CN104812652A - 具有声学优化固定的集电装置的轨道车辆 - Google Patents

Abstract

一种轨道车辆，其用于高速运输，含有内部空间并限定车辆纵向、横向及垂向的车厢(102)；在车厢(102)车顶凹陷(102.2)中的集电装置(104)。车厢在凹陷(102.2)有沿垂向延伸侧壁结构(102.4)；与侧壁结构(102.4)呈一角度并基本沿横向延伸的车顶结构(102.3)。集电装置(104)通过横向突出于集电装置(104)的支承装置(107.1)支撑在车厢(102)上。支承装置(107.1)通过支撑装置支撑在车厢(102)上，支承装置用于降低由集电装置(104)引起的振动向车顶结构(102.3)的传入，支撑装置基本上延续侧壁结构(102.4)走向并垂向突出于车顶结构(102.3)。

Description

具有声学优化固定的集电装置的轨道车辆

技术领域

本发明涉及一种轨道车辆，特别用于高速运输，包含具有内部空间并且限定了车辆纵向和车辆横向以及车辆垂向的车厢，在车厢的车顶区域的凹陷安装的集电装置。车厢在凹陷区域具有明显地在车辆垂向上延伸的侧壁结构，与侧壁结构呈一角度并基本上在车辆横向上延伸的车顶结构。集电装置通过在车辆横向上突出于集电装置的支承装置支撑在车厢上。本发明还涉及一种这样车辆的相应的集电构造。

背景技术

现代的、通过车顶滑接线来供应电能的轨道车辆，例如在FR2880604A1中已知的，通常在相对高的额定速度行驶中会产生这样的问题，即激活的集电装置既通过作用其上的空气动力学载荷又通过与车顶滑接线的接触载荷激起振动。该振动一方面通过集电装置的结构(作为所谓的结构噪声)向车厢的支撑的车顶结构传导，因而引起了车顶结构的颤动。此外集电装置的振动还引起了声波在集电装置的表面的直接发出，其(作为所谓的空气噪音)在周围的环境中传播。这些声波的一部分重新回到邻近的车厢车顶结构上并且同样提供出振动。车顶结构的两种途径产生的振动都再次作为结构噪声在车辆结构中传播并且最终引起车辆内部空间中或多或少的强烈发声。

集电装置导电的构件必须通常具有确定的与相邻的车厢结构的最小距离，以确保防止在车厢结构上的电压击穿。为此FR2880604A1中的车辆设置有多个相应高度的绝缘体，集电装置的导电的构件通过该绝缘体支撑在支承装置上并且与之电绝缘。这样的设计受限于，集电装置即便在静止状态下也具有相对大的设计高度。

此外，设置在车厢的纵向中心平面区域的中心绝缘体和两个设置为车辆横向上对齐，在中心平面的两面上的侧面绝缘体构成了三点支撑。此外，两个侧面绝缘体支撑了围绕车辆纵轴作用在集电装置上的振荡的由接触力引起的扭矩，该接触力与在(由于珩磨条的尽可能均匀的磨损)珩磨条的在车辆横向上来回延伸的接触点上与车顶滑接线配合。在车辆横向上的侧面绝缘体的距离在该设计中通常尽可能小，以保持迎风面的作用表面和集电装置的空气动力学阻力尽可能小。

为了进一步降低在集电装置上的空气动力学的载荷和车辆的空气动力学阻力，常常在车厢的车顶的凹陷设置集电装置。这样设置的缺陷在于集电装置机械连接车顶结构的区域更接近于车辆的内部空间，于是内部空间的集电装置产生的噪声的声学问题更加严重。

发明内容

本发明的目的在于提供一种之前提到的车辆以及集电构造，其不具有或者至少很少具有上面提到的缺陷，特别是能够以简单的方式使车辆在运行中受到尽可能低的流体阻力并且使车辆内部空间的噪音尽可能低。

本发明的目的通过按照权利要求1的前序部分的车辆具有权利要求1的特征部分给出的特征来实现。本发明的目的还通过根据权利要求15的集电构造来实现。

本发明给出的技术启示在于，能够这样以简单的方式达到车辆运行中尽可能低的流体阻力并且车辆内部空间噪音发出尽可能低，即，支承装置及安装在其上的集电装置没有支撑在基本上水平面的或者垂直于车辆的垂向延伸的车顶结构上，而是基本上直接支撑在车厢的侧壁结构之上。

由于增加了电流集电装置支撑的支撑宽度，在车厢结构中与结构噪声的传导有关的性能得以改善，这样可以达到例如在围绕车辆纵轴的扭矩的支撑中更小的，由车厢结构提供的支撑力，最终达到更小的振幅。

此外，支承装置将支撑力作用点从车顶结构的主要水平面或者垂直于车辆垂向的区域延伸转移到通常主要在车辆垂向上延伸的车厢的侧壁区域。由此实现传入车厢的车厢壁结构的支承力不再主要垂直于支撑结构的车厢壁平面传入车顶结构，而是主要作用在车厢侧壁的平面上。只要支承的车厢壁结构的振动减小为弯曲振动(弯曲振动在声学角度来说是有非常严格的限定的)，受力点的转移就是有利的。

进一步通过延伸了各个侧壁结构的支撑装置、作用于其上的支承装置和位于支承装置之下的、同样作用于侧壁结构上的车顶结构产生了(垂直于车辆纵向的截面中)通常环形的，基本上梯形的结构，该结构导致了车厢结构的有利加固，至少部分地补偿了车厢结构由于凹陷带来的结构性削弱。

此外，加固还有这样的优点，即将安装完成的总结构的固有频率推移到更高的、乘客感受到更少干扰的频率范围中。

最后，该设计还以简便的方式经由合适的空气动力性噪声降噪装置改善了与车厢结构中的空气噪音的传导相关的性能，例如在集电装置和车顶结构之间设置一个侧面突出的隔离装置，该隔离装置使车顶结构大面积与从集电装置发出的噪声声波相隔离。因此，车顶结构激发振动和因而向车辆内部空间发出的噪音都大幅降低。

一方面本发明涉及一种轨道车辆，特别用于高速运输，包含具有内部空间并且限定了车辆纵向和车辆横向以及车辆垂向的车厢，安装在车厢的车顶区域的凹陷内的集电装置。车厢在凹陷区域具有明显地在车辆垂向延伸上延伸的侧壁结构，和与侧壁结构呈一角度以及基本上在车辆横向上延伸的车顶结构。集电装置通过在车辆横向上突出于集电装置的支承装置支撑在车厢上。支承装置通过支撑装置支撑在车厢上，支承装置用于降低由集电装置引起的振动向车顶结构的传入，支撑装置基本上延续了侧壁结构的走向并在车辆垂向上突出于车顶结构。

支撑装置的设计以及支承装置支撑或连接到支撑装置或者侧壁结构上的方式原则上可以任意适合的，只要能够尽可能的避免提供车顶结构的振动，将来自支承装置的振动能量尽可能不经过车顶结构传导到侧壁结构中。

在本发明优选的、简易设计的变体中，为了机械连接或固定支承装置，支撑装置具有支承连接区域，其中支承连接区域在车辆垂向上位于支承连接水平面上，支承连接水平面位于在底部水平面之上的支承连接高度上，底部水平面限定了在凹陷的底部上车顶结构的顶面，支承连接区域优选以设置在相对的车辆面上的(优选基本上镜面对称于车厢的中心纵向平面的)支承连接区域在车辆横向上限定了连接宽度。

(在车辆垂向)在车顶结构之外的支撑装置延伸了侧壁结构的支撑装置的突起原则上可以这样选择，其中通过尽可能高的突起来降低车厢由于凹陷造成的基本结构削弱。唯一的限制在于设置开启的集电装置所需要的凹陷宽度(即在车辆横向上的尺寸)。

在本发明优选的实施例中，车厢在车辆纵向上与凹陷相邻的区域具有在车辆垂向上的底部水平面上的最大的车顶高度，支承连接高度至少为最大车顶高度的20％，特别为最大车顶高度的20％-50％，优选为最大车顶高度的25％-40％，更优选为最大车顶高度的30％-35％。从而达到了在刚性点和振动点下具有足够的宽度的凹陷(特别在在强烈弯曲的车厢的车顶区域中)的特别有利设置。

