用于多单元轨道车辆的车辆段以及轨道车辆的制作方法

本发明涉及用于多单元轨道车辆的车辆段，具体来说用于连续可接近的多单元轨道车辆(始终可以继续前行的多单元轨道车辆)的车辆段，以及一种轨道车辆，具体来说用于客运的连续可接近的多单元轨道车辆。

背景技术：

由于客运中对轨道车辆(例如，对于连续运送乘客的轨道车辆)的运输能力的需求增加，因此轨道车辆趋向于变得更长。另一方面，现有维修站的长度受到限制。因此，较长轨道车辆在维护之前通常分开，然后重新组装。由于成本和/或空间原因，现有的车站通常也可能无法充分扩展。

wo2018095984a1描述一种铰接式车辆，所述铰接式车辆包括车身以及布置在车身之间的至少一个过渡车厢，其中所述过渡车厢由三个区段组成，其中两个端区段布置在中心区段的相对端处并且经由相应枢轴接头连接到中心区段，所述枢轴接头允许端区段相对于中心区段围绕铰接式车辆的竖轴的可枢转性，并且其中端区段中的每一个经由接头连接到相邻车身，所述接头允许围绕铰接式车辆的横轴或铰接式车辆的纵轴的可枢转性，并且其中至少一个乘客舱门布置在中心区段中。

wo2001030628a1描述一种用于轨道式铰接车辆的车辆段，所述轨道式铰接车辆包括支撑结构，所述支撑结构布置在至少一对车轮上且包括具有管状截面的外部覆盖物，所述外部覆盖物位于支撑结构上并且覆盖车辆段的安装部分，由此覆盖物的纵轴在前进方向上延伸。车辆段的覆盖物可以刚性方式耦合到相邻车辆段的覆盖物，并且包括在纵轴方向上具有预定长度的至少一个铰接式覆盖物区段。

另外，ep0533028a1描述一种由乘客舱和底盘部件组成的低地板轻轨车辆，所述底盘部件接纳驱动机构并且借助于铰接式部件在端面处彼此连接。

ep0915001a1描述一种用于连接优选地轨道旅客运输车辆的车身的装置，其中橡胶波纹管状装置布置在车身的环形框架状端部之间，所述橡胶波纹管状装置由配备有能量吸收特性的可弹性变形材料以及在通过进一步能量吸收超过预定负载极限之后不可逆地塑性变形的材料组成，其中集成传输元件，所述传输元件配备有跨越环形车身截面分布的成型弹簧区域，并且所述传输元件借助于连接元件传递在端部出现的拉伸力并且结合装置的材料使压缩力均匀地分布到端部，其中由负载和行进路径引起的车身的相对运动不受阻挡。

在ch359733中描述铁路火车，其包括无轮的盒形耦合部分，其中所述耦合部分由相邻车厢(即，其前驱以及其从动件)的转向架可枢转地支撑，其中耦合部分通过杆连接到其前驱以及其从动件，使得耦合部分的竖轴在任何时间自动地调整至前驱和从动件的竖轴，处于这两个竖轴之间的二等分位置中。

现有技术的缺点

在用于连续可接近的多单元轨道车辆，具体来说用于这些类型的低地板有轨电车的先前已知解决方案中，在耦合的车辆段内/之间的分离点对于乘客来说不够舒适，不能快速地分离和/或必须与要分离的支撑元件一起和/或在分离之后进行引导。

问题

本发明的一个目标是简化和/或加速具体来说用于低地板有轨电车的可能通过的轨道车辆段的分离，并且使相应分离区域在连接状态下具有较高舒适度或良好可用性。

技术实现要素：

以上问题通过根据权利要求1所述的车辆段以及根据权利要求6所述的轨道车辆解决。

根据一个实施例，用于多单元轨道车辆的车辆段包括第一车身段和第二车身段，所述第二车身段围绕车辆段的竖轴可旋转地连接到第一车身段。第一乘客过渡区域形成于第一车身段与第二车身段之间。第二车身段在背对第一车身段的一端上具有用于耦合到另一车辆段的两个机械耦合元件、用于电连接到另一车辆段的电耦合元件，以及用于第二乘客过渡区域到另一车辆段的波纹管或用于波纹管的连接。机械耦合元件经由相应接头连接到第二车身段，所述接头实现围绕横轴进行旋转运动，所述横轴垂直于竖轴以及第二车身段的纵轴，所述纵轴垂直于竖轴。

