ES2199473T3 - Vehiculo basculante. - Google Patents
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Abstract
Vehículo (1) provisto con - al menos tres ruedas (7, 7¿, 13), - un chasis que tiene una primera sección del chasis (3) y una segunda sección del chasis (4), dichas secciones del chasis pudiendo inclinarse una con respecto a la otra sobre un eje basculante situado en dirección longitudinal, - al menos una rueda delantera (13) que está conectada a la primera sección del chasis (3) y que puede girar sobre un eje de dirección de la rueda delantera (15), - un volante de dirección (17) conectado rotatoriamente a la primera sección del chasis (3), - medios basculantes para inclinar la primera y la segunda sección del chasis en relación la una a la otra, y - un transmisor de señales acoplado a los medios basculantes, el cual tiene un radio de giro predeterminado cuando en la conducción se toma una curva, para generar una señal de control para controlar los medios basculantes en función de dicho radio de giro, caracterizado por el hecho de que los medios basculantes comprenden un transmisor de energía de cierre opuesto (50) que está conectado a la rueda delantera (13) y al chasis, dicho transmisor de energía de cierre opuesto (50) ejerciendo un momento en la rueda delantera (13) dirigido hacia el exterior del centro de curvatura de la curva.
Description
Vehículo basculante.
La invención se refiere a un vehículo provisto
de
- al menos tres ruedas,
- un chasis que tiene una primera sección del
chasis y una segunda sección del chasis, dichas secciones del
chasis pudiendo inclinarse una con respecto a la otra sobre un eje
basculante situado en dirección longitudinal,
- al menos una rueda delantera que está conectada
a la primera sección del chasis y que puede girar alrededor de un
eje de dirección de la rueda delantera,
- un volante de dirección conectado
rotatoriamente a la primera sección del chasis,
- medios basculantes para inclinar la primera y
la segunda sección del chasis en relación la una a la otra, y
- un transmisor de señales acoplado a los medios
basculantes para que, cuando en la conducción se toma una curva con
un radio de giro predeterminado, se genere una señal de control
para controlar los medios basculantes en función de dicho radio de
giro.
Un vehículo de este tipo está descrito en el
documento WO 95/34459 a nombre del Solicitante. Esta publicación
describe un vehículo auto-equilibrado,
preferiblemente un vehículo de tres ruedas con un mecanismo
basculante activo, donde la sección delantera del chasis se inclina
mediante cilindros basculantes hidráulicos cuando en la conducción
se toma una curva. Con el objetivo de controlar el grado de
inclinación, se mide la fuerza o el momento en la rueda delantera
por un sensor, el cual en este caso consiste en una válvula
hidráulica giratoria. En respuesta a la señal del sensor, la sección
delantera del chasis, que incluye la cabina del conductor y el
volante, se inclina hasta que la fuerza o el momento en la rueda
delantera es prácticamente cero. De esta manera, se obtiene un
mecanismo basculante auto-estabilizante que hace
posible que el vehículo se mantenga estable cuando se toma una curva
a cualquier velocidad. Puesto que generalmente los vehículos
estrechos, como se describe en el documento WO 95/34459, tienen una
estabilidad lateral y una maniobrabilidad demasiado bajas para
poder participar en el tráfico normal (de vehículos), un sistema
basculante de este tipo aumenta la estabilidad de modo que un
vehículo estrecho de este tipo puede ser un medio de transporte
satisfactorio. El sistema basculante descrito es completamente
automático, de manera que el conductor no necesita ninguna
habilidad especial para conducir el vehículo. El sistema conocido
proporciona un vehículo seguro con una respuesta previsible en
todas las condiciones de conducción que puedan anticiparse.
Cuando el conductor gira en una curva cerrada
ejerciendo un momento rápido en el volante, deberá ejercerse un
momento dirigido hacia el interior de la curva en la sección del
chasis basculante con el objetivo de proporcionar la inclinación
deseada. La sección del chasis basculante tenderá a inclinarse
hacia el exterior, esta tendencia debe ser contrarrestada por los
cilindros basculantes. Especialmente en el caso de maniobras rápidas
en las que el conductor tira duramente del volante, la rueda
delantera girará en la dirección de la curva hasta un punto
considerable y el momento en la sección del chasis basculante
dirigida hacia el exterior de la curva será alto, de modo que los
cilindros basculantes deberán ejercer un momento alto con el
objetivo de proporcionar la inclinación deseada. Como resultado, la
velocidad de inclinación máxima queda restringida.
