WO2024088896A1

WO2024088896A1 - Fahrwerk für ein schienenfahrzeug und schienenfahrzeug

Info

Publication number: WO2024088896A1
Application number: PCT/EP2023/079255
Authority: WO
Inventors: Martin Teichmann; Ales ZEVNIK; Josef Eberler
Original assignee: Siemens Mobility Austria Gmbh
Priority date: 2022-10-24
Filing date: 2023-10-20
Publication date: 2024-05-02
Also published as: AT526054B1; AT526054A4

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug mit einer Tragestruktur (1), welche zumindest einen ersten Längsträger (2) und einen zweiten Längsträger (3) sowie zumindest einen ersten Querträger (4) aufweist und mit welcher zumindest ein erstes Rad (8) und ein zweites Rad (9) drehbar verbunden sind, sowie mit zumindest einem ersten Motor (14) und zumindest einem mit dem zumindest ersten Motor (14) gekoppelten ersten Getriebe (16), welche zur Drehmomentübertragung zumindest mit dem ersten Rad (8) gekoppelt sind. Es wird vorgeschlagen, dass der zumindest erste Motor (14) in eine erste Öffnung (18) des ersten Längsträgers (2) eingeführt ist, wobei aus dem ersten Rad (8) und dem zweiten Rad (9) ein Losradpaar gebildet ist. Dadurch wird eine Vergrößerung eines verfügbaren Bauraumbudgets ermöglicht.

Description

Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug und Schienenfahrzeug

Die Erfindung betri f ft ein Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug mit einer Tragestruktur, welche zumindest einen ersten Längsträger und einen zweiten Längsträger sowie zumindest einen ersten Querträger aufweist und mit welcher zumindest ein erstes Rad und ein zweites Rad drehbar verbunden sind, sowie mit zumindest einem ersten Motor und zumindest einem mit dem zumindest ersten Motor gekoppelten ersten Getriebe , welche zur Drehmomentübertragung zumindest mit dem ersten Rad gekoppelt sind .

Fahrwerke für Schienenfahrzeuge weisen aufgrund beengter Platzverhältnisse häufig einen begrenzten Bauraum für Fahrwerkskomponenten auf . Beispielsweise ist bei Niederf lurf ahrzeugen ein Fahrzeugboden zwischen Rädern des Fahrwerks abgesenkt , wodurch es erforderlich sein kann, Fahrwerkskomponenten wie Motoren, Getriebe , Kupplungen, Bremsen usw . in Außenbereichen des Fahrwerks anzuordnen . Diese Fahrwerkskomponenten dürfen allerdings seitlich nicht übermäßig weit , von einem Fahrwerk bzw . von einem Schienenfahrzeug aus betrachtet , nach außen ragen .

Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die WO 2017 / 093094 Al bekannt , in welcher ein Fahrwerk eines Schienenfahrzeugs of fenbart ist . Das Fahrwerk weist einen Fahrwerksrahmen sowie Radsätze auf . Der Fahrwerksrahmen umfasst zwei in Fahrwerkslängsrichtung ausgerichtete Längsträger sowie einen zwischen den Längsträgern angeordneten, mit den Längsträgern verbundenen und in Fahrwerksquerrichtung ausgerichteten Querträger . In den Querträger ist zumindest eine Antriebseinheit integriert , welche über eine Kraftübertragungseinrichtung, welche zwischen den Längsträgern angeordnet und mit den Radsätzen gekoppelt ist . Ferner zeigt die WO 2020/ 192860 Al ein Fahrwerk für ein Niederflur-Schienenfahrzeug mit einer Primärfedereinrichtung, welche mindestens vier Torsionsstäbe umfasst .

Weiterhin ist in der EP 3 854 655 Al ein Fahrwerk eines Schienenfahrzeugs mit vier Losrädern beschrieben, welche drehbar mit einem Fahrwerksrahmen gekoppelt sind . Jedem dieser vier Losräder sind ein Motor, ein Getriebe und eine Bremsvorrichtung zugeordnet , welche außerhalb eines von den vier Losrädern umgrenzten Bereichs angeordnet sind . Insgesamt sind vier Motoren, vier Getriebe und vier Bremsvorrichtungen angeordnet .

Der genannte Ansatz weist in seiner bekannten Form den Nachteil auf , dass an Seitenflanken des Fahrwerks ein nicht unbeträchtlicher Bauraum durch die Motoren verbraucht ist .

Ferner of fenbart die EP 3 310 636 Bl ein Drehgestell für ein Hochflur-Schienenfahrzeug mit Radsätzen, bei welchen Räder über Radsatzwellen miteinander gekoppelt sind . In Längsträger eines Drehgestellrahmens des Drehgestells sind quer ausgerichtete Antriebsmotoren mechanisch integriert , d . h . in Ausnehmungen der Längsträger gelagert , und über an Drehgestellaußenseiten gelagerte Stirnradgetriebe mit den Radsätzen gekoppelt .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , ein gegenüber dem Stand der Technik weiterentwickeltes , insbesondere in Fahrwerksquerrichtung kompaktes Fahrwerk anzugeben, welches einen möglichst gut nutzbaren Zwischenbereich zwischen dem ersten Rad und dem zweiten Rad aufweist .

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst mit einem Fahrwerk nach Anspruch 1 , bei dem der zumindest erste Motor in eine erste Öf fnung des ersten Längsträgers eingeführt ist , wobei aus dem ersten Rad und dem zweiten Rad ein Losradpaar gebildet ist . Die erste Öf fnung kann beispielsweise durchgängig, d . h . den ersten Längsträger durchdringend ausgebildet und mantelseitig vollständig von dem ersten Längsträger umschlossen sein . Die erste Öf fnung kann z . B . als zylindrisches Durchgangsloch oder als Durchgangsloch mit ovalem Querschnitt oder mit Rechteckquerschnitt mit abgerundeten Ecken etc . ausgeführt sein . Zwischen dem ersten Motor in der ersten Öf fnung und dem ersten Längsträger kann ein Abstand ausgebildet sein .

