ES2288254T3 - Tren de rodadura para un vehiculo sobre railes con suspension transversal mejorada. - Google Patents
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Abstract
Tren de rodadura para un vehículo sobre raíles con al menos un par de ruedas, un chasis de tren de rodadura (3) soportado por una suspensión primaria (4) en el par de ruedas, una suspensión secundaria para soportar una carrocería (5) sobre el chasis de tren de rodadura, un dispositivo de inclinación para la inclinación controlada de la carrocería (5) en torno a un eje longitudinal del vehículo sobre raíles y una suspensión transversal (24, 25), en donde la suspensión transversal (24, 25) o una amortiguación transversal (16) está dispuesta por encima de la suspensión secundaria (6) y por debajo del fondo de la carrocería (5), y en donde por encima de la suspensión secundaria (6) está dispuesto un soporte intermedio (10), en el que está soportado un elemento de regulación (15) para la regulación de la inclinación de la carrocería (5) respecto al chasis de tren de rodadura (3), caracterizado porque el soporte intermedio (10) presenta un vaciado(18), por el que penetra una sujeción (17) que soporta la suspensión transversal (24, 25) o amortiguación transversal (16).
Description
Tren de rodadura para un vehículo sobre raíles
con suspensión transversal mejorada.
La invención se refiere a un tren de rodadura
para un vehículo sobre raíles con al menos un par de ruedas, un
chasis de tren de rodadura soportado sobre una suspensión primaria
en el par de ruedas, una suspensión secundaria para soportar una
carrocería sobre el chasis de tren de rodadura, un dispositivo de
inclinación para la inclinación controlada de la carrocería en
torno a un eje longitudinal del vehículo sobre raíles y una
suspensión
transversal.
transversal.
Se asignan por lo general a los resortes
neumáticos de los vehículos sobre raíles suspendidos neumáticamente
resortes transversales y amortiguadores transversales. En la
construcción clásica de vehículos sobre raíles con resortes
neumáticos con dos resortes neumáticos y un pivote central están
dispuestos los resortes transversales y amortiguadores
transversales normalmente en una posición excéntrica longitudinal o
central profunda. Ambas posiciones conducen en la mayoría de los
casos a comportamientos dinámicos desfavorables. La disposición en
una posición excéntrica longitudinal conduce a oscilaciones
torsionales parasitarias y a una reducción de la eficiencia de los
elementos de suspensión. La posición central profunda aumenta los
movimientos de balanceo y reduce con ello la amortiguación del
movimiento de balanceo transversal.
Del documento US 6.247.413 B1 se conoce un tren
de rodadura giratorio para un vehículo sobre raíles con un
mecanismo de traslación de dos ejes. El mecanismo de traslación está
fijado por medio de una suspensión primaria a un chasis, en el que
está dispuesto con interposición de una suspensión secundaria un
soporte pendular dirigido transversalmente respecto a la dirección
de rodadura. El soporte pendular está conectado en torno a un eje
que discurre en la dirección longitudinal del vehículo orientable
con un travesaño transversal que porta la carrocería, que se puede
inclinar, que está configurado en forma de chasis y presenta dos
soportes transversales de travesaño dirigidos transversalmente
respecto a la dirección de rodadura, que están dispuestos por
delante o por detrás del soporte pendular. Los soportes
transversales de travesaño están apoyados a este respecto en la
dirección de rodadura en el soporte pendular y están dispuestos en
este de forma desplazable transversalmente en la dirección de
rodadura. Además el travesaño presenta una sección media central que
conecta los dos soportes transversales por debajo del soporte
pendular, que está conectado para la captación de fuerzas
longitudinales por medio de una guía de lemniscata con el chasis de
tren de rodadura de modo que el travesaño se puede girar en torno a
un eje esencialmente vertical y se puede orientar esencialmente
transversalmente respecto a la dirección de rodadura.
El documento US 3.877.389 muestra un coche de
viajeros de doble piso con tren de rodadura de dos ejes, que
presentan respectivamente un chasis de tren de rodadura soportado
por una suspensión primaria en los pares de ruedas y una suspensión
secundaria para soportar la carrocería sobre el chasis del tren de
rodadura. Los trenes de rodadura están además provistos
respectivamente con una suspensión transversal, que está dispuesta
por encima de la suspensión secundaria y por debajo del fondo de la
cubierta de la carrocería superior en un espacio de la
carrocería.
carrocería.
