JP2014534118A - 道路車両用走行装置付ダブルピボット型連結装置 - Google Patents

Abstract

本発明の主題は、道路車両用走行装置付ダブルピボット型連結装置であり、該連結装置は、旋回路が通常の約半分になることで、車両の旋回性能及び安全性に有益な影響を与え、旋回時の揺動量が大幅に少なくなるため、車両の安定性が大幅に良くなる。本発明による連結装置（３）は、道路車両の前部車両（１）と後部車両（２）との間に配置され、連結装置（３）には、ジャックナイフ現象を防止し、確実に比例して旋回させるための揺動及びリンク機構から成る構造を有し、連結装置は、回転輪（４、５）を有して、前部車両（１）に、及び後部車両（２）に接続される。連結装置（３）は、中間車軸（Ｂ）又は車両若しくは車両の双車軸（Ｂ１、Ｂ２）、又は中間連結装置（３）の双車軸（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４）を含み、連結装置は、車両の長手方向軸に沿ってダブルピボット（１３）、及び確実に車両を比例して旋回させる構造を有すること、を特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明の主題は、道路車両用走行装置付ダブルピボット型連結装置である。該連結装置は、旋回路が通常の約半分になることで、車両の旋回性能及び安全性に有益な影響を与える。また、従来の連節車両と比べて、旋回時の揺動量が大幅に少なくなるため、車両の安定性が大幅に良くなる。

連節車両の設計に関して最も重要な側面の１つは、結合車両の安全性の他、それに関連する許容速度である。特に、分割された車体が、ジャックナイフ現象だけではなく、傾きやうねり等のそれ程致命的ではない現象からも保護される必要がある。そうした現象は、操舵、制動又は道路の質（経路及び凹凸）等によって引き起こされる可能性があり、このような要因は速度に従って作用が増大するため、通常、かかる結合車両の許容速度には制限が設けられる。どの程度対策がとられるかは、実際に結合車両にかかる荷重によってかなり左右される。運転手の運転技術向上だけでなく、構造を改善することでも、安全性は高められる。

従来の連節に関する解決方法の場合、旋回路の直径及び幅が限定されるため、連節車両の長さは、旋回性能を向上することによってのみ増大できる。この目的を達成する方法は、良好なステアリングジオメトリを提供し、これと関連する後車軸の操舵を導入するものであった。

特許文献１では、連節車両、特にモータ駆動車両を発表している。同文献に記載された解決方法によると、トレーラの車輪が、牽引車両に接続された揺動機構によって操舵される。後輪は、牽引車両の実際の旋回に応じて旋回する。この解決方法は、旋回性能を向上させることによって、車両とトレーラとの間の旋回角を減少させるもので、これは、車両が舗道側から始動される際に特に重要である。この解決方法は、はみ出しの危険性が依然として存在するため、限られた範囲までではあるが、広く用いられている。

同様の解決方法が、特許文献２で発表されており、同文献では、ヒンジメカニズムにより後輪の旋回を制御したところ、同様な結果が得られたとしている。特許文献３によると、後輪は、トラクタに取着された複雑なリンク機構によって操舵される。特許文献４によると、二軸型トレーラも、トラックで使用される方法と同様に、トラクタによって制御される。どちらの場合も、後輪は、前操舵車輪の回転と逆方向に回転するが、はみ出しは依然解消されない。

解決に用いられる別の手法が、特許文献５によって発表されており、同文献の手法では、好適には連節車両に使用される車軸構成を紹介している。同文献に記載された解決方法によると、車列の後部車両は、駆動される非操舵後車軸の他、非駆動の操舵前車軸も有する。前部車両は、固定車軸を有する。この斬新な構成を不安に思う人もいるためあまり使用されていないが、車両の旋回性は、現在使用中の従来の車両より良好である。

特許文献６は、両方向に移動するのに適する軌道バスの設計について発表している。同文献で紹介された解決方法によると、車輪が、中間車軸上で自在に転動し、車軸の中心は、ヒンジの縦軸と一致する。計画された解決方法では、ヒンジ内に車輪用の適切な空間を設けておらず、ヒンジが大き過ぎて、構造上の問題を生じかねない。

特許文献７では、案内経路に沿って両方方向に移動できる連節車両について発表している。この場合、ヒンジは、中間車軸も収容し、その結果、車両の内部空間は、より柔軟に構成されることができる。フィーラ装置が操舵に必要である。実験車両に対する案内が、車道から突出する梁によって提供された。しかしながら、梁のために、別々のバス専用レーンを設ける必要が出てしまい、車両が横断して通行できない。これは、特に交差点で問題になる。バス専用レーンは、例えば、救出作業を行う等、他の目的に使用されることができない。中間車軸を固定して操舵状態を確保するため、実質的に車両の長さが限定されてしまう。同特許の図面は、正確な縮尺ではないため、車両は所望する効果を提供できず、該効果については、再度図面を作成して初めて、明らかになる。

