JP2000515459A - 車 両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 車体１と台車４を備えた軌条車両の場合には、車体１は連結装置９，１０，１１を介して台車４に支持されている。この場合、連結装置の機能エラー時に、運転安全性を高めるために、アクチュエータ（９）の一端は台車４に動かぬように固定され、ボールジョイント１０と滑り継手１１の機械的な直列配置構造体を介して車体１に連結されている。

Description

【発明の詳細な説明】 車両 本発明は請求項１の上位概念に記載した車両に関する。 この種の公知の軌条車両（ドイツ連邦共和国特許出願公開第４２３４５５３号 公報）の場合には、車体とその下に配置された台車との間に、連結装置が設けら れている。この連結装置は、操作手段としてのピストンとシリンダケーシングを 有する液圧式アクチュエータを備えている。このピストンとシリンダは軸方向に 互いに直線的にのみ操作可能である。シリンダケーシングとピストンまたはそれ に連結されたピストンロッドはそれぞれ、単軸のヒンジを備えている。この場合 、一方のヒンジは車体に枢着され、他方のヒンジは少なくとも充分に垂直に付設 されてその下方で台車のフレームに枢着されている。その際、アクチュエータは 車体レベル制御のために役立つ。この構造の場合、油圧空気圧装置が機能しない ときのために、両端が枢着固定されたアクチュエータを完全に負荷解除する特別 な支持要素を設けなければならないという欠点がある。というのは、アクチュエ ータは外部の支持手段なしではナックル継手の回りに傾動可能であり、それによ って車体が台車と相対的に許容されないほど移動し得るからである。 本発明の根底をなす課題は、請求項１の上位概念に記載した車両において、機 能エラーの場合にも、連結手段が必要な支持機能を発揮する手段を講じることで ある。 この課題は本発明に従い、請求項１記載の特徴によって解決される。 本発明による車両の実施形の場合には、それぞれ１個の連結装置が支持機構を 形成する。この支持機構の場合には、アクチュエータが常に、両車両部分に対し て垂直に付設されて保持される。台車フレームによって形成された水平な平面と 、車体の下面によって形成された平面との間の揺動運動と摺動運動は、ボールジ ョイント特性を有するナックル継手と滑り継手によって補償される。その際、各 々の連結装置のための滑り継手は一平面内でのみ並進的な自由度を有する。この 平面は連結要素を固定した平面に対して平行に延びている。その際、連結装置は 、それを固定した平面に対して垂直である。従って、液圧シリンダ、電気駆動式 スピンドル装置等として形成されたアクチュエータが機能しない場合、アクチュ エータはそれを固定した車両部分と相対的に揺動することができない。従って、 いかなる場合でも、アクチュエータの軸方向の最小長さは、設定された限度内で 相対的に移動可能な離隔すべき車両部分の間隔を決定する。その際、必要な揺動 運動は連結装置に統合されたナックル継手によって受け止められる。この場合、 ナックル継手はユニバーサルジョイント、カルダン継手またはボールソケットジ ョイントのように形成可能である。一方、滑り継手はその並進運動が、適当なス トッパーを取付けることによって、軌条車両の運転のために必要な程度に制限さ れる。従って、連結装置は、アクチュエータと一平面内でのみ操作可能な滑り継 手とボールジョイントのように形成されたナックル継手とからなる、機械的に機 能する直列配置構造体である。この連結装置は長さ変更可能なアクチュエータに よって、台車と車体の間の高さ間隔を同時に制限するための要素を含み、移動を 制限された滑り継手によって、走行方向または走行方向に対して横方向における 両車両部分の間の運動を制限するための機能要素を含んでいる。ナックル継手は 更に、運転中に発生する、車両部分によって定められた平面の間の傾斜またはね じれだけを可能にする。 それぞれ車両部分の間の運動の異なる自由度を可能にする３個の構成要素から なる、台車と車体の間の支持部および交叉個所として形成された連結装置の場合 には、２つの構成要素の可動の部材が両車両部分に動かぬように連結されるので 、第３の構成要素はその都度、固定された構成要素の操作可能な第２の部材の間 の連結部材を形成する。