ES2851873B2

ES2851873B2 - PROPULSION DEVICE IN SAILING CONDITIONS FOR AMPHIBIOUS VEHICLES OR WITH FORDING CAPABILITY

Info

Publication number: ES2851873B2
Application number: ES202030194A
Authority: ES
Inventors: Rodríguez Ignacio Requena
Original assignee: Advantaria SL
Current assignee: Advantaria SL
Priority date: 2020-03-06
Filing date: 2020-03-06
Publication date: 2023-03-13
Anticipated expiration: 2040-03-06
Also published as: ES2851873A1

Description

DISPOSITIVO DE PROPULSIÓN EN CONDICIONES DE NAVEGACIÓN PARA PROPULSION DEVICE IN SAILING CONDITIONS FOR

VEHÍCULOS ANFIBIOS O CON CAPACIDAD DE VADEOAMPHIBIOUS OR FORDING CAPABLE VEHICLES

Ámbito de la técnicaField of technique

La invención se encuentra encuadrada dentro del campo de dispositivos de propulsión para vehículos anfibios, en especial para aquellos vehículos que tienen capacidad de vadeo pero que no cuentan con capacidad de navegación autónoma, debido bien a su falta de flotabilidad, o bien a la ausencia de elementos propulsores que permitan el impulso en el medio acuático. De este modo, los dispositivos propuestos en el presente documento permiten la adquisición de características anfibias para cualquier vehículo, que cuente con un aislamiento del habitáculo y del compartimento del motor.The invention falls within the field of propulsion devices for amphibious vehicles, especially for those vehicles that have wading capacity but do not have autonomous navigation capacity, due to either their lack of buoyancy or the absence of propulsion elements that allow the impulse in the aquatic environment. In this way, the devices proposed in this document allow the acquisition of amphibious characteristics for any vehicle, which has an isolation of the passenger compartment and the engine compartment.

Estado de la técnicastate of the art

Habitualmente, los vehículos anfibios disponen de capacidad para flotar por si mismos, así como de medios para su propulsión de forma similar a los vehículos acuáticos. En la mayoría de los casos se incorporan, en la parte posterior sumergida, hélices u otros dispositivos, como pueden ser turbinas hidrojet, que son movidos, bien por el motor o motores principales del vehículo, bien por un motor o motores auxiliares dedicados a esta tarea.Usually, amphibious vehicles have the ability to float on their own, as well as means for their propulsion in a similar way to aquatic vehicles. In most cases, propellers or other devices are incorporated in the submerged back, such as hydrojet turbines, which are moved either by the vehicle's main engine or engines, or by an auxiliary engine or engines dedicated to this operation. task.

Del mismo modo, existen vehículos terrestres con la denominada capacidad de vadeo sin preparación (también conocida por sus siglas VSP) que son capaces de atravesar terrenos donde el agua alcanza sólo una determinada profundidad, inferior a la altura del vehículo. En estos casos, el vehículo suele contar con un aislamiento del habitáculo de pasajeros y del compartimento del motor, para evitar la entrada de agua en su interior. Asimismo, en el caso de utilizar un motor de combustión interna, el tubo de escape suele estar orientado de forma vertical, produciéndose la salida de gases por la parte superior del vehículo.In the same way, there are land vehicles with the so-called unprepared wading capability (also known by its acronym VSP) that are capable of traversing terrain where the water reaches only a certain depth, less than the height of the vehicle. In these cases, the vehicle usually has an insulation of the passenger compartment and the engine compartment, to prevent water from entering inside. Likewise, in the case of using an internal combustion engine, the exhaust pipe is usually oriented vertically, producing the exhaust through the upper part of the vehicle.

De esta forma, el vehículo puede desplazarse rodando sobre el fondo de un medio acuático poco profundo, de forma similar a como lo haría sobre una superficie seca.In this way, the vehicle can roll on the bottom of a shallow water environment, similar to how it would roll on a dry surface.

La incorporación de elementos de flotación auxiliares a vehículos terrestres con capacidad de vadeo puede fácilmente solucionar la falta de flotabilidad de algunos de estos vehículos, pero no soluciona el problema de proporcionar un medio de propulsión y de dirección al mismo mientras navega por un medio acuático.The addition of auxiliary flotation devices to fording-capable land vehicles can easily overcome the lack of buoyancy of some of the these vehicles, but it does not solve the problem of providing means of propulsion and direction to the same while navigating through an aquatic environment.

Dado que, en estos casos, nos encontramos con vehículos de ruedas o cadenas que disponen de ejes que hacen girar ruedas en sus laterales, podría pensarse que la incorporación de ruedas con paletas, habituales en algunos tipos de embarcaciones, podría ser posible mediante su anclaje de forma solidaria al movimiento giratorio de estos ejes.Given that, in these cases, we find vehicles with wheels or chains that have axles that turn wheels on their sides, it might be thought that the incorporation of paddle wheels, common in some types of boats, could be possible by anchoring them. in solidarity with the rotary movement of these axes.

Sin embargo, en la mayoría de los casos, cuando los vehículos anfibios o con capacidad de vadeo se encuentran en condiciones de flotación, las ruedas se encuentran entre las partes del vehículo que se encuentran sumergidas.However, in most cases, when amphibious or wading-capable vehicles are in a floating condition, the wheels are among the parts of the vehicle that are submerged.

Esta circunstancia hace inviable la incorporación de ruedas de palas que giren de forma solidaria a los ejes de las ruedas.This circumstance makes it unfeasible to incorporate bladed wheels that rotate jointly with the wheel axes.

Esto es debido a que, cuando se produce la inmersión completa de la rueda de palas dentro del agua, las palas situadas en la mitad superior empujan agua, en la dirección y sentido de avance del vehículo, obstaculizando el desplazamiento.This is due to the fact that, when the paddle wheel is completely submerged in the water, the blades located in the upper half push water, in the direction and direction of advance of the vehicle, hindering movement.

En otras palabras, en una rueda de palas completamente sumergida, mientras las palas situadas en la mitad inferior de la rueda mueven el agua en un sentido, facilitando el avance, las palas situadas en la mitad superior mueven el agua en sentido contrario dificultando este mismo avance.In other words, in a completely submerged paddle wheel, while the blades located in the lower half of the wheel move the water in one direction, facilitating progress, the blades located in the upper half move the water in the opposite direction, making it difficult to advance. Advance.

Por este motivo, las embarcaciones que utilizan ruedas de palas mantienen la parte superior de las mismas fuera del agua. Esta fracción de la rueda de palas que se encuentra fuera del agua tiene que ser igual o mayor que la parte que se encuentra sumergida. Esta situación es incompatible con las condiciones de navegacion de la mayoría de los vehículos anfibios o con capacidad de vadeo, que normalmente mantienen la totalidad de sus ruedas dentro del agua.For this reason, boats that use paddle wheels keep the top of the paddle wheels out of the water. This fraction of the paddle wheel that is out of the water has to be equal to or greater than the part that is submerged. This situation is incompatible with the navigation conditions of most amphibious or wading-capable vehicles, which normally keep all of their wheels in the water.

De este modo el problema que afronta el presente documento podría describirse como la invención de un dispositivo que permita transformar el movimiento circular producido por el giro de los ejes motrices de un vehículo de ruedas o cadenas, en propulsión en un medio acuático, así como proporcionar un mecanismo de dirección durante la navegación. In this way, the problem faced by this document could be described as the invention of a device that allows transforming the circular movement produced by the rotation of the drive axles of a wheeled or chained vehicle into propulsion in an aquatic environment, as well as providing a steering mechanism during navigation.

Se trata, en resumen, de la realización de un kit para la propulsión y dirección, en condiciones de navegación, de un vehículo terrestre, que resulta de fácil instalación y desmontaje, con bajo coste, y que una vez desmontado no condiciona las características de movilidad del vehículo en el medio terrestre.In summary, it is about the realization of a kit for the propulsion and steering, in navigation conditions, of a land vehicle, which is easy to install and disassemble, at low cost, and that once disassembled does not affect the characteristics of mobility of the vehicle in the terrestrial environment.

