인 반응이 제공되고, 이 저항은 변위가 증가함에 따라 감소한다. 이것은 곡선로 주행 시에 제2 주파수 범위 내의 제2 롤링 각의 역학적 설정에 있어서 유리하지만, 롤링 보상 장치는 제2 주파수 범위의 이러한 역학적 변위를 위해서 낮은 완력을 발생시킬 수 있어야 하므로 이것은 유리하게 적용된다.
그러므로 스프링 장치는 복원 특성선(characteristic line)을 정의하며, 여기서 복원 특성선은 롤링 각의 굴절에서 복원 모멘트의 의존성을 나타내고 복원 특성선은 체감적인 반응을 보인다. 여기서 복원 특성선의 반응은 기본적으로 본 적용에 어떠한 방식으로든 적합하게 조정될 수 있다. 제1 롤링 각의 범위와 제1 가로 변위의 범위에서 복원 특성선은 제1 경사를 가지고, 제1 롤링 각의 범위보다 높은 롤링 각의 범위와 제1 가로 변위의 범위보다 높은 가로 변위의 범위에서 복원 특성선은 제2 경사를 가지며, 여기서 제2 경사와 제1 경사의 비율은 특히 0 내지 1이고 바람직하게는 0 내지 0.5의 범위로 구성된다. 두 롤링 각의 범위와 가로 변위의 범위는 어떠한 방식으로든 적합하게 선택될 수 있다. 제1 가로 변위의 범위는 0 mm 내지 60 mm, 바람직하게는 0 mm 내지 40 mm이고, 제2 가로 변위의 범위는 특히 20 mm 내지 120 mm, 바람직하게는 40 mm 내지 100 mm이다. 롤링 각의 범위는, 주어진 운동학적 함수로서 가로 변위의 범위에 상응한다.
여기서 스프링 장치의 특성의 설정은 대부분 가로 변위를 위한 것이고, 작용 부품들의 고장 시에도 계속 유지되어야 하는 것이 자명하다. 제1 경사는 여기서 원칙적으로 작용 부품들의 고장 시에 잔여 가로 변위를 정의하는 반면에 제2 경사는 더 큰 변위를 위한 액츄에이터의 완력을 정의하고, 큰 변위의 경우 이러한 액츄에이터의 완력들은 가능한 낮게 유지되도록 선택된다. 제2 경사는 그러므로 0의 수치에 가능한 가깝게 유지되는 것이 바람직하다. 제2 경사의 영하의 수치들도 가능하거나 제공될 수 있다.
차체가 중립 위치로 복원되는 것을 달성하기 위하여, 구동 장치의 차체를 위한 지지대는 어떤 적합한 강도를 가질 수 있다. 여기서 가로 변위에 대체로 독립적인 강도가 제공될 수 있다. 그러나 중립 위치로부터 차량 가로축 방향의 차체의 가로 변위에 의존적인 차량 세로축의 방향에서 각각의 스프링 장치는 가로 변위를 가지고 이것으로 큰 변위가 발생하는 부분에서 중립 위치 인근의 변위를 위한 다른 강도(일례로 더 높은 강도)가 두드러진다. 이것으로 곡선로 주행 시에 제2 롤링 각도의 역학적 설정에 있어서 이점들이 달성된다.
각각의 스프링 장치는 제1 가로 변위의 범위에서는 제1 가로 강도를 가지는 반면에 제1 가로 변위의 범위보다 높은 제2 가로 변위의 범위에서는 제1 가로 강도보다 낮은 제2 가로 강도를 가지는 것이 바람직하다. 여기서 가로 강도는 각각의 가로 변위의 범위 내에서 변동할 수 있다. 또한, 가로 변위에 따른 가로 강도의 반응은 기본적으로 현재 적용에 맞춰 적합한 방식으로 조정될 수 있다.
제1 가로 강도는 100 N/mm 내지 800 N/mm, 더욱 바람직하기로는 300 N/mm 내지 500 N/mm의 범위에 속하는 반면에 제2 가로 강도는 바람직하게는 0 N/mm 내지 300 N/mm, 더욱 바람직하게는 0 N/mm 내지 100 N/mm의 범위에 속한다. 두 가로 변위의 범위는 마찬가지로 각각의 적용에 따라 맞춰진 어떤 적합한 방식으로 선택될 수 있다. 제1 가로 변위의 범위는 0 mm 내지 60 mm, 바람직하게는 0 mm 내지 40 mm의 범위에 속하는 반면에 제2 가로 변위의 범위는 20 mm 내지 120 mm, 더욱 바람직하게는 40 mm 내지 100 mm에 속한다. 이것으로 가능한 낮은 에너지 사용을 하는 차체의 가로 변위의 최댓값에 대한 제한에 관하여, 특히 좋은 구성이 달성될 수 있다.
롤링 보상 장치의 하나 이상의 작용 부품들의 부재 시에, 이미 상기에 설명된 차량의 이로운 반응은 스프링 장치의 상응하는 구성, 특히 이것의 가로 강도에 의해 바람직하게 달성될 수 있다.
그러므로 차량의 이러한 비상 운행에서 바람직한 반응을 위하여, 차량의 가로축 방향의 각 스프링 장치는 가로 강도를 가지고 여기서 스프링 장치의 가로 강도는 차량 가로축 방향에서 작동하는 차량의 가로 가속도의 허용 최댓값으로 곡선로 주행 시에 롤링 보상 장치의 액츄에이터 장치가 정지할 경우, 차량 가로축의 곡선 외부를 향해 발생하는 차체의 제1 가로 변위의 최댓값은 중립 위치로부터 40 mm 내지 120 mm, 바람직하게는 60 mm 내지 80 mm에 속하도록 제한된다. 또한 그렇지 않다면, 차량 가로축의 곡선 내부를 향해 발생하는 차체의 제2 가로 변위의 최댓값은 중립 위치로부터 0 mm 내지 60 mm, 가급적 20 mm 내지 40 mm에 속하도록 제한된다. 롤링 각의 범위는 주어진 운동학적 함수로서 상기 가로 변위의 범위에 상응한다.
뿐만 아니라, 추가로 또는 선택적으로, (정지된 차량의 호의적인 반응에 관하여) 각 스프링 장치의 가로 강도는 롤링 보상 장치의 액츄에이터 장치가 정지할 경우, 철로 경사의 허용 최댓값으로 주행 시 공칭 로딩에 의해 발생하는 차체의 가로 변위(그리고 따라서 상응하는 롤링 각도의 굴절)가 중립 위치로부터 10 mm 내지 40 mm 이하, 바람직하게는 20 mm 이하가 되도록 규모가 정해진다.
롤링 보상 장치의 작용 부품들은 기본적으로 어떤 방식으로든 구성될 수 있다. 바람직하기로는, (이미 거론되었듯이) 적어도 하나의 액츄에이터 장치가 제공되고 이것은 차체와 구동 장치 사이에 결합하며 제2 주파수 범위에서 롤링 각의 설정을 실행한다. 이것의 특히 간편하고 견고한 구성으로 인해, 일차적 액츄에이터의 이용에 바람직하고, 가로 변위의 설정의 역학적 필요 조건과 제2 주파수 범위에서의 롤링 각도를 만족할만한 결과로 달성하기 위하여 주행과 액츄에이터 완력은 적절한 방식으로 제한된다.
특히 유리한 역학적 특성들로 구성된 본 발명에 따른 차량의 변형례에서는, 롤링 보상 장치는 제1 주파수 범위에서 각 롤링 보상 장치의 액츄에이터 장치가 중립 위치로부터 60 mm 내지 110 mm, 바람직하게는 70 mm 내지 85 mm의 최대 변위를 가지는 반면에 추가로 또는 선택적으로 제2 주파수 범위에서 각 롤링 보상 장치의 액츄에이터 장치가 시작 지점으로부터 10 mm 내지 30 mm, 바람직하게는 10 mm 내지 20 mm의 최대 변위를 가지도록 구성된다. 더욱이, 액츄에이터의 최대 작동력에 관하여, 제2 주파수 범위에서 액츄에이터 장치는 10 kN 내지 20 kN, 바람직하게는 15 kN 내지 30 kN의 최대 작동력을 가하는 반면에 제2 주파수 범위에서는 5 kN 내지 35 kN, 바람직하게는 5 kN 내지 20 kN의 최대 작동력을 가한다.
본 발명에 따른 양호한 실시예에서는, 차량 높이 축 방향의 차체 무게 중심과 롤링 축 사이의 거리(차체의 중립 위치에서)는 각각의 적용에 따라서 조정된다. 따라서 원칙적으로, 차체의 무게 중심은 경로 위로 제1 높이(H1)를 가지는 반면에(보편적으로 철로 SOK의 윗면 위로) 차량의 높이 축 방향의 중립 위치의 롤링 축은 철로 위로 제2 높이(H2)를 가진다. 제2 높이와 제1 높이 사이의 거리(H2에서 H1까지)와 제1 높이(H1)의 비율은 최대 2.2, 바람직하게는 최댓값이 1.3, 더욱 바람직하게는 0.8 내지 1.3이 되도록 한다. 제2 높이와 제1 높이 사이의 거리(H2-H1)는 특히 1.5m 내지 4.5m 사이, 바람직하게는 1.8m가 되도록 한다. 이것은 높은 운송 수용력을 가지는 넓은 차체의 설계와 이미 상기 언급된 가로 변위의 제한에 관련하여 특히 바람직하다.
각각의 롤링 보상 장치는 기본적으로 두 주파수 범위에서 차체의 롤링 각을 설정하기 위하여 어떠한 적합한 방식으로든 구성될 수 있다. 이것을 위하여 발명에 따른 차량의 특히 간편한 설계에서, 각각의 롤링 보상 장치는 직선 경로에서 주행할 때에 롤링 축을 중심으로 하는 차체의 롤링 움직임에 반작용하도록 구성되고 스프링 장치에 운동학적으로 병렬로 배치된 롤링 지탱 장치로 구성된다. 이러한 롤링 지탱 장치는 충분히 공지되어 있으며 더 이상의 자세한 설명은 여기서 제공되지 않는다. 특히 이것은 다른 작동 원리에 기준 할 수도 있다. 따라서 기계적 작동 원리에 기준 할 수도 있다. 하지만 유체 공학적(일례로 수력의)인 해결 방법, 전기 기계 또는 이러한 작동 원리의 어떤 조합도 가능하다.
특히 간편한 구성의 변형례에서, 롤링 지탱 장치는 두개의 로드(rod)를 포함하며, 그 중 하나는 한 단부에서 차체에 연계되는 방식으로 결합되고 시초에 이미 설명되었듯이 다른 하나는 다른 단부에서 구동 장치에 의해 지탱되는 토션 요소의 대립하는 단부에 연계되는 방식으로 결합된다.
추가로 또는 선택적으로, 각각의 롤링 보상 장치는 또한 스프링 장치에 운동학적으로 직렬로 배치된 유인 장치로 구성될 수 있다. 유인 장치는 차체와 구동 장치 사이에 배치된 유인 요소로 구성되고 차체가 기울어질 때에 구동 장치 또는 차체에 관하여 유인 요소의 주행을 정의하도록 설계된다. 유인 장치는 설명대로 유인하기 위해서 어떤 적합한 구성을 취할 수 있다. 따라서 일례로 이것은 유인 경로(guideway)에서 유인 요소의 슬라이딩(sliding) 그리고/또는 기울어짐을 포함하도록 구성된다.
본 발명의 차량의 특히 간편하고 견고한 변형례에서 유인 장치는 특히 적어도 하나의 다층 스프링으로 구성된다. 다층 스프링은 간편한 고무 다층 스프링으로 만들어질 수 있고, 이것의 층은 차량 높이 축과 가로 축에 대하여 경사지도록 배치되어 차체의 롤링 축을 정의하도록 구성된다.
여기서 주목할 점은, 차체의 롤링 축을 정의하기 위해서 다층 스프링 장치로 구성된 각각의 롤링 보상 장치의 구성은 특히 제1 주파수 범위와 제2 주파수 범위에서 롤링 각의 상기 설명된 설정에 독립적인, 개별적으로 특허를 받을 수 있는 독창적인 방안이 포함되어야 하는 것이다.
본 발명은 구동 장치의 차체 지지대의 어떤 설계와도 연계되어 이용될 수 있다. 따라서 일례로 차륜 유닛에서 차체를 직접적으로 지탱하는 단일 단계의 서스펜션에 관련하여 이용될 수 있다. 특히 유리하게는 이중 단계 서스펜션의 구성에 관련하여 이용될 수 있다. 상응하는 구동 장치는 적어도 하나의 구동 장치 틀과 적어도 하나의 차륜 유닛으로 구성되는 반면에 스프링 장치는 초기 서스펜션과 제2 서스펜션을 포함한다. 구동 장치 틀은 차륜 유닛에서 이 초기 서스펜션을 통해 지탱되는 반면에 차체는 제2 서스펜션을 통해 지탱되고 특히 구동 장치 틀에서 공압 서스펜션으로 구성된다. 롤링 보상 장치는 구동 장치 틀과 차체 사이에서 제2 서스펜션에 운동학적으로 병렬로 바람직하게 배치된다. 이것은 보편적으로 사용되는 대다수의 차량에 통합되도록 허락한다.