这种类型的车辆段可以取决于版本而经由适当设计的机械耦合元件和电耦合元件以机械方式以及还以电气方式(相对)快速地(例如在15分钟、10分钟或甚至仅5分钟内)连接到具有类似设计的另一车辆段，并且在可比较的时间间隔内再次彼此分离。

这使得可以使用更长的轨道车辆而无需例如出于维护的目标对转换站具有特殊要求。

具体来说，额外的引导和/或支撑元件(例如，辅助转向架)不需要用于连接和分离车辆段，或处于分离状态。通过此方式，可以进一步简化车辆段的连接和分离。取决于版本，必要时甚至可以在不离开轨道车辆的情况下进行分离或连接。

车辆段通常是可能集成门、座椅和窗户的完全成熟的模块，其中通常在第一乘客过渡区域或第二乘客过渡区域中不设置外门。

通过将可分离波纹管连接用于第二乘客过渡区域的气密密封，还可以由于连续性而另外增加乘客舒适性和乘客安全性。

此外，在车辆段之间的第二乘客过渡区域中形成的分离点(连接点)处，也能够充分利用乘客舱。

另外，可以通过缩短和/或加宽第二乘客过渡区域来进一步提高乘客舱的吸引力。

另外，通常在第一车身段与第二车身段之间的第一乘客过渡区域中提供另外的波纹管，所述波纹管为第一乘客过渡区域提供外部气密密封。

此处应注意，第一乘客过渡区域中的车辆段通常不容易分离、至少不容易分离，或不会像第二乘客过渡区域中一样容易地且快速地分离。

相应地，由本文中描述的车辆段形成的多单元轨道车辆的(快速)分离在相应的第二乘客过渡区域中实施。

为了实现将车辆段最简单地设计成且最自由地组合成连续的轨道车辆，第一车身段可以在背对第二车身段的车辆段的端部(对于设计为动力车的车辆段的端部或具有驾驶员的驾驶室的车辆段的端部两者)上具有用于耦合到又一车辆段的另一机械耦合元件、用于电连接到又一车辆段的另一电耦合元件，和/或用于第三乘客过渡区域到又一车辆段的又一波纹管，或用于又另一波纹管的连接。因此在第三乘客过渡区域中提供具有两个自由度的可分离铰接式连接，所述铰接式连接实现围绕第一车身段的横轴的旋转运动，所述横轴垂直于竖轴以及垂直于第一车身段的竖轴的纵轴，并且还实现围绕相应车辆段的第一车身段的纵轴的旋转运动。

尽管在第一车身段与第二车身段之间的第一乘客过渡区域中的另外的波纹管通常不被布置为快拆，但是用于波纹管和又一个波纹管的连接通常被设计为快拆的凸缘或滑动紧固件或挡风雨条连接。

由此可以假定，待连接(彼此耦合)的两个车辆段具有相应波纹管，所述波纹管具有合适的凸缘或滑动紧固件或挡风雨条连接。

或者，波纹管还可以由待连接的两个车辆段中的仅一个提供，并且可以连接到另一车辆段的对应凸缘或滑动紧固件或挡风雨条连接。

相应接头通常具有仅一个自由度。

由于在由本文所描述的车辆段构成的轨道车辆中，在第二乘客过渡区域中仅以一个自由度布置接头，因此在第二乘客过渡区域中的地板覆盖物处避免垂直运动和横向运动的重叠。因此，也可以增加轨道车辆的乘客的舒适性。

另外，相应接头通常允许在至少1°和/或至多90°的角度范围中仅进行一个旋转运动。因此，在此实施例中，所述接头随后还表示为枢轴接头。

此处应注意，取决于车辆段类型，枢轴接头的角度范围还可以更小，例如可以位于从1°到35°，或仅到30°，或甚至仅到25°的范围内。出于几何原因，相应枢轴点到车辆段的端面的间隔是决定性的(较大距离通常需要较大角度范围)。