Dadurch, dass der erste Motor in die erste Öf fnung eingeführt ist , belastet dieser ein verfügbares Bauraumbudget in einem Bereich zwischen dem ersten Längsträger und dem zweiten Längsträger und in Bereichen von Fahrwerksaußenseiten nicht oder nicht stark . Daher ist es , wenn das Fahrwerk z . B . in einem Niederflur-Schienenfahrzeug eingesetzt ist , beispielsweise möglich, eine Fahrgastgangbreite in einem Wagenkasten des Niederflur-Schienenfahrzeugs , welcher sich nach unten in den Bereich zwischen dem ersten Längsträger und dem zweiten Längsträger erstrecken kann, groß zu dimensionieren, wodurch eine Fahrgastkomf ortsteigerung realisiert werden kann . Dies ist beispielsweise dann besonders vorteilhaft , wenn ein Querschnitt des Wagenkastens mit geringer Breite ausgeführt sein soll .

Ferner ist es im Zusammenhang mit einem möglichen Einsatz des Fahrwerks in einem Niederflur-Schienenfahrzeug vorstellbar, beispielsweise Podeste für Sitze in dem Wagenkasten, welche häufig als Radkästen, in welchen Antriebskomponenten des Niederflur-Schienenfahrzeugs angeordnet sein können, ausgeführt sind, mit moderater Bauhöhe aus zulegen, da bei dem erfindungsgemäßen Fahrwerk eine Anordnung des ersten Motors oberhalb der Tragestruktur vermieden werden kann .

Das erfindungsgemäße Fahrwerk weist anstatt eines Radsatzes mit durch eine Radsatzwelle miteinander verbundenen Rädern das Losradpaar auf , welches Einzelräder umfasst , wodurch sich das erfindungsgemäße Fahrwerk besonders für einen Einsatz in einem Niederflur-Schienenfahrzeug eignet . Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Fahrwerks ergeben sich aus den Unteransprüchen .

Günstig ist es beispielsweise , wenn die erste Öf fnung von einer Kontaktzone , in welcher der erste Längsträger und der zumindest erste Querträger miteinander verbunden sind, in Richtung einer Fahrwerkslängsachse versetzt angeordnet ist . Durch diese Maßnahme wird Bauraum im Bereich des ersten Querträgers freigehalten und kann beispielsweise zur Anordnung einer Sekundärf eder eingesetzt werden . Wenn eine Sekundärf eder eingesetzt wird, so kann diese eine große Federbasis aufweisen, wodurch beispielsweise auf eine Wankstütze des Fahrwerks verzichtet werden kann .

Weiterhin wird dadurch, dass die erste Öf fnung von der Kontaktzone versetzt ist , die Kontaktzone vor übermäßigen, von dem ersten Motor verursachten Belastungen geschützt .

Eine Vorzugslösung erhält man, wenn das zumindest erste Getriebe als Stirnradgetriebe an einer Fahrwerksaußenseite angeordnet ist .

Dadurch wird vermieden, dass das erste Getriebe das Fahrwerk übermäßig vergrößert , beispielsweise verbreitert , da ein Stirnradgetriebe schmal , schmäler als beispielsweise ein Kegelradgetriebe , ausgeführt werden kann .

Hil freich kann es auch sein, wenn eine mit dem zumindest ersten Getriebe gekoppelte Kardanwelle durch einen mittigen, durchgängigen Hohlraum des ersten Rads hindurchgeführt ist , wobei das zumindest erste Getriebe im Bereich einer ersten Stirnseite des ersten Rads angeordnet ist und die Kardanwelle im Bereich einer zweiten Stirnseite des ersten Rads mit dem ersten Rad gekoppelt ist .

Dadurch wird eine kompakte Kopplung des ersten Getriebes mit dem ersten Rad erzielt und es wird eine Reduktion ungefederter Massen des Fahrwerks ermöglicht . So wird einerseits eine Umsetzung eines Fahrwerks mit Außenlagerung, d . h . eine Anordnung des ersten Rads und des zweiten Rads in einem Bereich zwischen dem ersten Längsträger und dem zweiten Längsträger, vereinfacht . Andererseits wird dadurch vermieden, dass z . B . eine Getriebewelle ausgehend von der ersten Stirnseite des ersten Rads an dem ersten Rad vorbeigeführt werden und beispielsweise mittels eines weiteren Getriebes im Bereich der zweiten Stirnseite des ersten Rads mit dem ersten Rad gekoppelt werden muss .

Ein ef fektiver Ausgleich von Fluchtungs fehlern und Relativbewegungen etc . zwischen dem ersten Getriebe und dem ersten Rad wird ermöglicht , wenn das zumindest erste Getriebe über zumindest eine erste Kupplung, vorzugsweise über eine erste Kupplung, über welche die Kardanwelle mit dem ersten Rad gekoppelt ist , und über eine zweite Kupplung, über welche die Kardanwelle mit dem zumindest ersten Getriebe gekoppelt ist , mit dem ersten Rad gekoppelt ist .

Statische Momente aufgrund von Radauf Standskräften, die zu einer starken Belastung einer Radlagervorrichtung führen können, können vermieden werden, wenn in dem Hohlraum ein Radlager angeordnet und mit dem ersten Rad verbunden ist , wobei das erste Rad über das Radlager mit der Tragestruktur gekoppelt ist .

Eine günstige Lösung wird erreicht , wenn das zumindest erste Getriebe über eine Getriebelagerung mit der Tragestruktur verbunden ist , wobei der zumindest erste Motor mittels des zumindest ersten Getriebes getragen ist .