La presente invención se basa en el objetivo de
conseguir un tren de rodadura del tipo citado al comienzo que no
presente las desventajas anteriormente citadas de vehículos sobre
raíles de suspensión neumática habituales. Se debe conseguir un
tren de rodadura de este tipo con construcción compacta ofrezca una
funcionalidad lo más elevada posible con muy buena confortabilidad
por suspensión.
Este objetivo se consigue con un tren de
rodadura del tipo citado al comienzo de acuerdo con la invención
por medio de las características de la reivindicación 1.
En el tren de rodadura de acuerdo con la
invención está dispuesta la suspensión transversal o una
amortiguación transversal por encima de la suspensión secundaria y
por debajo del fondo de la carrocería. Además está dispuesto por
encima de la suspensión secundaria un soporte intermedio en el que
está soportado un elemento de regulación para la regulación de la
inclinación de la carrocería respecto al chasis del tren de
rodadura. El soporte intermedio presenta un receso, por el que se
proyecta una sujeción que soporta la suspensión transversal o
amortiguación
transversal.
transversal.
La suspensión transversal está dispuesta a este
respecto preferiblemente en el medio del tren de rodadura. Mediante
esta disposición elevada y centrada de la suspensión transversal o
amortiguación transversal se pueden controlar mejor movimientos
transversales, de balanceo y de rodadura y con menores influencias
recíprocas. Mediante la disposición central (en el medio) de la
suspensión transversal o amortiguación transversal no tiene lugar
acoplamiento alguno de las oscilaciones transversales y giratorias
del tren de rodadura, lo que aumenta la eficiencia de los elementos
de suspensión y hace posible una mayor calidad en los sistemas de
regulación activos. El tren de rodadura de acuerdo con la invención
ofrece funcionalidad y capacidad máxima con construcción
extraordinariamente compacta. Se caracteriza por una construcción
relativamente sencilla y se puede realizar correspondientemente de
forma
económica.
económica.
Se dan en las reivindicaciones subordinadas
configuraciones preferidas y ventajosas del tren de rodadura de
acuerdo con la invención.
A continuación se aclara más detalladamente la
invención en función de un dibujo que representa varios ejemplos de
realización. Este muestra:
fig. 1 una representación esquemática de un
primer ejemplo de realización de un tren de rodadura de acuerdo con
la invención; y
fig. 2 una representación esquemática de un
segundo ejemplo de realización de un tren de rodadura de acuerdo
con la invención.
El tren de rodadura representado en la figura 1
muestra varios pares de ruedas, de los que se esquematiza por
simplicidad una sección de eje 1 con una rueda de raíl 2 de un par
de ruedas de la unidad. Los pares de ruedas están provistos
respectivamente con frenos (no mostrado), por ejemplo frenos de
disco y se guían en resbaladeras de eje (no mostrado).
El tren de rodadura está compuesto además por un
chasis de tren de rodadura 3, que está soportado por una suspensión
primaria 4 en forma de resortes helicoidales en el par de ruedas.
Sobre el chasis del tren de rodadura 3 está soportada la carrocería
5 de un vehículo sobre raíles, por ejemplo, la carrocería de un tren
de largo recorrido para la circulación de personas sobre una
suspensión secundaria 6. De la carrocería 5 se representa aquí
esencialmente sólo el fondo de la carrocería. La suspensión
secundaria se compone de al menos dos unidades de suspensión, que
están configuradas como resortes neumáticos 6. Los resortes
neumáticos 6 presentan respectivamente un fuelle de resorte
neumático 7, un volumen auxiliar 8 y un resorte auxiliar 9 que actúa
en dirección vertical. Los componentes 7 a 9 de los resortes
neumáticos 6 están dispuestos preferiblemente lo más próximos
posibles uno del otro. De este modo se pueden evitar largas líneas
de conexión que podrían conducir dado el caso a efectos de
estrangulación no deseados o a un endurecimiento dinámico con
elevadas frecuencias. Como se representa en la figura 1 los
componentes 7 a 9 de los resortes neumáticos 6 están dispuestos
inmediatamente uno sobre el otro.