Descripción de la invenciónDescription of the invention

El dispositivo de la invención busca utilizar el movimiento de rotación de los ejes de las ruedas de un vehículo automóvil, cuando se encuentra en un medio acuático, para producir un desplazamiento efectivo de una masa de agua hacia la parte contraria al sentido de avance. Del mismo modo, se busca modificar el ángulo del desplazamiento del agua, mediante el cambio de dirección de las ruedas directrices que produce el volante de dirección del vehículo.The device of the invention seeks to use the rotational movement of the axles of the wheels of a motor vehicle, when it is in an aquatic environment, to produce an effective displacement of a mass of water towards the opposite side to the direction of advance. In the same way, it seeks to modify the angle of water displacement, by changing the direction of the steering wheels produced by the steering wheel of the vehicle.

Para ello, se utiliza un disco soporte accesorio que se ancla a la llanta de la rueda y que gira de manera solidaria a la misma. A este disco soporte se incorporan una serie de superficies móviles que son las que van a permitir el desplazamiento de una masa de agua en sentido contrario al avance. De este modo, tal y como se detalla a continuación, se busca comunicar al agua una cantidad de movimiento en una dirección y sentido determinados, produciendo el desplazamiento del vehículo.To do this, an accessory support disk is used that is anchored to the wheel rim and that rotates in solidarity with it. A series of mobile surfaces are incorporated into this support disk, which are what will allow the movement of a mass of water in the opposite direction to the advance. In this way, as detailed below, the aim is to communicate to the water a quantity of movement in a certain direction and sense, producing the movement of the vehicle.

Para realizar la descripción del dispositivo objeto de la invención utilizaremos como referencia de las distancias, el plano vertical de simetría del vehículo, que suele contener el centro de masas del mismo. En este sentido, salvo algunos elementos menores como la ubicación del volante, el tubo de escape, o la colocación de elementos auxiliares como antenas o torretas, la mayoría de los vehículos suelen contar con una simetría alrededor de un plano vertical que contiene al centro de masas y que queda equidistante de los dos laterales.To carry out the description of the device object of the invention, we will use the vertical plane of symmetry of the vehicle, which usually contains its center of mass, as a distance reference. In this sense, except for some minor elements such as the location of the steering wheel, the exhaust pipe, or the placement of auxiliary elements such as antennas or turrets, most vehicles tend to have a symmetry around a vertical plane that contains the center of masses and that is equidistant from the two sides.

En este sentido, el disco soporte, que forma parte de la invención, posee una forma optimizada para presentar una menor resistencia hidrodinámica, contando con una mayor distancia al plano vertical de simetría del vehículo, por la zona central del soporte, cerca del eje de la rueda, y una menor distancia a este plano vertical de simetría por la parte del soporte más alejada a este eje. In this sense, the support disk, which is part of the invention, has an optimized shape to present less hydrodynamic resistance, having a greater distance from the vertical plane of symmetry of the vehicle, through the central area of the support, near the axis of the wheel, and a smaller distance to this vertical plane of symmetry for the part of the support furthest from this axis.

Este disco soporte cuenta, asimismo, con cavidades en su interior en las cuales se pueden alojar unos elementos basculantes.This support disc also has cavities inside in which tilting elements can be housed.

Estos elementos basculantes están unidos a mecanismos de articulación, situados al final de las cavidades, en su parte más alejada al eje de la rueda.These tilting elements are attached to articulation mechanisms, located at the end of the cavities, in the part furthest from the axis of the wheel.

Se busca que los elementos basculantes, cuando se encuentran en su posición de apertura, actúen como palas, empujando una masa de agua. Por ello, deben contar con rigidez y firmeza frente a la resistencia hidrodinámica del agua. Por tanto, el eje de giro del mecanismo de articulación no puede ser paralelo al eje de giro de la rueda, ni puede estar contenido en ninguno de los distintos planos que contienen a este eje de giro de la rueda. En caso contrario, la fuerza de resistencia hidrodinámica del agua podría producir un momento de fuerza con respecto al eje de giro del mecanismo de articulación, forzando un desplazamiento del elemento basculante hasta su posición de cierre.It is sought that the tilting elements, when they are in their open position, act as blades, pushing a mass of water. For this reason, they must have rigidity and firmness against the hydrodynamic resistance of the water. Therefore, the axis of rotation of the articulation mechanism cannot be parallel to the axis of rotation of the wheel, nor can it be contained in any of the different planes that contain this axis of rotation of the wheel. Otherwise, the hydrodynamic resistance force of the water could produce a moment of force with respect to the axis of rotation of the articulation mechanism, forcing a movement of the tilting element to its closed position.

Tal y como se ha mencionado, el dispositivo de propulsión debe funcionar cuando las ruedas se encuentran completamente sumergidas en el agua. Por ello, es necesario que los elementos basculantes que se encuentran en la mitad superior del disco soporte se hallen en su posición cerrada, ocupando el interior de las cavidades, para evitar que arrastren aguan en el sentido de avance del vehículo.As mentioned, the propulsion device must work when the wheels are completely submerged in the water. For this reason, it is necessary that the tilting elements found in the upper half of the support disk are in their closed position, occupying the interior of the cavities, to prevent them from dragging water in the direction of advance of the vehicle.

Del mismo modo, se necesita que los elementos basculantes que se encuentran en la mitad inferior del disco soporte mantengan su posición abierta, para desplazar agua hacia la parte trasera del vehículo y posibilitar su avance.In the same way, the tilting elements found in the lower half of the support disk are required to maintain their open position, in order to displace water towards the rear of the vehicle and enable its advance.

Para conseguir que los elementos basculantes de la parte superior se encuentren en su posición cerrada, y los elementos basculantes de la parte inferior se encuentren en su posición abierta, hay que combinar la disposición de los mecanismos de articulación con el diseño de los elementos basculantes. De este modo, se colocan los elementos de articulación en la parte de las cavidades más alejadas del eje de la rueda y se colocan, asimismo, a una distancia del plano vertical de simetría del vehículo, menor a la distancia entre el centro de masas del elemento basculante y este plano vertical. De esta forma, el punto medio del eje de giro de los mecanismos de articulación se encuentra a una distancia del plano vertical de simetría del vehículo menor que la distancia entre este plano y el centro de masas del elemento basculante en todas sus posibles posiciones de rotación. In order to achieve that the upper part rockers are in their closed position, and the lower part rockers are in their open position, it is necessary to combine the arrangement of the articulation mechanisms with the design of the rocker elements. In this way, the articulation elements are placed in the part of the cavities that are furthest from the axis of the wheel and are also placed at a distance from the vertical plane of symmetry of the vehicle, less than the distance between the center of mass of the tilting element and this vertical plane. In this way, the midpoint of the axis of rotation of the articulation mechanisms is located at a distance from the vertical plane of symmetry of the vehicle that is less than the distance between this plane and the center of mass of the tilting element in all its possible positions of rotation. .

Mediante esta disposición, los elementos basculantes se verán sometidos al momento de una fuerza que será igual al producto de la distancia horizontal entre su centro de masas y el punto medio del eje de giro, multiplicado por el peso de este elemento.Through this arrangement, the tilting elements will be subjected to the moment of a force that will be equal to the product of the horizontal distance between its center of mass and the midpoint of the axis of rotation, multiplied by the weight of this element.

Dado que la dirección y sentido del peso de los elementos basculantes lleva una dirección vertical con sentido hacia el suelo, el resultado de estos momentos de las fuerzas aplicadas tenderá siempre a desplazar su centro de masas mediante un giro hacia una posición con menor energía potencial.Given that the direction and direction of the weight of the tilting elements leads vertically towards the ground, the result of these moments of the applied forces will always tend to displace their center of mass by turning towards a position with less potential energy.