特許文献８では、多軸車両の操舵を分析するのに、新規なコンピュータ化された手法を使用している。４本の車軸と２個のヒンジを有する車両が、ここでは紹介されており、全車軸が操舵される必要があったが、同明細書では、構造的な解決方法ではなく、ソフトウェアによる解決方法を使用している。特許文献９では、制御システムを紹介しており、該システムは、２個のヒンジを用いて、違いが生じることがある車両のヒンジ角度を制御するための解決方法を提案している。車両の設計及び車軸構成は、従来のものである。

技術水準による、既知で、使用されている解決方法の欠点として、都市交通で使用される従来の連節バスは、旋回路が、極めて幅広で、様々な既知の解決方法では効率的に縮小できない点が挙げられる。従来の車軸構成では、旋回中の安定性が許容範囲となるのは、車両が低速走行しているときのみである。旋回路の仕様は、必然的に車長を制限してしまうため、車両の積載容量を増大できない。

ハンガリー国特許公報第１７２６２６号 ハンガリー国特許公報第１９３６３１号 英国特許公報第２０６８８６０号 英国特許公報第２４４６６３１号 ハンガリー国特許公報第１８２１００号 独国特許公報第３２３２３６７号 独国特許公報第３８４１７７２号 独国特許公報第１０２００６０３７５８８号 独国実用新案公報第２０２００７０１２４１３（Ｕｌ）号明細書

本発明による解決方法を開発する目的は、連節車両の旋回性を向上すること、特に、旋回性能及び安全性を高める他、車両の積載容量を増大させることであった。

本発明による解決方法を開発中、連節車両の主要車両間にダブルピボットを有する独立した連結装置を使用すると、車両は、中間走行装置も受容可能となり、その結果、上記問題を解決でき、車両が、より有利な走行や安定特性を手に入れられることが認められた。また、この認識によれば、許可された旋回路が利用された場合、車長及び積載容量を増大可能である。

本発明は、道路車両用走行装置付ダブルピボット型連結装置であり、該連結装置は、道路車両の前部車両と後部車両との間に配置され、連結装置は、ジャックナイフ現象を防止し、確実に比例して旋回させるための揺動及びリンク機構から成る構造を有し、連結装置は、回転輪で、前部車両に、及び後部車両に接続される。該連結装置は、中間車軸又は車両の若しくは連結装置の双車軸、又は中間連結装置の双車軸を含み、連結装置は、車両の長手方向軸に沿ってダブルピボット、及び確実に車両を比例して旋回させる構造を有することを特徴とする。

本発明による連結装置の一好適実施形態では、確実に比例して旋回させる連結装置の構造は、２つの噛合セクタギヤから成る。片方のセクタギヤは、片方の回転輪の片方の輪と一体化される。その一方で、もう片方のセクタギヤ又は両方のセクタギヤは、各揺動セクタギヤと一体化され、揺動セクタギヤは、コネクティングロッドと直接接続される、又はピッチング継手を介して車両に接続される。

本発明による連結装置の別の好適実施形態では、２つの揺動セクタギヤは、連結装置内で使用され、揺動セクタギヤは、前部車両及び後部車両に、コネクティングロッドで、滑節を用いて接続される。

本発明による連結装置の更なる好適実施形態では、回転輪は、連結装置のピボットに同じ中心で、設置され、回転輪の片方の輪は、連結装置に接続され、もう片方の輪は、車両に接続され、片方の車両は、水平軸周りに回転可能なピッチング継手に接続される。

本発明による連結装置の更なる好適実施形態では、ジャックナイフ現象を防止する構造が、車両の長手方向に対称的に設置され、油圧シリンダが、連結装置の構造及び揺動セクタギヤ、又は中間揺動体に滑節を介して接続され；油圧シリンダのチャンバは、制御装置を通過する油圧パイプと相互接続され、制御装置は、車両から収集した情報、及び制御ポートを通じて運転台から受信した命令に基づいて、機能する。

本発明による連結装置の更なる好適実施形態では、確実に比例して連節させる連結装置の構造において、セクタギヤの半径は、異なることができる、及び／又はコネクティングロッドの配列は、平行から逸脱してもよい。

本発明による連結装置の更なる好適実施形態では、車両の長手方向軸に対して対称的に配置される油圧シリンダは、連結装置の構造に関する、確実に比例して連節させる機能と、ジャックナイフ現象に対する保護を提供する機能という２つの機能を組み合せる。油圧シリンダは、片側で連結装置の構造に接続され、他側で中間揺動体に、滑節で接続される。その一方で、中間揺動体は、コネクティングロッドを介して車両に接続される。油圧シリンダのチャンバは、油圧パイプで相互接続され、油圧パイプは、制御装置を通過し、適切に配管される。制御装置は、制御ポートを介して車両から受信される情報、及び運転台から受信される命令に基づいて、油圧シリンダを動作させる。

