ES2199096T3 - Vehiculo y mecanismo basculantes. - Google Patents
Vehiculo y mecanismo basculantes.Info
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Abstract
Vehículo de inclinación lateral que comprende: un bastidor que incluye una columna frontal (14) y un brazo de arrastre izquierdo (16) y un brazo de arrastre derecho (18); teniendo dicha columna frontal un extremo superior y un extremo inferior (20) opuesto a dicho extremo superior; teniendo cada uno de dichos brazos de arrastre (16-18) un extremo delantero y un extremo trasero (66-68) opuesto a dicho extremo delantero; un punto de unión (24) de brazo de arrastre izquierdo (16)y un punto de unión (26) de brazo de arrastre derecho (18) que están dispuestos en posición opuesta entre sí en dicha columna frontal (14) directamente por encima de dicho extremo inferior (20) de ésta; estando dichos extremos delanteros de dichos brazos de arrastre izquierdo y derecho unidos de forma giratoria con dichos puntos de unión de brazo de arrastre izquierdo y derecho, respectivamente, de dicha columna frontal; un punto de unión (34) de horquilla dispuesto radialmente hacia atrás esencialmente a medio caminoentre dichos puntos de unión de brazo de arrastre izquierdo y derecho de dicha columna frontal; una horquilla fijada (40) de forma giratoria a dicho punto de unión (34) de horquilla de dicha columna frontal (14); horquilla (40) que está directamente en contacto con dichos brazos de arrastre izquierdo y derecho (16-18) y une éstos entre sí de forma giratoria, de tal modo que dichos brazos de arrastre izquierdo y derecho subtienden en cada caso arcos iguales entre sí y en direcciones opuestas entre sí cuando giran en arco alrededor de dichos puntos de unión de brazo de arrastre izquierdo y derecho, respectivamente, de dicha columna frontal (14); medios de contacto superficial (70-72) que se extienden desde dicho extremo trasero de cada uno de dichos brazos de arrastre; un eje de dirección (52) que tiene un extremo superior y un extremo inferior opuesto a dicho extremo superior, y que está dispuesto concéntricamente dentro de dicha columna frontal (14); y un medio de contacto superficial simple (58) que se extiende desde dicho extremo inferior y un medio de dirección (64) que se extiende desde dicho extremo superior de dicho eje de dirección.
Description
Vehículo y mecanismo basculantes.
La presente invención se relaciona generalmente
con vehículos pequeños de tres ruedas impulsados por el operador, y
más específicamente con la clase de vehículos conocidos como
"vehículos basculantes", cuyo movimiento hacia adelante se
logra por medio del cambio alternante del peso de lado a lado en la
medida en que el vehículo se desplaza en una vía sinusoidal, debido
a la conservación de la cantidad de movimiento angular. Una
modalidad del presente vehículo basculante incluye una nueva
conexión de horquilla entre las dos barras de arrastre para las
ruedas traseras, que unen a las dos barras de arrastre para el
movimiento alternante. La horquilla fácilmente removible también
permite doblar fácilmente al vehículo para su almacenamiento. En
otra modalidad, se provee una unión basculante transversal en vez
de la horquilla, con la unión que incorpora casquillos cojinete
terminales elastoméricos para permitir un movimiento relativo entre
las barras y los terminales de la unión. La unión no puede
desmontarse, pero las barras incluyen medios para doblarse para el
almacenamiento compacto del vehículo.
Un tipo de vehículo de tres ruedas impulsado por
el operador conocido como un "vehículo basculante" tiene una
única rueda delantera orientable y un par de ruedas traseras
espaciadas lateralmente sobre las barras de arrastre que están
articuladas a la columna frontal a partir de la cual se extiende la
rueda frontal. En la medida es que el vehículo se desplaza en forma
sinusoidal, el operador cambia su (él o ella) peso hacia el
interior de cada arco de giro, cambiando así el centro de masa hacia
el interior de cada arco. Esto da como resultado una serie de
aceleraciones debidas a la conservación de la cantidad de movimiento
del vehículo y del operador. De esta forma, se logra el movimiento
hacia adelante.
El principio de propulsión anterior es bien
conocido, como se lo describe al menos en una de las patentes
publicadas que se discuten más adelante. Tales vehículos utilizan
diferentes mecanismos (cables y poleas, engranajes, balancines,
etc.) para unir a las dos barras de arrastre, con los mecanismos
citados en la técnica relacionada que se discuten más adelante. Sin
embargo, el presente vehículo basculante difiere de aquellos del
arte previo en que utiliza un novedoso mecanismo de horquilla para
unir el movimiento de los dos barras de arrastre, con la horquilla
permitiendo también es fácil doblado del presente vehículo por medio
de la remoción de una conexión sencilla. Otra modalidad comprende
una unión transversal, con casquillos cojinete elastoméricos en
cada extremo para la unión del brazo. Los casquillos cojinete
proporcionan la resiliencia requerida para el movimiento relativo
entre los terminales de la unión y las barras.
Más adelante se hace una discusión del arte
relacionado del cual es conocedor del inventor, y de sus diferencias
y rasgos distintivos con relación a la presente invención.
La patente estadounidense No. 4.045.048
publicada el 30 de agosto de 1977 de Clarence C. Irwin, titulada
"Vehículo Basculante de Brazo De arrastre con Unión
Estabilizadora que tiene Medios de Fijación para Parquear y
Almacenar", describe un vehículo basculante en cual las barras
de arrastre se unen a un balancín que está unido en forma de pivote
a la columna frontal muy por arriba del punto de unión de las barras
a la columna central. Las dos barras se unen al balancín por medio
de varillas empujadoras. Una placa de fijación que tiene una ranura
curvilínea allí dentro con un pasador de fijación enroscado que se
extiende a través suyo permite apretar un botón roscado para fijar
el mecanismo en posición estacionaria para almacenar en forma
vertical el vehículo. El mecanismo de pliegue es relativamente
complejo en comparación con el presente vehículo, ya que Irwin
requiere que ambos balancines de enlace de conexión sean removidos.
Además, Irwin no revela ninguna forma de conexión elastomérica
entre cualquiera de los empalmes o mecanismos de su vehículo
basculante, como si lo hace una modalidad de la presente
invención.
La patente estadounidense No. 4.047.732
publicada el 13 de septiembre de 1977 de Jerry K. Williams y
colaboradores, titulada "Vehículo Basculante con Estabilizador
Hidráulico y Ecualizador" describe un vehículo similar a aquel
de Irwin en la patente estadounidense 048 que se discutió hace un
momento, pero que tiene cilindros hidráulicos interconectados
uniendo a los dos barras de arrastre, en vez de una unión mecánica.
El sistema funciona en forma similar a aquella de la patente
estadounidense 048 de Irwin, con la extensión de un cilindro que
causa la retracción del cilindro opuesto. Se usa una válvula para
cortar el flujo del fluido hidráulico entre las dos barras
transversales para fijar la posición del vehículo como se desee. La
válvula puede ajustarse también para permitir el flujo del fluido
de un extremo al otro de los dos cilindros, permitiendo así que
ambos cilindros colapsen simultáneamente para plegar el vehículo.
El presente vehículo evita los fluidos y la hidráulica, utilizando
una pieza de horquilla para conectar a las dos barras de arrastre, y
además no requiere ninguna forma de uniones intermedias entre las
barras de arrastre y la horquilla. Williams y colaboradores no
revelan ninguna forma de conexiones elastoméricas o conectores que
unan a ninguno de los componentes basculantes, como si se hace en
una modalidad de la presente invención.