Die Getriebelagerung kann beispielsweise als Dreipunktlagerung ausgeführt sein . Die Dreipunktlagerung kann beispielsweise über drei elastische Lager ausgeführt sein . Dadurch wird eine starke Einschränkung einer Verformbarkeit der Tragestruktur durch das erste Getriebe vermieden .

Der erste Motor ist nicht in der ersten Öf fnung des ersten Längsträgers gelagert , d . h . nicht mechanisch in den ersten Längsträger integriert . Dadurch wird im Bereich der ersten Öf fnung eine starke , unmittelbare mechanische Belastung des ersten Längsträgers durch den ersten Motor vermieden .

Im Hinblick auf eine moderate Belastung der Tragestruktur kann es j edoch auch günstig sein, wenn das zumindest erste Getriebe an einer mit dem ersten Rad verbundenen Welle abgestützt ist und über eine Drehmomentstüt ze mit der Tragestruktur verbunden ist , wobei der zumindest erste Motor mittels des zumindest ersten Getriebes getragen ist .

Die mit dem ersten Rad verbundene Welle ist dabei nicht mit dem zweiten Rad verbunden .

Ein Bauraumvorteil wird für ein Fahrwerk mit einer Fahrwerksbremseinrichtung erzielt , wenn auf einer dem zumindest ersten Getriebe abgewandten Seite des zumindest ersten Motors eine erste Bremsscheibe mit einer Motorwelle des zumindest ersten Motors verbunden ist .

Dadurch wird eine platzsparende Verteilung von Fahrwerkskomponenten über einen verfügbaren Bauraum bewirkt . Eine vorteilhafte Lösung erhält man, wenn eine Motorlängsachse parallel oder annähernd parallel zu einer Fahrwerksquerachse ausgerichtet ist .

Durch diese Maßnahme kann, wenn beispielsweise eine Radachse des ersten Rads parallel zu der Motorwellenlängsachse oder nicht übermäßig relativ zu der Motorwellenlängsachse verdreht ausgerichtet ist , auf ein aufwendiges Getriebe ( z . B . ein Kegelradgetriebe ) zwischen dem ersten Motor und dem ersten Rad verzichtet werden .

Ein verwindeweiches Fahrwerk mit einem sicheren und verschleißarmen Fahrverhalten kann erreicht werden, wenn Strukturkomponenten des Fahrwerks zumindest ein of fenes erstes Profil umfassen .

Zur Förderung eines barrierefreien Nah- oder Fernverkehrs kann es hil freich sein, wenn zwischen dem ersten Rad und dem zweiten Rad ein freier Fahrwerksbereich für einen abgesenkten Fahrzeugboden für ein Niederflur-Schienenfahrzeug gebildet ist .

Ein kompaktes Fahrwerk mit einer Außenlagerung erhält man, wenn das erste Rad und das zweite Rad in einem Bereich zwischen dem ersten Längsträger und dem zweiten Längsträger angeordnet sind .

Ein hohes Fahrsicherheits- und Fahrkomfortniveau kann mit dem Fahrwerk erzielt werden, wenn mit der Tragestruktur eine Federeinrichtung verbunden ist , wobei das erste Rad und das zweite Rad über eine Achsbrücke und eine Primärfederanordnung der Federeinrichtung mit der Tragestruktur verbunden sind und mit der Tragestruktur f ahrwerksaußenseitig eine Sekundärfederanordnung der Federeinrichtung verbunden ist .

Ein erfolgversprechendes Anwendungsgebiet für das erfindungsgemäße Fahrwerk im Hinblick auf eine ef fi ziente Ausnutzung eines verfügbaren Bauraumbudgets wird mit einem Schienenfahrzeug mit zumindest einem erfindungsgemäßen Fahrwerk erschlossen .

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Aus führungsbeispielen näher erläutert .

Es zeigen beispielhaft :

Fig . 1 : Einen Schrägriss einer beispielhaften ersten Aus führungsvariante eines erfindungsgemäßen Fahrwerks für ein Schienenfahrzeug mit einer Tragevorrichtung, vier Rädern, vier Motoren und vier Getrieben, wobei j edem dieser vier Räder ein Motor und ein Getriebe zugeordnet ist , wobei die Motoren in Öf fnungen von Längsträgern der Tragestruktur eingeführt sind,

Fig . 2 : Einen Schrägriss einer beispielhaften Aus führungsvariante einer Tragestruktur für ein erfindungsgemäßes Fahrwerk, wobei Längsträger der Tragestruktur Öf fnungen für Motoren des Fahrwerks aufweisen,

Fig . 3 : Einen Seitenriss eines Ausschnitts aus einer beispielhaften Aus führungsvariante eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs mit einer beispielhaften zweiten Aus führungsvariante eines erfindungsgemäßen Fahrwerks mit einem als zweistufiges Stirnradgetriebe ausgebildeten ersten Getriebe an einer Fahrwerksaußenseite ,

Fig . 4 : Einen Grundriss eines Ausschnitts aus einer beispielhaften dritten Aus führungsvariante eines erfindungsgemäßen Fahrwerks mit einem als zweistufiges Stirnradgetriebe ausgebildeten ersten Getriebe , wobei an einer dem ersten Getriebe abgewandten Seite eines ersten Motors des Fahrwerks , welcher in eine erste Öf fnung eines ersten Längsträgers einer Tragestruktur des Fahrwerks eingeführt ist , eine erste Bremsscheibe des Fahrwerks mit einer Motorwelle des ersten

Motors verbunden ist , und

Fig . 5 : Einen Seitenriss eines Ausschnitts aus einer beispielhaften vierten Aus führungsvariante eines erfindungsgemäßen Fahrwerks in geschnittener Darstellung, wobei ein erstes Rad des Fahrwerks einen mittigen und durchgängigen Hohlraum aufweist , in welchem ein Radlager des Fahrwerks angeordnet ist und durch welchen eine Kardanwelle des

Fahrwerks , über welche ein erstes Getriebe des Fahrwerks und das erste Rad miteinander gekoppelt sind, hindurchgeführt ist .