车厢在车辆纵向上与凹陷相邻的区域能够额外的或者选择的具有在连接水平面上在车辆横向上的第一车厢宽度，其中连接宽度至少为第一车厢宽度的80％，特别是第一车厢宽度的80％到99％，优选为第一车厢宽度的85％-97％，更优选为第一车厢宽度的90％-95％。通过支承装置的特别继续向外延伸的机械连接(同样借助特别高的围绕车辆纵轴的力矩的支撑宽度)，特别能够使得振动提供的反作用力的振幅及其直接向侧壁结构中的传导大幅降低。

支撑装置额外地或者选择地构成了侧壁结构的壁区段，其平行于车辆纵向的侧壁区段中心平面在支承连接水平面区域与由底部水平限定的底部水平面面呈45°到65°，优选呈45°到60°，更优选50°到55°。从而得到了侧壁结构的基本上完整的或者无缝的延伸，其延伸(在车辆纵向上)对应着凹陷区域外的侧壁结构。

支撑装置原则上能够以任意合适的方式设计和/或与侧壁结构相连。例如支撑装置能够由一个或多个分开的、与侧壁结构以合适的方式相连的部件制成。例如可以是(车辆纵向)在凹陷总长度上延伸的型材部件。同样或者仅在支承装置的连接点区域中设置对应的支撑部件，该支撑部件与侧壁结构相连。

在本发明的优选的、特别坚固的变体中，支撑装置与侧壁结构一件式成型，特别是与所述侧壁结构的车顶纵支架一件式成型。当支撑装置以挤压型材的方式成型时，得到了特别有利的设计。特别的优点在于，尽管侧壁结构自身或者侧壁结构的邻近支撑装置的部分自身已经成型为挤压型材，两个部件依然能够作为共同的、一件式的构件来生产。

可以这样理解，在支撑装置区域的侧壁的轮廓能够与通常的车厢邻近的侧壁轮廓有所不同。优选这样设置，即支撑装置基本上在车辆纵向上在凹陷区域中延续了在车辆纵向上侧壁结构的基本上棱柱形的轮廓，特别是侧壁结构的基本上的棱柱形的外部轮廓。因而得到了向侧壁结构中的力量传导上有利的变体。特别是这种设计在车辆的空气动力学性能方面具有优势。

原则上能够以任意合适的方式进行支承装置在支撑装置上的连接。为此能够利用形状配合、力量配合和/材料配合的连接中的一种或者任意几种的组合。用于连接支承装置的支撑装置优选具有支承连接区段，该支承连接区段优选具有至少一个以C型轨道的形式成型的连接部件。从而以特别简便的方式达到了支撑装置和支承装置之间可靠的机械连接。

原则上能够在任意合适的方向上进行支承装置在支撑装置上的连接。例如支承装置能够在车辆横向上自里与支承装置相连。支撑装置优选具有支承连接区域，该支承连接区域自上方成型用于支承装置的连接。这样以特别简便的方式得到了待完成和待安装的设置。

原则上能够任意选择在车顶结构水平面上的支承装置或者由其支撑的集电装置的高度，其中由于支撑装置在车顶结构水平面上的突起选择为尽可能的低，在这种设置下，集电装置设置为在车顶结构上尽可能小的间距。在空气动力学的视角上具有这样的优势，即集电装置能够完全位于车厢的棱柱形轮廓内。

通常集电装置在至少一个集电连接区域支撑在支承装置上，其中在车辆垂向上的集电连接区域位于在底部水平面之上的集电装置连接高度上的中间的集电装置连接水平面，底部水平面在凹陷的底部上限定了车顶结构的上面。

车厢在车辆纵向上与凹陷相邻的区域具有在车辆垂向上的底部水平面上的最大的顶部高度，集电连接高度至少为最大顶部高度的50％，特别为最大顶部高度的10％-50％，优选为最大顶部高度的20％-40％，更优选为最大顶部高度的25％-35％。因而特别有利地达到了紧密的或者更低的构造，其中集电装置有利地邻近于车顶结构设置。

此外，用于连接支承装置的支撑装置具有位于车辆垂向上的底部水平面上的支承连接水平面上的支承连接区域，其中支承装置在车辆垂向上限定了支承中心平面。在本发明紧密的或者低的构造的变体中，支承中心平面优选位于支承连接水平面之下。

支承装置能够在多个位置上，或者可能是贯穿式地与支撑装置或者侧壁结构相连。可以特别在车辆横向上设置多于两个的与支撑装置或者侧壁结构相连的连接点。本发明其他变体中，在车顶连接区域之外沿车辆垂向在支承装置和车顶结构之间设置有第一间隙。这样防止了在各个车厢连接区域外的顶部结构的直接机械激发。

原则上能够任意选择第一间隙的大小，其中在车辆垂向上的间隙高度这样选择，即在一般运行状态下所预期的载荷(以及所导致的支承装置的变形)在该区域不让支承装置和顶部结构之间产生接触。第一间隙沿车辆垂向优选具有第一间隙高度，第一间隙高度为2mm至20mm，优选为5mm至15mm，更优选为8mm至12mm。这样以简便的方式得到了相对低构造的设置。

原则上第一间隙能够在车辆横向具有任意尺寸。第一间隙优选在车辆横向上具有第一间隙宽度，第一间隙宽度为40％至98％，优选为60％至98％，更优选为80％至98％的支承装置在车辆横向上的最大横向尺寸。

该第一间隙可以由一种或多种减震材料或减震部件填充。第一间隙优选设置为空气间隙，以此产生特别容易实现的结构。

原则上支承装置能够以任意合适的方式设计，只要该装置具有足够的刚性和强度以支撑集电装置的载重。支承装置优选具有至少一个构成车厢连接区域和集电连接区域的支承架，这样能够得到特别轻然而却足够坚固的设计。

原则上支承架能够具有任意形状。在优选的、容易实现的变体中，支承架成型为基本上梯子形的。

在特别简单设计的实施例中，支承架在车辆横向上具有两个侧端，在侧端上各形成一个车顶连接区域。支承架优选在车辆横向上在中间区域中构成了集电连接区域。

原则上支承架可以由任意合适的部件构造而成，例如由一个或者多个板状的部件构成。支承架优选包含多个型材部件，特别是空心型材部件，因为能够得到特别轻的和坚固的设计。

在特别有利的、简便的和坚固的变体中，支承架包含至少两个，优选至少三个在车辆横向延伸的型材部件，车厢连接区域分别成型在其末端上。

原则上支承架在支撑装置上的连接也可以以任意合适的方式进行。在特别简便设计的，能够特别低的构造的变体中，支承架特别包含至少一个成型为角板的连接部件，连接部件构成了车厢连接区域的一部分。

原则上任意合适材料能够用于支承架。特别是与车顶结构相对应或者相似的材料能够用作支承架的材料。这样就降低了所谓电腐蚀的危险。例如可以使用这样的材料，即含铝，从而达到特别轻和坚固的设计。在另外的变体中为了减震方面的特别有利的性能，支承架由至少含钢材的材料构成。

原则上支承架设计为基本刚性的构件，支承架优选具有至少一个降震部件或者减震部件，成型该部件用于降低由集电装置引起的振动向车顶结构中的传入。

至少一个减震部件能够以隔声部件和/或消声部件和/或所谓的阻挡块的形式设计，该部件或挡块相应地调节支承装置的振动(特别是其固有频率和/或固有形状和/或固有形状的振幅)，以降低在相关频率范围内的振动向顶部结构中的传入。减震部件能够在集电装置和所述车厢的结构间的直接力传递之外设置在支承装置上并且例如单独在(提供振动的)支承装置上发挥消声和/或隔声和/或调节振动的作用。

本发明优选的变体中，至少一个减震部件能够以技术减震器的形式设计。由于在减震器没有静力传导，减震器仅用于振动的消声并且在宽的频率范围内使用或者优化。这样减震器特别能够用于特别嘈杂的、通常更低的频率范围。

至少一个减震器优选地作用于在集电构造的重心和车厢间。可以这样设置，至少一个减震器以尽可能短的路径(例如垂直于顶部结构)与车厢或者顶部结构相连。同样可以设置其他的减震器的方向或作用方向。还可以这么理解，能够设置两个或者更多的，互相平行和/或倾斜设置或者作用的减震器的联合。于是这些减震器能够特别地产生取决于方向的不同的消声效果，从而与具体的车辆的特殊需求相适应。

