WO2022229488A1

WO2022229488A1 - Sistema de dirección para carros mediante manillar basculante

Info

Publication number: WO2022229488A1
Application number: PCT/ES2022/070261
Authority: WO
Inventors: Pablo Carrasco Vergara
Original assignee: Genius Emobility Systems Sl
Priority date: 2021-04-28
Filing date: 2022-04-27
Publication date: 2022-11-03
Also published as: US20240166259A1; ES2926972B2; EP4331958A1; ES2926972A1

Abstract

La presente invención aplica a carros (1) en los que el conductor no va subido, y que disponen de una única dirección de avance (FWD) y un único centro de rotación en parado (RCV0), y revela un manillar basculante (12) en la parte posterior del carro (1) que puede desplazarse libremente a ambos lados, evitando que el conductor tenga que desplazarse lateralmente en los giros. Revela también un vehículo articulado (0) que comprende una combinación de un carro (1) dotado de manillar basculante (12) y de un elemento conducido (20) por detrás que transporta al conductor; y ambos elementos principales están conectados mediante una estructura articulada (21) que está articulada en torno al carro (1). El manillar basculante (12), mejora la maniobrabilidad y la estabilidad, ya que evita que el conductor busque apoyo lateral en el manillar, eliminando el efecto de sobreviraje del vehículo (0) que supondría dicho apoyo.

Description

SISTEMA DE DIRECCIÓN PARA CARROS MEDIANTE MANILLAR

BASCULANTE

La presente invención aplica a aquellos carros cuyo conductor no va subido en él, sino situado detrás del carro, y afecta concretamente a carros cuyo armazón dispone alguna de sus ruedas girando siempre en torno a un eje geométrico fijo, de forma que disponen de una única dirección de avance, y de un único centro de rotación en parado. Esta invención propone un sistema de dirección que dispone, en la parte posterior del carro y por detrás de dicho centro de rotación en parado, un manillar basculante, que puede desplazarse libremente a ambos lados, que evita que el conductor, por estar distanciado del centro de rotación en parado, tenga que desplazarse lateralmente para hacer girar el carro.

La presente invención revela también un vehículo articulado que se beneficia de dicho sistema de dirección, y comprende una combinación de dos elementos principales: un carro dotado de manillar basculante, y un elemento conducido también rodante, el cual, acoplado al primero por detrás, transporta al conductor; donde, al igual que el carro, dicho elemento conducido dispone de al menos una rueda girando siempre en torno a un eje geométrico fijo; y donde ambos elementos principales están conectados mediante una estructura articulada en torno al centro de rotación en parado del carro. El conductor dirige el vehículo desde el elemento conducido controlando la guiñada del carro mediante el manillar basculante. Gracias a la libertad de desplazamiento lateral de dicho manillar basculante, no sólo mejora la maniobrabilidad sino también la estabilidad, ya que evita que el conductor busque apoyo lateral en el manillar, obligándole a compensar su propia inercia lateral en las curvas sobre sus piernas, eliminando así el efecto de sobreviraje del vehículo que supondría dicho apoyo, mejorando con ello la estabilidad y la velocidad de paso por curva.

ESTADO DE LA TÉCNICA

Relativo a aquellos carros que no transportan al conductor, sino que éste lo dirige desde atrás controlando su dirección por medio de unos miembros de agarre manual, pueden clasificarse por cómo tienen dispuestos sus ejes respecto de los cuales giran sus respectivas ruedas:

• Algunos carros son de ruedas locas —sin ejes geométricos fijos y por tanto no direccionales— , como los generalmente usados para la compra en el supermercado, que, en cuanto van medianamente cargados, exigen desplazarse lateralmente al usuario que lo conduce, para dirigirlo empujando hacia el interior de las curvas, evitando así esfuerzos importantes en los brazos, cadera y rodillas, que serían necesarios para hacerlo pivotar en torno al usuario.