각 스프링 장치의 강도, 특히 그것의 가로 강도는 경우에 따라 전적으로 초기 서스펜션과 제2 서스펜션에 의해 결정될 수 있다. 특히, 스프링 장치는 각각의 적용에 따라 스프링 장치의 가로 강도를 유리한 방식으로 최적화 또는 조정하는 가로 스프링 장치로 구성된다. 이것은 가로 강도의 간단한 최적화에도 스프링 장치의 설계를 상당히 단순화한다. 가로 스프링 장치의 한쪽 단부는 구동 장치 틀에 결합되고 다른 한쪽 단부는 차체에 결합되게 할 수 있다. 추가로 또는 선택적으로, 가로 스프링 장치는 또한 그 한쪽 단부가 구동 장치 틀 또는 차체에 결합되고 다른 한쪽 단부가 롤링 보상 장치에 결합되게 할 수 있다.
각각의 가로 스프링 장치는 차량 가로 축 방향에서 스프링 장치의 강도를 증가시키도록 구성되는 것이 바람직하다. 여기서 이것은 각각의 적용에 따라 맞춰진 어떤 특성들을 가질 수 있다. 가로 스프링 장치는 스프링 장치의 전반적인 체감 강도의 특성을 달성하기 위하여 체감적인 강도의 특성이 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 차량의 양호한 실시예에 있어서, 각각의 스프링 장치는 스프링 장치의 지탱 부품들에 결함이 있을 시에도 차량이 비상 운행할 수 있도록 구동 장치의 중심으로 배치된 비상 스프링 장치를 포함한다. 비상 스프링 장치는 롤링 보상 장치의 보상 효과를 지지하도록 구성되는 것이 바람직하다. 이것을 위해서, 비상 스프링 장치는 보상 운동을 따르는 슬라이딩 또는 롤링 유인 요소로 구성될 수 있다.
본 발명은 또한 운송 수단, 특히 기차에서 차량의 세로축에 평행인 롤링 축에 대하여 차체에 롤링 각을 설정하는 방법에도 관련하며, 차체의 제1 롤링각 그리고/또는 제1 가로 변위는 제1 구동 장치에 관련하여 설정되고 차체의 제2 롤링 각 그리고/또는 제2 가로 변위는 차량의 세로축 방향으로 제1 구동 장치의 거리에 설치되는 제2 구동 장치에 관련하여 설정된다. 차체는 제1 롤링 보상 장치를 통해 제1 구동 장치에 연계되고 동시에 차체는 제2 롤링 보상 장치를 통해 제2 구동 장치에 연계된다. 제1 롤링 보상 장치와 제2 롤링 보상 장치는 회전주행 중에 차량의 세로축에 평행인 롤링 축을 중심으로 해서 곡선로의 외부를 향한 차체의 롤링 운동에 반작용한다. 제1 롤링 각 그리고/또는 제2 롤링 각은 차량 세로축을 중심으로 하는 차체의 토션 하중이 반작용되는 방식으로 함께 연계되어 설정된다. 추가로 또는 선택적으로, 제1 가로 변위 그리고/또는 제2 가로 변위는 차량의 세로축을 중심으로 하는 차체의 토션 하중이 반작용되는 방식으로 함께 연계되어 설정된다. 이것으로 상기에 설명된 본 발명에 따른 차량의 변형례들과 이점들이 달성되어 현재 문맥에서 상기 서술된 사항들에 참조될 수 있다.
발명의 양호한 실시예들은 종속되는 청구항목들 또는 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 다음과 같이 설명하는 것으로 명확해진다.
도 1은 중립 위치에 있는 발명에 따른 차량의 선호되는 실시예의 개략적인 단면도(도 3의 선I-I에 따른 단면도)이다.
도 2는 도 1의 차량이 곡선로를 주행할 때의 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 1의 차량의 개략적인 단면도이다.
도 4는 도 1의 차량 부분의 개략적인 투시도이다.
도 5는 도 1의 차량의 스프링 장치의 가로 완력에 대한 변위 특성을 도시한다.
도 6은 중립 위치에서 발명에 따른 차량의 선호되는 다른 실시예의 개략적인 투시도이다.
도 7은 중립 위치에서 발명에 따른 차량의 선호되는 다른 실시예의 개략적인 투시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 차량의 또 다른 양호한 실시예의 일부분의 개략적인 도면이다.
다음에서는 도 1 내지 도 5를 참조하여 발명에 따른 차량의 제1 실시예를 차량의 세로축(101.1)을 가지는 형태의 기차(101)를 기준으로 설명한다.
도 1은 차량 세로축(101.1)에 수직인 평면에서 차량(101)의 개략적인 단면도를 도시한다. 차량(101)은 제1 보기(104)의 형태로 구동 장치에서 제1 스프링 장치(103)에 의해 지탱되는 제1 단부의 면적과 제2 보기(114)의 형태로 제2 구동 장치에서 제2 스프링 장치에 의해 지탱되는 제2 단부의 면적을 포함하는 차체로 구성된다. 제1 보기(104)와 제2 보기(114)는 동일한 구성으로 이루어지고, 그리하여 다음에서는 주로 제1 보기(104)의 특성들을 다룬다. 제1 스프링 장치(103)와 제2 스프링 장치(113)에도 동일하게 적용된다. 그러나 본 발명은 다른 구동 장치의 구성들이 이용되는 다른 배열과 함께 사용될 수 있는 것이 자명하다.
이하 설명되는 사항들의 수월한 이해를 위해서, 도면에는 (보기(104 또는 114)의 차륜 접촉 면에 의해 결정되는) 차량 좌표계 xf,yf,zf 가 표시되고, xf 좌표는 기차(101)의 세로 방향을, yf 좌표는 기차(101)의 가로 방향을, 그리고 zf 좌표는 차량(101)의 수직 방향을 나타낸다. 추가로 (중력(G) 방향에 의해 결정되는) 절대 좌표계 x,y,z와 (차체(102)에 의해 결정되는) 승객 기준 좌표계 xp,yp,zp가 정의된다.
보기(104)는 차륜 셋(104.1) 형태의 두 개의 차륜 유닛으로 구성되며 이것은 각각 제1 스프링 장치(103)의 초기 서스펜션(103.1)을 통하여 보기 틀(104.2)을 지탱한다. 차체(102)는 다시 제2 서스펜션(103.2)을 통하여 보기 틀(104.2)에서 지탱된다. 초기 서스펜션(103.1)과 제2 서스펜션(103.2)은 나선형 스프링으로서 도 1에 간략한 형태로 도시된다. 그러나 초기 서스펜션(103.1) 또는 제2 서스펜션(103.2)은 어떤 적합한 스프링 장치일 수 있다. 특히, 제2 서스펜션(103.2)은 충분히 공지된 공압 서스펜션 또는 그와 유사한 것이 바람직하다.
차량(101)은 또한 제1 보기(104)의 면적에서 제1 롤링 보상 장치(105)를, 제2 보기(114)의 면적에서 제2 롤링 보상 장치를 포함한다. 또다시, 제1 롤링 보상 장치(105)와 제2 롤링 보상 장치(115)는 동일한 구성으로 이루어지고, 그리하여 다음에서는 주로 제1 롤링 보상 장치(105)의 특성들을 다룬다. 제1 롤링 보상 장치는 아래에 더 자세히 설명된 방식으로 보기 틀(104.2)과 차체(102) 사이에서 제2 서스펜션(103.2)에 운동학적으로 평행하게 작용한다.
특히 도 1에서 추론될 수 있듯이, 제1 롤링 보상 장치(105)는 충분히 공지된 롤링 지지대(106)로 구성되고 이것의 한쪽 부분은 보기 틀(104.2)에 연계되고 다른 한쪽은 차체(102)에 연계된다. 도 4는 이 롤링 지지대(106)의 의 투시도이다. 도 1과 도 4에서 추론될 수 있듯이, 롤링 지지대(105)는 제1 레버(106.1) 형태의 토션 암과 제2 레버(106.2) 형태의 토션 암으로 구성된다. 두 레버(106.1, 106.2)는 차량(101)의 수직 중심 평면(평면 xf,zf)의 양측에 배치되고 각각의 경우 롤링 지지대(106)의 토션 샤프트(106.3)의 단부에서 발생하는 회전에 반대하여 고정된다. 토션 샤프트(106.3)는 차량의 가로 방향(yf 방향) 내에서 확장되고 베어링 블록(106.4)에서 회전 가능하도록 지탱되며, 이것의 부품은 보기 틀(104.2)에 견고히 부착된다. 제1 로드(106.5)는 연계되는 방식으로 제1 레버(106.1)의 자유 단부에 부착되는 반면에 제2 로드(106.6)는 연계되는 방식으로 제2 레버(106.2)의 자유 단부에 부착된다. 이러한 두 로드(106.5, 106.6)에 의해 롤링 지지대(106)는 연계되는 방식으로 차체(102)와 결합한다.
도 1과 도 4에서는 비틀림이 없는 직선 경로(108)에서의 주행으로부터 발생하는 차량(101)이 중립 위치에 있는 상태를 도시한다. 이 중립 위치에서, 두 로드(106.5, 106.6)는 도 1의 도면(평면 yf,zf) 내에서 유효하며 본 실시예에서는 차량의 높이 축(zf축)은 상단부(차체(102)에 연계되는 방식으로 결합된)가 차량의 중심을 향해 배치되도록 경사지게 하고 이것의 세로축은 차량의 세로 중심 평면(평면 xf,zf)에 위치하는 한 지점(MP)에서 교차한다. 차량 세로축(101.1)에 평행하고 (중립 위치에서) 교차점(MP)를 관통하는 롤링 축은 로드(106.5, 106.6)에 의해서 충분히 공지된 방식으로 정의된다. 즉 로드(106.5, 106.6)의 세로축의 교차점(MP)은 롤링 축을 중심으로 하는 차체(102)의 롤링 운동의 일시적 회전 중심이 되는 것으로 여겨진다.
롤링 지지대(106)는 충분히 공지된 방식으로 차량의 양측에서 제2 서스펜션(103.2)에 의한 동시 발생 딥(dip)을 허락함과 동시에 롤링 축 또는 일시적 회전 중심(MP)에 대한 완전한 롤링 운동을 방지한다. 또한, 특히 도 2에서 추론될 수 있듯이, 로드(106.5, 106.6)의 경사로 인하여 롤링 축 또는 일시적 회전 중심(MP)에 대한 롤링 운동과 결합된 롤링 지지대(106)의 운동학적 요소와 차량 세로축(yf축) 방향의 가로 주행이 미리 정의된다. 여기서 중립 위치로부터 차체(102)의 변위가 발생할 때, 로드(106.5, 106.6)에 의해 정의된 운동학적 특성들에 의해 교차점(MP), 따라서 롤링 축은 원칙적으로 유사한 측면 주행을 받는다.
도 2는 경사진 철로에서 곡선로를 주행하는 차량(101)을 도시한다. 도 2에서 추론할 수 있듯이, 차체(102)의 무게 중심(SP) 위에 작용하는 원심력(Fy)(차량 가로축의 우세한 가속도로 인하여)은 보기 틀(104.2)이 곡선 외부를 향하여 기울어지도록 하고 이것은 곡선 외부의 초기 서스펜션(103.1)의 더 큰 딥으로부터 발생한다.
또한 도 2에서 추론될 수 있듯이, 제2 서스펜션(103.2)의 면적에 있는 차량(101)의 곡선로 주행 중에 작용하는 롤링 지지대(106)의 설명된 실시예는, 곡선 외부에서 제2 서스펜션(103.2)의 더 큰 딥으로 인해서 원심력이 차체(102)의 무게 중심(SP)에 영향을 주기 때문에(초기 서스펜션(103.1)에 의한 균일하지 않은 서스펜션과 비슷하다) 롤링 지지대(106)의 부재 시에 곡선 외부를 향한 차체(102)의 롤링 운동에 반작용하는(직선, 수평 철로에서 점선(102.1)에 의해 표기된 중립 위치에 관하여) 보상 운동을 포함한다.
그 중에서도, 롤링 지지대(106)의 운동학적 특성들에 의해 정의되는 이 보상 운동으로 인하여, 지구-고정된 참조 시스템에서 현재 작용하는 가로 가속도(ay) 또는 원심력(Fy)의 일부분을 인지하여 원칙적으로 인지하게 되는 차체(102) 바닥의 방향에서는 작용하는 완력(Fzp)과 증가된 가속분(azp)이 (차체(102)에 의해 정의되는 승객에 기준한 참조 시스템에서) 성가심이나 불편함이 미약하게 인지되며 차량(101)의 승객들을 위해서 롤링에 대한 안락감이 향상된다. 승객에 고정된 참조 시스템에서 가로 방향으로 작용하는 가로 가속분(azp)과 원심력(Fy)이 승객들에 의해 인지되는 정도는 유리한 방식으로 감소한다.
승객에 고정된 참조 시스템(xp,yp,zp)에서 작용하는 가로 방향 가속도의 허용 최댓값(ayp , max)은 원칙적으로 차량(101) 운전자에 의해 명시된다. 이것을 위한 시작점은 또한 국내와 국제 표준 단위(일례로 EN12299와 같은)에 의해 제공된다.
