ES2223443T3 - Un vehiculo de tres ruedas que puede inclinarse lateralmente. - Google Patents
Un vehiculo de tres ruedas que puede inclinarse lateralmente.Info
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Abstract
Un vehículo de tres ruedas, comprendiendo una rueda motriz posterior (22) y dos ruedas de dirección frontales (21A, 21B) con respectivos ejes de gobierno (MA-MA, MB-MB), incluyendo una columna de dirección (3) provista de un manillar (5) y un sistema, con suspensión viscoelástica, para conectar dichas ruedas al bastidor del vehículo de tal manera que una inclinación lateral del bastidor está acompañada de una inclinación equivalente de sus ejes de dirección (MA-MA, MB-MB), en que: - dicho sistema que conecta las dos ruedas de dirección al bastidor incluye, para cada rueda de dirección, un paralelogramo articulado que comprende un brazo de suspensión superior (11A; 11B; 111A, 111B) y un brazo de suspensión inferior (13A, 13B; 113A, 113B) articulado a un montante (17A, 17B; 117A, 117B) por medio de rotulas (15; 115), estando los brazos de suspensión superior e inferior articulados al bastidor (1; 101) alrededor de respectivos ejes de giro (VA-VA, WA-WA, VB-VB, WB-WB; V-V) paralelos al plano medio del vehículo y perpendiculares a los ejes de dirección; - hay un sistema de varillaje de dirección, equipado de bielas (33A; 33B) con rotulas en sus extremos (31, 32) para conectar a la columna de dirección (3) y a las ruedas, respectivamente; - los centros de las rotulas (31, 32) de cada biela de dicho sistema de varillaje poseen, en proyección sobre un plano perpendicular al eje de rotación de los brazos de suspensión (13A; 13B), una separación entre sí que es sustancialmente igual a la distancia existente entre la rotula (15; 115) y el eje de giro (VA, VB, WA, WB; V; HA-HA, HB-HB) de dichos brazos de suspensión (11A, 11B; 13A, 13B; 111A, 111B; 113A, 113B).
Description
Un vehículo de tres ruedas que puede inclinarse
lateralmente.
El presente invento hace referencia a un vehículo
de tres ruedas de acuerdo con la reivindicación 1, y más
particularmente, a un vehículo que tiene dos ruedas de gobierno
frontales y una rueda motriz posterior.
La patente
WO-A-97 21583 describe un vehículo
de tres ruedas, que comprende una rueda motriz posterior y dos
ruedas de gobierno frontales con los correspondientes ejes de
dirección, incluyendo una columna de dirección provista de un
manillar y un sistema, con suspensión elástica, para conectar dichas
ruedas al bastidor del vehículo, de modo que una inclinación lateral
del bastidor es acompañada por una inclinación equivalente de sus
ejes de dirección, de manera que dicho sistema de conexión de las
dos ruedas de gobierno al bastidor incluye un paralelogramo
articulado que comprende un brazo de suspensión superior y un brazo
de suspensión inferior que están articulados a un miembro de
soporte, que va articulado al bastidor, alrededor de los respectivos
ejes de giro paralelos al plano medio del vehículo y
perpendiculares a los ejes de dirección, y de manera que existe un
sistema de dirección equipado con una biela conectada de modo
giratorio a la columna de dirección y a las ruedas.
Ya se conocen ciertos tipos de triciclos
motorizados inclinables, tales como las Stream® y Canopy® de Honda y
el triciclo motorizado Ellisse® de Protos que se describe en la
patente WO-A-9843872.
Los modelos de Honda posen dos ruedas traseras
soportadas por una pista articulada en el bastidor del triciclo
motorizado alrededor del eje longitudinal de la misma. El eje de las
ruedas posteriores no se inclina en las curvas y permanece paralelo
al suelo.