• Otros carros de uso generalizado, como por ejemplo los cochecitos de bebé, disponen de un eje fijo en su parte posterior mientras por delante se apoyan sobre ruedas locas. Así que disponen de una única dirección de avance, y de un único centro de rotación en parado —proyección sobre el suelo del eje instantáneo de rotación cuando la velocidad de avance es nula—, y, aunque son fáciles de conducir por estar dicho centro muy cerca los miembros de agarre manual —los medios por los que el conductor agarra el carro—, presentan dos inconvenientes importantes. Por un lado, las ruedas locas en el frontal del carro limitan mucho la velocidad máxima, pues además de ser necesariamente pequeñas, con la velocidad empiezan a vibrar llegando a romperse con facilidad. Por otro lado, para poder transportar cargas elevadas, deben ser longitudinalmente cortos, pues en caso de posicionarse su centro de masas, su proyección sobre el suelo, demasiado alejado del centro de rotación en parado —por estar el agarre del conductor demasiado cerca de éste como para ejercer un par de fuerzas proporcionado— las inercias laterales dificultarían enormemente las maniobras de giro dado el elevado esfuerzo que requerirían al conductor —esfuerzo de guiñada—. En este tipo de carro, mayor será su limitación para conducirlo cuanto mayor sea su longitud, dada su tendencia al subviraje, proporcional a la distancia entre el centro de masas y su centro de rotación en parado.

• En el caso de cargas en general pesadas, y también en el de carros con configuración sustancialmente longitudinal, para que el momento de inercia del carro en torno al eje vertical esté equilibrado con la capacidad del conductor para aplicar un par de fuerzas —de guiñada— proporcionado, conviene que el centro de rotación en parado se posicione relativamente cerca de la vertical por el centro de masas resultante del carro cargado; con ello, a la par que disminuye dicho momento de inercia, al haber aumentado la distancia horizontal de los miembros de agarre manual a dicho centro de rotación, aumenta el par de fuerzas de guiñada que el conductor puede ejercer. En caso de cargas muy elevadas, llega a situarse el eje fijo en la parte delantera del carro, con lo que aumenta la capacidad de ejercer par del conductor pese a que el momento de inercia del carro también aumenta; pero los carros con esta disposición son mucho más incómodos o difíciles de conducir empujando.

En general, nos centramos en la presente invención en aquellos carros que disponen alguna de sus ruedas girando siempre en torno a un eje geométrico fijo, así que disponen de una única dirección de avance y de un único centro de rotación en parado, el cual se encuentra adelantado respecto de los miembros de agarre manual. Una finalidad de la presente invención o primer problema a resolver es evitar que para hacer girar el carro el conductor, por estar distanciado de dicho centro de rotación en parado, tenga que desplazarse lateralmente hacia el lado opuesto.

Por otro lado, en los últimos años, según el comercio on-line cobra más y más protagonismo, el reparto a domicilio ha crecido enormemente, y ya sea por contaminación o por el colapso del tráfico en los núcleos urbanos, prolifera el uso de carros de reparto, muy en particular para lo que se viene denominando "última milla", dónde los vehículos convencionales cada vez encuentran más dificultades de acceso.

Todavía gran parte de ese reparto sigue haciéndose con carritos y carretillas manuales, con los que se puede llegar hasta la puerta del domicilio, pero según el comercio va más y más por esta vía, aumenta el interés por facilitar esta tarea mediante carros o vehículos con asistencia eléctrica. Por otro lado, esta electrificación en las tareas de reparto aporta un claro beneficio ecológico al ir sustituyendo también a muchos vehículos motorizados que todavía usan derivados del petróleo. Por tanto, es evidente la conveniencia de dotar de asistencia eléctrica a los distintos carros tradicionales, así como a los nuevos que puedan surgir de la mejorada capacidad de empuje y velocidad debidas a su motorización.

Especialmente en el ámbito de las sillas de ruedas, existen numerosos sistemas de asistencia al empuje de carros con conductor. Algunos mediante la incorporación de un elemento auxiliar dotado de motor eléctrico, donde el conductor, agarrado a la silla, la dirige mientras camina tras ella, pero en este caso, además de limitarse la velocidad en los desplazamientos, se provoca cierta incomodidad por la posibilidad de tropezar, ya que dicho elemento ocupa parte del espacio destinado a los pies del conductor.

Recientemente, dada la generalización y alta disponibilidad de patinetes eléctricos de un solo eje, como el hoverboard descrito en US8738278B2, ha sido presentada una solución bajo marca MOOEVO: W02020008018A4, del mismo inventor que la presente solicitud, con fecha de prioridad de 2018, la cual aprovecha un patinete de plataforma y un solo eje —o patinete eléctrico de tipo hoverboard—, para propulsar un carro a la vez que el conductor es transportado, disponiendo dicho patinete detrás del carro como elemento conducido, y unido a éste mediante una estructura articulada en torno al centro de rotación en parado del carro, por medio de una estructura de brazos en configuración de trapecio la cual define, de forma virtual, un centro de articulación del conjunto carro-patinete.