いかなる場合でも、それぞれのアクチュエータの昇降ス トロークだけが台車と車体の間の高さ調節のために供され、この昇降ストローク の最大値だけ車体は台車の方に沈むことができる。というのは、ナックル継手も 滑り継手も、この方向の運動を可能にし、アクチュエータの縦軸線は一方の車両 部分と相対的に傾動しないからである。 次に、実施の形態を示す原理図に基づいて本発明を詳しく説明する。 図１は上に配置された車体に対する連結装置を備えた台車の原理的な斜視図で ある。 図２は連結装置の側面図である。 車両、特に軌条車両のうち、車体１が概略的に示してある。この車体の底壁２ の下方には、台車が配置されている。台車は少なくとも１本の車軸または少なく とも２個の車輪、本実施の形態では２本の車軸または４個の車輪３を備えている 。車輪３は軌条車輪として形成されている。その際、台車フレーム４は少なくと も１本の横桁６によって互いに連結された、台車の走行方向に延びる縦桁５を備 えている。台車フレームの縦桁は一次ばね７によって車輪３の車輪支承要素８に 支持され、走行が安定するように車輪３を互いに連結している。走行方向におい て前後に配置された２個の車輪３のほぼ中央において、各々の縦桁５上に連結装 置が配置され、この縦桁５によって形成された平面に対して垂直に縦桁５上に立 設されている。車体１の底壁２は上記連結装置を介して台車に支持されている。 連結装置はアクチュエータ９と、あらゆる方向に傾動可能なナックル継手１０ と、滑り継手１１とからなっている。このナックル継手と滑り継手はアクチュエ ータ９の作用方向に機械的に直列に配置されている。特に液圧シリンダとしてあ るいはスピンドルまたはナット駆動装置を備えた減速歯車付きモータとして形成 可能なアクチュエータ９は、直線的にのみ相対的に軸方向に操作可能な２個の操 作部材９．１，９．２を備えている。ナックル継手１０は、揺動範囲を制限して あらゆる方向に揺動運動だけを行うことできるようにするために、ユニバーサル ジョイントまたはボールジョイントとして、あるいはゴム弾性的な継手として、 あるいはばね棒として形成可能である。滑り継手１１は、車体１の底壁２に対し て平行な平面内での並進的な自由度を有する。その際、一平面内で方向の制約を 受けないこの滑り継手のスライド量は、予め定めた値に制限される。連結装置の 個々の構成要素９，１０，１１が互いに付設されていることにより、アクチュエ ータだけがボギー４と車体１の間の間隔の差を補正し、ナックル継手１０が方向 に依存しないで傾動運動だけを補正し、そして滑り継手１１が操作方向または操 作軸線１２に対して横向きの運動だけを補正することができるように作用する。 この場合、末端にある両構成要素が一方では台車４に固定され、他方では車体１ に固定されているときには、原則的に、構成要素９，１０，１１の相互の接合順 序に左右されない。 本実施の形態の場合、例えば垂直な操作軸線１２を有する液圧式アクチュエー タ９のシリンダケーシング９．１はそれぞれ、縦桁５に動かぬように固定されて いる。アクチュエータ９の他の操作部材９．２は、操作部材９．１内で操作軸線 １２に沿ってのみ直線的に摺動可能に案内されたシリンダピストンの突棒である 。この操作部材９．２の自由端は揺動継手１０の第１の揺動部材１０．１に固定 連結されている。一方、第２の揺動部材１０．２は滑り要素１１の一次滑り部材 １１．１に固定連結されている。ボールジョンイトして形成されたナックル継手 １０は縦桁５と底壁２によって形成された平面の間で発生する傾動運動だけを可 能にする。その際、車両部分１，３，４の間の横方向運動または平面のねじれに よって生じる横方向操作運動を補償できるようにするために、滑り継手１１が設 けられている。この滑り継手の一次滑り部材１１．１はナックル継手１０の第２ の揺動部材１０．２に固定連結され、その二次滑り部材１１．２は車体１の底壁 ２に固定連結されている。 この構造の場合、アクチュエータ９は二次ばねとして作用する弾性要素によっ て置き換え可能である。そのために特に、アクチュエータは液圧−空気圧式（流 体式）シリンダとして形成され、車体とボギーフレームとの間の高さ補正を可能 にするだけでなく、ばね特性を有する。そうでない場合には、らせんコイルばね 、空気ばね等を備えている。その際、ばね特性は必要に応じて制御可能である。 