MX2014010267A - Sistema integrado de direccion por multiples ruedas independientemente variable y de geometria de contacto de camino. - Google Patents

Sistema integrado de direccion por multiples ruedas independientemente variable y de geometria de contacto de camino.

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Abstract

Se describe un montaje de rueda para vehículo que comprende: - una rueda (10) - en por lo menos una anilla de suspensión inferior (20) y una anilla de suspensión superior (30), ambas son capaces de unirse al vehículo, la rueda (10) es capaz de girar a 360°, dirigir el vehículo, alrededor de una línea de referencia de pivote (90) colocada por al menos una anilla de suspensión inferior (20) y dicho acoplamiento de rótula (30) una vez unido al vehículo, una proyección de la línea de referencia del pivote (90) sobre un plano de proyección vertical que comprende un eje vertical que pasa a través de un punto de contacto entre la rueda (10) y la tierra (100) que define un ángulo de avance del pivote, con dicho eje vertical, el montaje de rueda comprende: - medios de ajuste de avance del pivote (37) colocados para ajustar el ángulo de avance del pivote dentro de un intervalo predeterminado, independientemente de la orientación del plano de proyección, caracterizado en que el montaje de rueda comprende: - medios de ajuste de longitud (40) colocados para ajustar una distancia entre el punto de unión superior (30) y el punto de contacto entre la rueda (10) y la tierra (100), en relación con el ángulo de avance del pivote ajustado.

Description

SISTEMA INTEGRADO DE DIRECCIÓN POR MÚLTIPLES RUEDAS INDEPENDIENTEMENTE VARIABLE Y DE GEOMETRÍA DE CONTACTO DE CAMINO Descripción de la Invención La presenta invención se relaciona con un montaje de rueda y un vehículo que comprende por lo menos dos de tales montajes de rueda.
El documento WO 2010/150286 describe un vehículo que tiene cinco montajes de rueda omnidireccionales. Dicho vehículo puede ajustar su altura al mover el soporte de la rueda, pero, este ajuste de altura se hace a nivel del eje, de modo que se complica el sistema y, ya sea, el lado delantero o el lado trasero se moverán de modo que no se mejora la estabilidad en las curvas.
El documento WO 201 1 /147648 describe un vehículo que tiene montajes de rueda con un ángulo de avance del pivote ajustable. Sin embargo, esta solución no trata totalmente la carencia de la estabilidad durante los cambios de dirección .
La presente invención ayuda a solucionar estas desventajas anteriormente mencionadas y se dirige a proponer primero un montaje de rueda omnidireccional capaz de proporcionar estabilidad mejorada mientras que se conduce a lo largo de una curva o durante los cambios de dirección.
Con esta meta en mente, un primer aspecto de la invención es un montaje de rueda para vehículo que comprende: - una rueda, - por lo menos un anilla de suspensión inferior y un acoplamiento de rotula, ambos son capaces de unirse al vehículo, la rueda es capaz de girar a 360°, para dirigir al vehículo, alrededor de una línea de referencia del pivote colocado por al menos un anilla de suspensión inferior y dicho acoplamiento de rótula una vez unido al vehículo, una proyección de la l ínea de referencia del pivote sobre un plano de proyección vertical que comprende un eje vertical que pasa a traves de un punto de contacto entre la rueda y la tierra que definen un ángulo de avance del pivote con dicho eje vertical, el montaje de rueda comprende: - los medios de ajuste de avance del pivote ajustan el ángulo de avance del pivote dentro de un intervalo predeterminado, independientemente de la orientación del plano de proyección, caracterizados en que el montaje de rueda comprende: - medios de ajuste de longitud colocados para ajustar una distancia entre el punto de unión superior y el punto de contacto entre la rueda y la tierra, en relación con al ángulo de avance del pivote.
La presente invención, propone un ajuste de la distancia entre el punto de ajuste superior y la tierra, permite un ajuste independiente de la longitud de cada montaje de rueda del vehículo de modo que se mejora la estabilidad, mientras se realiza el ajuste en relación con el ángulo de avance del pivote. Se controla la orientación del chasis (el objeto inclinado u horizontal) de modo que se alcanza la comodidad óptima del pasajero. Por ejemplo, se puede obtener el peralte del chasis para compensar una fuerza centrífuga aplicada a los pasajeros durante vueltas a velocidades más altas.
Ventajosamente, los medios de ajuste de longitud ajustan la distancia en relación al giro de la rueda alrededor de la l ínea de referencia del pivote. El ajuste se hace en función del ángulo del pivote, de modo que se mejora la estabilidad durante los cambios de dirección.