La patente estadounidense No. 4.050.711
publicada el 27 de septiembre de 1977 de Richard E. Denzer, titulada
"Dispositivo Basculante para Vehículo Basculante", describe un
mecanismo interconectado de la barra de arrastre que tiene dos
barras opuestos dispuestos alrededor de un pivote sencillo. Las
barras pueden fijarse juntas para formar un balancín para permitir
el movimiento opuesto de las dos barras de arrastre, o pueden
plegarse para permitir que la columna frontal se doble hacia las
barras de arrastre para el almacenamiento del dispositivo. Como en
los otros vehículos basculantes discutidos anteriormente, el
vehículo de Denzer une las barras de arrastre al mecanismo de
operación por medio de varillas de conexión, en vez de utilizar una
horquilla derecha o un mecanismo de unión transversal como en el
presente vehículo.
La patente estadounidense No. 4.050.712
publicada el 27 de septiembre de 1977 de Richard E. Denzer y
colaboradores, titulada "Dispositivo Basculante para Vehículo
Basculante", describe un mecanismo muy similar a aquel de la
patente estadounidense 711 del mismo primer inventor, discutido
inmediatamente antes. El dispositivo de la patente 712 difiere en
que el mecanismo central comprende un par de engranajes de sector
engranados que pueden fijarse juntos para permitir la acción
alternante de las dos barras de arrastre y su unión al mecanismo. El
desacoplamiento de los engranajes permite a la estructura delantera
ser doblada en forma adyacente a las dos barras de arrastre. El
dispositivo difiere del presente mecanismo del vehículo basculante,
con su horquilla única o su configuración de unión transversal.
La patente estadounidense No. 4.050.713
publicada el 27 de septiembre de 1977 de Jerry H. Williams, titulada
"Dispositivo Basculante para Vehículo Basculante", describe un
mecanismo similar a aquel de la patente estadounidense 048 de Irwin
discutida anteriormente. El dispositivo de la patente 713 comprende
un par de balancines arqueados que pueden fijarse juntos para
permitir la acción del levantamiento de un lado y descenso del otro
de los dos barras de arrastre, con los medios de fijación
permitiendo que los dos balancines se plieguen en forma precisa para
doblar la estructura delantera en forma adyacente a las barras de
arrastre para el almacenamiento.
La patente estadounidense No. 4.054.300
publicada el 18 de octubre de 1977 de Frank J. Winchell, titulada
"Vehículo Basculante con Barras De arrastre Interconectadas por
medio de un Estabilizador Engranado y un Mecanismo Ecualizador",
describe un mecanismo que comprende un par de engranajes cónicos en
sectores opuestos dispuestos sobre cada eje de pivote de las barras
de arrastre, con un engranaje recto central uniendo a los dos
sectores dentados para proveer un movimiento arqueado igual y
opuesto de las barras de arrastre. El mecanismo incluye medios de
fijación para parquear el vehículo, y medios para liberar los
engranajes para permitir el plegamiento a partir de la estructura
adyacente a las barras de arrastre. No se provee un mecanismo de
unión transversal o de horquilla. El vehículo de Winchell difiere
además en que incluye un motor que impulsa a la rueda delantera,
que se aparta de la conservación de la cantidad de movimiento
angular, principio de operación de los vehículos basculantes sin
motor, incluido el presente vehículo.
La patente estadounidense No. 4.065.146
publicada el 27 de diciembre de 1977 de Richard E. Denzer, titulada
"Dispositivo Basculante para Vehículos Basculantes" describe un
mecanismo similar a aquel descrito en la patente estadounidense 713
discutida anteriormente. Un par de balancines opera entre las
uniones opuestas a las dos barras de arrastre, para causar que
estas funcionen en forma opuesta entre si, como se conocen en el
estado de la técnica para los vehículos basculantes. Los dos
balancines pueden ajustarse en relación uno con el otro para
permitirle al vehículo plegarse en la forma generalmente descrita en
la patente estadounidense 713. Como en el caso de la patente
estadounidense No. 4.050.713 y de otras conocidas por el presente
inventor, no se revelan medios de unión de terminales elastoméricos
transversales u horquillas.
La patente estadounidense No. 4.071.261
publicada el 31 de enero de 1978 de Frank J. Winchell, titulada
"Barra de Cierre para Vehículo Basculante" describe un
mecanismo muy similar a aquel descrito en la patente estadounidense
711 discutida anteriormente, pero incluye una barra de cierre que
puede instalarse entre los dos barras de arrastre para asegurarlas
juntas para parquear el vehículo. Nuevamente, no se provee un
mecanismo de horquilla para atar juntos el movimiento de las dos
barras de arrastre, como el previsto por el presente mecanismo del
vehículo basculante. Winchell incorpora un balancín transversal,
pero el manubrio se comunica con los dos barras por medio de un par
de uniones dispuestas en forma generalmente vertical, en vez de en
forma directa. Además, Winchell no revela ninguna forma de
elastómero en los extremos del manubrio, como si lo hace la presente
invención.
La patente estadounidense No. 4.076.270
publicada el 28 de febrero de 1978 de Frank J. Winchell, titulada
"Vehículo Basculante Plegable" describe un mecanismo
interconectado de la barra de arrastre que comprende un recorrido
continuo de cable, con una polea de tensión que sirve para invertir
la dirección de desplazamiento del cable alrededor de las poleas
opuestas de la barra de arrastre. La patente estadounidense 270 de
Winchell también revela un sistema interconectado de la barra de
arrastre del balancín similar a aquel descrito en la patente
estadounidense 711 discutida más arriba, y además revela una
modalidad a motor similar a aquella de la patente estadounidense
300 del mismo inventor, discutida anteriormente. Nuevamente, no se
provee un mecanismo de unión transversal o de horquilla para unir
las dos barras de arrastre, como si lo hace la presente invención
del vehículo basculante.
La patente estadounidense No. 4.087.104
publicada el 2 de mayo de 1978 de Frank J. Winchell y colaboradores,
titulada "Método de Impulsar Manualmente un Vehículo
Basculante" describe un sistema de polea para interconectar las
dos barras de arrastre, esencialmente del mismo modo que el descrito
en la patente estadounidense 270 discutida inmediatamente antes. La
patente 104 también describe el principio de conservación de la
cantidad de movimiento angular para la operación de vehículos
basculantes, e incluye una modalidad equipada con patín.
La patente estadounidense No. 4.087.106
publicada el 2 de mayo de 1978 de Frank J. Winchell, titulada
"Vehículo Basculante", describe diferentes modalidades que
incorporan la operación por cable, por motor, y modalidades
equipadas con patín y esquí reveladas generalmente en las patentes
estadounidenses 270 y 104 del mismo inventor, y discutidas
anteriormente. Aunque se provee una palanca de control del gasto, no
se revela un medio de frenado.
La patente estadounidense No. 4.087.108
publicada el 2 de mayo de 1978 de Frank J. Winchell, titulada
"Vehículo Basculante con Barras de Arrastre Interconectadas por
Medio de un Engranaje Recto", describe un mecanismo en el cual
los dos ejes que giran sobre un pivote o las barras de arrastre, no
son concéntricas una con la otra, y están interconectadas por medio
de ruedas conjugadas. También se revela una modalidad motorizada,
similar a aquella de las patentes estadounidenses 300, 278 y 106 del
mismo inventor, discutidas anteriormente. Como en aquellas patentes
y en otras en las cuales el presente inventor es conocido, no se
revela un mecanismo de unión de terminal elastomérico transversal o
de horquilla en la patente estadounidense 108, y mientras se provee
una palanca de desembrague, no se revela una palanca de mando de
frenado.