El triciclo motorizado descrito en la patente
WO-A-9843872 tiene igualmente dos
ruedas traseras, cada una de las cuales está articulada al bastidor
por medio de un brazo longitudinal. A su vez, los brazos están
unidos por medio de un elemento compensador articulado alrededor de
un eje longitudinal al vehículo, en un soporte oscilante de una
suspensión elástica. Dicho vehículo posee, sobre dichos modelos
Honda, la ventaja de que, en las curvas, las ruedas traseras también
se inclinan con el vehículo. Este hecho aumenta el control de
dirección del vehículo dado que, en las curvas, las ruedas así
inclinadas se desvían menos que aquellas que no se inclinan.
Por tanto, todos los modelos antes citados hacen
referencia a vehículos inclinables provistos de dos ruedas
posteriores. Dicha disposición complica considerablemente la
transmisión mecánica del motor a las ruedas, con el inconveniente de
un elevado coste de producción. En particular, el sistema
diferencial resulta necesario para transmitir la potencia a las
ruedas.
También se conocen vehículos de tres ruedas que
tienen una rueda motriz posterior y dos ruedas de dirección
anteriores, pero en las mismas no existe suspensión elástica. Se
describe un triciclo motorizado de este tipo en la solicitud del
modelo de utilidad italiano 15179B/80, solicitado el 30 de abril de
1980 a nombre de Tartarini.
El objeto del presente invento es proporcionar un
vehículo de tres ruedas inclinable lateralmente que está provisto
dos ruedas frontales de dirección, que tiene un coste modesto,
siendo de conducción fácil y segura. Más particularmente, un objeto
del presente invento es producir un vehículo de tres ruedas que
posee un mejor mantenimiento en ruta que los vehículos de tres
ruedas actualmente conocidos.
Estos y otros objetos y ventajas se pondrán de
manifiesto para los entendidos en la materia a la lectura del
siguiente texto, los cuales se obtienen sustancialmente con un
vehículo de tres ruedas que comprende una rueda motriz posterior y
dos ruedas delanteras de gobierno con sus respectivos ejes de
dirección, en el cual se proporciona un sistema, con suspensión
viscoelástica, para conectar dichas ruedas al bastidor del vehículo.
El sistema de suspensión permite obtener la inclinación de los ejes
de dirección de las ruedas cuando el bastidor de inclina en las
curvas. Así se minimiza el desvío de los neumáticos en las ruedas y
mejora el mantenimiento sobre la calzada en las curvas.
De acuerdo con una forma de realización
especialmente ventajosa del vehículo según el invento, se
proporciona un sistema para conectar las dos ruedas de dirección al
bastidor que, para cada rueda de gobierno, posee un cuadrilátero
articulado que comprende un brazo de suspensión superior, un brazo
de suspensión inferior y un montante dispuesto entre los dos brazos
y articulado a los mismos mediante rotulas. Los brazos de suspensión
superior e inferior van articulados al bastidor a través de
correspondientes ejes de giro dispuestos paralelos y simétricamente
a los costados opuestos de un plano medio del vehículo.
En una forma de realización de este tipo,
ventajosamente puede preverse que la distancia entre la rotula y el
eje de giro de cada brazo de suspensión superior de cada
cuadrilátero sea aproximadamente igual a la distancia existente
entre la rotula y el eje de giro de cada brazo inferior.
Preferiblemente, el eje que pasa a través de las
rotulas del montante de cada rueda de gobierno y define el eje de
dirección de dicha rueda está contenido dentro del plano medio de la
rueda respectiva. Esto evita que las irregularidades de la calzada
se transmitan en forma de sacudidas y vibraciones al conductor a
través del control de dirección (en la práctica, un manillar fijado
a la columna de dirección), por contra las sacudidas y vibraciones
son absorbidas por el bastidor del vehículo. Esto hace que la
conducción resulte especialmente fácil y agradable.
En la práctica, el cuadrilátero articulado
formado por los brazos superior e inferior, el montante y el
bastidor es, preferiblemente, un paralelogramo articulado, quedando
los brazos superior e inferior mutuamente paralelos durante la
inclinación de las ruedas.