De este modo, los elementos basculantes que, debido a la rotación de la rueda, se encuentren situados en su mitad superior, tenderán a mantener una posición vertical, ocupando las cavidades del disco soporte.In this way, the tilting elements that, due to the rotation of the wheel, are located in its upper half, will tend to maintain a vertical position, occupying the cavities of the support disc.

Por otro lado, los elementos basculantes que, debido a la rotación de la rueda, se encuentren situados en su mitad inferior, tenderán a mantener una posición cercana al eje horizontal, formando un ángulo abierto con respecto al disco soporte.On the other hand, the tilting elements that, due to the rotation of the wheel, are located in its lower half, will tend to maintain a position close to the horizontal axis, forming an open angle with respect to the support disc.

Lógicamente, el desplazamiento circular de la rueda motriz, provoca un movimiento solidario del disco soporte y hace que los diferentes elementos basculantes vayan modificando su posición de cierre o apertura al ir pasando de la mitad superior a la mitad inferior, o viceversa.Logically, the circular movement of the drive wheel causes a joint movement of the support disc and causes the different tilting elements to modify their closed or open position as they go from the upper half to the lower half, or vice versa.

En todo momento, los elementos basculantes que se encuentran abiertos, al estar situados en la parte inferior, empujan una masa de agua en sentido contrario al de avance del vehículo.At all times, the tilting elements that are open, being located in the lower part, push a mass of water in the opposite direction to that of the vehicle.

Este desplazamiento de una masa de agua, a la que se le comunica una cantidad de movimiento, en cada instante, será igual al impulso instantáneo en sentido contrario que recibirá el vehículo y que posibilitará su avance en el medio acuático. Este impulso instantáneo, en forma de cantidad de movimiento proporcionada al vehículo, se verá, a su vez, atenuado por la resistencia hidrodinámica y por otros factores, como la presencia de corrientes u oleaje, haciendo necesario mantener la propulsión motora de forma continuada.This displacement of a mass of water, to which a quantity of movement is communicated, at each moment, will be equal to the instantaneous impulse in the opposite direction that the vehicle will receive and that will enable its advance in the aquatic environment. This instantaneous impulse, in the form of momentum provided to the vehicle, will, in turn, be attenuated by hydrodynamic resistance and by other factors, such as the presence of currents or waves, making it necessary to maintain motor propulsion continuously.

El agua desplazada por los elementos basculantes abiertos recibe, en cada instante, un impulso con dirección tangente a la circunferencia de giro. Esto es, recibe un impulso con dirección según el producto vectorial de la velocidad angular con el vector distancia entre el punto de aplicación y el eje de giro. Por tanto, el plano que contiene el vector impulso es perpendicular al eje de giro de la rueda.The water displaced by the open tilting elements receives, at each instant, an impulse with a direction tangent to the circumference of rotation. That is, it receives an impulse with a direction according to the vector product of the angular velocity with the distance vector between the point of application and the axis of rotation. Therefore, the plane containing the impulse vector is perpendicular to the axis of rotation of the wheel.

Cuando la rueda rota en el sentido de giro de avance de la marcha del vehículo, el agua arrastrada recibe un impulso en sentido contrario a este sentido de avance.When the wheel rotates in the forward direction of rotation of the vehicle, the entrained water receives an impulse in the opposite direction to this direction of advance.

Cuando la rueda rota en el sentido contrario al de avance normal, es decir, la transmisión de marchas del vehículo está en posición de retroceso, el agua arrastrada recibe un impulso hacia el frontal, desplazando el vehículo hacia su parte trasera, en el sentido opuesto al habitual de la marcha.When the wheel rotates in the opposite direction to that of normal forward movement, that is, the vehicle's gear transmission is in the reverse position, the entrained water receives an impulse towards the front, moving the vehicle towards its rear, in the opposite direction. to the usual march.

Tanto en el caso de que las ruedas roten según el sentido de avance, como en el caso de que roten en sentido contrario, en aquelllos elementos basculantes en posición abierta, que no se encuentren alineados con el eje vertical, la velocidad de los puntos de contacto tendrá una componente vertical y otra componente horizontal. La componente horizontal de la velocidad tiene el mismo sentido en todos los elementos basculantes, aunque varía su valor, mientras que la componente vertical de la velocidad en los elementos situados en el cuadrante comprendido entre 90° y 180° con el eje Z tiene sentido contrario a la componente vertical de la velocidad de los elementos situados en el cuadrante comprendido entre 180° y 270° con este mismo eje vertical.Both in the event that the wheels rotate according to the direction of advance, and in the event that they rotate in the opposite direction, in those tilting elements in the open position, which are not aligned with the vertical axis, the speed of the points of contact will have a vertical component and a horizontal component. The horizontal component of the speed has the same direction in all the tilting elements, although its value varies, while the vertical component of the speed in the elements located in the quadrant between 90° and 180° with the Z axis has the opposite direction. to the vertical component of the velocity of the elements located in the quadrant between 180° and 270° with this same vertical axis.

De este modo, las componentes verticales del impulso comunicado al agua por los elementos basculantes en el cuadrante inferior izquierdo de la rueda, de forma acumulada a lo largo de la rotación, son iguales y de sentido contrario a las componentes verticales del impulso comunicado al agua, de forma acumulada a lo largo de la rotación, por los elementos basculantes en el cuadrante inferior derecho.In this way, the vertical components of the impulse imparted to the water by the tilting elements in the lower left quadrant of the wheel, cumulatively throughout the rotation, are equal and in the opposite direction to the vertical components of the impulse imparted to the water. , cumulatively throughout the rotation, by the tilting elements in the lower right quadrant.

Las componentes verticales del impulso en ambos cuadrantes inferiores de la rueda se contrarrestan generando únicamente un torque de giro, que a su vez es anulado por la generación de un torque similar producido por el otro eje motriz.The vertical components of the drive in both lower quadrants of the wheel are counteracted by generating only one turning torque, which in turn is canceled out by the generation of a similar torque produced by the other drive axle.

El movimiento total resultante es el del desplazamiento horizontal del vehículo en un medio acuático, pudiendo utilizarse el sentido normal de marcha de las ruedas para avanzar y el sentido de retroceso para moverse en sentido contrario.The resulting total movement is that of the horizontal displacement of the vehicle in an aquatic environment, being able to use the normal direction of movement of the wheels to move forward and the reverse direction to move in the opposite direction.

Asimismo, se puede utilizar el movimiento de las ruedas directrices para modificar la dirección de avance del vehículo en el agua a modo de timón. Likewise, the movement of the steered wheels can be used to modify the direction of advance of the vehicle in the water as a rudder.

En todos los casos, interesa incrementar la cantidad de movimiento que puede ser comunicada al agua, y por tanto al vehículo. La cantidad de movimiento es función lineal de la velocidad instantánea comunicada al agua y de la masa total del agua desplazada. Este primer factor se pude regular mediante la velocidad de giro de la rueda, que será función de la potencia del motor y del torque máximo aplicable para vencer la resistencia hidrodinámica, mientras que el segundo factor se puede incrementar aumentando la superficie de arrastre de los elementos basculantes, una vez se encuentren desplegados en su posición de apertura.In all cases, it is interesting to increase the amount of movement that can be communicated to the water, and therefore to the vehicle. Momentum is a linear function of the instantaneous velocity imparted to the water and the total mass of the displaced water. This first factor can be regulated by the speed of rotation of the wheel, which will be a function of the engine power and the maximum applicable torque to overcome the hydrodynamic resistance, while the second factor can be increased by increasing the drag surface of the elements. tilting, once they are deployed in their opening position.

La superficie máxima de arrastre de cada elemento basculante está limitada por la geometría del mismo.The maximum drag surface of each tilting element is limited by its geometry.