Ventajosamente, el montaje de rueda comprende un medio de suspensión colocado entre el acoplamiento de rótula superior y el anilla de suspensión inferior, y los medios de ajuste de longitud se colocan entre la rueda y el anilla de suspensión inferior. Esta modalidad proporciona un centro de gravedad bajo en el montaje.
Los medios de ajuste de longitud idealmente se accionan electricamente.
Como una alternativa, los medios de ajuste de longitud se accionan neumáticamente.
Como una alternativa, los medios de ajuste de longitud se accionan hidráulicamente.
La invención también se relaciona con un vehículo que comprende por lo menos un montaje de rueda de acuerdo con el primer aspecto de la invención, donde la rueda de por lo menos un montaje de rueda define una vía con otra rueda del vehículo y donde la vía se ajusta por medio de un ajuste de la distancia ajustable de por lo menos un montaje de rueda, en relación con el ángulo de avance del pivote. La presente invención proporciona un efecto adicional en el nivel del vehículo, puesto que la combinación del ajuste del ángulo de avance del pivote y del ajuste de longitud da como resultado un cambio creciente de la anchura de la vía , de modo que la estabilidad se mejora.
Ventajosamente, la rueda del montaje de tal montaje de rueda ocupa una posición longitudinal con respecto al vehículo y la posición longitudinal se ajusta mediante un ajuste de la distancia ajustable de por lo menos un montaje de rueda, en relación con el ángulo de avance del pivote. La posición longitudinal de la rueda se cambia para mejorar la agilidad del vehículo.
La invención tambien se relaciona con un proceso para la estabilización de un vehículo en movimiento que comprende por lo menos dos ruedas que definen una vía y que pertenecen a cada uno de los montajes de rueda: - tienen una l ínea de referencia del pivote, - presentan un ángulo de avance de pivote ajustable, y - una distancia ajustable entre un punto de ajuste superior y la tierra, el proceso comprende las etapas de: - dirigir el vehículo en una dirección girando cada rueda alrededor de su línea de referencia del pivote por un ángulo de manejo; - ajustar el ángulo de avance del pivote de cada montaje de rueda en relación a los ángulos de dirección; - ajustar la vía en relación a los ángulos de dirección al cambiar la distancia ajustable.
El proceso de acuerdo con la invención conduce a una estabilidad mejorada del vehículo mientras que se cambia la anchura de la vía mientras el vehículo se conduce a lo largo de una curva.
Ventajosamente, el proceso comprende una etapa de ajuste de la posición longitudinal con respecto al vehículo de por lo menos dos ruedas, en relación a los ángulos de dirección, cambiando la distancia ajustable. La agilidad del vehículo durante los cambios de la dirección se mejora.
Ventajosamente, el cambio de dirección define un centro giratorio instantáneo común de por lo menos dos ruedas y se localiza en un lado del vehículo, y la etapa de ajuste de la vía comprende las etapas de; - disminuir la distancia ajustable del montaje de rueda que está entre el vehículo y el centro giratorio instantáneo - aumentar la distancia ajustable del montaje de rueda que está opuesto al centro giratorio instantáneo con respecto al vehículo.
Esta modalidad proporciona la capacidad del vehículo para soportar activamente las fuerzas centrífugas aplicadas al cuerpo del vehículo durante el cambio de dirección.
Idealmente, el proceso comprende una etapa de medición de la velocidad del vehículo, y la etapa de ajuste de la vía que se realiza en relación a la velocidad del vehículo.
Idealmente, el proceso comprende una etapa de ajuste de orientación del chasis del vehículo con relación a un plano horizontal, cambiando la distancia ajustable. La invención proporciona una orientación estable del chasis si la orientación del camino cambia. Ahora, es posible compensar una cuesta o una inclinación transversal del camino, dando lugar a una comodidad mejorada para los pasajeros.
Otras características y ventajas de la presente invención parecerán más claras a partir de la siguiente descripción detallada de los ejemplos particulares no limitativos de la invención, ilustrados por los dibujos anexados donde: - la figura 1 representa una vista en perspectiva de un montaje de rueda de acuerdo con la invención; - la figura 2 representa una vista delantera del montaje de rueda de la figura 1 durante condiciones de conducción hacia adelante en línea recta, en una primera configuración de longitud; - la figura 3 representa una vista delantera del montaje de rueda de la figura 1 durante condiciones de conducción hacia adelante en línea recta, en una segunda configuración de longitud ; - la figura 4 representa una vista delantera del montaje de rueda de la figura 1 durante condiciones de conducción hacia adelante en línea recta, en una tercera configuración de longitud ; - la figura 5 representa una vista delantera del montaje de rueda de la figura 1 conduciendo a lo largo de una curva, en una primera configuración de longitud; - la figura 6 representa una vista delantera del montaje de rueda de la figura 1 conduciendo a lo largo de una curva, en una segunda configuración de longitud; - la figura 7 representa una vista delantera del montaje de rueda de la figura 1 conduciendo a lo largo de una curva, en una tercera configuración de la longitud; - la figura 8 representa una vista superior de un vehículo en movimiento a lo largo de una curva que comprende 4 montajes de rueda de acuerdo con la presente invención.