Hay un sistema de varillaje de dirección asociado
con el sistema de suspensión. Puede estar junto al par de brazos
inferiores o, alternativamente, junto al par de brazos de suspensión
superiores. La elección de la posición del sistema de varillaje de
dirección depende de la configuración específica del vehículo en que
se produce el sistema de suspensión, en base del tamaño de los
componentes y del espacio disponible.
De acuerdo con una forma de realización práctica,
el sistema de varillaje de dirección puede poseer bielas provistas
de rotulas en sus extremos para conectar con la dirección y las
ruedas, respectivamente. En este caso, resulta especialmente
ventajoso si los centros de las rotulas de cada biela del citado
sistema de varillaje de dirección posee, en proyección sobre un
plano perpendicular al eje de rotación de los brazos de suspensión,
una separación entre sí que sea sustancialmente igual a la distancia
existente entre la rotula y el eje de giro de los brazos de
suspensión. De este modo, la orientación de gobierno de las ruedas
se mantiene incluso durante las oscilaciones de la suspensión,
independientemente de la inclinación lateral del vehículo.
Cuando el eje de dirección de cada rueda está
contenido dentro del plano medio de la rueda respectiva, entonces -
según una forma de realización especialmente ventajosa del invento -
a fin de conseguir la corrección del ángulo de dirección de las
ruedas para que la rueda del exterior de la curva gobierne menos que
la rueda del interior, se prevé que los centros de las rotulas que
conectan cada biela a dicho sistema de varillaje a la dirección
estén separadas entre sí y dispuestas en los costados opuestos del
plano medio del vehículo.
Los medios viscoelásticos de la suspensión pueden
estar unidos a dos brazos de suspensión opuestos - en otras
palabras, por ejemplo, a los dos brazos de suspensión superiores o a
los dos brazos de suspensión inferiores. De este modo, un simple
sistema de suspensión, formado por ejemplo por un conjunto
amortiguador y resorte, proporciona suspensión elástica a ambas
ruedas.
Los brazos de suspensión a los que está asociado
el conjunto de amortiguador y resorte, por ejemplo los brazos
superiores, en este caso están articulados al bastidor alrededor de
un eje de articulación común o dos ejes de articulación ligeramente
separados, pero en todo caso de giro independiente uno del otro, en
oposición al conjunto amortiguador y resorte.
Sin embargo, no se descarta la posibilidad de que
haya un par de brazos opuestos que estén sólidamente fijados entre
sí, formando una pieza transversal articulada centralmente al
bastidor del vehículo. En este caso, se dispone de un
correspondiente conjunto amortiguador y resorte para cada rueda,
montado en el montante del cuadrilátero articulado asociado.
Otras formas de realización ventajosas del
vehículo de acuerdo con el invento se describen en las demás
reivindicaciones adjuntas.
Se comprenderá mejor el invento haciendo
referencia a la descripción y al dibujo adjunto, que muestra un
ejemplo no limitativo de dicho invento. En el dibujo:
Las figuras 1 y 2 muestran vistas esquemáticas,
frontal y lateral, respectivamente, de la parte anterior de un
triciclo motorizado equipado con un par de ruedas delanteras de
dirección, según una primera forma de realización del invento,
estando la vista lateral del triciclo motorizado seccionado por un
plano vertical, indicado II-II en la figura 1;
La figura 3 muestra una vista del conjunto de
dirección, seccionado por un plano representado como
III-III en la figura 2, perpendicular al eje de
dirección de las ruedas;
Las figuras 4 y 5 muestran vistas frontales
parciales, similares a las de la figura 1, en diferentes posiciones
respectivas de la suspensión elástica;
La figura 6 muestra una vista análoga a la de la
figura 1, pero con el triciclo motorizado inclinado
lateralmente;
Las figuras 7 y 8 muestran vistas similares a las
de las figuras 1 y 2, respectivamente, para una segunda forma de
realización del invento; y
La figura 9 muestra una vista esquemática, en
perspectiva, de un vehículo de acuerdo con el invento.