特别的优点在于，当这样的减震部件设置在支撑装置上的支承装置的支承连接区域中时，在该向支承装置的力传入位置上可以预期通常在此出现特别高的(通常最大的)振幅，减震部件在此可以施展特别出色的减震作用和调节作用。

减震部件能够额外地地或者选择地地连通至集电装置和车厢的车顶结构之间的力传递。本发明的变体中，减震部件设置在车顶区域中。减震部件可以额外地或选择地设置在集电连接区域中。

原则上减震部件能够由任意合适的方式以一种或多种材料制造，以达到所期望的隔音效果和/或消声效果和/或调节振动的效果。减震部件优选由至少一种含有塑料，特别是橡胶的材料制造。

按照本发明的轨道车辆的其他变体中，在集电装置和车厢的车顶结构之间为集电装置引起的空气噪音设置隔离装置。隔离装置特别可以设置在支承装置和顶部结构之间。为了实现尽可能大的隔离空气动力性噪声的车顶结构的隔离面积，隔离装置沿车辆横向和/或沿车辆纵向从绝缘装置突出。

起到有效的降噪作用的频谱，能够以有利的方式与在内部空间的受到干扰的频率和分别在内部空间产生的声压相协调。在此，在内部空间中引起强烈共振并因此引起高声压的频率得到有针对性地降低或减震。因此优选选择至少在本发明中取决于车厢形状特别是车厢结构的减震的频率。特别通过对部件的隔离减震性能和/或设置和/或形状，特别是隔离装置的隔离减震性能和/或设置和/或形状，特别是各个减震区段的隔离减震性能和/或设置和/或形状进行合适的选择而实现。

隔离装置优选成型为衰减由频率范围为10Hz到1200Hz,优选20Hz到1000Hz，进一步优选100Hz到800Hz的由集电装置引起的振动，因为这样，特别是在大于250km/h高速运输中能够得到特别有效的降噪作用。

原则上隔离装置能够以任意合适的方式在一个或多个点上与车顶结构相连。隔离装置优选通过多个在车顶结构上的振动去耦合部件支承在车顶结构上。这对于上述高速运输的车辆有特别的优势，因为在车辆运行时可能部分地出现罕见的巨大压力波动或压力峰值(例如在车辆发生碰撞、驶入隧道的时候等)。振动去耦合的支承以有利的方式保证了隔离装置在这种罕见的压力下不发生严重变形，而对针对由集电装置引起的空气动力性噪声的隔离特性没有明显的影响。

如同振动去耦合部件的固有频率一样，隔离装置的固有频率也尽可能广泛地与集电装置起的空气动力性噪声的预期频谱相协调，从而实现良好的隔离作用。于是这样设计隔离装置，即，使其具有在20Hz至800Hz频率范围的良好减震性能，特别不具有显著的固有频率。

原则上隔离装置能够以任意适合的方式由一个或多个部件制造。该装置优选包含基本上板状的，特别是基本上平面的隔离部件，隔离部件与下方的车顶结构的顶面形成第二间隙。在此，第二间隙还另外保证了隔离部件可以尽可能自由地变形，从而隔离部件除了反射声波以外还可以吸收一部分声能并可以通过由其所导致的变形以内摩擦的形式至少消散一部分声能。

原则上第二间隙具有任意合适的尺寸，该尺寸特别与隔离装置的振动性能相适应，以达到所述的能量消散。原则上第二间隙应该选择尽可能大，以在更低的频率范围内达到尽可能高的减震。第二间隙沿车辆垂向具有第二间隙高度为40mm至120mm，优选为60mm至100mm，更优选为70mm至90mm。

第二间隙(如第一间隙)可以基本完全地或部分地由一种或多种吸声或隔声材料填充，以尽可能的降低第二间隙中的振幅。在振动中的吸声或隔声材料例如能够是矿棉、微穿孔板、所谓的吸音板、所谓的硬质层、例如由三元乙丙橡胶或者乙烯-丙烯-二烯-单体(EPDM)或者类似的构成。在本发明的其他变体中，第二间隙成型为气隙，以此产生特别容易实现的结构。

隔离装置原则上只能由板状的隔离部件制造。隔离部件优选设置有相应的机械加强装置，以提高在运行中的形状稳定性。原则上任意的合适的部件，例如像凸棱、凹槽、卷边等，都可以以任意的结构设置为加强部件。在坚固的设计中，隔离装置设置和与隔离部件环形相接的、特别是沿车辆垂向指向上方的基本上呈长槽形的边缘区域。

原则上任意合适材料能够用于隔离部件。特别是与车顶结构相对应或者相似的材料能够用作隔离部件的材料。在另外的变体中为了减震方面的特别有利的性能，隔离部件由至少一种含钢材的材料构成。

凹陷优选为至少区段式地，特别为环绕在车辆纵向和/或车辆横向上通过分界、特别是分界壁限定。优选在这种情况下设置，隔离装置至少区段式地，特别优选为环绕地在狭窄的第三窄缝的成型条件下接近于分界，第三窄缝的间隙宽度(隔离装置和分界之间的最小距离)为2mm到20mm，优选5mm到15mm,进一步优选为8mm到12mm。从而以有利的方式确保了，下面的车顶结构至少在狭窄的间隙区域内以基本上完全通过隔离装置隔离。

本发明优选的变体中，凹陷的分界壁在过渡至车厢外壳的凹陷的边缘区域中，在至少一个倒棱部分中按照倒棱的类型弯曲地设置，从而在车厢外壳上为分布的气流形成限定的导流边缘。

凹陷的边缘区域优选具有前部分和后部分，两部分各自至少部分地沿车辆横向在两个各自沿车辆纵向延伸的侧面部分之间延伸。前部分和后部分的至少一个延伸至少经过75％，优选至少经过90％，更优选基本经过100％前部分和后部分。

通过导流边缘的后倾部分中的表面的弯曲设计可以以有利的方式实现明显尖锐的导流边缘，该导流边缘保证表面的气流整齐、限定地分离。这对于在分离的气流中形成的剪切层的(垂直于剪切层的主要延伸平面的方向上)较小的扩张并以此对车辆较小的流动阻力是有利的。

该弯曲的形状的另一个优点在于，当沿行驶方向相反的方向运行时，来自面对面的边缘区域的方向的剪切层并不像传统的设计中出现在基本上垂直于与冲击方向的表面上，而是出现在倒棱的表面上，该倒棱的表面相应较弱地适合于冲击方向。这样的优点在于，在出现的剪切层上引入更小的冲量，从而气流可以更快地再次作用在表面上并在此可以形成低阻力的边界层。

根据车厢的外壳的表面与倒棱的表面之间的倾角的大小，当导流边缘溢出时(该溢出在相反的行驶方向上沿与从倒棱到外壳的方向相反的方向进行)再一次引起局部或临时的分离(以所谓分离泡的形式)，但是分离泡由于外壳和倒棱或之间的有利的斜度小于在传统设计中的斜度而不会出现。换句话说，通过本发明减小表面上剪切面的碰撞角，从而导致倒棱的表面上剪切面更温和的碰撞，这有利于气流更快速的作用在表面上并这样减小流动阻力。表面上剪切面更温和的碰撞的另一个优点在于与此伴随的更弱的噪声污染。

原则上集电装置能够任意深陷入通过车厢的外壳限定的包面中。在此，只有车辆的内部空间所需的车顶高度是限制条件。在根据本发明的轨道车辆的优选变体中，集电装置具有引入凹陷中的静态位置，其中集电装置在车辆垂向上静态位置陷入由车厢外壳限定的包面的距离为突起最高90mm，优选最高70mm，更优选最高50mm。

优点显然在于，由于本发明尽可能紧凑的设计，集电装置基本上不在车辆垂向上静态位置突出于由车厢外壳限定的包面。

因此得到了空气动力学上有利的设置。特别是省去了覆在车厢外壳上的隔板或覆盖物，尽管存在所有的空气动力优化设计，该隔板或覆盖物还是会增加车辆的流动阻力。例如在380km/h的高速运输的动力列车中与传统的带有隔板的顶部构造相比能够基本上节省必须的总驱动功率的大约2％到5％，通常大约3％。