El montaje de rueda representado en la figura 1 comprende una rueda 10 que se coloca para girar alrededor de una línea de referencia del pivote 90, en respuesta a un comando de un impulso electrico 95 acoplada con un engranaje 96. El montaje de rueda se coloca para unirse a un vehículo entre el acoplamiento de rótula superior 30 y el brazo de suspensión inferior 20. El montaje de rueda se equipa con un medio de ajuste de ángulo de avance del pivote 37 el cual se coloca para ajustar el ángulo de avance del pivote del montaje de rueda por medio de un giro de la parte 35 alrededor del eje 37, la cual se coloca a una distancia específica desde la línea de referencia del pivote 90. El giro de esta parte excentrica 35 se puede controlar por un motor eléctrico, no representado. Esta distribución permite un ajuste del ángulo de avance del pivote cualquiera que sea el giro de la rueda alrededor de la l ínea de referencia del pivote. El montaje de rueda comprende los medios de suspensión 50 y también comprende medios de ajuste de longitud 40 colocados para ajustar la longitud H en relación a varios parámetros, según lo detallado en los siguientes párrafos. La rueda 10 se puede accionar por uno de los motores eléctricos no mostrados, montada en la parte superior del montaje de rueda.
La figura 2 muestra una vista delantera del montaje de rueda de la figura 1 durante condiciones de conducción hacia adelante en línea recta, en una primera configuración de longitud . Los medios de ajuste de longitud 40 se han fijado en una longitud m ínima H 1 .
La figura 3 muestra una vista delantera del montaje de rueda de la figura 1 durante condiciones de conducción hacia adelante en línea recta, en una segunda configuración de longitud. Los medios de ajuste de longitud 40 se han fijado en una longitud media H2.
La figura 4 muestra una vista delantera del montaje de rueda de la figura 1 durante condiciones de conducción hacia adelante en l ínea recta, en una tercera configuración de longitud. Los medios de ajuste de longitud 40 se han fijado en una longitud alta H2.
La figura 5 representa una vista delantera del montaje de rueda de la figura 1 conduciendo a lo largo de una curva, en la primera configuración de longitud. Con la intención de conducir a lo largo de una curva, la rueda 10 se gira alrededor de la línea de referencia del pivote 90. Únicamente una sección de la rueda 10 se muestra en línea punteada, así como tambien se gira la horquilla. Al mismo tiempo, el ángulo de avance del pivote se ajusta por los medios de ajuste de avance del pivote 37 por un giro de la parte excéntrica 35. Se obtiene simultáneamente un movimiento lateral W1 de la rueda 10.
La figura 6 representa una vista delantera del montaje de rueda de la figura 1 conduciendo a lo largo de una curva, en la segunda configuración de longitud. Para compensar una inclinación del camino o para mejorar la estabilidad a lo largo de la curva, los medios de ajuste de longitud 40 se alargan a la segunda longitud H2, de modo que se obtiene un mayor desplazamiento transversal W2 de la rueda 10. La vía se agranda comparada con la primera longitud W1 de la figura 5.
La figura 7 representa una vista delantera del montaje de rueda de la figura 1 conduciendo a lo largo de una curva, en una tercera configuración de longitud. Con el propósito de obtener la estabilidad más alta del vehículo, los medios de ajuste de longitud 40 son alargados en la longitud máxima H3, para alcanzar un desplazamiento transversal máximo W3 de la rueda La figura 8 representa una vista superior de un vehículo en movimiento a lo largo de una curva que comprende 4 montajes de rueda de acuerdo con la presente invención. El vehículo se equipa con cuatro montajes de rueda 1 , 2, 3, 4 y se muestran durante un cambio de dirección. Un centro instantáneo de giro C se representa con los radios giratorios unidos a cada rueda de dirección. Los medios de ajuste de longitud se controlan de modo que la posición transversal y longitudinal de cada rueda se ajuste, en relación con el ángulo de avance del pivote. Las posiciones ocupadas por la rueda se muestran en líneas continuas, y las líneas discontinuas muestran la posición donde las ruedas se ocuparían sin la invención. Se deberá observar que las ruedas externas se mueven de modo que su distancia respectiva se alarga y las ruedas internas se mueven para reducir su distancia respectiva. La anchura de la vía tambien se agranda. Esto da lugar a una estabilidad y a una agilidad del vehículo mejorada conduciendo a lo largo de una curva.