승객에 기준한 참조 시스템 에서 작용하는 가로 가속도(ayp)는 두개의 구성요소를 포함하며, 다음 공식에 따른 제1 가속분(ayps)과 제2 가속분(aypd)을 의미한다.
ayp = ayps + aypd (1)
제1 가속분(ayps)의 현재 수치는 현재 주행 속도에서 현재 곡선로 주행의 결과인 반면에 제2 가속분(aypd)은 현재(주기적 또는 대체로 일차적인) 사건(일례로 선로 변환 또는 유사한 것과 같은 철로의 분열 부분을 통과할 때)의 결과이다.
회전의 곡선과 정상 운행 중인 차량(101)의 현재 주행 속도가 비교적 더디게 변화하기 때문에, 제1 가속분(ayps)은 준정적 요소이다. 역으로, (대개 충격의 결과로 발생하는) 제2 가속분(aypd)은 역학적 요소이다.
본 발명에 따른 현재 가로 가속도(ayp)로 인하여, 궁극적으로 차량 높이 축(zr축)으로부터 발생하는 차체(102)의 가로 변위의 최소 설정 수치(dyN , soll . min)를 결정할 수 있다. 이 수치는 허용되는 가로 변위의 최댓값(ayp , max) 이하를 유지하기 위해서는 불가피한 최저 한도의 가로 변위(따라서 상응하는 롤링 각도)이다. 차량(101)의 승객을 위한 안락함의 정도가 결정되는 것에 관하여(따라서 허용되는 가로 변위의 최댓값(ayp , max)에서 그 이하로 지켜져야 하는 범위에 관하여), 차량의 가로축(yr축) 방향 내에서 차체(102)의 가로 변위를 위한 설정값(dyW,soll)이 명시될 수 있고 차량의 현재 상태에 상응한다. 여기서 차체(102)의 가로 변위를 위한 설정값(dyW , soll)은 준정적 요소(dyWs , soll)와 역학적 요소(dyWd , soll)로 구성되고 다음과 같이 적용된다.
dyW , soll = dyWs , soll + dyWd , soll (2)
준정적 요소(dyWs , soll)는 롤링에 대한 안락함에 관하여 적절한 가로 변위(따라서 롤링 각)의 준정적 설정값이고 현재 준정적 가로 가속도(ayps)에 의해 결정된다(결과적으로 현재 주행 속도(v)와 회전의 곡선에 의존적이다). 여기서 이것은 롤링 각도의 규정을 위한 롤링 각의 적용이 설정된 최신 기술 수준에서 공지된 차량의 경우이므로 결국 가로 변위의 설정값이다.
반면에 역학적 요소(dyWd , soll)는 진동에 대한 안락함에 관하여 적절한 가로 변위(따라서 롤링 각 또한)의 역학적 설정 값이고 현재 역학적 가로 가속도(aypd)의 결과물이다(결과적으로 철로에서 주기적 또는 일차적인 교란에 의해 야기된다).
또한 중립 위치에 관련하여(도1의 점선에 의해 도시되었듯이) 차체(102)의 가로 변위(dyW)를 능동적으로 설정하기 위하여, 본 실시예에서 제1 롤링 보상 장치(105)는 액츄에이터(107.1)와 연계된 제어 장치(107.2)로 구성된 액츄에이터 장치(107)를 포함한다. 액츄에이터(107.1)의 한쪽 단부는 보기 틀(104.2)에 연계되는 방식으로 결합되고 다른 쪽 단부는 차체(102)에 연계되는 방식으로 결합된다.
본 실시예에서 액츄에이터(107.1)는 방전 액츄에이터로 설계된다. 그러나 발명의 다른 변형례에서, 액츄에이터는 어떤 적합한 원리에 따라 작동하도록 사용될 수 있다. 따라서 일례로 수력 및 공압, 전기, 전자 기계와 같은 작동 원리들이 단독적으로 또는 이것들의 조합으로 이용 가능하다.
본 실시예에서 액츄에이터(107.1)는 가해지는 작동력이 보기 틀(104.2)과 차체(102) 사이에서(중립 위치 내에서) 차량 가로 방향(yr방향)에 평행하게 작용하도록 배치된다. 그러나 발명의 다른 변형례에서는 구동 장치와 차체 사이에서 가해지는 작동력이 차량 가로 방향으로 작용하는 요소를 가진다는 전제 하에서 액츄에이터의 다른 배치도가 제공된다.
제어 장치(107.2)는 본 발명에 따라 액츄에이터(107.1)의 완력 그리고/또는 변위를 차체(102)의 제1 준정적 가로 변위 컴포넌트(dyWs)와 제2 역학적 가로 변위 컴포넌트(dyWd)가 서로 겹쳐져 차체의 전체 가로 변위(dyW)가 발생하도록 통제 또는 규제하며 다음의 공식이 적용된다.
dyW = dyWs + dyWd (3)
가로 변위(dyw)의 설정은 차체(102)의 가로 변위를 위한 설정값(dyW,soll)을 사용하는 본 발명에 따라 실행되고 공식(2)의 일례와 같이 준정적 요소(dyWs , soll)와 역학적 요소(dyWd , soll)로 구성된다.
승객을 위해서 롤링에 대한 안락함을 향상시키기 위하여, 본 실시예에서는 제1 가로 변위 컴포넌트(dyW , soll)를 위한 설정(원심력(Fy)에 의해 지지가 되는)이 0 Hz 내지 1.0 Hz 범위의 제1 주파수 범위(F1)에서 실행된다. 따라서 제1 주파수 범위는 현재 주행되는 속도와 회전의 곡선부에 상응하는 차체의 준정적 롤링 운동이 일어나는 주파수 범위이다.
롤링의 안락함에 덧붙여 승객을 위해서 진동에 대한 안락함 또한 향상시키기 위하여, 본 실시예에서는 제2 가로 변위 컴포넌트(dyWd)의 설정이 발명에 따라 1.0 Hz 내지 6.0 Hz 범위의 제2 주파수 범위(F2)에서 실행된다. 제2 주파수 범위는 차량 운행 시 승객들에 의해 불편하게 인지되는 역학적 교란에 맞춰 조정된 주파수 범위이다.
그러나 철로 네트워크 그리고/또는 차량 운전자의 요구 사항에 따라(일례로 지역 운행 또는 장거리 운행, 특별하게는 고속 운행을 위한 차량의 사용 용도에 따라) 제1 주파수 범위 그리고/또는 제2 주파수 범위가 변경될 수 있는 것은 자명한 사실이다.
발명에 따른 해결책에 의하여, 차체(102)의 제1 가로 변위 컴포넌트(dyWs)의 설정은 궁극적으로 현재 회전 곡선과 주행 속도에 맞춰진 준정적 가로 변위(따라서 롤링 각)를 나타내며 따라서 차체에 전해지는 현재 교란에 맞춰진 역학적 요소를 나타내는 제2 가로 변위 컴포넌트(dyWd)에 의해 겹쳐지고 이것으로 승객을 위한 높은 승차감이 달성될 수 있다.
제어 장치(107.2)는 차량의 고수준(higher level) 조종 장치와 분리된 센서(일례로 센서(107.3)와 같은), 또는 그와 유사한 것에 의해 공급되는 입력 변수의 함수로서 액츄에이터(107.1)를 제어한다. 일례로 통제를 위해 고려되는 입력 변수는 차량(101)의 현재 주행 속도(v), 현재 주행되는 회전의 곡선(X), 현재 주행하는 철로의 롤링 각(Y) 및 현재 주행하는 철로부위의 교란(철로의 기하학적 교란)에 대한 강도와 주기를 대표한다.
제어 장치(107.2)에 의해 처리되는 이러한 변수들은 어떤 적합한 방식으로 결정될 수 있다. 특히 제2 역학적 가로 변위 컴포넌트(dyWd , soll)의 설정값을 결정하기 위해서는, 충분한 대역폭과 정확도로 역학적 요소(dyWd)를 통해 그 효과가 감쇠하는 가로 가속도(ay) 또는 교란의 결정이 요구된다(따라서 일례로 차량(101)의 적합한 모델 그리고/또는 발생하는 경로를 이용하여 사전에 직접적으로 측정 그리고/또는 계산하는 것이 필요하다).
여기서 제어 장치(107.2)는 기차 운전자에 의해 명시된 안전 규정을 준수한다는 전제 하에서 어떤 적합한 방식으로 구성 가능하다. 따라서 일례로 가공 처리에 기준한 일차적 시스템으로 구성될 수 있다. 본 실시예에서는, 제1 주파수 범위(F1)와 제2 주파수 범위(F2)의 규정을 위해서 각기 다른 제어 회로 또는 제어 폐회로가 제공된다.
본 실시예에서는, 액츄에이터(107.1)는 제 1 주파수 범위(F1)에서 최대 변위가 중립 위치로부터 80 mm 내지 95 mm인 반면에 제2 주파수 범위에서는 최대 변위가 개시 위치로부터 15 mm 내지 25 mm이다. 제1 주파수 범위에서 액츄에이터(107.1)는 또한 15 kN 내지 30 kN의 최대 작동력을 가하고 제2 주파수 범위에서는 10 kN 내지 30 kN의 최대 작동력을 가한다. 이것으로 정역학과 역학적 관점에서 특히 유익한 구성이 달성될 수 있다.
능동적인 시스템으로서의 롤링 보상 장치(105)의 구성으로, 차량(101)의 가로 방향 내에서 구동 장치(104)에 차체(102)의 지지대를 비교적 견고하게 구성하는 것이 이로운 방식으로 가능하다. 특히 차체(102)의 롤링 축과 일시적 회전 중심(MP)을 비교적 차체(102)의 무게 중심(SP)에 근접하게 배치할 수 있다.
도 5의 본 실시예에서, 제2 서스펜션(103.2)은 복원력 가로 변위(restoring force-transverse deflection) 특성선(characteristic line)(108)을 준수하도록 구성된다. 여기서 완력 특성선(108)은 보기 틀(104.2)에 대하여 차체(102)의 가로 편향(yf)이 발생하는 동안 작용하여 제2 서스펜션(103.2)에 의해 차체(102)에 가해지는 복원력(Fyf)의 종속성을 나타낸다. 마찬가지로, 제2 서스펜션(103.2)에 대하여 모멘트 특성선의 형태로서 복원 특성선이 표시될 수 있으며 이것은 제2 서스펜션(103.2)에 의해 차체(102)에 가해지는 복원 모멘트(Mxf)와 중립 위치의 롤링 굴절각(aW) 사이의 종속성을 나타낸다.
도 5에서 도시되었듯이, 제2 서스펜션(10.2)은 제1 가로 변위 범위(Q1)에서 제1 가로 강도(R1)를 가지는 반면에 제1 변위 범위(Q1)보다 위에 속한 제2 가로 변위 범위(Q2)에서는 제2 가로 강도(R2)를 가지며 이것은 제1 가로 강도(R1)보다 낮다.
여기서 가로 강도(도 5와 또한 다른 실시예의 완력 특성 점선(109.1, 109.2)에서 도시되었듯이)는 각각의 가로 변위의 범위(Q1 또는 Q2) 내에서 달라질 수 있는 것이 자명하다(경우에 따라서는 상당히). 각각의 가로 강도(R1 또는 R2)는 제1 가로 강도(R1)의 정도가 적어도 부분적으로, 바람직하게는 전적으로, 제2 강도(R2)의 정도 위에 속하도록 선택된다. 물론 각 강도의 교점 또는 겹침이 존재하는 제1 가로 변위의 범위(Q1)와 제2 가로 변위의 범위(Q2) 사이의 전이대(transitional area)가 제공된다. 기본적으로 가로 변위에 따른 강도의 반응은 본 적용에 맞춰 어떤 적합한 방식으로 조정될 수 있다.
특히 본 발명의 양호한 변형례에서는, 도 5의 점선(109.3)에 의해 나타나듯이 제2 가로 변위의 범위(Q2)에서 최소한 0의 수치에 근접한, 바람직하게는 0인, 제2 증감률이 제공될 수 있다. 마찬가지로 발명의 다른 변형례에서는, 도5의 점선(109.4)에 의해 나타나듯이 제2 가로 변위의 범위(Q2)에서 영하의 수치로 제2 증감률이 제공될 수 있다. 이것으로 큰 가로 변위가 발생할 경우에 액츄에이터의 완력이 이로운 방식으로 특히 낮게 유지될 수 있다.
본 실시예에서는, 제1 가로 변위의 범위(Q1)에서 제1 가로 강도가 100 N/mm 내지 800 N/mm의 범위에 속하도록 강도의 규모가 선택되는 반면에 제2 가로 변위 범위(Q2)에서 제2 가로 강도(R2)가 0 N/mm 내지 300 N/mm의 범위에 속하도록 강도의 규모가 선택된다.
본 실시예에서는, 제1 가로 변위의 범위(Q1)에 따른 완력 특성(108)이 제1 경사(S1=dFyf/dyf(Q1))를 가지고 제2 가로 변위 범위(Q2)에서 제 1 경사 보다 낮은 제2 경사(S2=dFyf/dyf(Q2))를 가진다. 제2 경사(S2)와 제1 경사(S1)의 비율(V=S2/S1)은 0 내지 3의 범위에 있다. 그러나 발명의 다른 변형례에서는 비율(V)을 위한 다른 수치들도 선택 가능하다.