Por encima de los resortes neumáticos 6 está
dispuesto un soporte intermedio 10 en forma de un travesaño, sobre
el que está montado un dispositivo de inclinación conocido, por
medio de este se puede controlar la carrocería 5 especialmente en
curvas, inclinándola en torno a su eje longitudinal. El dispositivo
de inclinación dispuesto sobre el travesaño intermedio 10 comprende
preferiblemente cuatro rodillos 11, que están colocados en
sujeciones especiales en el travesaño 10. De los cuatro rodillos se
muestran aquí sólo dos rodillos 11. Sobre los rodillos 11 se
encuentra un travesaño de carrocería 12, que presenta en su parte
inferior vías de rodillos 13 asignadas a los rodillos 11. Las vías
de rodillos 13 pueden estar configuradas de forma curvada o
convexa. En el ejemplo de realización representado estas se componen
de vías de rodillos 13 esencialmente planas, que están inclinadas
en distintas direcciones de modo que sus prolongaciones se cortan
como los lados de una V en un punto. El travesaño de la carrocería
12 está conectado por medio de elementos de conexión 14 especiales
con la carrocería 5. Los rodillos 11 así como las vías de rodillos
13 están dispuestos esencialmente de forma simétrica respecto al
eje medio longitudinal o plano medio longitudinal vertical de la
carrocería 5.
En el travesaño intermedio 10 y el travesaño de
carrocería 12 están articulados los extremos de un elemento de
regulación 15, que se puede tratar por ejemplo de un actuador de
inclinación electromecánico, hidráulico o electrohidráulico,
especialmente de un cilindro hidráulico que actúa por duplicado.
Por encima del travesaño intermedio 10 está
dispuesto un amortiguador transversal 16. El amortiguador
transversal 16 está soportado con un extremo en el travesaño
intermedio 10 y con el otro extremo por una sujeción 17 en el
chasis del tren de rodadura 3. En cuanto al amortiguador transversal
16 se puede tratar especialmente de un amortiguador transversal
semi-activo. La sujeción 17 asignada al amortiguador
transversal 16 está dispuesta esencialmente centrada entre los dos
resortes neumáticos 6 y se extiende desde el chasis del tren de
rodadura hasta un nivel por encima de los resortes neumáticos 6. El
chasis del tren de rodadura 3 puede presentar en esto, por ejemplo,
una abertura o vaciado 18, por el que penetra la sujeción. El chasis
del tren de rodadura 3 presenta dos soportes transversales. La
sujeción 17 que soporta el amortiguador transversal 16 está
conectado con los dos soportes transversales del chasis de tren de
rodadura 3 o preferiblemente se forma con la conexión longitudinal
de los dos soportes transversales del chasis 3. A esta sujeción 17
está unido además un resorte transversal progresivo 19, que sirve
de límite del camino relativo lateral entre el chasis de tren de
rodadura 3 y el travesaño intermedio 10 ("dispositivo de
Holdoff") e igualmente está soportado en el travesaño intermedio
10. El resorte transversal 19 que actúa progresivamente está
dispuesto inmediatamente por debajo del travesaño intermedio
10.
En dirección longitudinal por delante y por
detrás de los resortes neumáticos 6 está dispuesto respectivamente
un resorte transversal 20 entre el chasis de tren de rodadura 3 y el
travesaño intermedio 10, de estos se muestra aquí sólo un resorte
transversal. Los resortes transversales 20 que están soportados
sobre sujeciones en el chasis de tren de rodadura 3 y el travesaño
intermedio 10, están dispuestos preferiblemente en nichos del
chasis.
Es de apreciar que el amortiguador transversal
16 está dispuesto entre dos de los cuatro rodillos 11 del
dispositivo de inclinación. Entre los dos rodillos restantes está
dispuesto el elemento de regulación 15 del dispositivo de
inclinación.