Esta solución resulta altamente eficaz en el caso de empujar sillas de ruedas, cubriendo distancias y rutas impensables cuando se trata de caminar empujando. El empuje diferenciado entre ambos motores de un hoverboard en esta aplicación, fruto de la propia invención, optimiza la experiencia de conducción del carro en los giros, reforzando el efecto direccional de la geometría articulada que forman el carro y dicha plataforma. Sin embargo, cuando se usan carros con eje geométrico fijo atrás y ruedas locas delante, diseñados para ser empujados caminando, éstos no están preparados para recorrer tanta distancia ni a tanta velocidad. Sus ruedas locas vibran mucho con la velocidad generando incomodidades y resistencia al avance, y con frecuencia, al perder momentáneamente contacto con el suelo, se cruzan y al volver al contacto con el suelo reciben un brusco golpe que, al repetirse, acaba por arrancar estas ruedas locas del carro. Para evitarlo, los conductores de sillas de ruedas suelen encabritarías evitando que dichas ruedas locas entren en contacto con el suelo, lo que confiere a la silla menor resistencia a la rodadura haciéndolo más cómodo y veloz, a la par que más fiable, pero es un equilibrio que el conductor ha de mantener a pulso.

Otra solicitud de patente, también del mismo inventor que la presente, con número de solicitud PCTES2021070755, soluciona ese problema pues hace uso de un carro de un solo eje, pero restringiendo el cabeceo del carro por medio de la estructura articulada que lo une con un hoverboard o con cualquier tipo de plataforma rodante motorizada como elemento conducido. Sin embargo, esta configuración, usando unos miembros de agarre manual solidarios al carro, presenta dos nuevos problemas a resolver:

• El primero en cuanto a maniobrabilidad, puesto que el conductor al ir subido en dicha plataforma rodante no puede desplazarse hacia los lados para hacer giros cerrados.

• El segundo, afecta al comportamiento en curva a velocidades moderadamente rápidas, ya que, para un correcto comportamiento dinámico en curva, el conductor, que va de pie sobre la plataforma rodante con sus pies sustancialmente separados y distanciados perpendicularmente a la dirección de avance, debería inclinar su cuerpo hacia el interior de la curva como en una bicicleta, aunque apoyado en sus propias piernas, como lo haría un esquiador. Sin embargo, si el conductor, para contrarrestar la propia inercia centrífuga, se apoya sobre los miembros de agarre manual, lo cual es una reacción habitual al conducir un vehículo, aplicaría unas fuerzas que, por haberse desplazado dichos miembros de agarre hacia el exterior de la curva, provocan sobreviraje, de modo que no sólo limitan la velocidad de paso por curva, sino que podrían ser causa de un accidente por vuelco.

Estos dos problemas son los que la presente invención soluciona en el caso de vehículos articulados formados por un carro que acopla tras de sí un elemento conducido o plataforma rodante para el conductor. Hay que comentar que en el estado de la técnica existen plataformas rodantes de ruedas locas, que se enganchan por detrás de un carro, por ejemplo, en carros de bebé. En ese caso, la plataforma no condiciona mucho la conducción del carro, y son para llevar generalmente a un hermanito mayor, y no para el conductor, lo que no tiene nada que ver con el campo técnico aplicable a la presente invención.

En caso de usarse una plataforma de ruedas locas para transportar al conductor de un carro ya motorizado, la velocidad queda muy limitada, pues si se toman las curvas con cierta velocidad, toda la inercia lateral debida al propio conductor situado tras el carro, al no poder ser soportada por las ruedas locas, provocaría un gran efecto de sobreviraje que afectaría enormemente a la capacidad de conducir el carro.

Respecto a la aplicación de un manillar basculante para un conductor que vaya situado tras del carro, en el estado de la técnica cabe destacar la patente US2004011573A1 de Dean Kamen, que además es el inventor del vehículo Segway PT -US6827163B2- consistente en un vehículo de transporte auto- equilibrado, con un único eje de ruedas cuyo eje geométrico es fijo, y una plataforma en la que su conductor va subido de pie, en cuyo frontal dispone de un manillar al que el conductor va agarrado y que cuando lo hace desplazarse transversalmente a ambos lados a modo de joystick, sendos motores correspondientes a sus dos ruedas empujan de modo asimétrico para hacer girar el vehículo.