经由枢轴接头连接(耦合)到彼此的车辆段通常仅可相对于横轴彼此枢转并且可相对于竖轴平移移动。

另外，用于两个机械耦合元件与第二车身段的铰接式连接的接头可以彼此共轴地布置，所述接头通常设计为具有彼此(轴向)平行的(枢转)轴的相应枢轴接头，和/或布置在第二车身段上，具体来说第二车身段的下部部分上和/或相同竖直高度处。

电耦合元件通常布置在两个机械耦合元件之间(在俯视图中在横轴的方向上)。通过此方式，可以进一步简化车辆段的分离/连接，因为机械和电耦合元件在水平方向(横向方向)上彼此邻近布置。

另外，电耦合元件还可以布置在第二车身段的下部部分上。通过此方式，可以同样地进一步简化车辆段的分离/连接，因为机械和电耦合元件在垂直方向上彼此邻近布置。

另外，电耦合元件通常可以具有能够非常快速地分离的电接触桥。

相应机械耦合元件可以在与其接头相对的端部上具有速断联轴器，具体来说自动或半自动联轴器的耦合元件，或可以在此处设计为此种类型的耦合元件。

例如，耦合元件可以具有连接到其接头的耦合杆，以及在与其接头相对的端部上的对应耦合元件。

另外，相应机械耦合元件可以具有(集成)减震器元件和/或(集成)能量吸收元件。

如当前所使用，术语“减震器元件”描述一种用于衰减或甚至接收通常在正常驾驶操作期间以及在经由耦合元件的耦合和解耦合期间在车辆段期间传递的拉力和冲击力的元件。例如，减震器元件可以是用于正常驾驶操作的(集成)阻尼器(缓冲器)，具体来说弹性阻尼器。

然而，例如在车辆对障碍物的撞击(碰撞)期间或在车辆的突然制动期间，减震器元件不会被设计成(不足以)超过正常运行负载。

相反，能量吸收元件被设计成在碰撞中至少吸收大量能量。

相应地，能量吸收元件的能量吸收能力通常显著更大，例如是减震器元件的能量吸收能力的至少五倍或甚至至少十倍。

尽管减震器元件通常被设计成可逆的或弹性的，但是能量吸收元件可以被设计成可逆的(再生)、不可逆的，或部分可逆的。

第一车身段通常经由具有仅一个自由度的旋转接头连接到第二车身段，其中所述旋转接头具有平行于竖轴的旋转轴。

相应地，在第二乘客过渡区域中的地板覆盖物处避免垂直运动和横向运动的重叠。因此，也可以增加轨道车辆的乘客的舒适性。

然而，第一车身段也可以经由相对于其旋转轴共轴布置的两个旋转接头连接到第二车身段。

通过使用第二车身段上具有仅一个自由度的枢轴接头(或两个枢轴接头)以及仅具有一个自由度的旋转接头(或通常布置在彼此之上的两个旋转接头)，车辆段可以是具有仅一个自由度的静态地确定的系统。

具体来说，第一车身段和第二车身段可以仅围绕旋转轴(在正常操作中)相对于彼此移动。

另外，可以假设第一车身段以及第二车身段至少基本上是刚性的。

相反，在连续可接近的轨道车辆内的车身段之间的先前已知的分离点配备有至少2个自由度，以使其相对于彼此移动。在分离之后，所述分离点仅通过支撑元件引导且仅出于此原因，它们无法容易地(不通过额外构件)和/或快速地分离/连接。

根据一个实施例，例如低地板有轨电车的轨道车辆包括第一轨道车辆段和第二轨道车辆段。第一轨道车辆段包括第一车身段和第二车身段，所述第二车身段经由围绕第一轨道车辆段的竖轴可旋转的旋转接头连接到第一车身段。第二轨道车辆段包括第一车身段和第二车身段，所述第二车身段经由围绕第二轨道车辆段的竖轴可旋转的旋转接头连接到第二轨道车辆段的第一车身段。波纹管可拆卸地布置在第一轨道车辆段的第二车身段与第二轨道车辆段的第二车身段之间的乘客过渡区域中。快拆机械连接装置(随后还表示为机械耦合装置)将第一轨道车辆段的第二车身段连接到第二轨道车辆段的第二车身段，使得第一车辆段的竖轴与第二轨道车辆段的竖轴布置在一个平面中，并且在此平面中可枢转到第二轨道车辆段的竖轴，和/或使得第一轨道车辆段的第二车身段相对于第二轨道车辆段的第二车身段在两个纵轴中的至少一个的方向上可移位。