En la parte exterior de los resortes neumáticos
6 está dispuesto respectivamente un amortiguador vertical 21 entre
el chasis de tren de rodadura 3 y el travesaño intermedio 10. Según
los requerimientos están presentes uno o dos estabilizadores de
balanceo 22. La barra de torsión del estabilizador de balanceo está
colocada en el chasis de tren de rodadura 3, mientras que la guía
del estabilizador (elemento guía) 23 está articulada en la parte
exterior de los resortes neumáticos 6 en el soporte intermedio
10.
El ejemplo de realización representado
esquemáticamente en la figura 2 se diferencia del ejemplo de
realización según la figura 1 especialmente porque en lugar de los
resortes transversales de acción pasiva y del amortiguador
transversal de acción activa está dispuesta una suspensión
transversal activa por encima del travesaño intermedio 10 y con
ello por encima de los resortes neumáticos 6 (suspensión
secundaria). La suspensión transversal activa está formada aquí por
dos resortes transversales activos 24, 25, que están fijados en el
extremo superior de la sujeción 17 que atraviesa la abertura 18 del
travesaño intermedio 10 y en el travesaño intermedio 10. Es también
posible proveer, en lugar de dos resortes transversales 24, 25
activos, solamente un resorte transversal activo en la sujeción 17.
La sujeción 17 está dispuesta de nuevo en el plano medio
longitudinal de la carrocería 5 y está fijada con su otro extremo
en el chasis de tren de rodadura 3. La carrocería 5 está provista
aquí igualmente con un dispositivo de inclinación. Es de apreciar
que en la carrocería 5 está unido un travesaño de carrocería 12,
que presenta en su lado inferior vías de rodillos 13 en forma
curvada sobre la carrocería 5 sobre los que descansan los rodillos
11 colocados sobre el travesaño intermedio 10.
La invención proporciona por tanto un tren de
rodadura modular, que está configurado de forma que se puede
seleccionar con las opciones de resorte transversal activo,
amortiguador transversal semiactivo y técnica de inclinación, sin
que se deban cambiar básicamente los puntos de contacto entre tren
de rodadura y carrocería o encajar en la estructura de la
carrocería.
- 1
- Sección de eje
- 2
- Rueda de raíl
- 3
- Chasis de tren de rodadura
- 4
- Suspensión primaria (resorte helicoidal)
- 5
- Carrocería
- 6
- Resorte neumático (suspensión secundaria)
- 7
- Fuelle de resorte neumático
- 8
- Volumen auxiliar del resorte neumático
- 9
- Resorte auxiliar del resorte neumático
- 10
- Soporte intermedio (travesaño intermedio)
- 11
- Rodillo
- 12
- Travesaño de carrocería
- 13
- Vía de rodillos
- 14
- Elemento de conexión
- 15
- Elemento de regulación
- 16
- Amortiguador transversal
- 17
- Sujeción
- 18
- Abertura (vaciado)
- 19
- Resorte transversal progresivo
- 20
- Resorte transversal
- 21
- Amortiguador vertical
- 22
- Estabilizador de balanceo
- 23
- Guía de estabilizador
- 24
- Resorte transversal activo
- 25
- Resorte transversal activo
Claims (21)
1. Tren de rodadura para un vehículo sobre
raíles con al menos un par de ruedas, un chasis de tren de rodadura
(3) soportado por una suspensión primaria (4) en el par de ruedas,
una suspensión secundaria para soportar una carrocería (5) sobre el
chasis de tren de rodadura, un dispositivo de inclinación para la
inclinación controlada de la carrocería (5) en torno a un eje
longitudinal del vehículo sobre raíles y una suspensión transversal
(24, 25), en donde la suspensión transversal (24, 25) o una
amortiguación transversal (16) está dispuesta por encima de la
suspensión secundaria (6) y por debajo del fondo de la carrocería
(5), y en donde por encima de la suspensión secundaria (6) está
dispuesto un soporte intermedio (10), en el que está soportado un
elemento de regulación (15) para la regulación de la inclinación de
la carrocería (5) respecto al chasis de tren de rodadura (3),
caracterizado porque el soporte intermedio (10) presenta un
vaciado(18), por el que penetra una sujeción (17) que
soporta la suspensión transversal (24, 25) o amortiguación
transversal (16).