凹陷(在俯视图中从上观察在车厢的车顶区域)能够具有基本上任意的外部轮廓，例如其能够设计为以为具有基本上矩形的外轮廓的简易矩形车顶凹口。该凹陷的外轮廓优选基本上依照进入其静态位置的集电装置的形状或外轮廓，从而通过凹槽引入尽可能少(通常会导致声污染)的分布在车厢顶部的气流的干扰。

原则上可以以任意合适的方式设计集电装置，其中集电装置通常具有用于使所述集电装置的位于高压水平面上的部分与支承装置电气隔离的电绝缘。于是其可以以通常的方式通过相应的绝缘支撑在支承装置上。还优选这样设置，即集电装置具有至少一个铰接在支承装置上的第一旋转臂，第一旋转臂具有用于电气隔离的绝缘装置。这样就得到了特别平缓的构造，在该构造中，下陷的状态中的集电装置在凹陷中陷入的更浅并且完全在车厢的棱形外轮廓之内，这在空气动力学角度看来自然是一个优势。

在特别简便和紧凑设计的变体中，集电装置能够特别以半剪集电装置的形式成型，设置半剪集电装置的铰接在支承装置上的具有用于电气隔离的绝缘装置的部件。

轨道车辆原则上指的是具有任意的额定运行速度的任意车辆。然而优选的是具有高于250km/h、特别是高于300km/h，特别是320km/h至390km/h的额定运行速度的高速运输的轨道车辆，这样特别能够体现本发明的优点。

本发明还涉及一种轨道车辆的集电构造，特别是用于高速运输的轨道车辆的集电构造，具有用于固定到轨道车辆车厢的侧壁结构上并且支撑所述集电装置的支承装置。支承装置成型为之前所述的具有之前所述特征和优点的轨道车辆的支承装置。支承装置优选支撑集电装置，该集电装置为按照本发明的轨道车辆的之前所述的并且具有之前所述特征和优点的集电装置。在该集电构造中能够达到与以上描述的相同的变体和优势，从而在此仅需参考与上述的实施有关的方面。

本发明其他优选的设计可由从属权利要求或下述与附图有关的、优选的实施例得出。

附图说明

图1以部分切开的侧视图示出了按照本发明优选的实施例的车辆的一部分，该车辆具有按照本发明的减震装置的优选的实施例，

图2以立体图示出了处于安装好的状态下的图1中车辆的一部分，

图3以沿图2中III-III线的截面图示出了车辆的一部分，

图4以立体图示出了图1车辆中使用的空气动力性噪声降噪装置，

图5以沿图2中V-V线的截面图示出了车辆的一部分。

具体实施方式

随后借助图1至图5的附图标记说明以轨道车辆形式的按照本发明的车辆优选实施例。该轨道车辆101涉及一种高速运输火车的车厢，该火车的额定运行速度在250km/h以上，即在Vn＝380km/h。

从这点来看，只要没有另外明确地说明，下面的实施例都在流动状态是车辆101以恒定的速度在平面轨道上没有侧风运行时实施的。这理解为，当偏离该运行状态(例如由于转弯行驶或侧风等)会产生从所述的流动关系的偏离，特别是流动方向的偏离，但是原则上基本上仍适用。

车辆101包括限定车辆101的外壳102.1的车厢102。该车厢102在其两端的区域通常支承在以转向架103的形式的底盘上。但是可以理解为，本发明也可以使用在具有其他结构的连接中，其中，车厢仅支承在底盘上。

为了更简单地理解随后的说明，附图中说明了(通过转向架103的车轮支承面给定的)车辆坐标系x、y、z，其中，x坐标轴表示轨道车辆101的纵向，y坐标轴表示轨道车辆101的横向而且z坐标轴表示轨道车辆101的垂向。

在本例中，车辆101中的上述部件以车厢102的纵向中心平面基本上镜面对称成型。可以这样理解，本发明其他变体中同样能够至少为之后描述的部件选择从对称中偏移的造型。

车厢102在所示部分(不考虑凹槽和车辆功能性部件的构建，例如集电装置、车顶箱等)具有沿车辆纵向基本与外壳相同的截面轮廓并且基本为棱柱形的形状。

在上述实施例中，在这类以凹陷102.2形式在车厢102的车顶区域中设置的凹槽的区域中设置有集电装置104，该集电装置通常用于在行驶状态下(未示出)与触线105接触，从而为车辆101提供电能。

集电装置104通常设计为所谓的受电弓或者半剪集电装置，该受电弓或者半剪集电装置在半剪式机械臂104.1的自由端上支承接触滑板104.2，在集电装置104的运转、行驶状态下该接触滑板与触线105接触。该半剪式机械臂104.1通过半剪式机械臂104.1的前臂104.3的绝缘区段以及半剪式机械臂104.1的转向把104.4的绝缘区段相对于车厢102的结构102.3绝缘，例如基本上在DE102008032588B4里已知的。

前臂104.3和转向把104.4的绝缘区段的位置通常选择为，即当集电装置104在运行或者行驶状态下，并与触线105接触时，在导电、未设置电气绝缘的集电装置104的构件与相邻的车厢102的部分之间不低于预设定的距离，从而通过这样产生的空气绝缘区段避免电压击穿。

为了在车辆101运行中可以实现向车辆的内部空间101.1中尽可能小的噪声传递，在集电装置104和车厢102的结构之间采取减震措施，该措施涉及到降低集电装置104引起的振动(以结构噪声或者空气噪音的形式)向车厢102中，特别是其车顶结构102.3中的传入。结构噪声

为了降低结构噪声，在车厢102上的支撑装置106上设置固定的支承装置107，通过该支承装置，降低集电装置104引起的结构噪声向车厢102的结构特别向(构成了凹陷102.2的底部的)车顶结构102.3中的传入，而空气动力性噪声降噪装置108成型为，降低集电装置104引起的空气噪音向车厢102的结构中，特别下车顶结构102.3中的传入。如下进一步的说明，通过这两个措施实现了很大程度上减少传入车辆内部空间的噪声污染。

特别是从附图2和附图3中可以得出，在本实施例中支承装置107包含集电装置104的基本上梯子形状的支承架107.1。支承架107.1在车辆横向(y方向)上具有两个侧端，侧端上分别成型车厢连接区域107.2。在车厢连接区域107.2内，支承架107.1分别以角托架107.4的形式在车厢连接装置107.3上与支撑装置106的安装导轨106.1相连。支撑装置106自身与车厢102的侧壁结构102.4相连。

在本实施例中，安装导轨106.1通常成型为所谓的C型轨，其在本实施例中基本上稳固地与与支撑装置106连接。在本实施例中安装导轨106.1直接在成型为挤压型材的支撑装置106中成型。可以这样理解，在本发明其他变体中安装导轨能够与支撑装置106进行力量配合的和/或形状配合的和/或材料配合中任意的连接。相应的滑件能够推动地设置在安装导轨106.1上，(在车辆垂向上)从上方安放的支承架107.1的角托架107.4(在相应地校准之后)经过该滑件可以借助相应的螺栓连接、卡箍连接或其他类似的连接方式固定在支撑装置106上。

但还可以理解为，在其他变体中还可以设置任意其他的在支撑装置106上连接支承装置107的设计。因此支承装置107也可以直接通过适宜的力量配合和/或形状配合和/或材料配合的连接与支撑装置106相连。特别是可以设置多于两个，优选最少三个在车辆横向上延伸的型材部件，在其末端分别成型车厢连接区域。

特别从图3可以看出，支撑装置106是与一件式形成的、侧壁结构102.4的一部分，这部分基本上突出地延续了在车辆垂向上的侧壁结构102.4的延伸，这部分在车辆垂向上突出于相对于侧壁结构102.4弯曲的(基本上在车辆横向上或者说垂直于车辆垂向延伸的)车顶结构102.3。

此外，支撑装置106成型为侧壁结构102.4的作为挤压型材成型的车顶纵向支承的整体部件，该部件在(车辆纵向上的)凹陷102.2的总长度上延伸。

就此可以这样理解，原则上可以这样设置，即车厢102的整体棱柱形结构成型为单独的挤压型材。车厢102的结构典型地由多个这样挤压型材的共同组成。可以这样理解，在本发明其他变体中也可以为车厢102的结构选择任意其他的构件。特别是车厢102的结构以所谓差异施工方法由多个结构的支撑部件(如隔壁、支柱、托架等)和在其之上单独施加的覆盖层(外壳板、内衬等)构成。

