具有第一车厢和至少一个另外的第二车厢的轨道车辆的制作方法

文档序号:21573753发布日期:2020-07-24 15:45阅读:252来源:国知局
具有第一车厢和至少一个另外的第二车厢的轨道车辆的制作方法

本实用新型涉及一种多件式的、有轨的铰接式车辆、尤其是轨道车辆,其具有第一车厢和至少一个另外的第二车厢,车厢通过第一铰接件相互联接,其中,第一铰接件布置在第一车厢和第二车厢之间,并且适当地构造至少用于实施第一车厢和第二车厢围绕轨道车辆的垂直轴线的转动运动和用于在第一车厢和第二车厢之间传递驱动力和制动力。

开头提到的类型的铰接式车辆、尤其是用于运输人的大容量的车辆、例如客运交通的轨道车辆或铰接式巴士由现有技术充分已知。

在密集的轨道选线上行驶时,轨道车辆的底盘的偏转角会接近其设计极限。这尤其是涉及低架车辆,其中偏转角基于在底盘上方的低架的设计而在结构上受到限制,或者导致不可接受的窄的底盘通过宽度。

在此要区分例如由文献de102010040840a1已知的所谓的双铰接式车辆和多铰接式车辆(例如由文献de9409044u1或ep1580093b1已知)与所谓的单铰接式车辆(例如由de3504471a1已知),其也被称为短铰接式车辆。虽然单铰接式车辆相对于多铰接式车辆具有良好的动态行驶表现,但是却遭受对其在密集的轨道选线上行驶的能力的另外的限制。铰接件的数量总是重要的,分别支撑在底盘或转向架上的车厢借助铰接件相互连接。

如根据de19543183a1那样,同样在低架的设计方案中建造的经典的转向架车辆在密集的轨道选线上的行驶方面具有和单铰接式车辆类似的限制,转向架车辆可借助双铰接件或联接器组接为铰接式车辆。

单铰接式车辆也可以在车厢之间具有多个铰接件。单铰接式车辆例如具有下部和上部铰接件。下部铰接件设置用于联接和在车厢之间传递驱动力、制动力和必要时传递重力。上部铰接件用于释放或限制车厢之间的俯仰和/或左右摇摆运动。在左右摇摆运动中,车厢相互扭偏。对于不抗左右摇摆或不抗扭偏的上部铰接件来说许多解决方案是已知的,例如文献de1164246a。de1164246a的上部铰接件在此不适用于在车厢之间传递驱动力和制动力。

下部铰接件在此经常构造为可球形运动的铰接件,并且通过支架与车厢刚性地连接。下部铰接件允许车厢围绕垂直轴线(z轴线)的转动运动,并且(根据设计方案)原则上也允许俯仰运动和左右摇摆运动。

多铰接式车辆或双铰接式车辆适于驶过没有过渡弯道或具有小的弧半径的狭窄的弯道序列,然而必须把具有高的偏出刚性的底盘与车厢连接。否则,在制动和加速时或在山地运行中的纵向力影响的情况下,多节车辆易于纵向弯曲和与之相关的脱轨。这导致明显恶化的行驶舒适度、防止脱轨的更小的动态安全性和更高的车轮轨道磨损。相对于单铰接式车辆,在多铰接式车辆中同样不利的是,长的轿式模块导致在车辆上的非常不均匀的轴负载分布,并且因此导致在中间的底盘上的非常高的轴负载,并且铰接件承受高的竖直的支撑负载。铰接区域的高的数量和因此还有车厢的高的数量此外导致不太吸引人的内部空间和高的设计耗费。

文献de102010040840a1示出了具有双铰接件的车辆。建议的是,替代俯仰耦连地将其中一个双铰接点实施为抗俯仰的,从而产生具有仅一个俯仰自由度的双铰接件。附加地,车轮纵向摆动杆可以布置在顶部区域中。备选地建议的是,构造三件式的车辆,从而两个单侧抗俯仰的双铰接件分别借助运动学耦连在顶部区域中相互耦连,从而在两个铰接件上形成分别相同的俯仰角。

相反地,单铰接式车辆仅有条件地适于驶过梯形线群(gleisharfe),其具有短弯道、狭窄的c形或s形弯道,它们例如尤其是在车辆编组整备线的区域中出现。此外,单铰接式车辆在驶入弯道情况下具有更高的静态建筑接近限界需求。

为了解决该问题,文献de102014212360a1和de102014226695a1分别公开了具有下部铰接件的铰接式车辆,该下部铰接件具有附加的横向移动自由度。

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种铰接式车辆,其用于在选线复杂并且缺少过渡弯道的情况下以同时很小的建筑接近限界需求运行。

该任务通过独立权利要求1的内容解决。本实用新型的扩展方案和设计方案在从属权利要求的特征中得到。

根据本实用新型的多件式的、有轨的铰接式车辆、尤其是轨道车辆(随后简称为“车辆”)包括第一车厢和至少一个另外的第二车厢,车厢通过第一铰接件相互联接。第一铰接件布置在第一车厢和第二车厢之间,并且至少适当地构造用于实施第一车厢和第二车厢围绕车辆的垂直轴线的转动运动。此外,第一铰接件适当地构造用于在第一车厢和第二车厢之间传递驱动力和制动力。此外,第一铰接件和第一铰接件与第二车厢的连接,以及还有牵引杆和牵引杆与第一车厢的连接可以适当地构造用于在第一车厢和第二车厢之间传递支撑负载(stützlast)。

