本發(fā)明涉及一種軌道車輛,特別用于高速運輸,包含具有內部空間并且限定了車輛縱向和車輛橫向以及車輛垂向的車廂,在車廂的車頂區(qū)域的凹陷安裝的集電裝置。車廂在凹陷區(qū)域具有明顯地在車輛垂向上延伸的側壁結構,與側壁結構呈一角度并基本上在車輛橫向上延伸的車頂結構。集電裝置通過在車輛橫向上突出于集電裝置的支承裝置支撐在車廂上。本發(fā)明還涉及一種這樣車輛的相應的集電構造。
背景技術:現(xiàn)代的、通過車頂滑接線來供應電能的軌道車輛,例如在FR2880604A1中已知的,通常在相對高的額定速度行駛中會產(chǎn)生這樣的問題,即激活的集電裝置既通過作用其上的空氣動力學載荷又通過與車頂滑接線的接觸載荷激起振動。該振動一方面通過集電裝置的結構(作為所謂的結構噪聲)向車廂的支撐的車頂結構傳導,因而引起了車頂結構的顫動。此外集電裝置的振動還引起了聲波在集電裝置的表面的直接發(fā)出,其(作為所謂的空氣噪音)在周圍的環(huán)境中傳播。這些聲波的一部分重新回到鄰近的車廂車頂結構上并且同樣提供出振動。車頂結構的兩種途徑產(chǎn)生的振動都再次作為結構噪聲在車輛結構中傳播并且最終引起車輛內部空間中或多或少的強烈發(fā)聲。集電裝置導電的構件必須通常具有確定的與相鄰的車廂結構的最小距離,以確保防止在車廂結構上的電壓擊穿。為此FR2880604A1中的車輛設置有多個相應高度的絕緣體,集電裝置的導電的構件通過該絕緣體支撐在支承裝置上并且與之電絕緣。這樣的設計受限于,集電裝置即便在靜止狀態(tài)下也具有相對大的設計高度。此外,設置在車廂的縱向中心平面區(qū)域的中心絕緣體和兩個設置為車輛橫向上對齊,在中心平面的兩面上的側面絕緣體構成了三點支撐。此外,兩個側面絕緣體支撐了圍繞車輛縱軸作用在集電裝置上的振蕩的由接觸力引起的扭矩,該接觸力與在(由于珩磨條的盡可能均勻的磨損)珩磨條的在車輛橫向上來回延伸的接觸點上與車頂滑接線配合。在車輛橫向上的側面絕緣體的距離在該設計中通常盡可能小,以保持迎風面的作用表面和集電裝置的空氣動力學阻力盡可能小。為了進一步降低在集電裝置上的空氣動力學的載荷和車輛的空氣動力學阻力,常常在車廂的車頂?shù)陌枷菰O置集電裝置。這樣設置的缺陷在于集電裝置機械連接車頂結構的區(qū)域更接近于車輛的內部空間,于是內部空間的集電裝置產(chǎn)生的噪聲的聲學問題更加嚴重。
技術實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于提供一種之前提到的車輛以及集電構造,其不具有或者至少很少具有上面提到的缺陷,特別是能夠以簡單的方式使車輛在運行中受到盡可能低的流體阻力并且使車輛內部空間的噪音盡可能低。本發(fā)明的目的通過按照權利要求1的前序部分的車輛具有權利要求1的特征部分給出的特征來實現(xiàn)。本發(fā)明的目的還通過根據(jù)權利要求15的集電構造來實現(xiàn)。本發(fā)明給出的技術啟示在于,能夠這樣以簡單的方式達到車輛運行中盡可能低的流體阻力并且車輛內部空間噪音發(fā)出盡可能低,即,支承裝置及安裝在其上的集電裝置沒有支撐在基本上水平面的或者垂直于車輛的垂向延伸的車頂結構上,而是基本上直接支撐在車廂的側壁結構之上。由于增加了電流集電裝置支撐的支撐寬度,在車廂結構中與結構噪聲的傳導有關的性能得以改善,這樣可以達到例如在圍繞車輛縱軸的扭矩的支撐中更小的,由車廂結構提供的支撐力,最終達到更小的振幅。此外,支承裝置將支撐力作用點從車頂結構的主要水平面或者垂直于車輛垂向的區(qū)域延伸轉移到通常主要在車輛垂向上延伸的車廂的側壁區(qū)域。