KR100316540B1 - 복합연접링크에의하여서로연결된일련의모듈로형성된차량 - Google Patents

Abstract

전방 스티어링 조립품을 가지고 있는 유도모듈(1), 제어되는 후방 스티어링휠 조립품(13)을 가지고 있는 후방모듈(3), 하나 또는 그이상의 중간모듈(2)을 포함하는 다수의 연접 연결모듈로 구성된 연접자동차, 이 자동차에서, 두개의 인접한 모듈은 차축에 지지되며 기운 강성 연접 커넥터(8,9)와 결합된 이동성 연접서포트(6,7)에 의해서 함께 결합된다. 각각의 이동성 연접서포트(6,7) 및 후방 스티어링 휠 조립품(13)의 위치는 가로 중앙측이 항상 두개의 인접모듈 사이의 각이 이등분선과 일치하도록 제어된다. 이 자동차는 도시운송 자동차로서 유용하다.

Description

복합연접링크에 의하여 서로 연결된 일련의 모듈로 형성된 차량

제 1 도는 본 발명에 관계되는 기관만 표시되어 있는 3개의 모듈이 연접된 차량을 개략적으로 도시한 투시도.

제 2 도는 제1도와 동일한 도면으로서, 2개의 모듈의 또 다른 실시예를 도시한 도면.

제 3 도는 모듈들이 일렬로 배치되어 있는 차량을 개략적으로 도시한 평면도.

제 4도는 수평회전을 시작하는 차량을 개략적으로 도시한 평면도.

제 5도는 회전중에 있는 차량을 개략적으로 도시한 평면도.

제 6 도는 S자로 회전하는 차량을 개략적으로 도시한 평면도.

제 7 도는 제8도 및 제9도는 각각 직선으로 있는 약간 회전하는, 크게 회전하는 2개의 모듈 사이의 복합링크를 개략적으로 도시한 세밀한 상부도.

제 10 도는 수직커브길에 있는 차량의 프로필을 개략적으로 도시한 도면.

* 부호설명

1: 선두모듈 2: 중간모듈

3: 후미모듈 4,5: 이중복합링크

6,7: 가동연접지지물 8,9: 연접링크

10,11: 바퀴 12: 전면

13: 한 벌의 바퀴 14: 전방링크

15: 후방이중연접링크 16: 하부연접장치

17: 상부탄성연접장치 18: 제어봉

19,20: 단부 23: 앞바퀴

25: 뒤바퀴

본 발명은 임의로 이동하지 못하는 적어도 하나의 탄성연접 장치가 포함된 복합연접링크에 의하여 서로 연결되어 있는 일련의 다수모듈로 구성되는 연접차량에 관한 것이다.

도시지역이나 준도시지역에서 육상운송, 특히 상품운송과 여객운송이 증대됨에 따라 적재 및 수용용적이 큰 차량들이 필요하게 되었다.

그러나, 이러한 차량들은 법률상 특히 규격상의 필요조건뿐 아니라 그 용도에 적합한 취급상의 요건도 충족시켜야 한다.

서로 연결되고 연접되어 하나의 열차를 형성하는 다수의 모듈로 구성하는 것이 특히, 길이가 짧은 동일한 또는 서로 다른 모듈들의 전체길이와 특히 커브길이에서의 운전의 편의 등에 관한 한, 무엇보다도 중요하다.

이것은 수평 및 수직커브들이 포함된 좁고 구불구불한 순환로 노선을 운행하여야 하는 도시운송의 경우에는 더욱 그러하다.

그러나, 모듈들을 연결시키는 데에는 그 개념과 실시방법에 있어서 여러가지어려운 문제들이 제기되며, 이러한 문제는 모듈의 수가 많아질수록 증대된다.

커브길을 도는 경우에, 궤도의 이탈, 미끄럼, 진동현상, 일부모듈, 특히 중간모듈이나 최종모듈의 방향전환 등을 피하려면, 직선으로 되어있는 바퀴들의 상대위치를 제어하여야 한다.