附加地,根据本实用新型,第一铰接件通过牵引杆与第一车厢连接,并且与第二车厢刚性地连接,其中,牵引杆在第一车厢下方围绕转动轴可转动地布置在第一车厢上,转动轴允许牵引杆在水平平面中转动,从而第一铰接件可横向于第一车厢的纵轴线地运动。牵引杆围绕转动轴的转动运动尤其是仅限制到水平平面中。转动轴竖直地或沿车辆的垂直轴线的方向或与之平行地延伸。

第一铰接件因此可相对第一车厢运动地布置在第一车厢上并且与第一车厢连接,从而第一车厢的和第二车厢的围绕车辆的垂直轴线的具有横向于第一车厢的纵轴线的方向分量的转动运动的回转支点是可运动的,并且由此除了围绕垂直轴线的转动或枢转运动以外还能够实现第一车厢和第二车厢彼此间的沿车辆横向轴线的方向的运动、尤其是移动。

车厢围绕垂直轴线的转动运动也被称为枢转运动,并且第一铰接件相应构造至少用于实施第一车厢和第二车厢彼此间的枢转运动。例如,第一铰接件构造为枢转支承件、例如铰链,以便在转弯行驶时允许车厢围绕车辆垂直轴线的转动运动。第一车厢和第二车厢围绕车辆的垂直轴线的转动运动的回转支点在此位于车辆的垂直轴线中。第一铰接件此外可以构造用于实施第一车厢和第二车厢围绕车辆的横向轴线的俯仰运动,和/或用于实施第一车厢和第二车厢围绕车辆的纵轴线的左右摇摆运动。第一铰接件尤其是构造为球式铰接件。

在位于水平平面上的车辆的情况下,车辆的垂直轴线竖直地延伸。车辆的纵轴线和车辆的横向轴线位于一个水平平面中,并且相互垂直,并且当然与垂直轴线正交。在此,在通行于无转弯的笔直的路段的车辆中车辆的纵轴线指向行驶方向。类似地定义车厢的若干轴线。在车辆的所述状态中这些轴线平行于车辆的相应的轴线地延伸或者与其重合。

第一车厢和第二车厢围绕铰接式车辆的垂直轴线的转动运动的回转支点横向于第一车厢的纵轴线的运动因此具有沿第一车厢的横向轴线的方向的至少一个方向分量,该方向分量即使在沿围绕转动轴的具有通过牵引杆的长度预设的半径的圆形轨道的受导引的运动中也存在,虽然该运动不是回转支点平行于第一车厢的横向轴线的或沿横向轴线的移动。

铰接件常规地根据相对运动的方式和自由度的数量区分开。如果第一铰接件构造为单重转动铰接件或单重铰链,或者第一铰接件类似地构造为球铰接件或球式铰接件,那么第一铰接件的第一铰接体可围绕铰接轴线转动地支承在第一铰接件的第二铰接体中或第二铰接体上。例如,球头作为第一铰接体围绕铰接轴线可转动地支承在互补地设计的作为第二铰接体的铰接套中,铰接轴线同轴地延伸通过球头和铰接套。第一铰接件的铰接轴线和车辆的垂直轴线重合,第一车厢和第二车厢围绕垂直轴线可转动地通过第一铰接件相互连接,其中,第一车厢和第二车厢围绕车辆的垂直轴线的转动运动的回转支点位于垂直轴线中。车辆的垂直轴线和第一铰接件的铰接轴线是一致的,第一车厢和第二车厢的转动运动围绕垂直轴线进行。垂直轴线因此通常引导通过第一铰接件。转动铰接件(drehgelenk)通常具有一个自由度,而球式铰接件具有三个自由度。

为了使第一车厢和第二车厢围绕铰接式车辆的垂直轴线的转动运动的回转支点横向于第一车厢的纵轴线地运动,第一铰接件通过围绕转动轴可转动地支承在第一车厢上的牵引杆与第一车厢连接。第一铰接件尤其是与牵引杆刚性地连接。同时,第一铰接件与第二车厢刚性地连接。第一铰接件包括至少两个可相对运动的铰接部分、例如铰接套和球头。至少一个铰接部分刚性地布置在第二车厢上,从而不能够实现相应的铰接部分和第二车厢之间的相对运动。第一铰接件在空间方向中沿或平行于车辆的垂向、横向和纵向方向地,相对第二车厢固定地与第二车厢连接。例如,第一铰接件借助支架固定在第二车厢上。类似地,另外的铰接部分不可运动地布置在牵引杆上。与牵引杆固定地连接的铰接部分因此可以仅在一个水平平面中运动。

刚性的连接可以通过形状锁合的、力锁合的或材料锁合的连接建立。例如,铰接部分与相应的连接配对件、即在此例如第二车厢和/或牵引杆以螺栓连接或焊接。

通常,两个车辆之间的连接杆被称为牵引杆,以便利用另一车辆来拉一个车辆。在此,牵引杆用于车辆的两个车厢的铰接连接。

根据本实用新型的扩展方案,牵引杆在第一车厢下方围绕转动轴可转动地支承在第一车厢上,该转动轴与第一车厢的面对第二车厢的端部间隔开地布置,尤其是以牵引杆的从该转动轴到第一铰接件、尤其是到第一车厢和第二车厢围绕车辆的在第一铰接件中的垂直轴线的转动运动的回转支点的长度的至少1/2、尤其是至少2/3、尤其是至少3/4的间距间隔开地布置。