가로 변위의 두 범위(Q1과 Q2)는 마찬가지로 각각의 적용에 조정된 어떤 방식으로 선택될 수 있다. 본 실시예에서는, 제1 가로 변위의 범위(Q1)는 0 mm 내지 40 mm 까지 확장되는 반면에 제2 가로 변위의 범위(Q2)는 40 mm 내지 100 mm 까지 확장된다. 이것으로 차체(102)의 최대 가로 변위의 제한에 관련하여 롤링 보상 장치(105)의 전력 소비 사용을 최소화하는 이로운 구성 가능하다.
이미 언급되었듯이, 완력 특성(108)과 마찬가지로 차량(101)의 일시적 특성이 정의될 수 있다. 이러한 방법으로, 제1 롤링 각의 범위(W1)에서 복원 특성선은 제1 경사(S1)를 가지고 제1 롤링 각 범위(W1)의 위에 속하는 제2 롤링 각의 범위(W2)에서는 제1 경사보다 낮은 제2 경사를 가진다. 이러한 방법으로, 제2 경사(S2)와 제1 경사(S1)의 비율(V=S2/S1) 또한 0 내지 3의 범위에 있도록 한다. 명시된 운동학적 요소들에 따라서 제1 롤링 각의 범위(W1)는 일례로 0도 내지 1.3도의 범위에 속하는 반면에 제2 롤링 각의 범위(W2)는 1.0도 내지 4.0도의 범위에 속한다.
즉 바꾸어 말하면, 본 실시예에서 차체(102)의 중립 위치로부터 초기 가로 변위가 비교적 높은 저항에 의해 반작용되도록 제2 서스펜션(103.2)의 가로 강도의 체감적인 반응이 제공된다.
가로 변위에 대한 초기의 높은 저항은 곡선로 주행 중에도 (현재 존재하는 가로 가속도(ay) 또는 원심력(Fy)에 따라서) 최소한 중립 위치의 부근으로 차체의 대규모 수동적 복원이 가능하다는 점에서 작용하는 부품들(일례로 액츄에이터(107.1) 또는 조종 장치(107.2))의 고장 시에도 유리하게 적용된다. 결함이 있을 경우, 이 수동적 복원은 특히 폭이 넓은 차체(102)와 결과적으로는 차량(101)의 높은 운송 수용력이 이로운 방식으로 달성되게 한다. 액츄에이터(107.1)가 수동 복원을 지연시키는 것을 방지하기 위해서 본 실시예의 액츄에이터(107.1)는 결함 발생 시에 차체(102)의 롤링 운동에 대하여 저항을 나타내지 않도록 구성된다. 결과적으로 액츄에이터(107.1)는 자발적으로 저지하지 않도록 설계된다.
이 체감적인 특성선(108)에 기준하여, 변위가 증가할수록 가로 변위에 대한 저항 효과가 감소한다(저항에 대한 영하의 증감률도 줄어든다). 이것은 차량(101)의 곡선로 주행 시에 발생하는 제2 주파수 범위(F2) 내의 제2 가로 변위(dyWd)의 역학적 설정에 관련하여, 제2 주파수 범위(F2)에서 이러한 역학적 변위를 위해서 롤링 보상 장치(105)가 비교적 낮은 완력을 제공해야 한다는 점에서 유리하게 작용한다.
제2 서스펜션의 체감적인 특성들은 어떤 적합한 방식으로 달성될 수 있다. 따라서 일례로 본 실시예와 같이, 보기 틀(104.2)에서 차체(102)를 지탱하는 스프링은 이러한 특성들이 내재하여 달성되도록 구성된다. 일례로 이것은 공기 서스펜션의 경우, 그에 따른 공압 스프링의 벨로스(bellows)의 지지대를 적합하게 구성하는 것으로 달성될 수 있다.
그러나 발명의 다른 변형례에서 스프링 장치(103)는 도 1의 점선에 의해 표시된 것과 같이 하나 이상의 부가적인 가로 스프링을 포함할 수 있는 것이 자명하다. 가로 스프링(110)은 각 적용에 따라 제2 서스펜션(103.2)의 가로 강도를 조정 또는 최적화한다. 이것은 가로 강도를 간편하게 최적화하는 동시에 제2 서스펜션(103.2)의 구성을 상당히 간소화한다.
본 실시예에 따라서, 가로 스프링(110)의 한쪽 단부는 구동 장치 틀에 결합되고 다른쪽 단부는 차체에 결합될 수 있다. 추가적으로 또는 선택적으로, 이러한 가로 스프링은 한쪽 단부가 구동 장치 틀 또는 차체에 결합하고 다른쪽 단부가 롤링 보상 장치(105)(일례로 로드(106.5, 106.6)에 연결되어)에 결합할 수 있다. 마찬가지로 가로 스프링은 또한 롤링 보상 장치(105) 내에서 독단적으로 작동할 수 있으며 일례로 로드(106.5, 106.6)중 하나와 그것과 연계된 레버(106.1, 106.2) 또는 토션 샤프트(106.3) 사이에서 작동할 수 있다.
가로 스프링(110)은 차량의 가로 축 방향에서 스프링 장치의 강도를 증가시키도록 구성될 수 있다. 이것은 각각의 적용에 맞춰진 어떤 특성들을 나타낼 수 있다. 스프링 장치(110)는 제2 서스펜션(103.2)의 전체적인 체감 강도 특성을 달성하기 위해서 스스로 체감 강도의 특성을 내재하는 것이 바람직하다.
가로 스프링(110)은 어떤 적합한 방식으로 구성되고 어떤 적합한 작동 원리에 따라서 작용한다. 그러므로 인장 스프링 및 압축 스프링, 토션 스프링 또는 이러한 것들의 어떤 조합이 사용될 수 있다. 또한, 전적으로 기계적인 스프링, 전기 기계적인 스프링, 공압 스프링 및 수압 스프링 또는 이러한 것들의 어떤 조합이 포함될 수 있다.
본 실시예에서는 액츄에이터(107.1)의 부재 시에(일례로 액츄에이터(107.1) 또는 조종 장치(107.2)의 고장으로 인하여), 복원 모멘트(Mxf)가 롤링 축에 대하여 차체(102)에 가해지는 것에 의해 철로의 최대 허용 경사도(e.g.Y=Ymax)에서 차량의 정지상태(e.g.v=v0=0)와 차체(102)의 공칭 로딩(e.g.m=mmax)을 위한 차체(102)의 롤링 굴절각(αnot,max(mmax;v0;Ymax))이 중립 위치로부터 2도 이하로 측정되도록 제2 서스펜션(103.2)의 가로 강도의 규모가 정해진다. 본 실시예에서는, 곡선 외부를 향한 차체(102)의 제1 가로 변위의 최댓값(da , not , max(mmax;v0;Ymax))이 중립 위치로부터 60 mm로 제한된다. 곡선 내부를 향한 제2 가로 변위의 최댓값(di , not , max(mmax;v0;Ymax))이 중립 위치로부터 20 mm로 제한된다.
다시 말해서, 제2 서스펜션(103.2)은 순조롭지 않은 지점에서 차량(101)이 어떠한 이유에서든지(일례로 철로 또는 차량의 손상으로 인해) 순조롭지 않은 지점에서 명시된 게이지 프로필에 준수하여 정지할 수 있도록 설계된다.
또한, 액츄에이터(107.1)가 작용하지 않을 때에 차량의 가로 축 방향에서 작용하는 가로 가속도의 최대 허용치(ayf , max)와 차체(102)의 공칭 로딩(e.g.m=mmax)을 달성하기 위해서는, 발생하는 차체(102)의 롤링 굴절각(αa, not ,, max(mmax;ayf , max))이 중립지점으로부터 2도 이하 이도록 복원 모멘트(Mxf)의 규모가 정해져야 한다. 본 실시예에서는 곡선 외부를 향한 차체(102)의 제1 가로 변위의 최댓값(da , not ,max(mmaxyf,max))이 중립 위치로부터 60 mm로 제한된다. 곡선 내부를 향한 차체(102)의 제2 가로 변위의 최댓값(di , not , max(mmaxyf , max))은 중립 위치로부터 20 mm로 제한된다.
즉 스프링 장치(특히 차량 가로 방향에서의 그 강도)는 액츄에이터 장치의 고장 시에 차량의 비상 운행이 명시된 게이지 프로필에 준수하여 정상 주행 속도로 운행하도록 설계되는 것이 바람직하다.
따라서 본 실시예에서는, 롤링 보상 장치(105)의 작동 부품들의 고장 시에 제공되는 승차감(특히 롤링 그리고/또는 진동의 안락함에 관련하여)이 저하되어도 명시된 게이지 프로필을 준수하여 차량(101)이 비상 운행할 수 있도록 보장되어야 한다.
달성 가능한 차체(102)의 넓은 폭에 관련하여, 따라서 높은 운송 수용력에 관련하여, 본 실시예에서는 로드(106.5, 106.6)의 배치와 구성을 통하여, 차체(102)의 롤링 축 또는 일시적 회전 중심(MP)과 차량 높이 축(zr축) 방향의 차체(102)의 무게 중심(SP) 사이의(차체(102) 중립 위치에 존재하는) 거리(ΔH)가 비교적 작게 선택된다는 이로운 점이 있다.
따라서 본 실시예에서는, 차체(102)의 무게 중심(SP)은 철로 위로 제1 높이(H1=1970 mm)를 가지고, 더 정밀하게는 상기에 명시된 철로 SOK의 윗면에서, 차량 높이 축의 중립 위치(도 1에 표시되었음)의 롤링 축이 철로 SOK의 윗면 위로 제2 높이(H2)를 가질때, 본 실시예에서는 3700 mm 내지 4500 mm의 범위에 속한다. 따라서 본 실시예에서는, 다음과 같은 공식이 결과한다.
Figure pct00001
(4)
이것은 제2 높이(H2)와 제1 높이(H1)의 차이와 제1 높이(H1)의 비율을 나타내며, 약 0.8 내지 약 1.3의 범위에 속한다. 이것으로 상기 거론된 가로 변위의 제한에 관하여, 따라서 높은 운송 수용력의 넓은 차체의 실행 가능함에 있어서, 특히 유리한 구성을 달성하도록 허락한다.
이렇게 하여, 일시적 회전 중심(MP)과 무게 중심(SP) 사이의 비교적 작은 거리(ΔH)는 첫째로, 차체(102)의 비교적 작은 가로 변위의 결과로 비교적 높은 롤링 각(αW)이 달성되는 유리한 점이 나타난다. 이것으로 한편에는, 곡선로 주행 중에 높은 주행 속도(v) 또는 높은 곡선부에서도, 롤링 각(αW)의 준정적 요소(αWs)와 가로 변위(dyW)의 준정적 요소(dyWs)를 각각 달성하기 위해서 차체(102)의 비교적 작은 가로 변위가 요구된다. 뿐만 아니라 경우에 따라서, 가로 방향의 큰 충격도 차체(102)의 비교적 작은 가로 변위에 의해 보상되고, 여기서 롤링 각(αW)의 역학적 요소(αWd)가 발생한다.
그러므로 다시 말해서, 차량(101)이 정상 운행 중에는 승객의 바람직한 승차감을 달성하기 위해서 비교적 작은 가로 변위가 요구된다. 정상 운행 중의 작은 가로 변위로 인해서, 차량이 운행되는 철로 네트워크를 위해 명시된 게이지 프로필이 넓은 차체(102)로 구성된 정상 운행 중에도 유지될 수 있다.
무게 중심(SP)으로부터 일시적 회전 중심(MP)의 작은 거리(ΔH)의 다른 이로운 점은 무게 중심(SP)에서 일시적 회전 중심(MP)으로 작용하는 원심력(Fy)의 결과로 비교적 작은 레버 암이 발생한다. (일례로 액츄에이터(107.1) 또는 제어 장치(107.2)의 고장) 롤링 보상 장치(105)의 작용 부품이 제대로 작동하지 않을 경우에(현재 가로 가속도(ay)에 따른) 곡선로 주행 중의 원심력(Fy)은 그러므로 차체(102)에 감소한 롤링 모멘트를 가하게 되고, 이것으로 적어도 중립 위치의 부근에서는 제2 서스펜션(103.2)에 의해 차체(102)의 대규모 수동적 복원이 가능하다.
그러므로 다시 말해서, 차량(101)의 기능 부전 또는 비상 운행 시에도 차체(102)의 비교적 작은 가로 변위가 발생한다. 비상 운행 중의 작은 가로 변위로 인해 이러한 비상 운행 상황에서도 차량(101)이 주행하는 철로 네트워크를 위해 명시된 게이지 프로필이 고수될 수 있다.
본 발명에 따른 특히 낮은 가로 변위를 가진 차량의 일정한 변형례에서는, (일례로 로드(106.5, 106.6)의 구성과 배치에 상응하는 것으로 인해) 차체의 롤링 축 또는 일시적 회전 중심이 차체의 무게 중심(SP)에 있거나 인접하여 원심력(Fy)이 롤링 운동의 발생에 있어서 어떠한 (또는 적어도 무의미하게) 원인 제공도 하지 않는 것이 자명하다. 롤링 각(aW)의 설정은 액츄에이터(107.1)를 통해 독점적, 능동적으로 실행된다.
그러므로 일반적으로, 롤링 각(aW)의 설정에 영향을 미치는 원심력(Fy)은 무게 중심(SP)으로부터 일시적 회전 중심(MP)의 거리(ΔH)에 의해 결정된다. 이 거리(ΔH)가 작을수록 롤링 각(aW)을 설정하기 위한 액츄에이터(107.1)의 작동력의 규모가 커진다(이것은 현재 주행 상황에 상응하고 승객의 바람직한 승차감을 위ㅎo다해서 필요하다).
