ITBO20090091A1

ITBO20090091A1 - REMOTE CONTROLLED VEHICLE IN REDUCED SCALE

Info

Publication number: ITBO20090091A1
Application number: IT000091A
Authority: IT
Inventors: Andrea Cristiani; Marcello Cristiani
Original assignee: Andrea Cristiani
Priority date: 2009-02-19
Filing date: 2009-02-19
Publication date: 2010-08-20

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

del brevetto per invenzione Industriale dal titolo: of the patent for industrial invention entitled:

"VEICOLO RADIOCOMANDATO IN SCALA RIDOTTA" "REMOTE-CONTROLLED VEHICLE IN REDUCED SCALE"

SETTORE DELLA TECNICA TECHNIQUE SECTOR

La presente invenzione è relativa ad un veicolo radiocomandato in scala ridotta. The present invention relates to a radio-controlled vehicle on a reduced scale.

La presente invenzione trova vantaggiosa applicazione ad un veicolo radiocomandato in scala ridotta per competizioni su pista, cui la trattazione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere di generalità. The present invention finds advantageous application to a radio-controlled vehicle on a reduced scale for track competitions, to which the following discussion will make explicit reference without thereby losing generality.

ARTE ANTERIORE ANTERIOR ART

Un veicolo radiocomandato in scala ridotta comprende un telaio, due ruote anteriori collegate al telaio mediante rispettive sospensioni anteriori, due ruote posteriori collegate al telaio mediante rispettive sospensioni posteriori ed un servocomando di sterzo che regola un angolo di sterzo delle ruote anteriori. A reduced-scale radio controlled vehicle comprises a frame, two front wheels connected to the frame by respective front suspensions, two rear wheels connected to the frame by respective rear suspensions and a steering servo that adjusts a steering angle of the front wheels.

I veicoli in scala ridotta radiocomandati per competizioni su pista presentano la trazione integrale, cioè la coppia motrice viene trasmessa sia alle ruote anteriori, sia alle ruote posteriori, e sono privi di differenziale; di conseguenza, quando le ruote anteriori vengono sterzate per fare percorre ad un veicolo una curva le ruote posteriori ruotando alla stessa velocità tendono a fare andare il veicolo diritto determinando una riduzione delle capacità di sterzata e quindi rendendo la percorrenza della curva difficoltosa. In altre parole, il fatto che le ruote posteriori ruotando alla stessa velocità non accompagnino la percorrenza di una curva ma tendano a fare procedere il veicolo diritto determina una ridotta capacità di sterzata ed impedisce al veicolo di percorre curve a piccolo raggio {se non a velocità molto modesta). The small-scale radio-controlled vehicles for track competitions have four-wheel drive, that is, the drive torque is transmitted to both the front and rear wheels, and do not have a differential; consequently, when the front wheels are steered to make a vehicle go through a curve, the rear wheels, rotating at the same speed, tend to make the vehicle go straight, causing a reduction in the steering capacity and therefore making the curve difficult to travel. In other words, the fact that the rear wheels, rotating at the same speed, do not accompany the movement of a curve but tend to make the vehicle move straight on, determines a reduced steering capacity and prevents the vehicle from taking curves with a small radius (if not at speed). very modest).

Per aumentare la capacità di sterzata è stato proposto di modificare la geometria delle sospensioni anteriori, in modo tale che quando le ruote anteriori sono sterzate la ruota anteriore esterna viene alzata rispetto al telaio per provocare un corrispondente innalzamento della ruota posteriore interna; il sollevamento della ruota posteriore interna determina il distacco della ruota posteriore interna stessa dalla superficie stradale e quindi durante la percorrenza di una curva il veicolo procede su tre ruote (le due ruote anteriori e la ruota posteriore esterna). In order to increase the steering capacity, it has been proposed to modify the geometry of the front suspensions, so that when the front wheels are steered the external front wheel is raised with respect to the frame to cause a corresponding raising of the internal rear wheel; lifting the inner rear wheel detaches the inner rear wheel from the road surface and therefore during a curve the vehicle moves on three wheels (the two front wheels and the outer rear wheel).