本発明による連結装置の更なる好適実施形態では、車両のピッチング運動は、ピッチング継手によって、コンソールと片方の車両の回転輪の片方の輪との間に設置される柔軟に埋設される水平シャフトを用いて；或いは車両のコンソールと、回転輪の片方の輪と一体化されたピッチング継手との間に設置される柔軟に埋設される水平シャフトを用いて、確実に行われる。

本発明による連結装置の更なる好適実施形態では、連結装置の双車軸は、車軸を操舵できる状態で、設けられる。

本発明による連結装置の更なる好適実施形態では、１つ以上の、特定の場合では２つの連結装置が、前部車両と後部車両との間で使用され、連結装置は、中間車両装置に接続される。

本発明による解決方法は、添付図によって更に詳しく説明される。

従来の連節車両に関する旋回性を示している。 本発明による連結装置を有する、旋回中の連節車両の上面図を示しており、該連結装置は、ダブルピボット及び単一車軸走行装置を有する。 本発明による連結装置を有する、旋回中の連節車両の上面図を示しており、該連結装置は、ダブルピボットと共に、双車軸走行装置を有する。 本発明による連結装置を有する、旋回中の５要素連節車両の上面図を示しており、該連節車両は、ダブルピボット及び双車軸を有する２つの連結装置兼走行装置と接続されている。 本発明による連結装置を備える連節車両の上面図を示しており、該連節車両は、双車軸及びダブルピボットを有する走行装置連結体と接続されている。 本発明による連結装置を備える連節車両の上面図を示しており、該連節車両は、双車軸及びダブルピボットを有する走行装置連結体と接続され、この場合、全車軸は、同じ方向に操舵されることもできる。 本発明による連結装置を備える連節車両の上面図を示しており、該連節車両は、双車軸及びダブルピボットを有する走行装置連結体と接続され、後輪の操舵によって発生した後部の湾曲運動Ｆが軽減されていることが、分かる。 本発明によるダブルピボットを有する連結装置の可能な実施形態を示している。 図８で紹介されたダブルピボットを有する連結装置に中間揺動体が追加されたバージョンを示している。 旋回中の状態における、図９に示されたダブルピボット型連結装置に関する実施形態を示している。 本発明によるダブルピボット型連結装置に関する別の可能な実施形態を示している。 油圧動作に基づく、ダブルピボット型連結装置に関する更なる可能な実施形態を示している。

図１は、従来の連節車両に関する旋回性を示している。図１で分かるように、多軸連節車両には、従来の構成による２部分、即ちこの場合では、牽引装置である前部車両１００と、この場合ではトレーラである後部車両２００を有し、縦軸周りに旋回できる連結部１３０によって、両車両は確実に接続されている。同図では、旋回路Ｓの外径Ｒと内径ｒを、前操舵車軸Ａ、中間車軸Ｂ及び後車軸Ｃと共に示した。車両の傾き量Ｍが、斜線で示されており、車輪の支点の外側にある。

牽引力は、ベアリングで支承されるピボットによって、又はそれに代わる回転輪によって伝播される。連節バスの場合には、車軸Ａ及びＢは、前部車両１００、この場合トラクタに存在し、車軸Ｃは、この場合トレーラに存在する。車軸Ａは、常に操舵され、一方で車軸Ｂ及びＣは固定される、又は車軸Ｂは固定され車軸Ｃは逆操舵される。二重車輪は、荷重及び走行のために中間車軸Ｂに、又は走行のために押圧（ｐｕｓｈ）モードで機能する車軸Ｃに取付けられることになっており、そのため、車両の内部空間が大幅に狭くなる。従来の解決方法では、連節部分は、車幅と略等しい長さを有する空間を必要とし、該空間は、その一部しか、しかも立席乗客にしか利用できない。

旋回性能を向上するために、車軸Ｂと連結部１３０のピボット間との距離は大きくとるべきだが、これにも、旋回中の車体の傾きによって限界がある。一方、車軸Ｃは、旋回性能に関する必要条件を満たすために、連結部１３０に近づけられるが、その結果、車体のリヤオーバハングが長くなる。そのために、車体の端部が、車線から外側にはみ出し（ｓｗｉｎｇ ｏｕｔ）、車両が歩道側から出発する際に特に危険である。傾き量Ｍが、車両の旋回中には、かなり大きくなり、そうなると車両の安定性に悪影響を及ぼす。従来の連節に関する解決方法が有する更に別の問題は、許容旋回半径で、車両の旋回路が、広くなり過ぎる点である。

図２は、本発明による連結装置３を有する、旋回中の連節車両の上面図を示しており、該連結装置は、ダブルピボット及び単一車軸走行装置を有する。前部車両１及び後部車両２が、図面では見られるが、両車両は、本発明による連結装置３と接続され、該連結装置には、この場合中間車軸Ｂを有する。図面に示された事項は、旋回路Ｓの外径Ｒ及び内径ｒの他、前操舵車軸Ａ、中間車軸Ｂ及び後車軸Ｃを含む。車両の傾き量Ｍは、図面では斜線で示されており、斜線部分は車輪の支点の外側にある。図面で分かるように、本発明による連結装置３が使用される際には、ダブルピボット１３が含まれる。その結果、傾き量Ｍは、従来の連節に関する解決方法の１つと比べて、遥かに少なくなり、旋回路Ｓの幅及び／又は円弧も小さくなる。