또 다른 문제는 예를 들면, 기복, 경사, 국소적으로 움푹 파인 곳 등과 같이 노면이 고르지 못하다는 점이다. 따라서, 모듈들이 상대위치도 모듈 사이의 이와같은 움직임에 따라 조정하여야 한다.

이를 위하여, 모듈로 구성되어 있는 차량의 모듈들과 그 바퀴들의 상대위치를 제어하는 여러가지 장치들이 공지되어 있다. 그러나, 잭을 이용하거나. 예를 들면 전자식의 자동관리시스템을 이용하는 장치들은 비용이 많이 소요되고 복잡하다.

그 중에는 예를 들면, 티만(Timan)의 미합중국특허 (제 5052707 호)에 기술된 바와 같은 간단한 기계식 또는 가변체적의 장치들도 있는데, 상기 특허는 연접차량의 2개의 다른 부분들 사이를 연결시켜주는 중간모듈의 위치를 제어하기 위한 연접암이 달린 장치에 관한 것이다.

그러나 이러한 장치는 상부위치에 변형가능한 평행사변형체들이 다수 배치되어 있어서 매우 거추장스럽다는 것이 판명되었다. 더구나, 이러한 장치에서는 모듈을 구성하는 요소중 적어도 하나의 단부구조를 비대칭적으로 하여야 하기 때문에, 연결가능성이 저하되고, 그 실시방법이 복잡하다.

그 외에도, GEC ALSTHOM의 유럽특허공보(제 0 519 813 호)는 차량간통로 수준에서 접속되고, 상부에서 변형가능한 평행사변형을 형성하는 연결요소들에 의하여 연결된 비스듬한 로드들에 의하여 구성되는 차량용 연결장치를 기술하고 있다.

이러한 장치는 수평커브길을 돌아가는 때에만 차량간통로의 위치를 제어하게 되어있다. 그 주된 기능은 2개의 차량 사이에 있는 중간요소 상분의 중심을 잡아주는데 한정되어 있다.

본 발명의 목적은 하나의 연접차량을 구성하는 모듈들의 위치를 상대적으로 원활하게 유지하고, 거의 완전한 도로의 커브와 기복들을 조사하고, 2개이상의 모듈로 구성된 육로용 차대들에 있어서 동일한 모듈 사이의 불필요하거나 서로 방해가 되는 운동들을 제한할 수 있는 간단한 시계식 연접차량을 제안함으로써 전술한 단점들을 제거하는 것이다.

이러한 목적으로, 본 발명은 가동연접지지물이 달린 복합 연접링크에 의하여 서로 연결되어 있고, 바퀴들과 비스듬한 링크가 달려있는 다수의 모듈, 즉 한 세트의 안내바퀴가 달려있는 전방모듈과 한 세트의 바퀴가 달린 후방모듈 등으로 구성되는 연접차량으로서, 각 가동연접지지물이 3자유도의 링크에 의하여 모듈 중 하나와 연결되고, 또 다른 모듈과는 3자유도의 하부링크와 이동이 제어되는 탄성링크로구성된 상부링크로 형성되어 있는 2중링크에 의하여 연결되어 있는 연접차량으로 구성되어 있다.

본 발명은 구성의 단순화, 원가, 안전성, 효율성, 성능 등 여러가지 면에서 많은 장점을 가진다.

본 발명은 상당히 긴 차량을 취급상의 제약없이 운행할 수 있게 하기 때문에, 특히 도시지역에서 대중교통수단으로서 매우 적합하다는 것이 판명되었다.

특히, 본 발명은 차체가 전후, 좌우로 흔들리는 것을 크게 개선하였다.

이러한 연접장치는 차량 전체를 거의 평형상태를 유지할 수 있게 하며, 이에따라 구조물들에 의하여 지지되는 역학적 응력이 현저히 감소된다.