En US 2004011573 Al se hace uso de un Segway PT pero del revés, esto es, con el conductor a pie, agarrando el manillar desde el lado opuesto a la plataforma -que normalmente era el frontal del vehículo- usando dicha plataforma del vehículo como soporte para una carga. Se trata pues de un carro de transporte para carga del que un conductor puede bien empujar o tirar, y por tanto se puede entender que configura un carro cuyo conductor no va subido en él, sino situado detrás agarrado a un manillar, cuyo armazón dispone sus ruedas girando siempre en torno a un eje geométrico fijo de forma que disponen de una única dirección de avance, y de un único centro de rotación en parado, y que, además, eventualmente dispone de un manillar inclinable a ambos lados y por tanto basculante. Sin embargo, lo que lo hace intrínsecamente distinto de la invención objeto de la presente solicitud de patente, es que:

• El desplazamiento lateral de dicho manillar no es libre sino dependiente, ya que está funcionalmente vinculado al viraje -giro en guiñada- del carro, siendo de hecho la única razón de ese grado de libertad mecánica, pues es precisamente ese funcionamiento tipo joystick el mecanismo de giro del Segway PT. Además, este viraje del vehículo cuando es usado como carro de transporte, provocaría un mayor desplazamiento lateral del manillar, provocando un refuerzo positivo de sobreviraje, complicando mucho el control en las curvas.

• Se trata de un carro donde el manillar se posiciona sustancialmente por encima y en todo caso, longitudinalmente cerca del eje de ruedas -en cuanto a sus proyecciones sobre el plano del suelo- por lo que debe entenderse que no aplica al tipo de carros objeto de la presente invención que da solución a un problema que sólo aparece y es proporcional al distanciamiento entre ambos. Este vehículo no presenta por tanto el mencionado con anterioridad "primer problema a solucionar". Y en caso de que un experto llegase a plantearse que esa distancia correspondiente al documento citado bien pudiera ser cualquiera, debe tenerse en cuenta que dicho problema de sobreviraje quedaría proporcionalmente agravado.

• En el documento concreto correspondiente a un carro de transporte para carga -US2004011573A1- no sólo no se menciona este grado de libertad del manillar del Segway PT, sino que los dibujos muestran un vehículo Segway adaptado con un manillar rígido.

Por último, hay que citar la solicitud de patente EP3705101A1, con fecha de prioridad de 2019, que presenta una silla de ruedas o carro, funcionalmente muy similar al caso descrito de un Segway usado en modo carro de transporte para carga, con el conductor agarrando un manillar por detrás del carro para conducirlo, y que en uno de sus alternativos modos de realización dicho manillar bascula a ambos lados para hacer girar al carro.

En este caso, nos encontramos con un manillar basculante específicamente definido como joystick -literalmente "control stick"-, por tanto, sin grado de libertad de basculación, ya que su desplazamiento lateral - medido mediante sensores correspondientes- fuerza por medios electrónicos el viraje del carro, siendo de hecho esa misión la única razón de su rango de desplazamiento mecánico. En este caso, para evitar precisamente dicho refuerzo positivo de sobreviraje del caso anterior, el desplazamiento lateral del manillar se produce precisamente hacia el lado exterior de la curva, contrariamente a lo que propone la presente solicitud de patente.

En ese mismo documento -EP3705101A1- también se revela un vehículo articulado como combinación su carro auto-equilibrado y una plataforma rodante que, conectada a él por su eje, transporta al conductor por detrás del carro.

Por tanto, aunque ambos documentos citados respectivamente proponen versiones de un manillar que bascula, por ser en ambos casos el viraje del carro función del grado de basculación del manillar, podemos asegurar que se trata en ambos casos de un manillar electrónico con funciones de joystick, que además no es mecánicamente libre pues siempre dispone de una posición central estable cuando no se ejercen fuerzas de mando sobre él. Además, sus correspondientes intencionalidades no trataban de resolver, ni resuelven, ninguno de los tres citados "problemas a resolver" de la presente solicitud. SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención aplica a un chasis rodante en general, al que llamaremos carro, que cumple las tres condiciones siguientes:

• No transporta al conductor, sino que éste lo conduce desde atrás controlando su guiñada por medio de unos miembros de agarre manual. · Al menos una de sus ruedas siempre gira en torno a un eje geométrico fijo, por lo que dispone de una única dirección de avance y de un único centro de rotación en parado —proyección sobre el suelo de su eje instantáneo de rotación cuando la velocidad de avance es nula—. En caso de un único eje geométrico fijo, se encuentra en la proyección sobre el suelo del punto medio de dicho eje. • Dicho centro de rotación en parado del carro se encuentra adelantado — en la dirección de avance del carro— respecto de dichos miembros de agarre manual.