図３は、本発明による連結装置３を有する、旋回中の連節車両の上面図を示しており、該連結装置は、ダブルピボット共に、双車軸走行装置を有する。前部車両１及び後部車両２が、図面では見られるが、両車両は、本発明による連結装置３と接続され、該連結装置は、この場合２本の中間双車軸Ｂ１、Ｂ２を有する。図面に示された事項は、旋回路Ｓの外径Ｒ及び内径ｒの他、前操舵車軸Ａ、中間双車軸Ｂ１、Ｂ２及び後車軸Ｃを含む。車両の傾き量Ｍは、図面では斜線で示されており、斜線部分は車輪の支点の外側にある。図２で示された解決方法との違いは、双車軸Ｂ１、Ｂ２が、連結装置３の下にあり、それにより荷重分配を向上させると同時に、両車軸が、車両の内部空間を制限しなくなる点である。

図３で分かるように、本発明による連結装置３が使用される際には、ここでもダブルピボット１３が含まれる。その結果、傾き量Ｍは、この場合も、従来の連節による解決方法と比べて、遥かに少なくなり、旋回路Ｓの幅及び／又は円弧も小さくなる。

図４は、本発明による連結装置３を有する、旋回中の５要素から成る連節車両の上面図を示しており、該連節車両は、ダブルピボット及び双車軸を有する２つの連結装置３兼走行装置と接続されている。前部車両１及び後部車両２、及び中間車両装置２１が、図面では見られるが、これらは、本発明による連結装置３と接続され、該装置は、この場合中間の双車軸Ｂ１、Ｂ２及び双車軸Ｂ３、Ｂ４を有する。図面に示された事項は、旋回路Ｓの外径Ｒ及び内径ｒの他、前操舵車軸Ａ、中間双車軸Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４及び後車軸Ｃを含む。車両の傾き量Ｍは、図面では斜線で示されているが、斜線部分は車輪の支点の外側にある。図３で示された解決方法との違いは、中間車両装置２１が存在し、２連結装置３があり、その下に双車軸Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４が、配置されている点である。この事例では、荷重分配が、双車軸Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４により確実に行われるため、中間車両装置２１の下に車軸を設ける必要がない。このように構築した車両の長さは、上記の実施例と比べて、大幅に長くでき、それと同時に、旋回路Ｓの幅及び／又は円弧は、従来のものより小さくなる。また、傾き量Ｍは、これまでに紹介された解決方法と比べて、大幅に増加しない。

図５は、本発明による連結装置３を備える連節車両の上面図を示しており、該連節車両は、双車軸及びダブルピボットを有する走行装置連結体と接続される。車両が車両軸方向に真直ぐ移動する際の、本発明による連結装置３を備えた車両の走行モードについて、図５では表されている。

図６は、本発明による連結装置３を備える連節車両の上面図を示しており、該連節車両は、双車軸及びダブルピボットを有する走行装置連結体と接続され、この場合、全車軸は、同じ方向に操舵されることもできる。図６では、連結装置３にある車軸Ｂが操舵された場合、全車軸Ａ、Ｂ、Ｃに関する車輪が、同じ方向に操舵されることもできるため、車輪を同時に斜めに操舵することによって、高い確率で後部が湾曲運動Ｆせずに、道路縁石から出発可能であることを表している。

図７は、本発明による連結装置３を備える連節車両の上面図を示しており、該連節車両は、双車軸及びダブルピボットを有する走行装置連結体と接続されている。同図では、後輪の操舵によって発生した後部の湾曲運動Ｆが軽減されていることが、分かる。図７で示された事例では、車軸Ａ、Ｃが操舵され、車軸Ｂは固定されている。車両が道路縁石２２から離隔するよう旋回すると、このように構成された車両の後部湾曲運動Ｆは、従来の連節車両と比べて、最小となる。

図８は、本発明によるダブルピボットを有する連結装置３の可能な実施形態を示している。図示された事項は、前部車両１及び後部車両２を含み、両車両は、本発明による連結装置３と接続されている。前部車両１に向けた部分に配置される連結装置３の片方のピボット１３では、該部分を形成する内輪４ｂ及び外輪４ｋを伴う回転輪４が存在する。車両の後部車両２に向けた部分に配置される連結装置３のもう片方のピボット１３では、該部分を形成する内輪５ｂ及び外輪５ｋを伴う回転輪５が存在する。片方のセクタギヤ６は、外輪５ｋに配置され、該セクタギヤは、揺動セクタギヤ７の係合部分に形成された他方のセクタギヤ６と共に回転する。