Fig . 1 zeigt einen Schrägriss einer beispielhaften ersten Aus führungsvariante eines erfindungsgemäßen Fahrwerks für ein als Straßenbahn ausgebildetes Niederflur-Schienenfahrzeug . Das Fahrwerk weist eine als Fahrwerksrahmen ausgebildete Tragestruktur 1 auf , welche einen ersten Längsträger 2 , einen zweiten Längsträger 3 , einen ersten Querträger 4 und einen zweiten Querträger 5 umfasst .

Der erste Längsträger 2 und der zweite Längsträger 3 sind sich in Richtung einer Fahrwerkslängsachse 6 erstreckend angeordnet , der erste Querträger 4 und der zweite Querträger 5 sich in Richtung einer Fahrwerksquerachse 7 erstreckend .

Das Fahrwerk umfasst weiterhin ein erstes Rad 8 und ein zweites Rad 9 , aus welchen ein erstes Losradpaar gebildet ist , sowie zwei weitere Räder, aus welchen ein zweites Losradpaar gebildet ist .

Das erste Rad 8 , das zweite Rad 9 und die zwei weiteren Räder sind als Einzelräder ausgebildet . Verbindungen zwischen dem ersten Rad 8 und dem zweiten Rad 9 sowie zwischen den zwei weiteren Rädern durch Radsatzwellen sind nicht ausgebildet . Es handelt sich bei dem ersten Losradpaar und dem zweiten Losradpaar nicht um Radsätze mit Radsatzwellen .

Zwischen dem ersten Rad 8 und dem zweiten Rad 9 sowie zwischen den zwei weiteren Rädern ist ein freier Fahrwerksbereich für einen abgesenkten Fahrzeugboden des Niederflur-Schienenfahrzeugs gebildet .

Das erste Rad 8 und das zweite Rad 9 sind in einem Bereich zwischen dem ersten Längsträger 2 und dem zweiten Längsträger 3 angeordnet . Das Fahrwerk weist demnach eine Außenlagerung auf .

Das erste Rad 8 und das zweite Rad 9 sind drehbar in einer Achsbrücke 10 , welche annähernd eine O-Form aufweist , gelagert . Die Achsbrücke 10 ist über eine Primärfederanordnung einer Federeinrichtung des Fahrwerks , welche eine erste Primärfeder 11 sowie weitere Primärfedern umfasst , mit dem ersten Längsträger 2 und dem zweiten Längsträger 3 verbunden .

Das zweite Losradpaar ist konstruktiv, verbindungstechnisch und funktionell gleich wie das erste Losradpaar ausgeführt und mit der Tragestruktur 1 gekoppelt .

Die Federeinrichtung umfasst weiterhin eine Sekundärfederanordnung mit einer ersten Sekundärf eder 12 und einer zweiten Sekundärf eder 13 , welche f ahrwerksaußenseitig, in Bereichen erster Enden des ersten Querträgers 4 und des zweiten Querträgers 5 und zweiter Enden des ersten Querträgers 4 und des zweiten Querträgers 5 mit der Tragestruktur 1 verbunden sind . Ferner umfasst das Fahrwerk eine Dämpfungseinrichtung .

Das Fahrwerk weist weiterhin einen ersten Motor 14 , einen zweiten Motor 15 und zwei weitere Motoren sowie ein erstes Getriebe 16 mit einem ersten Getriebegehäuse , ein zweites Getriebe 17 mit einem zweiten Getriebegehäuse und zwei weitere Getriebe mit zwei weiteren Getriebegehäusen auf . Der erste Motor 14 ist als Elektromotor ausgebildet und in eine erste Öf fnung 18 des ersten Längsträgers 2 , wie sie beispielhaft in Fig . 2 gezeigt ist , eingeführt . Eine Motorlängsachse 20 ist parallel zu der Fahrwerksquerachse 7 ausgerichtet . Zwischen dem ersten Motor 14 in der ersten Öf fnung 18 und dem ersten Längsträger 2 ist ein geringer Abstand vorgesehen .

Das erste Getriebe 16 ist als zweistufiges Stirnradgetriebe ausgebildet und an einer Fahrwerksaußenseite über das erste Getriebegehäuse mittels einer als elastische Dreipunktlagerung ausgebildeten Getriebelagerung mit dem ersten Längsträger 2 verbunden . Der erste Längsträger 2 ist dem ersten Getriebe 16 und dem ersten Rad 8 zwischengeordnet . Der erste Motor 14 weist ein Motorgehäuse auf , über welches er mit dem ersten Getriebegehäuse des ersten Getriebes 16 verbunden ist , wodurch Verschiebungen des ersten Motors 14 in der ersten Öf fnung 18 vermieden werden . Der erste Motor 14 ist ausschließlich über das erste Getriebe 16 mit dem ersten Längsträger 2 verbunden, d . h . er weist keine eigenen Motorlager auf . Der erste Motor 14 ist somit mittels des ersten Getriebes 16 getragen und daher nicht mechanisch in den ersten Längsträger 2 integriert , d . h . nicht in der ersten Öf fnung 18 gelagert .