縦方向力と横方向力を支持するための車体とボギーとの間の力伝動的な連結は、 慣用のごとく、例えば案内棒−連結要素、回転ピン−連結要素またはレムニスケ ート−連結要素あるいは弾性的な緩衝要素またはばね要素を介して行うことがで きる。 連結装置９，１０，１１は勿論、車体１と台車４の間に逆さにして組み込むこ とができる。その際、滑り継手１１は機能および安全性を損なうことなく、例え ばそれぞれの縦桁５とそれに向き合ったアクチュエータ９の操作部材９．１の間 に組み込むことができる。その際、二次ヒンジ部材１０．２は車体１に固定連結 されている。滑り継手１１は勿論、機能を変更することなく、アクチュエータ９ とナックル継手１０の間に組み込むことができる。すべての実施の形態において 、アクチュエータ９は、縦桁５上で台車４に直接連結されているかあるいは滑り 継手１１を介して連結されている場合には、あらゆる運転条件下で台車に対して その垂直な姿勢を維持する。アクチュエータ９が直接的にまたは滑り継手１１を 介して車体１に支持されていると、アクチュエータは、普通のあらゆる運転条件 下で、それによって定められた平面に対して垂直な姿勢を維持する。 上述のように構成された軌条車両は特に人を搬送するために適しており、乗り 心地に対して高度な要求を満足する。その際、車体からボギーフレームへの慣性 力と、それとは逆に、乗り心地を改善する、ボギーから車体への能動的なアクチ ュエータ運動の効果的な伝達経路が達成される。これは縦揺れ、横揺れ、横方向 振動および旋回に関する、車体に対するボギーの可動性を維持すると共に、アク ティブサスペンション装置の故障時および車体の水平方向センタリング装置の故 障時に垂直方向支持安定性を維持する。それによって、この構造はボギーに関し て車体を安定した姿勢にする。従って、アクチュエータがアクティブ（能動的） であるかあるいはパッシブ（受動的）であるかに関係なく、車体はボギー上に安 定した状態で支持される。その際同時に、縦揺れ、横揺れ、横方向振動および旋 回時およびこれらの運動の組み合わせ時のボギーの必要な自由度が確保される。 この構造の場合、アクチュエータ９の形をしたアクティブ式油圧空気圧二次ばね を備えた台車は、アクティブ式二次ばねを備えていない慣用の台車と同じ自由度 を有する。更に、アクティブ式二次ばねが故障したときに同じ自由度をそのまま 維持するので、簡単な安全概念が可能である。

【手続補正書】 【提出日】平成１２年１月１９日（２０００．１．１９） 【補正内容】 請求の範囲 １．車体が中間に配置された少なくとも１個の連結装置を介して台車の台車フレ ーム上に支持され、連結装置がアクチュエータを備え、このアクチュエータが 軸方向に互いに直線的にのみ操作可能な２個の操作部材を備え、この操作部材 の一方が台車フレームに連結され、他方の操作部材が車体に連結されている、 車体や台車のような車両部分を備えた軌条車両において、連結装置（９，１０ ，１１）においてアクチュエータ（９）の一方の操作部材（９．１，９．２） が所属の車両部分（４，１）に動かぬように連結され、他方の操作部材（９． ２，９．１）が他方の車両部分（１，４）に揺動可能にかつ横方向に動くこと ができるように連結されているかあるいはアクチュエータ（９）の一方の操作 部材（９．１，９．２）がその操作軸線（１２）に対して横方向にのみ制限さ れて移動可能であるように所属の車両部分（４，１）に連結され、他方の操作 部材（９．２，９．１）が他方の車両部分（１，４）に揺動可能に連結されて いることを特徴とする軌条車両。 ２．連結装置（９，１０，１１）が、アクチュエータ（９）と一平面内でのみ操 作可能な滑り継手（１１）とボールジョイントのように形成されたナックル継 手（１０）からなる、機械的に機能する直列配置構造体によって形成されてい ることを特徴とする請求項１記載の軌条車両。 ３．垂直な縦軸線（１２）を有する、アクチュエータ（９）の一方の操作部材（ ９．１，９．２）が、一方の車体部分（１，４）に動かぬように固定され、ナ ックル継手（１０）の第１の揺動部材（１０．１）がアクチュエータ（９）の 他方の操作部材（９．２，９．１）に固定連結され、ナックル継手（１０）の 第２の揺動部材（１０．２）が滑り継手（１１）の一次滑り部材（１１．１） に固定連結され、滑り継手の二次滑り部材（１１．