因此，机械连接装置可以将第一轨道车辆段的第二车身段连接到第二轨道车辆段的第二车身段，使得形成具有仅一个自由度的静态地确定的系统。

第一轨道车辆段的第二车身段通常相对于第二轨道车辆段的第二车身段在垂直于两个纵轴中的至少一个的方向上不可移位。

另外，机械连接装置可以具有机械耦合装置以及连接到机械耦合装置的两个旋转接头，所述旋转接头通常设计为具有彼此平行的旋转轴的枢轴接头。

机械耦合装置可以具有两个耦合元件，所述耦合元件(快速地)可拆卸地连接到两个接头中的相应一个以可旋转到相应车身段，并且所述接头经由耦合元件(快递地)可拆卸地彼此连接。

另外，机械耦合装置可以具有减震器元件和/或能量吸收元件。

具体来说，机械耦合装置可以设计为短联轴器。这样实现车身段之间的特别短的连接(乘客过渡)。

另外，机械耦合装置可以是自动或半自动联轴器。

第一轨道车辆段与第二轨道车辆段之间的机械连接装置通常具有两个对应的机械耦合装置。

另外，可拆卸的电连接装置通常布置在第一轨道车辆段与第二轨道车辆段之间。

电连接装置可以被设计为自动连接装置。

电连接装置通常在横轴的方向上布置在两个对应的机械耦合装置之间。

电连接装置和机械耦合装置还可以被设计为组合的连接装置，具体来说组合的自动或半自动连接装置。

另外，第二车身段中的一个或甚至两个可以不直接由转向架支撑。

具有另一波纹管的另一乘客过渡区域通常设置在两个轨道车辆段的第一车身段与第二车身段之间。

通常不会在乘客过渡区域中设置外门。

第一轨道车辆段和波纹管可以由本文所描述的车辆段形成。

第二轨道车辆段和波纹管还可以由本文中描述的车辆段形成。

然而，第一轨道车辆段和/或第二轨道车辆段也可以是本文中描述的相应车辆段(具有适合于彼此的相应机械和电耦合元件)。

除了用于车辆端部的轨道车辆段之外，可以至少基本上相同地设计轨道车辆段。

示例性实施例的先前所描述特征可以通过任何所需方式组合。

附图说明

附图说明实施例并且与描述一起用于解释本发明的原理。图式中的元件彼此相关且未必按比例绘制。

相同参考标号相应地有类似部分有关。

图1a示出根据一个实施例的轨道车辆的示意性侧视图。

图1b示出根据一个实施例的图1a中所示的轨道车辆的俯视图。

图2a示出根据一个实施例的轨道车辆的示意性侧视图。

图2b示出根据一个实施例的图2a中所示的轨道车辆的俯视图。

图3a示出根据一个实施例的轨道车辆的示意性侧视图。

图3b示出根据一个实施例的图3a中示出的轨道车辆的俯视图。

具体实施方式

图1a示出用于客运的多单元轨道车辆500的示意性侧视图，并且图1b从轨道车辆500上方示出对应的示意性俯视图。轨道车辆500还可以是本地或长途火车，轻轨火车或有轨电车。具体来说，所述轨道车辆可以是低地板有轨电车。

出于简单性原因，在图1a和图1b(和后续图)中(部分地)描绘仅两个轨道车辆段(车厢)50、50'，所述轨道车辆段可以在竖直定向的平面9(分离点/连接点)的区域中彼此快速地分离。