Erfindungsgemäß ist es j edoch auch denkbar, dass beispielsweise das erste Getriebe 16 an einer mit dem ersten Rad 8 verbundenen Welle abgestützt und über eine Drehmomentstüt ze mit der Tragestruktur 1 verbunden ist , wobei der erste Motor 14 mittels des ersten Getriebes 16 getragen ist . Die mit dem ersten Rad 8 verbundene Welle ist dabei j edoch nicht mit dem zweiten Rad 9 verbunden .

Das erste Getriebe 16 ist wiederum mit dem ersten Rad 8 gekoppelt , wodurch der erste Motor 14 über das erste Getriebe 16 zur Drehmomentübertragung mit dem ersten Rad 8 gekoppelt ist .

Der zweite Motor 15 ist ebenfalls als Elektromotor ausgebildet und in eine zweite Öf fnung 19 des zweiten Längsträgers 3 , wie sie beispielhaft in Fig . 2 gezeigt ist , eingeführt . Über das als zweistufiges Stirnradgetriebe ausgebildete zweite Getriebe 17 ist der zweite Motor 15 zur Drehmomentübertragung mit dem zweiten Rad 9 gekoppelt . Der zweite Motor 15 und das zweite Getriebe 17 entsprechen konstruktiv, verbindungstechnisch und funktionell dem ersten Motor 14 und dem ersten Getriebe 16 . Der zweite Längsträger 3 ist dem zweiten Getriebe 17 und dem zweiten Rad 9 zwischengeordnet .

Die beiden weiteren Motoren sind in zwei weitere Öf fnungen des ersten Längsträgers 2 und des zweiten Längsträgers 3 eingeführt . Über die beiden weiteren Getriebe sind die beiden weiteren Motoren zur Drehmomentübertragung mit den beiden weiteren Rädern gekoppelt . Die beiden weiteren Motoren und die beiden weiteren Getriebe entsprechen konstruktiv, verbindungstechnisch und funktionell dem ersten Motor 14 und dem zweiten Motor 15 sowie dem ersten Getriebe 16 und dem zweiten Getriebe 17 .

Ein Einsatz des ersten Losradpaars und des zweiten Losradpaars in dem erfindungsgemäßen Fahrwerk ermöglicht in Verbindung mit dem ersten Motor 14 , dem zweiten Motor 15 und den beiden weiteren Motoren in ihrer in Fig . 1 dargestellten Aus führung und Anordnung sowie einer dadurch erzielten geringen Bauhöhe , im Gegensatz zu einem nicht erfindungsgemäßen Fahrwerk mit Radsätzen, bei welchen Räder mittels Radsatzwellen miteinander verbunden sind, eine Verwendung des erfindungsgemäßen Fahrwerks in dem Niederflur- Schienenfahrzeug .

Auf einer dem ersten Getriebe 16 abgewandten Seite des ersten Motors 14 ist eine als Monoblock-Bremsscheibe ausgebildete erste Bremsscheibe 21 mit einer Motorwelle 23 des ersten Motors 14 , wie sie beispielhaft in Fig . 3 und Fig . 4 dargestellt ist , verbunden . Der erste Längsträger 2 ist dem ersten Getriebe 16 und der ersten Bremsscheibe 21 zwischengeordnet . Die erste Bremsscheibe 21 ist in dem Bereich zwischen dem ersten Längsträger 2 und dem zweiten Längsträger 3 angeordnet .

Mit dem zweiten Motor 15 ist eine zweite Bremsscheibe 22 verbunden . Mit den beiden weiteren Motoren ist j eweils eine weitere Bremsscheibe verbunden . Mit den beiden weiteren Motoren sind also insgesamt zwei weitere Bremsscheiben verbunden .

Die zweite Bremsscheibe 22 und die beiden weiteren Bremsscheiben entsprechen konstruktiv, verbindungstechnisch und funktionell der ersten Bremsscheibe 21 .

In Fig . 2 ist ein Schrägriss einer beispielhaften Aus führungsvariante einer Tragestruktur 1 für ein erfindungsgemäßes Fahrwerk, wie es beispielhaft in Fig. 1 gezeigt ist, dargestellt.

Die Tragestruktur 1 ist als Fahrwerksrahmen ausgebildet und umfasst einen ersten Längsträger 2, einen zweiten Längsträger 3, einen ersten Querträger 4 und einen zweiten Querträger 5. Der erste Längsträger 2 und der zweite Längsträger 3 sind sich in Richtung einer Fahrwerkslängsachse 6, wie sie beispielhaft in Fig. 1 dargestellt ist, erstreckend angeordnet, der erste Querträger 4 und der zweite Querträger 5 sich in Richtung einer Fahrwerksquerachse 7, wie sie beispielhaft in Fig. 1 gezeigt ist, erstreckend.

Der erste Längsträger 2 weist eine zylindrische erste Öffnung 18 auf, welche den ersten Längsträger 2 durchdringend ausgeführt ist. In der ersten Öffnung 18 kann ein erster Motor 14, wie er beispielhaft in Fig. 1 gezeigt ist, angeordnet sein, wobei eine Öf fnungslängsachse 24 der ersten Öffnung 18 parallel zu einer Motorlängsachse 20, wie sie beispielhaft in Fig. 1 dargestellt ist, des ersten Motors 14 sowie zu der Fahrwerksquerachse 7 ausgerichtet ist.

Der zweite Längsträger 3 weist eine zylindrische zweite Öffnung 19 auf, in welcher ein zweiter Motor 15, wie er beispielhaft in Fig. 1 gezeigt ist, angeordnet sein kann. Der erste Längsträger 2 und der zweite Längsträger 3 weisen ferner zwei weitere Öffnungen auf, in welchen zwei weitere Motoren angeordnet sein können. Die zweite Öffnung 19 und die beiden weiteren Öffnungen entsprechen im Hinblick auf konstruktive und geometrische Prinzipien der ersten Öffnung 18.

