ES2220097T3 - Sistema de distribucion oleodinamico giratorio para la direccion de ejes traseros de vehiculos. - Google Patents
Sistema de distribucion oleodinamico giratorio para la direccion de ejes traseros de vehiculos.Info
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Abstract
Sistema de distribución (10) del tipo oleodinámico que comprende un núcleo (12), asociado a un árbol de transmisión (17), estando dicho núcleo (12) alojado en el interior de un cárter (11) provisto de una conexión de entrada (60) para inyectar un fluido procedente de una fuente adecuada (31) de fluido presurizado, una conexión de salida (61) conectada a un circuito de retorno (61) del fluido hacia un depósito (33), y una pareja de otras conexiones (62, 63) para la dirección selectiva de dicho fluido hacia una respectiva cámara (R, L) de un cilindro de accionamiento de doble efecto (40), siendo dicho núcleo (12) y dicho cárter (11) móviles uno con respecto al otro, estando dicho núcleo (12) provisto de elementos de distribución de guía apropiados (13-16) con el fin de permitir el paso selectivo del fluido presurizado a través de una o otra de dichas cámaras respectivas del cilindro de accionamiento (40), que sigue un movimiento de accionamiento ejercido sobre dicho núcleo (12) con respecto adicho cárter (11), o ejercido sobre dicho cárter (11) con respecto a dicho núcleo (12), estando dicho núcleo (12) y dicho árbol de transmisión (17) alineados con dicho cárter (11) y móvil de forma giratoria alrededor de su eje común (X), en el que dicho sistema de distribución (10) comprende además medios de centraje elásticos (22, 23), caracterizado por el hecho de que dichos medios de centraje elásticos que ejercen una fuerza de giro sobre dicho árbol de transmisión (17) de manera que, después de una accionamiento de giro mediante un ángulo predeterminado alrededor del eje común (X), dicho árbol de transmisión (17) y dicho núcleo (12), en el caso de falta de control, son devueltos a su posición centrada de forma hidráulica.
Description
Sistema de distribución oleodinámico giratorio
para la dirección de ejes traseros de vehículos.
La presente invención se refiere a un dispositivo
que consta de un sistema de distribución oleodinámico de tipo
giratorio.
Más en particular, la presente invención se
refiere a un sistema de distribución oleodinámico de tipo giratorio
que puede colocarse en aplicaciones de tipo oleodinámico, tales como
por ejemplo sistemas de dirección asistida de uno o más ejes de
dirección traseros de vehículos.
La presente invención proporciona una aplicación
particularmente adecuada en el campo de la industria mecánica, la
agricultura y el transporte.
La solicitud de la patente italiana nº BO92A327
(IT 1258153) describe un sistema de dirección asistida para sistemas
de dirección asistida para el eje de dirección trasero de un
vehículo, en particular de un vehículo pesado.
El sistema de dirección delantero del vehículo
que comprende un sistema de dirección asistida hidráulica está
vinculado al eje de dirección trasero del vehículo, de manera que
una maniobra de giro realizada por el conductor que maneja la
dirección provoca un giro simultáneo y coordinado de las ruedas
delanteras y del eje de dirección trasero del vehículo.
El movimiento se ejerce mediante un accionador de
doble efecto cuyo cuerpo está asociado a un brazo que está
rígidamente acoplado al pivote que permite el giro de la rueda
alrededor de un eje vertical, estando dicho brazo asociado a un
brazo correspondiente para el giro de la otra rueda del eje trasero
mediante una barra de conexión adecuada.
El pistón alojado en el interior del accionador
está fijado al eje del vehículo por el extremo del vástago, y
secciona el volumen interior del cuerpo en dos cámaras diferentes,
cada una de las cuales está adecuada para ser llenada con aceite
presurizado con un control oleodinámico y haciéndolo así para
provocar el desplazamiento del cuerpo del accionador que a su vez
provoca el giro simultáneo de las dos ruedas del eje.
La palanca del sistema de dirección asistida
eléctrica del vehículo está conectada al accionador mediante un
cable flexible del tipo de control de Bowden, un extremo del cual
está directamente conectado a la válvula de corredera del sistema de
distribución de movimiento de translación axial de dos vías y tres
posiciones que está fijado sobre el cuerpo del accionador; sobre
dicha configuración, la maniobra de dirección llevada a cabo por el
conductor sobre el volante se transmite a la válvula de corredera de
la unidad de distribución mediante el sistema de dirección asistida
hidráulica y mediante el cable de control de Bowden, de modo que la
válvula de corredera del sistema de distribución se desplaza,
conectando los circuitos asistidos hidráulicos que están adecuados
para enviar el aceite presurizado a cualquiera de las cámaras en el
accionador de doble efecto con el fin de que funcione la dirección
del eje posterior.
Un sistema que es similar al anteriormente
descrito se describió en la solicitud de patente europea nº
EP-A-710601.
En el caso anterior el sistema de dirección, que
también aprovecha un accionador de doble efecto, puede ser
controlado a través de un distribuidor axial de tres posiciones y
dos vías, y es aplicado a la dirección de uno o más ejes en un
semirremolque o remolque del vehículo.
En ambos casos, el ángulo de dirección de la
rueda delantera del chasis motorizado o, para un semirremolque, el
ángulo de giro de la quinta rueda, se transfiere a dicho
distribuidor axial mediante medios adecuados, por ejemplo un cable
de control Bowden accionado por un segundo accionador de doble
efecto.
La solicitud de patente europea nº
EP-A-786394 describe una mejora del
sistema objeto de la solicitud de patente europea anteriormente
citada nº EP-A-710601.
La mejora está dada en el interior por la
presencia de un accionador de doble efecto que se conecta entre el
pivote de giro de la rueda a accionar y el sistema de distribución
axial; por lo tanto, por consiguiente, el sistema de distribución
axial está en este caso conectado a dos accionadores de doble
efecto, estando ambos rígidamente acoplados con sus cuerpos con el
pivote de giro de una sola rueda.
La distribución de las presiones individuales
entre los diversos circuitos de alimentación hidráulica en su
interior hace posible obtener la precisión de giro.
El documento
US-A-4,955,630 describe un sistema
de dirección para un acoplamiento de ejes de un semirremolque.
Incluso en este caso, se proporciona un sensor
para la detección de la posición angular de la quinta rueda con
respecto al semirremolque, así como un cable de control Bowden con
el fin de transferir el giro a una unidad de distribución de tipo
axial.
Un accionador de doble efecto es accionado
mediante dicha unidad de distribución con el fin de colocar de forma
simultánea las ruedas de uno o más ejes en el movimiento
giratorio.
Otros sistemas de dirección para terceros ejes
del chasis motorizado, o para un solo o múltiples ejes de
semirremolques y remolques provistos de al menos una unidad de
distribución axial de dos vías y tres posiciones se describen
respectivamente en la Patente Europea nº
EP-B1-386370, en la patente
americana nº (A)5244226, en la Patente internacional PCT nº
WO-A-8907065 y en la Patente
italiana nº IT-A-1263504.
Los sistemas de dirección anteriormente citados
que están provistos de un sistema de distribución del tipo axial en
el que se halla presente una válvula de corredera que puede
trasladarse a lo largo de una línea recta tienen algunos
inconvenientes y desventajas destacables que limitan su utilización,
complican sus mecánicas generales del sistema y no hacen posible
prever la posibilidad de proporcionar sistemas de seguridad
adicionales proporcionados en caso de fallos o averías.
En particular, y en referencia a los sistemas
descritos respectivamente en la solicitud de Patente italiana nº
BO92A327 y en las solicitudes de Patente Europea nº
EP-A-710601 y nº
EP-A-786394, éstos están provistos
de un cilindro de accionamiento cuyo vástago está fijado, mientras
que el elemento móvil está integrado por el cuerpo del cilindro.
Esta solución que resulta inevitable mediante el
control hidráulico del sistema de dirección del eje a ser girado
requiere el empleo de un cilindro de accionamiento construido con
este propósito. Esto resulta caro, y no permite el uso de los
cilindros habitualmente localizados en la industria.
