NO961306L - Skinnekjöretöy med karosseri med variabel stilling - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører skinnekjøretøy med et karosseri med variabel stilling, av den typen som omfatter to boggier med rammeverk og svingende, tverrgående elementer, elastiske opphengsanordninger mellom rammeverkene i boggiene og de resp. svingende tverrgående elementer, lettforbundne forbindelseshevearmer mellom hvert svingende tverrgående element og karosseriet, og et karosserirullekontrollsystem inkludert pådragsanordninger som kan brukes til å utføre, mens kjøretøyet beveger seg langs en kurve, dreining av karosseriet rundt en lengdeakse, hvilket er tilbøylig til å begrense den ikke-kompenserte sentrifugalakselerasjon som virker på kjøretøyets karosseri.

Dreiningen eller rullingen av karosseriet som utføres av kjøretøyets kontrollsystem tillater, særlig i forbindelse med høyhastighets skinnekjøretøy, en betydelig forbedret komfort for passasjerene, på grunn av den kjennsgjerning at den tverrgående akselerasjon slik den oppfattes inne i karosseriet når kjøretøyet beveger seg langs en bueformet skinnegang, er forholdsvis begrenset.

US patent nr. 3 844 225 overdratt til Fiat Spa beskriver et karosserirullekontrollsystem for et skinnekjøretøy av den ovennevnte art, hvor pådragsanordninger som utfører rotasjon av karosseriet om lengdeaksen, for hver boggi, omfatter et par elektriske eller hydrauliske servomekanismer som er plassert hovedsakelig vertikalt mellom det svingende tverrgående element og karosseriets motsatte sider.

Lignende anordninger, som også anvender enkeltvirkende hydrauliske pådragsorgan, er beskrevet og illustrert i europeisk patentsøknad

nr. 95830392.7 (svarende til italiensk patentsøknad nr. TO95A000274) og nr. 95830387.7. (svarende til italiensk patentsøknad nr. TO95A000275), begge upublisert ved foreliggende patentsøknads prioritetsdato og begge til-hørende samme søker.

Ifølge disse løsninger utfører de leddforbundne forbindelseshevearmer mellom hvert svingende tverrgående element og karosseriet utelukkende den oppgave å forbinde boggiene og karosseriet, for å tillate vinkelbevegelser for karosseriet rundt lengdeaksen, frembragt av de resp. pådragsorgan. Det hovedsakelig vertikale arrangement av disse pådragsorgan med de resp. festeelementer for innfesting i de tverrgående elementer til kjøretøyets karos seri, involverer generelt problemer både med at ting kommer i veien for hverandre eller er innviklet, og komplikasjoner av konstruktiv art.

Hensikten med oppfinnelsen er således å overvinne de ovennevnte ulemper, og mer bestemt å tilveiebringe et skinnekjøretøy av den innledningsvis om-talte art, hvis karosserirullekontrollsystem på den ene side har et mindre innviklet arrangement og en forholdsvis enkel konstruksjon, og på den annen side muliggjør en linearisering av så mye som mulig av kreftene som er på-krevet fra pådragsorganene, for å gjøre spenningene i begge karosseriets krengeretninger rundt lengdeaksen symmetriske.

Ifølge oppfinnelsen oppnås denne hensikt hovedsakelig ved hjelp av den kjennsgjerning at, i et skinnekjøretøy med et karosseri med variabel stilling av den type det er henvist til Ovenfor, pådragsorganene virker på de leddforbundne forbindelseshevearmer, hvorved dreiningen til karosseriet rundt lengdeaksen frembringes ved hjelp av dreining av hevearmene.

Ifølge en foretrukket utførelse av oppfinnelsen, omfatter pådragsorganene for hver boggi et enkelt dobbeltvirkende lineært pådragsorgan anordnet, på tvers i forhold til lengdeaksen, mellom et par korresponderende leddforbundne forbindelseshevearmer, og disse hevearmer er anordnet med resp. styrearmer som er rotasjonsinnfestet og til hvilke de motsatte ender av det dobbeltvirkende lineære pådragsorgan er dreibart forbundet.

Arrangementet av disse styrearmer er passende slik at det dobbeltvirkende lineære pådragsorgan er plassert på skrå.