２）が他方の車両部分（４ ，１）に固定連結されていることを特徴とする請求項１または２記載の軌条車 両。 ４．垂直な縦軸線（１２）を有する、アクチュエータ（９）の一方の操作部材（ ９．１，９．２）が、一方の車体部分（１，４）に動かぬように固定され、滑 り継手（１１）の一次滑り部材（１１．１）がアクチュエータ（９）の他方の 操作部材（９．２，９．１）に固定連結され、滑り継手（１１）の二次滑り部 材（１１．２）がナックル継手（１０）の第１の揺動部材（１０．１）に固定 連結され、ナックル継手の第２の揺動部材（１０．２）が他方の車両部分（４ ，１）に固定連結されていることを特徴とする請求項１または２記載の軌条車 両。 ５．アクチュエータ（９）の一端が滑り継手（１１）によって一方の車両部分（ １，４）に固定され、アクチュエータの他端がナックル継手（１０）によって 他方の車両部分（４，１）に固定されていることを特徴とする請求項１または ２記載の軌条車両。 ６．ナックル継手（１０）が弾性的なナックル部材を備えていることを特徴とす る請求項２〜５のいずれか一つに記載の軌条車両。 【図２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハッハマン・ウルリヒ ドイツ連邦共和国、Ｄ―90602 ピュルバ ウム、リングストラーセ、37

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．車体が中間に配置された少なくとも１個の連結装置を介して台車の台車フレ ーム上に支持され、連結装置がアクチュエータを備え、このアクチュエータが 軸方向に互いに直線的にのみ操作可能な２個の操作部材を備え、この操作部材 の一方が台車フレームに連結され、他方の操作部材が車体に連結されている、 車体や台車のような車両部分を備えた軌条車両において、連結装置（９，１０ ，１１）においてアクチュエータ（９）の一方の操作部材（９．１，９．２） が所属の車両部分（４，１）に動かぬように連結され、他方の操作部材（９． ２，９．１）が他方の車両部分（１，４）に揺動可能にかつ横方向に動くこと ができるように連結されているかあるいはアクチュエータ（９）の一方の操作 部材（９．１，９．２）がその操作軸線（１２）に対して横方向にのみ制限さ れて移動可能であるように所属の車両部分（２，１）に連結され、他方の操作 部材（９．２，９．１）が他方の車両部分（１，２）に揺動可能に連結されて いることを特徴とする軌条車両。 ２．連結装置（９，１０，１１）が、アクチュエータ（９）と一平面内でのみ操 作可能な滑り継手（１１）とボールジョイントのように形成されたナックル継 手（１０）からなる、機械的に機能する直列配置構造体によって形成されてい ることを特徴とする請求項１記載の軌条車両。 ３．垂直な縦軸線（１２）を有する、アクチュエータ（９）の一方の操作部材（ ９．１，９．２）が、一方の車体部分（１，４）に動かぬように固定され、ナ ックル継手１０の第１の揺動部材１０．１がアクチュエータ（９）の他方の操 作部材（９．２，９．１）に固定連結され、ナックル継手１０の第１の揺動部 材１０．２がナックル継手（１１）の一次滑り部材（１１．１）に固定連結さ れ、滑り継手の二次滑り部材（１１．２）が他方の車両部分（４，１）に固定 連結されていることを特徴とする請求項１または２記載の軌条車両。 ４．垂直な縦軸線（１２）を有する、アクチュエータ（９）の一方の操作部材（ ９．１，９．２）が、一方の車体部分（１，４）に動かぬように固定され、滑 り継手（１１）の一次滑り部材（１１．１）がアクチュエータ（９）の他方の 操作部材（９．２，９．１）に固定連結され、滑り継手（１１）の二次滑り部 材（１１．２）がナックル継手（１０）の第１の揺動部材（１０．１）に固定 連結され、ナックル継手の第２の揺動部材（１０．２）が他方の車両部分（４ ，１）に固定連結されていることを特徴とする請求項１または２記載の軌条車 両。 ５．アクチュエータ（９）の一端が滑り継手（１１）によって一方の車両部分（ １，４）に固定され、アクチュエータの他端がナックル継手（１０）によって 他方の車両部分（４，１）に固定されていることを特徴とする請求項１または ２記載の軌条車両。 ６．ナックル継手（１０）が弾性的なナックル部材を備えていることを特徴とす る請求項２〜５のいずれか一つに記載の軌条車両。