어떤 경우의 정상 운행에 명시된 게이지 프로필을 준수하기 위해서, 본 실시예에서는 차량의 운전자에 의해 명시된 게이지 프로필에 맞춰진 가로 변위의 제한이 차량(101)의 작동 상황을 제한하기 위해서 제공된다. 그러나 본 발명에 따른 차량의 변형례에서, 이러한 제한은 정상 운행에서 이미 사용될 수도 있다. 하지만 마찬가지로, 이러한 제한 없이 모든 가능한 차량의 각각의 주행 상황과 적재의 상황에서 이러한 제한이 적용되지 않도록 구성될 수도 있다.
가로 변위의 제한은 어떤 적합한 기준에 의해 달성될 수 있고 일례로 차체(102)와 보기(104), 특히 보기 틀(104.2) 사이의 상응하는 스톱(stop)일 수 있다. 마찬가지로 롤링 보상 장치(105)의 상응하는 구성이 제공될 수 있다. 따라서 일례로, 로드(106.5, 106.6)의 상응하는 스톱이 제공될 수 있다.
본 실시예에서는, 액츄에이터(107.1)는 차량이 회전할 때에 차량 가로 방향(yf axis)의 곡선 외부를 향해서 발생하는 차체(102)의 제1 가로 변위의 최댓값(dya , max)이 중립 위치로부터 120 mm로 제한되도록 구성된다. 보기(104)는 차체(102)의 단면에서 차량(101)에 배치되므로, 특히 이에 따라서 곡선 내부를 향한 가로 변위를 제한하는 것이 필요하다. 그러므로 액츄에이터(107.1) 또한 차량이 회전할 때에 차량 가로 방향에서 곡선의 내부를 향해서 발생하는 차체(102)의 제2 가로 변위의 최댓값(dyi , max)을 중립 위치로부터 20mm로 제한한다.
본 실시예에서 곡선 내부를 향한, 그리고 곡선 외부를 향한 가로 변위의 최댓값(dyi,max, dya,max)의 다른 제한은 제어 장치(107.2)를 통해 달성된다. 제어 장치(107.2)는 이 목적을 위해서 액츄에이터(107.1)를 제어하여(현재 주행하는 회전의 방향에 따라서) 각각의 가로 변위가 최댓값(각각 dyi , max, dya , max)에 도달하였을 때에 최고 수치를 넘어선 가로 변위를 방지한다.
뿐만 아니라, 제어 장치(107.2)가 곡선 내부를 향한(dyi , max(P)), 그리고/또는 곡선 외부를 향한(dya , max(P)) 최대 가로 변위를 주행하는 철로 네트워크의 차량(101)의 현재 위치(P)에 따라 변경하도록 제공될 수 있다. 따라서 일례로, 곡선 내부를 향한, 그리고/또는 곡선 외부를 향한 일정 철로의 부분에서 다른 철로 부분에 비해 차체(102)의 가로 변위의 감소한 최댓값이 허용될 수 있다. 제어 장치(107.2)는 현재 위치(P)에서 이용 가능한 상응하는 정보를 포함한다.
본 발명에 따르면 제1 롤링 보상 장치(105)와 제2 롤링 보상 장치(115)는 각각 옆바람의 민감성을 줄이고 차량(101)의 허용 속도를 증가시키기 위해서 제어되는 방식으로 함께 결합하고, 제어 장치(107.2)는 이것은 일례로 옆바람 하중(SW)의 영향력 아래에서 차체에 작용하는 토션 모멘트(MTx)의 감소가 실행되도록 제1 롤링 보상 장치(105)의 액츄에이터(107.1) 뿐만 아니라 제2 롤링 보상 장치(115)의 상응하는 액츄에이터(117.1)도 제어한다.
일례로 차량(101)이 기차의 맨 앞쪽을 형성하는 구성에서, 옆바람이 발생할 경우에 결과하는 옆바람 하중(SW)은 원칙적으로 차량의 세로 방향에서 대략 중심으로 위치한 차체의 무게 중심(SP)에 관하여 차체(102)에 앞쪽 단부와 차량의 무게 중심(SP)의 위를 향하여 작용한다(도 1에 도시되었음).
액츄에이터(107.1)의 고장 시에, 차체(102)에 대한 옆바람 하중(SW)의 충격이 무게 중심(SP)을 향하여 중심에서 벗어났을 때에 제1 보기(104)의 앞면적(차량 앞쪽 단부에 위치한)의 요 모멘트의 결과와 제1 롤링 보상 장치(105)의 구성의 결과로서, 도 1의 이중 줄표의 점선(102.3)으로 표시된 것과 같이 제1 보기(104)에 관하여 차체(102)의 제1 가로 변위가 발생한다. 역으로 제2 보기(114)의 후방에는 제2 롤링 보상 장치(115)의 구성의 결과로서, 도 1의 점선(102.2)으로 표시된 것과 같이 제2 보기(114)에 관하여 제1 가로 변위와는 반대되는 차체(102)의 제2 가로 변위가 발생한다.
힘의 평형과 모멘트의 평형으로부터, 구동 장치 양측에서 차륜의 수직 접촉력(Fzr, Fzl)을 위해서 다음의 수치들이 결과한다.
Figure pct00002
(5)
Figure pct00003
(6)
(5)와 (6)의 공식으로부터, (제1 보기(104)에 대한 차체(102)의) 제1 가로 변위와 (제2 보기(114)에 대한 차체(102)의) 반대하는 제2 가로 변위의 편차를 통해서 차체의 토션, 따라서 토션 모멘트(MTx)가 결과하고 이것은 우측에서 차륜 접촉력(Fzr)의 상당한 양을 감소시킨다.
제어 장치(107.2)는 제1 롤링 보상 장치(105)의 액츄에이터(107.1)와 제2 롤링 보상 장치(115)의 상응하는 액츄에이터(117.1)를 제어하여 이것으로 차체(102)에 작용하는 토션 모멘트(MTx)를 감소시키기 위해서 (경우에 따라서는 0의 수치까지) 편차(dy)가 감소하게 한다. 이것은 차체(102)의 토션으로부터 결과하는 차륜 언로딩의 요소를 적어도 감소시키고, 경우에 따라서는 완전히 제거할 수도 있다.
이 시점에서 다시 언급되는 것은, 롤링 보상 장치의 구성에 따라 원칙적으로 관련하는 가로 변위와 그와 연계된 롤링 각의 명시된 관계가 성립하여, 이것으로 가로 변위의 고려 사항과 롤링 각의 고려 사항이 서로 동등 또는 동일하게 나타날 수도 있다는 것이다.
본 실시예에서 토션 하중(MTx)의 능동적인 감소 또는 제거는 제어 장치(107.2)가 차체(102)에 적용되는 토션 하중(MTx)의 대표값을 나타내는 적어도 하나의 탐지 변수를 감지하는 적어도 하나의 탐지 장치를 포함하는 것으로 달성할 수 있다. 이 경우, 제어 장치(107.2)는 토션 하중(MTx)을 감소 또는 경우에 따라 대체로 완전히 제거하는 방식으로 제1 롤링 보상 장치(105)의 액츄에이터(107.1)와 제2 롤링 보상 장치의 상응하는 제2 액츄에이터(117.1)를 제어하도록 구성된다.
본 실시예에서 제어 장치(107.2)는, 제1 가로 변위뿐만 아니라 제2 가로 변위 또한 감소하여 전체적으로 편차(dy)의 감소가 결과하도록 제1 액츄에이터(107.1)와 제2 액츄에이터(117.1)를 제어하도록 구성된다.
본 실시예에서는, 제어 장치가 제1 가로 변위와 제2 가로 변위의 편차(dy)가 10 mm이하 이도록 탐지 변수의 함수로서 제1 액츄에이터(107.1)와 제2 액츄에이터(117.1)를 제어하도록 제공된다.
탐지 변수를 위해서는 기본적으로 차체(102)에서 현재 토션 하중(MTx)에 대하여, 따라서 궁극적으로 이 토션 하중(MTx)으로부터 결과하는 차륜 언로딩에 대한 결론을 내릴수 있도록 허락하는 어떤 변수로 결정 가능하다. 일례로 차체의 현재 토션 하중(MTx)을 위한 대표 변수를 차체(102)에서 직접적으로 결정 가능하고(일례로 하나 이상의 스트레인 게이지 조각 또는 유사한 것에 의해), 이것은 더 나아가 작동 부품을 제어하는 데에 사용된다. 본 발명에 따른 차량의 더욱 바람직한 실시예에서는, 제어 장치(107.2)의 탐지 장치는 적어도 하나의 탐지 변수로서 차체(102)의 제1 가로 변위의 대표 변수와 차체(102)의 제2 가로 변위의 대표 변수를 탐지하고, 이것은 더 나아가 제1 액츄에이터(107.1)와 제2 액츄에이터(117.1)를 제어하는 데에 사용된다. 이것은 경우에 따라 설정되어야 하는 변수들이 작용 부품을 통해 직접적으로 결정된다는 점에서 유리하다. 가장 단순한 실시예에서는, 탐지 장치는 여기서 각각의 액츄에이터(107.1, 117.1)에 통합된 변위 센서(sensor) 또는 유사한 것에 의해 실현될 수 있다.
이 시점에서 다시 언급되는 것은 두 롤링 보상 장치 중 하나의 면적에서만 작동 부품을 사용하는 것이 충분할 수 있다는 것이다. 따라서 토션 하중을 감소시키기 위해서는 일례로 구동 장치 후방부(114)의 변위는 허락되는 반면에 구동 장치 전방부(104)의 롤링 보상 장치(105)의 면적에서 상응하는 작용 완력에 의해 차체(102)의 변위가 반작용대는 것과 같이 구동 장치(104) 전방부의 능동적인 조정을 통해 바람의 하중(SW)으로부터 결과하는 차체(102)의 요 모멘트가 반작용될 수 있다.
물론 마찬가지로 구동 장치 전방부의 변위가 허락되는 반면에 구동 장치 후방부의 롤링 보상 장치의 면적에서 상응하는 작용 완력에 의해 차체의 변위가 반작용되는 것과 같이 구동 장치 후방부의 면적에서 능동적인 조정에 의해 바람의 하중으로부터 결과하는 차체의 요 모멘트를 고립된 방식으로 반작용하는 것도 가능하다.
이 시점에서 더 언급되어야할 것은 제어 장치(107.2)는 상기에 설명된 옆바람에 의해 야기된 영향들이 다른 차량의 역학적 영향(일례로 철로의 경사로 진입과 퇴출, 철로 곡률의 변화 등)으로부터 구분될 수 있도록 적합한 측정을 통해 구성될 수 있다. 이것을 위해 상응하는 필터(filter)에 더하여 종전에 설계된 차량의 모델도 사용될 수 있다. 여기서 특히 옆바람에 의해 야기된 영향들은 준정적 본질을 가지는 것이 주목되어야 하고 결과적으로 비교적 낮은, 원칙적으로 2 Hz이하의 주파수 범위에서 발생하여, 이것으로 특히 높은 주파수의 역학적 영향들로부터의 구분은 원칙적으로 문제없이 가능하다.
또한 결과적으로 제어 장치(107.2)는 전방 보기(104)의 롤링 각(αW1)과 후방 보기(114)의 롤링 각(αW2) 사이의 차이를 제한하고,
ΔαW = αW1 - αW2 (7)
또는 전방 보기(104)의 가로 변위(dyW1)와 후방 보기(104)의 가로 변위(dyW2)의 차이를 제한한다.
ΔdyW = dyW1 - dyW2 (8)
여기서 또한, 제한의 유사한 적용 설정이 실행될 수 있고, 다른 철로의 현재 부분 그리고/또는 다른 변수(일례로 상응하는 보기(104)의 면적에서 롤링 속도)에 의해 결정된다.
상기에 이미 언급되었듯이, 상기 설명된 능동적인 해결책에 추가로 또는 선택적으로, 차체(102)에 대한 토션 하중의 수동적인 감소도 도 8에 개략적으로 도시된 것과 같이 제공된다. 이것은 두 롤링 보상 장치(105, 115)의 상응하는 기계적 결합을 통해 달성될 수 있다. 도 8에 따르면, 이것을 위해서 제1 롤링 보상 장치(105)와 제2 롤링 보상 장치(115)는 수동적 결합 장치(120)에 의해 기계적으로 함께 결합하고, 여기서 결합 장치(120)는 차체(102)의 토션 하중(MTx)를 감소시키기 위해 차량의 가로 축 방향으로 제1 롤링 보상 장치(105)와 제2 롤링 보상 장치(115)의 면적에서 동시 발생하는 조절 주행을 발생시킨다.
두 롤링 보상 장치의 기계적 결합은 어떤 적합한 방식으로 발생시킬 수 있다. 따라서 일례로 기계적인 기어(gearing)이 이 결합을 발생시키기 위해서 사용될 수 있다. 본 실시예에서는, 결합은 유체학적인 작동 원리에 의해 최소한 부분적으로 실행되고, 이것으로 두 구동 장치 사이의 거리를 메우기 위해 특히 간편하고 공간 활용적인 구성이 가능하기 때문이다.
