Транспортний засіб, утворений із декількох модулів, шарнірно з’єднаних між собою

1. Транспортний засіб, утворений із декількох модулів, шарнірно з'єднаних між собою, який складається, як мінімум, з одного переднього модуля з переднім ведучим мостом, заднього модуля з заднім мостом, з'єднаних безпосередньо між собою, або з допомогою, як мінімум одного проміжного модуля, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що кожні послідовні модулі з'єднані між собою з допомогою складового шарнірного з'єднання, яке складається з рухомої шарнірної опори, навскісного шарнірного з'єднання та додаткового з'єднання, причому, рухома шарнірна опора розташована на осі і з'єднана з кожним з модулів шарнірами з трьома ступенями вільності на серединах відповідних поперечних кінцевих сторін кожного модуля, навскісне шарнірне з'єднання розташоване навскіс по відношенню до повздовжньої прямої осі транспортного засобу і з'єднує точку шарніра, розташованого на краю поперечної сторони одного з модулів з точкою шарнірного з'єднання, діагонально розташованого на краю поперечної сторони другого модуля, додаткове з'єднання утворене з шарнірного з'єднання на одному з модулів та подвійного з'єднання на другому модулі, утвореного з нижньо го шарніру, з'єднаного з верхнім шарніром з обмеженою рухомістю, шарнірне з'єднання на вказаному одному з модулів то верхній шарнір з'єднані між собою конструкцією рухомої шарнірної опори 2. 7ранспортний засіб по п.1, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що подвійне з'єднання кожної рухомої шарнірної опори з'єднане з відповідними шарнірами на кож ному кінці проміжного модуля. 3. Транспортний засіб по п.1, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що подвійне шарнірне з'єднання знаходиться на кожному кінці кожного наступного модуля. 4. Транспортний засіб по кожному із пп. 1, 2 або 3, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що віссю принаймні однієї рухомої шарнірної опори є двигун. 5. Транспортний засіб по одному з попередніх пунктів, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що задній міст заднього модуля орієнтований та закріплений так, що його серединна поперечна вісь та така ж вісь сусіднього модуля проходять через миттєвий центр повороту. 6. Транспортний засіб по п.5, який відрізняється тим, що задній керований міст орієнтованого заднього модуля рухомо зв'язаний з попередньою рухомою шарнірною опорою. 7. Транспортний засіб по п.1, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що навскісне шарнірне з'єднання між двома послідовними модулями жорстке, у вигляді з'єднувального шатуна, шарнірно закріпленого своїми кінцями на кожному шасі модуля в точках, зміщених симетрично по відношенню до поздовжньої осі модулів, розташованих в один ряд. CN о 3. 27146 8. Транспортний засіб по кожному з пп. 1,6 та 7, який в і д р і з н я є т ьс я тим, що задній керований міст рухомо зв'язаний з задньою рухомою шарнірною опорою з допомогою навскісного привідного шатуна, шарнірно закріпленого своїми кінцями в точках, симетрично зміщених по відношенню до поздовжньої осі модулів, розташованих в один ряд, з однієї сторони на задньому мосту та з другої сторони на задній рухомій шарнірній опорі. 9. Транспортний засіб по кожному з пп. 7 та 8, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що шатуни шарнірно закріплені з допомогою шарнірних з'єднань з трьома ступенями свободи на кожному кінці. 10. Транспортний засіб по одному з попередніх пунктів, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що шарнірні з'єднання з трьома ступенями рухомості виконані у вигляді шарових опор. 11. Транспортний засіб по одному з попередніх пунктів, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що шарнірні з'єднання з трьома ступенями свободи є з'єднання карданного типу. Винахід належить до транспортного засобу, утвореного із декількох модулів, шарнірно з'єднаних між собою, принаймні, одним пружним шарніром з регульованим переміщенням, і може бути використаний в міських транспортних засобах. Відомий транспортний засіб, утворний з декількох модулів, шарнірно з'єднаних між собою, який складається, як мінімум, з одного переднього модуля та заднього модуля, з'єднаних за допомогою проміжного модуля, що має пристрій регулювання відносного положення модулів модульного транспортного засобу і його колісних систем [1]. Даний пристрій є чисто механічним пристроєм з шарнірними важелями для рег'улювания