ES2239865B1 - Dispositivo de rueda giratoria con freno direccional. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de rueda giratoria con freno direccional. Método para facilitar la conducción y la maniobrabilidad de un carro mediante la aplicación automática de una fuerza de frenado contraria al avance de la rueda posterior interna de la trayectoria curva del carro y dispositivo de rueda giratoria con freno direccional, particularmente aplicable a las ruedas posteriores de un carro de accionamiento manual, que comprende un dispositivo de freno que actúa automáticamente sobre la rueda cuando el carro realiza un giro en una primera dirección, pero permanece inactivo cuando el carro gira en dirección contraria.
Description
Dispositivo de rueda giratoria con freno
direccional.
La invención se refiere a un dispositivo de
rueda giratoria con freno direccional, particularmente aplicable a
las ruedas posteriores de un carro accionado manualmente y a un
método para facilitar la con-
ducción y la maniobrabilidad de dicho carro.
ducción y la maniobrabilidad de dicho carro.
Es muy frecuente la utilización de carros
accionados manualmente y provistos de ruedas giratorias en los
establecimientos de autoservicio, para facilitar a los clientes el
transporte de sus compras, o en los aeropuertos y estaciones para
facilitar el transporte de los equipajes a los viajeros.
La disposición de las ruedas en este tipo de
carros determina la facilidad de maniobra del vehículo y tiene un
efecto importante sobre la conducción del mismo. En este sentido, la
disposición de dos ruedas fijas delanteras y dos ruedas giratorias
posteriores, le confieren al carro una buena estabilidad direccional
y un buen comportamiento tanto en sentido recto como en curvas,
aunque la maniobrabilidad en espacios reducidos no es tan elevada
como en disposiciones diferentes.
La disposición óptima para garantizar la
movilidad hacia cualquier dirección en espacios estrechos es la que
se basa en la disposición de cuatro ruedas giratorias (dos
delanteras y dos traseras). Sin embargo, a pesar de la mayor
maniobrabilidad en espacios reducidos, el aparato es difícil de
controlar cuando debe desplazarse en línea recta. Además, cuando se
pretende cambiar de dirección, la inercia del sistema hace difícil
el trazado de una trayectoria curva y el carro tiende a desplazarse
lateralmente, con sus cuatro ruedas orientadas paralelamente, en
dirección sensiblemente tangencial a la trayectoria en curva
deseada.
Para aprovechar las ventajas que ofrece un carro
con las cuatro ruedas orientables y sin renunciar a las ventajas de
un sistema con dos ruedas fijas, se han propuesto diversas
soluciones. Los documentos ES 2136952 y ES 2147641 dan a conocer
varios dispositivos de rueda giratoria para carros que comprenden
medios de bloqueo automático de giro de las ruedas para trayectos en
línea recta. De este modo se consigue mantener una trayectoria
rectilínea en carros con cuatro ruedas giratorias más fácilmente
pero dichos sistemas no son óptimos cuando se desea hacer maniobrar
el carro alternadamente con trayectorias rectilíneas.
Los sistemas existentes, como los presentados
anteriormente, se basan en dispositivos de ayuda a la orientación
de las ruedas, que si bien aportan algunas mejoras en cuanto al
control de los carros en trayectorias rectilíneas, son dispositivos
altamente complejos que no eliminan las inercias que aparecen cuando
se intenta cambiar de dirección después de una trayectoria
rectilínea.
Con la finalidad de dar solución simultánea a
todos estos problemas e inconvenientes, se da a conocer un método
para facilitar la conducción y la maniobrabilidad de un carro,
además de un dispositivo de rueda giratoria con freno direccional
ventajosamente apropiado para llevar a cabo dicho método.
El método para facilitar la conducción y la
maniobrabilidad de un carro de la presente invención, es
particularmente aplicable a aquellos carros que comprenden un tren
de rodadura y que tienen al menos tres ruedas giratorias
autoorientables, montadas sobre horquillas que a su vez giran locas
sobre respectivos ejes verticales, estando por lo menos dos de ellas
en la parte posterior del carro.