Haciendo referencia a las figuras 1 y 2, el
triciclo motorizado comprende un bastidor 1 que posee un manguito
tubular frontal 1A en el que va insertada, de manera giratoria, una
columna de dirección 3 provista de un manillar 5. El eje
S-S del manguito se encuentra en el plano medio del
vehículo y tiene la función de poner el manillar en posición. En la
parte posterior, se encuentra una simple rueda motriz 22 figura
9).
Soldados al manguito 1A hay un soporte superior 7
y un soporte inferior 9 que forman bisagras para los respectivos
pares de brazos de suspensión superiores 11A, 11B y brazos de
suspensión inferiores 13A, 13B. Los brazos de suspensión 11A, 11B y
13A, 13B también pueden estar abisagrados al bastidor de otra
manera, en lugar de mediante los soportes 7 y 9, en función de las
necesidades de diseño.
Los brazos de suspensión de cada uno de dichos
pares van dispuestos simétricamente en los costados opuestos
respecto al plano medio del vehículo. Los ejes de giro VA, VB; WA,
WB de los diversos brazos se encuentran en los planos respectivos
paralelos al plano medio del vehículo y perpendiculares al eje de
dirección de las ruedas. A su vez, cada brazo de suspensión superior
11A; 11B y brazo de suspensión inferior 13A; 13B va articulado - en
el extremo opuesto del eje de giro - por medio de correspondiente
rotulas 15 en los respectivos extremos superior e inferior de los
correspondientes montantes 17A; 17B. De este modo, cada par de
brazos, superior e inferior, forma, con el respectivo montante y el
manguito 1A, un cuadrilátero articulado 11A, 17A, 13A y 11B, 17B,
13B.
Los ejes VA-VA,
VB-VB y WA-WA, WB-WB
son perpendiculares a los ejes MA-MA y
MB-MB que unen las rotulas superior e inferior 15
de cada montante 17A, 17B. La rotula 15 de cada brazo superior 11A;
11B está montada separada del eje de giro VA-VA;
VB-VB de dicho brazo por un segmento X (figura 1)
igual y paralelo al segmento análogo Y del correspondiente brazo
inferior 13A; 13B. Montada giratoria en cada montante, por medio de
un correspondiente grupo de cojinete/eje 19A; 19B, hay una
respectiva rueda frontal 21A; 21B dispuesta para girar alrededor de
un correspondiente eje horizontal ZA-ZA;
ZB-ZB.
Además, el eje MA-MA;
MB-MB que pasa a través de las dos rotulas, superior
e inferior 15 de cada montante 17A; 17B de cada rueda de dirección
21A; 21B y define el eje de gobierno de dicha rueda contenido en el
plano medio de la rueda y que, en el ejemplo representado, es
paralelo al eje S-S de la columna de dirección 3. La
inclinación á de los ejes MA-MA y
MB-MB no es necesariamente igual a la inclinación
del eje de gobierno S-S y se determina basándose en
consideraciones conocidas para el entendido en la materia a fin de
obtener un compromiso adecuado entre estabilidad y maniobrabilidad
del vehículo.
En el ejemplo representado, los brazos de
suspensión superiores 11A; 11B poseen respectivas extensiones
transversales 23A; 23B que son simétricamente relativas al plano
medio del vehículo y vueltas hacia arriba. Articulados en los
extremos de dichas extensiones hay los correspondientes extremos de
un amortiguador de fluido 25 y de un gran resorte 27 que tiende a
separarlos. La suspensión elástica permite un recorrido vertical de
la parte frontal del vehículo entre las dos posiciones extremas
inferior y superior, tal como puede verse en las figuras 4 y 5.
En el extremo inferior de la columna de dirección
3 hay fijada una barra de enlace central 29 dispuesta paralela al
plano medio de las ruedas 21A, 21B y unida por medio de rotulas 31 y
bielas 33A; 33B que a su vez van conectadas por rotulas 32 a los
extremos de correspondientes barras de enlace laterales 35A; 35B.
Cada barra de enlace lateral 35A; 35B va fijada sólidamente al
respectivo montante 17A; 17B de la suspensión, y el centro de la
rotula 32 de cada barra de enlace lateral queda en el plano medio de
la rueda correspondiente 21A, 21B.