Puesto que al maniobrar para hacer girar un carro, si los miembros de agarre manual fueran fijos al carro, por estar retrasados respecto del centro de rotación en parado, forzarían al conductor a desplazarse lateralmente hacia el lado opuesto al del giro, y más cuanto más distanciados se encuentren dichos miembros de agarre manual de dicho centro de rotación en parado del carro - según su dirección de avance-, la presente invención revela un manillar basculante como sistema de dirección para este tipo de carros.

Dicho manillar basculante comprende unos miembros de agarre manual y unos medios mecánicos de unión basculante para su incorporación a la estructura o armazón de un carro, de modo que, por un lado, permiten a los miembros de agarre manual desplazarse libremente a ambos lados y de forma sustancialmente perpendicular a la dirección de avance del carro, y, por otro, restringen biunívocamente su guiñada para que un conductor controle la dirección de avance del carro agarrando dichos miembros desde atrás, siendo así la guiñada del carro independiente del desplazamiento lateral del manillar basculante y de hecho dependiente únicamente de la guiñada que adoptan los miembros de agarre manual. La presente invención propone por tanto un carro que incorpora dicho sistema de dirección para carros mediante manillar basculante.

Preferentemente, dichos miembros de agarre manual tienen también restringido cualquier otro grado de libertad respecto del carro, como su capacidad de cabeceo, lo que permite al conductor empujar o tirar del carro, o apoyarse hacia delante y atrás, por medio de los miembros de agarre manual.

En una realización preferente, dichos medios mecánicos de unión basculante comprenden una columna de dirección que se une a la estructura de un carro mediante un eje de pivote substancialmente paralelo a la dirección de avance del carro. Dicha columna de dirección incorpora en su extremo superior los miembros de agarre manual, y dicho pivote está situado a suficiente distancia por debajo para que, siendo su único grado de libertad respecto del carro el balanceo por giro en torno a dicho eje de pivote, éstos puedan desplazarse libremente y de manera sustancialmente lateral, preferentemente de lado a lado del carro. De esta forma, su guiñada y cabeceo son los mismos que los del carro.

Dicho carro puede disponer de uno o más motores, preferentemente eléctricos.

La presente invención revela también un vehículo articulado basado en dicho sistema de dirección, siendo combinación de dos elementos principales: dicho carro dotado de manillar basculante, y un elemento conducido, el cual, acoplado al primero por detrás, transporta al conductor; donde, al igual que el carro, dicho elemento conducido dispone de al menos una rueda girando siempre en torno a un eje geométrico fijo y por tanto también dispone de su propia dirección de avance única; y donde ambos elementos principales están conectados mediante una estructura articulada en torno al carro, de forma que dicho elemento conducido pueda rotar respecto de la vertical, por un centro de articulación del vehículo.

Para ello, dependiendo de la forma que adopte dicha estructura articulada entre ambos elementos principales —carro y elemento conducido—, puede existir bien un centro de articulación del vehículo real, fijo al carro — materializado por ejemplo por medio de una rótula o de una unión por pivote— , o virtual, esto es, cuando el centro de rotación instantáneo del elemento conducido respecto del carro es sólo geométrico y no material, y aún incluso si éste se desplaza según sea la guiñada relativa entre ambos elementos principales —como ocurre por ejemplo en una estructura de brazos en trapecio—, cuya posición variará entorno a un centro medio. Preferentemente dicho centro de articulación del vehículo —ya sea real o virtual—, se establece ligeramente por delante del centro de rotación en parado del carro, para con ello lograr una mayor estabilidad en la dinámica de conducción del vehículo.

No debe confundirse ninguno de los centros citados, con el centro instantáneo de rotación del vehículo en el suelo, que se encuentra —siempre que no haya deslizamiento— en la intersección entre las proyecciones sobre el suelo de sendos planos que, siendo perpendiculares a la dirección de avance de cada elemento principal, pasan por su respectivo centro de rotación en parado.

El conductor, desde el elemento conducido, controla la dirección del vehículo mediante el manillar basculante dispuesto en el carro. Gracias a la libertad de desplazamiento lateral de los miembros de agarre manual, se consiguen dos importantes mejoras:

• Mejora la maniobrabilidad, ya que el conductor —al ir subido en el elemento conducido— no puede ya desplazarse hacia los lados sino más bien balancearse, y debería hacerlo hacia el interior de la curva; si se usasen unos miembros de agarre manual fijos al carro, éstos se desplazarían hacia el exterior de la curva con lo que el conductor se alejaría de los controles, no sólo de los de guiñada propios de un manillar -lo que limitaría la ejecución de giros tanto los cerrados como los rápidos-, sino también de los eventuales frenos o acelerador que los miembros de agarre manual pudiesen incorporar.

