ES2710502T3 - Tren rodante para vehículo de dos ruedas delanteras inclinables lateralmente - Google Patents

Tren rodante para vehículo de dos ruedas delanteras inclinables lateralmente Download PDF

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Abstract

Tren rodante (35) para vehículo del tipo que comprende un chasis, dos ruedas de dirección delanteras (36D, 36G) y al menos una rueda de accionamiento trasera, comprendiendo dicho tren rodante, asociado a cada rueda, un sistema de suspensión (39) de dicha rueda en dicho chasis, comprendiendo dicho sistema (39) un brazo superior (40) de suspensión, un brazo inferior (41) de suspensión y un brazo lateral (42), estando unidos dichos brazos entre ellos con ayuda de medios articulados (43, 44, 45, 46) de modo que una basculación lateral del tren rodante conduce a una basculación equivalente de las dos ruedas delanteras que permanecen paralelas entre ellas, comprendiendo dicho tren rodante una suspensión elástica (47) compuesta por un amortiguador de fluido (48) y un resorte (49) que une entre ellos los dos brazos superiores (40D; 40G) y unos medios (50) solidarios de cada rueda delantera, para suprimir al menos parcialmente las frecuencias de oscilación de dicha rueda delantera, comprendiendo dichos medios, para cada una de dichas ruedas de dirección delanteras, un batidor (50D, 50G) fijado en posición sensiblemente vertical sobre uno de dichos brazos (40, 41, 42) y caracterizándose el tren rodante por que comprende un ángulo de arrastre (α) comprendido entre 8 y 18º.