支承装置107和在其上面安装的集电装置104的支撑通过延伸了侧壁结构102.4的支撑装置106来进行，优点在于，(由在集电装置104上的在运行中作用的载荷引起的)结构相关的振动能量的引入避开在基本上水平面或者垂直与车辆垂向上延伸的车顶结构102.3，基本上直接或者在车厢102的侧壁结构102.4中产生。

因此，一方面优点在于在集电装置104的支撑中达到了大的支撑宽度AB，这样可以达到例如在围绕车辆纵轴(x轴)的扭矩的支撑中更小的、由车厢102的结构提供的支撑力，最终达到更小的振幅。

此外，支撑力在主要的在车厢102的车辆垂向上延伸的侧壁结构102.4区域中作用。因而避免了这样的设计(例如在FR2880604A1中已知的)，其中支撑力作用点作用于车顶结构的主要水平面或者垂直于车辆垂向的区域。

由此以有利的方式实现了，传入车厢102车厢壁结构的支承力不再主要垂直于车厢壁平面传入车顶结构102.3，而是主要作用在车厢侧壁102.4的平面上。只要支承的车厢壁结构102.3、102.4的振动减小为弯曲振动(弯曲振动在声学角度来说是有非常严格的限定的)，受力点的转移就是有利的。

进一步通过延伸了各个侧壁结构102.4的支撑装置106、作用于其上的支承装置107和位于支承装置之下的、同样作用于侧壁结构102.4上的车顶结构102.3产生了(在附图3的垂直于车辆纵向的截面中)通常环形的，基本上梯形的结构，该结构引起了车厢102的结构的有利加固，至少部分地补偿了车厢102结构通过凹陷102.2的结构性削弱。

此外，在凹陷102.2区域里的车厢102的结构的加固还有这样的优点，即将安装的总结构的固有频率推移到更高的、乘客感受到更少干扰的频率范围中。

从附图3中可知，在本实施例中安装导轨106.1构成了支撑装置106的支承连接区域106.2，其(如所述)用于机械连接或者固定支承装置107。支承连接区域106.2位于在车辆垂向(z轴)上的支承连接水平面TAN上，具有在底部水平面GRN上的支承连接高度TAH,其通过车顶结构102.3的上面限定在凹陷102.2的底部。

在本实施例中车厢102在车辆纵向上邻近凹陷102.2的区域中具有在底部水平面GRN上最大的车顶高度DH,其中在本实施例中在底部水平面GRN上的支承连接水平面的支承连接高度TAH例如为最大车顶高度DH的30％。因此即便在车顶区域中的车厢102强烈弯曲，的只要凹陷102.2有足够的宽度，就能实现在运行中由集电装置104产生的结构噪声(结构相关的振动能量)向侧壁结构102.4中传入。

可以这样理解，在本发明其他变体中的支承连接高度TAH还能够这样选择。特别是支承连接高度TAH至少为最大车顶高度DH的20％，特别为最大车顶高度DH的20％-50％，优选为最大车顶高度DH的25％-40％，更优选为最大车顶高度DH的30％-35％。

进一步从附图3中可以看出，具有在相对的车辆一侧设置的(本实施例中基本上镜面对称)支承连接区域106.2的支承连接区域106.2在车辆纵向(y轴)上限定了连接宽度AB(最后由上述围绕车辆纵轴的力矩支撑的支撑宽度来表示)。

车厢102在车辆纵向上邻近凹陷102的区域中在支承连接水平面TAN上在车辆横向上具有第一车厢宽度WB,其中在本实施例中连接宽度AB为第一车厢宽度WB的95％。通过支承装置107的特别继续向外延伸的机械连接(同样特别高的围绕车辆纵轴的力矩的支撑宽度)，特别能够使得振动提供的反作用力的振幅及其直接向侧壁结构102.4中的传导大幅降低。

可以这样理解，本发明其他变体中的支承连接宽度BA还能够这样选择。特别是支承连接宽度BA至少为第一车厢宽度WB的80％，特别为第一车厢宽度WB的80％-99％，优选为第一车厢宽度WB的85％-97％，更优选为第一车厢宽度WB的90％-95％。

进一步从附图3中可以看出，支撑装置106构成了侧壁结构102.4的壁区段，其平行于车辆纵向的壁区段中间平面106.3在支承连接水平面TAN区域中与由底部水平面GRN限定的底部水平倾斜W＝58°的角度。

在本实施例中得到了侧壁结构102.4的基本上完整的或者无缝的延伸，其延伸(在车辆纵向上)对应着凹陷102.2区域外的侧壁结构102.4。车厢102的棱形形状同样保持在该区域中，特别在外壳区域中。在车辆101的运行中产生有利的流体行为或者通过支撑装置106产生的空气动力学干扰得以最小化。

还可以这样理解，在本发明的其他实施例中壁区段中间平面106.3的倾斜还能够有其他选择。特别是壁区段中间平面106.3能够与底部水平面面倾斜40°到65°，优选45°到60°，更优选50°到55°的角度。

在本实施例中，集电装置104在集电连接区域104.5中支撑在支承装置107的中间区域107.5上，其中在车辆垂向上的集电连接区域104.5以在底部水平面GRN上的集电连接高度SAH处于中间集电连接水平面SAN上。在本实施例中，集电连接水平面SAN与支承装置107的支承中间平面TME重叠。由于连接部件设计为简单的、向下倾斜的角板或者角架107.4，集电连接高度SAH在本实施例中为最大车顶高度DH的20％。

同样集电连接水平面SAN或者支承中间水平面面TME处于支承连接水平面TAN之下，由此虽然支撑装置106高于车顶结构的102.3底部水平面GRN，还是能有利地实现紧凑或者低的构造的设计。因此将集电装置104有利地设置为接近车顶结构102.3，使得集电装置104不突出于在车辆垂向上的静态位置(参见附图3)上的由车厢102外壳限定的包络面。

可以这样理解，在本发明的其他实施例中集电连接水平面SAN还能够有其他选择。特别是集电连接水平面SAN能够为最大车顶高度DH的50％，特别是最大车顶高度DH的10％到50％，优选为最大车顶高度DH的20％到40％，更优选为最大车顶高度DH的25％到35％。

在上述实施例中，支承装置107.1仅在车厢连接区域107.2中经安装导轨107.4连接侧壁结构102.4。在车厢连接区域107.2之间，在支承架107.1和车顶结构102.3之间沿车辆垂向设置有第一间隙S1。在上述实施例中，以此沿车辆横向产生第一间隙S1的第一间隙宽度BS1，该第一间隙宽度大约为85％的支承架107.1的最大横向尺寸或宽度尺寸BS。以此阻止在各个车顶连接区域107.2之外的车顶结构102.3的直接机械振动。

在上述实施例中，这样选择间隙高度HS1(即第一间隙在车辆垂向上的尺寸)，即在车辆101整个运行条件下直到所预期的荷载(并由此引起支承架107的变形)该间隙高度导致在车顶连接区域107.2之外支承架107.1和车顶结构102.3之间不发生接触。

在上述实施例中，第一间隙高度HS1为8mm至12mm，由此以有利的方式实现相对低的构造结构，从而通过额外的支承装置107.1仅相对适当地增加在车顶结构102.3上的集电装置104的总构造高度。

该第一间隙S1可以由一种或多种减震材料填充。但是在上述实施例中，第一间隙设置为空气间隙，以此产生特别容易实现的结构。

在上述实施例中，支承架107.1由多个空心型材焊接成型，从而实现特别轻且坚硬、具有高固有频率的构造。钢材由于其降噪特性特别有利于产生减震的特性，因此支承架107.1在上述实施例中使用钢材。但还可以理解为，在本发明的其他变体中，可以单独或组合地使用任意的其他材料，例如金属(如铝等)或强化塑料或复合材料等。