为了便于定向，图中的每一个具有笛卡尔坐标系，其中x和y描述水平方向或坐标并且z描述垂直方向或坐标。另外，x方向可以对应于纵向方向(纵轴)，例如行驶方向，并且y方向可以对应于在沿x方向定向的笔直轨道区段(未描绘)上的相应轨道车辆的横向方向(横轴)。在这种类型的轨道区段上，z方向平行于相应轨道车辆(以及轨道车辆的车辆段或车身段)的竖轴。然而，在弯曲的轨道区段上，相应段的纵向方向、横向方向和/或纵轴可以彼此偏离(例如，朝向彼此枢转或倾斜)。

两个车辆段50、50'中的每一个由一个仅部分描绘的第一车身段7、7'和第二车身段6、6'组成，所述第二车身段连接到相应第一车身段7、7'，从而围绕相应车辆段50、50'的竖轴10、10'可旋转。

在示例性实施例中，两个纵轴10、10'彼此平行，因此车辆段50、50'经由相应底盘8、8'位于笔直轨道区段(未示出)上。

具有用于外部气密密封的弹性波纹管5、5'的相应第一乘客过渡区域p1、p1'位于第一车身段7、7'与其第二车身段6、6'之间。

在乘客的实际过渡区域p1、p1'外部，第一车身段7、7'在这些区域中经由通常具有仅一个自由度的相应旋转接头3、3'连接到其第二车身段6、6'，以便使轨道车辆500更确切地说经由旋转接头3、3'在从直线水平向左或向右偏离的轨道上弯曲行驶，所述旋转接头的单个旋转轴平行于相应竖轴10、10'(z方向)，或甚至可以被视为相应车辆段50、50'的竖轴10、10'。

如在图1a中所描绘，车辆段50、50'的车身段之间的相应机械连接可以经由彼此共轴布置的两个接头3、3'，即经由下接头和上接头实现。例如，下接头和上接头可以各自为枢轴轴承。

两个第二车身段6、6'经由合适的机械耦合元件11、11'和电耦合元件2、2'以快拆方式在两个第二车身段6、6'之间的第二乘客过渡区域p2中彼此耦合。

另外，在第二乘客过渡区域p2中提供用于车辆段50、50'之间的气密密封的弹性波纹管4、4'。

在乘客过渡区域p1、p1'、p2中未设置外门。这些可以由车身段6、6'、7、7'中的一个或多个提供。

机械耦合元件11、11'和电耦合元件2、2'可以手动地，然而优选地自动地或半自动地可分离和/或可连接。

另外，机械耦合元件11、11'和电耦合元件2、2'可以是组合的自动或半自动连接装置(耦合系统)的一部分。

在示例性实施例中，类似于机械耦合元件11、11'和电耦合元件2、2'的波纹管4、4'在平面t(分离点、分离平面)的区域中在第二车身段6、6'之间的中间可分离(至少大约)，具体而言作为(此处)可分离波纹管(折叠或波纹状波纹管)。

然而，如在图1a中在车辆段50'的区域中由附图标记4所指示，波纹管也可以由连续波纹管4形成，所述连续波纹管以(快速)可释放方式连接到车辆段50'的第二车身段6'。连续波纹管4可以替代地或另外可拆卸地连接到车辆段50的第二车身段6。

在示例性实施例中，四个机械耦合元件11、11'经由具有仅一个自由度的相应枢轴接头1、1'连接到相应第二车身段6、6'，这实现围绕在y方向上定向的横轴的受限旋转运动。

因此，两个车身段6、6'仅在两个纵轴的方向(z方向)上在有限范围内相对于彼此可移位，所述方向平行于相应旋转轴10、10'限定(可限定)或通过旋转接头3、3'的旋转轴10、10'限定(可限定)，并且所述车身段的纵轴(10、10')围绕横轴y在有限范围内朝向彼此可枢转，以有助于轨道车辆500在垂直倾斜和下降的轨道上行驶。

在图1a中，通过在车辆段50、50'的平面9、9'上的相应虚线箭头描绘可能的枢轴运动，所述平面垂直于在沿x方向定向的纵向轴上彼此连接的耦合元件11、11'并且通常仅围绕在y方向上定向的横轴可枢转。因此，平面9、9'还可以表示为车辆段50、50'或轨道车辆500的枢转平面。