La patente estadounidense No. 4.088.338
publicada el 9 de mayo de 1978 de Frank J. Winchell y colaboradores,
titulada "Vehículo Basculante con Cable Estabilizador y
Ecualizador", describe un vehículo que utiliza un sistema de
polea para unir a las dos barras de arrastre, similar al mecanismo
revelado en las patentes estadounidenses 270 y 104 del mismo primer
inventor, discutidas anteriormente. Las mismas distinciones
observadas entre aquellos dispositivos y la presente invención
parecen aplicarse aquí.
La patente estadounidense No. 4.123.079
publicada el 31 de octubre de 1978 de Edgard J. Biskup, titulada
"Vehículo Basculante Impulsado por el Ocupante", describe una
modalidad en donde los dos barras de arrastre están interconectadas
en forma elástica por medio de una barra de torsión entre los ejes
que giran sobre un pivote, y otra modalidad en donde las barras de
arrastre son elásticas. En ambos casos el medio elástico le permite
a las barras moverse independientemente una de la otra, a
diferencia de las barras de arrastre rígidas e interconectadas de la
horquilla de la presente invención.
En el caso de la unión transversal de una
modalidad de la presente invención, la presente unión incluye
casquillos cojinete elásticos en cada uno de esos terminales que
encajan en pasajes en las respectivas barras izquierda y derecha.
Estos casquillos cojinete proveen elasticidad para permitir la
articulación tanto angular como torsional, que la barra de torsión
de la patente 079 de Biskup no puede hacer.
La patente estadounidense No. 4.133.551
publicada el 9 de enero de 1979 de Edward J. Biskup, titulada
"Dispositivo Basculante para Vehículo Basculante", describe un
vehículo basculante de acuerdo al preámbulo de la reivindicación 1
y un mecanismo de interconexión de la barra de arrastre que
comprende un brazo de manivela que tiene manivelas de compensación
opuestas que van montadas en ranuras en las barras de arrastre
opuestos. En la media en que un brazo de manivela se desplaza en
una dirección, el brazo de manivela opuesto se desplazan en la
dirección opuesta, causando así que los dos barras de arrastre
trabajen en forma opuesta una de la otra. Nuevamente, no se proveen
mecanismos de unión de terminal elastomérico transversal o de
horquilla.
La patente estadounidense No. 4.165.093
publicada el 21 de agosto de 1979 de Edward J. Biskup, titulada
"Vehículo Basculante Impulsado por el Ocupante", describe
medios de interconexión torsionalmente elásticos para las dos
barras de arrastre, esencialmente los mismos medios de interconexión
revelados en la patente estadounidense 079. La patente 093 es una
división de la patente estadounidense 079 discutida anteriormente, y
las mismas conclusiones alcanzadas en esa discusión parecen
aplicarse igualmente aquí.
La patente estadounidense No. 4.540.192
publicada el 12 de septiembre de 1985 de H. Shelton, titulada
"Vehículo Tipo Monopatín de Tres Ruedas", describe un
principio diferente de operación para tales vehículos tipo triciclo,
en los cuales las dos ruedas traseras permanecen en el mismo plano,
pero el avance del pivote de rueda hacia el interior y hacia el
exterior con las dos barras de arrastre moviéndose también
lateralmente hacia el interior y hacia el exterior en relación uno
con el otro. La operación es similar para el patinaje o el patinaje
sobre esquíes a campo traviesa, en los cuales el patín o el esquí
forman un ángulo con relación a la ruta de desplazamiento, con
embestida lateral desarrollando un vector de embestida hacia
adelante para impulsar al esquiador, patinador, o (en el presente
caso) al vehículo hacia adelante. Este principio de operación no
aplica para el presente vehículo.
La patente estadounidense No. 5.039.121
publicada el 23 de agosto de 1991 de Donovan A. Holter, titulada
"Patinador Triple", describe un vehículo tipo triciclo en el
cual las dos barras de arrastre se encuentran fijas en forma
inamovible a la estructura frontal durante su uso. Se provee un
freno sencillo sobre la rueda frontal, en vez de frenos
independientes para las dos ruedas traseras. El principio de
operación está así más estrechamente relacionado con el vehículo de
la patente estadounidense 192, que se discutió
\hbox{inmediatamente antes, que con el vehículo de la presente invención.}
La patente estadounidense No. 5.785.331
publicada el 25 de julio de 1998 de Mark Rappaport, titulada
"Monopatín de Doble Estribo", describe un vehículo tipo
triciclo que tiene un marco rígido, teniendo las dos ruedas traseras
ejes fijos sin inclinación, avance del pivote, paralelismo o
divergencia de la ruedas. El dispositivo se opera como un monopatín
convencional por medio de empuje y desplazamiento por inercia. Se
provee un freno único para la rueda frontal, mientras que el
presente vehículo incluye frenos independientes para cada rueda
trasera.
Finalmente, la publicación de la patente alemana
No. 2.413.377 publicada el 2 de octubre de 1975 ilustra un
monopatín y una pista verticalmente ondulante, con el operador
cambiando su (de él o de ella) peso hacia adelante y hacia atrás
para cambiar el centro de gravedad del vehículo sobre la cresta de
una ondulación y de esta forma al deslizarse cuesta abajo al lado
opuesto, el dispositivo de la Publicación de la Patente Alemana se
construye en forma inversa a la presente invención, con dos ruedas
delanteras y una rueda trasera, y el marco es un rígido,
produciendo así alguna acción u operación de inclinación por medio
de la conservación de la cantidad de movimiento angular.
Las Especificaciones de la Patente Internacional
No. WO-92/00217 revelan un monopatín basculante del
tipo en el cual el usuario se coloca en dos plataformas sobre las
ruedas traseras que soportan al manillar que, a su vez, está
conectado a una rueda delantera.
Ninguna de las invenciones y patentes
anteriores, ya sea sola o en combinación, se observa que describa a
la presente invención tal como se la reivindica.
De acuerdo con un aspecto de la presente
invención, se provee un vehículo basculante como se lo especifica en
la reivindicación 1.
La presente invención comprende un vehículo
basculante, en donde el movimiento hacia adelante se logra por
medio de un cambio lateral del peso del operador hacia el interior
del giro en la medida en que el vehículo se desplaza en una ruta
sinusoidal. Debido al principio de conservación de la cantidad de
movimiento angular, el cambio de peso se traslada parcialmente en
un movimiento hacia adelante en la dirección del desplazamiento. El
principio anterior es bien conocido, con diferentes vehículos
basculantes utilizando diferentes mecanismos para unir las dos
barras de arrastre del vehículo para proveer el movimiento deseado.
Sin embargo, el presente vehículo utiliza diferentes modalidades
nuevas de componentes para unir a las barras de arrastre, proveyendo
avances en simplicidad, durabilidad, y facilidad de plegamiento
para el almacenamiento con relación a las uniones y mecanismos
relativamente complejos del estado de la técnica.
Se provee un mecanismo de horquilla para unir a
las dos barras de arrastre. El mecanismo de horquilla del presente
vehículo basculante provee diferentes ventajas en un único
mecanismo, por medio de (1) la unión de los dos barras de arrastre
para articularse en forma igual y opuesta una con la otra, (2)
permitiendo el plegamiento del vehículo para su almacenamiento por
medio de la remoción de un cierre único, y (3) permitiéndole al
vehículo tener un medio de detención fijo simple para limitar el
desplazamiento de los dos barras de arrastre. El presente vehículo
basculante tiene preferiblemente un freno separado para cada una de
las ruedas traseras, con cada freno siendo accionado
independientemente por medio de controles de freno separados.
Una modalidad utiliza una unión transversal
asegurada a la columna del frente y moviendo a las barras de
arrastre izquierdo y derecho. Los medios para conectar el brazo
elastomérico, tal como los casquillos cojinete elastoméricos, se
disponen en los extremos izquierdo y derecho de la unión. Esto
proporciona la elasticidad requerida para permitir a las barras
cortar en forma torsional alrededor de sus conexiones con la unión,
y también permitir el movimiento angular requerido entre la unión y
las barras.