• Mejora la estabilidad y la velocidad de paso por curva, ya que evita que el conductor durante los giros busque apoyo lateral en los miembros de agarre manual, obligándole a compensar su propia inercia lateral como si de una bicicleta o moto se tratara, evitando no sólo un mal reparto de pesos que implica un mayor riesgo de vuelco, sino también el correspondiente momento de guiñada, que, provocando un sobreviraje, amplificaría dicho riesgo. En el caso preferente en que el conductor vaya subido de pie en dicho elemento conducido con forma de plataforma, habría de balancearse sobre sus piernas, buscando equilibrarse como lo haría un esquiador alpino.

En una realización preferente, el conductor irá de pie sobre un elemento conducido con forma de plataforma y con ambos pies suficientemente separados en la dirección perpendicular a la de avance del elemento conducido, para dotarse de estabilidad lateral suficiente. Para dotar de movilidad a dicho vehículo articulado, se hará uso de uno o más motores, preferentemente eléctricos.

En una opción preferente, será el elemento conducido el que disponga de motorización. Y aún más preferentemente, dicho elemento conducido dispondrá de dos motores y de dos ruedas, cada una de ellas conectadas a uno de dichos motores, y la gestión electrónica de dichos motores responderá de forma diferencial cuando el vehículo gire o tome las curvas, aplicando menos par o potencia a la rueda que vaya por el interior y más par o potencia a la que corresponda en ese caso al exterior del giro. En otra opción preferente, si el carro con manillar basculante ya dispone de motorización, el elemento conducido puede ir pasivamente arrastrado tras el carro, pues al disponer de una única dirección de avance, cumplirá con la función de soportar la inercia lateral del conductor en las curvas.

Lógicamente también es factible dotar de motorización a ambos elementos principales del vehículo articulado, carro y elemento conducido, lo que puede ser útil cuando interese mejorar la tracción o aumentar la capacidad de empuje.

DESCRIPCIÓN BREVE DE LAS FIGURAS · FIG-1 muestra una vista en perspectiva de un carro (1) de carga, dotado de manillar basculante (12) según una realización preferente de la presente invención, donde se aprecia: un armazón (10) que da soporte a dos ruedas (131, 132) sobre un mismo eje geométrico fijo (13); los medios mecánicos de unión basculante (1200); y, de modo esquemático, el centro de rotación en parado (RCV0) y la dirección de avance (FWD), así como el grado de libertad del manillar basculante (12) que permite a los miembros de agarre manual (122) desplazarse a ambos lados, izquierda (L) y derecha (R).

• FIG-2 muestra una vista en perspectiva de un carro (1) de servicios de limpieza dotado de manillar basculante (12) según otra realización preferente de la presente invención, que está motorizado en sus dos ruedas (131, 132) sobre un mismo eje geométrico fijo (13), estando dotadas de sendos motores de buje (1310, 1320).

• FIG-3 muestra una vista en perspectiva de una realización preferente de vehículo articulado (0) según la presente invención, como combinación del carro (1) dotado de manillar basculante (12) correspondiente a FIG-

1, y de un elemento conducido (20) motorizado, con forma de plataforma rodante, que se une al carro (1) por medio de una estructura articulada (21).

• FIG-4 corresponde a una vista desde atrás del vehículo articulado (0) de la FIG-3, y en ella se aprecia una disposición que adoptarían los distintos elementos del vehículo durante un giro a derechas.

• Fig-5 muestra una vista en perspectiva de otra realización preferente de vehículo articulado (0) según la presente invención, como combinación un carro (1) de servicios de limpieza motorizado, dotado de manillar basculante (12), y de un elemento conducido (20), con forma de plataforma rodante, unida al carro (1) por medio de una estructura articulada (21).

• Fig-6 muestra una vista en perspectiva de otra realización preferente de vehículo articulado (0) según la presente invención, resultando un triciclo como combinación un carro (1) de carga motorizado y dotado de manillar basculante (12), y de un elemento conducido (20) en forma de la parte trasera de una bicicleta.