Las juntas 31 de la barra de enlace central 29
van dispuestas simétricamente al costado del eje de dicho barra de
enlace y sus centros están separados por un segmento T a fin de
diferenciar, en las curvas, el ángulo de gobierno de la rueda
externa del que tiene la rueda interna, a fin de conseguir una
dirección correcta. Esta disposición permite obtener un gobierno
correcto mientras mantiene las juntas 32 en la línea central de la
rueda. Ventajosamente, la distancia T es igual a la distancia
central entre los ejes VA-VA y VB-VB
y la distancia central entre los ejes WA-WA y
WB-WB. De este modo, se obtiene el correcto
comportamiento de gobierno en las curvas.
Cada biela 33A; 33B tiene tal longitud que su
proyección en el plano perpendicular a los ejes de giro de los
brazos de suspensión 11A, 11B; 13A, 13B tiene una longitud
equivalente al segmento característico (X, Y) de los brazos. De esta
manera, las sacudidas que permite la suspensión no alteran la
posición anular de cada rueda definida por al aptitud anular del
manillar 5, evitando perjudicar el gobierno y minimizando el
desgaste de los neumáticos.
Tal como puede verse en la figura 6, el sistema
descrito permite la inclinación lateral del vehículo, por ejemplo a
través de un ángulo \beta, en particular para desplazar la fuerza
centrífuga al tomar una curva. En el ejemplo representado, los ejes
de giro de los brazos superiores 11A; 11B están separados entre sí
por un segmento P, pero no es imposible que coincidan los dos ejes
de giro, sin evitar la oscilación independiente de los dos brazos de
suspensión.
En una segunda forma de realización del invento
(figuras 7 y 8), el sistema para conectar las ruedas de dirección
delanteras al bastidor comprenden respectivos cuadriláteros
articulados de suspensión 111A, 117A, 113A, 101A; 111B, 117B, 113B,
101A en los cuales van conectados rígidamente entre sí los brazos
superiores 111 a fin de formar una pieza transversal articulada en
la región central alrededor de un pivote del eje V-V
del manguito de dirección 101A.
Además, entre la parte superior de los montantes
117A, 117B y las rotulas 115 de los brazos superiores 111A; 111B,
van interpuestos correspondiente amortiguadores de fluido 125A;
125B, provistos de respectivos resortes de compresión 127A; 127B a
fin de formar suspensiones elásticas del tipo MacPherson. El sistema
de varillaje de dirección es análogo al descrito en el caso anterior
y no se ha representado en el dibujo. En este caso, las longitudes X
y Y de los brazos superior e inferior no son idénticos, tal como
eran en el caso precedente.
Se comprenderá que el dibujo sólo muestra un
ejemplo, dado puramente a modo de demostración práctica del invento,
siendo dicho invento capaz de variar de forma y disposición sin por
ello apartarse del ámbito de la idea subyacente en dicho invento. La
presencia de cualquier número de referencia en las adjuntas
reivindicaciones pretende facilitar la lectura de dichas
reivindicaciones haciendo referencia a la descripción, y no limita
el ámbito de protección representado por las reivindicaciones.