이것을 위해서 결합 장치(120)는 제1 롤링 보상 장치(105)와 제2 롤링 보상 장치(115)의 각 로드(106.6, 116.6)와 차체(102)에 결합하는 수력 실린더(120.1, 120.2)를 포함한다. 수력 실린더(120.1, 120.2)의 작동 공간은 동시 발생하는 설정 운동을 달성시키기 위해 수력관을 통해 반대로 결합한다.
도 1에 도시되었듯이, 스프링 장치(103) 또한 비상 스프링 장치(130.3)을 포함하고 이것은 차량의 가로 방향에 있는 구동 장치(104.2)에 중심으로 배치되어 제2 서스펜션(103.2)이 고장이 나도 차량(101)이 비상 운행할 수 있도록 한다. 비상 스프링 장치(103.3)는 기본적으로 어떤 방식으로든 구성될 수 있다. 본 실시예에서 비상 스프링 장치(103.3)는 롤링 보상 장치(105)의 보상 효과를 지지하도록 구성된다. 이것을 위해서 비상 스프링 장치(103.3)는 (사용될 경우에, 따라서 비상 모드에서) 롤링 보상 장치(105)의 보상 운동을 따를 수 있는 슬라이딩 그리고/또는 롤링 가이드(rolling guide)를 포함할 수 있다.
기본적으로 롤링 보상 장치(105)가 굽은 철로에서 곡선로 주행을 할 때에 전적으로 작동하는, 그러므로 제1 롤링 보상 장치(105)가 이러한 상황에서만 작동하는 것을 통해서 롤링 각과 가로 변위의 적용 설정이 각각 제공될 수 있다. 본 실시예에서는, 롤링 보상 장치(105)는 또한 차량(101)이 직선 주행할 때에도 작동하여 어떤 주행 상황에서도 적어도 가로 변위(dyw)와, 경우에 따라, 롤링 각(αW)의 설정이 제2 주파수 범위(F2)에서 작용하고, 따라서 이러한 주행 상황에서 진동에 대한 안락함이 이로운 방식으로 보장된다.
본 발명에 따른 차량(201)의 더 유리한 실시예가 도 6에 도시된다. 기본적인 구성과 기능의 차량(201)은 도 1 내지 도 5로부터의 차량(101)에 상응하여 여기서는 단순한 차이점만이 다뤄진다. 특히 동일한 구성 요소는 동일한 참조 번호로 제공되는 반면에 유사한 구성 요소는 100이 증가한 참조 번호로 제공된다. 이하에 명시되지 않는 한, 특성에 관련된 기능과 이러한 구성 요소의 유리한 점에 있어서, 제1 실시예와 관련된 상기 설명을 참조한다.
도 1 내지 도 5의 실시예와 다른 점은 롤링 보상 장치(205)의 구성에 있다. 차량(101)과 달리 후자는 차체(102)가 지탱되는 상응하는 보기(104)의 차륜 유닛(104.1)을 통해 스프링 장치(103)와 운동학적으로 병렬로 배치된다.
롤링 보상 장치(205)는 스프링 장치(103)와 운동학적으로 병렬로 배치된 안내 장치(211)를 포함한다. 안내 장치(211)는 두 개의 안내 부품(211.1)으로 구성되고 이것은 각각 한쪽 단부가 지지대(211.2)에서, 다른 한쪽 단부가 차체(102)에서 지탱된다. 지지대(211.2)는 차량의 가로 방향에서 확장되고 이것의 부품을 위해서 제2 서스펜션(103.2)에 의해 보기 틀(104.2)에 지탱된다.
차체(102)의 롤링 운동 중에, 안내 부품(211.1)은 차체(102)에 관련하여 지지대(211.1)의 주행을 정의한다. 각각의 안내 부품(211.1)은 다층 고무 스프링(211.3)으로 구성된 간편한 다층 스프링 장치를 포함한다.
다층 고무 스프링(211.3)은 다수의 층으로부터 구성되고, 일례로 여기에 금속과 고무가 끼워지고 다층 스프링(211.3)은 그 층의 수직 방향에서 압축적으로 견고한(이것으로 이 방향으로 하중이 있을 때에 층의 두께가 크게 변하지 않는다) 반면에, 그 층의 평행한 방향에서는, 신축성을 나타낸다(이것으로 이 방향에서 축방향 하중이 있을 때에 큰 변형이 일어난다). 본 실시예에서 고무 다층 스프링(211.3)의 층들은 차량 높이 축과 가로 축에 경사지도록 배치되어 각각 차체(102)의 롤링 축과 일시적 회전 중심(MP)을 정의한다.
본 실시예에서 다층 고무 스프링(211.3)의 층들은 단순한 평층(flat layer)로 구성되어 이것의 중앙 평균(mid-normal, 211.4)의 교차점이 각각 차체(102)의 롤링 축과 일시적 회전 중심(MP)을 정의한다. 그러나 발명의 다른 변형례에서, 이러한 층들의 단일로 또는 다수로 굽어진 다른 구성이 제공될 수 있다. 특히, 동심원 실린더의 활꼴의 보호관의 경우. 곡선의 중심점은 일시적 회전 중심(MP)에 있다.
본 실시예에서는, 중앙 평균(211.4)이 차량의 세로축(xr축)에서 수직으로 자리하는 공통 평면에 위치한다. 따라서 차량의 가로 방향에서 두 개의 다층 고무 스프링(211.3)의 배치는 또한 다른 지원 없이 비교적 높은 완력을 전송할 수 있는 반면에 차량의 세로 방향에서는 전단 변형 없이는 오직 제한된 완력만이 전송될 수 있다. 이에 따라, 원칙적으로 차체(102)와 보기 틀(104.2) 사이에 수직 관절(articulation)이 제공되고, 이것은 차량의 세로축 방향에서 상응하는 완력의 전송을 허락한다.
그러나 발명의 다른 변형례에서는 이러한 수직 완력의 전송을 허락하는 다층 고무 스프링(211.3)의 다른 구성이 제공될 수 있다. 따라서 일례로, 이중 곡선 층이 제공될 수 있다. 그러나 마찬가지로, 제공되는 두 개 이상의 다층 고무 스프링은 동일 선상에 위치하지 않고 따라서 공간적으로 배치되어 중앙 수선과 곡률 반경이 각각 차체의 일시적 회전 중심(MP)에서 교차한다.
도 6에서 추론될 수 있듯이, 롤링 보상 장치(205)는 또한 액츄에이터(207.1)와 제어 장치(207.2)를 포함하는 결합된 액츄에이터 장치(207)를 포함한다. 액츄에이터(207.1)와 유사한 방식으로, 액츄에이터(207.1)는 지지대(211.2)와 차체(102)의 사이에서 차량의 가로 방향으로 작용한다.
제어 장치(207.2)의 제어로 인해, 액츄에이터(207.1)를 통해서 롤링 각(αW)과 가로 변위(dyW)가 각각 설정된다(도 6의 점선(102.2)에 의해 도시됨). 본 실시예에서 제어 장치(207.2)는 제어 장치(107.2)와 유사하게 작동한다. 특히, 제어 장치(207.2)는 본 발명에 따라서 액츄에이터(207.1)의 변위 그리고/또는 작동력을 제어 또는 규제하여, 차체(102)의 제1 준정적 가로 변위(dyWs)와 제2 역학적 가로 변위(dyWd)가 서로 겹쳐지고 이것으로 공식(2)이 적용되는 차체(102)의 전체적인 가로 변위(dyW)가 발생하도록 구성된다. 여기서 또한 제1 준정적 가로 변위(dyWs)는 다시 제1 주파수 범위(F1)에서 설정되는 반면에 제2 역학적 가로 변위(dyWd)는 제2 주파수 범위(F2)에서 설정된다.
롤링 보상 장치(205)의 작용 부품들의(따라서 일례로 액츄에이터(207.1) 또는 제어장치(207.2) 고장 시에는 다층 고무 스프링(211.3)의 리셋(resetting) 탄성력을 통해 차체의 수동적 복원이 실행된다. 다층 고무 스프링(211.3)은 제1 실시예의 제2 서스펜션(103.2)과 유사한 특성들을 가지는 방식으로 구성되고 이에 관련하여 상기 설명이 참조 된다.
또한 도 6에서 추론될 수 있듯이, 보기 틀(104.2)과 (제2 서스펜션(103.2)과 운동학적으로 평행인) 지지대(211.2) 사이에는 종래의 롤링 지지대(206)가 서로 평행한 로드(206.5, 206.6)와 함께 제공되어 제2 서스펜션(103.2)의 고르지 못한 딥(dipping)에 반작용한다. 추가로, 차량 가로 방향에서 보기 틀(104.2)과 지지대(211.2)의 사이에는 롤링 보상 장치(205)의 추가적인 액츄에이터(212)가 작동하여 지지대(211.2)의 가로 변위, 그리고 따라서 보기 틀(104.2)에 관한 차체(102)의 가로 변위가 영향을 받는다. 그러나 발명의 변형례에서, 경우에 따라 한편에는 이러한 추가적인 액츄에이터가 배치되고, 다른 한편으로는 로드의 경사진 배치가 제공될 수 있다.
액츄에이터(212)는 마찬가지로 제어 장치(207.2)에 의해 제어되어 액츄에이터(207.1, 212)를 제어하는 것으로 제어 장치(207.2)가 롤링 보상 장치(105)를 위해서 이미 상기에 설명된 제1 실시예에 관련한 것과 유사한 롤링 보상 장치(205)의 작용 반응을 나타낸다.
여기서 다시, 롤링 축과 차체의 정의를 위해서 이러한 다층 스프링 장치를 포함하는 롤링 보상 장치의 구성은 개별적인 특허를 받을 수 있는 독창적인 방안을, 특히 상기 설명된 것과 같이 제1 주파수 범위(F1)와 제2 주파수 범위(F2)의 가로 변위의 설정의 독립성을 포함하는 것으로 여겨진다.
본 발명에 따른 차량(301)의 다른 바람직한 실시예가 도 7에 도시된다. 기본적인 구성과 기능의 차량(301)은 도 6의 차량(201)에 상응하고 여기서는 단순한 차이점만이 다뤄진다. 특히 동일한 구성 요소는 동일한 참조 번호로 제공되는 반면에 유사한 구성 요소는 200이 증가한 참조 번호로 제공된다. 다음에 명시되지 않는 한, 특성에 관련된 기능과 이러한 구성 요소의 유리한 점에 있어서, 제1 실시예와 관련된 상기 설명을 참조한다.
도 6의 실시예와 다른점은 롤링 보상 장치(305)의 구성의 극히 일부에 있다. 차량(201)과 달리 후자는 차체(102)가 지탱되는 상응하는 보기(104)의 차륜 유닛(104.1)을 통해 서스펜션(103.1)과 제2 서스펜션(103.2)에 운동학적으로 병렬로 배치된다.
롤링 보상 장치(305)는 두 개의 안내 부품(311.1)을 포함하는 안내 장치(311)로 구성되고, 이것의 한쪽은 지지대(311.2)에서, 다른 한쪽은 보기 틀(104.2)에서 지탱된다. 차체(102)는 차량 가로 방향으로 확장되는 지지대(311.2)에서 제2 서스펜션(103.2)을 통해 지탱된다.
안내 부품(311.1)은 다른 안내 부품(211.1)과 유사하게 구성되고 차체(102)의 롤링 운동 중에 보기 틀(104.2)에 관하여 지지대(311.2)의 주행을 정의한다. 각각의 안내 부품(311.1)은 다시 간편한 다층 스프링 장치로 구성되고, 다층 고무 스프링(211.3)과 유사한 다층 고무 스프링(311.3)을 포함한다.
도 7에서 추론될 수 있듯이, 롤링 보상 장치(305)는 액츄에이터(307.1)와 제어 장치(307.2)를 포함하는 결합된 액츄에이터 장치(307)를 포함하고 이것은 액츄에이터(207.1)와 제어 장치(207.2)에 유사한 방식으로 작동한다.
또한 도 7에서 추론될 수 있듯이, 차체(102)와 (제2 서스펜션(103.2)과 운동학적으로 평행인) 지지대(311.2) 사이에는 종래의 롤링 지지대(306)가 서로 평행한 로드(306.5, 306.6)와 함께 제공되어 제2 서스펜션(103.2)의 고르지 못한 딥(dipping)에 반작용한다. 추가로, 차량 가로 방향에서 차체(102)와 지지대(311.2)의 사이에는 롤링 보상 장치(205)의 추가적인 액츄에이터(312)가 작동하여 지지대(311.2)에 관련한 차체(102)의 가로 변위, 그리고 또한 보기 틀(104.2)에 관한 차체(102)의 가로 변위가 영향을 받는다.
액츄에이터(312)는 마찬가지로 제어 장치(307.2)에 의해 제어되어 액츄에이터(307.1, 312)를 제어하는 것으로 제어 장치(307.2)가 제1,2 실시예의 맥락에서 이미 상기 설명된 것과 유사한 롤링 보상 장치(305)의 작용 반응을 나타낸다.
본 발명은 독점적으로 기차를 사용한 실시예들로 상기와 같이 설명되었다. 더 나아가 본 발명은 어떤 다른 운송 수단에도 관련하여 사용될 수 있다.