본 발명의 기술적 특성과 장점들을 첨부도면에 의하여 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일반적 아이디어는 연접차량의 모듈들을 차측에 의하여 지지되는 가동연접지지물과 비스듬한 로드에 의하여 보조되는 보충링크로 형성된 복합연접링크에 의하여 연결시키고, 각 가동연접지지물을 모듈 중 하나와는 3자유도의 링크에 의하여, 또 다른 모듈과는 3자유도의 하부연접와 이동이 제어되는 탄성의 상부연접으로 형성된 이중연접링크에 의하여 연결시키는 것이다.

각 연접지지물은 한편으로는 구형회전연결장치 모양의 연접 장치에 의하여 인접모듈 중 하나의 연접되고, 제한된 진폭의 진동운동에 반대되는 축을 구성하는 이중연접장치에 의하여 인접한 또 다른 모듈에 연접되는 방식으로 연결되어 있다.

적당한 변형에서는 가동연접지지물에 각각 또는 그중 적어도 하나가 또는 둘중에서 하나가 구동차축에 의하여 지지되어 있다. 차량의 추진력은 가동연접지지물을 지지하는 여러가지 구동차축에 의하여서만 제공된다.

제1도는 본 발명에 의하여 의한 3개의 모듈이 달린 연접차량의 예를 도시한 것이다.

이는 본 발명의 기본적인 설명을 구성하며, 이는 2개의 모듈로 형성된 차량뿐 아니라, 3개 이상의 모듈로 형성된 차량에도 적용된다.

이러한 연접차량은 선두모듈(1), 중간모듈(2) 및 후미모듈(3)로 구성되어 있다. 이와 같은 모듈들은 한편으로는 가동연접지지물(6,7)과 다른 한편으로는 비스듬한 연접링크(8,9)로 형성되어 있는 이중복합링크(4,5)에 의하여 관절처럼 서로연결되어 있다.

각 가공연접지지물(6,7)은 가공연접지지물의 몸체에 대하여 고정된 방향으로 차축이나 한 벌의 바퀴(10,11)에 의하여 지지되어 있다.

선두모듈(1)에는 한 벌의 전방안내바퀴(12)들이 달려있고, 후미모듈(3)에는 후방에 고정되어 있거나 이에 동반하는 한 벌의 바퀴(13)들이 달려있다. 이러한 바퀴들은 도시된 바와 같이, 제어장치에 의하여 특수한 중간연접링크의 매개로 인접한 가동 연접지지물의 위치에서 방향을 바꿀 수 있다.

이러한 후미차대는 간소화된 변형의 경우에는 고정시킬 수도 있다.

모듈 사이의 연접링크(4,5)는 유사하며, 차량이 다수의 모듈을 포함하고 있는 경우에도 마찬가지이다. 이러한 이유로, 선두모듈(1)과 중간모들(2) 사이에 존재하는 복합연접링크를 설명하는데 역점을 둔다.

전방가동연접지지물(6)은 실시예로 도시된 바와 같이, 예를 들면 구형회전연결장치 또는 커플링의 형태로 된 3자유도의 단일전방링크의 연접에 의하여 이른바, 전후방체계에 따라 선두모듈(1)에 연결되어 있고, 진동에 반대되는 즉, 진동스트로크에 자유로운 수직피벗의 일반기능을 실현하는 후방이중연접링크(15)에 의하여 그 다음의 모듈인 중간모듈(2)에 연결되어 있다. 이러한 후방이중연접장치는 수평주축이 달린 구형회전연접장치 또는 커플링과 같은 하부연접장치(16)와 상하, 좌우운동등으로 인하여 생기는 모든 응력을 수용하고, 그 이동이 제어되는 탄성의 상부연접장치(17)로 구성되어 있다.