由此實現(xiàn)傳入車廂的車廂壁結構的支承力不再主要垂直于支撐結構的車廂壁平面?zhèn)魅胲図斀Y構,而是主要作用在車廂側壁的平面上。只要支承的車廂壁結構的振動減小為彎曲振動(彎曲振動在聲學角度來說是有非常嚴格的限定的),受力點的轉移就是有利的。進一步通過延伸了各個側壁結構的支撐裝置、作用于其上的支承裝置和位于支承裝置之下的、同樣作用于側壁結構上的車頂結構產(chǎn)生了(垂直于車輛縱向的截面中)通常環(huán)形的,基本上梯形的結構,該結構導致了車廂結構的有利加固,至少部分地補償了車廂結構由于凹陷帶來的結構性削弱。此外,加固還有這樣的優(yōu)點,即將安裝完成的總結構的固有頻率推移到更高的、乘客感受到更少干擾的頻率范圍中。最后,該設計還以簡便的方式經(jīng)由合適的空氣動力性噪聲降噪裝置改善了與車廂結構中的空氣噪音的傳導相關的性能,例如在集電裝置和車頂結構之間設置一個側面突出的隔離裝置,該隔離裝置使車頂結構大面積與從集電裝置發(fā)出的噪聲聲波相隔離。因此,車頂結構激發(fā)振動和因而向車輛內部空間發(fā)出的噪音都大幅降低。一方面本發(fā)明涉及一種軌道車輛,特別用于高速運輸,包含具有內部空間并且限定了車輛縱向和車輛橫向以及車輛垂向的車廂,安裝在車廂的車頂區(qū)域的凹陷內的集電裝置。車廂在凹陷區(qū)域具有明顯地在車輛垂向延伸上延伸的側壁結構,和與側壁結構呈一角度以及基本上在車輛橫向上延伸的車頂結構。集電裝置通過在車輛橫向上突出于集電裝置的支承裝置支撐在車廂上。支承裝置通過支撐裝置支撐在車廂上,支承裝置用于降低由集電裝置引起的振動向車頂結構的傳入,支撐裝置基本上延續(xù)了側壁結構的走向并在車輛垂向上突出于車頂結構。支撐裝置的設計以及支承裝置支撐或連接到支撐裝置或者側壁結構上的方式原則上可以任意適合的,只要能夠盡可能的避免提供車頂結構的振動,將來自支承裝置的振動能量盡可能不經(jīng)過車頂結構傳導到側壁結構中。在本發(fā)明優(yōu)選的、簡易設計的變體中,為了機械連接或固定支承裝置,支撐裝置具有支承連接區(qū)域,其中支承連接區(qū)域在車輛垂向上位于支承連接水平面上,支承連接水平面位于在底部水平面之上的支承連接高度上,底部水平面限定了在凹陷的底部上車頂結構的頂面,支承連接區(qū)域優(yōu)選以設置在相對的車輛面上的(優(yōu)選基本上鏡面對稱于車廂的中心縱向平面的)支承連接區(qū)域在車輛橫向上限定了連接寬度。(在車輛垂向)在車頂結構之外的支撐裝置延伸了側壁結構的支撐裝置的突起原則上可以這樣選擇,其中通過盡可能高的突起來降低車廂由于凹陷造成的基本結構削弱。唯一的限制在于設置開啟的集電裝置所需要的凹陷寬度(即在車輛橫向上的尺寸)。在本發(fā)明優(yōu)選的實施例中,車廂在車輛縱向上與凹陷相鄰的區(qū)域具有在車輛垂向上的底部水平面上的最大的車頂高度,支承連接高度至少為最大車頂高度的20%,特別為最大車頂高度的20%-50%,優(yōu)選為最大車頂高度的25%-40%,更優(yōu)選為最大車頂高度的30%-35%。從而達到了在剛性點和振動點下具有足夠的寬度的凹陷(特別在在強烈彎曲的車廂的車頂區(qū)域中)的特別有利設置。車廂在車輛縱向上與凹陷相鄰的區(qū)域能夠額外的或者選擇的具有在連接水平面上在車輛橫向上的第一車廂寬度,其中連接寬度至少為第一車廂寬度的80%,特別是第一車廂寬度的80%到99%,優(yōu)選為第一車廂寬度的85%-97%,更優(yōu)選為第一車廂寬度的90%-95%。