扩展地,第一车厢和第二车厢分别支撑在至少一个底盘或转向架上,底盘或转向架尤其是分别居中地布置在各个车厢的下方。也就是说,两个车厢支撑在自己的、尤其是分别刚好一个底盘或转向架上。因此扩展地,根据本实用新型的车辆是所谓的单铰接式车辆。车辆可以包括两个、三个、四个或更多个车厢。如果车厢是所谓的短铰接式车厢,那么每个车厢分别支撑在尤其是居中地布置在车厢下方的转向架上。短铰接式车辆表示如下车辆,在这些车辆中,每个车厢部分需要一个转向架。在这些车厢中大多完全取消铰接控制,相反地,铰接自动通过次级弹簧的复位力形成,并且也只有很小的支撑负载由第一铰接件传递。根据本实用新型的车辆的底盘或转向架的偏转角通常是受限的。

然而,根据本实用新型的车辆不是双铰接式车辆。车厢围绕垂直轴线的转动运动几乎仅在第一铰接件中发生。牵引杆围绕转动轴的转动运动仅能够实现车厢彼此横向的运动。这尤其是也利用牵引杆在第一车厢下方的很深的铰接实现。

第一车厢和第二车厢彼此间的沿车辆横向轴线的方向的可运动性是重要的。在此,需要区分车厢的横向可运动性和车厢彼此间的左右摇摆运动(亦称扭摆运动或横向扭摆)。在第一车厢和第二车厢彼此间的沿车辆横向轴线的方向的运动中,两个车厢的垂直轴线竖直地并且因此相互平行地延伸。相反地,在左右摇摆运动中,车厢彼此间没有移动,车厢仅倾斜并且因此其垂直轴线具有大于0的角度。两个垂直轴线在左右摇摆运动中经常也不再沿竖直方向延伸。

左右摇摆运动能够通过下部铰接件和上部铰接件实现,下部铰接件吸收并且传导大多在车厢之间出现的沿车辆的纵轴线、横向轴线和垂直轴线的方向的力;上部铰接件沿车辆横向方向可运动地布置在车厢上。上部铰接件在此将比较小的力从一个车厢传递至另一车厢。下部铰接件相应设计用于允许左右摇摆运动。为了允许左右摇摆运动和俯仰运动,球形铰接件适合于作为下部铰接件。

驱动力和制动力在车厢与支撑车厢的底盘或转向架、尤其是驱动转向架之间的传递通过转向架在车厢上的纵向刚性的耦连进行。在两个相邻的和相互通过铰接件联接的车厢之间,借助铰接件传递沿车辆的纵向方向指向的驱动力和制动力。如果设置了下部和上部铰接件,那么经常借助下部铰接件传递驱动力和制动力,并且必要时还有支撑负载。下部铰接件被相应地设计。

本实用新型的第一铰接件用于传递驱动力和制动力,并且必要时也用于传递支撑负载,并且因此相应构造,并且有利地在车厢的下部区域中布置在第一车厢和第二车厢之间、尤其是布置在支撑车厢的相应的底盘或转向架之间。第一铰接件因此不配属于两个车厢中的任一个,并且与两个车厢间隔开地布置。

根据本实用新型的另外的扩展方案,第一铰接件布置在第一车厢和第二车厢之间的车厢间连接通道下方。车厢间连接通道用于人员在第一车厢和第二车厢之间的转移。

如上已述,根据本实用新型的车辆可以构造为低架车辆、尤其是构造为客运短途交通的低架轨道车辆。低架份额优选是至少80%,低架轨道车辆尤其是所谓的100%低架轨道车辆。第一铰接件也可以位于低架区域中。第一铰接件尤其是布置在在第一车厢和第二车厢之间的低架的车厢间连接通道下方,其中,第一铰接件是所谓的下部铰接件。铰接式车辆此外也可以具有在第一车厢和第二车厢之间的上部铰接件。上部铰接件的许多构造方式是可想到的。为了锁定第一车厢和第二车厢彼此间的俯仰自由度,在车厢的上部区域中例如可以安装耦连杆。此外,第一车厢和第二车厢彼此间的枢转运动性、俯仰运动性和/或左右摇摆运动性可以例如借助适当地构造的和布置的终端止挡来限制。低架的车厢过渡部在车辆内部具有低架的底板,用于乘客从第一车厢通行进入第二车厢或从第二车厢通行进入第一车厢。

在第一车厢和第二车厢之间的车厢间连接通道的区域中的底板扩展地构造为铰接底板,其具有在铰接底板的第一底板部分和另外的第二底板部分之间的横向于第一车厢的纵轴线地延伸的缝隙,其中,第一底板部分和第二底板部分沿缝隙相互可移动地支承。在此,第一底板部分可以配属于第一车厢并且与其连接或者支承在其上。同样地,第二底板部分可以配属于第二车厢并且与其连接或支承在其上。缝隙也可以被称为横向移动缝隙。第一车厢的具有横向于第二车厢的方向分量的运动在车辆的内部空间中沿横向移动缝隙呈现。相对于横向移动缝隙的备选方案是薄板底板或另外的弹性的地板覆盖物。这些底板允许在车辆的内部空间中的构件不移动的情况下车厢彼此间的横向运动。