Percorrendo le curve sui tre ruote invece che su quattro, la ruota posteriore esterna accompagna la percorrenza della curva impostata dalle ruote anteriori senza imprimere altre direzioni al veicolo,- in questo modo, il veicolo presenta una elevata capacità di sterzata e può percorrere curve a piccolo raggio anche a velocità elevata. When taking the curves on three wheels instead of four, the outer rear wheel accompanies the travel of the curve set by the front wheels without giving other directions to the vehicle, - in this way, the vehicle has a high steering capacity and can take small curves. beam even at high speed.

Tuttavia, le modifiche necessarie alle sospensioni anteriori per determinare l'innalzamento della ruota anteriore esterna quando le ruote anteriori sono sterzate vanno a scapito dell'aderenza delle ruote anteriori alla superficie stradale e quindi penalizzano le prestazioni del veicolo. However, the changes required to the front suspension to cause the outer front wheel to rise when the front wheels are steered detract from the adhesion of the front wheels to the road surface and therefore penalize the vehicle's performance.

DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION

Scopo della presente invenzione è di realizzare un veicolo radiocomandato in scala ridotta, che sia privo degli inconvenienti sopra descritti e sia nel contempo di facile ed economica realizzazione. The object of the present invention is to provide a radio-controlled vehicle on a reduced scale, which is free of the drawbacks described above and is at the same time easy and economical to produce.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un veicolo radiocomandato in scala ridotta secondo quanto rivendicato dalle rivendicazioni allegate. According to the present invention, a radio-controlled vehicle is produced on a reduced scale according to what is claimed by the attached claims.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui: The present invention will now be described with reference to the attached drawings, which illustrate a non-limiting example of embodiment, in which:

• la figura 1 è una vista schematica, in pianta e con parti asportate per chiarezza di un veicolo radiocomandato in scala ridotta realizzato in accordo con la presente invenzione; e Figure 1 is a schematic plan view with parts removed for clarity of a radio-controlled vehicle on a reduced scale made in accordance with the present invention; And

• la figura 2 è una vista schematica delle sospensioni del veicolo della figura 1. Figure 2 is a schematic view of the suspensions of the vehicle of figure 1.

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL'INVENZIONE PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION

Nella figura 1, con il numero 1 è indicato nel suo complesso veicolo radiocomandato in scala ridotta. Il veicolo 1 comprende un telaio 2 che appoggia su due ruote 3 anteriori e sue due ruote 4 posteriori mediante l'interposizione di rispettive sospensioni 5 anteriori e di rispettive sospensioni 6 posteriori. Le sospensioni 5 e 6 comprendono rispettive leve 7 (solo alcune delle quali sono schematicamente illustrate nella figura 1) che sono incernierate ad una estremità al telaio 2 ed all'altra estremità ad un mozzo della ruota 2 o 3. In Figure 1, the number 1 indicates its entire reduced-scale radio-controlled vehicle. The vehicle 1 comprises a frame 2 which rests on two front wheels 3 and its two rear wheels 4 by interposing respective front suspensions 5 and respective rear suspensions 6. The suspensions 5 and 6 comprise respective levers 7 (only some of which are schematically illustrated in Figure 1) which are hinged at one end to the frame 2 and at the other end to a hub of the wheel 2 or 3.

Il veicolo 1 comprende un motore 8 termico a combustione interna, il quale è montato sul telaio 2 e trasmette il moto alle ruote 3 e 4 mediante una trasmissione 9 meccanica (schematicamente illustrata e provvista di ruote dentate, pulegge e cinghie) dalla quale partono una coppia di semiassi 10 che sono angolarmente solidali alle ruote 4 posteriori stesse. La trasmissione 9 meccanica è priva di differenziale e quindi i semiassi 10 e le ruote 4 posteriori devono obbligatoriamente ruotare sempre alla stessa velocità angolare. The vehicle 1 comprises an internal combustion thermal engine 8, which is mounted on the frame 2 and transmits motion to the wheels 3 and 4 by means of a mechanical transmission 9 (schematically illustrated and provided with toothed wheels, pulleys and belts) from which a pair of half-shafts 10 which are angularly integral with the rear wheels 4 themselves. The mechanical transmission 9 has no differential and therefore the drive shafts 10 and the rear wheels 4 must always rotate at the same angular speed.