이러한 피벗은 도로의 다양한 형태와, 모듈케이스의 운동에 결부되는 바퀴회전운동의 진폭을 흡수할 수 있는 진동행정을 나타낸다.

다른 한편으로, 가동연접지지물은 일단부(19)에 의하여 선행모듈의 차체상에서, 또다른 단부(20)에 의하여 후속모듈의 차체상에서 연접되는 비스듬한 제어봉(18)의 형태로 된 비스듬한 연접링크와 겹쳐져 있고, 이러한 단부의 두점은 2개의 모듈이 일렬로 배열되어 있을 때, 그 연속모듈의 공동중심종축에 대하여 서로 대칭적으로 어긋나 있다. 비스듬한 제어봉(18)은 예를 들면 구형회전연결장치나 커플링의 형태로 된 전방향연접장치에 의하여 차체의 단부상에 장착되어 있다.

이상에서 말한 연접링크들은 도면에 도시된 바와 같이, 3각형으로 배치된 연접장치들의 어셈블리를 형성한다. 도면상에서는 3각형의 정점들이 중간모듈(2)의 측면에 위치하고 있다. 이는 본 발명이 이러한 형상에만 한정되는 것이 아니라, 이와 같은 3각형의 2가지 방향, 즉 전방모듈상에 연접되는 정점 또는 그 다음 모듈에 연접되는 정점 등 2가지 형상으로 할 수 있음을 보여준다.

특히, 이중연접링크(15)는 후미모듈을 포함한 각 후속모듈의 전면에 존재할수 있다.

앞의 도면들에서 확인할 수 있는 바와 같이, 전후방가동연접 지지물(6,7)은 상하, 좌우로 흔들리는 행정만 제외하면, 커플링이나 구형회전연결봉에 달린 링크와 동일하게 실현된다. 따라서, 연속되는 2개의 모듈들은 2개의 십자형 로드와 동일한 모양으로 연접되는 링크에 의하여 연결되어 있다.

제1도에 도시된 실시예에서와 같이, 역진동피벗의 역할을 하는 이중연접링크(15)는 3개의 연접모듈이 달린 차량의 중간모듈(2) 양단부에 이용된다. 사실상 전방가동연접지지물(6)에는 전방으로 향하여 있는 단일연접링크(14)와 후방으로 향하여 있는 이중연접 링크(15)가 제공되어 있는 한편 후방가동연접 지지물(7)에는 하나의 역방향링크가 제공되어 있다.

이러한 배치는 예시적인 것이며, 반드시 그렇게 하여야 하는 것은 아니다.

본 발명은 이와 같은 방식으로, 3개의 모듈과 2개의 가동연접 지지물 등 5개의 요소로 구성된 연접어셈블리를 실현할 수 있으며, 이는 이론상으로는 3개의 요소로 구성된 평형상태의 연접어셈블리와 거의 같다.

단일하부링크(14)에 대향하여 있는 상단부에 예를 들면, V 자형으로 배치된 2개의 완충장치로 구성되어 있는 하나의 감쇠링크를 제공할 수 있으나, 이는 반드시 그렇게 할 필요는 없다. 모듈간의 복합연접링크(4,5)는 다음과 같은 특성을 가진다. 이러한 연접링크는 수평평면 내에 위치한 커브에서는 각 가동연접지지물의 중앙가로축이 언제나 이 링크가 연결하는 2개의 연속모듈에 의하여 형성되는 각의 2등분선상에 일치하게 한다.

이것은 차축 등의 축선이 순간회전중심을 통과하기 때문에, 커브를 회전하는데 가장 유리한 기하(geometry)를 구성한다.

예를 들면, 비탈길이나 전후요동이 시작되는 경우와 같이, 세로방향으로 전개되는 수직커브에서는 상대회전이 선행 또는 후행모듈과 구형회전연결장치가 달린단일연접부(14)와 인접한 가동연접지지물 사이에서 행하여진다.