2. Tren de rodadura según la reivindicación 1,
caracterizado porque la suspensión secundaria (6) está
formada por al menos dos unidades de suspensión, en donde la
suspensión transversal (24, 25) está dispuesta aproximadamente
centralmente entre las unidades de suspensión.
3. Tren de rodadura según la reivindicación 1 ó
2, caracterizado porque la suspensión transversal (24, 25)
está soportada sobre la sujeción (17) en el chasis de tren de
rodadura (3), en donde la sujeción (17) se extiende desde el chasis
de tren de rodadura (3) hasta un nivel por encima de la suspensión
secundaria (6).
4. Tren de rodadura según la reivindicación 3,
caracterizado porque la sujeción (17) está dispuesta
aproximadamente centralmente entre las dos unidades de suspensión
de la suspensión secundaria (6).
5. Tren de rodadura según la reivindicación 3 ó
4, caracterizado porque el chasis de tren de rodadura (3)
presenta dos soportes transversales, en donde la sujeción (17) que
soporta la suspensión transversal está unida con los dos soportes
transversales.
6. Tren de rodadura según la reivindicación 2 ó
4, caracterizado porque las unidades de suspensión están
configuradas como resortes neumáticos (6).
7. Tren de rodadura según la reivindicación 2, 4
ó 6, caracterizado porque las unidades de suspensión
presentan respectivamente un fuelle de resorte neumático (7), un
volumen auxiliar (8) y un resorte auxiliar (9) que actúa en
dirección vertical.
8. Tren de rodadura según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la amortiguación
transversal (6) está formada por un amortiguador transversal
semi-activo.
9. Tren de rodadura según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la suspensión
transversal está formada por al menos un dispositivo de suspensión
transversal (24, 25) activo o semi-activo.
10. Tren de rodadura según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque observándose en
la dirección de rodadura del vehículo sobre raíles está dispuesto
por delante y por detrás de la suspensión secundaria (6)
respectivamente al menos un resorte transversal (20).
11. Tren de rodadura según la reivindicación 10,
caracterizado porque los resortes transversales (20) están
dispuestos respectivamente en la zona de nichos del chasis de tren
de rodadura (3).
12. Tren de rodadura según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque en el chasis de
tren de rodadura (3) está instalado al menos un estabilizador de
balanceo (22).
13. Tren de rodadura según una de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el dispositivo
de inclinación presenta al menos dos rodillos (11), que descansan
sobre vías de rodillos (13) curvadas o planas, inclinadas hacia un
punto de corte, en donde entre los rodillos (11) está dispuesto el
elemento de regulación (15) para la regulación de la inclinación de
la carrocería (5) respecto al chasis del tren de rodadura (3).
14. Tren de rodadura según la reivindicación 13,
caracterizado porque los rodillos (11) del dispositivo de
inclinación está soportados en el soporte intermedio (10).
15. Tren de rodadura según una de las
reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque está unido un
estabilizador de balanceo (22) por un elemento de guía (23) con el
soporte intermedio (10).
16. Tren de rodadura según una de las
reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque la suspensión
transversal comprende al menos un resorte transversal que actúa
progresivamente, que limita un desplazamiento lateral entre el
chasis de tren de rodadura (3) y la carrocería (5) o el soporte
intermedio (10).
\newpage
17. Tren de rodadura según una de las
reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque paralelamente a
la suspensión secundaria está dispuesto al menos un amortiguador
vertical (21).
18. Tren de rodadura según la reivindicación 17,
caracterizado porque el amortiguador vertical (21) está unido
al chasis de tren de rodadura (3) y al soporte intermedio (10).
19. Tren de rodadura según la reivindicación 13
ó 14, caracterizado porque las vías de rodillos (13) están
configuradas en un travesaño de la carrocería (12).
20. Tren de rodadura según la reivindicación 19,
caracterizado porque un extremo del elemento de regulación
(15) está soportado en el travesaño de la carrocería (12).
21. Tren de rodadura según la reivindicación 19
ó 20, caracterizado porque el travesaño de la carrocería (12)
está conectado por medio de los elementos de conexión (14) con la
carrocería (5).
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