I dette tilfellet har en første hevearm i paret med hevearmer sin resp. styrearm orientert oppover i en stump vinkel i forhold til denne første hevearm, og den har en kortere lengde, og den annen hevearm i paret med hevearmer har sin resp. styrearm orientert nedover i en spiss vinkel i forhold til denne annen hevearm, og den har en større lengde.

Fortrinnsvis, men ikke nødvendigvis, er de dobbeltvirkende lineære pådrags-organer av elektrisk type.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet i detalj med henvisning til den ledsagende tegning, som utelukkende er ment som et ikke-begrensende eksempel, hvor: fig. 1 er et skjematisk og forenklet sideriss, delvis i tverrsnitt, av et skinnekjøretøy med karosseri med variabel stilling i samsvar med oppfinnelsen, forbundet med en av kjøretøyets boggier, i karosseriets ikke-krengende stilling, og

fig. 2 og 3 er to fragmentariske og forstørrede riss av deler av fig. 1 i den stilling hvor karosseriet krenger maksimalt i en retning og i den motsatte retning, resp.

Idet det først skal vises til fig. 1, omfatter et skinnekjøretøy F hovedsakelig et karosseri 1 understøttet i nærheten av sine motsatte ender av to boggier 2 (hvorav kun én er vist på tegningen), hver omfattende på en i og for seg kjent måte et rammeverk 3, to hjul- og akselsett 4 og et svingende tverrgående element 5. Det tverrgående element 5 er montert på den resp. boggi 2, hovedsakelig i forbindelse med dennes tverrgående senterlinje, mellom vertikale

skruefjærer 6 som utgjør kjøretøyets vertikale og sideveis sekundæroppheng.

Karrosseriet 1 til kjøretøyet F er forbundet, også på en måte som i og for seg er kjent, til de svingende tverrgående elementer 5. Forbindelsen mellom hvert svingende tverrgående element 5 og en tverrgående lastebærebjelke som er skjematisk vist med henvisningstall 7, som er fast innfestet under gulvet i karosseriet 1, er også utført på en generelt konvensjonell måte, ved hjelp av et par leddforbundne forbindelseshevearmer eller svinghengere 8a og 8b. Hver hevearm 8a, 8b er leddforbundet øverst ved 9 til det svingende tverrgående element 5, og nederst ved 10 til et vedheng 11 fast innfestet til last-bærebjelken 7. Leddaksene 9 og 10 er vanligvis orientert hovedsakelig parallelt til lengdeaksen i kjøretøyet F.

Det skal påpekes at illustrasjonen på fig. 1 kun må anses som en funksjonell fremstilling av prinsippet, uten en nøyaktig sammenheng med den faktiske konstruktive oppbygging av de viste komponenter. Faktisk tilveiebringer det konstruktive arrangement av kjøretøyet F, for hver av de to svingende tverrelementer 5 forbundet med de resp. boggier 2, par av leddforbundne forbindelseshevearmer 8a, 8b, dvs. et venstre par og et høyre par med henvisning til tegningen, med de to hevearmer i hvert venstre og høyre par plassert resp. en foran og den andre bak det svingende tverrelement 5. De to hevearmer 8a, 8b i hvert høyre og venstre par er rotasjonsmessig fast forbundet til hverandre, på en måte som ikke er vist i detalj, men som ligger godt innenfor kunnskapen til en fagmann på området, via aksler eller tapper som svarer til leddaksene 9 og 10.

Kjøretøyet F er forsynt med et kontrollsystem for karosseriets 1 rotasjon i forhold til boggiene 2, i motsatte retninger om en lengdeakse i kjøretøyet F, for å kunne variere stillingen til karosseriet 1 mens kjøretøyet F beveger seg langs en kurve, med det mål å begrense den ikke-kompenserte sentrifugalakselerasjon som virker på karosseriet 1 under slike forhold. Kontroll-systemet for regulering av rotasjonen eller rullingen til karosseriet 1 omfatter, på en måte som generelt er kjent (f.eks. fra de tidligere patent-dokumenter nevnt ovenfor), en servomekanisme styrt av en elektronisk reguleringsenhet som i sin tur er operativt forbundet til transducer-inn-retninger tilpasset til å påvise den ikke-kompenserte akselerasjon som virker på karosseriet 1 og bevegelsestilstanden langs en kurve til kjøretøyet F. Servomekanismken omfatter lineære pådragsorgan anordnet i forbindelse med boggiene 2 og tilhørende kraftgeneratorer, styrt av den elektroniske reguleringsenhet.