Por un lado, la longitud del brazo basculante ha de ser menor que la distancia entre el mecanismo de articulación y el eje de giro de la rueda. En caso contrario, si los elementos basculantes tuviesen una longitud superior y, en su posición vertical, un mismo elemento ocupase posiciones a ambos lados del eje de giro de la rueda, esto es, ocupase posiciones que se encontrasen separadas por un ángulo de 180° medido desde el eje de la rueda, entonces este elemento podría interferir con el movimiento de apertura y cierre de los demás elementos basculantes.On the one hand, the length of the rocking arm must be less than the distance between the linkage mechanism and the axis of rotation of the wheel. Otherwise, if the tilting elements had a greater length and, in their vertical position, the same element occupied positions on both sides of the axis of rotation of the wheel, that is, it occupied positions that were separated by an angle of 180°. measured from the axis of the wheel, then this element could interfere with the opening and closing movement of the other tilting elements.

Por otro lado, los elementos basculantes en posición de apertura no pueden sobresalir fuera del contorno circular de las ruedas, puesto que, de lo contrario, podrían chocar contra el terreno durante el movimiento de giro de la rueda.On the other hand, the tilting elements in the open position cannot project outside the circular contour of the wheels, since otherwise they could hit the ground during the turning movement of the wheel.

Del mismo modo, la superficie total desplegada por el brazo del elemento basculante en su posición de apertura debe quedar completamente plegada en el interior de la cavidad del disco soporte en su posición de cierre, con el fin de evitar que desplacen agua en el sentido del avance, dificultándolo.In the same way, the total surface unfolded by the arm of the tilting element in its open position must be completely folded inside the cavity of the support disc in its closed position, in order to avoid displacing water in the direction of movement. advance, making it difficult.

Para conseguir introducir la totalidad de la superficie de arrastre en el interior de la cavidad se pude utilizar un material flexible, tal como una tela, o un conjunto de elementos dispuestos en abanico alrededor del mecanismo de articulación, que se desplieguen y retraigan al abrir o cerrar el brazo del elemento basculante.In order to introduce the entire drag surface inside the cavity, a flexible material can be used, such as a cloth, or a set of elements arranged in a fan around the articulation mechanism, which unfold and retract when opening or close the arm of the tilting element.

Al incorporar una superficie desplegable al elemento basculante, hay que tener en cuenta la restricción de que el centro de masas del mismo se encuentre a una mayor distancia del plano vertical de simetría que la distancia del punto medio del eje de giro del mecanismo de articulación a ese mismo plano. Por tanto, se utilizan materiales ligeros y grosores reducidos, a los que se puede dar consistencia mediante un elemento de refuerzo, como puede ser el anclaje de sus bordes a un hilo reforzado, unido a su vez, al extremo del brazo del elemento basculante.When incorporating a deployable surface to the tilting element, it is necessary to take into account the restriction that its center of mass is at a greater distance from the vertical plane of symmetry than the distance from the midpoint of the axis of rotation of the articulation mechanism to that same plane. Therefore, light materials and reduced thicknesses are used, to which consistency can be given by means of a reinforcing element, such as the anchoring of its edges to a reinforced thread, attached, in turn, to the end of the arm of the tilting element.

Por diversos motivos, puede resultar conveniente que se realice el anclaje de los dispositivos auxiliares de propulsión acuática a las llantas cuando el vehículo se encuentra alejado del medio acuático que se pretende sortear. Por ello, puede ser necesario incorporar elementos de protección que mantengan todos los elementos basculantes en posición de cierre, durante la rotación de las ruedas, hasta que se decida su utilización en un medio acuático. De esta forma se evita que el desplazamiento giratorio en posición abierta de los elementos basculantes pueda suponer un peligro para las personas que se encuentren en las cercanías del vehículo.For various reasons, it may be convenient for the auxiliary aquatic propulsion devices to be anchored to the tires when the vehicle is far from the aquatic environment that it is intended to avoid. For this reason, it may be necessary to incorporate protection elements that keep all the tilting elements in the closed position, during the rotation of the wheels, until it is decided to use them in an aquatic environment. In this way, it is prevented that the swivel movement in the open position of the tilting elements could pose a danger to people who are in the vicinity of the vehicle.

Finalmente, en caso de que el vehículo carezca de capacidad de flotación, pero disponga de la estanqueidad asociada a la capacidad de vadeo, se pueden utilizar elementos auxiliares con flotabilidad positiva, acoplados a los laterales del vehículo. Estos elementos de flotación pueden ser de carácter inflable o no. En caso de ser de carácter inflable, pueden obtener su condición de flotabilidad positiva mediante la introducción de gas a presión desde el sistema central de inflado de neumáticos (CTIS), o desde un dispositivo independiente o portátil dedicado a tal función.Finally, in the event that the vehicle lacks flotation capacity, but has the watertightness associated with the wading capacity, auxiliary elements with positive buoyancy can be used, attached to the sides of the vehicle. These flotation elements may or may not be inflatable. In the case of being inflatable, they can obtain their positive buoyancy condition by introducing pressurized gas from the central tire inflation system (CTIS), or from an independent or portable device dedicated to such function.

De este modo, la combinación de un dispositivo de propulsión solidario a los ejes motrices, con elementos accesorios de flotación en caso de necesidad, puede proporcionar capacidad de movilidad anfibia a un gran número de vehículos.Thus, the combination of a propulsion device attached to the drive axles, with accessory flotation elements if necessary, can provide amphibious mobility capacity to a large number of vehicles.

Descripción de los dibujosDescription of the drawings

En las siguientes figuras se muestra un esquema del dispositivo de propulsión acuática objeto de la invención, así como varios modos de realización de la misma.The following figures show a schematic of the aquatic propulsion device object of the invention, as well as various embodiments thereof.

La figura 1 muestra una vista frontal de un vehículo todoterreno con capacidad de vadeo sin incorporar los dispositivos objeto de la invención.Figure 1 shows a front view of an all-terrain vehicle with wading capacity without incorporating the devices object of the invention.

La figura 2 muestra una vista lateral de un vehículo todoterreno con capacidad de vadeo sin incorporar los dispositivos objeto de la invención. Figure 2 shows a side view of an all-terrain vehicle with fording capacity without incorporating the devices object of the invention.

La figura 3 muestra una vista frontal de un vehículo todoterreno con capacidad de vadeo incorporando un dispositivo auxiliar de flotación a cada lado y un dispositivo de propulsión acoplado a cada rueda.Figure 3 shows a front view of a fording capable off-road vehicle incorporating a flotation aid on each side and a propulsion device attached to each wheel.

La figura 4 muestra una vista lateral de un vehículo todoterreno con capacidad de vadeo incorporando un dispositivo auxiliar de flotación a cada lado y un dispositivo de propulsión acoplado a cada rueda.Figure 4 shows a side view of a wading capable all-terrain vehicle incorporating a flotation aid on each side and a propulsion device attached to each wheel.

La figura 5 muestra una vista externa de una rueda de este vehículo todoterreno incorporando un dispositivo de propulsión acuática que cuenta con elementos basculantes conformados únicamente por brazos rígidos.Figure 5 shows an external view of a wheel of this all-terrain vehicle incorporating a water propulsion device that has tilting elements made up only of rigid arms.

La figura 6 muestra una vista externa de una rueda de este vehículo todoterreno, incorporando un dispositivo de propulsión acuática que cuenta con elementos basculantes con segmentos rígidos en abanico.Figure 6 shows an external view of a wheel of this all-terrain vehicle, incorporating a water propulsion device that has tilting elements with fan-shaped rigid segments.

La figura 7 muestra una vista externa de una rueda de este vehículo todoterreno, incorporando un dispositivo de propulsión acuática que cuenta con elementos basculantes con una superficie de arrastre triangular flexible.Figure 7 shows an external view of a wheel of this all-terrain vehicle, incorporating a water propulsion device that has rocking elements with a flexible triangular drag surface.

La figura 8 muestra una vista frontal de la rueda. A la derecha del gráfico se incluye una vista de sección del dispositivo de propulsión acuática según el corte del plano ZX que contiene el eje de giro de la rueda y el centro de masas de los elementos basculantes 2 y 6.Figure 8 shows a front view of the wheel. To the right of the graph is included a sectional view of the water propulsion device according to the section of the ZX plane that contains the axis of rotation of the wheel and the center of mass of the tilting elements 2 and 6.