La Figura 1 es una vista en perspectiva
ambiental que ilustra al presente vehículo basculante en operación,
y muestra sus características generales. Las Figuras
1-5 solamente muestran un vehículo basculante para
propósitos de ilustración, que no forma parte de la presente
invención.
La Figura 2 es una vista detallada en elevación
de la parte posterior de la barra frontal del presente vehículo
basculante, mostrando detalles del mecanismo de horquilla que
interconecta a las dos barras de arrastre y el mecanismo de
operación de la misma.
La Figura 3 es una vista detallada en elevación
del costado derecho del mecanismo de horquilla de la Figura 2,
mostrando más detalles de la operación del mismo.
La Figura 4 es una vista despiezada detallada en
perspectiva del mecanismo de horquilla de las Figuras 2 y 3,
ilustrando la remoción de horquilla de la estructura frontal para
plegar el vehículo para almacenamiento.
La Figura 5 es una vista en elevación del
costado izquierdo del presente vehículo basculante, ilustrando la
posición plegada del vehículo en líneas discontinuas.
La Figura 6 es una vista en sección el plano
superior de la columna de dirección del presente vehículo
basculante, mostrando la fijación de una unión lateral a la misma
para conectar a las dos barras de arrastre.
La Figura 7 es una vista en elevación lateral
del brazo de unión lateral que conecta los medios de la Figura
6.
Las Figuras 8A a 8D son vistas en elevación
posterior de diferentes articulaciones de la unión lateral y de la
fijación del barras trasero, mostrando la distorsión elástica de los
cojinetes elastómeros.
Los caracteres similares de referencia denotan
características correspondientes en forma consistente a lo largo de
todos los dibujos anexos.
La presente invención comprende un vehículo
basculante impulsado por el operador, en el cual el vehículo es
impulsado hacia delante por medio del principio de conservación de
la cantidad de movimiento angular ya que el centro de gravedad del
operador y del vehículo cambian repetidamente hacia el interior del
giro en la medida en que el vehículo se desplaza en una ruta
sinusoidal. El presente vehículo utiliza medios novedosos de unir
las porciones articuladas de la estructura, con el propósito de que
las barras de arrastre de la estructura subtiendan arcos iguales
pero opuestos durante la operación.
La Figura 1 provee una vista en perspectiva
ambiental del presente vehículo basculante 10 en operación. El
presente vehículo 10 comprende esencialmente una estructura de
triciclo 12 que tiene una columna frontal 14 barras de arrastre
izquierdo y derecho, respectivamente 16 y 18. Las barras de arrastre
16 y 18 se unen en forma de pivote a la columna frontal 14,
inmediatamente arriba de su extremo inferior 20. Los detalles de la
unión de las barras de arrastre 16 y 18 a la columna frontal 14, se
muestran más claramente en las Figuras 2 a 4 de los dibujos.
Un ajuste de la unión de la barra de arrastre22
se asegura permanentemente a través de la columna frontal 14 justo
por arriba de extremo inferior 20 de la misma, con el ajuste de la
unión 22 proveyendo puntos de unión lateralmente opuestos al barras
trasero, respectivamente 24 y 26, a la columna frontal 14. Los
extremos delanteros de los dos barras de arrastre 16 y 18 tienen
casquillos cojinete, respectivamente 28 y 30, a través de los
mismos, con un tornillo para tuerca 32 u otros cierres adecuados
asegurados a través de cada casquillo cojinete de la barra de
arrastre28 y 30 para asegurar las barras de arrastre 16 y 18
pivotalmente al ajuste 22 del extremo inferior 20 de la columna
frontal 14.
Un punto de unión 34 para una horquilla
(mostrado más claramente en la Figura 4 de los dibujos) o unión
transversal (mostrada en las Figuras 6 a 8D de los dibujos) se
gasta hacia atrás desde la columna frontal 14 justo por encima del
extremo inferior 20 de la misma, y se posiciona circunferencialmente
alrededor de la columna frontal 14 esencialmente a medio camino
entre los dos puntos de unión 24 y 26 de la barra de arrastre,
dispuestos lateralmente. La unión de la horquilla 34 tiene un
diámetro relativamente menor, que se extiende hacia atrás, del eje
internamente roscado 36 que se extiende desde allí, al cual el
casquillo cojinete central 38 de la barra de arrastre que
interconecta a la horquilla 40 se une pivotalmente por medio de su
pasaje de pivote y se asegura en forma removible por medio de un
pasador único de unión a la horquilla 42 (por ejemplo, un tornillo
para tuerca roscado, etc.). Este medio de unión es similar a aquel
utilizado para asegurar los dos barras de arrastre 16 y 18 al
ajuste de la unión de la barra de arrastre 22 de la porción inferior
de la columna frontal 14.
La horquilla 40 comprende una barra superior y
una inferior, respectivamente 44 y 46, siendo las dos barras
paralelas una a la otra y espaciadas entre sí por el diámetro del
casquillo cojinete central 38 instalado en forma inamovible (por
ejemplo, soldado, etc.) entre ellas, lo cual sirve como un enlace
central de conexión entre las dos barras de horquilla 44 y 46. La
distancia entre las dos barras de la horquilla 44 y 46 es
esencialmente igual a los diámetros de los dos barras de arrastre
16 y 18, con las dos barras 44 y 46 capturando a los dos barras de
arrastre 16 y 18 fuertemente entre ellas cuando la horquilla 40 se
asegura a su punto de unión 34 de la columna frontal 14. Los
terminales izquierdos 441 y 461 de las dos barras 44 y 46 capturan a
la barra de arrastre izquierda 16 entre ellos, con los terminales
derechos 44r y 46r capturando a la barra de arrastre derecha 18
entre ellos.
La operación de la estructura de horquilla 40 se
muestran claramente en las vistas en elevación del lado derecho y
el posterior respectivamente de las Figuras 2 y 3. En cada una de
estas Figuras, la posición central o neutral de la horquilla 40, y
los dos barras de arrastre 16 y 18 capturados allí, se muestran con
líneas sólidas, con el extremo arqueado en las posiciones hacia
arriba y/o hacia abajo de las barras de arrastre 16 y 13, y siendo
mostradas las posiciones correspondientes de las barras de la
horquilla 44 y 46 en líneas discontinuas.
La Figura 2 provee un ejemplo en el cual el
vehículo 11 está apoyado o inclinado hacia la derecha, con la barra
de arrastre del lado derecho 18 desplazada en forma curvilínea hacia
arriba, como se muestran con líneas discontinuas en la Figura 2 y
por medio de la posición superior de la barra de arrastre15 de la
Figura 3. Cuando esto ocurre, los terminales derechos 44r y 46r de
las barras de la horquilla 44 y 46 deben seguir el movimiento hacia
arriba de la barra de arrastre 18 debido a su contacto directo con
ella. Como resultado, la horquilla 40 pivotea en forma arqueada
alrededor de su unión central de casquillo cojinete 36 y su punto
de unión 34 hacia el lado posterior de la columna frontal 14,
causando así que los terminales izquierdos opuestos 441 y 461 de
las barras de la horquilla 44 y 46 se deflecten hacia abajo. Cuando
esto ocurre, el contacto directo de los dos terminales izquierdos
441 y 461 de las barras de la horquilla 44 y 46 alrededor de la
barra de arrastre izquierda 16, causa que el brazo 16 se deflecte
en forma arqueada hacia abajo. La cantidad de deflexión arqueada o
desplazamiento de cada barra de arrastre 16 y 18 es idéntica, debido
a su compensación lateral equidistante a partir del punto de unión
34 de la horquilla. Sin embargo, debido al movimiento en forma de
pivote de la horquilla 40, los dos barras 16 y 18 se desplazarán
siempre en direcciones arqueadas opuestas, uno con respecto al
otro.