Al contrario, le ruote 3 anteriori sono montate mediante scatto libero e quindi sono libere di ruotare a velocità tra loro diverse come avviene durante la percorrenza di una curva in cui la ruota 3 anteriore interna ruota più lentamente rispetto alla ruota 3 anteriore esterna. Oltre che ruotare attorno ad un asse di rotazione trasversale, le ruote 3 anteriori sono montate girevoli attorno a rispettivi assi di rotazione verticali per potere variare un angolo di sterzo sotto il controllo di un servocomando 11 di sterzo. In particolare, il servocomando 11 di sterzo comprende un motore 12 elettrico presentante un albero 13, il quale ruotando aziona un cinematismo 14 di sterzo di tipo noto che agisce sulle ruote 3 anteriori per regolare un angolo di sterzo delle ruote 3 anteriori stesse mediante due braccetti 15 di sterzo. On the contrary, the front wheels 3 are mounted by means of a free release and are therefore free to rotate at different speeds as occurs during a curve in which the internal front wheel 3 rotates more slowly than the external front wheel 3. In addition to rotating around a transverse rotation axis, the front wheels 3 are mounted to rotate around respective vertical rotation axes in order to be able to vary a steering angle under the control of a steering servo 11. In particular, the steering servo 11 comprises an electric motor 12 having a shaft 13, which by rotating it activates a steering mechanism 14 of a known type which acts on the front wheels 3 to adjust a steering angle of the front wheels 3 themselves by means of two arms. 15 of steering.

Secondo quanto illustrato nella figura 2, il cinematismo 14 di sterzo comprende un bilanciere 16 che è montato girevole (incernierato centralmente) sul telaio 2 e da un lato è collegato ai braccetti 15 di sterzo e dall'altro lato è vincolato ad un braccio 17 solidale all'albero 13 del motore 12 elettrico mediante l'interposizione di una asta 18 di collegamento rigida disposta longitudinalmente; in altre parole, il braccio 17 è angolarmente solidale all'albero 13 del motore 12 elettrico per ruotare solidarmente con l'albero 13 stesso. As illustrated in Figure 2, the steering mechanism 14 comprises a rocker arm 16 which is rotatably mounted (hinged centrally) on the frame 2 and on one side is connected to the steering arms 15 and on the other side is attached to an integral arm 17 to the shaft 13 of the electric motor 12 by means of the interposition of a rigid connecting rod 18 arranged longitudinally; in other words, the arm 17 is angularly integral with the shaft 13 of the electric motor 12 to rotate integrally with the shaft 13 itself.

Ciascuna sospensione 6 posteriore comprende un quadrilatero 19 oscillante inferiore, il quale è formato da un numero di leve 7 incernierate tra loro e presenta una, estremità esterna meccanicamente collegata alla ruota 4 posteriore ed una estremità interna incernierata al telaio 2 per ruotare attorno ad un asse 20 di rotazione longitudinale sotto la spinta di un sistema 21 di variazione della geometria sotto descritto. E' prevista una barra 22 antirollio posteriore, la quale è meccanicamente collegata ai quadrilateri 19 oscillanti inferiori delle sospensioni 6 posteriori mediante rispettive aste 23 di collegamento. Each rear suspension 6 comprises a lower oscillating quadrilateral 19, which is formed by a number of levers 7 hinged together and has an external end mechanically connected to the rear wheel 4 and an internal end hinged to the frame 2 to rotate around an axis 20 of longitudinal rotation under the thrust of a geometry variation system 21 described below. A rear anti-roll bar 22 is provided, which is mechanically connected to the lower oscillating quadrilaterals 19 of the rear suspensions 6 by means of respective connecting rods 23.