I samsvar med oppfinnelsens fundamentale trekk, virker nevnte servomekanisme på de leddforbundne forbindelseshevearmer 8a, 8b som er forbundet med det svingende tverrgående elemenet 5 i hver boggi 2, på en slik måte at dreiningene av karosseriet 1 om lengdeaksen foretas ved hjelp av dreining av disse hevearmer 8a, 8b.

Mer detaljert omfatter arrangementet ifølge oppfinnelsen, for hver boggi 2, et enkelt dobbeltvirkende lineært pådragsorgan 12 anordnet på tvers i forhold til lengdeaksen av kjøretøyet F, mellom et korresponderende par av høyre og venstre hevearmer 8a, 8b.

Følgende beskrivelse, som gjelder for boggien 2 avbildet på fig. 1, gjelder tilsvarende også for den andre boggi. Mer bestemt, til hver av hévearmene 8a, 8b på resp. venstre og høyre side, er det rotasjonsmessig forbundet og festet en forlengelses- eller styrearm, for leddforbindelse til det dobbeltvirkende lineære pådragsorgan 12.

Angående den venstre hevearm 8a, er den tilhørende styrearm angitt med henvisningstall 13 og er orientert oppover i en stump vinkel i forhold til hevearmen 8a. Angående den høyre hevearm 8b, er den resp. styrearm angitt med henvisningstall 14 og er orientert nedover i en spiss vinkel i forhold til hevearmen 8b. Armen 13 forbundet til hevearmen 8a har en lengde som er kortere enn lengden av armen 14 som er forbundet til hevearmen 8b.

De frie ender av armene 13 og 14 bærer resp. tapper 15, 16 som står parallelt med aksene 9 og 10, for leddforbindelse av det dobbeltvirkende lineære pådragsorgan 12.

Med det ovenfor beskrevne arrangement er det dobbeltvirkende lineære pådragsorgan 12 plassert på skrå nedenfor karosseriet 1.

Pådragsorganet 12 er fortrinnsvis, men ikke nødvendigvis, av elektrisk type, og omfatter på kjent måte en konstruksjon 17 som aksielt kan forlenges og trekkes tilbake, f.eks. av skrue og muttertypen, drevet av en elektrisk motor 18 som får sin strømforsyning fra en elektrisk kraftkilde styrt av den elektroniske reguleringsenhet i karosseriets 1 rotasjonskontrollsystem.

Under drift, når kjøretøyet F beveger seg langs en rett skinnegang, holdes det dobbelvirkende lineære pådragsorgan 12 forbundet til hver boggi 2 i den stilling som er anvist på fig. 1, mellom en maksimal og en minimal forlengelse. Karosseriet 1 er følgelig plassert i den ikke-krengende stilling som også er vist på fig. 1, og leddforbindelseshevearmene 8a, 8b er anordnet i samsvar med orienteringen vist på den samme figur, dvs. med motsatte og oppover rettede konvergerende skråstillinger.

Når sensorene forbundet med den elektroniske reguleringsenhet i karosseriets 1 krengekontrollsystem påviser bevegelsestilstanden til kjøretøyet F langs en kurve, styres påvirkningen av det dobbeltvirkende lineære pådragsorgan 12, hvilket utfører dreining av karosseriet 1 mot innsiden av kurven, for å redu-sere den tverrgående akselerasjon som oppfattes av passasjerene inne i karosseriet. Fig. 2 og 3 viser stillingen til pådragsorganene 12 og styrearmene 13, 14 i de resp. leddforbundne hevearmer 8a, 8b ved maksimal dreining av karosseriet 1 rundt lengdeaksen i moturs og medurs retning resp. I det første tilfellet (fig. 2) er det dobbeltvirkende lineære pådragsorgan 12 fullstendig fremskjøvet, dvs. i den stilling hvor det har maksimal lengde, mens i det andre tilfellet (fig. 3) pådragsorganet 12 er fullstendig tilbaketrukket, dvs. i stillingen hvor det har minimum lengde. Som et eksempel kan det maksimale vinkelområde som kan påføres karosseriet 1 i de ovennevnte to stillinger være +/- 8°, med en samlet lineær forlengelse av pådragsorganene 12 på ca.