• Fig-6 muestra otra vista en perspectiva del mismo triciclo. EXPOSICIÓN DETALLADA DE MODO PREFERENTE DE REALIZACIÓN

La presente invención revela, en una primera realización preferente, un carro (1), en este caso, un carro de carga, dotado de manillar basculante (12). Dicho carro (1) dispone de un armazón (10) que da soporte a dos ruedas (131, 132) que giran en torno a un mismo eje geométrico fijo (13), estando una rueda a cada lado del carro (1). Dicho eje geométrico fijo (13) está posicionado longitudinalmente centrado en el armazón (10) de forma que el centro de gravedad del carro (1), aún con carga, no se aleje excesivamente del centro de rotación en parado (RCVO) del carro (1). Dicho manillar basculante (12) comprende unos miembros de agarre manual (122) que se encuentran estructuralmente incorporados y fijos al extremo superior de una columna de dirección (120) que por su extremo inferior se conecta al armazón (10) del carro (1) mediante una unión por pivote (121) según un eje sustancialmente paralelo a la dirección de avance (FWD) del carro (1). Dicha unión por pivote (121), que se posiciona en el plano de simetría transversal del carro (1), restringe al manillar basculante (12) cualquier otro grado de libertad respecto del carro, siendo exclusivamente el giro alrededor de dicho pivote (121) lo que permite a los miembros de agarre manual (122) desplazarse libremente a ambos lados, izquierda (L) y derecha (R).

En otra realización preferente de la presente invención, se revela un carro (1), en este caso de servicios de limpieza, también dotado de manillar basculante (12), y que está motorizado en sus dos ruedas (131, 132) que giran en torno a un mismo eje geométrico fijo (13), las cuales está dotadas de sendos motores (1310, 1320) de buje. Además, dispone de una rueda loca (15) en su parte trasera, para mantenerlo equilibrado independientemente del reparto de pesos según vaya siendo cargado. Ambos motores (1310, 1320) pueden responder a un único acelerador que preferentemente funcionará en ambas direcciones, adelante y atrás, acelerando o frenando.

La presente invención revela también un modo preferente de realización de vehículo articulado (0), como combinación del ya descrito carro (1) de carga dotado de manillar basculante (12), y de un elemento conducido (20) acoplado al primero por detrás para transportar al conductor; donde, al igual que el carro (1), dicho elemento conducido (20) dispone de al menos una rueda girando siempre en torno a un eje geométrico fijo (23) y por tanto también dispone de su propia dirección de avance única; y donde ambos elementos principales están conectados mediante una estructura articulada (21), que está articulada en torno al carro, de forma que dicho elemento conducido (20) pueda sustancialmente pivotar respecto de la vertical, por un centro de articulación del vehículo (210) situado por delante del centro de rotación en parado (RCV0) del carro (1).

En una primera realización de dicho vehículo articulado (0) se dispone de un elemento conducido (20) motorizado. Éste puede presentar forma de plataforma rodante con dos ruedas que giran en torno a un mismo eje geométrico fijo (23). En este caso se propone que dicho elemento conducido (20) sea de tipo hoverboard, con un motor acoplado a cada una de sus dos ruedas, lo que le permite un empuje diferencial en las curvas. Su control electrónico le permite empujar y frenar hacia delante y hacia atrás, y, si bien puede estar basado en su propia inclinación de cabeceo como es típico de los hoverboards, en otra realización preferente puede llevarse a cabo a través de otros sensores, como por ejemplo un acelerador de puño —como en las motos— o de gatillo —como en los quads— . En una segunda realización de dicho vehículo articulado (0) son las ruedas (131, 132) del carro (1) las movidas por sendos motores (1310, 1320) correspondientes.

OTRAS FORMAS DE REALIZACIÓN Respecto de las realizaciones anteriormente descritas de la presente invención, otras modificaciones pueden emplearse sin apartarse del alcance de la presente invención como se define por las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, que alguna de dichas articulaciones, o todas ellas, fueran materializadas por junturas flexibles... también el tamaño, la forma, la ubicación o la orientación de los diversos componentes se pueden variar. Los componentes que se muestran conectados directamente o en contacto entre sí pueden tener estructuras intermedias dispuestas entre ellos. Las funciones de un elemento pueden ser realizadas por dos, y viceversa. Por lo tanto, el alcance de la invención no debe estar limitada por las realizaciones específicas descritas, sino por las reivindicaciones adjuntas.