揺動セクタギヤ７は、コネクティングロッド８で前部車両１に取着される。コネクティングロッド８は、滑節１６を用いて、前部車両１及び揺動セクタギヤ７に取着される。揺動セクタギヤ７は、ピボット２０で連結装置３に接続される。また、同図では、油圧シリンダ１５を示しており、該油圧シリンダは、図示したように、滑節１６を介して揺動セクタギヤ７及び連結装置３に接続される。油圧シリンダ１５は、制御装置１８を通して油圧パイプ１７に接続され、該制御装置１８には、車両から来る走行情報及び命令が制御ポート１９を通じて伝達される。

後部車両２は、柔軟な埋設部を有する水平シャフト１２によって、コンソール１１を通して回転輪５の外輪５ｋに接続される。この構造的構成では、車両は、前部車両１と連結装置３との共通装置、及び後部車両２の装置に分割される。これにより、水平軸Ｙの周りで回転可能となる、即ち、道路の凹凸や地形条件のために必要となる車両のピッチング運動が可能となる。

図９では、図８で紹介されたダブルピボットを有する連結装置３に中間揺動体９が追加されたバージョンを示している。中間揺動体９は、コネクティングロッド８を２本のコネクティングロッド１０で分割し、該コネクティングロッド１０は、揺動セクタギヤ７に接続される。この解決方法により、コネクティングロッド８の撓み長さが長くなるのを抑制できる。

図１０は、旋回させた状態の、図９に示されたダブルピボット型連結装置３に関する実施形態を示している。同図で分かるように、前部車両１及び後部車両２は、一定の限度内でピボット１３周りに回転する。後部車両２と連結装置３との間に配置される回転輪５の外輪５ｋにあるセクタギヤ６と、セクタギヤ付揺動体７にあるセクタギヤ６は、互いに対して回転する。揺動セクタギヤ７は、ピボット２０周りに回転するが、該回転は、前部車両１によってコネクティングロッド８が動かされ、順次、該コネクティングロッド８の運動により生じる中間揺動体９によって、そしてコネクティングロッド１０の運動によって、決定される。

車両の走行中又は旋回中、油圧シリンダ１５は、中間揺動体９の運動に追従し、該シリンダのピストンは、逆方向に移動する。油圧シリンダ１５の動作は、制御装置１８を通過する油圧パイプ１７を用いて、制御ポート１９を介して受信した命令によって制御される。これは、個々の車両が突然又は大きく旋回するのを防止するときに、ジャックナイフ現象を防止するのに特に重要になる。油圧シリンダ１５は、制御動作時に、中間揺動体９の運動を妨害できるため、各車両は、ピボット１３の所で、互いに対して回転できなくなる。通常の交通状態では、油圧シリンダ１５は緩衝器として機能する。

図１１は、本発明によるダブルピボット型連結装置３に関する別の可能な実施形態を示している。この事例では、２つの揺動セクタギヤ７が、連結装置３内で、互いに対向して合致されて使用され、コネクティングロッド８を用いて、前部車両１に、及び後部車両２に設置されたピッチング継手１４に接続される。ピッチング継手１４は、柔軟に埋設される水平シャフト１２を通して後部車両２のコンソール１１に接続される。図１１に図示された解決方法は、図１０で紹介された解決方法とは、揺動セクタギヤ７の動作が回転輪４、５とは無関係である点で、異なる。これにより、様々な動作機能が分離可能になるため、構造上の設計が一層単純になり、動作安全性も高くなる可能性がある。油圧シリンダ１５の役割及び動作は、これまでの図面で説明したものと同じである。

図１２は、油圧動作に基づく、ダブルピボット型連結装置３に関する更なる可能な実施形態を示している。この事例では、連結装置３は、前部車両１に向かう側と同様に、後部車両２に向かう側にも、中間揺動体９、コネクティングロッド８及び油圧シリンダ１５から成る対称的な構成を含む。油圧シリンダ１５は、滑節１６を用いて、連結装置３に別々に接続される。制御装置１８によって、確実に油圧シリンダを協調して動作、制御できる。この事例では、セクタギヤ６は使用されておらず、その代わりに、油圧シリンダ１５によって、確実に中間揺動体９を等しく旋回させる。

本発明による解決方法の可能な好適実施形態及び適用例：
本発明による解決方法を適用する際に、走行装置を本発明による連結装置と一体化させることで、車両特性が一層有利なものになる。走行装置と一体化された連結構造には、ピボット１３を含み、該ピボット１３は、互いから離隔しており、それにより、車体が旋回中に連節している場合でも、中間車軸Ｂの車輪に十分な空間を与えられる。連結装置３には、確実に、前部車両１と後部車両２とを比例して旋回させると同時に、不所望なジャックナイフ現象や横倒し（ｐｕｓｈｉｎｇ ｏｖｅｒ）を防止する構造が存在する。