En su esencia, el método para facilitar la
conducción y la maniobrabilidad de un carro, se caracteriza porque
cuando el carro realiza una trayectoria curva, se ejerce una fuerza
de frenado contraria al avance de la rueda posterior interna de la
trayectoria curva del carro, siendo dicha fuerza inversamente
proporcional al radio de giro de dicha trayectoria.
Preferiblemente, la fuerza de frenado es
aplicada automáticamente.
La invención se refiere también a un dispositivo
de rueda giratoria con freno direccional, particularmente aplicable
a las ruedas posteriores de un carro de accionamiento manual, que
comprende una rueda montada rotativa según un eje horizontal, una
horquilla provista del eje horizontal dispuesto entre sus dos brazos
y de un rodamiento de eje de giro vertical cuya parte superior está
adaptada para ser fijada al armazón del carro.
El dispositivo de rueda giratoria con freno
di-
reccional se caracteriza porque la rueda está dotada de un dispositivo de freno que actúa automáticamente cuando el carro realiza un giro en una primera dirección, pero permanece inactivo cuando el carro gira en dirección contraria, estando dicho dispositivo de freno sometido a una tensión elástica cuando ejerce resistencia contra el giro de la rueda, de manera que deja de actuar cuando no está sometido a una fuerza mayor que dicha tensión elástica.
reccional se caracteriza porque la rueda está dotada de un dispositivo de freno que actúa automáticamente cuando el carro realiza un giro en una primera dirección, pero permanece inactivo cuando el carro gira en dirección contraria, estando dicho dispositivo de freno sometido a una tensión elástica cuando ejerce resistencia contra el giro de la rueda, de manera que deja de actuar cuando no está sometido a una fuerza mayor que dicha tensión elástica.
Según un modo de realización preferido, el
dispositivo de freno comprende una leva superior, solidaria del
armazón del carro; al menos un conjunto formado por una zapata y un
disco de freno solidario y coaxial de la rueda; y unos elementos de
conexión elástica entre la leva y la zapata, todo ello dispuesto de
modo que, al iniciarse el giro en la primera dirección la leva actúa
sobre los elementos de conexión, éstos actúan sobre la zapata y ésta
se aplica sobre el correspondiente disco solidario de la rueda con
una fuerza tanto mayor cuanto más elevado sea el ángulo de giro de
acuerdo con el perfil de contacto de la leva con los elementos de
conexión.
Estando por lo menos dos dispositivos de rueda
giratoria con freno direccional en el extremo posterior de un
carro, estando dichos dispositivos situados respectivamente a uno y
otro lado del eje longitudinal del carro, le otorgarán a dicho carro
unas características únicas de maniobrabilidad y unas facilidades de
conducción que superan a las de los carros con ruedas fijas
delanteras, y a los carros con ruedas giratorias aún disponiendo de
los sistemas actuales de control de dirección.
En los dibujos adjuntos se representa un esquema
de funcionamiento del método para facilitar la conducción y la
maniobrabilidad de un carro y un modo de realización preferido del
dispositivo de rueda giratoria con freno direccional. En dichos
dibujos,
la Fig. 1 es un esquema en planta de un carro
provisto de cuatro ruedas giratorias autoorientables;
la Fig. 2 es un esquema en planta de un carro
provisto de cuatro ruedas giratorias autoorientables, cuyas ruedas
posteriores están provistas de dispositivos de ruedas giratorias con
freno direccional;
la Fig. 3 es una vista en perspectiva de un modo
de realización preferido de un dispositivo de rueda giratoria con
freno direccional; y
la Fig. 4 es una vista en alzado, seccionada,
del modo de realización de la Fig. 3.