Además, en este caso el sistema de distribución
de dos vías y tres posiciones debe de estar necesariamente fijado de
forma rígida con el cuerpo del cilindro, es decir, a la parte móvil;
por esta razón, el cable de control Bowden que conecta la palanca
del sistema de dirección asistida hidráulico a la válvula de
corredera de la unidad de distribución debe de estar provisto de un
elemento de expansión situado entre la palanca del sistema de
dirección asistida hidráulica y un extremo de dicho cable, con la
finalidad de permitir que el sistema de dirección asistida
hidráulica se mueva incluso cuando el cuerpo del cilindro y las
ruedas del eje trasero están bloqueadas en su posición más
desfavorable.
La solución anterior complica el mecanismo
general del sistema, incrementando sus costes e introduciendo
posibles causas para fallos y averías.
Además, los sistemas convencionales no están
provistos de ningún tipo de dispositivo de seguridad que funcione en
caso de fallos o averías del cable de control Bowden o de otros
elementos de conexión durante el giro; cuando dicha posibilidad
sucede, puede suceder una circunstancia peligrosa inmediata debido a
que el eje no puede ser controlado a través del sistema de dirección
asistida hidráulico del chasis motorizado y sus ruedas tienden a
permanecer giradas hacia donde estaban dirigidas en el momento en
que sucedió la avería.
Para completar la presente sección, la atención
se explica el hecho de que es conocido en la técnica sistemas de
distribución de dos vías y tres posiciones del tipo giratorio;
dichos sistemas de distribución giratorios se utilizan para sistemas
de dirección asistida hidráulica tanto en vehículos ligeros como
pesados, y llevan a cabo solamente la función de encender y apagar
las señales del sistema de distribución para dirigir el aceite
presurizado a cualquiera de las cámaras del interior del cilindro
asistido.
Para esta función que deben realizar, dichos
sistemas de distribución giratorios tienen un ángulo de giro
extremadamente limitado, a saber en el rango de 5º-6º, y los
elementos móviles están provistos de medios de paro adecuados que
limitan el giro a los valores anteriormente indicados.
El documento
DE-A-2655379 describe un sistema de
acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 en el que el árbol
principal (1) está asociado al volante (115).
El grupo de distribución hidráulico está formado
por tres componentes, es decir:
- -
- un cuerpo externo fijado (1) que comprende las uniones a los conductos hidráulicos;
- -
- un anillo intermedio (6) para la distribución hidráulica, que está en un lado, asociado mecánicamente y controlado por dicho árbol (1), mientras en el otro lado está asociado a un núcleo de distribución (7) a través del movimiento llevada a cabo mediante una bola de resorte (9), que está incorporada en dicho anillo intermedio, sobre un abocinado de dicho núcleo de distribución. Después de alcanzar un par de giro mínimo, que es necesario para el funcionamiento de una bomba-motor (12), que determina un desplazamiento radial de la bola 9, y después de un giro de alrededor de 4º-6º, que es necesario para el funcionamiento de la distribución hidráulica, el núcleo está mecánicamente accionado por el anillo intermedio a través de una fijación adecuada (46);
- -
- un núcleo de distribución (7) que en un lado está asociado mecánicamente a dicho anillo intermedio y, en el otro lado, está asociado a un engranaje interior de dicha bomba-motor 12.
Puede tenerse en cuenta que dicho grupo de
bomba-motor 12 se utiliza como elemento para
controlar el flujo de aceite, y resulta indispensable para controlar
toda la distribución hidráulica. Sin dicho grupo de
bomba-motor 12 el distribuidor rotativo
(4-6-7-8-9-46)
puede no trabajar, y el flujo de aceite permanecería permanentemente
en una condición de by-pass.
Un núcleo de distribución similar, que permite
solamente un giro de 4º-6º se describe en el documento
US-A-4705129.
El documento
GB-A-2306927 describe un sistema de
dirección asistida hidráulico-electrónico en el que
(véase la figura 1 de dicho documento):
- -
- un grupo -accionador- motor eléctrico (11) funciona mediante un circuito de regulación (16) que, en su giro, está controlado por las señales que vienen de la posición 15 del volante 14 y de la posición 17 del servomotor 9. El giro angular está limitado a un valor mínimo que es necesario para controlar la distribución hidráulica y para evitar la cesión de una barra de torsión (10);
- -
- un grupo de distribución hidráulico giratorio que comprende tres componentes coaxiales, es decir: (a) un cuerpo externo fijado (1) que incluye las uniones a los conductos hidráulicos, y que, en un lado está asociado mecánicamente a un anillo intermedio (2'') y a dicha barra de torsión (10) y, en el otro lado, está conectado a un estator del motor-accionador eléctrico (10). El par de giro creado por el motor-accionador eléctrico (10) determina el giro relativo entre dicho núcleo (2') y el anillo intermedio (2'') para un ángulo comprendido entre 1º y 6º, que corresponde al ángulo que es estrictamente necesario para controlar la distribución hidráulica. Además, un giro que exceda de 6º puede no ser soportado por la barra de torsión.
Los documentos EP-386370,
EP-A-845403,
EP-A-710601,
EP-A-786394 y el
DE-A-3837981 hacen referencia a
sistemas de dirección asistida en el que el núcleo de distribución
realiza un movimiento de translación lineal a lo largo de su eje, en
referencia a su cuerpo de distribución fijado. Dicho movimiento
lineal no supera los 3 mm, que es solamente suficiente para dirigir
el flujo de aceite hacia cualquier cámara del accionador que
controla el giro de las ruedas. Este pequeño movimiento de alrededor
de 3mm corresponde al recorrido de giro angular de las ruedas de
solamente 1º-2º.
La presente invención tiene el objeto de superar,
las desventajas e inconvenientes del estado de la técnica, y en
proponer un sistema de distribución oleodinámico del tipo giratorio
que tiene una aplicación particularmente interesante en el campo de
sistemas de dirección para ejes traseros de vehículos, así como para
ejes en remolques y semirremolques.
Más específicamente, la presente invención tiene
el objeto de proponer un sistema de distribución oleodinámico del
tipo giratorio que hace posible la utilización de un cilindro de
accionamiento habitualmente encontrado en el mercado para el control
asistido de la dirección del árbol. Otra característica importante
de dicho cilindro es que, en el caso de un control de dirección
transmitido por un cable de control Bowden, posibilita el evitar el
empleo de elementos de expansión para un movimiento angular completo
de la palanca del sistema de dirección asistida hidráulica incluso
cuando las ruedas del eje trasero están bloqueadas en su posición
más desfavorable.
Otro objeto de la presente invención es proponer
un sistema de distribución que al contrario de cualquier otra
solución conocida en la técnica es también capaz de ser posicionado
en el eje accionado, obteniéndose así una transmisión directa del
accionamiento de giro y reduciendo de forma destacada los
componentes mecánicos del sistema de dirección.
Otro objeto de la presente invención es proponer
un sistema de distribución provisto de medios de seguridad que hacen
posible devolver las ruedas accionadas del eje trasero a la posición
de desplazamiento neutral en línea recta de forma automática,
evitando desviaciones del vehículo peligrosas e incluso de amenaza
para la vida.
Otro objeto de la presente invención es proponer
un sistema de distribución oleodinámico del tipo giratorio que actúa
sobre un ángulo de giro mucho más amplio, es decir, de cualquier
modo más alto que la anchura de giro de las ruedas para el control
del árbol del vehículo, de manera que sea capaz de controlar la
dirección de las ruedas sobre su ángulo de giro completo.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un sistema de distribución del tipo giratorio que es
adecuado para ser utilizado en aplicaciones donde la señal de
control de giro se transmite tanto mecánicamente y electrónicamente
o electromecánicamente.
Esto se lleva a cabo a base de un sistema de
distribución del tipo giratorio que tiene las características dadas
en la reivindicación independiente 1 y para un semirremolque o
remolque según la reivindicación 17.