положення проміжного модуля між двома іншими частинами шарнірного транспортного засобу, і складається з кількох, розташованих в верхньому положенні, паралелограмів, що деформуються. Недоліком даного пристрою є його громіздкість. Крім того, в даному випадку необхідно, щоб конструкція наконечника хоч би одного модульного елемента була асиметрична, що призводить до зниження можливостей модульності і трудності виконання. Відомий також транспортний засіб, утворений з декількох модулів, шарнірно з'єднаних між собою, який складається, як мінімум, з одного переднього модуля та заднього модуля, з'єднаних з допомогою проміжного модуля [2], в якому з'єднувальний пристрій для шарнірного транспортного засобу складається з по хилих шатунів, які з'єднуються за допомогою з'єднувальних елементів, створюючи в верхній частині паралелограм, що деформується (прототип). Недоліком відомого транспортного засобу є те, що в даному пристрої передбачається регулювання тільки одного типу руху - при горизонтальних нерівностях. Його основна функція обмежується забезпеченням центрування верхньої частини проміжного елемента між двома транспортними засобами. Такий транспортний засіб також незручний для водіння на нерівних, вузьких та звивистих дорогах. В основу винаходу поставлена задача створення такого транспортного засобу, утвореного з декількох модулів, шарнірно з'єднаних між собою, в якому нове виконання шарнірного з'єднання і взаєморозташування його елементів відносно модулів, дозволяло б збільшити гнучкість положення модулів та їх мостів відносно одне одного при проходженні нерівностей дороги і. як наслідок, призвело би до стійкості положення модулів, зручності в користуванні, маневреності при великій місткості, а також зменшити динамічні зусилля на конструкцію транспортного засобу, що б забезпечило його надійність. Поставлена задача вирішується тим, що в шарнірному транспортному засобі, що утворений з декількох модулів, шарнірно з'єданих між собою, який складається, як мінімум, з одного попереднього модуля з переднім ведучим мостом, заднього модуля з заднім мостом, з'єднаних 12. Транспортний засіб по одному з попередніх пунктів, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що він має два модулі, з'єднані єдиною рухомою шарнірною опорою. 5 10 15 20 25 27146 безпосередньо між собою, або за допомогою як мінімум одного проміжного модуля, відповідно до винаходу кожні послідовні модулі з'єданані між собою за допомогою складового шарнірного з'єднання, яке складається з рухомої шарнірної опори, навскісного шарнірного з'єднання та додаткового з'єднання, причому, рухома шарнірна опора розташована на осі і з'єднана з кожним з модулів шарнірами з трьома ступенями вільності на серединах відповідних поперечних кінцевих сторін кожного модуля, навскісне шарнірне з'єднання розташоване навскіс по відношенню до повздовжньої прямої осі транспортного засобу і з'єднує точку шарніра, розташованого на краю поперечної сторони одного з модулів з точкою шарнірного з'єднання, діагонально розташованого на краю поперечної сторони другого модуля, додаткове з'єднання утворене з шарнірного з'єнання на одному з модулів та подвійного з'єднання на другому модулі, утвореного з нижнього шарніра, з'єднаного з верхнім шарніром з обмеженою рухомістю, шарнірне з'єднання на вказаному одному з модулів та верхній шарнір з'єднані між собою конструкцією рухомої шарнірної опори. Подвійне з'єднання кожної рухомої шарнірної опори з'єднане з відповідними шарнірами на кожному кінці проміжного модуля. Подвійне шарнірне з'єднання може знаходитися на кожному кінці кожного наступного модуля. Віссю принаймні однієї рухомої' шарнірної опори є двигун. Задній міст заднього модуля орієнтований та закріплений так, що його серединна поперечна вісь та така ж вісь сусіднього модуля проходять через миттєвий центр повороту. Задній керований міст орієнтованого •заднього модуля рухомо зв'язаний з попередньою рухомою шарнірною опорою. Навскісне шарнірне з'єднання між двома послідовними модулями жорстке, у вигляді з'єднувального шатуна, шарнірно закріпленого своїми кінцями на кожному шасі модуля в точках, зміщених симетрично по відношенню до поздовжньої осі модулів, розташованих в один ряд. Задній керований міст рухомо зв'язаний з задньою рухомою шарнірною опорою за допомогою навскісного привідного шатуна, шарнірно закріпленого своїми кінцями в точках, симетрично зміщених по відношенню до поздовжньої осі