Il sistema 21 di variazione della geometria è in grado di determinare una variazione della geometria delle sospensioni 6 posteriori in funzione dell'angolo di sterzo delle ruote 3 anteriori, in particolare, quando le ruote 3 anteriori vengono sterzate il sistema 21 di variazione della geometria determina un sollevamento della ruota 4 posteriore interna (cioè della ruota 4 posteriore che si trova all'interno della curva imposta dalla sterzatura delle ruote 3 anteriori),- inoltre, il sollevamento della ruota 4 posteriore interna è proporzionale al grado (angolo) di sterzatura delle ruote 3 anteriori, cioè tanto maggiore è il grado (angolo) di sterzatura delle ruote 3 anteriori, tanto maggiore è il sollevamento della ruota 4 posteriore interna. The geometry variation system 21 is capable of determining a variation of the geometry of the rear suspensions 6 as a function of the steering angle of the front wheels 3, in particular, when the front wheels 3 are steered, the geometry variation system 21 determines a lifting of the inner rear wheel 4 (i.e. of the rear wheel 4 which is inside the curve imposed by the steering of the front wheels 3), - moreover, the lifting of the inner rear wheel 4 is proportional to the degree (angle) of steering of the front wheels 3, i.e. the greater the degree (angle) of steering of the front wheels 3, the greater the lifting of the inner rear wheel 4.

Il sistema 21 di variazione della geometria comprende un dispositivo 24 di collegamento, il quale collega il servocomando 11 di sterzo alle sospensioni 6 posteriori e modifica la geometria delle sospensioni 6 posteriori in funzione dell'angolo di sterzo delle ruote 3 anteriori. Il dispositivo 24 di collegamento collega la barra 22 antirollio al servocomando 11 di sterzo in modo tale che l'azione del servocomando 11 di sterzo, oltre a determinare una variazione nell'angolo di sterzo delle ruote 3 anteriori, determini anche una variazione nella inclinazione della barra 22 antirollio che si traduce in una corrispondente rotazione dei quadrilateri 19 oscillanti inferiori delle sospensioni 6 posteriori attorno agli assi 20 di rotazione e quindi in un sollevamento della ruota 4 posteriore interna. E' importante osservare che la variazione nella inclinazione della barra 22 antirollio determina un sollevamento della ruota 4 posteriore interna ed uno schiacciamento verso il suolo della ruota 4 posteriore esterna; lo schiacciamento verso il suolo della ruota 4 posteriore esterna aumenta l'aderenza della ruota 4 posteriore esterna e quindi favorisce ulteriormente la percorrenza della curva. The geometry variation system 21 comprises a connection device 24, which connects the steering servo 11 to the rear suspensions 6 and modifies the geometry of the rear suspensions 6 according to the steering angle of the front wheels 3. The connection device 24 connects the anti-roll bar 22 to the steering servo 11 in such a way that the action of the steering servo 11, in addition to causing a variation in the steering angle of the front wheels 3, also determines a variation in the inclination of the anti-roll bar 22 which results in a corresponding rotation of the lower oscillating quadrilaterals 19 of the rear suspensions 6 around the rotation axes 20 and therefore in a lifting of the inner rear wheel 4. It is important to observe that the variation in the inclination of the anti-roll bar 22 causes a lifting of the rear inner wheel 4 and a crushing towards the ground of the rear outer wheel 4; the crushing of the external rear wheel 4 towards the ground increases the grip of the external rear wheel 4 and therefore further favors the travel of the curve.

Il dispositivo 24 di collegamento comprende un telaietto 25, il quale è centralmente fissato ad un punto centrale della barra 22 antirollio, presenta una estremità 26 incernierata al telaio 2, e presenta una estremità 27 opposta alla estremità 26 che è mobile verticalmente (cioè verso l'alto o vero il basso) sotto la spinta del servocomando 11 di sterzo. Inoltre, il dispositivo 24 di collegamento comprende un bilanciere 28 che è montato girevole (incernierato centralmente) sul telaio 2 e da un lato è collegato alla estremità 27 del telaietto 25 e dall'altro lato è vincolato al braccio 17 solidale all'albero 13 del motore 12 elettrico mediante l'interposizione di una asta 29 di collegamento rigida disposta longitudinalmente. The connection device 24 comprises a small frame 25, which is centrally fixed to a central point of the anti-roll bar 22, has an end 26 hinged to the frame 2, and has an end 27 opposite to the end 26 which is movable vertically (i.e. towards the 'high or true low) under the thrust of the steering servo 11. Furthermore, the connection device 24 comprises a rocker arm 28 which is rotatably mounted (hinged centrally) on the frame 2 and on one side is connected to the end 27 of the small frame 25 and on the other side is fixed to the arm 17 integral with the shaft 13 of the electric motor 12 by means of the interposition of a rigid connecting rod 29 arranged longitudinally.