Claims (32)

  1. -차체(102),
    -제1 구동 장치(104), 및
    -차량의 세로축 방향에서 제1 구동 장치(104)로부터의 거리에 배치된 제2 구동 장치(114)를 구비한 차량, 특히 기차로서,
    -상기 차체(102)는 제1 스프링 장치(103)에 의해 차량의 높이 축 방향에서 제1 구동 장치(104)에 지탱되고,
    -상기 차체(102)는 제2 스프링 장치(113)에 의해 차량의 높이 축 방향에서 제2 구동 장치(114)에 지탱되고,
    -상기 차체(102)는 제1 롤링 보상 장치(105; 205; 305)에 의해 제1 구동 장치에 결합하고,
    -상기 차체(102)는 제2 롤링 보상 장치(115; 215; 315)에 의해 제2 구동 장치(114)에 결합하고,
    -제1 롤링 보상 장치(105; 205; 305)와 제2 롤링 보상 장치(115; 215; 315)는 곡선로 주행 중에 차량의 세로축에 평행인 롤링 축을 중심으로 해서 곡선로의 외부를 향한 차체(102)의 롤링 운동에 반작용하는 차량에 있어서,
    -특히 상기 차체(102)에 작용하는 바람의 하중에 의해 야기되는 차량 세로축을 중심으로 하는 차체(102)의 토션 하중이 반작용될 수 있는 방식으로 제1 롤링 보상 장치(105; 205; 305)가 구성되고 그리고/또는 제1 롤링 보상 장치(105; 205; 305)와 제2 롤링 보상 장치(115; 215; 315)가 함께 결합하는 것을 특징으로 하는 차량.
  2. 제1항에 있어서,
    -상기 제1 롤링 보상 장치(105; 205; 305)는 차체(102)의 제1 가로 변위의 영향 아래에서 제1 구동 장치(104)에 관련하여 차량의 가로 축 방향에서 차체(102)에 롤링 축을 중심으로 하는 제1 롤링 각을 도입하도록 구성되고,
    -상기 제2 롤링 보상 장치(115; 215; 315)는 는 차체(102)의 제2 가로 변위의 영향 아래에서 제2 구동 장치(114)에 관련하여 차량의 가로 축 방향에서 차체(102)에 롤링 축을 중심으로 하는 제2 롤링 각을 도입하도록 구성되고,
    -제1 가로 변위와 제2 가로 변위의 편차 그리고/또는 제1 롤링 각과 제2 롤링 각의 편차가 반작용되도록 상기 제1 롤링 보상 장치(105; 205; 305)가 구성되고 그리고/또는 상기 제1 롤링 보상 장치(105; 205; 305)와 상기 제2 롤링 보상 장치(115; 215; 315)는 함께 결합하는 것을 특징으로 하는 차량.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    -상기 제1 롤링 보상 장치(105; 205; 305)는 제어 장치(107.2; 207.2; 307.2)에 의해 제어되는 적어도 하나의 제1 액츄에이터 유닛(107.1; 207.1; 307.1)으로 구성되는 제1 액츄에이터 장치(107; 207; 307)를 포함하고, 여기서 제1 액츄에이터 장치(107; 207; 307)는 특히 제1 가로 변위의 설정에 원인 제공을 하도록 구성되며, 그리고/또는
    -상기 제2 롤링 보상 장치(115; 215; 315)는 제어 장치(107.2; 207.2; 307.2)에 의해 제어되는 적어도 하나의 제2 액츄에이터 유닛(117.1; 217.1; 317.1)으로 구성되는 제2 액츄에이터 장치(117; 217; 317)를 포함하고, 여기서 제2 액츄에이터 장치(117; 217; 317)는 특히 제2 가로 변위의 설정에 원인 제공을 하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량.
  4. 제3항에 있어서,
    -상기 제어 장치(107.2; 207.2; 307.2)는 차체(102)에 작용하는 토션 하중의 대표값인 적어도 하나의 탐지 변수를 감지하기 위해서 적어도 하나의 탐지 장치를 포함하고,
    -상기 제어 장치(107.2; 207.2; 307.2)는 토션 하중이 감소하도록 제1 액츄에이터 유닛(107.1; 207.1; 307.1) 그리고/또는 제2 액츄에이터 유닛(117.1; 217.1; 317.1)을 제어하도록 구성되고,
    -상기 제어 장치(107.2; 207.2; 307.2)는 특히 차량의 가로 축 방향에서 제1 구동 장치(104)에 관련한 차체(102)의 제1 가로 변위와 제2 구동 장치(114)에 관련한 차체(102)의 제2 가로 변위의 편차가 감소하도록 제1 액츄에이터 유닛(107.2; 207.2; 307.2)과 제2 액츄에이터 유닛(117.1; 217.1; 317.2)을 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량.
  5. 제4항에 있어서,
    -상기 제어 장치(107.2; 207.2; 307.2)는 제1 가로 변위와 제2 가로 변위의 편차가 40 mm이하, 바람직하게는 25 mm이하, 더욱 바람직하게는 10 mm이하 이도록 탐지 변수의 함수로서 제1 액츄에이터 유닛(107.2; 207.2; 307.2)과 제2 액츄에이터 유닛(117.1; 217.1; 317.1)을 제어하고, 그리고/또는
    -상기 제어 장치(107.2; 207.2; 307.2)는 제1 구동 장치(104)에 관련한 차체(102)의 제1 롤링 각과 제2 구동 장치(114)에 관련한 차체(102)의 제2 롤링 각의 편차가 2도 이하, 바람직하게는 1도 이하, 더욱 바람직하게는 0.5도 이하 이도록 탐지 변수의 함수로서 제1 액츄에이터 유닛(107.2; 207.2; 307.2)과 제2 액츄에이터 유닛(117.1; 217.1; 317.1)을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    -상기 탐지 장치는 적어도 하나의 탐지 변수로서 차체(102)의 제1 가로 변위의 대표 변수 그리고/또는 차체(102)의 제2 가로 변위의 대표 변수를 감지하고, 그리고/또는
    -상기 탐지 장치는 적어도 하나의 탐지 변수로서 제1 롤링 보상 장치(105; 205;305)의 컴포넌트의 변위의 대표 변수 그리고/또는 제2 롤링 보상 장치(115; 215; 315)의 컴포넌트의 변위의 대표 변수를 감지하는 것을 특징으로 하는 차량.
  7. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    -상기 제1 롤링 보상 장치(105; 205;305)와 상기 제2 롤링 보상 장치(115; 215; 315)는 수동적 결합 장치에 의해 기계적으로 함께 결합되고,
    -상기 결합 장치는 차체(102)의 토션 하중을 감소시키기 위해 차량의 가로 축 방향에서 제1 롤링 보상 장치(105; 205;305)와 제2 롤링 보상 장치(115; 215; 315)의 면적에서 공존하는 조절 주행을 발생시키며,
    -특히 상기 결합 장치는 제1 롤링 보상 장치(105; 205;305)와 제2 롤링 보상 장치(115; 215; 315) 사이의 유체 공학적인 결합을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.
  8. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    -상기 제1 롤링 보상 장치(105; 205; 305)는 롤링에 대한 안락함을 향상시키기 위해서 차체(102)의 제1 가로 변위의 제1 가로 변위 컴포넌트의 영향 아래와 제1 주파수 범위에서 차량 가로 축 방향으로 현재 주행하는 철로의 곡선에 상응하는 롤링 축을 중심으로 하는 제1 롤링 각의 제1 롤링 각 컴포넌트를 차량(102)에 도입하도록 구성되고, 그리고/또는
    -상기 제1 롤링 보상 장치(105; 205; 305)는 진동에 대한 안락함을 향상시키기 위해서 제2 주파수 범위에서 제1 가로 변위 컴포넌트에 겹쳐진 제2 가로 변위 컴포넌트를 차체에 도입하도록 구성되며, 여기서 제2 주파수 범위는 최소한 부분적으로, 특별하게는 전적으로 제1 주파수 범위 위에 속하는 것을 특징으로 하는 차량.
  9. 제8항에 있어서,
    -상기 제1 롤링 보상 장치(105; 205; 305)는 제어 장치(107.2; 207.1; 307.1)에 의해 제어되는 적어도 하나의 제1 액츄에이터 유닛(107.1; 207.1; 307.1)으로 구성되는 제1 액츄에이터 장치(107; 207; 307)를 포함하고,
    -특히 상기 제1 액츄에이터 장치(107; 207; 307)는 제1 주파수 범위에서 제1 롤링 각을 발생하는 데에 적어도 주요한 원인 제공을 하고, 특별하게는 대체로 제1 롤링 각을 발생하는 것을 특징으로 하는 차량.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    -상기 제1 주파수 범위는 0 Hz 내지 2 Hz에 속하고, 바람직하게는 0.5 Hz 내지 1.0 Hz에 속하고, 그리고/또는
    -상기 제2 주파수 범위는 0.5 Hz 내지 15 Hz에 속하고, 바람직하게는 1.0 Hz 내지 6.0 Hz에 속하고, 그리고/또는
    -상기 제1 롤링 보상 장치(105; 205; 305)는 또한 직선 주행 시에도 작동하는 것을 특징으로 하는 차량.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    -상기 차체(102)는 차량이 직선, 수평 철로에서 정지 상태일 때 중립 위치를 취하고,
    -상기 제1 롤링 보상 장치(105; 205; 305), 특히 제1 롤링 보상 장치(105; 205; 305)의 제1 액츄에이터 장치(107; 207; 307)는 곡선로 주행 시에 발생하는 곡선의 외부를 향한 차체(102)의 제1 가로 변위의 최댓값이 중립 위치로부터 80 mm 내지 150 mm, 바람직하게는 100 mm 내지 120 mm로 제한되도록, 그리고/또는 곡선로 주행 시에 발생하는 곡선의 내부를 향한 차체(102)의 제2 가로 변위의 최댓값이 중립 위치로부터 0 mm 내지 40 mm, 바람직하기는 20 mm로 제한되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 롤링 보상 장치(105; 205; 305)의 제1 액츄에이터 장치(107; 207; 307)는 차체(102)의 롤링 운동을 위해서 적어도 하나의 엔드 스톱(end stop)을 정의하기 위한 엔드 스톱으로서 작용하도록 구성되고, 상기 제1 액츄에이터 장치는 차체(102)의 롤링 운동을 위한 적어도 하나의 엔드 스톱의 위치를 다양한 방식으로 정의하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    -상기 제1 롤링 보상 장치(105; 205; 305)의 제1 액츄에이터 장치(107; 207; 307)는 고장 시에 차체(102)의 롤링 운동에 대하여 오직 경미한 저항만을 제공하고,
    -특별하게는 대체로 조금의 저항도 제공하지 않는 것을 특징으로 하는 차량
  14. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    -상기 차체(102)는 차량이 직선, 수평 철로에서 정지 상태일 때 중립 위치를 취하고,
    -상기 제1 스프링 장치(103)는 롤링 보상 장치(105; 205; 305)의 액츄에이터 장치(107; 207; 307)의 고장 시에 롤링 축을 중심으로 하는 복원 모멘트(restoring moment)를 차체에 가하고,
    -상기 복원 모멘트는 액츄에이터 장치(107; 207; 307)의 고장 시에 철로의 최대 허용 경사에서 차체(102)의 공칭 로딩(loading)을 받는 정지된 차량을 위해서 차체(102)의 가로 변위가 중립 위치로부터 10 mm 내지 40 mm 이하, 바람직하게는 20 mm 이하이며, 그리고/또는 차체(102)의 공칭 로딩과 차량의 가로 축에서 작용하는 최대 허용 가로 가속도에 따른 차체(102)의 가로 변위가 중립 위치로부터 40 mm 내지 80 mm 이하, 바람직하게는 60 mm 이하인 것을 특징으로 하는 차량.
  15. 제14항에 있어서,
    -상기 제1 스프링 장치(103)는 복원 특성선(characteristic line)을 정의하고,
    -상기 복원 특성선은 롤링 각의 굴절에 대한 복원 모멘트의 종속성을 나타내며, 복원 특성선은 체감적인 반응을 가지며,
    -특히 상기 복원 특성선은 제1 롤링 각의 범위에서 제1 경사를 가지고 제1 롤링 각의 범위 위에 속하는 제2 롤링 각의 범위에서 제1 경사보다 작은 제2 경사를 가지고,
    -특히 제2 경사와 제1 경사의 비율은 0 내지 1의 범위, 바람직하게는 0 내지 0.5의 범위에 속하고, 더욱 바람직하게는 0 내지 0.1의 범위에 속하고, 그리고/또는 특히 제1 가로 변위의 범위는 특히 0 mm 내지 60 mm의 범위, 바람직하게는 0 mm 내지 40 mm의 범위에 속하며 제2 가로 변위의 범위는 특히 20 mm 내지 120 mm의 범위, 바람직하게는 40 mm 내지 100 mm의 범위에 속하는 것을 특징으로 하는 차량.