좌우로 흔들리는 운동은 가동연접지지물의 하부연접장치와 상부 연접장치에 의하여 흡수된다.

각 중간모듈의 진동운동은 상부에 배치되어 있는 적어도 하나의 탄성연접장치(17)에 의하여 흡수된다.

상부에 제공되어 있는 이러한 탄성연접장치(17)와 하부에 이것과 대향하여 제공된 구형회전연결장치 모양의 연접장치(16)의 협동에 의하여 하중의 주응력과 가속으로 인한 수직응력뿐 아니라, 견인과 제공으로 인한 응력들도 하부링크를 거쳐 전달될 수 있다. 모듈과 가동지지물 사이의 피벗형의 연접장치는 수평면내에서 자유로이 선회할 수 있으며, 다른 부대적인 운동들은 상하,좌우로 흔들리는 것과 결부되는 여러가지 응력들을 흡수하게 되어있는 상부탄성링크에 의하여 제어된다.

바퀴(13)의 방향을 바꿀 수 있는 후방차축은 후미모듈(3)상에 선회할 수 있게 장착되어 있다. 그 제어장치는 예를 들면, 뒷바퀴의 차축(13) 상에 제공된 연접장치와 후방가동연접 장치지지물(7)상에 제공된 연접장치 등 2개의 연접장치에 의하여 접혀질 수 있게 연결된 비스듬한 로드(21)에 의하여 구성되어 있다. 이러한 2개의 연접점들은 모듈들이 일렬로 되었을 때, 공동종축에 대하여 대칭적으로 어긋나있다. 로드는 그 양단부에서 구형회전연결장치 모양의 3자유도의 연접장치에 의하여 장착되어 있다.

후방방향차축의 또 다른 조종수단들을 제공할 수 있는 것은 물론이다. 이러한 조종수단들은 선회차축형으로도 할 수 있고, 전방차축과 같이, 방향을 크게 바꿀 수 있는 바퀴형태로도 할 수 있다.

제3도 내지 제8도는 순환로상에서 제시될 수 있는 가동 연접지지물과 모듈의 여러가지 상대위치들을 도시한 것이다.

이 도면들은 차량이 모듈의 개념과 본 발명에 의한 연접링크에 따라 궤도를 따라갈 수 있는 가능성을 명백히 보여준다. 각 모듈의 궤도는 정확하게 선행모듈의 궤도를 따라간다.

본 발명은 3개의 모듈이 달린 연접차량에 대하여 설명하였으나, 다수의 모듈용으로도 응용할 수 있고, 제2도에 도시된 바와 같이, 2개의 모듈만으로 구성된 차량에도 응용할 수 있다. 선두모듈 (22)에는 전방안내차축(23)이 포함되어 있고, 후방모듈(24)에는 전술한 바와 같이, 방향을 바꿀 수 있는 후방차축(25)이 포함되어 있다.

이러한 모듈들은 전술한 유형의 단일 가동연접지지물(27)을 이용하는 단일복합연접링크(26)와 비스듬한 로드(28)의 형태로 된 비스듬한 연접링크에 의하여 연결되어 있다. 방향을 바꿀 수 있는 후방차축연접장치의 제어봉(29)은 단일가동연접지지물(27)에 연결되어 있다.

이러한 단일가동연접지지물(27)은 구형회전연결장치형의 단일 링크(30)에 의하여 전방모듈(22)에 연결되어 있고, 구형 회전 연결장치형의 하부연접장치(32)와 이동이 제어되는 상부탄성연접 장치(33)로 형성된 이중연접링크(31)에 의하여 후방모듈(24)에 연결되어 있다.

수평면에서의 선회를 제외하고, 2개의 평형 모듈(isostatic modules)이 달린차량도 같은 방법으로 얻을 수 있다.