La interconexión de la horquilla de las dos
barras arrastre 16 y 18 proporciona también ventajas adicionales.
Como se observó anteriormente, la horquilla 40 se asegura en forma
removible a la columna frontal 14 del vehículo 10 por medio de un
pasador sencillo 42 (tornillo para tuerca, etc.). La remoción de
este pasador sencillo 42 permite a la horquilla 40 ser removida de
su punto de unión 34, removiendo así la interconexión positiva
entre las dos barras de arrastre 15 y 18. La facilidad de remover
este pasador sencillo de unión 42 de la horquilla, y de la remoción
de la horquilla 40, permite que las dos barras de arrastre 16 y 18
sean rotadas simultáneamente para quedar generalmente paralelas, o
al menos un poco adyacentes, a la columna frontal 14. Al colocarlas
en forma algo diferente, la columna frontal 14 puede ser plegada
hacia abajo para quedar adyacente a las dos barras de arrastre 16 y
18, para proveer una configuración compacta para el almacenamiento
como se muestran en líneas discontinuas en la Figura 5 de los
dibujos.
Se observará que no se provee un límite
practicable para el movimiento arqueado de las dos barras de
arrastre 16, 18 y el correspondiente movimiento arqueado de la
horquilla 40, por medio de la estructura anteriormente descrita.
Por lo tanto, se provee preferiblemente un medio de detención para
evitar el movimiento de arqueo excesivo de las dos barras de
arrastre 16 y 18, y la inclinación excesiva resultante del vehículo
10 durante la operación. Las Figuras 2 y 4 ilustran el medio para
detener a la barra de arrastre del presente vehículo 10, que
comprende un tope lateral 48 que se fija en forma inamovible a la
parte de atrás de la columna frontal 14 inmediatamente por debajo
del punto de unión de la horquilla 34. El tope 48 incluye
preferiblemente un refuerzo lateral 50, con el tope 48 y el
refuerzo 50 comprendiendo ambos una configuración generalmente
triangular, como la mostrada.
Cuando la barra de arrastre, ya sea la izquierda
por la derecha 16 ó 18 hacen contacto con el costado correspondiente
de la barra de tope 48, el movimiento de arqueo se limita a ese
punto, con la interconexión de la barra de arrastre opuesta por
medio de la horquilla 40 se sirve para limitar el movimiento opuesto
de arqueo de ese brazo opuesto. Se observará que el medio de
detención puede tener otras formas (por ejemplo, una placa plana
soldada a la parte de atrás de la columna 14, etc.) que se
deseen.
El vehículo basculante 10 de la presente
invención se ilustra a través de los dibujos como un vehículo con
ruedas, aunque se apreciará del vehículo 10 puede estar equipado
virtualmente con cualquier tipo convencional de medio de contacto
superficial ya sea rodante o de deslizamiento (por ejemplo, patines
en línea o de otro tipo, patines para hielo, esquíes, etc.), como
se describe en la patente estadounidense No. 4.087.106 de Winchell
y colaboradores, discutida más arriba en la Descripción del Estado
de la Técnica Relacionada. El principio de operación de la
conservación de la cantidad de movimiento angular utilizado por el
presente vehículo 10 no se limita a medios rodantes (por ejemplo,
ruedas, patines de ruedas, etc.), sino que puede aplicarse a
cualquier medio de contacto de superficie de baja fricción
permitiendo al vehículo 10 desplazarse sobre una superficie con
mínimas pérdidas por fricción.
La modalidad con ruedas del presente vehículo 10
ejemplificada en los dibujos, tiene un eje de dirección 52
instalado concéntricamente a través de la columna frontal 14
(mostrado más claramente en la Figura 4 de los dibujos), teniendo
el eje de dirección 52 un extremo inferior 54 que se extiende desde
extremo inferior 20 de la columna frontal 14 con un tenedor de
rueda 56 (mostrada en las Figuras 1, 2, 3 y 5) que se extiende desde
allí para transportar una rueda direccionable 58 sencilla allí.
El eje de dirección 52 tiene un extremo superior
opuesto 60 que se extiende más allá del extremo superior 62 de la
columna frontal 14, con el extremo superior 60 el eje de dirección
52 incluyendo medios de dirección (por ejemplo, guías de bicicleta
64, como se ilustran las Figuras 1 y 5) que se extiende desde allí,
para que el operador dirija al presente vehículo 10 como lo desee.
Girando las guías de bicicleta 64 (u otros medios de dirección que
puedan suministrarse) se gira al eje de dirección 52 dentro de la
columna frontal 14 y se gira al tenedor frontal de rueda 96 con su
rueda frontal 58 capturada allí dentro (u otros medios de contacto
superficial, con se observó antes) para dirigir y girar el vehículo
10 como se desee.
Cada barra de arrastre 16 y 13 tiene un extremo
hacia atrás, 66 y 68 respectivamente, con medios de contacto
superficial que se gastan a partir de allí (por ejemplo, las ruedas
70 y 72, como se muestran en las Figuras 1 y 5, pero
alternativamente otros medios tales como patines, esquíes, etc.,
como se observó más arriba). Ya que el presente vehículo 10 es
capaz de velocidades moderadas sobre una superficie lisa y nivelada,
en la categoría de marcha rápida carrera, las dos ruedas traseras
70 y 72 incluye cada una medios de freno convencionales, con los
frenos izquierdo y derecho independientes uno del otro. Los frenos
izquierdo y derecho de las ruedas traseras 70 y 72 operan por
separado y actúan independientemente como medios de control, por
ejemplo la palanca convencional para operar el freno 74 ilustrada
en la Figura 5 de los dibujos, entendiéndose que una segunda
palanca esencialmente idéntica, no mostrada, es proveida en el
manubrio derecho de las guías de bicicleta 64 para accionar el
freno de la rueda derecha trasera 72. Los dos medios de aplicación
del freno operan los frenos por medio por medio de los cables de
freno izquierdo y derecho, 76 y 78 respectivamente.
El operador O del presente vehículo 10 opera al
vehículo parado encima de la base izquierda y derecha para los
pies, 80 y 82 respectivamente, localizadas en el extremo posterior
66 y 68 de las dos barras de arrastre 16 y 18 por encima de sus
respectivas ruedas traseras 70 y 72, y asiendo el medio de dirección
64. El operador O empuja entonces con un pie y simultáneamente gira
al vehículo 10 hacia la izquierda o hacia la derecha según se desee
para establecer una cantidad de movimiento angular dado para el
vehículo 10 y el operador O. Apoyándose en el giro se mueve el
centro de gravedad del operador O y el vehículo 10 hacia el interior
del giro. Como la cantidad de movimiento angular debe conservarse,
el cambio del centro de gravedad a un radio menor resulta en una
aceleración lineal a lo largo de la ruta arqueada del giro,
correspondiendo la aceleración al cambio del centro de gravedad del
operador y del vehículo, menos cualquier pérdida por fricción. La
inclinación del vehículo 10 para ladearse hacia el interior del
giro es debida al desplazamiento creado de las dos barras de
arrastre estando limitado su movimiento de arqueo a los movimientos
iguales y opuestos por medio de los medios de interconexión de la
horquilla de la presente invención. El proceso anteriormente
descrito continúa en la dirección opuesta, con cada cambio del
centro de gravedad del operador O y del vehículo 10 hacia el
interior del giro (en cualquier dirección del giro) resultando en
una aceleración lineal a lo largo de la ruta arqueada de
desplazamiento del vehículo 10. Sobre una superficie lisa y
nivelada, la velocidad resultante puede ser bastante elevada,
siendo controlada la velocidad por medio de los frenos operados en
forma independiente de las ruedas traseras, que pueden ayudar
también a dirigir el vehículo 10, y a otras actuaciones del
operador.