Die erste Öffnung 18, die zweite Öffnung 19 und die beiden weiteren Öffnungen sind von Kontakt zonen, in welchen der erste Längsträger 2 und der zweite Längsträger 3 mit dem ersten Querträger 4 und dem zweiten Querträger 5 verbunden sind, in Richtung der Fahrwerkslängsachse 6 versetzt angeordnet und grenzen an diese Kontaktzone an. Die erste Öf fnung 18 , die zweite Öf fnung 19 und die beiden weiteren Öf fnungen grenzen somit den ersten Querträger 4 und den zweiten Querträger 5 , welche in einem Mittenabschnitt der Tragestruktur 1 angeordnet sind, ein .

Der erste Längsträger 2 weist eine erste Lagerbüchse 25 , eine zweite Lagerbüchse 26 und eine dritte Lagerbüchse 27 auf , mit welchen elastische Lager für eine Dreipunktlagerung eines ersten Getriebes 16 , wie es beispielhaft in Fig . 1 gezeigt ist , verbunden werden können .

Der erste Längsträger 2 und der zweite Längsträger 3 umfassen darüber hinaus neun weitere Lagerbüchsen für ein zweites Getriebe 17 und zwei weitere Getriebe , welche im Zusammenhang mit Fig . 1 beschrieben sind .

Mit dem ersten Längsträger 2 und dem zweiten Längsträger 3 ist eine Primärfederanordnung einer Federeinrichtung, wie sie beispielhaft auch im Zusammenhang mit Fig . 1 beschrieben ist , verbunden, wobei die Primärfederanordnung eine erste Primärfeder 11 sowie sieben weitere Primärfedern umfasst .

Fig . 3 of fenbart einen Seitenriss eines Ausschnitts aus einer beispielhaften Aus führungsvariante eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs mit einer beispielhaften zweiten Aus führungsvariante eines erfindungsgemäßen Fahrwerks . Es ist in Fig . 3 eine Seitenansicht des Schienenfahrzeugs dargestellt .

Das Schienenfahrzeug ist als Niederflurstraßenbahn ausgeführt , bei welcher ein Wagenkasten 28 über eine Sekundärfederanordnung einer Federeinrichtung des Fahrwerks auf dem Fahrwerk abgestützt ist . Das Fahrwerk weist weiterhin eine Dämpfungseinrichtung auf , über welche der Wagenkasten und das Fahrwerk miteinander gekoppelt sind .

Eine als metallische Schraubenfeder ausgebildete erste Sekundärf eder 12 zwischen dem Wagenkasten 28 und dem Fahrwerk ist in einem Mittenabschnitt einer Tragestruktur 1 des Fahrwerks angeordnet .

Die Tragestruktur 1 weist einen ersten Längsträger 2 auf , welcher über eine erste Primärfeder 11 und eine in Fig . 3 nicht sichtbare weitere Primärfeder einer Primärfederanordnung einer Federeinrichtung des Fahrwerks mit einer Achsbrücke 10 des Fahrwerks gekoppelt ist .

Die erste Primärfeder 11 und die weitere Primärfeder sind als Gummi-Metall-Federn ausgebildet .

Mit der Achsbrücke 10 sind ein erstes Rad 8 und ein zweites Rad 9 , wie es beispielhaft in Fig . 1 gezeigt ist , aus welchen ein Losradpaar gebildet ist , drehbar verbunden .

Ein erster Motor 14 des Fahrwerks ist in eine zylindrische erste Öf fnung 18 des ersten Längsträgers 2 eingeführt . Eine Motorlängsachse 20 des ersten Motors 14 und eine Öf fnungslängsachse 24 der ersten Öf fnung 18 erscheinen in Fig . 3 proj i zierend .

Mit dem ersten Motor 14 ist ein erstes Getriebe 16 , welches als zweistufiges Stirnradgetriebe ausgebildet ist , gekoppelt . Mit einem Ritzel einer Motorwelle 23 des ersten Motors 14 ist ein Zahnrad 29 des ersten Getriebes 16 gekoppelt , mit dem Zahnrad 29 ein verzahntes Getriebegroßrad 30 des ersten Getriebes 16 . Längsachsen des Zahnrads 29 und des Getriebegroßrads 30 sind parallel zu der Motorlängsachse 20 ausgerichtet . Das erste Getriebe 16 ist über ein erstes Getriebegehäuse , welches in Fig . 3 nicht gezeigt ist , mittels einer elastischen Dreipunktlagerung, wie sie im Zusammenhang mit Fig . 1 und Fig . 2 beispielhaft beschrieben ist , mit dem ersten Längsträger 2 verbunden .

Dadurch ist der erste Motor 14 , welcher über ein Motorgehäuse , welches keine eigenen Motorlager aufweist , mit dem ersten Getriebegehäuse verbunden ist , unbeweglich in der ersten Öf fnung 18 angeordnet .

Der erste Motor 14 und das erste Getriebe 16 sind in einem Seitenabschnitt der Tragestruktur 1 , welcher an den Mittenabschnitt der Tragestruktur 1 angrenzt , angeordnet . Mit dem Getriebegroßrad 30 ist eine Kardanwelle 31 , wie sie beispielhaft in Fig . 5 gezeigt ist und deren Kardanwellenlängsachse parallel zu der Motorlängsachse 20 ausgerichtet ist , verbunden . Die Kardanwelle 31 ist unterhalb des ersten Längsträgers 2 , in einem Bereich zwischen der ersten Primärfeder 11 und der weiteren Primärfeder durch einen Hohlraum 32 eines ersten Rads 8 des Fahrwerks , wie er beispielhaft in Fig . 5 dargestellt ist , hindurchgeführt und auf einer dem ersten Längsträger 2 abgewandten Seite des ersten Rads 8 mit dem ersten Rad 8 gekoppelt .