En una realización alternativa de vehículo articulado (0) según la presente invención, dicho carro (1) dotado de manillar basculante (12) puede presentar un armazón (10) con una estructura tan simplificada que tan sólo consista en el eje físico que da soporte al eje geométrico fijo (13). La misión principal de dicho elemento conducido (20) es poder transportar al conductor del vehículo articulado (0), y, según el caso, aportar tracción al carro, y, aunque hayamos profundizado más describiéndolo como una plataforma rodante en la que el conductor va de pie, presentando una forma sustancialmente plana, se trata más bien de un chasis rodante que puede adoptar cualquier otra forma que convenga, que permita albergar una o varias ruedas con o sin motores. Tal es el caso de la parte trasera del chasis de una bicicleta, para que, junto con el carro por delante, el vehículo articulado resultante sea un triciclo de carga.

En otra realización alternativa, el conductor puede ir ubicado sobre la estructura articulada (21) que une el elemento conducido (20) al carro (1).

Claims

REIVINDICACIONES

1. Sistema de dirección para carros mediante manillar basculante (12), aplicable a un chasis rodante en general, al que llamamos carro (1), que no transporta al conductor, sino que éste lo conduce desde atrás controlando su ángulo de guiñada por medio de unos miembros de agarre manual (122); y donde al menos una de sus ruedas (131, 132) siempre gira en torno a un eje geométrico fijo (13), por lo que dispone de una única dirección de avance (FWD) y de un único centro de rotación en parado (RCVO), el cual, respecto a la dirección de avance (FWD) del carro (1), se encuentra adelantado respecto de los miembros de agarre manual (122); donde dicho manillar basculante (12) comprende dichos miembros de agarre manual (122) y también comprende unos medios mecánicos de unión basculante (1200) para su incorporación al armazón (10) del carro (1), caracterizado por que dichos medios mecánicos de unión basculante (1200) permiten el libre desplazamiento lateral de dichos miembros de agarre manual (122) respecto del carro (1), a ambos lados (L, R) y de forma sustancialmente perpendicular a la dirección de avance (FWD) del carro (1), de manera que dicho manillar basculante (12) restringe biunívocamente la guiñada del carro (1), siendo así la guiñada del carro (1) independiente del desplazamiento lateral del manillar basculante (12).

2. Sistema de dirección para carros mediante manillar basculante según reivindicación 1, donde dichos medios mecánicos de unión basculante (1200) comprenden una columna de dirección (120) y un eje de pivote (121), y donde dicha columna de dirección (120), por su extremo superior da soporte fijo a los miembros de agarre manual (122), y por su extremo inferior se une con el armazón (10) del carro (1) mediante dicho eje de pivote (121), siendo dicho eje de pivote (121) sustancialmente paralelo a la dirección de avance (FWD) del carro (1).

3. Chasis rodante o carro (1) que comprende un sistema de dirección para carros mediante manillar basculante (12) según la reivindicación 1, al que llamamos carro (1) dotado de manillar basculante (12).

4. Carro (1) dotado de manillar basculante (12) según la reivindicación 3, caracterizado por que comprende al menos una rueda (131) propulsada por un motor (1310), a la que llamamos rueda (131) motorizada.

5. Vehículo articulado (0) con sistema de dirección mediante manillar basculante (12), que comprende dos elementos principales: un carro (1) dotado de manillar basculante (12) según la reivindicación 3, y un elemento conducido (20) acoplado por detrás a dicho carro (1) para transportar al conductor; donde dicho elemento conducido (20) dispone de al menos una rueda girando siempre en torno a un eje geométrico fijo (23); y donde ambos elementos principales están conectados mediante una estructura articulada (21), que está articulada en torno al carro de forma que dicho elemento conducido (20) pueda rotar respecto de la vertical en torno al carro (1) alrededor de un centro de articulación del vehículo (210).

6. Vehículo articulado (0) con sistema de dirección mediante manillar basculante (12) según la reivindicación 5, caracterizado por que dicho centro de articulación del vehículo (210) se posiciona ligeramente por delante del centro de rotación en parado (RCV0) del carro (1).

7. Vehículo articulado con sistema de dirección mediante manillar basculante (12) según la reivindicación 5, caracterizado por que dicho elemento conducido (20) comprende al menos una rueda motorizada.

8. Vehículo articulado (0) con sistema de dirección mediante manillar basculante (12) según la reivindicación 7, caracterizado por que dicho elemento conducido (20) tiene forma de plataforma rodante y comprende dos ruedas motorizadas, donde cada una de ellas es movida por un motor eléctrico correspondiente, y donde un control electrónico gestiona ambos motores de forma independiente, aplicando el par o la potencia a ambas ruedas motorizadas de forma diferencial para mejorar tanto la maniobrabilidad como la estabilidad en curva del vehículo articulado.