Claims (9)
1. Un vehículo de tres ruedas, comprendiendo una
rueda motriz posterior (22) y dos ruedas de dirección frontales
(21A, 21B) con respectivos ejes de gobierno (MA-MA,
MB-MB), incluyendo una columna de dirección (3)
provista de un manillar (5) y un sistema, con suspensión
viscoelástica, para conectar dichas ruedas al bastidor del vehículo
de tal manera que una inclinación lateral del bastidor está
acompañada de una inclinación equivalente de sus ejes de dirección
(MA-MA, MB-MB), en que:
- -
- dicho sistema que conecta las dos ruedas de dirección al bastidor incluye, para cada rueda de dirección, un paralelogramo articulado que comprende un brazo de suspensión superior (11A; 11B; 111A, 111B) y un brazo de suspensión inferior (13A, 13B; 113A, 113B) articulado a un montante (17A, 17B; 117A, 117B) por medio de rotulas (15; 115), estando los brazos de suspensión superior e inferior articulados al bastidor (1; 101) alrededor de respectivos ejes de giro (VA-VA, WA-WA, VB-VB, WB-WB; V-V) paralelos al plano medio del vehículo y perpendiculares a los ejes de dirección;
- -
- hay un sistema de varillaje de dirección, equipado de bielas (33A; 33B) con rotulas en sus extremos (31, 32) para conectar a la columna de dirección (3) y a las ruedas, respectivamente;
- -
- los centros de las rotulas (31, 32) de cada biela de dicho sistema de varillaje poseen, en proyección sobre un plano perpendicular al eje de rotación de los brazos de suspensión (13A; 13B), una separación entre sí que es sustancialmente igual a la distancia existente entre la rotula (15; 115) y el eje de giro (VA, VB, WA, WB; V; HA-HA, HB-HB) de dichos brazos de suspensión (11A, 11B; 13A, 13B; 111A, 111B; 113A, 113B).
2. Vehículo de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que los ejes de giro de los dos
brazos de suspensión opuestos están dispuestos simétricamente en los
costados opuestos del plano medio del vehículo.
3. Vehículo de acuerdo con la reivindicación 1 ó
2, caracterizado por el hecho de que la distancia (X) entre
la rotula (15; 115) y el eje de giro (VA-VA;
VB-VB; V-V) de cada brazo de
suspensión superior (11A, 11B; 111A, 111B) es aproximadamente igual
a la distancia (Y) existente entre la rotula (15; 115) y el eje de
giro (WA-WA, WB-WB;
HA-HA, HB-HB) de cada brazo inferior
(13A, 13B; 113A, 113B).
4. Vehículo de acuerdo con la reivindicación 1, 2
ó 3, caracterizado por el hecho de que el eje
(MA-MA; MB-MB) que pasa a través de
dichas rotulas del montante de cada rueda de dirección (21A; 21B) y
que define el eje de dirección de dicha rueda está contenido dentro
del plano medio de la rueda respectiva
5. Vehículo de acuerdo con una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que los centros de las rotulas (31) que conectan cada biela de dicho
sistema de varillaje a la dirección están separados entre sí (T) y
dispuestos en los costados opuestos del plano medio del vehículo a
fin de conseguir corregir el ángulo de gobierno de las ruedas (21A,
21B).
6. Vehículo de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por el hecho de que
dichos medios viscoelásticos van interpuestos entre los brazos de
suspensión superiores (11A, 11B) o entre los brazos de suspensión
inferiores (13A, 13B), estando los brazos entre los cuales van
interpuestos dichos medios viscoelásticos articulados al bastidor,
independientemente uno del otro.
7. Vehículo de acuerdo con la reivindicación 6,
caracterizado por el hecho de que dichos medios
viscoelásticos comprenden un resorte (27) y un amortiguador (25) que
trabajan conjuntamente entre extensiones transversales (23A; 23B)
sólidamente fijadas a dos brazos de suspensión (11A; 11B)
correspondientes.
8. Vehículo de acuerdo con una o más de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por el hecho de que los
ejes de articulación (VA-VA, VB-VB;
WA-WA, WB-WB) en el bastidor (1) de
dichos brazos de suspensión superiores (11A; 11B) y dichos brazos de
suspensión inferiores (13A,13B) están separados entre sí.
9. Vehículo de acuerdo con una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que el brazo de suspensión superior (111A) de una rueda está
sólidamente fijado al brazo de suspensión superior (111B) de la otra
rueda, formando una pieza transversal articulada a la parte media
del bastidor (101A) del vehículo, comprendiendo el montante (117A;
117B) de cada rueda un amortiguador (125; 125B) y un resorte (127A;
127B) que funciona conjuntamente y está interpuesta entre el
montante (117A; 117B) y una de las rotulas que conecta el montante a
los brazos de suspensión.
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