在第一铰接件上方可以设置转动盘。在铰接底板中的横向移动缝隙可以尽可能远地朝转动盘的方向推进,以便减小波纹梯形件(balgtrapez)和铰接底板之间的缝隙的裂开。纵向移动可以利用横向移动缝隙同样在很小的程度中被吸收。

常见的单铰接式车辆不允许相邻的车厢的车厢底架的和底盘的彼此间的与选线相关地必需的横向移动,相较于常见的单铰接式车辆,根据本实用新型的铰接布置相反地能够实现相邻的车厢的车厢底架的和底盘的彼此间的横向运动。因为两个车厢围绕垂直轴线的枢转运动能够通过第一铰接件实现,并且车厢彼此间的横向运动能够借助牵引杆实现,所以如上已述的那样,根据本实用新型的车辆然而不是双铰接式车辆,而是经修改的单铰接式车辆。

扩展地,第一铰接件适当地构造用于在第一车厢和第二车厢之间传递支撑负载。支撑负载尤其是沿垂直轴线的方向并且因此沿竖直方向作用。当车厢本身没有支撑在底盘或转向架上,或者在单铰接式车辆的情况下车厢的重心位置与转向架中心有偏差时,支撑负载尤其是必须被吸收。因此其主要由车厢的重力产生。如上已述,第一铰接件相对于第一车厢和相对于第二车厢的连接也被相应地设计,并且在其他方面也适当地构造。

为此扩展地,牵引杆可以沿竖直方向支撑在第一车厢上。牵引杆尤其是可以引导通过第一车厢中的缺口、尤其是引导通过第一车厢的转向架端梁或端部横梁中的缺口,并且沿竖直方向尤其是向下和向上通过其支撑。

附加地或备选地,牵引杆和车厢的连接用于沿竖直方向支撑牵引杆。为此,牵引杆和车厢的连接可以如下地设计,使转动轴线竖直地(即沿第一车厢或车辆的垂直轴线的方向)延伸,并且仅在水平平面中允许牵引杆的运动、尤其是牵引杆围绕转动轴的转动运动。

为了竖直支撑和因此为了传递竖直的力,牵引杆可以借助滑动摩擦副或借助支撑滚子向上和/或向下支撑在缺口中。这尤其是用于减小摩擦损失。支撑滚子尤其是布置在牵引杆的可以在缺口的相应适当的表面上滚动的侧面上。彼此互补的和相互对准的滑动面可以布置在两侧。

缺口尤其是位于转动轴与第一铰接件之间,并且因此从转动轴来看朝第一车厢的面对第二车厢的端部的方向。缺口尤其是在第一车厢的面对第二车厢的端部的区域中。

作为滑动摩擦副,例如铁氟龙-抛光的不锈钢,聚酰胺-磨光的硬化的钢或还有例如具有硬锰板的硬-硬摩擦副是可想到的。

优选地,作为支撑滚子设置有所谓的支撑滚子或曲线滚子,其由具有厚壁的外圈和外圈的球形表面的滚动支承件构成。

在此,在支撑滚子与上方的和/或下方的轨道之间设置很小的间隙,以便能够实现摩擦小的运动学的滚动。可选地也可以为了向上和/或向下的支撑分别设置单独的支撑滚子。通过具有偏心器的支撑滚子能够实现无间隙的调节。

为了阻止滚子导轨例如通过滚道上的很小的小石头导致的卡住,在支撑滚子前方可以设置刮板。

通过牵引杆在缺口中的引导,或借助将牵引杆通过另外的相对牵引杆以很小的间隙布置的缺口的竖直的引导,此外实现牵引杆的欧拉-压屈有效长的缩短。相对于例如来自碰撞负载情况的纵向压力将牵引杆设计为防止弯曲的欧拉压力杆。因为牵引杆插入车厢底架中,所以牵引杆可以向上和/或向下以很小的间隙被车厢底架包围。由此实现根据欧拉定理的压屈有效长的明显缩短,由此,牵引杆明显可以更容易地设计。

扩展地,缺口、尤其是用于将牵引杆通过缺口竖直支撑的缺口至转动轴的间距与第一铰接件至转动轴的间距的比是至少1/2、尤其是至少2/3、尤其是至少3/4。

在其他情况下牵引杆仅可围绕轨道车辆的垂直轴线转动。牵引杆在第一车厢下方与第一车厢连接,从而牵引杆仅允许实施牵引杆围绕平行于轨道车辆的垂直轴线延伸的转动轴线的例如通过铰链实现的转动或枢转运动。

根据本实用新型的另外的实施方式,牵引杆尤其是弹性地布置在第一车厢上或与其连接,从而转动轴可以从静止位置沿第一车厢的纵向方向偏移、至少沿作用到第一铰接件上的压力的方向偏移,压力朝第一车厢的方向作用。因此,整个牵引杆至少在狭窄的预设的边界中以沿第一车厢的纵向方向的方向分量可运动地支承在第一车厢上。静止位置在车辆的不受力作用的静止状态中确定。在该静止状态中,车辆位于水平的、无转弯的和笔直的路段上。除了自身的重力以外,没有另外的外力作用到车辆或其部件上。转动轴尤其是位于车辆纵轴线上。