Se entiende que los mejoramientos y/o las modificaciones obvias para el experto en la téenica se pueden implementar, estando bajo alcance de la invención mientras según se define por las reivindicaciones anexadas.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. El montaje de rueda para vehículo que comprende: una rueda ( 10), por lo menos un anilla de suspensión inferior (20) y un acoplamiento de rótulo (30), ambos pueden ser capaces de unirse al vehículo, la rueda (10) es capaz de girar 360°, para dirigir el vehículo, alrededor de una línea de referencia del pivote (90) colocada por al menos un anilla de suspensión inferior (20) y un acoplamiento de rótula superior (30) una vez unido al vehículo, una proyección de la l ínea de referencia del pivote (90) sobre un plano de proyección vertical que comprende un eje vertical que pasa a traves de un punto de contacto entre la rueda ( 10) y la tierra ( 100) que define un ángulo de avance del pivote con dicho eje vertical, el montaje de rueda comprende: los medios de ajuste de avance del pivote (37) colocados para ajustar el ángulo de avance de pivote dentro de un intervalo predeterminado, independientemente de la orientación del plano de proyección, caracterizado en que el montaje de rueda comprende: los medios de ajuste de longitud (40) colocados para ajustar una distancia entre el punto de unión superior (30) y el punto de contacto entre la rueda (10) y la tierra (100), en relación al ángulo de avance del pivote ajustado.
2. El montaje de rueda de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado en que los medios de ajuste de longitud (40) ajustan la distancia en relación al giro de la rueda ( 10) alrededor 5 de la línea del pivote (90).
3. El montaje de rueda de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2 caracterizado en que comprende un medio de suspensión (50) colocado entre el acoplamiento de rótula superior (30) y la anilla de suspensión inferior (20), y donde los ío medios de ajuste de longitud (40) se colocan entre la rueda (10) y la anilla de suspensión inferior (20).
4. El montaje de rueda de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado en que los medios de ajuste de longitud (40) se accionan electricamente. i5
5. El montaje de rueda de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado en que los medios de ajuste de longitud (40) se accionan neumáticamente.
6. El montaje de rueda de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado en que los medios de ajuste 0 de longitud (40) se accionan hidráulicamente.
7. El montaje de rueda de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 6, donde la rueda ( 10) de por lo menos un montaje de rueda define una vía con otra rueda del vehículo y donde la vía se ajusta por un ajuste de distancia ajustable de por 5 lo menos un montaje de rueda, en relación al ángulo de avance del pivote.
8. El vehículo de acuerdo con la reivindicación 7, donde la rueda (10) del montaje de rueda ocupa una posición longitudinal en el vehículo y donde la posición longitudinal se ajusta por un ajuste de distancia ajustable de por lo menos un montaje de rueda, en relación al ángulo de avance del pivote.
9. El proceso para la estabilización de un vehículo en movimiento que comprende por lo menos dos ruedas (10) que definen una vía y que pertenecen a los montajes de rueda, cada una: tiene una línea de referencia de pivote (90), presenta un ángulo de conjunto rodante, y una distancia ajustable entre un punto de unión superior (30) y la tierra (100), el proceso comprende las etapas de: dirigir el vehículo en una dirección girando cada rueda (10) alrededor de su línea de pivote por un ángulo de dirección; ajustar el ángulo de avance del pivote de cada montaje de rueda en relación a los ángulos de dirección; ajustar la vía en relación a los ángulos de dirección cambiando la distancia ajustable.
10. El proceso de acuerdo con la reivindicación 9, que comprende una etapa de ajustar la posición longitudinal en el vehículo de por lo menos dos ruedas (10) , en relación a los ángulos de dirección, cambiando la distancia ajustable.
1 1 . El proceso de acuerdo con la reivindicación 9 o 10, donde el cambio de dirección define un centro giratorio instantáneo (C) común en por lo menos dos ruedas (10) y localizado en un lado del vehículo, 5 y donde la etapa de ajustar la vía comprende las etapas de: disminuir la distancia ajustable del montaje de rueda que está entre el vehículo y el centro giratorio instantáneo (C) aumentar la distancia ajustable del montaje de rueda que está opuesto al centro giratorio instantáneo (c) en relación al ío vehículo.
12. El proceso de acuerdo con la reivindicación 9 a 1 1 , que comprende una etapa de medición de la velocidad del vehículo, y donde la etapa de ajustar la vía se realiza en relación a la velocidad del vehículo. 15
13. El proceso de acuerdo con la reivindicación 9 a 12, que comprende una etapa de ajustar una orientación del chasis del vehículo con relación a un plano horizontal, al cambiar la distancia ajustable.
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