换句话说，两个车辆段50、50'，具体来说其刚性第二车身段6、6'经由由耦合元件11、11'形成的机械连接装置1、1'、11、11'以及将快速地和/或容易地可释放的枢轴接头1、1'彼此连接，并且在图1a中描绘的(中心)xz平面中彼此可枢转且在垂直方向z上彼此可移位。因此，其旋转轴10、10'或纵轴还在xz平面上彼此可枢转，并且在z方向(旋转轴10、10'或纵轴的方向)上彼此可移位。

由于铰接式连接的布置，轨道车辆500的第二车身段6、6'也可以在不需要额外支撑或引导元件的情况下彼此分离。

至少在足够刚性的车身段6、6'、7、7'的情况下，车辆段50、50'是分别具有仅一个自由度的静定系统。由于旋转接头3、3'仅具有一个自由度，因此第二车身段6、6'在分离期间不倾斜。

背对相应第二车身段6、6'或接头1、1'的耦合元件11、11'(面向彼此)的端部通常被设计成彼此配对，更典型地被设计成快速地彼此可连接/可分离。因此，可以相同地设计第二车身段6、6'的耦合元件11、11'。

如上文已提及，仅部分地描绘第一车身段7、7'。然而，可以配备背对相应第二车身段6、6'的其未描绘的端部，以形成到另一车辆段的第一车身段的相应第三乘客过渡区域，其中与另一车辆段的通常可拆卸连接设计成使得有助于(以两个自由度铰接式耦合)旋转运动(围绕z轴)以及点头运动(围绕x轴)两者。还可以借助于连接平台设计第三乘客过渡区域。

除了设计成彼此配对的机械和电耦合元件(并且在必要时，在纵向方向x上不同长度的第一车身段6、6'和第二车身段7、7')的端部之外，车辆段50、50'的所描绘组件分别相对于分离平面t镜像对称。

然而，第一车身段6、6'和第二车身段7、7'以及其内部设备的长度可以不同。

图2a示出用于客运的多单元轨道车辆600的示意性侧视图，并且图2b从轨道车辆600上方示出对应的示意性俯视图。轨道车辆600类似于上文参考图1a、1b所说明的轨道车辆500。

轨道车辆600同样具有彼此连接的两个车辆段60、60'。然而，轨道车辆600的两个第二车身段6、6'不直接支撑在运行机构上。

然而，第二车身段6、6'在分离后不倾斜。

图3a示出用于客运的多单元轨道车辆700的示意性侧视图，并且图3b从轨道车辆700上方示出对应的示意性俯视图。轨道车辆700类似于上文参考图1a、1b所说明的轨道车辆500。

轨道车辆700同样具有彼此连接的两个车辆段70、70'。然而，轨道车辆700的两个第一车身段7、7'不直接支撑在运行机构上。

应理解，参考图1a到3b更详细地说明的轨道车辆段50到70'可以自由地组合在一起，以在对应地组装耦合连接2、2'、11、11'的情况下形成快速可释放的连续可接近的多单元轨道车辆。

即使在本文中描绘并描述了具体实施例，但是在不偏离本发明的保护范围的情况下，适当地修改所示出的实施例仍然在本发明的范围内。后续权利要求书表示第一非约束性尝试来大体上限定本发明。

参考标号的列表

1,1'机械连接装置的用于枢轴运动的接头/枢轴接头

2,2'电耦合元件(快拆)电耦合

3,3'机械旋转接头/用于围绕竖轴旋转的接头(旋转接头)

4,4'(快拆)弹性波纹管

5,5'弹性波纹管

6,6'第二(快拆)车身区段

7,7'第一车身区段

8,8'底盘、转向架、车辆车架、运行机构

t机械耦合的“分离平面”

9,9'机械耦合的“枢转平面”

10竖轴、旋转轴

11,11'具有(快拆)联轴器、(机械连接装置的)(快拆)机械耦合装置的耦合元件

50,50',60,60',70,70'车辆段/轨道车辆段/车厢段

500,600,700(多单元)轨道车辆

p1,p1'另外的乘客过渡区域、第一乘客过渡区域

p2乘客过渡区域、第二乘客过渡区域

x,y,z空间轴。