модулів, розташованих s один ряд, з однієї сторони на задньому мосту, та з другої сторони на задній рухомій шарнірній опорі. Шатуни шарнірно закріплені за допомогою шарнірних з'єднань з трьома сту5 пенями рухомості на кожному кінці. Шарнірні з'єднання з трьома ступенями свободи можуть бути виконані у вигляді шарових опор або у вигляді з'єднання карданного типу. 10 Транспортний засід має два модулі, з'єднані єдиною рухомою шарнірною опорою. Винахід має ряд переваг через простоту конструкції, дешевизну, надійність, 15 ефективність, хороші технічні характеристики. Створено шарнірний транспортний засіб чисто механічної дії, що дозволяє збільшити стійкість положення модулів при проходженні нерівностей дороги, а також 20 зменшити вплив зміщення модулів відносно одне одного. Особливо добре запропонований ^транспортний засіб відповідає вимогам і громадського міського транспорту, оскіль25 ки дозволяє використовувати транспортні засоби великої довжини не на шкоду маневреності. Винахід забезпечує значне поліпшення стійкості транспортного засобу при розкачуванні. 30 Шарнірний пристрій запропонованого засобу дозволяє забезпечити стійкість транспортного засобу, що призводить до значного зменшення динамічних зусиль, на які наражається конструкція 35 транспортного засобу. На фіг. 1 показаний загальний вид шарнірного транспортного засобу з трьома модулями, де зображені тільки елементи, які відносяться до винаходу; на фіг, 40 2 - вид, аналогічний попередньому, але з двома модулями; на фіг. З - схематичний вид в площині транспортного засобу з прямим положенням модулів; на фіг. 4 схематичний вид в площині транспортного 45 засобу на початку горизонтального повороту; на фіг. 5 - схематичний вид в площині транспортного засобу під час повороту; на фіг. 6 - схематичний вид s • площині транспортного засобу при 50 повороті типу S; на фіг. 7, 8, 9 - вид зверху з'єднання між двома модулями відповідно по прямій лінії, при малому повороті і крутому повороті; на фіг. 10 схематичний вид збоку транспортного за55 собу при вертикальній нерівності. Приклад транспортного засобу з трьома модулями показаний на фіг. 1. Він ЯВЛЯЄ собою базовий варіант винаходу, який може відноситись як до транспортного засобу з двома модулями, 7 , 27146 так і до транспортного засобу з кількома модулями. Транспортний засіб складається з попереднього модуля 1 з переднім ведучим мостом 2, заднього модуля 3 з заднім нерухомим або веденим мостом 4, з'єднаних між собою за допомогою проміжного модуля 5. Кожні послідовні модулі 1 та 5 або 5 та 3 з'єднані між собою за допомогою складових (подвійних) шарнірних з'єднань 6 та 7, які складаються з рухомої шарнірної опори 8 чи 9, навскісного шарнірного з'єднання 10 чи 11 та додаткового з'єднання. Рухомі шарнірні опори 8 та 9 розташовані відповідно на осях (або мостах) 12 та 13 з фіксованим напрямком по відношенню до корпусу шарнірної рухомої опори 8 чи 9. Передній модуль 1 оснащений переднім ведучим мостом 2, а задній модуль З має задній нерухомий або ведений міст 4. Цей міст може бути керованим, як показано, приводом в стані суміжної рухомої шарнірної опори за допомогою спеціального привідного з'єднання, що має навскісний шатун 14, з'єднаний шарнірами з віссю заднього мосту 4 та з рухомою задньою шарнірною опорою 9. Цей задній міст може бути також фіксованим у випадку спрощеного варіанту. Шарнірні з'єднання 6 та 7 між модулями є Ідентичними і були б такими ж у випадку, ркщо б транспортний засіб мав більшу кількість модулів. Тому досить заявити шарнірне з'єднання 6 між переднім модулем 1 і проміжним модулем 5. Рухомі шарнірні опори 8 та 9 з'єднані з кожним з модулів шарнірами з трьома ступенями вільності, які, в свою чергу, розташовані на серединах відповідних поперечних кінцевих сторін кожного модуля. Навскісні шарнірні з'єднання 10 та 11 розташовані навскіс по відношенню до повздовжньої прямо» осі транспортного засобу і з"єднують шарніри, розташовані на кінцях діагоналей, що з'єднують поперечні сторони одного з модулів з точкою шарнірного з'єднання, діагонально розташованого на краю поперечної сторони другого модуля. Додаткове з'єднання утворене з шарнірного з'єднання 15 на одному і модулів та подвійного з'єднання 16 на другому модулі, утвореного з нижнього шарніра 17, з'єднаного з верхнім шарніром 18 з обмеженою рухомістю. Шарнірне з'єднання на вказаному одному з модулів та верхній шарнір з'єднані між собою конструкцією рухомої шарнірної