在上述实施例中，支承架107.1设计为基本刚性的构件。但在本发明的其他变体中，还可以在绝缘装置104.3和车顶结构102.3之间的力传递中设置(由橡胶构成的)减震部件。例如，可以通过弹性的、减震的中间层设置减震部件，该中间层位于介于支承架107.1和安装导轨107.4之间的各个车厢连接区域107.2中。同样的，这类弹性的、减震的中间层可额外地或选择性地设置在集电装置104和支承架107.1之间。同样可以在由集电装置104向车顶结构102.3的力传递中设置支承架107.1适合的一部分具有相应的减震特性。

在本发明的变体中，在支承架107.1和/或集电装置104和车厢102的结构之间至少一个技术减震器作为减震部件，如在附图3中通过虚线轮廓107.7暗示的。由于在减震器107.7上没有静力传导，减震器107.7仅用于振动的消声并且在宽的频率范围内使用或者优化。这样减震器107.7特别能够用于特别嘈杂的、通常的更低的频率范围。

减震器107.7优选地作用于在集电装置104的质量重心和车厢102间。可以这样设置，减震器107.7以尽可能短的路径(例如垂直于车顶结构102.3)与车顶结构102.3相连，如附图3所示的。

同样可以设置其他的减震器107.7的方向或作用方向。还可以这么理解，能够设置两个或者更多的，互相平行和/或倾斜设置或者作用的减震器107.7的联合。于是这些减震器107.7能够特别地产生取决于方向的不同的消声效果，从而与具体的车辆101的特殊需求相适应。

在本发明的实施例中，如附图2中通过虚线轮廓107.9暗示的，多个减震部件以阻挡块的形式固定在支承架107.1上。该减震部件107.9相应地调节了支承架107.1的振动特性(特别是其本质形状和本质形状的幅度)，从而减少以相关(随后还会进一步说明)的频率范围向车顶结构102.3的振动传入。在此，为了在(提供振动的)支承架107.1上起到调节振动特性作用，减震部件107.9设置在集电装置104和侧壁结构102.4之间的直接力传递之外。

在集电装置104区域中设置减震部件107.9所带来的优点在于，在该位置上完成力由集电装置104向支承架107.1的传入并通常在此出现特别高的(通常最大的)振幅。因此，减震部件107.9在此可以施展特别出色的减震作用。

在本实施例中，之前所述的设计起到有效的降噪作用的频谱与车厢102相协调。在此，在车厢102的内部空间102.1中引起强烈共振并因此引起高声压的频率首先有针对性地降低。

在上述实施例中实现了20Hz至800Hz频率范围的降噪,其中，特别是在100Hz至800Hz频率范围相对于传统设计更强的降噪，在传统设计中，集电装置104直接(即不在支承架107.1上)安装在车顶结构102.3上。在200Hz至800Hz频率范围内的改善特别突出。

此外在本发明的实施例中，为集电装置104引起的空气动力性噪声而设置隔离装置108作为空气动力性噪声降噪装置。可以这样理解，本发明的其它变体中也可以没有该空气动力性噪声降噪装置。

在上述实施例中，隔离装置108包括基本为长槽形的隔离108.1，该隔离设置在在集电装置104和车厢102的车顶结构102.3之间的支承装置107的底面上。为了实现尽可能大的隔离由集电装置104引起的空气动力性噪声的车顶结构102.3的隔离面积，隔离108.1既沿横向又沿车辆纵向从集电装置104突出。

为此，隔离108.1沿车辆横向具有最大宽度尺寸BS2，该最大宽度尺寸大约为150％的在集电装置104上的最大支承宽度BI并由此同样远大于最大支承宽度BI。另外，隔离108.1沿车辆纵向具有最大长度尺寸LS，该最大长度尺寸大约为350％的在支承装置107上集电装置104的最大支长度LI。

在上述实施例中，隔离108.1在多个点上与车顶结构连接。因此，隔离108.1一方面固定在支承架107.1的底面上。另一方面，隔离108.1在支承架107.1的区域之外经多个分布在车顶结构102.3上的振动去耦合部件108.2支承在车顶结构102.3上。

这对于上述高速运输的车辆101有特别的优势，因为在车辆运行时可能部分地出现罕见的巨大压力波动或压力峰值(例如在车辆发生碰撞、驶入隧道的时候等)，该压力波动或压力峰值意味着垂直于隔离108.1的主要延伸面上巨大的荷载。隔离108.1的分散的、振动去耦合的支承以有利的方式保证了隔离108.1在这种情况下不发生严重变形，而对针对由集电装置104引起的空气动力性噪声的隔离特性没有明显的影响。

如同在上述实施例中的振动去耦合部件108.2的固有频率一样，隔离装置108的固有频率也尽可能广泛地与集电装置104引起的空气动力性噪声的预期频谱或与车厢的结构和其共振频率相协调，从而实现良好的隔离作用。

在上述实施例中，还通过隔离装置108实现了20Hz至1000Hz频率范围的减震，其中，特别是在100Hz至800Hz频率范围相对于传统不含隔离装置108的设计更强的降噪。

在上述实施例中，隔离108.1包含板状的、基本上平面的隔离部件108.3，该隔离部件与下方的车顶结构102.3形成第二间隙S2(沿车辆垂向)。在此，第二间隙S2还另外保证了隔离部件108.2在其支承点之外可以尽可能自由地变形，从而隔离部件可以吸收声能并可以通过由其所导致的变形以内摩擦的形式至少消散一部分声能。

为了实现所述的能量消散，该第二间隙S2与隔离108.1振动特性相协调。在上述实施例中，第二间隙S2为此在车辆垂向上具有第二间隙高度HS2，第二间隙高度在车辆垂向上对应于第一间隙高度HS1。可以这样理解，在本发明的其他变体中取决于隔离108.1的构造可以选择其他间隙高度。特别适用于当隔离108.1设置在支承装置107的上面时。

而第二间隙S2又可以基本完全地或部分地由一种或多种吸声或隔声材料的变体填充。因此，例如微型穿孔板可用于空腔吸声。在上述实施例中，由于要得到能特别简单地实现的构造，因此第二间隙S2设置为气隙。

在上述情况中，隔离部件108.3设置有与隔离部件108.3环形相接的、沿车辆垂向指向上方的边缘区域108.4，该边缘区域提高了隔离的形状稳定性。另外，隔离部件108.3在连接至振动去耦合部件108.2的连接点区域中设置有(未进一步示出的)机械加强装置，从而进一步提高运行中的形状稳定性。原则上任意的部件，例如像凸棱、凹槽、卷边等，都可以以任意的结构设置为加强部件。另外，加强部件的设计和结构可用于影响隔离部件108.3的振动特性并由此影响隔离部件108.3。

特别是从图5中可以看出，在上述实施例中振动去耦合部件108.2设置为具有环形槽孔108.5的圆柱形橡胶套，振动去耦合部件通过槽孔插入隔离部件108.3，从而在槽孔108.5的邻接孔的内壁产生橡胶套108.2与隔离部件108.3之间的形状配合的连接。

经插入橡胶套108.2的螺栓108.6完成固定。在此，螺栓108.6的头部钩入与车顶结构固定连接的C型轨中，从而经旋紧螺栓108.6的自由端的旋紧可以完成固定。因此，通过由螺栓旋紧所产生的预压力实现对振动去耦合部件108.2的吸声特性的调节。

由于钢材特别有利的减震特性，因此隔离108.1，特别是隔离部件108.3在上述实施例中使用钢材。但还可以理解为，本发明的其他变体中可以单独地或组合地使用任意其他材料，例如金属(如铝等)或强化塑料或复合材料等。特别是，为了适应其吸音特性，还可以在隔离108.1的全部区域或部分区域上设置一层或多层所谓的重层。

特别是从图1和图2可看出，凹陷102.2沿车辆纵向和车辆横向环绕地通过分界壁102.5限定，在该车厢102顶的集电装置104在凹陷中陷入式地设置，该分界壁102.5在支撑装置106区域中由支撑装置106的内壁构成。

隔离108.1在狭窄的第三间隙S3的形成下非常靠近分界壁102.5，从而第三间隙的间隙宽BS3(即隔离108.1与分界壁102.5之间最小的距离)大约为8mm。因此以有利的方式确保了通过隔离装置108使位于间隙下的车顶结构102.3完全地相对于集电装置104引起的空气动力型噪声隔离。

另外还可从图1和图2看出，凹陷102.2的分界壁102.5在过渡至车厢的外壳102.1的凹陷102.2的边缘区域中，在前部分102.6和后部分102.7按照倒棱的类型弯曲地设置，从而在外壳102.1上为分布在外壳102.1上的气流形成限定的导流边缘102.8或102.9。