La descripción que sigue hace referencia a los
dibujos antes explicados, muestran el funcionamiento del método
para facilitar la conducción y la maniobrabilidad de un carro y
permiten apreciar con detalle las diferentes partes de que está
formado, en una realización preferida del dispositivo de rueda
giratoria con freno direccional para llevar a cabo dicho método.
En las figuras adjuntas, se representa un carro
del tipo de los usados en las grandes superficies comerciales, como
supermercados, o en las estaciones de transporte, o sobre los
cuales es frecuente montar camas de hospital o de instalaciones
sanitarias. Si bien las representaciones muestran carros de cuatro
ruedas, el método para facilitar la conducción y la maniobrabilidad
de un carro según la invención puede aplicarse también a carros con
una única rueda fija o giratoria delantera.
La Fig. 1 representa un carro provisto de cuatro
ruedas giratorias, autoorientables (el eje de giro vertical está
desplazado respecto del eje de giro horizontal), cuyas ruedas
traseras están desprovistas de dispositivos de rueda giratoria con
freno direccional, y en una situación corriente en que las cuatro
ruedas giratorias están orientadas paralelamente, de manera que el
carro describe una trayectoria recta a pesar de la orientación de
las ruedas traseras. Esta situación es típica cuando, después de un
tramo recto, se quiere realizar un giro, y se acentúa todavía más en
las situaciones en que la inercia del carro es considerable (cuando
la carga transportada es elevada), como resultado, el carro tiende a
continuar una trayectoria sensiblemente rectilínea a pesar de
ejercer el usuario una fuerza sobre el carro en el sentido de G.
La Fig. 2 muestra cuál sería el comportamiento
del carro, cuando se quiere realizar un giro en dirección a la
flecha de los dibujos y el carro está provisto de dispositivos de
rueda giratoria con freno direccional en sus ruedas posteriores. Al
ejercer una fuerza sobre el carro en el sentido de G para cambiar de
dirección la trayectoria del carro, la orientación de las ruedas
traseras sería como la que se muestra en la figura. Si además se
ejerce una fuerza de frenada en la rueda (A) posterior interna de la
trayectoria curva del carro, éste describirá una trayectoria curva
tal y como indica la flecha de los dibujos, en lugar de seguir una
trayectoria sensiblemente rectilínea como se describía en la Fig.
1.
Las Figs. 3 y 4 muestran un modo de realización
preferido de un dispositivo de rueda con freno di-
reccional. En dichas figuras se muestra una rueda giratoria 1 montada rotativa según un eje horizontal 5 soportado por los brazos de la horquilla 2, que a su vez, gira sobre un eje vertical 3. El movimiento de la horquilla se produce por medio de un cojinete giratorio que une la horquilla con el elemento de fijación 4 montado en el carro (que no aparece en las figuras). La separación horizontal entre los ejes del cojinete y de la rueda facilita el giro de la horquilla cuando el usuario del carro quiere cambiar la dirección del mismo. Este tipo de ruedas se llaman autoorientables.
reccional. En dichas figuras se muestra una rueda giratoria 1 montada rotativa según un eje horizontal 5 soportado por los brazos de la horquilla 2, que a su vez, gira sobre un eje vertical 3. El movimiento de la horquilla se produce por medio de un cojinete giratorio que une la horquilla con el elemento de fijación 4 montado en el carro (que no aparece en las figuras). La separación horizontal entre los ejes del cojinete y de la rueda facilita el giro de la horquilla cuando el usuario del carro quiere cambiar la dirección del mismo. Este tipo de ruedas se llaman autoorientables.
El dispositivo de la invención comprende al
menos un disco 6 solidario de la rueda 1 y montado sobre el mismo
eje de giro 5.
Unida a la horquilla 2 mediante una articulación
rotatoria 7, se dispone al menos una plataforma 8 dotada de al
menos una zapata 9 que queda interpuesta entre dicha plataforma y
el disco 6 solidario de la rueda. En el caso de disponer de dos
discos, la plataforma puede también dotarse de dos zapatas.