опори. Передня рухома шарнірна опора 8, наведена як приклад, з'єднана з переднім 8 модулем 1 за допомогою єдиного переднього шарнірного з'єднання 15 з трьома ступенями вільності, наприклад, шарового або карданного типу і з наступним моду5 лем, в даному випадку з проміжним модулем 5, за допомогою подвійного шарніра 16, виконуючи головну функцію вертикального зворотного коливального поворотного пристрою, тобто вільного маятникового 10 відхилення. Даний задній подвійний шарнір 16 складається з нижнього шарніра 17 шарнірного або карданного типу на головній горизонтальній осі і верхнього пружного шарніра 18 з регульованим перемі15 щенням для компенсації всіх зусиль внаслідок розхитування. 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 Отже, даний поворотний пристрій створює коливні рухи, дозволяючи компенсувати амплітуду даних рухів внаслідок нерівності дороги і руху корпусів модулів. З іншого боку, рухома шарнірна опора дублюється навскісним шарнірним з'єднанням у вигляді навскісного привідного шатуна 19, шарнірно закріпленого одним із своїх кінців 20 на шасі попереднього модуля 1, а другим своїм кінцем 21 - на шасі наступного модуля (в наведеному прикладі - проміжного модуля 5), в двох точках своїх кінців симетрично зміщених по відношенню до повздовжньої загальної центральної осі послідовних модулів, коли вони розташовані на одній лінії. Навскісний привідний шатун 19 встановлений на кінцях шасі ненаправлених шарнірів, наприклад, шарнірного або карданного типу. Вищеописані шарнірні з'єднання створюють з'єднання шарнірів, розташованих трикутником, як це показано на кресленнях. На цих кресленнях вершини трикутників розташовані з боку проміжного модуля 5. Певна річ, що винахід ніяким чином не залежить від даного типу форми, а навпаки, розповсюджується на будь-які два можливі напрямки даного трикутника, а саме, вершину, шарнірно закріплену на передньому модулі, або вершину, шарнірно закріплену на наступному модулі. Зокрема, подвійне шарнірне з'єднання 16 може бути попереду кожного наступного модуля, включаючи задній модуль. Як це витікає з перших креслень рухомі шарнірні передня опора 8 і задня опора 9 є еквівалентом з'єднання на кардані або шарового шатуна, якщо уявити відхилення при коливанні. Таким чином, два послідовних модуля з'єднуються за допомогою шарнірів, що є еквівалентом двох перехресних шатунів. 27146 Отже, кожна шарнірна опора шарнірно з'єднується, з однієї сторони, з одним із суміжних модулів за допомогою шарового шарніра, а з другої сторони, з другим суміжним модулем - за допомогою подвійного шарніра, який являє собою зворотний маятниковий поворотний пристрій з обмеженою амплітудою. Згідно кращого варіанту виконання кожна або хоча б одна, або одна з двох рухома шарнірна опора, розташована на валу двигуна. Тоді вся тяга транспортного засобу забезпечується тільки за рахунок даного виконання валів двигунів з рухомими шарнірними опорами. Зображене, як приклад, на фіг. 1 подвійне шарнірне з'єднання 16, виконуючи функцію маятника, використовується на кожному кінці проміжного модуля 5 для іранспортного засобу з трьома шарнірними модулями, і також в зворотному порядку. Дійсно, передня рухома шарнірна опора 8 являє сббою одинарні шарнірні з'єднання 15 спереду і подвійне шарнірне з'єднання 16 ззаду, тоді як задня рухома опора 9 має зворотний напрямок. Це розташування показано як приклад, тому не є обов'язковим. Таким чином, даний винахід дозволяє виконати шарнірне з'єднання з п'ятьма елементами, трьома модулями і двома рухомими шарнірними опорами, які теоретично є еквівалентом ізостатичного шарнірного з'єднання з трьома елементами. Можна передбачити на верхньому кінці, який знаходиться напроти нижнього шарнірного з'єднання 15, амортизаційні з'єднання, які складаються, наприклад, з двох амортизаторів, розташованих V-noдібно. Але це не є обов'язковою умовою. Складове міжмодульне шарнірне з'єднання 6 або 7 має таку особливість. В кривій, розташованій в горизонтальній площині, поперечна вісь кожної рухомої шарнірної опори повинна відповідати бісектрисі кута, утвореного двома послідовними модулями. Це являє найкращу геометрію при їзді по кривій, тому, що осі валів або їх геометричні еквіваленти проходять через миттєві центри повороту. При виконанні з задньою керованою віссю моста 4 вісь поворотно встановлюється на задньому модулі 3, Його привід складається з шарнірного з'єднання, наприклад, з навскісного шатуна 14, з'єднаного