Las reivindicaciones dependientes configuran
formas particularmente ventajosas de la realización del dispositivo
de acuerdo con la presente invención.
El sistema de distribución oleodinámico del tipo
giratorio según la presente invención comprende una primera sección
llamada "núcleo", que es pivotante alrededor de un eje de giro
y está vinculado mediante un elemento mecánico apropiado, por
ejemplo, una palanca que está rígidamente acoplada con el eje de
giro, al sistema que suministra el control al dispositivo,
dependiendo del caso específico, el núcleo está conectado al sistema
de dirección de las ruedas delanteras de un vehículo a base de
medios apropiados mecánicos o electrónicos o electromecánicos.
Dicho núcleo está alojado en una segunda sección
en el que los conductos para enviar el aceite presurizado hacia las
dos cámaras de un cilindro de accionamiento; según las formas
diferentes de la realización, en el campo de sistemas de dirección
para ejes de dirección traseros en vehículos, o en remolques o
semirremolques, el núcleo está diseñado de modo que permite un giro
angular de accionamiento hidráulico que es tan amplio como 58º,
tanto en el sentido de las agujas del reloj como el sentido
antihorario, con respecto a un equilibrio convencional y una
posición de inicio, que corresponde a una situación de la rueda
accionada que están controlados alineados en la misma dirección, es
decir, de un vehículo que se desplaza en una dirección en línea
recta.
Por lo tanto, el sistema de distribución, según
la presente invención consigue tener un espacio angular que es más
amplio que el ángulo de giro de las ruedas sobre la anchura del
ángulo entero dentro del cual las ruedas son giradas asimismas.
Además, dicha trayectoria angular permite el
movimiento angular completo de la palanca del sistema de dirección
asistida hidráulica, incluso con las ruedas del eje posterior
bloqueadas en su posición más desfavorable.
La atención se explica ahora al hecho de que para
la finalidad de la presente solicitud, mediante el giro de una rueda
que significa en cualquier caso el giro de la rueda alrededor de un
eje que es sensiblemente vertical, dicha dirección obtiene un cambio
en la dirección del vehículo sobre el cual la rueda está fijada.
De acuerdo con un aspecto de la presente
invención, el movimiento de accionar ejercido en el núcleo mediante
el movimiento angular de las ruedas del eje delantero provoca el
paso de aceite presurizado a una de las cámaras de un accionador de
doble efecto que a su vez provoca el giro de las ruedas del eje
accionado hasta la segunda sección que está vinculada a dichas
ruedas del eje accionado ha girado mediante un ángulo que es
idéntico a ese por el cual el núcleo ha sido girado.
De acuerdo con la presente invención, sobre el
árbol de transmisión se proporciona una pareja de superficies
hundidas una en frente de otra. Estas superficies son apropiadas
para cooperar con una esfera en el cual actúa el extremo de un
muelle, teniendo dicho muelle su otro extremo rígidamente acoplado
al segundo cuerpo del sistema de distribución.
Dicha disposición crea un acoplamiento de
centraje de la distribución hidráulica; de hecho, cuando la esfera
está en contacto con las superficies hundidas al mismo tiempo, el
núcleo está centrado con respecto al cárter, con el centraje
resultante de la distribución hidráulica.
Durante el movimiento de accionamiento, la esfera
está en contacto con una superficie desalineada que provoca un par
que reacciona al accionamiento, que es proporcional a la carga del
resorte y a la inclinación de la superficie hundida, resultando esto
en una fuerza que tiende a llevar automáticamente la distribución
hidráulica a su posición centrada, por lo tanto al equilibrio,
cuando la acción de giro del árbol de transmisión viene a su
extremo.
La unidad de distribución de giro macho está
equilibrada de forma hidráulica debido a su forma constructiva, por
lo tanto bajo cualquier presión los impulsos hidráulicos que forman
todas direcciones tienen una fuerza resultante igual a cero.
Esto implica varias ventajas significativas desde
el punto de vista de maniobrabilidad, siendo ésta fácil y ligera,
así como en términos de fiabilidad mecánica y de duración del
dispositivo de acuerdo con la presente invención.
De acuerdo con una forma de realización
particularmente ventajosa de la presente invención, el núcleo está
rígidamente asociado a su propio árbol de transmisión mediante una
unión del tipo "Oldman", de una manera no obligatoria,
permitiendo tal cosa que el núcleo se mantenga equilibrado de forma
hidráulica o en equilibrio, dentro del sistema de distribución y que
permite que no sea afectado por posibles tensiones procedentes del
medio exterior.
De acuerdo con otra forma de realización
particularmente ventajosa de la presente invención, en el caso de la
aplicación para la dirección de los ejes traseros del chasis
motorizado o de los ejes de remolques o semirremolques, el sistema
de distribución está provisto de un dispositivo automático de
seguridad que es capaz de llevar automáticamente las ruedas a su
posición de equilibrio que corresponde con la condición de
desplazamiento hacia delante en línea recta, en caso de fallo o
rotura del sistema de transmisión de control de dirección.
En particular, en el árbol de transmisión de la
unidad de distribución se proporciona un elemento de posicionamiento
automático con respecto a su propia posición original, que
corresponde a una posición de desplazamiento en línea recta del
árbol accionado.
Tal elemento de posicionamiento comprende un
muelle que dependiendo del caso en concreto, puede ser de forma
tangencial o axialmente tensado con respecto a la posición del árbol
de transmisión; cuando está tensado, dicho muelle ejerce una fuerza
sobre el núcleo que tiende a volver a su posición original.
Por lo tanto, dondequiera que se hubiese
encontrado una falta de control electrónico o del accionamiento
mecánica debido a una rotura o fallo del cable de control Bowden,
implicando esto una interrupción de la conexión entre el chasis
motorizado y el eje controlado, dicho muelle termina actuando
devolviendo el núcleo a su posición que corresponde con su línea
recta y la posición de desplazamiento centrada de las ruedas,
evitando así los cambios peligrosos de dirección del vehículo.