通過支承裝置的特別繼續(xù)向外延伸的機械連接(同樣借助特別高的圍繞車輛縱軸的力矩的支撐寬度),特別能夠使得振動提供的反作用力的振幅及其直接向側壁結構中的傳導大幅降低。支撐裝置額外地或者選擇地構成了側壁結構的壁區(qū)段,其平行于車輛縱向的側壁區(qū)段中心平面在支承連接水平面區(qū)域與由底部水平限定的底部水平面面呈45°到65°,優(yōu)選呈45°到60°,更優(yōu)選50°到55°。從而得到了側壁結構的基本上完整的或者無縫的延伸,其延伸(在車輛縱向上)對應著凹陷區(qū)域外的側壁結構。支撐裝置原則上能夠以任意合適的方式設計和/或與側壁結構相連。例如支撐裝置能夠由一個或多個分開的、與側壁結構以合適的方式相連的部件制成。例如可以是(車輛縱向)在凹陷總長度上延伸的型材部件。同樣或者僅在支承裝置的連接點區(qū)域中設置對應的支撐部件,該支撐部件與側壁結構相連。在本發(fā)明的優(yōu)選的、特別堅固的變體中,支撐裝置與側壁結構一件式成型,特別是與所述側壁結構的車頂縱支架一件式成型。當支撐裝置以擠壓型材的方式成型時,得到了特別有利的設計。特別的優(yōu)點在于,盡管側壁結構自身或者側壁結構的鄰近支撐裝置的部分自身已經(jīng)成型為擠壓型材,兩個部件依然能夠作為共同的、一件式的構件來生產(chǎn)。可以這樣理解,在支撐裝置區(qū)域的側壁的輪廓能夠與通常的車廂鄰近的側壁輪廓有所不同。優(yōu)選這樣設置,即支撐裝置基本上在車輛縱向上在凹陷區(qū)域中延續(xù)了在車輛縱向上側壁結構的基本上棱柱形的輪廓,特別是側壁結構的基本上的棱柱形的外部輪廓。因而得到了向側壁結構中的力量傳導上有利的變體。特別是這種設計在車輛的空氣動力學性能方面具有優(yōu)勢。原則上能夠以任意合適的方式進行支承裝置在支撐裝置上的連接。為此能夠利用形狀配合、力量配合和/材料配合的連接中的一種或者任意幾種的組合。用于連接支承裝置的支撐裝置優(yōu)選具有支承連接區(qū)段,該支承連接區(qū)段優(yōu)選具有至少一個以C型軌道的形式成型的連接部件。從而以特別簡便的方式達到了支撐裝置和支承裝置之間可靠的機械連接。原則上能夠在任意合適的方向上進行支承裝置在支撐裝置上的連接。例如支承裝置能夠在車輛橫向上自里與支承裝置相連。支撐裝置優(yōu)選具有支承連接區(qū)域,該支承連接區(qū)域自上方成型用于支承裝置的連接。這樣以特別簡便的方式得到了待完成和待安裝的設置。原則上能夠任意選擇在車頂結構水平面上的支承裝置或者由其支撐的集電裝置的高度,其中由于支撐裝置在車頂結構水平面上的突起選擇為盡可能的低,在這種設置下,集電裝置設置為在車頂結構上盡可能小的間距。在空氣動力學的視角上具有這樣的優(yōu)勢,即集電裝置能夠完全位于車廂的棱柱形輪廓內。通常集電裝置在至少一個集電連接區(qū)域支撐在支承裝置上,其中在車輛垂向上的集電連接區(qū)域位于在底部水平面之上的集電裝置連接高度上的中間的集電裝置連接水平面,底部水平面在凹陷的底部上限定了車頂結構的上面。車廂在車輛縱向上與凹陷相鄰的區(qū)域具有在車輛垂向上的底部水平面上的最大的頂部高度,集電連接高度至少為最大頂部高度的50%,特別為最大頂部高度的10%-50%,優(yōu)選為最大頂部高度的20%-40%,更優(yōu)選為最大頂部高度的25%-35%。因而特別有利地達到了緊密的或者更低的構造,其中集電裝置有利地鄰近于車頂結構設置。