Description

DESCRIPCION
Tren rodante para vehfculo de dos ruedas delanteras inclinables lateralmente
La presente invencion se refiere al tren rodante de un vehfculo de dos ruedas delanteras inclinables, tal como un escuter.
A fin de aumentar la comodidad de conduccion y el agarre de carretera de los escuteres, el tren delantero se ha mejorado para algunos modelos incluyendo dos ruedas directrices inclinables lateralmente. Este tipo de vehfculo se describe, por ejemplo, en el documento WO 9721583 o en la solicitud de patente EP 1180476 A1.
Esta solicitud de patente se refiere a un vehfculo 10 representado esquematicamente en la figura 1. El vehfculo 10 comprende un chasis 11 que soporta un motor 12, una rueda trasera 13 conectada al motor 12 y dos ruedas delanteras 14 y 15 solidarias de un sistema de suspension 16 (representado esquematicamente), un manillar 17 y una columna de direccion 18 con un manguito tubular 19 solidario del chasis 11. El sistema de suspension 16 comprende, asociado a cada una de las ruedas delanteras derecha 14 e izquierda 15, un cuadrilatero deformable compuesto por un brazo de suspension superior respectivamente 20D (D para derecha) o 20G (G para izquierda), un brazo lateral respectivamente 21D o 21G, un brazo inferior respectivamente 22D o 22G y, para los dos cuadrilateros derecho e izquierdo, el extremo inferior 19i del manguito 19. El manguito tubular 19 comprende dos soportes, uno superior 23 y otro inferior 24, soldados a dicho manguito. Los brazos superiores 20D y 20G estan unidos, por una parte, al soporte superior 23 por unos pivotes y, por otra parte, a los brazos laterales 21D y 21G por unas rotulas respectivamente 25 y 26. Asimismo, los brazos inferiores 22D y 22G estan unidos, por una parte, al soporte inferior 24 por unos pivotes 27 y, por otra parte, a los brazos respectivamente 28 y 29. Esta estructura paralelepipedica con pivotes y rotulas permite a deformarse que se incline el vehfculo lateralmente, permaneciendo las ruedas delanteras paralelas (o al menos aproximadamente paralelas) entre ellas. Los dos brazos superiores 20D y 20G estan unidos entre ellos con ayuda de una suspension elastica, compuesta por un amortiguador de fluido 30 y un resorte 31 que permite un desplazamiento vertical de la parte delantera del vehfculo.
Aunque interesante, la arquitectura descrita anteriormente no proporciona completa satisfaccion, particularmente en lo que se refiere al agarre de carretera del escuter.
Por el documento EP 1813850 A1 se conoce igualmente un sistema de suspension para un modulo que permite la inclinacion de dos ruedas dispuestas segun un eje comun, provisto de medios para limitar las frecuencias de oscilaciones de la rueda delantera. Asimismo, se conoce por el documento WO 9941136 A1 un vehfculo de 3 ruedas, de ellas dos ruedas delanteras inclinables provistas de absorbedores de choques. Finalmente, el documento titulado “Salon Moto, Scooter Quad 2011: Peugeot Scooters-Metropolis Project, Satelis, MD 16400, XP7” divulga un escuter con un tres rodante segun el preambulo de la reivindicacion 1 (vease http://www.asso-scooter.org/salonmoto-scooter-quad-2011, 1703).
La presente invencion tiene por objeto mejorar la estabilidad y el agarre de carretera de un vehfculo del tipo descrito anteriormente, incluso en carreteras que tengan un mal revestimiento y/o a velocidad relativamente elevada (por ejemplo, superior a 80 km/h).
De forma mas precisa, la invencion se refiere a un tren rodante para vehfculo del tipo que comprende un chasis, dos ruedas de direccion delantera y al menos una rueda de accionamiento trasera, comprendiendo dicho tren rodante, asociado a cada rueda, un sistema de suspension de dicha rueda en el chasis, comprendiendo el sistema de suspension un brazo superior de suspension, un brazo inferior de suspension y un brazo lateral, estando unidos dichos brazos entre ellos con ayuda de medios articulados, de modo que una basculacion lateral del tren rodante conduzca a una basculacion equivalente de las dos ruedas delanteras que permanecen paralelas entre ellas. Por ruedas paralelas se entiende tambien unas ruedas aproximadamente paralelas hasta que la desviacion con respecto al paralelismo no sea perceptible en la conduccion. Dicho tren rodante comprende unos medios solidarios de cada rueda delantera, para suprimir al menos parcialmente las frecuencias de oscilacion de dicha rueda delantera que, segun la invencion, comprenden, para cada una de dichas ruedas de direccion delanteras, un batidor fijado en posicion sensiblemente vertical sobre uno de dichos brazos que puede ser el brazo superior o el brazo inferior o el brazo lateral.
Dichos medios pueden ajustarse para suprimir, al menos parcialmente, las frecuencias de oscilacion comprendidas en un rango de 10 a 20 Hz, ventajosamente centradas alrededor de 15 Hz.
Segun la invencion, el angulo de arrastre del tren rodante esta comprendido entre 8 y 18°, de preferencia comprendido entre 12° y 14 y, de forma ventajosa, sensiblemente igual a 13°.
La invencion se refiere igualmente a un escuter del tipo que comprende dos ruedas delanteras y al menos una rueda trasera y un tren rodante tal como se define anteriormente.
Otras caracterfsticas y ventajas de la invencion apareceran en el curso de la descripcion que sigue de un modo de realizacion de la invencion dado a tftulo de ejemplo no limitativo, con referencia a los dibujos anexos y en los cuales: - la figura 1 (tecnica anterior) muestra la arquitectura conocida de un vehfculo que comprende dos ruedas delanteras inclinables lateralmente;
- la figura 2 representa un modo de realizacion de un tren rodante conforme a la invencion; y
- la figura 3 ilustra el angulo de arrastre.
Segun una caracterfstica de la invencion, se incorporan a cada una de las ruedas de direccion delanteras, unos medios para suprimir al menos parcialmente las frecuencias de oscilacion de dicha rueda de direccion.