Otras características y ventajas de la presente
invención resultarán más evidentes a partir de la comprensión de la
siguiente descripción de algunas formas de realización de la
invención, dada por medio de unos ejemplos no limitativos, con
referencia a los dibujos mostrados en los esquemas adjuntos,
donde:
- La figura 1 ilustra una vista de la sección
lateral de un sistema de distribución oleodinámico del tipo
giratorio de acuerdo con la presente invención;
- La figura 2 ilustra una vista en sección a lo
largo de la línea A-A de la figura 1;
- La figura 3 ilustra una vista en sección a lo
largo de la línea B-B de la figura 1;
- La figura 4 una vista parcialmente en sección
de un sistema de distribución de acuerdo con la presente invención,
que está aplicado a un árbol en una posición no alineada con
respecto al eje de rotación de una rueda del árbol accionado;
- La figura 4a ilustra una vista en sección
lateral de un mecanismo de seguridad vinculado al árbol de
transmisión de un dispositivo de unidad de transmisión de acuerdo
con la presente invención;
- La figura 5 ilustra una vista en planta desde
arriba del dispositivo mostrado en la figura 4;
- La figura 6 ilustra una vista parcialmente en
sección de un sistema de distribución de acuerdo con la presente
invención, que está aplicado en una posición alineada al eje de giro
de una rueda accionada;
- La figura 7 ilustra una vista en planta desde
arriba del dispositivo mostrado en la figura 6;
- La figura 8 ilustra una vista en sección
lateral de un sistema de control de dirección para árboles de "un
tipo electrónico o electromecánico", provisto de un sistema de
distribución de acuerdo con la presente invención;
- La figura 9 ilustra una vista parcialmente en
sección desde abajo del sistema del control mostrado en la figura
8;
- La figura 10 ilustra un esquema funcional de un
sistema de distribución de giro de acuerdo con la presente
invención, que se ve cuando se aplica a un sistema de control de
dirección con transmisión mecánica cuando no está alineado el eje de
giro de la rueda del eje accionado, que se compara con el esquema
funcional de un sistema de distribución axial de un tipo conocido en
la técnica;
- La figura 11 ilustra un esquema que es similar
al representado en la figura 10, con el dispositivo según la
invención situado en el árbol accionado a ser girado, y comparado
con el esquema funcional de un "sistema de distribución axial"
conocido en la técnica;
- La figura 12 ilustra un esquema funcional de un
sistema de distribución de giro según la presente invención, que
aparece cuando se aplica a un sistema de control de dirección
provisto de una transmisión electrónica y fijado en una posición
desalineada del eje de rotación de la rueda del árbol accionado, en
comparación con el esquema funcional de una unidad de distribución
axial de un tipo conocido en la técnica;
- La figura 13 ilustra un esquema que es similar
al de la figura 12, con el dispositivo de acuerdo con la presente
invención fijado sobre el eje accionado para girar, y comparado con
el esquema funcional de un sistema de distribución axial de un tipo
conocido en la técnica;
- La figura 14 ilustra un esquema que resalta en
general la conexión de un dispositivo de acuerdo con la presente
invención, fijado en el árbol accionado que gira para una solicitud
del tercer tipo de árbol de dirección accionado en ambas direcciones
de desplazamiento, estando la transmisión de control de dirección
garantizada por un cable de control Bowden;
- La figura 15 ilustra un esquema similar al
representado en la figura 14, con la transmisión de control de
dirección realizada de una manera electrónica o electromecánica;
- Las figuras 16 y 17 ilustran respectivamente
dos esquemas similares a los representados en las figuras 14 y 15,
donde el dispositivo según la presente invención se aplica para
accionar el árbol de dirección trasero controlado en ambas
direcciones de desplazamiento en un semirremolque de un vehículo
articulado;
- La figura 18 muestra un esquema que ilustra la
conexión de un dispositivo según la presente invención de una forma
general cuando está fijado de forma no alineada con respecto al eje
de giro de la rueda del árbol accionado, para una aplicación del
tipo de tercer árbol de dirección controlado en el engranaje
inverso, con la transmisión del accionamiento de la dirección
llevada a cabo con un cable Bowden;
- La figura 19 ilustra un esquema que es similar
al representado en la figura 18, con el control de dirección
transmitido de forma electrónica o electromecánica;
- Las figuras 20 y 21 ilustran respectivamente
dos esquemas que son similares a los de las figuras 18 y 19, donde
se aplica el dispositivo según la presente invención para el control
de un árbol trasero de dirección accionado en el engranaje inverso
de un semirremolque de un vehículo articulado;
- La figura 22 muestra un esquema funcional de un
dispositivo de una unidad de distribución del tipo giratorio según
otra forma de realización de la presente invención;
- La figura 23a ilustra una sección a lo largo de
la línea A-A de la figura 1, precisamente una
versión que permite un incremento en el giro angular por encima de
alrededor de los 88º; y
- La figura 23b ilustra una sección a lo largo de
la línea A-A de la figura 1, precisamente otra
versión que hace posible el uso de un circuito con un sistema
oleodinámico provisto de un acumulador.
Como se muestra en la figura 1, la referencia
numérica 10 indica habitualmente un sistema de distribución
oleodinámico del tipo giratorio de acuerdo con la presente
invención.
La unidad de distribución 10 comprende un cárter
metálico 11 que está hueco por su interior y asociado directamente o
indirectamente al pivote 50 (véase por ejemplo las figuras 14 a 21)
que permite un giro alrededor de un eje vertical de una rueda
trasera 51 que pertenece a un árbol de dirección trasero de un
chasis motorizado o de un remolque o semirremolque de un
vehículo.
En el interior del volumen limitado dentro del
cárter 11 se halla presente un "elemento 12": que gira
alrededor del eje X y que se definirá de aquí en adelante como
"núcleo".
El núcleo 12 (la referencia está hecha a la
figura 2) tiene una forma cilíndrica, y en su superficie lateral se
hallan presentes cuatro cavidades que definen cuatro guías de
distribución hidráulicas respectivas 13, 14, 15, 16 situadas en
equilibrio hidráulico del dispositivo 10, en relación con los
agujeros hechos en el cárter 11, cuya función se detallará más
adelante.
Por lo que a la descripción de la presente
invención concierne en esta etapa es importante enfatizar el hecho
que cada una de las guías 13-16 no cierra
completamente su correspondiente orificio, debido al hecho de que
una abertura con una anchura aproximada de 0,5 mm se mantiene
siempre abierta, incluso en una posición de equilibrio, permitiendo
dicha abertura el paso de por ejemplo aceite entre las diversas
cámaras creadas dentro del cárter hueco 11, entre el núcleo 12 y la
superficie interior del cárter hueco 11.
Además, el núcleo 12 está asociado axialmente a
un árbol de transmisión 17 unido al cárter 11 a base de un par de
rodamientos 18; el eje de control 17 es accionado mediante un
dispositivo de transmisión de un tipo electrónico o electromecánico
que transfiere la maniobra de dirección efectuada por el conductor
del vehículo al dispositivo 10 para el siguiente giro de la
rueda.
Según una forma ventajosa de la realización de la
presente invención, la conexión entre el núcleo 12 y el árbol de
transmisión 17 tiene lugar a base de un acoplamiento Oldham 19
situado entre dichos dos elementos.
Dicho acoplamiento 19 evita que los posibles
movimientos a lo largo de una dirección radial del árbol de
transmisión 17 sean transferidos al núcleo 12; por lo tanto, el
movimiento de giro efectuado sobre el árbol 17 es la única cosa
transferida al núcleo 12.
Con relación a la conexión con el acoplamiento
19, el extremo inferior del árbol 17 tiene una forma esencialmente
cilíndrica; sin embargo, como es claramente visible a partir de la
figura 3, la superficie lateral de dicho extremo inferior es
ligeramente más corta y desalineada con relación a los dos polos
opuestos, formando así una pareja de cavidades 20, 21.
Empujado como está por un resorte de compresión
23 que está acoplado dentro de la cavidad de una tuerca roscada 24 y
acoplado como está al cárter 11 del dispositivo, una esfera 22 actúa
en el interior de una de dichas cavidades 20, 21 de modo que ejerce
un impulso sobre el árbol de transmisión que tiende a llevar el
árbol 17 a una posición de equilibrio 17, una vez este es girado
alrededor del eje X, en una posición estable de equilibrio tal como
se muestra en la figura 3, debido a la presencia de superficies
hundidas que están provistas en el extremo inferior del árbol
17.
Como puede verse con facilidad mirando en la
parte superior de las respectivas figuras 14 a 21, el sistema de
distribución de giro 10 de acuerdo con la presente invención se
coloca en un circuito oleodinámico asistido por una bomba 31 que se
activa mediante un elemento de motor adecuado 30, que está
habitualmente vinculado al motor de combustión interna del vehículo
en el que está situado el sistema de dirección del árbol, o mediante
otro dispositivo de alimentación que no está mostrado, como por
ejemplo una bomba eléctrica.
El circuito comprende una bomba 31, una válvula
de ajuste de suministro 32, un tanque 33 provisto del filtro 33!60!
y una válvula eléctrica principal 34; el sistema de distribución 10
es apropiado para realizar un embudo del aceite que circula dentro
el circuito oleodinámico en una de las respectivas cámaras R, L
formadas dentro del cilindro de accionamiento 40 cuyo cuerpo 41 está
restringido al árbol del vehículo y cuyo vástago 42 está articulado
en una palanca 52 que transfiere el movimiento de translación del
vástago 42 al árbol de giro 50 de la rueda accionada 51.
Dicha rueda está vinculada a la otra rueda 54 del
árbol a ser girada por una barra de transmisión apropiada 53, como
un mecanismo apropiado 55 que está posiblemente interpuesto, siendo
dicho mecanismo conocido en la técnica y no siendo parte de la
presente invención, que es controlado el inicio a partir de una
fuente oleodinámica de aire comprimido, con el fin de bloquear las
ruedas del árbol en una posición de movimiento en línea recta cuando
el vehículo se desplaza a una velocidad que es superior al límite
predeterminado.