Un elemento elástico 10 actúa de unión entre la
plataforma y la horquilla, de manera que en su posición natural las
zapatas solidarias a la plataforma no entran en contacto con los
discos de freno. Dicho elemento elástico, puede estar situado en la
misma articulación, a modo de muelle torsor, o puede estar dispuesto
entre la plataforma y la horquilla tal y como muestran los dibujos.
En caso de ejercer una fuerza sobre la cara superior de la
plataforma, si ésta es mayor que la tensión elástica del elemento
elástico 10, las zapatas entraran en contacto con el disco de freno
y la rueda se verá frenada. Cuanto mayor sea la fuerza ejercida
sobre la plataforma, mayor será la fuerza de freno ejercida contra
los discos y mayor será la frenada de la rueda. Al dejar de ejercer
una fuerza sobre la plataforma 8, esta volverá a su posición inicial
debido a la fuerza ejercida por el elemento elástico 10.
Un segundo elemento de soporte 13, también unido
a la horquilla mediante una articulación rotatoria 14, se dispone
inmediatamente superior a la plataforma 8 y unida a ella mediante
unos elementos elásticos 15 (en la realización de los dibujos dichos
elementos están representados en la forma de muelles).
Al ejercerse una fuerza en sentido vertical
sobre el elemento de soporte 13, éste transmitirá dicha fuerza a la
plataforma 8 de manera que las zapatas actuarán sobre los discos a
modo de freno. Los medios elásticos 15 contribuyen a una transmisión
más suave de la fuerza ejercida sobre el elemento de soporte 13
hasta la plataforma y las zapatas del nivel inferior.
Solidario al elemento de soporte 13, se dispone
un elemento de contacto 11 que transmitirá la fuerza esencialmente
vertical ejercida por una leva 12, solidaria al armazón del carro,
cuando la horquilla y la plataforma, giren sobre su eje 3. Para tal
efecto, la leva se sitúa concéntricamente respecto del eje vertical
3 alrededor del cual describe una trayectoria circular el elemento
de contacto 11. El perfil de altura h de la leva, enfrentada
al elemento de contacto, varía a lo largo de los 360° de manera que
según la altura h de la leva, ésta interacciona en mayor o
menor medida con el elemento de contacto desplazándolo más o menos
según sea dicha altura.
Para que el dispositivo funcione, la variación
en altura de la leva ha de ser gradual, de modo que el
desplazamiento del elemento de contacto sea también paulatino a
medida que la horquilla gire rotativa.
Si la pendiente m es suficientemente
moderada, el elemento de contacto 11 puede ser fijo al elemento de
soporte 13, y en cualquier caso, de un material que patine
fácilmente con la leva 12 sin poner obstáculo alguno al movimiento
de giro de la horquilla.
En la realización de la Fig. 3, se dispone un
elemento de rodadura montado sobre un eje 16, solidario del
elemento de soporte 13, para facilitar el giro de la horquilla y el
consecuente desplazamiento del elemento de soporte.
En otra forma de realización posible, no
representada en los dibujos, el elemento de contacto 11, bien fijo
o en forma de elemento rodante, puede estar dispuesto directamente
sobre la plataforma 8, transmitiéndose la fuerza ejercida por la
leva directamente sobre él, sin intervenir el elemento de soporte 13
ni los medios elásticos interpuestos entre dicho elemento y la
plataforma.
Las realizaciones representadas se entienden
como ejemplos de un modo de realización particular dentro del
ámbito de las reivindicaciones, sin que sirvan de limitación alguna
a la invención presen-
tada.
tada.