La figura 9 muestra una vista lateral de la rueda incluyendo un diagrama con la dirección de avance del vehículo, el sentido de giro de la rueda y las componentes de la velocidad de los elementos basculantes en tres puntos determinadosFigure 9 shows a side view of the wheel including a diagram with the direction of advance of the vehicle, the direction of rotation of the wheel and the components of the speed of the rocking elements at three determined points.

A continuación, se listan los distintos componentes que aparecen en los dibujos (los ángulos se describen en el plano XZ desde el eje Z positivo siguiendo el sentido de las agujas del reloj):The different components that appear in the drawings are listed below (the angles are described in the XZ plane from the positive Z axis following the clockwise direction):

1 - Vehículo todoterreno con capacidad de vadeo.1 - All-terrain vehicle with fording capability.

2 - Plano vertical de simetría del vehículo.2 - Vertical plane of symmetry of the vehicle.

3 - Tubo de escape vertical para posibilitar la capacidad de vadeo. 3 - Vertical exhaust pipe to enable fording ability.

4 - Soporte auxiliar lateral de acceso.4 - Auxiliary side access support.

5 - Rueda.5 - Wheel.

6 - Tuerca de sujeción de la llanta y de la placa protectora.6 - Nut fixing the rim and the protective plate.

7 - Parte exterior del eje de la rueda.7 - Outer part of the wheel axle.

8 - Placa protectora de la llanta.8 - Rim protection plate.

9 - Flotador auxiliar.9 - Auxiliary float.

10 - Elemento basculante 1 en posición abierta (225° con eje Z).10 - Tilting element 1 in open position (225° with Z axis).

11 - Elemento basculante 2 en posición abierta (180° con eje Z).11 - Tilting element 2 in open position (180° with Z axis).

12 - Elemento basculante 3 en posición abierta (135° con eje Z).12 - Tilting element 3 in open position (135° with Z axis).

13 - Elemento basculante 4 en posición abierta (90° con eje Z).13 - Tilting element 4 in open position (90° with Z axis).

14 - Disco soporte del dispositivo de propulsión.14 - Propulsion device support disc.

15 - Elemento basculante 5 en posición cerrada (45° con eje Z).15 - Tilting element 5 in closed position (45° with Z axis).

16 - Elemento basculante 6 en posición cerrada (0° con eje Z).16 - Tilting element 6 in closed position (0° with Z axis).

17 - Elemento basculante 7 en posición cerrada (270° con eje Z).17 - Tilting element 7 in closed position (270° with Z axis).

18 - Elemento basculante 8 en posición cerrada (315° con eje Z).18 - Tilting element 8 in closed position (315° with Z axis).

19 - Orificio para las tuercas en el disco base del dispositivo de propulsión.19 - Hole for the nuts in the base disk of the propulsion device.

20 - Eje de giro de la rueda.20 - Axis of rotation of the wheel.

21 - Cavidad radial para el elemento basculante 121 - Radial cavity for the tilting element 1

22 - Cavidad radial para el elemento basculante 222 - Radial cavity for the tilting element 2

23 - Cavidad radial para el elemento basculante 323 - Radial cavity for the tilting element 3

24 - Cavidad radial para el elemento basculante 424 - Radial cavity for the tilting element 4

25 - Mecanismo de articulación del elemento basculante 1.25 - Articulation mechanism of the tilting element 1.

26 - Eje de giro del elemento basculante 2.26 - Axis of rotation of the tilting element 2.

27 - Brazo del elemento basculante 127 - Tilting element arm 1

28 - Brazo del elemento basculante 228 - Tilting element arm 2

29 - Brazo del elemento basculante 329 - Rocker arm 3

30 - Brazo del elemento basculante 430 - Rocker arm 4

31 - Volumen con peso añadido en el borde del elemento basculante 4.31 - Volume with added weight on the edge of the tilting element 4.

32 - Plano YZ perpendicular al eje de giro de la rueda y que contiene los ejes de giro de los mecanismos de articulación.32 - YZ plane perpendicular to the axis of rotation of the wheel and containing the axes of rotation of the articulation mechanisms.

33 - Vector del plano YZ que une el punto medio del eje de giro del mecanismo de articulación del elemento basculante 2 con el eje de giro de la rueda.33 - Vector of the YZ plane that joins the midpoint of the axis of rotation of the articulation mechanism of the tilting element 2 with the axis of rotation of the wheel.

34 - Láminas rígidas en abanico en el elemento basculante 4.34 - Rigid fan-shaped blades on the tilting element 4.

35 - Superficie triangular de tela impermeable en el elemento basculante 4.35 - Triangular surface made of waterproof fabric on the tilting element 4.

36 - Plano ZX que contiene el eje de giro de la rueda y el centro de masas de los elementos basculantes 2 y 6.36 - Plane ZX containing the axis of rotation of the wheel and the center of mass of the tilting elements 2 and 6.

37 - Mecanismo articulado del elemento basculante 6. 37 - Articulated mechanism of the tilting element 6.

38 - Unión entre el hilo reforzado de nilon y el elemento basculante 6 en la posición cerrada.38 - Union between the reinforced nylon wire and the tilting element 6 in the closed position.

39 - Tramo del hilo reforzado de nilon desde el elemento basculante 6 hasta el elemento basculante 2 frente al agujero del eje.39 - Section of the reinforced nylon wire from the tilting element 6 to the tilting element 2 in front of the axis hole.

40 - Centro de masas del elemento basculante 4.40 - Center of mass of the tilting element 4.

41 - Entrada del hilo reforzado de nilón en el conducto de la tela del elemento basculante 2 en posición abierta, por su zona más cercana al eje de giro.41 - Entry of the reinforced nylon wire into the duct of the tilting element 2 cloth in the open position, in its area closest to the axis of rotation.

42 - Zona de unión de la tela triangular de la pala 2 con el fondo de la cavidad radial.42 - Union zone of the triangular fabric of blade 2 with the bottom of the radial cavity.

43 - Tela impermeable triangular del elemento basculante 3.43 - Triangular waterproof fabric for the tilting element 3.

44 - Tela impermeable triangular del elemento basculante 2.44 - Triangular waterproof fabric for the tilting element 2.

45 - Hilo reforzado de nilon en el interior de la tela del elemento basculante 2.45 - Reinforced nylon thread inside the fabric of the tilting element 2.

46 - Costura en la tela triangular del elemento basculante 2 por cuyo interior discurre el hilo reforzado de nilon.46 - Seam in the triangular fabric of the tilting element 2 through which the reinforced nylon thread runs.

47 - Unión entre el hilo reforzado de nilon y el elemento basculante 2 en la posición abierta.47 - Connection between the reinforced nylon wire and the tilting element 2 in the open position.

48 - Dirección y sentido de avance del vehículo.48 - Direction and sense of advance of the vehicle.

49 - Sentido de giro de la rueda.49 - Direction of rotation of the wheel.

50 - Punto para cálculo de la velocidad en el elemento basculante 1.50 - Point for calculating the speed in the tilting element 1.

51 - Velocidad del elemento basculante 1 en el punto de cálculo.51 - Speed of the tilting element 1 at the calculation point.

52 - Proyección sobre el eje Z de la velocidad del elemento basculante 1.52 - Projection on the Z axis of the speed of the tilting element 1.

53 - Proyección sobre el eje Y de la velocidad del elemento basculante 1.53 - Projection on the Y axis of the speed of the tilting element 1.

54 - Punto para cálculo de la velocidad en el elemento basculante 2.54 - Point for calculating the speed in the tilting element 2.

55 - Velocidad del elemento basculante 2 en el punto de cálculo.55 - Speed of the tilting element 2 at the calculation point.

56 - Punto para cálculo de la velocidad en el elemento basculante 3.56 - Point for calculating the speed in the tilting element 3.

57 - Velocidad del elemento basculante 3 en el punto de cálculo.57 - Speed of the tilting element 3 at the calculation point.

58 - Proyección sobre el eje Y de la velocidad del elemento basculante 3.58 - Projection on the Y axis of the speed of the tilting element 3.