Un circuito oleodinámica del tipo descrito con
anterioridad debe comprender además una válvula limitadora de
presión conectada en paralelo y una válvula de anticavitación, curso
abajo desde la válvula eléctrica principal 34.
De acuerdo con una característica ventajosa de la
presente invención, el cárter 11 del sistema de distribución
giratorio 10 comprende una cavidad dentro del cual se coloca un
elemento 25 que forma simultáneamente una válvula de limitación de
presión y una válvula (la referencia está hecha a las figuras 1 y
2); dicho elemento 25 está conectado a la cámara presurizada en cuyo
interior se sitúa el núcleo 12, mediante un par de orificios 29, y
se conecta además a la cámara de escape 28 cuando el cabezal 26 de
válvula doble se abre.
Todavía, con referencia las figuras 1, 2 y 3, el
sistema de distribución 10 comprende un primer conector 60 para la
entrada del aceite presurizado procedente de la bomba principal 31
(figuras 14-21), una segunda salida o conector de
retorno T 61, así como un tercer conector 62, conectado mediante un
conducto apropiado a la cámara R del cilindro de accionamiento 40, y
un cuarto conector 63, conectado a la cámara L del cilindro de
accionamiento 40 mediante un conducto adecuado.
Además, como es conocido a partir de las propias
figuras, el sistema de distribución de giro 10 está provisto además
de un quinto y un sexto conector 64, 65, que en la forma de la
realización mostrada están obturados por medios herméticos; dichas
conexiones pueden ser posiblemente utilizadas para accionar un
segundo cilindro de activación, en tal caso tal aspecto está también
proporcionado.
Finalmente, el dispositivo 10 está provisto de
una séptima conexión 66, obturada a base de un cierre hermético
adecuado, que puede utilizarse como un regreso alternativo del
aceite al tanque en sustitución de la conexión 61.
De acuerdo con la presente invención, las
conexiones frontales 62 y 64, así como las conexiones frontales 63 y
65 están respectivamente conectadas a base de pasos apropiados que
perforan a través del núcleo 12 y que son útiles con la finalidad de
equilibrar la presión en las diversas cámaras de la unidad de
distribución; en la figura 2 los extremos de dichos pasos están
mostrados en líneas discontinuas 67 y 68.
Haciendo particular referencia a las figuras 2 y
3, el funcionamiento general del sistema de distribución de giro 10
según la presente invención será detallado.
A continuación, se ilustrarán algunas formas
particulares de la realización y de la aplicación del dispositivo
10.
Como fue previamente resaltado, en la figura 2 y
3 el dispositivo 10 está en una posición de equilibrio; por el bien
de la claridad de la descripción dada de aquí en adelante, se define
que está posición representa el origen de una maniobra de giro de un
vehículo en relación con un eje accionado sobre el que el
dispositivo de la presente invención está fijado.
Además, para el objetivo de la presente
invención, el árbol de transmisión 17 está definido como que está
conectado a un dispositivo de transmisión convencional que
transfiere el control de dirección que procede del árbol delantero o
de la quinta rueda; el cárter 11 de la unidad de distribución 10 es
tomado como que está directamente o indirectamente conectado al eje
de la rueda a girar; las conexiones R y L del cárter 11 del sistema
de distribución son tomadas para conectarse a dos cámaras
enfrentadas de un cilindro de accionamiento asistido que actúa sobre
la rueda para inducirla a girar alrededor de dicho eje; las
conexiones 60 y 61 de suministro P y regreso T del sistema de
distribución 10 están colocadas en un circuito oleodinámico en el
interior del cual circula el aceite presurizado procedente de una
bomba.
En dicha situación, el sistema de distribución
está en una posición inactiva o by-pass, y el
aceite se distribuye de una manera equilibrada entre las cámaras del
sistema de distribución debido a las aberturas de paso en las cuatro
guías de distribución hidráulicas 13, 14, 15, 16 del núcleo 12 y
además regresa libremente al tanque por la conexión 61.
El árbol de transmisión 17 se supone que se gira,
iniciándose a partir de un accionamiento de giro que procede del
chasis motorizado, mediante un ángulo un ángulo predeterminado y
habitualmente en el rango entre 0º y 58º en sentido horario y
alrededor del eje X.
A continuación el núcleo 12 que está axialmente
restringido al árbol 17 gira mediante un ángulo correspondiente, y
la guía de distribución 14 destapa de forma progresiva el orificio
en la conexión 62 proporcionalmente a su ángulo de giro,
incrementando así el área disponible al aceite para el paso,
procediendo dicho aceite de la conexión de suministro 60;
simultáneamente, la guía 14 reduce su área disponible para el paso
del aceite que fluye hacia la conexión de escape 61.
Al mismo tiempo, la guía de distribución 63 cubre
progresivamente el orificio de conexión 63, reduciendo el área hecha
adecuada al paso del aceite de la conexión de suministro 60, y la
guía 13 incrementa el área del paso de aceite hacia la conexión de
escape 61 con el resultado de que el aceite presurizado procedente
de la conexión 60 se dirige hacia la cámara R del cilindro de
accionamiento; provocando la descarga progresiva de la cámara L y el
movimiento del vástago del cilindro.
Como ese vástago (figuras de 14 a 21) está
conectado a la rueda 51 a ser dirigida, dicha rueda es girada
alrededor de su propio eje vertical 50, impulsando también la
segunda rueda 54 del árbol.
Durante la rotación, el núcleo 12 está sujeto a
una fuerza adversa que lo induce a girar alrededor del eje X y que
tiende a devolverlo a la posición de equilibrio, debido al hecho de
que la esfera 22 (figura 1 y 3), sometida al impulso ejercido por el
resorte 23, no está en la depresión 20 proporcionada en el extremo
inferior del árbol, pero está sobre una de las superficies que forma
la depresión 20. Por consiguiente, el núcleo 12 está sujeto a una
fuerza que es proporcional a la fuerza ejercida por el resorte 23, y
a la depresión de las superficies en contacto con la esfera 22, que
tiende a restablecer la posición de equilibrio en el cual la esfera
22 se encuentra en el hueco.
El resultado de dicha acción es que siguiendo una
maniobra de giro, el núcleo gira y provoca la actuación del cilindro
de accionamiento, que determina el giro de las ruedas del eje
accionado hasta la sección de la unidad de distribución que está
conectada a dichas ruedas del eje accionado ha girado mediante un
ángulo que es idéntico a aquel por el cual el núcleo ha girado.
La condición de equilibrio con el flujo
hidráulico en una situación de by-pass es
re-establecida, incluso si las ruedas de los
vehículos están giradas.
Esto contribuye de forma destacable a la
construcción de un sistema de distribución que es robusto y fiable y
que necesita muy poco mantenimiento además de que permite llevar a
cabo los objetivos de la presente invención.
Las figuras 4 y 5 ilustran una forma de
realización de la presente invención, donde el sistema de
distribución 10 está fijado en una base 70 que está separada del eje
de giro vertical de la rueda a ser girada, estando por ejemplo dicha
base 70 fijada al árbol del vehículo.
A partir de las figuras anteriores, puede
observarse que el dispositivo 10 está montado de forma pivotante
sobre un acoplamiento de rodamientos 71 alrededor de un eje de giro
X que consta de un pivote 72 acoplado rígidamente a la base 70.
El árbol de transmisión 17 del núcleo está
conectado rígidamente a una palanca 73 con la interposición de un
elemento de seguridad 74 que confecciona un elemento de limitación
de par, mostrado mejor en la figura 4a, y que hace posible evitar la
rotura de la palanca 73 o el cable de control Bowden 58 en el caso
de que el núcleo 12 se bloquee dentro del cuerpo del dispositivo
10.
El elemento de seguridad 74 excluye esta
posibilidad debido al hecho de que el extremo 75 de la palanca tiene
forma de tapa, teniendo dicha tapa una base que está contenida
dentro de una sección cilíndrica hueca 76 y que coopera con una
pareja de resortes 77, 78 con los ejes paralelos que están en
contacto en el interior de dicho extremo 75 sobre un lateral y en el
interior una ranura adecuada de una sección cilíndrica 79 montada en
el árbol de transmisión 17 y el cuerpo cilíndrico 76.