压力以从第一铰接件指向第一车厢的方向分量作用。如果牵引杆相反地受到作用到第一铰接件上的拉力,那么牵引杆从转动轴来看朝第二车厢的方向伸。

扩展地,牵引杆借助弹性的牵引杆支承件布置在第一车厢上。弹性的牵引杆支承件相应构造用于能够实现转动轴从静止位置出发的平行于车辆的纵向方向沿从第一铰接件指向第一车厢的方向的上面提到的偏移。

弹性的牵引杆支承件可以直接固定在第一车厢上、尤其是第一车厢的车身上。

扩展地,转动轴在其静止位置中贴靠在终端止挡上,终端止挡阻止转动轴平行于车辆的纵向方向沿朝第一车厢的面对第二车厢的端部指向的方向的运动。因此,如果拉力作用到第一铰接件上,那么转动轴因此不偏移。扩展地,弹性的牵引杆支承件包括弹簧元件,弹簧元件朝第一车厢的面对第二车厢的端部的方向产生预紧。如果转动轴由于压力从静止位置偏移出,那么弹簧元件的弹力相反地作用,这在无压力时导致转动轴复位到静止位置中。

为了限制转动轴沿车辆的纵向方向的运动,也可以在两侧分别设置至少一个终端止挡。

为了提高车列(fahrzeugverband)的纵向弯曲刚度或抗弯强度,牵引杆可以附加地具有例如形式为弯曲的凸缘的凸出部,凸出部与刚性地布置在第一车厢上的和与凸出部互补地构造的止挡部(例如形式为弧形的滑槽)共同作用,从而在转动轴从其静止位置出发并且因此至少沿从第一铰接件指向第一车厢的方向、平行于车辆的纵向方向地偏移出时,凸出部贴靠在止挡部上,并且力、尤其是从第一铰接件出发的朝转动轴的方向作用的压力通过贴靠在止挡部上的凸出部从牵引杆导入到第一车厢中。贴靠在止挡部上的凸出部通过形成的摩擦力用作“弯曲制动器或弯曲抑制器(knickbremse)”。

凸出部有利地利用垂直于牵引杆的纵轴线的方向分量成形。凸出部在此可以仅构造为栓,或者例如构造为弯曲的凸缘。止挡部可以具有与之互补的轮廓,用于更好的引导。止挡部同样可以弧形地构造,尤其是构造有相应于与转动轴的间距的半径。

与凸出部互补的止挡部有利地布置在缺口的区域中,缺口本身又优选地布置在第一车厢的面对第二车厢的端部的区域中。扩展地,缺口的边缘起止挡部的作用,以便至少吸收从第一铰接件出发并且朝转动轴的方向作用到牵引杆上的压力。然而也可以设置凸出部的两侧的引导件,从而也可以在对面贴靠,并且拉力可以从第一铰接件出发导入第一车厢中。

在转动轴的静止位置中,凸出部相对止挡部具有预设的、尤其是可调节的间距。

弹性的牵引杆支承件和/或在转动轴的静止位置中凸出部相对止挡部的间距可以如下地构造,使转动轴的最大偏移不超过20mm的值、尤其是10mm的值。例如,在终端止挡之间的间距是最高20mm、尤其是最高10mm。弹性的牵引杆支承件和在转动轴的静止位置中凸出部相对止挡部的间距尤其是相应相互协调。止挡部作用为与弹性的牵引杆支承件的终端止挡对置的、用于限制牵引杆的具有沿车辆的纵向方向的方向分量的运动的止挡部。与牵引杆通过缺口的竖直支撑类似地,凸出部和止挡部在此也形成作用面对、尤其是滑动面对。备选地,牵引杆也可以具有至少一个滚子,其可以贴靠在止挡部上并且在第一铰接件的横向运动时和/或在牵引杆围绕转动轴的转动运动时可以在止挡部上滚动。由此尽可能取消了车厢链的防止侧向弯曲的稳定化,而牵引杆此外具有明显缩短的欧拉压屈有效长。滚子可以支承在凸出部上,并且具有竖直延伸的滚动轴线。滚子与止挡部形成滚动摩擦对。然而优选的是具有更高的滑动摩擦的滑动面对。

现在,如果可能导致弯曲的纵向压力作用到铰接件上,那么牵引杆朝弹性支承的转动轴移动,从而消除凸出部与止挡部之间的间距,并且凸出部贴靠在止挡部上。纵向压力的主要份额因此支撑在止挡部上并且在此产生摩擦力,摩擦力在高的纵向力的情况下与进一步的横向运动和因此与弯曲相抗地作用。通过止挡部与转动轴之间的大的纵向间距,摩擦力在此导致非常高的稳定力矩,其与弯曲趋势相抗地作用。相反地,在低的纵向力水平的情况下,横向可运动性能够顺利地实现。另外的优点是,例如来自碰撞负载情况的高的纵向压力不再必须通过长的牵引杆引导,而是通过止挡部非常直接地传导至车身中。这通过明显缩短欧拉压屈有效长开启了进一步的轻型结构潜力。

扩展地,凸出部相对转动轴的间距与第一铰接件相对转动轴的间距的比是至少1/2、尤其是至少2/3、尤其是至少3/4。

本实用新型的另外的扩展方案设置的是,牵引杆围绕转动轴的可转动性通过横向止挡部限制。因此,例如橡胶缓冲器作为横向止挡部布置在缺口的端部上,其沿牵引杆的方向作用。扩展地,横向止挡部彼此的间距或每个横向止挡部相对车辆纵轴线的间距是可调节的。例如,附加垫片或垫圈可以安装到横向止挡部下方,以便设定横向可运动性的最大行程。