在此，前部分102.6和后部分102.7至少部分地沿车辆横向在两个侧面部分102.10之间延伸，这两个侧面部分分别沿车辆纵向延伸。该倒棱在此在车辆横向上各自形成前部分102.6或后部分102.7的总宽度。

通过导流边缘102.8或102.9的后倾部分中的表面的弯曲设计可以以有利的方式实现明显尖锐的导流边缘，该导流边缘保证表面102.1的气流整齐、限定地分离。这对于在分离的气流中形成的剪切层的(垂直于剪切层的主要延伸平面的方向上)较小的扩张并以此对车辆101较小的流动阻力是有利的。

该弯曲的形状的另一个优点在于，当沿行驶方向相反的方向运行时，来自凹陷102.2的边缘区域的面对面的部分102.7或102.6的方向的剪切层并不像传统的设计中出现在基本上垂直于与冲击方向的表面上，而是出现在倒棱的表面上，该倒棱的表面相应较弱地适合于冲击方向。这样的优点在于，在出现的剪切层上引入更小的冲量，从而气流可以更快地再次作用在表面102.1上并在此可以形成低阻力的边界层。

根据车厢的外壳102.1的表面与倒棱102.7或102.6的表面之间的倾角的大小，当导流边缘102.8或102.9溢出时(该溢出在相反的行驶方向上沿与从倒棱到外壳的方向相反的方向进行)再一次引起局部或临时的分离(以所谓分离泡的形式)，但是分离泡由于外壳102.1和倒棱102.7或102.6之间的有利的斜度小于在传统设计中的斜度而不会出现。换句话说，通过本发明减小表面上剪切面的碰撞角，从而导致倒棱102.7或102.6的表面上剪切面更温和的碰撞，这有利于气流更快速的作用在表面102.1上并这样减小流动阻力。表面上剪切面更温和的碰撞的另一个优点在于与此伴随的更弱的噪声污染。

集电装置104在未运行状态下处于图1到3中的驶入位置，在该位置上，集电装置深陷入通过车厢102的外壳102.1限定的包面中。在此，只有车辆101的内部空间101.1所需的车顶高度是限制条件。在上述实施例中，在静态位置的集电装置104陷入包面的距离为，该包面102.1沿车辆垂向(在接触滑板104.2的角的区域中)不突出。以此实现空气动力特别有利的结构，其中，省去了覆在车厢外壳上的隔板或覆盖物，尽管存在所有的空气动力优化设计，该隔板或覆盖物还是会增加阻力面并由此增加车辆的流动阻力。

另外，凹陷102.2(在俯视图中从上观察在车厢102的车顶区域)设置为具有外轮廓的车顶凹口，该外轮廓基本上依照进入其静态位置的集电装置104的形状或外轮廓，从而通过凹槽102.2引入尽可能少(通常会引起声污染)的气流中的、作用在车厢102车顶的干扰。外壳102.1和特别是分界壁102.5到集电装置104的距离这样选择，即当集电装置104运行并与触线105接触时，该距离低于在导电的、未设置电气绝缘的集电装置104的构件与相邻的车厢102的部分之间预设定的距离，从而通过这样产生的空气绝缘区段避免电压击穿。

另外还可从图1看出，在车厢102的车顶区域还设置有与凹陷102.2的滑板侧端相邻的另一个凹陷102.11。在另一个凹陷102.11中设置有与集电装置104相连、为车辆101提供高压的高压部件109(例如其他的绝缘子、变流器和/或变压器，总开关和/或断路开关等)。另一个凹陷102.11通过护板102.12完全覆盖并沿车辆纵向通过隔板102.13与凹陷102.2隔离。

另外，图1和图2还示出了防异物保护110，该防异物保护包括一个或多个适合(于车辆垂向和车辆纵向)的倾斜的挡盖部件110.1或其他类似部件(见图1)，该挡盖部件在车辆横向上基本延伸经过凹陷102.2的宽度。该挡盖部件110.1安装在托架110.2上(见图2)并齐平地支承在隔离板102.13上。该托架110.2的一面安装在隔离108.1上。挡盖部件110.1优选地设计为具有例如50％孔部分的孔板。因此在杂物聚集的情况下还可以确保灌入的水可以通过挡盖部件110.1遮盖的排水口流出。

通过防异物保护110阻止像树枝和树叶这样的更大的异物在凹陷102.2和凹陷102.11之间的隔离板102.13上聚集。通过适宜的挡盖部件110.1结构实现了这类异物完全不会聚集并被行驶时出现的气流吹走。

以上仅描述了本发明与高速运输火车的驱动车厢的车辆的相关性。但还可以理解为，本发明还可以与其他类型的轨道车辆，特别是与其他的额定运行速度相关并投入使用。

Claims (15)

1.一种轨道车辆，特别是用于高速运输的轨道车辆，所述轨道车辆具有

-车厢(102)，所述车厢具有内部空间并限定了车辆纵向、车辆横向以及车辆垂向，和

-集电装置(104)，所述集电装置在所述车厢(102)的车顶区域中的凹陷(102.2)中安装，其中，

-所述车厢在所述凹陷(102.2)区域具有明显地在垂向上延伸的侧壁结构(102.4)；和与侧壁结构(102.4)呈一角度并基本上在车辆横向上延伸的车顶结构(102.3)，

-所述集电装置(104)通过在车辆横向上突出于所述集电装置(104)的支承装置(107.1)支撑在所述车厢(102)上，

其特征在于，

所述支承装置(107.1)通过支撑装置支撑在所述车厢(102)上，支承装置用于降低由所述集电装置(104)引起的振动向所述车顶结构(102.3)的传入，所述支撑装置基本上延续了所述侧壁结构(102.4)的走向并在车辆垂向上突出于所述车顶结构(102.3)。

2.根据权利要求1所述轨道车辆，其特征在于，

-用于连接所述支承装置(107.1)的支撑装置具有支承连接区域(106.2)，其中在车辆垂向上的支承连接区域(106.2)位于支承连接水平面上，支承连接水平面具有在底部水平面上的支承连接高度，底部水平面限定了在凹陷(102.2)的底部上车顶结构(102.3)的顶面，支承连接区域(106.2)特别具有设置在相对的车辆面上的支承连接区域(106.2)，支承连接区域在车辆横向上限定了连接宽度。

其中，

-车厢(102)在车辆纵向上与凹陷(102.2)相邻的区域具有在车辆垂向上的底部水平面上的最大的车顶高度，支承连接高度至少为最大车顶高度的20％，特别为最大车顶高度的20％-50％，优选为最大车顶高度的25％-40％，更优选为最大车顶高度的30％-35％，

和/或

-所述车厢(102)在车辆纵向上与所述凹陷(102.2)相邻的区域具有在连接水平面上在车辆横向上的第一车厢宽度，连接宽度至少为第一车厢宽度的80％，特别是第一车厢宽度的80％到99％，优选为第一车厢宽度的85％-97％，更优选为第一车厢宽度的90％-95％，

和/或

-支撑装置构成了所述侧壁结构(102.4)的壁区段，其平行于车辆纵向的侧壁区段中心平面在支承连接水平面区域与由底部水平面限定的底部水平面面呈45°到65°，优选呈45°到60°，更优选50°到55°。

3.根据权利要求1或2所述的轨道车辆，其特征在于，所述支撑装置与所述侧壁结构(102.4)一件式成型，特别是与所述侧壁结构(102.4)的车顶纵支架一件式成型，

和/或

-所述支撑装置以挤压型材的方式成型

和/或

-所述支撑装置基本上在车辆纵向上在凹陷(102.2)区域中延续了在车辆纵向上侧壁结构(102.4)的基本上棱柱形的轮廓，特别是侧壁结构(102.4)的基本上的棱柱形的外部轮廓，

和/或

-用于连接支承装置(107.1)的所述支撑装置具有支承连接区域(106.2)，所述支承连接区域特别具有至少一个以C轨道的形式成型的连接部件，

和/或

-所述支撑装置具有支承连接区域(106.2)，其自上方成型用于支承装置(107.1)的连接。

4.根据之前权利要求中任一项所述的轨道车辆，其特征在于，

-集电装置(104)在至少一个集电连接区域(107.6)支撑在支承装置(107.1)上，其中在车辆垂向上的集电连接区域(107.6)位于在底部水平面之上的集电装置连接高度上的中间的集电装置连接水平面，底部水平面在所述凹陷(102.2)的底部上限定了车顶结构(102.3)的顶面，