Un posible par de giro en la palanca 73 con el
árbol de transmisión bloqueado determina un giro de la palanca así
mismo a fuerza de la compresión de los resortes 77, 78 y del giro de
la tapa 75; como el movimiento de giro es mediante un ángulo más
bien limitado que es normalmente más estrecho de 60º, no hay la
oportunidad que se rompa la palanca 73.
Según esta forma de realización, el sistema de
distribución 10 comprende además un sistema de seguridad 80 que
permite devolver las ruedas accionadas del vehículo a una posición
de desplazamiento centrada en línea recta incluso en el caso de que
el control electrónico falle para el funcionamiento o se rompan los
elementos de transmisión, siendo por ejemplo dichos elementos de
transmisión el cable de control Bowden que conecta el sistema de
dirección asistida hidráulico del vehículo con la palanca de control
73.
El sistema de seguridad 80 comprende un primer
pivote 81 unido a un punto fijo tal como por ejemplo la base 70 en
la figura 4 o al árbol del vehículo, un segundo pivote 82 que está
montado sobre la palanca 73, así como un resorte 83 que se engancha
por sus extremos a dichos pivotes 81 y 82.
La disposición de los pivotes 81 y 82 es tal que
el muelle 83 ejerce una fuerza que tiende constantemente a devolver
la palanca 73 a una posición central predeterminada (véase la figura
5), donde las ruedas del árbol accionado del vehículo están
dispuestas en una posición alineada y centrada y en una situación de
desplazamiento en línea recta.
En caso de rotura de un elemento de transmisión
durante la maniobra de giro, la palanca 73 que está conectada al
cable de transmisión mediante su extremo 84, se desacopla de forma
repentina e independiente de la acción ejercida por el hombre en el
volante del vehículo y crea una situación peligrosa repentina.
Debido a la presencia de un sistema de seguridad
80 esto se evita debido a la presencia del resorte 83, que actúa
directamente sobre la palanca 73 y hace que el núcleo 12 (por lo
tanto, todas las ruedas bajo control) vuelva a su posición centrada
y alineada en un movimiento de desplazamiento hacia delante y en
línea recta del vehículo.
Además de los elementos anteriormente
mencionados, puede verse en la figura 5 una palanca 85 que tiene un
extremo restringido por el cuerpo del sistema de distribución,
mientras que su otro extremo está montado en el eje de giro de la
rueda del eje a ser girado.
Las figuras 6 y 7 ilustran otra forma de
realización de la presente invención, donde el cárter 11 del sistema
de distribución 10 está directamente montado sobre el eje vertical
incorporado mediante el pivote 50, de la rueda del eje accionado,
mientras tiene lugar de forma automática el control del núcleo del
dispositivo 10, por ejemplo a base de un cable de control Bowden
montado en el extremo de la palanca 73.
En tal caso, siguiendo la acción ejercida por la
palanca 73 en el eje del núcleo, sucede una acción inversa en la
cual el cárter 11 del sistema de distribución es directamente girado
por el eje 50 de la rueda girada.
Esta forma de realización ejemplifica el sistema
de distribución que está relacionada con su característica esencial
y representa una innovación importante de la presente invención
hasta ahora no conocida en el hecho de que dispositivos de control
podrían ser directamente montados en el eje accionado.
En este caso, el sistema de seguridad 80 con su
resorte de centraje de rueda 83 también es visible, el pivote 81
está montado en el eje del vehículo.
Las figuras 8 y 9 ilustran una variante de la
solicitud del dispositivo de unidad de distribución de giro 10 de
acuerdo con la presente invención, según el cual el control de
dirección se lleva a cabo de manera electrónica.
En este caso el árbol de transmisión 17 del
dispositivo 10 está vinculado mediante una unidad reductora adecuada
90 a un motor eléctrico 91 ventajosamente del tipo escalonado.
De acuerdo con esta forma de realización, el
motor 91 y sus componentes están montados dentro de una caja 92
montada en el eje del vehículo, un sensor de posición 93 del eje del
árbol de transmisión 17, por ejemplo un potenciómetro, está
instalado en un extremo del árbol 17.
El dispositivo 10 en este caso funciona de un
modo que resulta análogo al que ya se describió detalladamente en
referencia a las formas accionadas mecánicamente de las
realizaciones, siendo la única diferencia concreta que el árbol de
transmisión 17 es en este caso más tarde accionado mediante una
unidad reductora 90 en vez de una palanca.
En referencia al eje de dirección delantero o
trasero de la quinta rueda, se instala un sensor de posición similar
para el eje de las ruedas de transmisión; una placa de circuito
impresa provista de medios de comparación de funcionamiento inverso
envían una señal de accionamiento de giro al motor eléctrico 91 que
acciona el árbol 17 del núcleo mediante la unidad reductora, siendo
una señal de accionamiento inverso enviada a dicha tarjeta de
circuito impreso a través del sensor 93.
Las figuras 8 y 9 ilustran además un sistema de
seguridad para centrar las ruedas de un vehículo en el caso de
roturas, fallos provocados por el sistema de transmisión.
Más en particular, un muelle helicoidal de
torsión, compresión o tracción o, como es en este caso, un resorte
de hojas 94 está montado mediante uno de sus extremos a la caja 92,
mientras que por su otro extremo actúa sobre el árbol 17 por medio
de un tramo de la unidad reductora 90.
De una manera que es similar al caso de
transmisión mecánica, el resorte 94 ejerce constantemente una fuerza
en el núcleo mediante el árbol de transmisión 17, tendiendo dicha
fuerza a devolver a su posición original de manera que devuelve las
ruedas del eje accionado a una situación de desplazamiento hacia
delante en línea recta, en caso de que fallase el control
electrónico para el funcionamiento o para el funcionamiento de forma
adecuada.
La figura 10 ilustra un esquema funcional de la
forma de la realización cuyo esquema básico está ilustrado en las
figuras 14 y 16, que corresponden a un tercer eje en ambos la
dirección de desplazamiento, donde el dispositivo 10 está
directamente montado de forma mecánica sobre el eje 50 del árbol, y
está vinculado al sistema de dirección asistida hidráulica 59 o a la
quinta rueda 100 a fuerza de un cable de control Bowden 58; la
ilustración en la parte inferior de las figuras 10 a 13 permite a
los lectores comparar el funcionamiento del sistema de distribución
de giro 10 de acuerdo con la presente invención con el
funcionamiento de una unidad de distribución convencional del tipo
axial a través de una representación que es clásicamente empleada en
oleodinámica.
Haciendo la comparación anterior en el sistema de
distribución 10 según la presente invención, se aprecia de forma
evidente una representación esquemática del resorte 83' y 94' de
centraje y alineamiento de la rueda, y ese del muelle 12 de centraje
de macho en la carcasa 11; la representación del tipo convencional
indica las posiciones de acción de los correspondientes resortes
23', 94' y 83'.
Las respectivas referencias numéricas 1 y 2
indican los puntos donde se aplican los vectores de fuerza y fuerza
inversa, actuando estas fuerzas en el sistema de distribución 10 de
acuerdo con la presente invención y en su homólogo hipotético de un
tipo convencional.
La figura 11 ilustra un esquema funcional de la
forma de la realización en el que el esquema de trabajo está
mostrado en las figuras 18 y 20, y que corresponden con un tercer
eje controlado en el engranaje inverso, en el que el dispositivo 10
está montado desalineado del eje de giro de la rueda del eje
accionado, y está además conectado al sistema de dirección asistida
hidráulica 59 o a la quinta rueda 100 mediante un cable de control
Bowden 58.
La referencia numérica 101 indica de aquí en
adelante un dispositivo electromecánico para la colocación de un
engranaje inverso.