59 - Proyección sobre el eje Z de la velocidad del elemento basculante 3.59 - Projection on the Z axis of the speed of the tilting element 3.

60 - Centro de masas del elemento basculante 5 plegado.60 - Center of mass of the tilting element 5 folded.

61 - Fuerza debida al peso del elemento basculante 5 aplicada sobre su centro de masas.61 - Force due to the weight of the tilting element 5 applied to its center of mass.

62 - Velocidad del elemento basculante 6 en uno de sus puntos.62 - Speed of the tilting element 6 at one of its points.

63 - Zona del elemento basculante 7 en contacto con el mecanismo de bloqueo.63 - Area of the tilting element 7 in contact with the locking mechanism.

64 - Contorno del mecanismo de bloqueo de los elementos basculantes. 64 - Contour of the locking mechanism of the tilting elements.

Descripción de una realización preferidaDescription of a preferred embodiment

En las figuras 1 y 2 se muestra un vehículo todoterreno (1) con capacidad de vadeo, identificable por contar con un tubo de escape vertical (3). También se ha incluido el plano de simetría vertical del vehículo (2), que contiene su centro de masas, con el fin de utilizarlo como plano de referencia en la descripción de las realizaciones preferidas en el presente apartado.Figures 1 and 2 show an all-terrain vehicle (1) with wading capacity, identifiable by having a vertical exhaust pipe (3). The vertical plane of symmetry of the vehicle (2), which contains its center of mass, has also been included in order to use it as a reference plane in the description of the preferred embodiments in this section.

En las figuras 3 y 4 se muestra el vehículo todoterreno anterior, al que se le ha incorporado en cada rueda (5) un dispositivo de propulsión acuático y dispositivos inflables auxiliares de flotación (9) en cada uno de sus laterales.Figures 3 and 4 show the previous all-terrain vehicle, which has been incorporated into each wheel (5) with a water propulsion device and auxiliary inflatable flotation devices (9) on each of its sides.

En las figuras 5, 6 y 7 se muestra una vista exterior girada de una rueda del vehículo todoterreno incorporando tres realizaciones preferidas del dispositivo de propulsión acuático objeto de la invención.Figures 5, 6 and 7 show a rotated exterior view of a wheel of the all-terrain vehicle incorporating three preferred embodiments of the water propulsion device object of the invention.

Algunos de los elementos comunes a las tres realizaciones preferidas se pueden observar en las figuras 3 y 4, mientras otros elementos comunes aparecen en las figuras 5, 6, 7, 8 y 9.Some of the elements common to the three preferred embodiments can be seen in figures 3 and 4, while other common elements appear in figures 5, 6, 7, 8 and 9.

En el dispositivo se incorpora un disco soporte circular (14) que tiene la forma del volumen resultante de seccionar, mediante un plano secante, una esfera con radio mayor al radio de la llanta, obteniendo un volumen menor al 50% de esta esfera, y de modo que el radio de la sección circular resultante es menor que el radio de la rueda. Mediante este diseño se consigue una resistencia hidrodinámica reducida mientras se obtiene suficiente volumen para incorporar un conjunto de ocho cavidades radiales (21, 22, 23, 24 p. ej.) en el interior del disco soporte.The device incorporates a circular support disc (14) that has the shape of the volume resulting from sectioning, by means of a secant plane, a sphere with a radius greater than the radius of the rim, obtaining a volume of less than 50% of this sphere, and so that the radius of the resulting circular section is less than the radius of the wheel. By means of this design, reduced hydrodynamic resistance is achieved while obtaining enough volume to incorporate a set of eight radial cavities (21, 22, 23, 24 eg) inside the support disc.

El anclaje del disco soporte se realiza desmontando la placa protectora (8) de la llanta, que protege el conducto del sistema central de inflado de neumáticos. En este vehículo, los tornillos roscados fijados al buje cuentan con una longitud suficiente para que, una vez introducidas las tuercas de la llanta (6), quede un segundo segmento roscado por la parte exterior a la tuerca, esto es, por su parte más alejada al plano de simetría del vehículo. Este segmento exterior de los tornillos se utiliza habitualmente para fijar esta placa protectora (8) a la llanta, enroscando tuercas adicionales. De este modo, una vez se ha desmontado la placa protectora, se procede a anclar de modo similar el disco soporte (14), fijándolo al segmento exterior roscado de cada tornillo. The support disc is anchored by removing the protective plate (8) from the rim, which protects the central tire inflation system duct. In this vehicle, the threaded bolts attached to the hub are long enough so that, once the rim nuts (6) have been inserted, there is a second threaded segment on the outside of the nut, that is, on its outermost part. away from the plane of symmetry of the vehicle. This outer segment of the screws is normally used to fix this protective plate (8) to the rim, screwing on additional nuts. In this way, once the protective plate has been removed, the support disc (14) is anchored in a similar way, fixing it to the external threaded segment of each screw.

Para ello, el disco soporte cuenta con ocho orificios con un diámetro similar al de estos tornillos roscados. Estos ocho orificios se encuentran alineados con la disposición de estos tornillos y están situados en el fondo de ocho cavidades circulares (19), en el disco soporte, destinadas al anclaje de las tuercas. De este modo, mediante el roscado de estas ocho tuercas adicionales quedan unidos simultáneamente el buje, la llanta y el disco soporte.For this, the support disk has eight holes with a diameter similar to that of these threaded screws. These eight holes are aligned with the arrangement of these screws and are located at the bottom of eight circular cavities (19), in the support disc, intended for anchoring the nuts. In this way, by means of the threading of these eight additional nuts, the hub, the rim and the support disc are simultaneously joined.

Asimismo, en las tres realizaciones preferidas se han situado todos los mecanismos de articulación (25, 37 p. ej.) a una misma distancia del eje de giro de la rueda (20), en los extremos más alejados de las cavidades radiales (21,22, 23, 24 p. ej.) del disco soporte.Likewise, in the three preferred embodiments, all the articulation mechanisms (25, 37, for example) have been located at the same distance from the axis of rotation of the wheel (20), at the farthest ends of the radial cavities (21 ,22, 23, 24 e.g.) of the support disk.

Estas cavidades, dispuestas según direcciones radiales, están separadas por ángulos iguales. Cada uno de los elementos basculantes (10, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 18) tiene simetría con respecto a un plano (36) que contiene al eje de giro de la rueda, estando también separados por ángulos similares.These cavities, arranged according to radial directions, are separated by equal angles. Each one of the tilting elements (10, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 18) has symmetry with respect to a plane (36) that contains the axis of rotation of the wheel, also being separated by similar angles.

Todos los ejes de giro (26) de los mecanismos de articulación están contenidos en un mismo plano (32) perpendicular al eje de giro de la rueda y son perpendiculares al vector (33) que une el punto medio de cada eje de la articulación con este eje de giro de la rueda. De este modo, el centro de masas (40, 60 p. ej.) de cada elemento basculante genera, al rotar mediante la acción del mecanismo de articulación, un arco que se halla contenido en un plano (36) que contiene al eje de giro de la rueda. De esta forma, la cantidad de agua desplazada es similar para ambos sentidos de giro de la rueda, y se puede utilizar un mismo diseño de dispositivo de propulsión para las ruedas de ambos lados del vehículo, de forma intercambiable.All the axes of rotation (26) of the articulation mechanisms are contained in the same plane (32) perpendicular to the axis of rotation of the wheel and are perpendicular to the vector (33) that joins the midpoint of each axis of the articulation with this axis of rotation of the wheel. In this way, the center of mass (40, 60 e.g.) of each tilting element generates, when rotating through the action of the articulation mechanism, an arc that is contained in a plane (36) that contains the axis of wheel spin. In this way, the amount of water displaced is similar for both directions of wheel rotation, and the same propulsion device design can be used for the wheels on both sides of the vehicle, interchangeably.