此外,用于連接支承裝置的支撐裝置具有位于車輛垂向上的底部水平面上的支承連接水平面上的支承連接區(qū)域,其中支承裝置在車輛垂向上限定了支承中心平面。在本發(fā)明緊密的或者低的構造的變體中,支承中心平面優(yōu)選位于支承連接水平面之下。支承裝置能夠在多個位置上,或者可能是貫穿式地與支撐裝置或者側壁結構相連。可以特別在車輛橫向上設置多于兩個的與支撐裝置或者側壁結構相連的連接點。本發(fā)明其他變體中,在車頂連接區(qū)域之外沿車輛垂向在支承裝置和車頂結構之間設置有第一間隙。這樣防止了在各個車廂連接區(qū)域外的頂部結構的直接機械激發(fā)。原則上能夠任意選擇第一間隙的大小,其中在車輛垂向上的間隙高度這樣選擇,即在一般運行狀態(tài)下所預期的載荷(以及所導致的支承裝置的變形)在該區(qū)域不讓支承裝置和頂部結構之間產(chǎn)生接觸。第一間隙沿車輛垂向優(yōu)選具有第一間隙高度,第一間隙高度為2mm至20mm,優(yōu)選為5mm至15mm,更優(yōu)選為8mm至12mm。這樣以簡便的方式得到了相對低構造的設置。原則上第一間隙能夠在車輛橫向具有任意尺寸。第一間隙優(yōu)選在車輛橫向上具有第一間隙寬度,第一間隙寬度為40%至98%,優(yōu)選為60%至98%,更優(yōu)選為80%至98%的支承裝置在車輛橫向上的最大橫向尺寸。該第一間隙可以由一種或多種減震材料或減震部件填充。第一間隙優(yōu)選設置為空氣間隙,以此產(chǎn)生特別容易實現(xiàn)的結構。原則上支承裝置能夠以任意合適的方式設計,只要該裝置具有足夠的剛性和強度以支撐集電裝置的載重。支承裝置優(yōu)選具有至少一個構成車廂連接區(qū)域和集電連接區(qū)域的支承架,這樣能夠得到特別輕然而卻足夠堅固的設計。原則上支承架能夠具有任意形狀。在優(yōu)選的、容易實現(xiàn)的變體中,支承架成型為基本上梯子形的。在特別簡單設計的實施例中,支承架在車輛橫向上具有兩個側端,在側端上各形成一個車頂連接區(qū)域。支承架優(yōu)選在車輛橫向上在中間區(qū)域中構成了集電連接區(qū)域。原則上支承架可以由任意合適的部件構造而成,例如由一個或者多個板狀的部件構成。支承架優(yōu)選包含多個型材部件,特別是空心型材部件,因為能夠得到特別輕的和堅固的設計。在特別有利的、簡便的和堅固的變體中,支承架包含至少兩個,優(yōu)選至少三個在車輛橫向延伸的型材部件,車廂連接區(qū)域分別成型在其末端上。原則上支承架在支撐裝置上的連接也可以以任意合適的方式進行。在特別簡便設計的,能夠特別低的構造的變體中,支承架特別包含至少一個成型為角板的連接部件,連接部件構成了車廂連接區(qū)域的一部分。原則上任意合適材料能夠用于支承架。特別是與車頂結構相對應或者相似的材料能夠用作支承架的材料。這樣就降低了所謂電腐蝕的危險。例如可以使用這樣的材料,即含鋁,從而達到特別輕和堅固的設計。在另外的變體中為了減震方面的特別有利的性能,支承架由至少含鋼材的材料構成。原則上支承架設計為基本剛性的構件,支承架優(yōu)選具有至少一個降震部件或者減震部件,成型該部件用于降低由集電裝置引起的振動向車頂結構中的傳入。至少一個減震部件能夠以隔聲部件和/或消聲部件和/或所謂的阻擋塊的形式設計,該部件或擋塊相應地調節(jié)支承裝置的振動(特別是其固有頻率和/或固有形狀和/或固有形狀的振幅),以降低在相關頻率范圍內的振動向頂部結構中的傳入。減震部件能夠在集電裝置和所述車廂的結構間的直接力傳遞之外設置在支承裝置上并且例如單獨在(提供振動的)支承裝置上發(fā)揮消聲和/或隔聲和/或調節(jié)振動的作用。