La figura 2 representa el tren rodante 35 de un vehfculo provisto de dos ruedas de direccion delantera, a saber, una rueda derecha 36D y una rueda izquierda 36G (en lo que sigue, la letra D corresponde a la parte derecha del tren rodante y la letra G corresponde a la parte izquierda), y de una columna de direccion 37 solidaria del chasis del vehfculo. Este vehfculo es del tipo representado esquematicamente en la figura 1. El tren rodante 35 comprende un sistema de suspension de las ruedas delanteras, descomponiendose este sistema en una parte 39D para la rueda derecha y una parte 39G para la rueda izquierda. Cada una de dichas partes 39D y 39G se compone de un brazo superior 40D o 40G, de un brazo inferior 41D o 41G y de un brazo lateral 42D o 42G. Los medios 44D y 44G respectivamente de la rueda derecha 36D y de la rueda izquierda 36G estan fijados a los brazos laterales, respectivamente, 42D y 42G. Los brazos de cada una de dichas partes estan unidos entre ellos por unos medios articulados de modo que una basculacion lateral de los brazos laterales 42 y de los brazos superiores 40 conlleva una basculacion equivalente de las ruedas 36 que permanecen paralelas entre ellas.
Dichos medios articulados comprenden unas rotulas 43D y 43G que unen los brazos superiores 40D o 40G a los brazos laterales respectivamente 42D y 42G, y unas rotulas 44D y 44G que unen los brazos inferiores 41D o 41G a los brazos laterales, respectivamente, 42D y 42G. Los brazos superiores estan unidos por el eje de un pivote 45 y los brazos inferiores estan unidos por los ejes de pivotes 46D y 46G.
Una suspension elastica 47, compuesta por un amortiguador de fluido 48 y un resorte 49, une entre ellos los dos brazos superiores 40D y 40G. Esta suspension 47 permite un desplazamiento vertical del tren rodante 35 del vehfculo.
Segun una caracterfstica de la invencion, el tren rodante comprende unos medios para atenuar o suprimir, al menos parcialmente, las vibraciones del tren rodante debidas a las vibraciones de las ruedas. En efecto, puede producirse una vibracion alterna de las dos ruedas en caso de solicitacion vertical sobre una de las dos ruedas, solicitacion que permanece mantenida a la frecuencia propia del tren delantero (fenomeno denominado “drible alterno”). Este defecto puede deberse a la suspension elastica 47 que transmite las vibraciones de una rueda a la otra y a la no coincidencia de la proyeccion sobre el suelo del eje que pasa por las dos rotulas de rotacion de cada rueda directriz (que define el eje de viraje de dicha rueda) con el plano medio de la rueda, creando asf lo que los especialistas denominan una “desviacion positiva con respecto al suelo”. El volumen del cubo de rueda y del sistema de frenado es la causa principal de esta no coincidencia.
Segun un modo de realizacion de la invencion, dichos medios para atenuar o suprimir al menos parcialmente las vibraciones del tren rodante comprenden un batidor 50D asociado a la rueda derecha 36D y un batidor 50G asociado a la rueda izquierda 36g, teniendo los dos batidores las mismas caracterfsticas. Un batidor es un dispositivo constituido por un cilindro lleno de aceite y en el cual una masa (generalmente de fundicion) puede desplazarse libremente entre dos resortes. Los batidores 50D y 50G estan fijados en posicion vertical, cada uno, por ejemplo, con ayuda de uno o dos tornillos, a los brazos superiores, respectivamente 40D y 40G. Los batidores podrfan fijarse tambien a los brazos laterales o a los brazos inferiores. Se ajusta la masa del batidor en funcion de la masa no suspendida del tren delantero (constituida esencialmente por el conjunto rueda, neumatico, freno y brazo). La frecuencia de oscilacion de la masa de los batidores se ajusta a un valor correspondiente a la frecuencia de oscilacion de la rueda, oscilaciones debidas a las irregularidades y obstaculos del revestimiento vial.
La frecuencia de oscilacion de los batidores se ajusta a un valor comprendido en un rango de 10 Hz a 20 Hz, preferentemente de 14 a 16 Hz y mas especialmente centrado alrededor de 15 Hz. Esta frecuencia puede acordarse jugando sobre parametros tales como, por ejemplo, la geometrfa del cilindro, desplazandose el peso de la masa en el cilindro y/o las caracterfsticas de fluidez del fluido. Esta provision se describe, por ejemplo, en la referencia “Dynamique de la voiture automobile” de Maurice Julien, tomo 1: dinamica de sistemas, por ejemplo pagina 173. Segun otra caracterfstica de la invencion, el angulo de arrastre esta comprendido en un rango entre 8 y 18°, ventajosamente entre 12 y 14° y, preferentemente, igual o proximo a 13°. El angulo de arrastre se ilustra en la figura 3 que es una vista lateral de una parte del tren rodante representado en la figura 2. En la figura 3, se distingue un brazo lateral 42, las rotulas 43 y 44 de rotacion de los brazos respectivamente superior 40 e inferior 41, el eje de rueda de direccion 55, el cubo de rueda 56. El suelo esta representado por la lfnea horizontal 57. El brazo lateral 42 esta representado con inclinacion con respecto al suelo, tal como esta montado sobre el vehfculo. La proyeccion vertical 58 (de puntos en la figura) del eje de rueda 55 sobre el suelo se efectua en un punto 59 y el eje 60 (de trazos) que une los ejes de rotacion de las rotulas 43 y 44 corta la linea de suelo en un punto 61. El angulo a entre la vertical 58 y el eje 60 constituye el angulo de arrastre. Los valores de angulo de arrastre relativamente elevados, tales como los preconizados por la presente invencion, permiten mejorar claramente el agarre de carretera del vehfculo a velocidad elevada.
Un vehfculo equipado con batidores y un angulo de arrastre relativamente elevado, entre 8 y 18°, puede alcanzar velocidad elevadas (proximas a 140 o 150 km/h) con un buen agarre de carretera y una buena comodidad de utilizacion.
La presente invencion se refiere tambien a un escuter provisto de dos ruedas de direccion situadas en la parte delantera del escuter, de al menos una rueda de accionamiento situada en la parte trasera del escuter y de un tren rodante tal como se define anteriormente y se ilustra por las figuras 2 y 3.