Las Figuras 6 a 8D ilustran una segunda
modalidad de los medios para interconectar a las dos barras de
arrastre del presente vehículo basculante. En esta modalidad, la
configuración básica del vehículo basculante es esencialmente la
misma que aquella ilustrada en la Figura 1, esencialmente con la
misma estructura del marco, mecanismo de dirección, etc. Sin
embargo, el medio de interconexión de la barra de arrastre es
diferente de la horquilla de las Figuras 1 a 5. Los componentes
correspondientes se designan por medio de números de referencia por
encima de 100, por ejemplo, la columna frontal 14 de las Figuras 1 y
2 se designa como columna frontal 114 en las Figuras 6 y 7, la
horquilla 40 de las Figuras 1 a 4 se designa como conexión lateral
140 en las Figuras 6 a 8, etc.
Las Figuras 6 y 7 ilustran respectivamente las
vistas en elevación lateral izquierda y plano superior del conector
alterno de conexión lateral 140, asegurado pivotalmente al punto de
unión de la conexión 134 se extiende hacia atrás a partir de la
columna frontal 114. Este punto de unión de la conexión 134 puede
ser esencialmente la misma que el punto de unión de la horquilla 34
ilustrado en la Figura 4, con la conexión 140 teniendo un pasaje
dispuesto en forma central o casquillos cojinete 138 formados a
través suyo para unir la conexión 140 a la columna frontal 114.
Preferiblemente, se provee un material de Nylon u otro material de
casquillo cojinete entre el material de la conexión 140 y el
tornillo de tuerca para unión o el pasador 142, para reducir la
fricción entre los componentes.
Se apreciará que la conexión 140 puede ser
instalado permanentemente, instalando permanentemente su pasador de
recuperación 142 al buje de unión la conexión o al punto 134. En
cualquier caso, las piezas de conexión del terminal elastomérico
instaladas permanentemente en la conexión 140 impiden la separación
fácil de la conexión 140 de los dos barras 116 y 118, ya que no
existe motivación para proveer la remoción de la conexión 140 de su
buje de unión 134, ya que existe en la modalidad de la horquilla 40.
Sin embargo, puede proveerse alguna forma de medio de plegamiento
convencional para las dos barras de arrastre 116 y 118 para permitir
el almacenamiento compacto del vehículo, si se desea. Tales medios
de plegamiento son preferiblemente convencionales y bien conocidos
en el estado de la técnica, por ejemplo, metiendo las piezas
tubulares con un tubo interior o varilla que se desliza a través de
la unión entre los dos componentes de la barra de arrastre, o medios
de articulación de bisagra dispuestos a un lado de los tubos de la
barra de arrastre con medios aseguramiento opuestos a las
articulaciones de bisagra, etc.
Los terminales delanteros o de unión 124 y 126
de las dos barras de arrastre 116 y 118 incluyen a los respectivos
casquillos cojinete 128 y 130, que están a su vez asegurados a un
ajuste de unión de la barra de arrastre 122 que se extiende través
del frente de la columna frontal 114. Un tornillo para tuerca,
pasador, etc. 132 pasa a través de los dos casquillos cojinete 128
y 130 de la barra de arrastre y el ajuste de la unión 122, para
asegurar las dos barras de arrastre 116 y 118 pivotalmente a la
columna frontal 114 en la forma utilizada por el vehículo 10 de la
Figura 1. Sin embargo, estas dos barras de arrastre 116 y 118
difieren de sus componentes correspondientes 16 y 18 del vehículo
10, en quien las barras de arrastre 116 y 118 tienen cada una un
buje y un pasaje de unión de conexión, 117 y 119 respectivamente,
formados a través suyo. Estos puntos de unión de conexión 117 y 119
proveen la unión de la conexión 140 a las dos barras de arrastre
116, 118.
La conexión transversal 140 se forma a partir de
un metal relativamente grueso, pesado y resistente (acero, etc.),
para proveer la rigidez de arqueo y torsional deseadas, esto es,
resistencia a la flexión. La conexión 140 tiene un terminal
izquierdo y uno derecho opuesto teniendo cada uno un casquillo
cojinete elastómero, 141 y 143 respectivamente, sobre él. Estos
casquillos cojinete 141 y 143 incluyen cada uno una cubierta o
camisa, 145 y 147 respectivamente, con un material elastómero 149
capturado entre ellos; las camisas se indican en la Figura 6 se
muestran en otras Figuras de los dibujos. Las camisas 145 y 147 de
cada casquillo cojinete se fijan al material elástico 149 entre
ellos, con el movimiento relativo de las dos camisas 145 y 147 de
cada casquillo cojinete que son permitidos solamente debido a la
elasticidad del elastómero 149; no se provee ningún otro movimiento
mecánico o de otro tipo causado por los casquillos cojinete.
Las camisas exteriores 145 de los casquillos
cojinete 141 y 143 se fijan a su vez en forma inamovible
(presionadas en el sitio, etc., dentro de los bujes de retención
117, 119 de las dos barras de arrastre 116, 118, con las camisas
interiores 147 de los casquillos cojinete elastómeros siendo fijados
en forma inamovible a los terminales opuestos de la conexión
transversal 140, por ejemplo, asegurando en forma firme los
tornillos axiales de retención para tuerca 151 a través suyo. Así,
la única provisión para el movimiento relativo entre la conexión 140
y las dos barras de arrastre 116, 118 10 por medio de la
elasticidad de los insertos elastómeros 149 de los casquillos
cojinete 141 y
143.
143.
Las Figuras 8A a 8D ilustran la acción de la
conexión 140 y la flexión del material del inserto elastómero 149
dentro de los casquillos cojinete 141 y 143. La Figura 8A ilustra la
configuración de la conexión transversal 140 y sus casquillos
cojinete unidos 141 y 143 y los bujes 117 y 119 de la barra de
arrastre respectivamente unidos, cuando la barra derecha de
arrastre 118 se desvía hacia abajo y la barra izquierda 116 se
desvía igual y correspondientemente hacia arriba. La rigidez de la
conexión 140 resulta de nuevo basculante y el arqueo adelante
alrededor de su buje o pasaje de unión 138, asegurado a la columna
frontal 114 por medio del punto de unión de la conexión 134 y el
tornillo para tuerca o pasador 142. Sin embargo, el movimiento
relativo entre los terminales de unión y las salientes de la barra
de arrastre 117 y 119 se absorben por medio del material elastómero
149 de los dos casquillos cojinete respectivos 141 y 143; la
desviación del material elastómero es mostrado claramente en la
Figura 8A. Mientras que el material elastómero 149 permite algún
arqueo y libertad de movimiento en forma de pivote entre los
terminales de conexión y las barras de arrastre 116 y 118, la
conexión 140 y las barras de arrastre 116, 118 permanecen conectados
directamente pero en forma elástica.
Se observará que si todas las fuerzas
diferenciales para las dos barras de arrastre 116, 118 se liberan,
que la elasticidad del material elastómero 149 dentro de los
casquillos cojinete elastómeros 141, 143 aplicarán una fuerza de
restablecimiento para impulsar a las dos barras de arrastre 116, 118
a centrase en una orientación generalmente paralela en relación
una con la otra mientras que las fuerzas de elasticidad dentro del
material elastómero 149 se igualan. El estado restante de esta
modalidad se ilustra en la Figura 8B de los dibujos, donde el
material elastómero 149 se dispone igualmente dentro de cada
casquillo cojinete 141 y 143, sin distorsión apreciable.