此外,牵引杆围绕转动轴的可转动性可以通过具有弹性和/或阻尼作用的至少一个元件来影响。弹性元件(也被称为复位元件)、尤其是至少一个弹簧也可以导致将牵引杆复位到中间位置中。其被构造为将大于0的预设的力沿预设的方向施加到牵引杆上,该力与牵引杆围绕转动轴从预设的中间位置出发的转动运动相抗地作用。具有弹性作用的复位元件因此也用于第一铰接件的居中定心。同样地,牵引杆支承件可以具有用于影响牵引杆围绕转动轴的可转动性的摩擦式回转阻尼装置。在预设的中间位置中,车厢彼此间没有横向移动,第一车厢的纵轴线和第二车厢的纵轴线重合。第一铰接件在预设的静止位置中尤其是位于铰接车辆的第一车厢的纵轴线上。在预设的静止位置中,第一铰接件没有尤其是横向于第一车厢的纵轴线的外部力。复位元件的力通常以至少一个横向于第一车厢的纵轴线的方向分量朝中间位置作用。所述复位元件的力的横向于第一车厢的纵轴线的至少一个方向分量具有大于0的预设的数值。

第一车厢和第二车厢围绕铰接式车辆的垂直轴线的转动运动的回转支点从静止位置出发横向于第一车厢的纵轴线的运动因此只有当预设的力被超过时才是可能的,该预设的力横向于第一车厢的纵轴线地朝第一车厢和第二车厢围绕铰接式车辆的垂直轴线的转动运动的回转支点的静止位置作用,并且通过复位元件施加。

根据另外的扩展方案,预设的力大于第一铰接件中的摩擦力矩,摩擦力矩与第一车厢和第二车厢围绕铰接车辆的垂直轴线的转动运动相抗地作用。

根据另外的扩展方案,预设的力相对第一和/或第二车厢的底盘的偏转角和/或偏出力矩具有预设的比。预设的力也可以更常见地相对车厢下方的一个或多个底盘的偏转角和/或偏出力矩具有预设的比,所述车厢需要在狭窄的弧形序列中的横向可运动性。

预设的力尤其是机械地(例如借助弹簧)、电气地(例如借助电动机)或气动地或尤其是液压地施加。复位元件扩展地相应布置在第一车厢上和/或与之连接,并且直接或间接与牵引杆连接。

如上已述,铰接式车辆可以包括至少一个阻尼元件,其至少对牵引杆围绕转动轴的转动运动产生阻尼,并且因此对第一车厢和第二车厢围绕铰接式车辆的垂直轴线的转动运动的回转支点横向于第一车厢的纵轴线从预设的静止位置出发的运动产生阻尼。

扩展地,阻尼元件对第一铰接件横向于第一车厢的纵轴线的所有运动产生阻尼,无论离开静止位置运动或从已偏移出的位置出发返回到静止位置中。在车厢链的取向的意义中有意义的是,更弱地衰减返回静止位置的运动。

在另外的扩展方案中设置的是,可以例如借助销栓锁阻牵引杆围绕转动轴的可转动性,该销栓引导穿过牵引杆中的竖直钻孔和第一车厢中的互补的钻孔。例如可以通过销栓以简单的方式锁阻横向可运动性的自由度,该销栓被插过牵引杆和车厢底架中的孔。备选地,牵引杆的锁定例如也可以通过在牵引杆的左边和右边的各一个销栓和/或借助夹子实现,夹子在牵引杆上摆动。

第一铰接件的回转支点的横向可运动性特别在路网的狭窄部位中、例如在仓/车库、环形线中或在具有狭小的建筑接近限界的曲率变化点时被释放。相反地,在通过拖拽或推移实现的车辆营救时锁阻牵引杆的可转动性。另外的可能性是,测量在锁阻状态中作用到锁阻设备上的力,并且在超过预设的阈值时输出信号、尤其是输出至铰接式车辆的驾驶员,或者限制铰接式车辆的驱动力,以便限制弯曲危险或也限制通过卡死在铁轨中引起的在轨道上运行的力(spurführungskraft)。

除了锁阻设备以外,车辆也可以包括调节设备,用于使牵引杆围绕转动轴线运动,并且因此用于使第一铰接件运动和因此使第一车厢和第二车厢围绕铰接式车辆的垂直轴线的具有横向于第一车厢的纵轴线的方向分量的转动运动的回转支点运动,并且由此用于使第一车厢和第二车厢相互沿车辆横向轴线的方向的运动。此外,铰接式车辆可以包括控制设备,用于例如根据第一和/或第二车厢的底盘的偏转角主动控制调节设备。因此,在超过针对第一和/或第二车厢的底盘或转向架的偏转角的预设的阈值的情况下可以进行车厢相互沿第一车厢的横向方向的成比例的移动。

调节设备与复位元件类似地施加预设的力。调节设备扩展地相应构造并且布置在第一车厢上。该预设的力尤其是机械地(例如借助弹簧)、电气地(例如借助电动机)或气动地或尤其是液压地施加。扩展地,调节设备和复位元件是相同的。控制设备可以用于主动控制复位元件。