Das Fahrwerk weist eine Magnetschienenbremse 33 auf , welche im Bereich des Mittenabschnitts der Tragestruktur 1 mit der Achsbrücke 10 verbunden ist . Über die Tragestruktur 1 erfolgt eine Längsmitnahme der Magnetschienenbremse 33 . In die Tragestruktur 1 werden Kräfte aus der Magnetschienenbremse 33 eingeleitet .

Fig . 4 zeigt einen Grundriss eines Ausschnitts aus einer beispielhaften dritten Aus führungsvariante eines erfindungsgemäßen Fahrwerks .

Diese beispielhafte dritte Aus führungsvariante entspricht j ener beispielhaften zweiten Aus führungsvariante eines erfindungsgemäßen Fahrwerks , wie sie in Fig . 3 dargestellt ist . Es werden daher in Fig . 4 teilweise gleiche Bezugs zeichen wie in Fig . 3 verwendet .

In eine erste Öf fnung 18 eines ersten Längsträgers 2 einer Tragestruktur 1 des Fahrwerks ist ein erster Motor 14 eingeführt , welcher beidseitig aus der ersten Öf fnung 18 , wie sie beispielhaft in Fig . 3 sichtbar ist , herausragt .

An einer Fahrwerksaußenseite ist ein als zweistufiges Stirnradgetriebe ausgebildetes erstes Getriebe 16 mit einer Motorwelle 23 des ersten Motors 14 gekoppelt . Mit einem Getriebegroßrad 30 des ersten Getriebes 16 ist eine Kardanwelle 31 , wie sie beispielhaft in Fig . 5 gezeigt ist , gekoppelt . Die Kardanwelle 31 ist unterhalb des ersten Längsträgers 2 durch einen Hohlraum 32 eines ersten Rads 8 des Fahrwerks , wie er beispielhaft in Fig . 5 dargestellt ist , hindurchgeführt und auf einer dem ersten Längsträger 2 abgewandten Seite des ersten Rads 8 mit dem ersten Rad 8 gekoppelt .

Auf einer dem ersten Getriebe 16 abgewandten Seite des ersten Motors 14 ist eine als Monoblock-Bremsscheibe ausgeführte erste Bremsscheibe 21 mit der Motorwelle 23 verbunden .

Der erste Längsträger 2 ist der ersten Bremsscheibe 21 und dem ersten Rad 8 einerseits sowie dem ersten Getriebe 16 andererseits zwischengeordnet .

In Fig . 5 ist ein Seitenriss eines Ausschnitts aus einer beispielhaften vierten Aus führungsvariante eines erfindungsgemäßen Fahrwerks in geschnittener Darstellung of fenbart . Fig . 5 zeigt eine Ansicht von vorne auf das Fahrwerk .

Das Fahrwerk ist als Fahrwerk für ein Niederflur- Schienenfahrzeug ausgeführt .

Das Fahrwerk umfasst ein erstes Rad 8 , welches als Schienenfahrzeugrad mit einem Spurkranz ausgebildet und über ein Radlager 34 drehbar mit einem Hohlkonusabschnitt einer Achsbrücke 10 des Fahrwerks verbunden ist .

Das Fahrwerk weist ferner einen ersten Längsträger 2 einer Tragestruktur 1 auf , mit welchem ein erstes Getriebe 16 verbunden ist . Das erste Getriebe 16 ist zur Drehmomentübertragung auf das erste Rad 8 mit einem ersten Motor 14 gekoppelt , wie er beispielhaft in Fig . 4 gezeigt ist .

Der erste Längsträger 2 ist eine Strukturkomponente des Fahrwerks und umfasst ein of fenes erstes Profil 35 , welches eine Doppel-T-Form aufweist . Die Achsbrücke 10 ist ebenfalls eine Strukturkomponente , welche of fene Profile aufweist . Der erste Längsträger 2 ist dem ersten Getriebe 16 , welches an einer Fahrwerksaußenseite angeordnet ist , und dem ersten Rad 8 zwischengeordnet .

Eine mit einem Getriebegroßrad 30 des ersten Getriebes 16 gekoppelte Kardanwelle 31 ist unterhalb des ersten Längsträgers 2 durch einen mittigen, durchgängigen Hohlraum 32 des ersten Rads 8 hindurchgeführt . Das erste Getriebe 16 ist im Bereich einer ersten Stirnseite des ersten Rads 8 angeordnet . Die Kardanwelle 31 ist im Bereich einer zweiten Stirnseite des ersten Rads 8 mit dem ersten Rad 8 gekoppelt . Das erste Getriebe 16 ist über eine erste Kupplung 36 und eine zweite Kupplung 37 mit dem ersten Rad 8 gekoppelt . Über die erste Kupplung 36 , welche als Lamellenkupplung ausgebildet und im Bereich der zweiten Stirnseite des ersten Rads 8 angeordnet ist , ist die Kardanwelle 31 mit dem ersten Rad 8 gekoppelt . Über die zweite Kupplung 37 , welche als Bogenzahnkupplung ausgeführt und im Bereich der ersten Stirnseite des ersten Rads 8 angeordnet ist , ist die Kardanwelle 31 mit dem Getriebegroßrad 30 gekoppelt .

Die Kardanwelle 31 ist als trompetenförmige Hohlwelle ausgebildet . Mit der Kardanwelle 31 ist im Bereich der zweiten Stirnseite des ersten Rads 8 ein Erdungskontakt 38 des Fahrwerks verbunden, welcher in einen Hohlabschnitt der Kardanwelle 31 hineinragt .