Al separar los elementos basculantes con ángulos iguales se busca, también, que las componentes verticales de la velocidad en los dos cuadrantes inferiores queden compensadas y mantengan una resultante nula. De este modo, se busca, de forma general, que cada componente vertical de la velocidad (52) de un elemento situado en el cuadrante inferior izquierdo en un punto (50) quede compensada por cada componente vertical de la velocidad (59) de un elemento situado en el cuadrante inferior derecho en otro punto (56). Debido al movimiento de rotación, los elementos basculantes no siempre están distribuidos de forma simétrica con respecto al eje Z vertical, por lo que puede quedar instantáneamente descompensada la suma de las componentes verticales de las velocidad entre ambos cuadrantes inferiores, compensándose mediante el efecto acumulado de la cantidad de movimiento vertical comunicada al agua en ambos sentidos para cada fracción de rotación similar al ángulo de separación entre los elementos basculantes.By separating the tilting elements with equal angles, it is also sought that the vertical components of the velocity in the two lower quadrants are compensated and maintain a null resultant. In this way, it is sought, in general, that each vertical component of the velocity (52) of an element located in the lower left quadrant at a point (50) is compensated by each vertical component of the velocity (59) of a element located in the lower right quadrant at another point (56). Due to the rotation movement, the tilting elements are not always distributed symmetrically with respect to the vertical Z axis, so the sum of the vertical components of the speed between both lower quadrants can be instantly unbalanced, offsetting by the effect cumulative amount of vertical movement communicated to the water in both directions for each fraction of rotation similar to the angle of separation between the tilting elements.

Tal y como se ha mencionado, para conseguir que los elementos basculantes situados en los dos cuadrantes superiores adopten una posición vertical se necesita que el centro de masas de cada elemento basculante esté más alejado del plano de simetría del vehículo que el eje de giro de cada mecanismo de articulación. Para ellos se coloca también un peso al final del brazo del elemento basculante (31). El efecto conseguido es, además, que el centro de masas (60) del elemento basculante esté también más cerca del eje de giro de la rueda, de forma que, cuando se encuentra en la mitad superior, su peso (61) tiende a mantenerlo en posición vertical dentro de la cavidad radial, mientras que cuando se encuentra en la mitad inferior, su peso tiende a mantenerlo abierto. Para la incorporación de este peso se puede recurrir a un material de mayor densidad, como puede ser la utilización de acero inoxidable en un dispositivo de propulsión acuático fabricado en aluminio.As mentioned, in order for the rocker elements located in the two upper quadrants to adopt a vertical position, the center of mass of each rocker element needs to be further away from the plane of symmetry of the vehicle than the axis of rotation of each joint mechanism. For them, a weight is also placed at the end of the arm of the tilting element (31). The effect achieved is, furthermore, that the center of mass (60) of the rocking element is also closer to the axis of rotation of the wheel, so that, when it is in the upper half, its weight (61) tends to maintain it. upright within the radial cavity, whereas when it is in the lower half, its weight tends to keep it open. For the incorporation of this weight, a material with a higher density can be used, such as the use of stainless steel in an aquatic propulsion device made of aluminium.

La principal diferencia entre las tres realizaciones preferidas está relacionada con la configuración de la superficie de arrastre de los elementos basculantes. En la figura 5 se muestra un dispositivo de propulsión acuático que cuenta únicamente a modo de palas de arrastre con los brazos rígidos de los elementos basculantes (27, 28, 29, 30).The main difference between the three preferred embodiments is related to the configuration of the driving surface of the tilting elements. Figure 5 shows an aquatic propulsion device that only has the rigid arms of the tilting elements (27, 28, 29, 30) as drag blades.

En la figura 6 se muestra un dispositivo de propulsión que cuenta con láminas rígidas acopladas en abanico (34) con el brazo del elemento basculante (30), girando todos ellos alrededor del eje del mecanismo de articulación.Figure 6 shows a propulsion device that has fan-coupled rigid blades (34) with the arm of the tilting element (30), all of them rotating around the axis of the articulation mechanism.

En la figura 7 se muestra un dispositivo de propulsión que cuenta con una tela flexible e impermeable (35) unida al brazo de cada elemento basculante (30).Figure 7 shows a propulsion device that has a flexible and waterproof fabric (35) attached to the arm of each tilting element (30).

En la figura 8 se muestra un corte del dispositivo de esta tercera realización según el plano ZX (36) que contiene el eje de giro de la rueda (20). En este gráfico se observa como la tela impermeable triangular (44) se halla unida al fondo de cada cavidad radial (42) en el disco soporte. Para dar mayor consistencia a la superficie de arrastre frente a la resistencia hidrodinámica se incorpora un hilo reforzado de nilon (45) que discurre por el interior de una doble capa de tela cerrada mediante una costura (46). El hilo de nilon es común para cada par de elementos basculantes que se encuentran formando 180°, estando unido a ambos brazos por cada uno de los extremos (38 y 47) más alejados de los mecanismos de articulación. En este diseño, cada vez que un elemento basculante pasa de la parte superior a la inferior y pasa de la posición de cierre a la posición de apertura se produce, a su vez, el cierre del elemento basculante que se halla situado a 180 °, en la parte superior. Esta acción, es ayudada por la tensión debida a la longitud constante del hilo de nilon que hace que, para cada par de elementos basculantes, el elemento que pasa a posición de apertura genera una tensión debida a su peso que facilita que el otro elemento ocupe su posición vertical.Figure 8 shows a section of the device of this third embodiment according to the ZX plane (36) that contains the axis of rotation of the wheel (20). This graph shows how the triangular waterproof fabric (44) is attached to the bottom of each radial cavity (42) in the support disc. To give greater consistency to the drag surface against hydrodynamic resistance, a reinforced nylon thread (45) is incorporated that runs inside a double layer of fabric closed by a seam (46). The nylon thread is common for each pair of tilting elements that are forming 180°, being attached to both arms at each of the ends (38 and 47) furthest from the articulation mechanisms. In this design, each time a tilting element passes from the top to the bottom and passes from the closed position to the open position, the tilting element, which is located at 180°, closes, in turn. on top. This action is aided by the tension due to the constant length of the nylon thread which means that, for each pair of tilting elements, the element that goes into the open position generates a tension due to its weight that makes it easier for the other element to occupy its upright position.

Puesto que los hilos de nilon atraviesan la parte central (39) del disco soporte, para evitar que choquen entre si los hilos de los distintos elementos basculantes, se sitúan separados una distancia de unos milímetros en la dirección del eje de giro de la rueda.Since the nylon threads cross the central part (39) of the support disc, to prevent the threads of the different rocking elements from colliding with each other, they are placed a few millimeters apart in the direction of the axis of rotation of the wheel.

En los tres casos los elementos basculantes se diseñan para que en su posición cerrada (15, 16, 17, 18 p. ej.) queden completamente a ras de la superficie del disco soporte, sin sobresalir y disminuir así su resistencia hidrodinámica. De este modo, al desplazarse (62), debido a la rotación, los elementos basculantes superiores que se encuentran en posición de cierre no se genera ningún empuje de agua en el mismo sentido que el avance. En otras palabras, en la posición de cierre, todos los puntos de los elementos basculantes (10, 11, 1213, 15, 16, 17, 18) que no están en contacto con los mecanismos de articulación se encuentran a una distancia del plano vertical de simetría del vehículo (2) menor o igual que la distancia a este plano de los puntos de la superficie exterior del soporte situados a una misma distancia del eje de giro de la rueda (20).In all three cases, the tilting elements are designed so that in their closed position (15, 16, 17, 18, for example) they are completely flush with the surface of the support disc, without protruding and thus reducing its hydrodynamic resistance. In this way, when moving (62), due to the rotation, the upper tilting elements that are in the closed position do not generate any thrust of water in the same direction as the advance. In other words, in the closed position, all points of the rocking elements (10, 11, 1213, 15, 16, 17, 18) that are not in contact with the hinge mechanisms are located at a distance from the vertical plane of symmetry of the vehicle (2) less than or equal to the distance to this plane of the points on the outer surface of the support located at the same distance from the axis of rotation of the wheel (20).