Claims (7)

REIVINDICACIONES
1. Tren rodante (35) para vehfculo del tipo que comprende un chasis, dos ruedas de direccion delanteras (36D, 36G) y al menos una rueda de accionamiento trasera, comprendiendo dicho tren rodante, asociado a cada rueda, un sistema de suspension (39) de dicha rueda en dicho chasis, comprendiendo dicho sistema (39) un brazo superior (40) de suspension, un brazo inferior (41) de suspension y un brazo lateral (42), estando unidos dichos brazos entre ellos con ayuda de medios articulados (43, 44, 45, 46) de modo que una basculacion lateral del tren rodante conduce a una basculacion equivalente de las dos ruedas delanteras que permanecen paralelas entre ellas, comprendiendo dicho tren rodante una suspension elastica (47) compuesta por un amortiguador de fluido (48) y un resorte (49) que une entre ellos los dos brazos superiores (40D; 40G) y unos medios (50) solidarios de cada rueda delantera, para suprimir al menos parcialmente las frecuencias de oscilacion de dicha rueda delantera, comprendiendo dichos medios, para cada una de dichas ruedas de direccion delanteras, un batidor (50D, 50G) fijado en posicion sensiblemente vertical sobre uno de dichos brazos (40, 41, 42) y caracterizandose el tren rodante por que comprende un angulo de arrastre (a) comprendido entre 8 y 18°.
2. Tren rodante segun la reivindicacion 1, caracterizado por que dichos medios (50) se ajustan para suprimir al menos parcialmente las frecuencias de oscilacion comprendidas en un rango de 10 a 20 Hz.
3. Tren rodante segun una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por que dichas frecuencias de oscilacion estan centradas alrededor de 15 Hz.
4. Tren rodante segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicho batidor esta fijado sobre dicho brazo superior (40) de suspension.
5. Tren rodante segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicho angulo de arrastre (a) esta comprendido entre 12° y 14°.
6. Tren rodante segun la reivindicacion 5, caracterizado por que dicho angulo de arrastre (a) es sensiblemente igual a 13°.
7. Escuter del tipo que comprende dos ruedas delanteras (36D, 36G) y al menos una rueda trasera, caracterizado por que comprende un tren rodante (35) tal como se define en una de las reivindicaciones anteriores.
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