扩展地,在第一车厢和第二车厢围绕铰接式车辆的垂直轴线的转动运动时、第一铰接件的最大转动角是至少25°、尤其是至少35°。最大转动角是第一铰接件允许的最大可能的转动角。第一铰接件在设计上构造为例如借助终端止挡不超过最大的转动角。在此,终端止挡也可以直接布置在第一车厢和第二车厢的相互面对的端部之间。

除了很小的建筑接近限界需求以外,本实用新型附加地具有均匀的轴负载分布和很小的铰接件负载的优点。

为了限制第一车厢和第二车厢围绕铰接式车辆的垂直轴线的转动运动,此外可以在第一和/或第二车厢上布置终端止挡。终端止挡在此尤其是相互互补地构造和定向,终端止挡例如直接布置在第一车厢和第二车厢的相互面对的端部之间。为了与另外的止挡部区分开,该终端止挡也可以被称为偏出止挡部。

扩展地,牵引杆可以包括集成的缓冲元件。

本实用新型的优点尤其是使用有效的、简单的和廉价的部件,替代来自机床结构的特殊构件、如重型负载线性引导件或交叉滚子轴承。

在此可以进行非常有利的竖直支撑。通过在第一车厢下方的转动轴与作为实际的枢转铰接件的第一铰接件之间的纵向间距,(例如来自复轨过程的)形式为力偶的俯仰力矩被支撑。在此,通过大的纵向间距产生明显减小的力。这允许车厢车身中的重量减小。

俯仰力矩支撑的大的长度此外减小了不可避免的间隙对车列的竖直动态的影响,并且提高了俯仰力矩支撑的刚性。

牵引杆可以配合到第一车厢的车厢底架的两个纵梁之间的存在的空隙中,由此,相对于铰接传动装置明显改善了离地净高。

由于俯仰力矩支撑远离第一铰接件地发生,所以在这个对于顶部(kuppen)中的离地间隙来说决定性的部位上能够实现更大的离地间隙。

由于牵引杆的长度,在车厢相对彼此的横向移动中的强制的纵向移动是很小的,这明显简化了低架的铰接底板的设计。由此也产生车列的防止弯曲的明显更大的安全性(纵向压力沿牵引杆的方向并且因此近似沿车辆纵轴线的方向传递,从而几乎不形成围绕底盘的弯曲力矩)。

通过设置弯曲抑制(牵引杆的凸出部和第一车厢上的互补的止挡部),可以附加地提高牵引杆的弯曲安全性。

横向移动-自由度的锁阻(例如针对拖拽情况)在设计上可以简单地实现。必要时,可以基于弯曲抑制取消针对拖拽运行的锁阻。

沿相对长的牵引杆,可以在底架中简单和廉价地安置横向阻尼器。具有滑动引导的实施方案也是廉价的,并且允许设置摩擦阻尼器。具有支撑滚子的实施方案同样基于廉价的标准构件,并且能够实现第一铰接件的横向可运动性的摩擦非常小的实施方案。

扩展地,第一铰接件如下地构造并且因此布置在第一车厢和第二车厢之间,使第一车厢和第二车厢围绕车辆的垂直轴线的转动运动的回转支点与第一车厢和第二车厢的间距的比在0.25至4的范围内、尤其是在0.8至1.25的范围内。优选地,第一铰接件居中地布置在第一车厢和第二车厢之间。

回转支点的间距被相对相应的车厢的端侧被测量,车厢利用端侧终止。可能的构件、例如支架(第一铰接件利用该支架与第二车厢连接)不是车厢的一部分。常规的车厢包括包围出车厢的内部空间的纵向载体、高度载体和横向载体。车厢的端侧的端部通过车厢的外壳确定,外壳还确定用于包围车厢的内部空间。

根据另外的扩展方案,车辆具有至少一个另外的第三车厢,其与第二车厢通过第二铰接件联接,其中,第二铰接件布置在第二车厢和第三车厢之间,并且适当地构造至少用于实施第二和第三车厢围绕车辆的垂直轴线的转动运动,并且构造用于在第二和第三车厢之间传递驱动力和制动力。第二铰接件也可以适当地构造用于在第二和第三车厢之间传递支撑负载。第二铰接件也可运动地与第二车厢连接,从而第二和第三车厢围绕车辆的垂直轴线的转动运动的回转支点是可横向于第二车厢的纵轴线运动的,并且由此除了围绕垂直轴线的转动或枢转运动以外也能够实现第二和第三车厢彼此间沿车辆横向轴线的方向的运动、尤其是移动。第二铰接件在第二和第三车厢之间具有和在第一车厢和第二车厢之间的第一铰接件相同的功能。其也可以相同地构造。第二铰接件与第三车厢的连接也利用类似的技术作用,并且可以相同地构造。因此,涉及第一铰接件、牵引杆和其在车厢上的铰接的整个实施方式是可转用的。