in uso, l'azione del servocomando 11 di sterzo, cioè la rotazione dell'albero 13 del motore 12 elettrico, determina una rotazione verso l'avantreno o verso il retrotreno del braccio 17 e quindi un corrispondente spostamento longitudinale verso l'avantreno o verso il retrotreno sia dell'asta 18 di collegamento, sia dell'asta 29 di collegamento. Lo spostamento longitudinale dell'asta 18 di collegamento determina una corrispondente variazione dell'angolo di sterzo delle ruote 3 anteriori attraverso la rotazione del bilanciare 16 che agisce sui braccetti 15 di sterzo, mentre lo spostamento longitudinale dell'asta 29 di collegamento determina un corrispondente sollevamento della ruota 4 posteriore interna attraverso la rotazione del bilanciare 28 che determina una inclinazione del telaietto 25 e quindi della barra 22 antirollio che centralmente è solidale al telaietto 25 e lateralmente è solidale ai quadrilateri 19 oscillanti inferiori delle sospensioni 6 posteriori. in particolare, il dispositivo 24 di collegamento inclina la barra 22 antirollio verso la ruota 4 posteriore esterna in caso di sterzatura delle ruote 3 anteriori in modo tale da determinare un corrispondente sollevamento della ruota 4 posteriore interna. in use, the action of the steering servo 11, that is the rotation of the shaft 13 of the electric motor 12, causes a rotation towards the front or towards the rear of the arm 17 and therefore a corresponding longitudinal displacement towards the front or towards the rear end of both the connecting rod 18 and the connecting rod 29. The longitudinal displacement of the connecting rod 18 determines a corresponding variation of the steering angle of the front wheels 3 through the rotation of the balance 16 which acts on the steering arms 15, while the longitudinal displacement of the connecting rod 29 determines a corresponding lifting of the internal rear wheel 4 through the rotation of the balance 28 which causes an inclination of the frame 25 and therefore of the anti-roll bar 22 which is centrally integral with the frame 25 and laterally integral with the lower oscillating quadrilaterals 19 of the rear suspensions 6. in particular, the connection device 24 tilts the anti-roll bar 22 towards the outer rear wheel 4 in case of steering of the front wheels 3 in such a way as to cause a corresponding lifting of the inner rear wheel 4.

E' stato osservato che tanto più la barra 22 antirollio è rigida (cioè tanto meno la barra 22 antirollio è elastica), tanto maggiore è l'effetto di sollevamento della ruota 4 posteriore interna; in altre parole, a parità di angolo di sterzo delle ruote 3 anteriori il sollevamento della ruota 4 posteriore interna è maggiore quanto la barra 22 antirollio è più rigida (cioè quanto la barra 22 antirollio è meno elastica). It has been observed that the more rigid the anti-roll bar 22 is (ie the less the anti-roll bar 22 is elastic), the greater is the lifting effect of the inner rear wheel 4; in other words, with the same steering angle of the front wheels 3, the lifting of the inner rear wheel 4 is greater when the anti-roll bar 22 is more rigid (ie, the less elastic the anti-roll bar 22 is).