本發(fā)明優(yōu)選的變體中,至少一個減震部件能夠以技術減震器的形式設計。由于在減震器沒有靜力傳導,減震器僅用于振動的消聲并且在寬的頻率范圍內使用或者優(yōu)化。這樣減震器特別能夠用于特別嘈雜的、通常更低的頻率范圍。至少一個減震器優(yōu)選地作用于在集電構造的重心和車廂間??梢赃@樣設置,至少一個減震器以盡可能短的路徑(例如垂直于頂部結構)與車廂或者頂部結構相連。同樣可以設置其他的減震器的方向或作用方向。還可以這么理解,能夠設置兩個或者更多的,互相平行和/或傾斜設置或者作用的減震器的聯(lián)合。于是這些減震器能夠特別地產(chǎn)生取決于方向的不同的消聲效果,從而與具體的車輛的特殊需求相適應。特別的優(yōu)點在于,當這樣的減震部件設置在支撐裝置上的支承裝置的支承連接區(qū)域中時,在該向支承裝置的力傳入位置上可以預期通常在此出現(xiàn)特別高的(通常最大的)振幅,減震部件在此可以施展特別出色的減震作用和調節(jié)作用。減震部件能夠額外地地或者選擇地地連通至集電裝置和車廂的車頂結構之間的力傳遞。本發(fā)明的變體中,減震部件設置在車頂區(qū)域中。減震部件可以額外地或選擇地設置在集電連接區(qū)域中。原則上減震部件能夠由任意合適的方式以一種或多種材料制造,以達到所期望的隔音效果和/或消聲效果和/或調節(jié)振動的效果。減震部件優(yōu)選由至少一種含有塑料,特別是橡膠的材料制造。按照本發(fā)明的軌道車輛的其他變體中,在集電裝置和車廂的車頂結構之間為集電裝置引起的空氣噪音設置隔離裝置。隔離裝置特別可以設置在支承裝置和頂部結構之間。為了實現(xiàn)盡可能大的隔離空氣動力性噪聲的車頂結構的隔離面積,隔離裝置沿車輛橫向和/或沿車輛縱向從絕緣裝置突出。起到有效的降噪作用的頻譜,能夠以有利的方式與在內部空間的受到干擾的頻率和分別在內部空間產(chǎn)生的聲壓相協(xié)調。在此,在內部空間中引起強烈共振并因此引起高聲壓的頻率得到有針對性地降低或減震。因此優(yōu)選選擇至少在本發(fā)明中取決于車廂形狀特別是車廂結構的減震的頻率。特別通過對部件的隔離減震性能和/或設置和/或形狀,特別是隔離裝置的隔離減震性能和/或設置和/或形狀,特別是各個減震區(qū)段的隔離減震性能和/或設置和/或形狀進行合適的選擇而實現(xiàn)。隔離裝置優(yōu)選成型為衰減由頻率范圍為10Hz到1200Hz,優(yōu)選20Hz到1000Hz,進一步優(yōu)選100Hz到800Hz的由集電裝置引起的振動,因為這樣,特別是在大于250km/h高速運輸中能夠得到特別有效的降噪作用。原則上隔離裝置能夠以任意合適的方式在一個或多個點上與車頂結構相連。隔離裝置優(yōu)選通過多個在車頂結構上的振動去耦合部件支承在車頂結構上。這對于上述高速運輸?shù)能囕v有特別的優(yōu)勢,因為在車輛運行時可能部分地出現(xiàn)罕見的巨大壓力波動或壓力峰值(例如在車輛發(fā)生碰撞、駛入隧道的時候等)。振動去耦合的支承以有利的方式保證了隔離裝置在這種罕見的壓力下不發(fā)生嚴重變形,而對針對由集電裝置引起的空氣動力性噪聲的隔離特性沒有明顯的影響。如同振動去耦合部件的固有頻率一樣,隔離裝置的固有頻率也盡可能廣泛地與集電裝置起的空氣動力性噪聲的預期頻譜相協(xié)調,從而實現(xiàn)良好的隔離作用。于是這樣設計隔離裝置,即,使其具有在20Hz至800Hz頻率范圍的良好減震性能,特別不具有顯著的固有頻率。原則...