Esto proporciona ciertos beneficios para el
vehículo basculante equipados con la conexión 140 y los medios
elastómeros de conexión 141, 143 de las Figuras 6 a 8D. Primero que
todo, ya que no existen componentes relativamente deslizantes entre
los terminales de enlazamiento y las barras de arrastre, no existe
la necesidad de lubricación de estas uniones. En segundo lugar, la
mayor resistencia del material elastómero 149 en la medida en que
las barras de arrastre 116, 118 se desvían hasta una diferencia
angular mayor entre las dos, resulta en una fuerza restauración que
ayuda a estabilizar al vehículo y previenen también una gran
desviación entre los dos barras 116 y 118 y el colapso resultante
del vehículo. La prevención de una diferencia angular excesiva entre
los dos barras 16 y 18 del vehículo 10 de la Figura 1 requiere de
un tope de refuerzo 50, con la resistencia creciente del elastómero
149 excluyendo cualquier requisito para tal tope de refuerzo para la
modalidad del medio de conexión del elastómero y de enlazamiento
transversal ilustradas en las Figuras 6 a 8D.
Otra ventaja es que las uniones con elastómero
sirven para amortiguar las fuerzas asimétricas de impacto sufridas
cuando atraviesan superficies ásperas. Mientras que las llantas del
vehículo absorben tales impactos y fuerzas cuando el vehículo está
equipado con llantas (contrario a los patines, esquíes, etc.), la
elasticidad material elastómero provee una capacidad de absorción
adicional al impacto para amortiguar las fuerzas impartidas a los
diferentes mecanismos del vehículo.
Finalmente, las fuerzas de igualación
desarrolladas por el material elástico 149 en un intento por
neutralizar las posiciones de las dos barras de arrastre 116 y 118,
resultan en que el vehículo permanece en una posición vertical
cuando todas las fuerzas se remueven de aquí, como cuando se parquea
en forma vertical o se coloca en descanso. La elasticidad de los
dos insertos de elastómeros 149 de los casquillos cojinete 141 y
143, tienden a prevenir que las dos barras 116 y 118 se desvíen
entre sí, manteniendo así al vehículo en posición vertical en
descanso sin la necesidad de medios de soporte adicionales.
La Figura 8C ilustra la configuración de la
conexión 140, de los casquillos cojinete 141 y 143, y de los bujes
de la barra de arrastre 117, 119 cuando la barra izquierda 116 se
desvía hacia abajo con la barra derecha tomando una desviación
resultante hacia arriba, esto es, una situación opuesta a aquella
mostrada en la Figura 8A. La desviación del material elastómero 149
en los dos casquillos cojinete de elastómero 141, 143 se observará
que es opuesta a aquella mostrada en la Figura 8A, en donde las
barras de arrastre 116, 118 se desvían en la dirección opuesta. El
resultado es aún una fuerza restauradora que impulsa a las dos
barras de arrastre 115, 118 hacia atrás hasta la posición neutral
ilustrada en la Figura 8B.
La Figura 8D me ilustra la rotación en el
sentido de las manecillas del reloj y en sentido contrario a las
manecillas del reloj de la conexión transversal 140 alrededor de su
conexión de casquillo cojinete o unión 138, que ocurriría durante
operación normal del vehículo equipado con la conexión 140 y los
casquillos cojinete 141, 143. La desviación alternante hacia arriba
y hacia abajo de las dos barras de arrastre 116, 118 durante el
desplazamiento sinusoidal del vehículo, resulta de nuevo basculante
y delante de la conexión transversal 140, con los dos casquillos
cojinete elastómeros 141, 143 aplicando constantemente una fuerza
restauradora que intenta neutralizar la posición de las dos barras
115, 118 nuevamente hacia la posición neutral de la Figura 8B.
El operador del vehículo necesita solamente
balancear su (de él o de ella) cuerpo internamente hacia el centro
del camino arqueado recorrido por el vehículo, con el propósito de
vencer esta fuerza de centrado y acelerar el vehículo debido al
principio de conservación de la cantidad de movimiento, como se
discutió anteriormente. La fuerza restauradora desarrollada por los
dos casquillos cojinete elastómeros 141, 143 es relativamente
fácilmente superable durante la operación del vehículo, provee aún
suficiente resistencia para restringir el desplazamiento de la
barra de arrastre más allá de un cierto punto y para conservar al
vehículo en posición vertical cuando está parqueado. La resistencia
de los casquillos cojinete 141, 143 puede ajustarse según se desee
ajustando el diámetro interior y exterior del material elastómero
149, la longitud de los casquillos cojinete 141 y 143, y/o
\hbox{el durómetro del material elástico 149, según se desee.}
En resumen, el presente vehículo basculante y su
nuevo mecanismo de horquilla para controlar el movimiento de arqueo
opuesto de las dos barras de arrastre, proporciona un medio más
eficiente y limpio para permitir el control de tal movimiento según
lo requerido en tales vehículos. La construcción monolítica unitaria
del mecanismo de horquilla de soldadura convencional, resulta en
una unidad simple, económica, y de fácil construcción, sin el
requerimiento de otras partes o componentes para afectar el
movimiento requerido de las barras de arrastre. Otra ventaja del
presente mecanismo es su unión y fácil remoción medio de un tornillo
para tuerca de giro sencillo, que permite que el vehículo sea
plegado hasta una configuración esencialmente plana para su
almacenamiento. La horquilla puede ser reinstalada sobre su punto
de unión a la parte posterior de la columna delantera para evitar su
pérdida durante el almacenamiento, después de ser removido de las
barras de arrastre.
El presente vehículo puede construirse en la
misma forma que el mecanismo de horquilla descrito anteriormente,
esto es, un patrón tubular soldado de metal convencional, como se
muestra en las Figuras de los dibujos. Pueden utilizarse otros
medios de construcción (por ejemplo, matrizados, fibra de carbón y/o
otros compuestos, etc.) para producción a gran escala, si así se
desea. El presente vehículo basculante y su mecanismo de horquilla
proporcional una mejora muy necesaria en eficiencia para la
construcción de tales dispositivos, cuya operación proporciona un
excelente ejercicio, así como transporte para el operador.
En otra modalidad, el montaje de horquilla se
reemplaza con una conexión transversal rígida que tiene casquillos
cojinete con terminal elastómero que están instalados en ajustes
cooperativos dentro de las barras de arrastre. No se permite
movimiento mecánico relativo entre ninguno de los componentes
rígidos de la conexión y las barras de arrastre. Antes bien, todo
el movimiento relativo es recibido por el material elastómero dentro
de los casquillos cojinete. Esto proporciona diferentes ventajas,
esto es, (1) no se requiere lubricación, ya que no existe
movimiento relativo entre las partes en uso; (2) los casquillos
cojinete constantemente buscan retornar las barras de arrastre a
una configuración neutral en donde ellas son paralelas entre sí,
estabilizando así al vehículo en mayor medida; (3) esta fuerza
restauradora permite que el vehículo sea parqueado en forma
vertical, sin la necesidad de lugares de parqueo adicionales o
similares; y (4) el elastómero proporciona propiedades de
amortiguación adicional y absorción de golpes, para un recorrido más
suave y para resistir el daño a diferentes componentes causado por
golpes. Si se utiliza la modalidad de horquilla o el casquillo
cojinete elastómero y la conexión transversal, las presentes
modalidades de vehículo basculante proporcional numerosas ventajas y
beneficios sobre otros vehículos basculantes del estado de la
técnica.