двома шарнірами, один на осі заднього мосту 4, другий на рухомій задній шарнірній опорі 9, ці два шарніри зміщені по відношенню до загальної поздовжньої 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 10 осі, коли модулі знаходяться на одній лінії. Шатун встановлений на його кінцях а допомогою шарнірного з'єднання з трьома ступенями вільності. Зрозуміло, можна передбачити інші пристрої для приводу заднього мосту. Таким же чином він может бути також поворотного типу з колесами, що повертаються як привід переднього мосту. На фіг. 3-8 зображені відносні положення рухомих шарнірних осей і модулів в різних формах, які можуть виникнути при русі на дорогах. На цих кресленнях чітко показані можливості транспортного засобу в відношенні слідування траєкторії відповідно з модульною конструкцією і шарнірними з'єднаннями, згідно винаходу. Траєкторія кожного модуля дуже точно відповідає траєкторії попереднього модуля. Зрозуміло, винахід, описаний для шарнірного транспортного засобу з трьома модулями, застосовується для більшої кількості модулів або ж для транспортного засобу, який має тільки два модуля, як показано на фіг. 2. Передній модуль 22 має передній ведучий міст 23, а задній модуль 24 - задній керований міст 25, як це було описано вище в загальному випадку. Ці модулі з'єднуються шарніром 26, утворюючи рухому шарнірну опору 27, згідно з вищеописаним, і навскісні шарнірні з'єднання в вигляді навскісного шарнірного шатуна 28. Шатун 29 приводу шарнірного з'єднання заднього керованого мосту 25 з'єднаний з рухомою шарнірною опорою 27. Одинарна рухома шарнірна опора 28 з'єднана з переднім модулем 23 за допомогою одинарного шарнірного з'єднання ЗО і з заднім модулем 24 за допомогою подвійного шарнірного з'єднання 3 1 , утвореного нижнім шарнірним з'єднанням 32 і верхнім пружним шарнірним з'єднанням 33 з керованим переміщенням. Таким чином створено еквівалент транспортного засобу з двома ізостатичними модулями, крім того для повороту в горизонтальній площині. Робота запропонованого засобу здійснюється наступним чином. Під час руху по прямій модулі транспортного засобу та їх з'єднання розташовані як показано на фіг. З та 7. На поздовжній вертикальній кривій, наприклад, на початку схилу або при хитанні, відносний поворот здійснюється між попереднім або наступним модулем сусідньою рухомою шарнірною опорою за допомогою одинарного переднього 11. 27146 шарового з'єднання 15 з трьома ступенями вільності. Рухи коливання поглинаються нижніми шарнірними опорами і верхнім шарнірним з'єднанням рухомих шарнірних опор. Коливні рухи кожного проміжного модуля поглинаються хоч би одним пружним шарнірним з'єднанням 18 з регульованим пересуванням, розташованим в верхній частині. При поворотах кожний наступний модуль повторює траєкторію руху по лінії руху по переднього модуля за рахунок того, що рухома шарнірна опора 8 чи 9 з'єднана з кожним з модулів шарнірами з трьома ступенями вільності на серединах відповідних поперечних кінцевих сторін кожного модуля, а навскісне шарнірне з'єднання 10 чи 11 розташоване навскіс по відношенню до повздовжньої прямої осі транспортного засобу і з'єднує точку шарніра, розташованого на краю поперечної сторони одного з модулів з точкою шарнірного з'єднання, діагонально розташованого на краю поперечної сторони другого модуля. 12 Поєднання пружного з'єднання 18 в верхній частині і шарнірного з'єднання 17 в нижній частині дозволяє передавати основні зусилля навантаження і вертикальні 5 зусилля прискорення, а також зусилля тяги і гальмування за допомогою нижнього з'єднання. Шарнірне з'єднання поворотного типу між модулем і рухомою опорою вільне в горизонтальній площині, другі 10 вторинні рухи регулюються пружним верхнім з'єднанням, призначеним для поглинання зусиль, зв'язаних з хитанням. Таким чином, запропонований винахід 15 дозволяє створити транспорті'ий засіб із декількох модулів, шарнірно з'єднаних між собою за допомогою негромодкого і простого у виготовленні складового шарнірного з'єднання, що дозволяє зменшити ди20 намічні зусилля на конструкцію транспортного засобу. Такий транспортний засіб має стійке положення модулів, зручний для водіння на нерівних, вузьких та звивистих дорогах, маневрений при вели25 кій місткості. 27146 ФІ2.1 27146 25 29 23 .2 27146 27146 16,17, 18 - 16,17, 18 12 Фіг. 9 27146 Упорядник Техред М. Келемеш Коректор О.Обручар Замовлення 554 Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101