Claims (12)

1. 서로 직접으로 연결되거나, 적어도 하나의 중간모듈(2)에 의하여 연결된 전방방향차대(12)가 달린 적어도 하나의 선두모듈 (1)과 후방차대(13)가 달린 후미모듈(3)로 구성되고, 서로 연접 방식으로 연결된 다수의 모듈들로 형성된 연접차량으로서, 2개의 연속되는 모듈들이 복합연접링크(4, 5)를 거쳐 서로 연결되어 있고, 이러한 복합연접링크(4, 5)가 각 모듈 쪽으로 향하여 있는 단부의 각 가로측면상의 중앙위치에 있는 3자유도의 연접장치(14, 16)에 의하여 각 모듈에 연결되어 있고, 차축(10, 11)에 의하여 지지되는 가동연접지지물, 차량의 직선세로중심축에 대하여 비스듬히 뻗어있고, 모듈중 하나의 단부의 가로측면상에 있는 연접 장치의 일점을 또다른 모듈의 가로측면상에 있는 대각선으로 반대쪽의 연접장치의 일점에 연결하는 비스듬한 연접링크(8, 9), 가동연접지지물(6, 7)에 의하여 서로 연결되어 있는 연접장치 (14)로 형성된 보조링크와 이동이 제한되는 상부연접장치(17)에 연결된 하부연접장치(16)로 형성된 이중연접링크(15) 등으로 구성 되어 있는 것을 특징으로 하는 차량.
2. 제 1 항에 있어서, 가동연접지지물(6, 7)의 방위가 이중링크 (15)가 중간 모듈(2)의 각 단부에 존재하도록 정하여지는 것을 특징으로 하는 차량.
3. 제 1 항에 있어서, 이중연접링크(15)가 그 다음의 모듈 앞쪽에 존재하는 것을 특징으로 하는 차량.
4. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 적어도 하나의 가동연접지지물(6, 7)의 차축이 구동되는 것을 특징으로 하는 차량.
5. 제 1 항에 있어서, 후미모듈(3)의 후방 차대(13)가 그 가로중심축과 인접모듈의 차축(11)의 가로중심축이 순간회전중심을 통과하도록 방향을 바꿀수 있는 것을 특징으로 하는 차량.
6. 제 5 항에 있어서, 후미모듈(3)의 방향을 바꿀 수 있는 후방 차대(13)가 앞에 있는 가동연접지지물(7)의 위치에 따르게 되어 있는 것을 특징으로 하는 차량.
7. 제 1 항에 있어서, 2개의 연속모듈 사이에 존재하는 비스듬한 연접링크(18)가 경질로 되어있고, 일렬로 배치된 모듈들의 세로 중앙축에 대하여 대칭적으로 위치한 점들에서, 모듈의 차체상에 그 단부(19, 20)에 의하여 연접되게 장착되어 있는 링크 로드의 형태로 되어있는 것을 특징으로 하는 차량.
8. 제 7 항에 있어서, 후방차대(13)가 일렬로 배치된 모듈들의 세로중앙측에 대하여 대칭적으로 위치한 점들에서, 한편으로는 후방차대(3)상에, 다른 한편으로는 후방가동 연접지지물(7)상에, 그 단부들에 의하여 연접되게 장착되어 있는 비스듬한 제어봉(21)을 거쳐, 훈방가동연접지지물(7)의 위치에서 제어되는 것을 특징으로 하는 차량.
9. 제 7 항에 있어서, 로드들이 그 각 단부에 제공 되어있는 3자유도의 연접장치를 거쳐 연접되게 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 차량.
10. 제 1 항에 있어서 3자유도의 연접 장치가 구형회전연결장치형의 연접장치인 것을 특징으로 하는 차량.
11. 제 1 항에 있어서, 3자유도의 연접 장치가 커플링형의 연접장치인 것을 특징으로 하는 차량.
12. 제 1 항에 있어서, 단일가동연접 지지물에 의하여 연결된 2개의 모듈이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 차량.