図１に示されたように、通常の連節車両の場合では、旋回中、車輪の支点によって決定される支持面が、直線走行面と一致していない。図２に示されたように、本発明による解決方法の場合には、連結装置３にある車輪は、ダブルピボットの場合、旋回円弧に接近し、車両の２半体が、元の矩形に近い四角形の角部で支持される。

図３で分かるように、車軸Ｂは、双車軸Ｂ１、Ｂ２として構築されているが、その場合、状態は更に良くなる。この構造により、旋回で生じる傾きを可能な限り小さくできる。本発明による解決方法の好適実施形態の場合には、前部車両１及び後部車両２は、回転輪４、５によって連結装置３に接続される。回転輪４、５の内輪４ｂ、５ｂは、連結装置３に接続される一方、外輪４ｋ、５ｋは、前部車両１及び後部車両２に接続される。

図２及び図３で分かるように、車両が連結装置等を含む場合、車輪は、常に前部車両１において、車軸Ａで、操舵されねばならないが、中間車軸Ｂ又は双車軸Ｂ１、Ｂ２は、ダブルピボット型連結装置３に設置される。

車軸Ｃは固定されてもよいが、車軸Ｃが操舵されると、より好適である。図７で分かるように、車両の後部湾曲運動Ｆは、車軸Ｃが操舵される場合には、許容限界内に留められる。車両の車輪は、図６に示されたように、同じ方向にも操舵されることができる。こうした新規な連結構造の結果、図２及び図３に従って車両が旋回する場合、旋回路Ｓは、許容値の約半分となる。

ピボット１３を有する連結装置３の潜在的に危険な点は、連結装置３と後部車両２が、旋回中に道路の凹凸や他の作用のために、通常とは異なる連節で、前部車両１の後で走行する虞がある点；即ち連結装置３と前部車両１が、押圧モードでジャックナイフ現象を起こす虞がある点である。そのために、一方で、確実に車体を比例して旋回させる必要があり、他方で、ジャックナイフ現象に対する保護が、確保されるべきである。比例した連節とは、所望される全体的な連節に関して、同程度の連節が、両ピボット１３のところで発生することを意味する。車両の連節は、ピボット１３で互いに異なる可能性があるが、両車両は、常に比例している。

本発明による解決方法の好適実施形態の場合には、比例した連節が、セクタギヤ７を有する揺動構造と一体化される噛合セクタギヤ６によって、確実に行われ、セクタギヤ７は、コネクティングロッド８で前部車両１に、及び後部車両２に接続される。コネクティングロッド８の偏向を軽減するために、中間揺動体９を使用することができる。中間揺動体９とセクタギヤ７は、コネクティングロッド１０によって連結される。セクタギヤ７及び中間揺動体９のピボット２０は、連結装置３の構造に、機械的に取着される。連節システム全体の機械的設計により、油圧が故障した場合でも、動作可能である。セクタギヤ７の一方の代わりに、セクタギヤ６は、回転輪４、５の外輪４ｋ、５ｋと一体化されることができる。回転輪の外円弧及び内円弧は、交換可能で、例えば、セクタギヤ６は、回転輪の内弧４ｂに、又は内弧５ｂに接続されることができる。

車両のジャックナイフ現象は、油圧シリンダ１５によって防止され、該油圧シリンダ１５は、片側で連結装置３に接続され、他側で揺動セクタギヤ７に又は中間揺動体９に接続される。接続点は、回転を可能にする滑節１６であり、該滑節１６は、連結装置３に、又は揺動セクタギヤ７に若しくは中間揺動体９に接続される。油圧シリンダ１５のチャンバは、制御装置１８を通過する油圧パイプ１７によって相互接続される。制御装置１８は、車両から及び運転台から制御ポート１９を通じて受信した情報及び命令に基づいて、油圧シリンダ１５の動作を制御する。

図１２で示した、確実に比例して旋回させ、且つジャックナイフ現象を防止する構造に関する第２実施形態の場合には、中間揺動体９が、コネクティングロッド８で、前部車両１に、及び後部車両２に接続されている。中間揺動体９のピボット２０は、連結装置３の構造に接続される。油圧シリンダ１５は、その片側で、滑節１６を用いて連結装置３に、及びもう片側で、滑節１６を用いて中間揺動体９に、車両の長手方向軸で対称的に接続される。油圧シリンダ１５のチャンバは、適切に配管された油圧パイプ１７で、制御装置１８を通して相互接続される。油圧シリンダ１５の動作は、制御ポート１９を通じて受信される情報に基づいて、制御装置１８によって制御される。