Il veicolo 1 radiocomandato in scala ridotta sopra descritto presenta numerosi vantaggi. In primo luogo, il veicolo 1 radiocomandato in scala ridotta sopra descritto è di semplice ed economica realizzazione in quanto rispetto ad un corrispondente veicolo noto richiede unicamente l'aggiunta del dispositivo 24 di collegamento che è costituito da pochi pezzi di peso e costo contenuto: l'asta 29 di collegamento ed il bilanciere 28. in secondo luogo, nel veicolo 1 radiocomandato in scala ridotta sopra descritto il sollevamento della ruota 4 posteriore interna viene direttamente determinato dall'azione del servocomando 11 di sterzo e quindi le sospensioni 5 anteriori non hanno alcuna funzione in tale sollevamento della ruota 4 posteriore interna,· di conseguenza, le sospensioni 5 anteriori possono venire realizzate unicamente per massimizzare la tenuta di strada permettendo di massimizzare le prestazioni del veicolo 1. The reduced-scale radio-controlled vehicle 1 described above has numerous advantages. In the first place, the reduced-scale radio-controlled vehicle 1 described above is simple and inexpensive to manufacture since, compared to a corresponding known vehicle, it only requires the addition of the connection device 24 which consists of a few pieces of weight and low cost: secondly, in the radio-controlled vehicle 1 on a reduced scale described above, the lifting of the rear inner wheel 4 is directly determined by the action of the steering servo 11 and therefore the front suspensions 5 have no function in this lifting of the inner rear wheel 4, consequently, the front suspensions 5 can only be made to maximize road holding, allowing the performance of the vehicle 1 to be maximized.

Claims

CLAIMS 1) Small scale radio controlled vehicle (1) comprising: a frame (2); two front wheels (3) connected to the frame (2) by respective front suspensions (5); two rear wheels (4) connected to the frame (2) by respective rear suspensions (6); and a steering servo (11) which adjusts a steering angle of the front wheels (3); the reduced-scale vehicle (1) is characterized by the fact that it comprises a connection device (24) which connects the steering servo (11) to the rear suspensions (6) and modifies the geometry of the rear suspensions (6) according to the steering angle of the front wheels (3).

2) A reduced-scale vehicle (1) according to claim 1 and comprising a rear anti-roll bar (22) which connects the two rear suspensions (6) to each other; the connection device (24) is connected to the rear anti-roll bar (22) and acts on the anti-roll bar (22) to modify the geometry of the rear suspensions (6) according to the steering angle of the front wheels (3).

3) Small-scale vehicle (1) according to claim 2, wherein, when the front wheels (3) are steered, the connecting device (24) tilts the anti-roll bar (22) towards the outer rear wheel (4) with respect to the curve to cause the inner rear wheel (4) to lift.

4) A reduced-scale vehicle (1) according to claim 3, wherein the connecting device (24) comprises a connecting rod (29) which at one front end is mechanically connected to the steering servo (11) and at one end rear is mechanically connected to the anti-roll bar (22).

5) A reduced-scale vehicle (1) according to claim 4, wherein the connecting device (24) comprises a frame (25), which is centrally fixed to a central point of the anti-roll bar (22), has a first end (26) hinged to the frame (2), and has a second end (27) opposite the first end (26) which is vertically movable under the thrust of the steering servo (11) transmitted by the connecting rod (29).

6) A reduced-scale vehicle (1) according to claim 5, wherein the connecting device (24) comprises a rocker arm (28) which is rotatably mounted on the frame (2) and on one side is connected to the second end (27) of the small frame (25) and on the other side it is constrained to the rear end of the connecting rod (29).

7) Vehicle (1) on a reduced scale according to one of claims 1 to 6, wherein each rear suspension (6) comprises an oscillating quadrilateral (19), which is formed by a number of levers (7) hinged together and it has an external end mechanically connected to the rear wheel (4) and an internal end hinged to the frame (2) to rotate around a longitudinal rotation axis (20) under the thrust of the connecting device (24).

8) A reduced-scale vehicle (1) according to claim 7, in which the oscillating quadrilateral (19) is arranged at the bottom in the rear suspension (6).

9) Vehicle (1) in reduced scale according to claim 7 or 8 and comprising a rear anti-roll bar (22) which connects the two oscillating quadrilaterals (19) to each other.

10) Small-scale vehicle (1) according to one of claims 1 to 9, in which, when the front wheels (3) are steered, the connecting device (24) changes the geometry of the rear suspension of the rear wheel (4) internal with respect to the curve to cause a lifting of the rear internal wheel (4) itself.