La figura 12 ilustra un esquema funcional de la
forma de la realización donde el esquema de trabajo se da en las
figuras 19 y 21, que es análogo al que se ilustra en la figura 11,
por lo tanto relacionado con una aplicación con un sistema de
control electrónico donde se destaca el sensor 93 de posición
angular.
En los esquemas de trabajo ilustrados en las
figuras 15, 17, 19 y 21 se halla de forma obvia el sensor 99 de la
posición del eje de las ruedas delanteras de dirección o de la
quinta rueda 100.
La invención fue previamente descrita en
referencia a algunas de sus formas preferidas de realización del
sistema de distribución de giro de un tipo oleodinámico.
En particular, las solicitudes específicas fueron
descritas donde el sistema de distribución se utiliza para el giro
alrededor de un eje sensiblemente vertical de una rueda que
pertenece a un eje accionado de un vehículo, sin importar si es un
tercer eje o de un semirremolque o remolque, siendo viable el
control mecánicamente o electrónicamente.
Sin embargo, resulta muy claro que el sistema de
distribución según la presente invención tiene una aplicabilidad más
amplia resultará más clara para un experto en la materia y que está
dentro del ámbito de la presente invención como se ha definido en
las reivindicaciones incluidas.
Mediante el ejemplo, el sistema de distribución
de acuerdo con la presente invención puede también situarse sobre el
chasis del vehículo, particularmente en su zona frontal, cerca del
sistema de dirección asistida hidráulica o, en el caso de un
semirremolque, cerca de la quinta rueda.
Además, hablando de forma general, la acción de
transmisión puede ser igualmente efectuada en el eje de transmisión
y el núcleo del sistema de distribución; en el último caso el núcleo
actúa como un elemento de fuerza inversa.
En la figura 22 se halla ilustrado un esquema
funcional de un dispositivo de unidad de distribución según otra
forma de realización de la presente invención.
En este caso, una palanca de control 102 activa
la distribución hidráulica mediante un mecanismo cinemática que
reduce el espacio angular y además reduce tanto los giros angulares
hidráulicos y mecánicos y arrastra mecánicamente la palanca 101 en
el caso que la eficacia del dispositivo auxiliar hidráulico del
sistema esté fallando o éste indisponible.
En dicho caso, el cárter 11 está montado sobre la
palanca 102 y su eje está desalineado del eje de giro de la palanca;
el núcleo 12 está sobre la otra mano vinculada a la palanca 101
mediante un mecanismo cinemática que reduce el espacio angular
hidráulico de tal modo que determina la rapidez deseada con la cual
se realiza la intervención hidráulica.
Puede observarse que la palanca 102 y la palanca
102 pivotan alrededor del mismo eje y contactan una con otra de
forma mecánica, con el fin de permitir que una avance la otra,
después de un movimiento angular mecánico que es más ancho que el
movimiento angular hidráulico.
Por lo que concierne a algunos términos
utilizados con anterioridad, la atención se centra al hecho que
mediante "la cavidad angular hidráulica" se entiende que define
el desplazamiento angular completo del elemento macho con respecto
al elemento hembra. En el caso anterior, el ángulo de intervención
está normalmente en un rango de entre 3º y 8º.
La figura 22 ilustra además una comparación con
un esquema funcional de un sistema de distribución axial conocido en
la técnica.
Además, la figura 23a ilustra una sección a lo
largo de la línea A-A de la figura 1, una versión
donde el giro angular del control hidráulico del elemento giratorio
con respecto al elemento fijado puede llevarse por encima de 88º,
tanto en el sentido de las agujas del reloj como en sentido
antihorario, con respecto a una posición de inicio de equilibrio,
que corresponde a una situación en la cual las ruedas de transmisión
están controladas en una posición de alineamiento en la misma
dirección (el vehículo que se desplaza a lo largo de una dirección
de desplazamiento en línea recta).
La figura 23b ilustra finalmente una sección a lo
largo de la línea A-A de la figura 1, una versión
que permite el empleo de un circuito con un sistema oleodinámico
como su acumulador. El esquema funcional se compara con aquel de un
sistema de distribución de tipo axial conocido en la técnica. En el
esquema se hallan destacadas (la referencia está hecha a las flechas
con las referencias numéricas 150 y 151) las respectivas áreas de
cubrimiento y abertura de uno de los orificios proporcionados en el
cárter 11.
Finalmente, el sistema de distribución de giro de
acuerdo con la presente invención puede ser incluso empleado
ventajosamente en máquinas y vehículos utilizados en la agricultura
y la industria.
Claims (26)
1. Sistema de distribución (10) del tipo
oleodinámico que comprende un núcleo (12), asociado a un árbol de
transmisión (17), estando dicho núcleo (12) alojado en el interior
de un cárter (11) provisto de una conexión de entrada (60) para
inyectar un fluido procedente de una fuente adecuada (31) de fluido
presurizado, una conexión de salida (61) conectada a un circuito de
retorno (61) del fluido hacia un depósito (33), y una pareja de
otras conexiones (62, 63) para la dirección selectiva de dicho
fluido hacia una respectiva cámara (R, L) de un cilindro de
accionamiento de doble efecto (40), siendo dicho núcleo (12) y dicho
cárter (11) móviles uno con respecto al otro, estando dicho núcleo
(12) provisto de elementos de distribución de guía apropiados
(13-16) con el fin de permitir el paso selectivo del
fluido presurizado a través de una o otra de dichas cámaras
respectivas del cilindro de accionamiento (40), que sigue un
movimiento de accionamiento ejercido sobre dicho núcleo (12) con
respecto a dicho cárter (11), o ejercido sobre dicho cárter (11) con
respecto a dicho núcleo (12), estando dicho núcleo (12) y dicho
árbol de transmisión (17) alineados con dicho cárter (11) y móvil de
forma giratoria alrededor de su eje común (X), en el que dicho
sistema de distribución (10) comprende además medios de centraje
elásticos (22, 23), caracterizado por el hecho de que dichos
medios de centraje elásticos que ejercen una fuerza de giro sobre
dicho árbol de transmisión (17) de manera que, después de una
accionamiento de giro mediante un ángulo predeterminado alrededor
del eje común (X), dicho árbol de transmisión (17) y dicho núcleo
(12), en el caso de falta de control, son devueltos a su posición
centrada de forma hidráulica.
2. Sistema de distribución (10) según la
reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicho
núcleo (12) está alineado con dicho árbol de transmisión (17) que
está vinculado, posiblemente con la interposición de elementos de
transmisión, a un elemento de accionamiento (59, 100) para la
anchura del giro angular de dicho núcleo (12) alrededor de dicho eje
(X).
3. Sistema de distribución (10) según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el
hecho de que dichos medios de centraje elásticos (22, 23) están
asociados a dicho cárter (11).
4. Sistema de distribución (10) según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el
hecho de que dicho núcleo (12) está asociado a dicho árbol de
transmisión (17) mediante una unión Oldman.
5. Sistema de distribución (10) según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el
hecho de que dicho árbol de transmisión (17) está conformado de
manera que incluye un pareja de superficies hundidas sobre las que
actúan dichos medios de centraje elásticos (22, 23).
6. Sistema de distribución (10) según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el
hecho de que dichos medios de centraje elásticos comprenden una
esfera (22) que está presionada sobre dicha pareja de superficies
hundidas mediante un resorte de compresión (23), un extremo del cual
descansa contra un elemento (24) que está rígidamente acoplado a
dicho cárter (11).
7. Sistema de distribución (10) según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el
hecho de que dicho cárter (11) está provisto de una segunda pareja
de elementos de conexión (64, 65) para la dirección selectiva del
fluido presurizado a las cámaras de un segundo cilindro de
accionamiento de doble efecto.
8. Sistema de distribución (10) según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el
hecho de que dicho núcleo (12) está provisto de una serie de guías
de distribución hidráulicas (13, 14, 15, 16) que son capaces de
ampliar o estrechar, éste al punto de cierre, los orificios
proporcionados en dicho cárter (11) para el paso de fluido
presurizado a través de las cámaras del cilindro de accionamiento de
doble efecto (40).