扩展地,车辆可以包括耦连装置,其如下地构造,第一铰接件横向于第一车厢地以第一数值的运动导致第二铰接件横向于第三车厢地以预设的、与第一数值相关的第二数值的运动。

牵引杆可以具有超过2m的长度,并且能够实现第一铰接件的+/-250mm的横向可运动性。竖直支撑可以通过牵引杆的左边和优点的各一个支撑滚子进行。

本实用新型能够实现大量的实施方式。借助随后的附图详细阐述本实用新型,在附图中示出了设计示例。

在附图中示意性示出本实用新型。示出了轨道车辆的第一车厢1的底侧。

第二车厢2通过第一铰接件3与第一车厢1联接。第一铰接件3在此居中地布置在第一车厢1的端部21与第二车厢2的端部22之间。第一铰接件适当地构造至少用于实施第一车厢和第二车厢1和2围绕轨道车辆的垂直轴线的转动运动,并且用于在第一车厢和第二车厢1和2之间传递驱动力和制动力。垂直轴线5在此垂直于附图平面。

第一铰接件3通过支架6与第二车厢2刚性地连接,并且通过牵引杆4与第一车厢1连接。

在此,第一铰接件3的第一铰接部件或第一铰接体与牵引杆4刚性地连接,其中,第一铰接件3的第二铰接部件或第二铰接体与第二车厢2刚性地连接。

牵引杆4在第一车厢1下方延伸。牵引杆围绕转动轴7可转动地布置在第一车厢1上,转动轴7允许牵引杆4在水平平面中转动。在此,转动轴7平行于垂直轴线5地延伸。在牵引杆4在水平平面中围绕转动轴7转动时,第一铰接件3执行具有横向于第一车厢1的纵轴线的方向分量的运动。由此,第二车厢2可相对于第一车厢1沿第一车厢1的横向方向运动。

转动轴7在第一车厢1下方沿纵向方向弹性地铰接。为此,牵引杆4通过弹性的牵引杆支承件8与第一车厢1连接。在该实施例中,牵引杆支承件8包括刚性地固定在第一车厢1上的、稳定的、用于吸收连接力和将其导入第一车厢1中的壳体16;另外的铰接件9、尤其是铰链(其能够实现牵引杆4围绕转动轴7的转动运动);支架10和复位元件11。

除了支架10以外,另外的铰接件9也与牵引杆4刚性地连接。复位元件11、例如弹簧安置在壳体16与支架11之间,并且沿相对第一车厢的端部21指向的方向预紧。

通过箭头示出的力fd导致复位元件11的压缩并且因此导致转动轴7从其静止位置沿箭头方向偏移,该力平行于车辆的纵向方向地,朝转动轴7的方向作用到第一铰接件3上。

在静止位置中,壳体16的终端止挡与止挡板17之间的气隙12是零,止挡板形成支架10的基座。止挡板17贴靠在壳体16的终端止挡上。由此使得拉力被牵引杆4传递。

作为相对置的止挡部14并且因此为了将足够大的压力传递到牵引杆4上,靠近第一铰接件3地、在第一车厢1上设置具有可调节的间隙的止挡滑槽。止挡滑槽是车厢底架的、尤其是用于连接第一车厢1的两个纵梁18和用于将压力传递至两个纵梁18的顶板23的一部分。止挡滑槽14因此刚性地在第一车厢1上。牵引杆4引导通过车厢底架中的缺口。止挡滑槽14通过车厢底架的靠近缺口的面、尤其是通过车厢底架的与缺口相邻的或限界缺口的面形成。止挡滑槽在此弧形地实施。相对于止挡滑槽,凸缘作为凸出部13从牵引杆4成形出,或者成形到该牵引杆上。凸缘13本身刚性地与牵引杆4连接,并且为了传递力充分地确定尺寸。凸缘13与止挡滑槽14互补地、同样弧形地构造。在此,在凸缘13与止挡滑槽14之间还存在气隙15。

然而力fd可以导致复位元件11的吸能,并且导致转动轴7从其静止位置沿箭头方向偏移,直到凸缘13贴靠在止挡滑槽14上。凸缘13和止挡滑槽14共同作用,从而将压力fd导入第一车厢1中。

凸缘13和止挡滑槽14的可以相互贴靠的对置的面构造为具有预设的摩擦值的摩擦面对。这也可以导致的是,牵引杆4围绕转动轴7的转动运动在凸缘13贴靠在止挡滑槽14上的情况下变得困难。

为了也吸收从第一铰接件出发并且朝转动轴的方向作用到牵引杆上的拉力,也可以相对于止挡滑槽14设置在此未示出的另外的止挡部,从而凸缘13也可以相对地贴靠在第一车厢1上,并且可以将拉力导入第一车厢1中。凸缘13因此在两侧引导。

止挡滑槽14与转动轴7的间距和第一铰接件3的转动轴5与止挡滑槽14的间距至少是一样大的。优选地,止挡滑槽14与转动轴7的间距大于第一铰接件3的转动轴5与止挡滑槽14的间距。因此明显减小牵引杆4的压屈有效长。

缺口此外也用于竖直支撑牵引杆4,并且用于在车厢1和2之间传递竖直的力、尤其是重力、尤其是负载差异。竖直的力在此又垂直于附图平面。

牵引杆相对缺口的面例如借助支撑滚子向上和/或向下受支撑。由此,摩擦是可忽略地小的。备选地,彼此互补的和相互定向的滑动面可以布置在两侧。

在其他方面,第一铰接件3和牵引杆4、以及尤其是还有弹性的牵引杆支承件8(包括另外的铰接件9)围绕转动轴7如下地设计,从而可以在第一车厢和第二车厢1和2之间传递竖直的负载差异。

在此,为了使牵引杆4朝中间位置和因此朝车辆纵轴线定向,设置有弹簧19和阻尼器20。

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