  16. 제15항에 있어서,
    -상기 차체(102)는 차량이 직선, 수평 철로에서 정지 상태일 때 중립 위치를 취하고,
    -상기 제1 스프링 장치(103)는 차량의 가로 축 방향에서 중립 위치로부터 차량의 가로 축 방향에서 발생하는 차체(102)의 가로 변위의 함수로서 가로 강도를 가지고,
    -특히 상기 제1 스프링 장치(103)는 제1 가로 변위의 범위에서 제1 가로 강도를, 제1 가로 변위의 범위 위에 속하는 제2 가로 변위의 범위에서 제1 가로 강도보다 낮은 제2 가로 강도를 가지고,
    -특히 제1 가로 강도는 100 N/mm 내지 800 N/mm의 범위, 바람직하게는 300 N/mm 내지 500 N/mm의 범위에 속하고 특히 제2 가로 강도는 0 N/mm 내지 300 N/mm의 범위, 바람직하게는 0 N/mm 내지 100 N/mm의 범위에 속하며, 그리고/또는
    -제1 가로 변위의 범위는 특히 0 mm 내지 60 mm의 범위, 바람직하게는 0 mm 내지 40 mm의 범위에 속하고 제2 가로 변위의 범위는 특히 20 mm 내지 120 mm의 범위, 바람직하게는 40 mm 내지 100 mm의 범위에 속하는 것을 특징으로 하는 차량.
  17. 제8항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    -상기 차체(102)는 차량이 직선, 수평 철로에서 정지 상태일 때 중립 위치와 공칭 로딩을 취하고,
    -상기 제1 스프링 장치(103)는 차량의 가로 축 방향에서 가로 강도를 가지며,
    -특히 상기 제1 스프링 장치(103)의 가로 강도는 제1 롤링 보상 장치(107; 207; 307)의 제1 액츄에이터 장치(107; 207;307)의 고장 시에 차량의 가로 축 방향에서 작용하는 차량의 최대 허용 가로 가속도로 곡선로를 주행할 때에, 차량 가로 방향에 대한 곡선의 외부를 향한 상기 차체(102)의 제1 가로 변위의 최댓값이 중립 위치로부터 40 mm 내지 120 mm, 바람직하게는 60 mm 내지 80 mm로 제한되며, 그리고/또는 차량 가로 방향에 대한 곡선의 내부를 향한 상기 차체(102)의 제2 가로 변위의 최댓값이 중립 위치로부터 0 mm 내지 60 mm, 바람직하게는 20 mm 내지 40 mm로 제한되는 것을 특징으로 하는 차량.
  18. 제8항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    -상기 차체(102)는 차량이 직선, 수평 철로에서 정지 상태일 때 중립 위치를 취하고,
    -상기 제1 롤링 보상 장치(105; 203; 305)는 제1 롤링 보상 장치(105; 205; 305)의 제1 액츄에이터 장치(107; 207; 307)가,
    -제1 주파수 범위에서 최대 변위가 중립 위치로부터 60 mm 내지 110 mm, 바람직하게는 70 mm 내지 85 mm이고, 그리고/또는
    -제2 주파수 범위에서 최대 변위가 개시 지점으로부터 10 mm 내지 30 mm, 바람직하게는 15 mm 내지 25 mm이고, 그리고/또는
    -제1 주파수 범위에서 10 kN 내지 40 kN, 바람직하게는 15 kN 내지 30 kN의 최대 작동력을 가하고, 그리고/또는
    -제2 주파수 범위에서 5 kN 내지 35 kN, 바람직하게는 5 kN 내지 20 kN의 최대 작동력을 가하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량.
  19. 제8항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    -상기 차체(102)는 차량이 직선, 수평 철로에서 정지 상태일 때 중립 위치를 취하며,
    -상기 차체(102)는 중립 위치에서 철로 위의 차량의 높이 축 방향으로 제1 높이를 가지는 무게 중심을 취하고,
    -상기 제1 롤링 보상 장치(105; 205; 305)는 중립 위치에서 철로 위의 차량의 높이 축 방향으로 롤링 축을 설정하도록 구성되고,
    -제2 높이와 제1 높이의 차이와 제1 높이의 비율은 최대 2.2, 바람직하게는 최대 1.3, 더욱 바람직하게는 0.8 내지 1.3에 속하는 것을 특징으로 하는 차량.
  20. 제8항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    -상기 제1 롤링 보상 장치(105)는 제1 스프링 장치(103)에 운동학적으로 병렬로 배치된 제1 롤링 지탱 장치(106)를 포함하고 직선 주행 중에 롤링 축을 중심으로 하는 차체(102)의 롤링 운동에 반작용하도록 구성되며,
    -특히 상기 제1 롤링 지탱 장치(106)는 한쪽 단부가 차체(102)에 연계되는 방식으로, 다른 한쪽 단부가 제1 구동 장치(104)에 의해 지탱되는 토션 부품(106.3)의 서로 다른 단부에 연계되는 방식으로 결합되는 두 개의 로드(106.5, 106.6)로 구성되며, 그리고/또는
    -상기 제1 롤링 보상 장치(205; 305)는 안내 장치(211; 311)를 포함하고,
    -상기 안내 장치(211; 311)는 제1 스프링 장치(103)에 운동학적으로 병렬로 배치되고, 안내 장치(211; 311)는 제1 구동 장치(104)와 차체(102)의 사이에 배치된 안내 부품(211.1; 311.1)을 포함하며,
    -상기 안내 장치(211; 311)는 차체(102)의 롤링 운동 중에 차체(102) 또는 제1 구동 장치(104)에 관련하여 안내 부품(211.1; 311.1)의 주행을 정의하며,
    -특히 상기 안내 장치(211; 311)는 적어도 하나의 다층 스프링 장치(211.1; 311.3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.
  21. 제8항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    -상기 제1 구동 장치(104)는 구동 장치 틀(104.2)과 최소한 하나의 차륜 유닛(104.1)을 포함하고,
    -상기 제1 스프링 장치(103)는 초기 서스펜션(103.1)과 제2 서스펜션(103.2)을 포함하고,
    -상기 구동 장치 틀(104.2)은 차륜 유닛(104.1)에서 초기 서스펜션(103.1)을 통해 지탱되고 차체(102)는 구동 장치 틀(104.2)에, 특히 공압 서스펜션으로 구성되는 제2 서스펜션(103.2)을 통해 지탱되고,
    -상기 제1 롤링 보상 장치(105)는 구동 장치 틀(104.2)과 차체(102) 사이의 제2 서스펜션(103.2)에 운동학적으로 병렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 차량.
  22. 제21항에 있어서,
    -상기 제1 스프링 장치(103)는 가로 스프링 장치(110)를 포함하고,
    -상기 가로 스프링 장치(110)는 한쪽 단부가 구동 장치 틀(104.2)에, 다른 한쪽 단부가 차체(102)에 연계되며, 그리고/또는
    -한쪽 단부가 구동 장치 틀(104.2) 또는 차체(102)에, 다른 한쪽 단부가 제1 롤링 보상 장치(105)에 연계되고, 그리고
    -특히 상기 가로 스프링 장치(110)는 차량의 가로 축 방향에서 제1 스프링 장치(103)의 강도를 증가시키도록 구성되며, 특히 상기 가로 스프링 장치(110)는 체감적인 강도 특성을 나타내는 것을 특징으로 하는 차량.
  23. 제8항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    -상기 제1 스프링 장치(103)는 차량의 세로 방향에서 구동 장치(104)에 중심으로 배치되는 비상 스프링 장치(103.3)를 포함하고,
    -특히 상기 비상 스프링 장치(103.3)는 제1 롤링 보상 장치(105)의 보상 효과를 지지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량.
  24. 차량, 특히 기차에서, 차량의 차체(102)에 차량의 세로축에 평행인 롤링 축에 대하여 롤링 각을 설정하기 위한 방법으로서,
    -상기 차체(102)의 제1 롤링 각 그리고/또는 제1 가로 변위는 제1 구동 장치(104)에 관련하여 설정되며,
    -상기 차체(102)의 제2 롤링 각 그리고/또는 제2 가로 변위는 차량의 세로축 방향에서 제1 구동 장치의 거리에 배치된 제2 구동 장치(114)에 관련하여 설정되고,
    -상기 차체(102)는 제1 롤링 보상 장치(105; 205; 305)를 통해 제1 구동 장치(104)에 결합하며,
    -상기 차체(102)는 제2 롤링 보상 장치(115; 215; 315)를 통해 제2 구동 장치(114)에 결합하고,
    -제1 롤링 보상 장치(105; 205; 305)와 제2 롤링 보상 장치(115; 215; 315)는 곡선로 주행 중에 차량의 세로축에 평행인 롤링 축을 중심으로 해서 곡선로의 외부를 향한 차체(102)의 롤링 운동에 반작용하도록 구성되는 롤링 각 설정 방법에 있어서,
    -제1 롤링 각 그리고/또는 제2 롤링 각은 차량의 세로축을 중심으로 하는 차체(102)의 토션 하중에 반작용하도록 함께 결합하는 방식으로 설정되고, 그리고/또는
    -제1 가로 변위 그리고/또는 제2 가로 변위는 차량의 세로축을 중심으로 하는 차체(102)의 토션 하중에 반작용하도록 함께 결합하는 방식으로 설정되고,
    -특히 상기 토션 하중은 차체(102)에 작용하는 바람의 하중에 의해 야기되는 것을 특징으로 하는 롤링 각 설정 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    -상기 제1 가로 변위와 상기 제2 가로 변위의 편차 그리고/또는 상기 제1 롤링 각과 상기 제2 롤링 각의 편차가 반작용되고, 여기서 특히 제1 가로 변위 그리고/또는
    -제2 가로 변위는 최소한 부분적으로 제어 유닛(107.2; 207.2; 307.2)에 의해 제어되는 액츄에이터 유닛을 통해 능동적으로 설정되는 것을 특징으로 하는 롤링 각 설정 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    -상기 차체(102)에 작용되는 토션 하중의 대푯값으로서 적어도 하나의 탐지 변수가 감지되고,
    -제1 가로 변위 그리고/또는 제2 가로 변위의 제어 장치(107.2; 207.2; 307.2)에 의한 상기의 능동적인 설정은 탐지 변수의 함수로서 적용되며, 여기서 특히 적어도 하나의 상기 탐지 변수로서 제1 가로 변위의 대표 변수 그리고/또는 제2 가로 변위의 대표 변수가 감지되고, 그리고/또는
    -적어도 하나의 상기 탐지 변수로서 제1 롤링 보상 장치(105; 205; 305)의 컴포넌트의 변위의 대표 변수 그리고/또는 제2 롤링 보상 장치(115; 215; 315)의 컴포넌트의 변위의 대표 변수가 감지되는 것을 특징으로 하는 롤링 각 설정 방법.
  27. 제25항 또는 제26항에 있어서,
    -제1 가로 변위와 제2 가로 변위의 편차는 특히 40 mm이하, 바람직하게는 25 mm이하, 더욱 바람직하게는 10 mm이하 이도록 설정되고, 그리고/또는
    -제1 롤링 각과 제2 롤링 각의 편차가 2도 이하, 바람직하게는 1도 이하, 더욱 바람직하게는 0.5도 이하 이도록 설정되는 것을 특징으로 하는 롤링 각 설정 방법.
  28. 제24항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    -상기 제1 롤링 보상 장치(105; 205; 305)와 상기 제2 롤링 보상 장치(115; 215; 315)는 수동적인 결합 장치에 의해 기계적으로 함께 결합하고,
    -상기 결합 장치를 통해 차체(102)의 토션 하중을 감소시키기 위해서 차량의 가로 축 방향으로 제1 롤링 보상 장치(105; 205; 305)와 제2 롤링 보상 장치(115; 215; 315)의 면적에서 공존하는 조절 주행이 발생하며,
    -특히 상기 결합 장치는 제1 롤링 보상 장치(105; 205; 305)와 제2 롤링 보상 장치(115; 215; 315) 사이의 유체 공학적인 결합을 포함하는 것을 특징으로 하는 롤링 각 설정 방법.
  29. 제24항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    -상기 제1 롤링 각은 능동적으로 설정되고,
    -곡선로 주행 중에 롤링 축을 중심으로 해서 곡선로의 외부를 향한 상기 차체(102)의 롤링 운동이 반작용되고,
    -롤링에 대한 안락함을 향상시키기 위해서 상기 차체(102)는 제1 가로 변위의 제1 가로 변위 컴포넌트의 영향의 아래 및 제1 주파수 범위에서 현재 주행하는 철로의 곡선에 상응하는 제1 롤링 각의 제1 롤링 각 컴포넌트를 받고, 그리고/또는
    -상기 차체(102)는 진동에 대한 안락함을 향상시키기 위해서 제2 주파수 범위에서 제1 가로 변위에 겹쳐진 제1 가로 변위의 제2 가로 변위 컴포넌트를 받고,
    -제2 주파수 범위는 최소한 부분적으로, 특별하게는 전적으로 제1 주파수 범위 위에 속하는 것을 특징으로 하는 롤링 각 설정 방법.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 제1 롤링 각은 제1 주파수 범위에서 최소한 두드러지게, 특별하게는 대체로 완전하게 능동적으로 발생하는 것을 특징으로 하는 롤링 각 설정 방법.
  31. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    -상기 제1 주파수 범위는 0 Hz 내지 2 Hz, 바람직하게는 0.5 Hz 내지 1.0 Hz의 범위에 속하며, 그리고/또는
    -상기 제2 주파수 범위는 0.5 Hz 내지 15 Hz, 바람직하게는 1.0 Hz 내지 6.0 Hz의 범위에 속하는 것을 특징으로 하는 롤링 각 설정 방법.
  32. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    제2 가로 변위의 상기 설정은 제2 주파수 범위에서 진동에 대한 안락함을 향상시키기 위해서 직선 주행 중에도 또한 작용하는 것을 특징으로 하는 롤링 각 설정 방법.
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