Asimismo, en la zona central del disco soporte, por su parte exterior, se puede acoplar un mecanismo de bloqueo opcional con el fin de que los elementos basculantes queden todos en posición de cierre cuando el vehículo circula fuera de un medio acuático, a fin de evitar posibles riesgos para las personas que se encuentren alrededor del vehículo. Esto se consigue encajando un disco (64) con un radio mayor que la distancia entre el eje de giro de la rueda y el borde del elemento basculante (63), de modo que estos elementos basculantes quedan bloqueados en posición vertical.Likewise, in the central area of the support disc, on the outside, an optional locking mechanism can be attached so that the tilting elements are all in the closed position when the vehicle is driving outside of a water environment, in order to avoid possible risks for people around the vehicle. This is achieved by fitting a disc (64) with a radius greater than the distance between the axis of rotation of the wheel and the edge of the tilting element (63), so that these tilting elements are locked in a vertical position.

Por otro lado, para evitar el posible sonido derivado del choque de superficies metálicas al pasar de las posiciones de apertura a las de cierre, se puede recubrir la parte interior de los elementos basculantes destinada a entrar en contacto con las cavidades con un material elástico como goma. On the other hand, to avoid the possible sound derived from the collision of metallic surfaces when passing from the open to the closed positions, the interior part of the tilting elements intended to come into contact with the cavities can be covered with an elastic material such as eraser.

Para finalizar, y en relación a la incorporación de flotadores inflables (9), el vehículo cuenta con orificios para tornillos y tuercas en la carrocería, en la parte inferior a las puertas laterales. Este es el sistema habitual mediante el que se anclan los soportes auxiliares laterales de acceso (4). De esta forma, del mismo modo que se necesita desatornillar las placas protectoras para anclar los discos soporte, es necesario desatornillar los soportes auxiliares laterales para anclar los sistemas auxiliares de flotación.Finally, and in relation to the incorporation of inflatable floats (9), the vehicle has holes for screws and nuts in the body, in the lower part of the side doors. This is the usual system by which the auxiliary lateral access supports (4) are anchored. In this way, in the same way that it is necessary to unscrew the protective plates to anchor the support discs, it is necessary to unscrew the lateral auxiliary supports to anchor the auxiliary flotation systems.

El inflado de los flotadores se puede realizar mediante su conexión al sistema central de inflado de neumáticos del vehículo, o mediante la utilización de un dispositivo independiente o portátil, con aire u otro gas a presión en su interior. The inflation of the floats can be done by connecting them to the vehicle's central tire inflation system, or by using an independent or portable device, with air or another pressurized gas inside.

Claims

1. Water propulsion device to be anchored to a vehicle wheel rim, characterized in that it comprises:

a) a support (14) that has

a1) an inner surface, intended to be anchored to the rim, and an outer surface that is not in contact with the rim;

a2) cavities (21, 22, 23, 24) on the outer surface that is not in contact with the rim;

b) several articulation mechanisms (25, 37) so that:

b1) the articulation mechanisms are located at the ends of the cavities of the support in its furthest part from the axis of rotation of the wheel;

b2) each articulation mechanism allows rotation around an axis (26) that is not contained in any of the planes that contain the axis of rotation of the wheel;

c) tilting elements (10, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 18) so that:

c1) each tilting element is attached to the support (14) by means of an articulation mechanism;

c2) the rotation of each tilting element around the axis of rotation of the articulation mechanism allows the introduction of a part of the tilting element into one of the cavities of the support;

c3) the center of mass of the tilting element (40, 60), in all possible rotation positions, is located at a distance from the vertical plane of symmetry of the vehicle (2) greater than the distance between this plane and the midpoint of the axis of rotation (26) of the articulation mechanism.

2. Water propulsion device for anchoring to a vehicle wheel rim according to claim 1, characterized in that :

the rotation of each tilting element around the axis of rotation of the articulation mechanism allows, in one of its positions, the introduction of the entire body of the tilting element, excluding the articulation, in one of the cavities of the support.

3. Water propulsion device for anchoring to a vehicle wheel rim according to claims 1 or 2, characterized in that :

all the axes of rotation of the articulation mechanisms are contained in the same plane (32) perpendicular to the axis of rotation of the wheel (20).

4. Water propulsion device for anchoring to a vehicle wheel rim according to any of the preceding claims, characterized in that :

the arms (27) of the tilting elements (10) and the cavities (21) have a radial arrangement with respect to the axis of rotation of the wheel.

5. Water propulsion device for its anchoring to a vehicle wheel rim according to any of the preceding claims , characterized in that the rocking element comprises:

a) an arm (27, 28, 29, 30) attached to the articulation mechanism (25, 37)

b) a set of sheets such that:

b1) each set of blades (34) is connected to one of the articulation mechanisms;

b2) each set of blades (34) can rotate around the axis of rotation of the articulation mechanism;

b3) the rotation of each set of sheets (34) around the axis of rotation of the articulation mechanism allows, in one of its positions, the partial introduction of the set of sheets (34), into one of the cavities of the support.

6. Water propulsion device for anchoring it to a vehicle wheel rim according to claims 1, 2, 3, or 4, characterized in that the rocking element comprises:

a) an arm (28) attached to the articulation mechanism;

b) a flexible surface (44) such that:

b1) one of the sides of the flexible surface (44) is anchored to the bottom of a cavity (42);

b2) another of the sides of the flexible surface (44) is anchored to the arm (28) of the tilting element;

b3) the rotation of the arm (28) of the tilting element around the axis of rotation (26) of the articulation mechanism allows, in one of its positions, the partial introduction of the flexible surface (44) into one of the cavities of the support.

7. Water propulsion device for anchoring to a vehicle wheel rim according to claim 5, characterized in that :

The rotation of each set of sheets (34) around the axis of rotation of the articulation mechanism allows, in one of its positions, the complete introduction of the set of sheets (34), into one of the cavities of the support.

8. Water propulsion device for anchoring to a vehicle wheel rim according to claim 6, characterized in that :

the rotation of the arm (28) of the tilting element around the axis of rotation (26) of the articulation mechanism allows, in one of its positions, the complete introduction of the flexible surface (44) into one of the cavities of the support.

9. Water propulsion device for anchoring to a vehicle wheel rim according to any of the preceding claims, characterized in that :

the arm of the rocking element (30) has a zone with a volume (31) of greater width in its zone closest to the axis of rotation of the wheel (20).

10. Water propulsion device for anchoring to a vehicle wheel rim according to claims 6 or 8, characterized in that :

the flexible surface (44) has a triangular shape.

11. Water propulsion device for anchoring to a vehicle wheel rim according to claim 10, characterized in that :

a) The triangular flexible surface (44) has a reinforced thread (45) that runs along one of its sides so that:

a1) the side through which the reinforced thread (45) runs is not in contact with the cavity (42);

a2) the side through which the reinforced wire (45) runs is not in contact with the arm (28) of the tilting element;

b) the reinforced wire (45) is attached to the end of the arm (28) of the tilting element in its area (47) furthest from the articulation mechanism.

12. Water propulsion device for anchoring to a vehicle wheel rim according to claim 11, characterized in that :

Each pair of tilting elements that are forming an angle of 180° are connected with a single reinforced wire (45).

13. Water propulsion device for anchoring to a vehicle wheel rim according to any of the preceding claims, characterized in that : a) has a locking mechanism comprising:

a1) an inner surface that can be anchored to the central part of the support disc; a2) a circular outer disk that has a radius greater than the distance between the axis of rotation of the wheel and the edge of a tilting element (63) that is in the closed position inside a cavity.

14. Water propulsion device for anchoring to a vehicle wheel rim according to any of the preceding claims, characterized in that :

the surface of the cavities incorporates an elastic material.

15. Water propulsion device for anchoring to a vehicle wheel rim according to any of the preceding claims, characterized in that :

the arms (28) of the tilting elements incorporate an elastic material on their surface that comes into contact with the bottom of the cavity (42).