連節車両の走行中、車両の軸は、道路の凹凸によって、又は斜面を走行する際に、垂直面において方向が変化する。図９乃至図１２で紹介されたダブルピボットを有する連結装置の場合、ピボット１３の片方に又はその付近に配置される構造的な継手によって、Ｙ軸周りに車体を回転可能にしている。このようにして、車両は、「２部分に分割される」、即ち、前部車両１と連結装置３から成る該継手とは分離した装置と、該継手が取着された後部車両２とに分割される。本発明による解決方法の場合には、前部車両１及び後部車両２の役割は、連結装置３の設計により、走行方向とは無関係の動作が可能になるため、前部車両１と後部車両２の役割は交換可能である。柔軟に埋設される水平シャフト１２は、後部車両２のコンソール１１と回転輪５の外輪５ｋとの間に設置される；或いは後部車両２のコンソール１１は、回転輪５の外輪５ｋに接続されるピッチング継手１４と、柔軟に埋設される水平シャフト１２を用いて、接続される。どちらの場合も、回転輪の外輪５ｋは、柔軟に埋設される水平シャフト１２によって後部車両２に接続される。

また、道路の凹凸が原因で、走行中に、車両は横方向にも傾く。車両の幅を考えると、この傾きの程度は小さいが、剛構造であれば、損傷なしに負荷を吸収できない。保護は、専らサスペンションによって提供される。例えば、大型車両で使用される油空圧式サスペンションで、互いに対向して配置される車輪は、効率的に接続されることができる。図８乃至図１２の実施形態で示されるような、本発明による解決方法の場合には、更に柔軟な接続が、後部車両２のコンソール１１を、連結装置３の外輪５ｋに、柔軟に埋設される水平シャフト１２を用いて、接続することによって、確立される。これらの対策は、傾きを本質的にピッチングに変換するものである。

現在知られている解決方法と比べて、本発明による連結装置と共に構築される車両の利点は、以下の通りである：
−車両が、この連結装置を用いてより小さな外円弧で旋回できる、或いは旋回の内円弧が大きくなるため、同様な長さを有する従来の車両と比較して、確実に旋回性能が向上し、従って旋回路は狭くなる。
−車両の長さは、旋回円に関する仕様に従いながら、長くできる。
−操舵される車軸Ａ、Ｃは、車両の端部付近に配置されることができ、その結果車両の後部湾曲運動Ｆが小さくなる。
−連結装置３のピボット１３のところで、通常よりも小規模な連節で済む。
−連結装置３の設計の結果、ジャックナイフ現象を防止するのに使用される油圧シリンダ１５は、従来の連節車両で同様な機能を有する装置と比べて、保護された場所に配置されることができ、且つ遥かに小さくできる。
−連結装置は、車軸Ｂ、又はＢ１、Ｂ２を受容し、更なる連結装置は、双車軸Ｂ３、Ｂ４を受容するが、該車軸は、固定又は操舵されることができる。
−操舵車輪で小回りが十分に利く。
−全車輪は、旋回円弧上で移動し、スリップしない。
−車両は、連節時でも、低床にできる。
−車両の内部空間は、より柔軟に構成されることができる。

上記特性は、車両において同時に存在する。以上説明した車両は、長手方向に完全に対称的であるため、２運転台が設けられた場合に、両方向に走行するのに適している。双車軸では、より高荷重にも対応できる。複数の車軸を有する連結装置３が使用された場合、車両サイズは、更に大きくできる、又は長い車両の旋回性能が、向上される。これらの車両は、特別な許可を得て、市街電車又は路面電車として、閉軌道上を走行してもよい。

従来の連節に関する解決方法に比べて、傾き量が、遥かに少なく、一層良好に分配でき、その結果車両の安定性を大幅に向上させられる。

１ 前部車両（牽引車両）
２ 後部車両（トレーラ）
３ 連結装置
４ 回転輪（トラクタ）
４ｂ 内輪（トラクタの回転輪）
４ｋ 外輪（トラクタの回転輪）
５ 回転輪（トレーラ）
５ｂ 内輪（トレーラの回転輪）
５ｋ 外輪（トレーラの回転輪）
６ セクタギヤ
７ 揺動セクタギヤ
８ コネクティングロッド（トラクタ装置と片方の揺動体との間）
９ 中間揺動体
１０ コネクティングロッド（中間揺動体と揺動セクタギヤとの間）
１１ コンソール（トレーラ又はトラクタ）
１２ 水平シャフト（柔軟な埋設部を有する）
１３ ピボット（連結装置）
１４ ピッチング継手
１５ 油圧シリンダ
１６ 滑節（油圧シリンダで、及びリンク機構で）
１７ 油圧パイプ（油圧シリンダ間）
１８ 制御装置
１９ 制御ポート（情報及び命令用）
２０ ピボット（揺動体）
２１ 中間車両装置（中間トレーラ）
２２ 道路縁石
１００ 前部車両（旧型車両）
２００ 後部車両（旧型車両）
１３０ 連結部
Ａ 操舵前車軸
Ｂ 中間車軸
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４ 双車軸
Ｃ 後車軸
Ｆ 後部湾曲運動
Ｍ 傾き量
Ｒ 内径（旋回路の）
Ｒ 外径（旋回路の）
Ｓ 旋回路
Ｙ 水平軸（継手）

Claims (10)