30 cm.

Ved hjelp av den ovenfor beskrevne utførelse av oppfinnelsen, og særlig av det spesielle trekk med at pådragsorganene 12 virker på de leddforbundne hevearmer 8a, 8b når karosseriet 1 dreies om lengdeaksen, utøves kraftpar, isteden for krefter som ved kjent teknikk, mellom selve karosseriet og boggiene 2, med den fordel at det betydelig reduserer spenningene i konstruksjonen. Videre blir belastningen på pådragsorganene 12 som er nød-vendig for å utføre dreining av karosseriet 1 så langt som mulig linearisert og gjort symmetrisk i de to krengeretninger av karosseriet 1. Videre, ved å anvende ett enkelt dobbeltvirkende lineært pådragsorgan 12 plassert på tvers i forhold til hver boggi 2, reduseres problemet med at ting kommer i veien for hverandre, og det fører til en forenklet konstruksjon av kjøretøyet.

Detaljer ved konstruksjonen og utførelsene kan selvfølgelig varieres vidt i forhold til det som har blitt beskrevet og illustrert, uten å avvike fra oppfinnelsens ramme slik den er definert i de vedheftede krav. Særlig, som alle-rede tidligere har blitt påpekt, selv om den beskrevne og viste utførelse anvender dobbeltvirkende lineære pådragsorgan 12 av elektrisk type, er oppfinnelsen like anvendbar på kontrollsystemer som har pådragsorgan av en annen type, f.eks. fluidtrykkpådragsorgan.

Claims (5)

1. Skinnekjøretøy (F) med et karosseri (1) med variabel stilling, omfattende to boggier (2) med sine rammeverk (3) og svingende tverrelementer (5), leddforbundne hevearmer (8a, 8b) mellom hvert svingende tverrelement (5) og karosseriet (1), og et for karosseriet (1) rullekontrollsystem omfattende pådragsorgan (12) som kan brukes til å utføre, mens kjøretøyet (F) beveger seg langs en kurve, dreining av karosseriet (1) om en lengdeakse for å begrense den ikke-kompenserte sentrifugalakselerasjon som virker på karosseriet (1), karakterisert ved at pådragsorganene (12) virker på de leddforbundne hevearmene (8a, 8b), hvorved karosseriets (1) dreininger utføres ved hjelp av dreining av hevearmene (8a, 8b).

2. Skinnekjøretøy ifølge krav 1, karakterisert ved at pådragsorganene omfatter, for hver boggi, et enkelt dobbeltvirkende lineært pådragsorgan (12) anordnet på tvers i forhold til lengdeaksen, mellom et par tilhørende leddforbundne hevearmer (8a, 8b), og ved at hevearmene (8a, 8b) er anordnet med resp. styrearmer (13, 14) rotasjonsmessig innfestet i disse, og til hvilke de motstående ender av det dobbeltvirkende lineære pådragsorgan (12) er dreibart forbundet (15, 16).

3. Skinnekjøretøy ifølge krav 2, karakterisert ved at styrearmene (13, 14) er arrangert slik at det dobbeltvirkende lineære pådragsorgan (12) er plassert på skrå.

4. Skinnekjøretøy ifølge krav 3, karakterisert ved at en første hevearm (8a) i paret av hevearmer (8a, 8b) har sin resp. styrearm (13) orientert oppover i en stump vinkel i forhold til den første hevearm (8a), og har en kortere lengde, og at den annen hevearm (8b) i paret av hevearmer (8a, 8b) har sin resp. styrearm (14) orientert nedover i en spiss vinkel i forhold til den annen hevearm (8), og har en større lengde.

5. Skinnekjøretøy ifølge krav 2, karakterisert ved at det dobbeltvirkende lineære pådragsorgan er av elektrisk type.