In dem Hohlraum 32 des ersten Rads 8 ist das Radlager 34 angeordnet und mit dem ersten Rad 8 verbunden . Das Radlager 34 ist auf dem Hohlkonusabschnitt der Achsbrücke 10 angeordnet , wobei der Hohlkonusabschnitt durch den Hohlraum 32 hindurchragt . Die Kardanwelle 31 ist wiederum durch den Hohlkonusabschnitt der Achsbrücke 10 hindurchgeführt .

Das erste Rad 8 ist über das Radlager 34 und die Achsbrücke 10 mit der Tragestruktur 1 gekoppelt . Liste der Bezeichnungen

1 Trage Struktur

2 Erster Längsträger

3 Zweiter Längsträger

4 Erster Querträger

5 Zweiter Querträger

6 Fahrwerkslängsachse

7 Fahrwerksquerachse

8 Erstes Rad

9 Zweites Rad

10 Achsbrücke

11 Erste Primärfeder

12 Erste Sekundärf eder

13 Zweite Sekundärf eder

14 Erster Motor

15 Zweiter Motor

16 Erstes Getriebe

17 Zweites Getriebe

18 Erste Öf fnung

19 Zweite Öf fnung

20 Motorlängsachse

21 Erste Bremsscheibe

22 Zweite Bremsscheibe

23 Motorwelle

24 Öf fnungs längs achse

25 Erste Lagerbüchse

26 Zweite Lagerbüchse

27 Dritte Lagerbüchse

28 Wagenkasten

29 Zahnrad

30 Getriebegroßrad

31 Kardanwelle

32 Hohlraum

33 Magnetschienenbremse

34 Radlager

35 Erstes Profil Erste Kupplung Zweite Kupplung Erdungskontakt

Claims

Patentansprüche

1. Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug mit einer Tragestruktur (1) , welche zumindest einen ersten Längsträger (2) und einen zweiten Längsträger (3) sowie zumindest einen ersten Querträger (4) aufweist und mit welcher zumindest ein erstes Rad (8) und ein zweites Rad (9) drehbar verbunden sind, sowie mit zumindest einem ersten Motor (14) und zumindest einem mit dem zumindest ersten Motor (14) gekoppelten ersten Getriebe (16) , welche zur Drehmomentübertragung zumindest mit dem ersten Rad (8) gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest erste Motor (14) in eine erste Öffnung (18) des ersten Längsträgers (2) eingeführt ist, wobei aus dem ersten Rad (8) und dem zweiten Rad (9) ein Losradpaar gebildet ist.

2. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Öffnung (18) von einer Kontaktzone, in welcher der erste Längsträger (2) und der zumindest erste Querträger (4) miteinander verbunden sind, in Richtung einer Fahrwerkslängsachse (6) versetzt angeordnet ist.

3. Fahrwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest erste Getriebe (16) als Stirnradgetriebe an einer Fahrwerksaußenseite angeordnet ist.

4. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit dem zumindest ersten Getriebe (16) gekoppelte Kardanwelle (31) durch einen mittigen, durchgängigen Hohlraum (32) des ersten Rads (8) hindurchgeführt ist, wobei das zumindest erste Getriebe (16) im Bereich einer ersten Stirnseite des ersten Rads (8) angeordnet ist und die Kardanwelle (31) im Bereich einer zweiten Stirnseite des ersten Rads (8) mit dem ersten Rad (8) gekoppelt ist.

5. Fahrwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest erste Getriebe (16) über zumindest eine erste Kupplung (36) , vorzugsweise über eine erste Kupplung (36) , über welche die Kardanwelle (31) mit dem ersten Rad (8) gekoppelt ist, und über eine zweite Kupplung (37) , über welche die Kardanwelle (31) mit dem zumindest ersten Getriebe

(16) gekoppelt ist, mit dem ersten Rad (8) gekoppelt ist.

6. Fahrwerk nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hohlraum (32) ein Radlager (34) angeordnet und mit dem ersten Rad (8) verbunden ist, wobei das erste Rad (8) über das Radlager (34) mit der Tragestruktur (1) gekoppelt ist .

7. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest erste Getriebe (16) über eine Getriebelagerung mit der Tragestruktur (1) verbunden ist, wobei der zumindest erste Motor (14) mittels des zumindest ersten Getriebes (16) getragen ist.

8. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest erste Getriebe (16) an einer mit dem ersten Rad (8) verbundenen Welle abgestützt ist und über eine Drehmomentstüt ze mit der Tragestruktur (1) verbunden ist, wobei der zumindest erste Motor (14) mittels des zumindest ersten Getriebes (16) getragen ist.

9. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer dem zumindest ersten Getriebe (16) abgewandten Seite des zumindest ersten Motors (14) eine erste Bremsscheibe (21) mit einer Motorwelle (23) des zumindest ersten Motors (14) verbunden ist.

10. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Motorlängsachse (20) parallel oder annähernd parallel zu einer Fahrwerksquerachse (7) ausgerichtet ist.

11. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Strukturkomponenten des Fahrwerks zumindest ein offenes erstes Profil (35) umfassen.

12. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Rad (8) und dem zweiten Rad (9) ein freier Fahrwerksbereich für einen abgesenkten Fahrzeugboden für ein Niederflur-Schienenfahrzeug gebildet ist.

13. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Rad (8) und das zweite Rad (9) in einem Bereich zwischen dem ersten Längsträger (2) und dem zweiten Längsträger (3) angeordnet sind.

14. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Tragestruktur (1) eine Federeinrichtung verbunden ist, wobei das erste Rad (8) und das zweite Rad (9) über eine Achsbrücke (10) und eine Primärfederanordnung der Federeinrichtung mit der Tragestruktur (1) verbunden sind und mit der Tragestruktur (1) f ahrwerksaußenseitig eine Sekundärfederanordnung der Federeinrichtung verbunden ist.

15. Schienenfahrzeug mit zumindest einem Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 14.