1. 道路車両用走行装置付ダブルピボット型連結装置であり、該連結装置は、前記道路車両の前部車両と後部車両との間に配置され、前記連結装置は、ジャックナイフ現象を防止し、確実に比例して旋回させるための揺動及びリンク機構から成る構造を有し、前記連結装置は、回転輪で、前記前部車両に、及び前記後部車両に接続される連結装置であって、該連結装置（３）は、中間車軸（Ｂ）又は前記車両の若しくは前記連結装置の双車軸（Ｂ１、Ｂ２）、又は中間連結装置（３）の前記双車軸（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４）を含み、前記連結装置は、前記車両の長手方向軸に沿ってダブルピボット（１３）、及び確実に前記車両を比例して旋回させる構造を有すること、を特徴とする連結装置。
2. 前記確実に比例して旋回させる連結装置（３）の構造は、２つの噛合セクタギヤ（６）から成り、片方の該セクタギヤ（６）は、片方の前記回転輪（４、５）の片方の輪（４ｋ、５ｋ）と一体化される一方で、もう片方の前記セクタギヤ（６）又は両方の前記セクタギヤ（６）は、各揺動セクタギヤ（７）と一体化され、前記揺動セクタギヤ（７）は、コネクティングロッド（８）と直接接続される、又はピッチング継手（１４）を介して前記車両（１、２）に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の連結装置。
3. 前記２つの揺動セクタギヤ（７）は、前記連結装置（３）内で使用され、前記揺動セクタギヤ（７）は、前記前部車両（１）に、及び前記後部車両（２）に、コネクティングロッド（８）で、滑節（１６）を用いて接続されることを特徴とする、請求項２に記載の連結装置。
4. 回転輪（４、５）は、前記連結装置のピボット（１３）に同じ中心で、設置され、前記回転輪（４、５）の片方の輪（４ｂ、５ｂ）は、前記連結装置（３）に接続され、もう片方の輪（４ｋ、５ｋ）は、前記車両（１、２）に接続され、片方の前記車両は、水平軸（Ｙ）周りに回転可能なピッチング継手（１４）に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の連結装置。
5. ジャックナイフ現象を防止する構造が、前記車両の長手方向に対称的に設置され、油圧シリンダ（１５）が、前記連結装置（３）の構造に、及び前記揺動セクタギヤ（７）に又は中間揺動体（９）に、滑節（１６）を介して接続され；前記油圧シリンダ（１５）のチャンバは、制御装置（１８）を通過する油圧パイプ（１７）と相互接続され、前記制御装置（１８）は、前記車両から収集した情報、及び制御ポート（１９）を通じて運転台から受信した命令に基づいて、機能することを特徴とする、請求項２に記載の連結装置。
6. 確実に比例して連節させる前記連結装置の構造において、両セクタギヤ（６）の半径は、異なってもよい、及び／又はコネクティングロッド（８、１０）の配列は、平行から逸脱してもよいことを特徴とする、請求項１乃至５の何れかに記載の連結装置。
7. 前記車両の長手方向軸に対して対称的に配置される油圧シリンダ（１５）は、前記連結装置（３）の前記構造に関する、確実に比例して連節させる機能と、ジャックナイフ現象に対する保護を提供する機能という前記２機能を組合せ、前記油圧シリンダは、片側で前記連結装置（３）の構造に接続され、他側で前記中間揺動体（９）に、滑節（１６）で接続される一方で、前記中間揺動体（９）は、前記コネクティングロッド（８）を介して前記車両（１、２）に接続され、前記油圧シリンダ（１５）の前記チャンバは、油圧パイプ（１７）で相互接続され、前記油圧パイプ（１７）は、制御装置（１８）を通過し、適切に配管され、前記制御装置は、制御ポート（１９）を介して前記車両から受信される前記情報、及び前記運転台から受信される前記命令に基づいて、前記油圧シリンダ（１５）を動作させることを特徴とする、請求項５に記載の連結装置。
8. 前記車両のピッチング運動は、ピッチング継手（１４）によって、コンソール（１１）と片方の前記車両（２）の前記回転輪（５）の片方の輪（５ｋ）との間に設置される柔軟に埋設される水平シャフト（１２）を用いて；又は前記車両の前記コンソール（１１）と、前記回転輪（５）の片方の輪（５ｋ）と一体化されたピッチング継手（１４）との間に設置される柔軟に埋設される前記水平シャフト（１２）を用いて、確実に行われることを特徴とする、請求項１乃至７の何れかに記載の連結装置。
9. 前記連結装置（３）の前記双車軸（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４）は、車軸を操舵できる状態で、設けられることを特徴とする、請求項１乃至８の何れかに記載の連結装置。
10. １つ以上の、特定の場合では２つの連結装置（３）が、前記前部車両（１）と前記後部車両（２）との間で使用され、前記連結装置（３）は、中間車両装置（２１）に接続されることを特徴とする、請求項１乃至９の何れかに記載の連結装置。

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