9. Sistema de distribución (10) según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el
hecho de que la resultante de los impulsos hidráulicos que actúan en
el interior de dicho sistema siguiendo una maniobra de giro en
cualquier condición de trabajo de dicho núcleo (12) alrededor del
eje común (X) es sensiblemente igual a cero.
10. Sistema de distribución (10) según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el
hecho de que comprende una palanca de control (73) rígidamente
acoplada a dicho árbol de transmisión (17) con el fin de llevar a
cabo el giro de dicha primera sección (12), estando provista dicha
palanca de control (73) de un elemento de seguridad (74) que consta
de un elemento de límite de par, y provisto de elementos elásticos
resilientes (77, 78), que son capaces de evitar la rotura de dicha
palanca de control (74) en caso de que no fuese posible llevar a
cabo el giro alrededor del eje común (X).
11. Sistema de distribución (10) según cualquiera
de las reivindicaciones 2 a 10, caracterizado por el hecho de
que comprende un sistema de seguridad (80) que actúa de una manera
elástica entre el árbol de transmisión (17) y un punto de apoyo
fijado del árbol accionado, fuera del sistema de distribución, tal
que el árbol de transmisión (17) vuelve de forma automática a su
posición original en caso de una interrupción repentina de la fuerza
que actúa sobre el árbol de transmisión (17).
12. Sistema de distribución (10) según la
reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que dicho
sistema de seguridad (80) comprende un resorte helicoidal de torsión
o de compresión (83), o un resorte de carro (94) respectivamente
situado entre dicho primer punto fijado y un elemento que está
rígidamente acoplado al árbol de transmisión (17).
13. Sistema de distribución (10) según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el
hecho de que comprende en el interior un elemento (25) que forma
simultáneamente una válvula de limitación de presión y una válvula
de anticavitación, estando dicho elemento (25) provisto de un
cabezal móvil (26) y estando respectivamente conectado a la cámara
de presión en el interior del cual está situado dicho núcleo (12), a
través de una pareja de orificios (29), y conectados con la cámara
de escape (28) cuando dicho cabezal (26) se abre.
14. Sistema de distribución (10) según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el
hecho de que dicho núcleo (12) está provisto de una serie de guías
de distribución hidráulicas (13, 14, 15, 16) situadas en función del
esquema oleodinámico a realizar, en el borde (X, figura 23b) o
cubriendo (Y, figura 23b) los orificios proporcionados en el
interior de dicho cárter (11) para el paso del fluido presurizado a
través hacia las cámaras del cilindro de accionamiento de doble
efecto (40).
15. Sistema de distribución (10) según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el
hecho de que dicho cárter (11) está montado en una palanca pivotante
(102) y está desalineado del eje pivotante de dicha palanca (102), y
en el que el núcleo (12) está conectado a otra palanca (101)
mediante un mecanismo cinemático que reduce el espacio angular
hidráulico que provocando la rápida intervención deseada, y en el
que dicha palanca pivotante (102) y dicha otra palanca (101) pivotan
alrededor del mismo eje y son adecuadas para contactar una con otra
mecánicamente con el fin de permitir que una arrastre a la otra.
16. Sistema de distribución (10) según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el
hecho de que es utilizado para la dirección de las ruedas que
pertenecen al menos a un eje trasero de un semirremolque o remolque
articulado.
17. Semirremolque o remolque articulado,
caracterizado por el hecho de que comprende un sistema de
distribución según cualquiera de las reivindicaciones
anteriores.
18. Semirremolque o remolque articulado que
comprende un sistema de distribución según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que dicho cilindro de accionamiento de doble efecto (40) que está
asociado al eje sensiblemente vertical de una rueda (51) de dicho al
menos un eje para llevar a cabo el giro alrededor de dicho eje (50)
siguiendo una maniobra de dirección en una posición de
desplazamiento en línea recta hacia delante o hacia atrás llevada a
cabo empezando desde el eje de dirección delantero o desde la quinta
rueda (100) de dicho vehículo, estando proporcionados medios de
transmisión (58, 99), que están conectados al árbol de transmisión
(17) de dicho dispositivo (10) con el fin de transmitir el control
de dirección mediante un ángulo predeterminado de las ruedas del eje
delantero a dicho al menos un eje trasero con el fin de obtener el
giro de las ruedas mediante un ángulo que es proporcional a dicho
ángulo predeterminado.
19. Semirremolque o remolque articulado según la
reivindicación 18, caracterizado por el hecho de que dicho
cárter (11) está directamente montado en el eje (50) de la rueda
(51) del árbol de transmisión.
20. Semirremolque o remolque articulado según la
reivindicación 18, caracterizado por el hecho de que al
cárter (11) está rígidamente acoplado al eje (50) de la rueda (51)
del árbol de transmisión con la interposición de un elemento de
conexión (85).
21. Semirremolque o remolque articulado según la
reivindicación 18, caracterizado por el hecho de que el
cárter (11) está montado sobre el chasis del vehículo, en particular
próximo al sistema de dirección de alimentación hidráulica o, en el
caso de un semirremolque, próximo de la quinta rueda (100).
22. Semirremolque o remolque articulado según
cualquiera de las reivindicaciones 18 a 21, caracterizado por
el hecho de que el árbol de transmisión (17) del núcleo (12) está
asociado a las ruedas delanteras o a la quinta rueda del vehículo a
fuerza de dicha palanca de accionamiento (73) y mediante un elemento
de conexión, por ejemplo un cable flexible (58).
23. Semirremolque o remolque articulado según la
reivindicación 22, caracterizado por el hecho de que dicho
sistema de seguridad (80) comprende un muelle (83) fijado entre
dicha palanca de control (73) y una baliza fijada "las ruedas en
posición de desplazamiento en línea recta" del eje accionado, en
el que el muelle (83) tiende constantemente a devolver la palanca
(73) a la posición dada por dicha baliza fijada donde las ruedas del
árbol accionado están alineadas y centradas a lo largo de una
dirección en línea recta.
24. Semirremolque o remolque articulado según
cualquiera de las reivindicaciones 22 a 23, caracterizado por
el hecho de que el árbol de transmisión (17) del núcleo (12) está
asociado a un motor eléctrico (91) que controla su giro alrededor de
un eje común (X), estando dicho árbol de transmisión (17) asociado a
un sensor (93) que detecta su posición angular, estando dicho sensor
(93) asociado a un circuito electrónico que controla el giro de
dicho motor eléctrico (91) que sigue un accionamiento de dirección
de las ruedas delanteras o de la quinta rueda del vehículo,
recibiendo dicho circuito electrónico de un sensor (99) para la
detección y medición de la posición angular de las ruedas delanteras
o de la quinta rueda una señal eléctrica que es representativa de la
posición angular de las ruedas delanteras o de la quinta rueda y
estando provisto de medios de comparación entre las respectivas
posiciones angulares de las ruedas delanteras o de la quinta rueda y
de las ruedas del eje transmitido.
25. Semirremolque o remolque articulado según la
reivindicación 24, donde el motor eléctrico (91) actúa sobre el
árbol de transmisión (17) con la interposición de una unidad
reductora (90), caracterizado por el hecho de que dicho
sistema de seguridad (80) comprende un resorte de carro (94) que
actúa entre la parte móvil de dicha unidad reductora (90) y un punto
fijado rígidamente acoplado al eje del vehículo.
26. Semirremolque o remolque articulado según
cualquiera de las reivindicaciones 22 a 25, caracterizado por
el hecho de que permite un giro angular de control hidráulico de 58º
o 88º en sentido horario y antihorario con respecto a un equilibrio
convencional y una posición de inicio que corresponde a una
situación en el que las ruedas del eje de dirección y del árbol de
transmisión del vehículo están en una posición de desplazamiento en
línea recta, permitiendo así de llevar a cabo un control del giro de
las ruedas propiamente dichas sobre toda la anchura angular de su
giro, incluso cuando las ruedas del eje de dirección están situadas
en el extremo de su movimiento a lo largo de una dirección que está
opuesta a aquellas, en el extremo de su movimiento, también, del
árbol accionado.
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