Se entiende que la presente invención no se
limita únicamente a la modalidad descrita anteriormente, sino que
abarca a cualquiera y a todas las modalidades dentro del alcance de
las siguientes reivindicaciones.
Claims (13)
1. Un vehículo basculante (10), que
comprende:
- un marco (12) que comprende una columna frontal (114) y una barra de arrastre izquierda (116) y una derecha (118);
- teniendo dicha columna frontal (114) un extremo superior y un extremo inferior opuesto a dicho extremo superior;
- cada una de dichas barras de arrastre (116, 118) teniendo un terminal delantero y un terminal posterior opuesto a dicho terminal delantero;
- puntos de unión (132) de la barra de arrastre izquierda y derecha (132) dispuestos en forma opuesta entre sí sobre dicha columna frontal (114), e inmediatamente por encima de dicho extremo inferior de la misma; un primero y segundo medios de contacto de superficie (70, 72) que se extienden desde dicho extremo final de cada una de dichas barras de arrastre (116, 118), respectivamente;
- un eje de dirección (52) que tiene un extremo superior (60) y un extremo inferior (54) opuesto a dicho extremo superior (60), y dispuesto concéntricamente dentro de dicha columna frontal (114);
- un tercer medio de contacto de superficie (58) que se extiende desde dicho extremo inferior (54) y medios de dirección (64) que se extienden desde dicho extremo superior (60) de dicho eje de dirección (52);
- dichos extremos delanteros de dicha barra de arrastre izquierda (116) y de dicha barra de arrastre derecha (118) estando unidos pivotalmente respectivamente a dichos puntos de unión de la barra de arrastre izquierda (116) y a dichos puntos de unión de la barra de arrastre derecha (118) de dicha columna frontal;
- un punto de unión que gira sobre un pivote (142) dispuesto circunferencialmente hacia atrás sustancialmente a mitad de camino entre dicho punto de unión de la barra de arrastre izquierda y dicho punto de unión de la barra de arrastre derecha de dicha columna frontal (114);
- dicha pieza que gira sobre un pivote (140) conectando y enlazando pivotalmente a dicha barra de arrastre izquierda (116) y a dicha barra de arrastre derecha (118) juntas de tal manera que dicha barra de arrastre izquierda y dicha barra de arrastre derecha cada una subtienda arcos sustancialmente iguales entre sí y en direcciones opuestas entre sí cuando giran arqueadamente sobre un pivote respectivamente alrededor de los puntos de unión (122, 132) de dicha barra de arrastre izquierda (116) y de dicha barra de arrastre derecha (118) de dicha columna frontal (114);
- caracterizado porque:
- los puntos de unión (122, 132) de dicha barra de arrastre izquierda (116) y de dicha barra de arrastre derecha (118) están dispuestos sobre un costado frontal de dicha columna frontal (114);
- dicho punto de unión (142) que gira sobre un pivote está montado sobre un costado posterior de dicha columna frontal (114);
- los medios de conexión de la barra elastomérica (141, 143) están dispuestos sobre dicho terminal izquierdo y sobre dicho terminal derecho de dicha pieza que gira sobre un pivote (140) y conectando a dicha pieza que gira sobre un pivote (140) a dichas barras de arrastre (118) izquierda (116) y derecha (118); y
- un primer y un segundo medios de plegamiento que están dispuestos sobre dichas barras de arrastre izquierda (116) y derecha (118), respectivamente, para permitir que dichas primera y segunda barras de arrastre se plieguen.
2. Un vehículo (10) como el reivindicado en la
reivindicación 1, en donde:
- dicha pieza que gira sobre un pivote (140) comprende además una varilla sencilla torsional y arqueadamente rígida que tiene un pasaje de pivote dispuesto centralmente a lo largo del mismo para asegurar pivotalmente a dicha pieza que gira sobre pivote (140) a dicho punto de unión del pivote (142) de dicha columna frontal (114);
- cada uno de dichos extremos de dicha pieza que gira sobre un pivote (140) incluye un casquillo cojinete elastomérico en ese punto (141, 143), que comprende un material elastómero;
- cada una de dichas barras de arrastre (116, 118) incluye un pasaje de conexión (119) en el terminal de conexión; y
- cada uno de dichos casquillos cojinete elastoméricos (141, 143) esta instalado en dicho pasaje de conexión (119) del terminal de conexión de la correspondiente barra de arrastre (116, 118), para conectar directamente y en forma elástica cada una de dichas barras de arrastre (116, 118) juntas.
3. Un vehículo como el reivindicado en la
reivindicación 1 o en la reivindicación 2 en donde dichos primer y
segundo medios de plegamiento comprenden una primera y una segunda
bisagras, respectivamente, configuradas para plegar dicha columna
frontal (114) en forma adyacente a dichas barras de arrastre (116,
118) izquierda (116) y derecha (118) cuando cada una de dichas
barras se pliega.
4. Un vehículo como el reivindicado en
cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde al
menos dichos primero (70) y segundo (72) medios de contacto de
superficie comprenden una rueda, cada una de dichas ruedas (70, 72)
incluyendo un freno y cada uno de dichos frenos siendo controlado
independientemente uno del otro por medio de un control (74) de
freno (4) separado dispuesto sobre dicho medio de dirección (64) y
en comunicación con cada uno de dichos frenos.
5. Un vehículo (40) como el reivindicado en
cualquiera de las reivindicaciones 1-4, incluyendo
además medios para parquear en forma vertical y de estabilización
del vehículo, que comprende:
- dicho medio de conexión de la barra elastomérica que comprenden un casquillo cojinete elastomérico que comprende un material elastómero; y
- dicho material elastómero de cada uno de dichos casquillos cojinete que proporciona una deflexión angular creciente y resistencia torsional para el desplazamiento arqueado de cada una de dichas barras de arrastre a partir de una disposición central, impulsando así a cada una de dichas barras de arrastre hacia una disposición central y una orientación generalmente paralela entre ellas.
6. Un vehículo como el reivindicado en
cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en donde
dicho medio de dirección (64) comprende guías de bicicleta (64).
7. Un vehículo como el reivindicado en
cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en donde
dichos primer (70), segundo (72), y tercer (58) medios de contacto
de superficie se seleccionan del grupo que consiste de ruedas,
patines con ruedas, patines para hielo y esquíes.
8. Un vehículo como el reivindicado en
cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en donde las
barras de arrastre izquierda (116) y derecha (118) comprenden un
primero y un segundo tubos, respectivamente, estando dispuestos el
primero y el segundo medio de plegamiento sobre dichos primer y
segundo tubos.
9. Un vehículo como el reivindicado en la
reivindicación 8, en donde dicha pieza que gira sobre un pivote está
unida permanentemente a dicho punto de unión de pivote (142).
10. Un vehículo como el reivindicado en la
reivindicación 8 o en la reivindicación 9, en donde dichos primer y
segundo medios de plegamiento comprenden una primara y una segunda
bisagras dispuestas sobre dichos primer y segundo tubos,
respectivamente.
11. Un vehículo como el reivindicado en
cualquiera de las reivindicaciones 1-10, en donde
dicho eje de dirección (52) se configura para rotar alrededor de un
eje de dirección, y en donde el tercer medio de contacto de
superficie (58) se compensa a partir del eje de dirección.
12. Un vehículo como el reivindicado en la
reivindicación 11, en donde el tercer medio de contacto de
superficie es una rueda configurada para rotar alrededor de un eje
de rueda, siendo el eje de rueda compensado a partir del eje de
dirección.
13. Un vehículo como el reivindicado en la
reivindicación 12, en donde el eje de la rueda se compensa hacia
atrás a partir del eje de dirección.
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