Claims (5)
1. Método para facilitar la conducción y la
maniobrabilidad de un carro, que comprende un tren de rodadura y
está provista de al menos tres ruedas giratorias autoorientables,
montadas sobre horquillas que a su vez giran locas sobre
respectivos ejes verticales, estando por lo menos dos de ellas
dispuestas en la parte posterior del carro, caracterizado
porque al realizar el carro una trayectoria curva, se ejerce una
fuerza de frenado contraria al avance de la rueda posterior interna
de la trayectoria curva del carro, siendo dicha fuerza inversamente
proporcional al radio de giro de dicha trayectoria.
2. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque la fuerza de frenado es aplicada
automáticamente.
3. Dispositivo de rueda giratoria con freno
di-
reccional, particularmente aplicable a las ruedas posteriores de un carro de accionamiento manual, que comprende una rueda (1) montada rotativa según un eje horizontal (5), una horquilla (2) provista del eje horizontal dispuesto entre sus dos brazos y de un rodamiento de eje de giro vertical (3) cuya parte superior (4) está adaptada para ser fijada al armazón del carro, caracterizado porque la rueda está dotada de un dispositivo de freno que actúa automáticamente cuando el carro realiza un giro en una primera di-
rección, pero permanece inactivo cuando el carro gira en dirección contraria, estando dicho dispositivo de freno sometido a una tensión elástica cuando ejerce resistencia contra el giro de la rueda, de manera que deja de actuar cuando no está sometido a una fuerza mayor que dicha tensión elástica.
reccional, particularmente aplicable a las ruedas posteriores de un carro de accionamiento manual, que comprende una rueda (1) montada rotativa según un eje horizontal (5), una horquilla (2) provista del eje horizontal dispuesto entre sus dos brazos y de un rodamiento de eje de giro vertical (3) cuya parte superior (4) está adaptada para ser fijada al armazón del carro, caracterizado porque la rueda está dotada de un dispositivo de freno que actúa automáticamente cuando el carro realiza un giro en una primera di-
rección, pero permanece inactivo cuando el carro gira en dirección contraria, estando dicho dispositivo de freno sometido a una tensión elástica cuando ejerce resistencia contra el giro de la rueda, de manera que deja de actuar cuando no está sometido a una fuerza mayor que dicha tensión elástica.
4. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque el dispositivo de freno comprende una
leva superior (12), solidaria del armazón del carro; al menos un
conjunto formado por una zapata (9) y un disco de freno (6)
solidario y coaxial de la rueda (1); y unos elementos de conexión
elástica (11, 10) entre la leva y la zapata, todo ello dispuesto de
modo que, al iniciarse el giro en la primera dirección, la leva
actúa sobre los elementos de conexión, éstos actúan sobre la zapata
y ésta se aplica sobre el correspondiente disco solidario de la
rueda, con una fuerza tanto mayor cuanto más elevado sea el ángulo
de giro de acuerdo con el perfil de contacto de la leva con los
elementos de conexión.
5. Dispositivo según las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque la leva (12) es concéntrica
respecto al eje vertical rotatorio (3) de la horquilla (2).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200201813A ES2239865B1 (es) | 2002-08-01 | 2002-08-01 | Dispositivo de rueda giratoria con freno direccional. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200201813A ES2239865B1 (es) | 2002-08-01 | 2002-08-01 | Dispositivo de rueda giratoria con freno direccional. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2239865A1 ES2239865A1 (es) | 2005-10-01 |
| ES2239865B1 true ES2239865B1 (es) | 2007-02-16 |
Family
ID=35069672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200201813A Expired - Lifetime ES2239865B1 (es) | 2002-08-01 | 2002-08-01 | Dispositivo de rueda giratoria con freno direccional. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| GB2349126A (en) * | 1999-04-22 | 2000-10-25 | Colin Paul Cutmore | A steerable trolley which uses differential braking of the rear castors |
-
2002
- 2002-08-01 ES ES200201813A patent/ES2239865B1/es not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2239865A1 (es) | 2005-10-01 |
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| FG2A | Definitive protection |
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Effective date: 20071025 |