其中

-车厢(102)在车辆纵向上与凹陷(102.2)相邻的区域具有在车辆垂向上的底部水平面上的最大的车顶高度，集电连接高度至少为最大车顶高度的50％，特别为最大车顶高度的10％-50％，优选为最大车顶高度的20％-40％，更优选为最大车顶高度的25％-35％，

和/或

-用于连接所述支承装置(107.1)的支撑装置具有位于车辆垂向上的底部水平面上的支承连接水平面上的支承连接区域(106.2)，以及支承装置(107.1)在车辆垂向上限定了位于所述支承连接水平面之下的支承中心平面。

5.根据权利要求4所述的轨道车辆，其特征在于，

-在车厢连接区域(107.2)之外沿车辆垂向在所述支承装置(107.1)和所述车顶结构(102.3)之间设置有第一间隙，

其中，

-所述第一间隙特别是沿车辆垂向具有第一间隙高度，所述第一间隙高度为2mm至20mm,优选为5mm至15mm,更优选为8mm至12mm，

和/或

-所述第一间隙特别是在车辆横向上具有第一间隙宽度，所述第一间隙宽度为40％至98％，优选为60％至98％，更优选为80％至98％的所述支承装置(107.1)在车辆横向上的最大横向尺寸，

和/或

-所述第一间隙特别是设置为气隙，

和/或

-在所述第一间隙特别是设置至少一个隔声部件和/或至少一个吸声部件。

6.根据权利要求4或5所述的轨道车辆，其特征在于，

-所述支承装置(107.1)至少包含一个构成车厢连接区域(107.2)和集电连接区域(107.6)的支承架，

其中

-所述支承架(107.1)特别成型为大体上梯子形的

和/或

-所述支承架(107.1)在车辆横向上特别是具有两个侧端，在所述侧端上各形成所述车厢连接区域(107.2)，

和/或

-所述支承架(107.1)在车辆横向上特别在中间区域中构成了集电连接区域(107.6)，

和/或

-所述支承架(107.1)特别包含多个型材部件，特别是空心型材部件，

和/或

-所述支承架(107.1)特别包含至少两个，优选至少三个在车辆横向延伸的型材部件，所述车厢连接区域(107.2)分别成型在其末端上，

和/或

-所述支承架(107.1)特别包含至少一个成型为角板的连接部件，所述连接部件构成了车厢连接区域(107.2)的一部分，

和/或

-所述支承架(107.1)特别由至少一种含钢材的材料构造。

7.根据权利要求4到6中任一项所述的轨道车辆，其特征在于，

-所述支承装置(107.1)包括至少一个减震部件(107.9)，所述减震部件设置降低由所述集电装置(104)引起的振动向所述车顶结构(102.3)中的传入，

其中

-所述减震部件特别是连通至所述集电装置(104)和所述车厢(102)的所述车顶结构(102.3)之间的力传递，

和/或

所述减震部件特别在所述支承装置(107.1)的所述车厢连接区域(107.2)中设置在支撑装置之上，

和/或

所述减震部件(107.9)特别设置在所述集电连接区域(107.6)中

和/或

所述减震部件(107.9)特别由至少一种含有塑料，特别是橡胶的材料制造。

8.根据之前权利要求中任一项所述的轨道车辆，其特征在于，

-为所述集电装置(104)引起的空气噪音而设置的隔离装置(108)，

其中

所述隔离装置(108)设置在所述集电装置(104)和所述车顶结构(102.3)之间，特别是在所述支承装置(107.1)和所述车顶结构(102.3)之间，

和/或

所述隔离装置(108)在车辆横向和/或车辆纵向向外突出于所述集电装置(104)，

和/或

所述隔离装置(108)通过多个振动去耦合部件(108.2)支撑在所述车顶结构(102.3)上，

和/或

所述隔离装置(108)成型为衰减由频率范围为10Hz到1200Hz,优选20Hz到1000Hz，更优选100Hz到800Hz的集电装置(104)引起的振动的传入。

9.根据权利要求8所述的轨道车辆，其特征在于，

-所述隔离装置(108)包含基本上板状的，特别是基本上平面的隔离部件(108.3)，所述隔离部件与下方的所述车顶结构(102.3)的顶面形成第二间隙，

其中

-所述第二间隙特别是沿车辆垂向具有第二间隙高度，所述第二间隙高度为40mm至120mm,优选为60mm至100mm,更优选为70mm至90mm，

和/或

-所述第二间隙特别是设置为气隙，

和/或

-所述第二间隙特别是设置有至少一个隔声部件和/或至少一个消声部件，

和/或

-所述隔离装置(108)设置具有与所述隔离部件(108.3)环形相接的、特别是沿车辆垂向指向上方的基本上呈长槽形的边缘区域(108.4)，

和/或

-所述隔离部件(108.3)是由至少一种含钢材的材料制成。

10.根据权利要求8或9之一所述的轨道车辆，其特征在于，

所述凹陷(102.2)至少区段式地，特别为环绕在车辆纵向和/或车辆横向上通过分界(102.5)，特别是分界壁限定，

其中

所述隔离装置(108)至少区段式地，特别优选为环绕地在狭窄的第三窄缝的成型条件下接近于所述分界(102.5)，第三窄缝的间隙宽度为2mm到20mm，优选5mm到15mm,更优选为8mm到12mm。

11.根据权利要求10所述的轨道车辆，其特征在于，

-所述凹陷(102.2)的分界(102.5)在过渡至所述车厢(102)外壳的所述凹陷(102.2)的边缘区域中，在至少一个倒棱部分(102.6、102.7)中按照倒棱的类型弯曲地设置，从而在所述车厢(102)外壳上为分布的气流形成限定的导流边缘(102.8、102.9)，其中

-所述凹陷(102.2)的边缘区域具有前部分(102.6)和后部分(102.7)，所述部分各自至少部分地沿所述车辆横向在两个各自沿所述车辆纵向延伸的侧面部分(102.10)之间延伸，而且

-所述倒棱部分(102.6、102.7)的至少一个延伸至少经过75％，优选至少经过90％，更优选基本经过100％的所述前部分(102.6)和所述后部分(102.7)。

12.根据权利要求10或11所述的轨道车辆，其特征在于，

-所述集电装置(104)具有进入所述凹陷(102.2)的静态位置，其中

-所述集电装置(104)在静态位置上从由所述车厢(102)的外壳(102.1)限定的包面上沿车辆垂向突出最高90mm,优选最高70mm,更优选最高50mm，

和/或

-所述集电装置(104)基本上不在车辆垂向上静态位置突出于由所述车厢(102)的外壳(102.1)限定的包面。

13.根据之前权利要求中任一项所述的轨道车辆，其特征在于，

-所述集电装置(104)具有用于使所述集电装置(104)的位于高压水平面上的部分与支承装置(107.1)电气隔离的电绝缘，

-所述集电装置(104)特别具有至少一个铰接在所述支承装置(107.1)上的第一旋转臂，第一旋转臂具有用于电气隔离的绝缘装置，

和/或

-所述集电装置(104)特别以半剪集电装置的形式成型，设置半剪集电装置的铰接在所述支承装置(107.1)上的具有用于电气隔离的绝缘装置的部件。

14.根据上述权利要求中任意一项所述的轨道车辆，其特征在于，所述轨道车辆用于具有高于250km/h、特别是高于300km/h，特别是320km/h至390km/h的额定运行速度的高速运输的轨道车辆。

15.一种轨道车辆的集电构造，特别是用于高速运输的轨道车辆的集电构造，具有用于固定到轨道车辆的车厢(102)的侧壁结构(102.4)上并且支撑所述集电装置(104)的支承装置(107.1),其特征在于，

-支承装置成型为上述权利要求中任意一项所述的轨道车辆(101)的支承装置(107.1)，其中

-所述支承装置(107.1)特别支撑集电装置(104)，所述集电装置成型为上述权利要求中任意一项所述的轨道车辆(101)的所述集电装置(104)。