En consecuencia, un objetivo de la presente
invención es proporcionar un vehículo basculante con una
maniobrabilidad mejorada. Además de un aumento en la velocidad de
inclinación, es también un objetivo de la invención proporcionar un
vehículo en el que los medios basculantes pueden ser de
construcción relativamente compacta.
Para este objetivo, el vehículo según la presente
invención se caracteriza por el hecho de que los medios basculantes
comprenden un transmisor de energía de cierre opuesto que está
conectado a la rueda delantera y al chasis, el cual ejerce un
momento en la rueda delantera dirigido hacia fuera del centro de
curvatura de la curva. Mediante el transmisor de energía según la
presente invención, se crea un servomecanismo activo en la rueda
delantera que compensa el momento ejercido por el conductor en la
rueda delantera y produce un ligero giro de la rueda delantera hacia
el exterior. Como resultado, la sección delantera del chasis del
vehículo basculante "coge la curva" más rápidamente y se
reducen sustancialmente los momentos que deben ejercer los medios
basculantes en la sección delantera del chasis con el objetivo de
provocar su inclinación. Si el transmisor de energía según la
invención se usa en un vehículo basculante que tiene un mecanismo
basculante activo, es decir, en el que, cuando se toma una curva, la
sección delantera del chasis se inclina con respecto a la sección
trasera del chasis mediante un dispositivo de transmisión separado,
el dispositivo de transmisión que produce la inclinación puede
tener una construcción relativamente pequeña como resultado de usar
un transmisor de energía de cierre opuesto. Si el dispositivo de
transmisión comprende cilindros hidráulicos, dichos cilindros
pueden ser pequeños y/o operar a baja presión.
No obstante, el transmisor de energía de cierre
opuesto según la presente invención puede también usarse en
vehículos sin un mecanismo basculante activo, la inclinación siendo
producida solamente por el transmisor de energía.
El vehículo según la presente invención puede
tener un chasis basculante como el descrito en el documento WO
95/34459, el cual está provisto de tres o cuatro ruedas, o puede
comprender un chasis basculante como el descrito en la Solicitud de
Patente holandesa número 1 005 894 a nombre del Solicitante.
Además, el vehículo según la invención puede incluir elementos
basculantes en la suspensión de la rueda, donde la primera sección
del chasis se compone de los ejes de las ruedas y la segunda sección
del chasis se compone de las partes soportadas por los ejes de las
ruedas, como por ejemplo, la cabina del conductor. En este caso,
los ejes de las ruedas pueden permanecer en una posición constante
cuando la segunda sección del chasis se inclina con respecto a la
superficie de la carretera.
La invención se basa en la comprensión de que
existen dos modos de cambiar el grado de inclinación de un
vehículo: 1. ejerciendo un momento basculante, como resultado del
cual el vehículo se inclina activamente hacia el interior de la
curva, y 2. con una maniobra de dirección en las ruedas delanteras
en la dirección opuesta a la dirección de la inclinación deseada,
como resultado de la cual el vehículo tenderá a inclinarse hacia el
interior de la curva como una moto.
El uso del primer método sólo tiene la desventaja
de que el momento basculante que puede ejercerse queda restringido
por las características del vehículo (anchura, masa de la sección
del chasis basculante con respecto a la sección del chasis fija),
limitando como resultado la velocidad de inclinación alcanzable (y
por tanto la maniobrabilidad). Además, un momento en la dirección
(hacia el interior de la curva) ejercido por el conductor
provocará la inclinación de la sección del chasis basculante hacia
el exterior, como resultado de lo cual parte del momento basculante
disponible será usado para prevenir que la sección del chasis
basculante se incline adicionalmente hacia el exterior. Como
consecuencia, se reduce la velocidad de inclinación máxima,
posiblemente incluso a cero.
Esto puede mejorarse con el transmisor de energía
de cierre opuesto según la invención, el cual está conectado a
la/las ruedas delanteras y a la sección del chasis a la que están
unidas las ruedas delanteras. Dependiendo del diseño del vehículo,
dicha sección no tiene porqué ser la sección del chasis basculante.
Dicho transmisor de energía de cierre opuesto preferiblemente
ejerce un momento de dirección en la/s rueda/s delantera/s en
función (por ejemplo proporcional) y en la dirección opuesta al
momento basculante ejercido entre las secciones del chasis
basculante y no basculante del vehículo.
Como resultado de dicho momento de dirección en
las ruedas delanteras, dirigido específicamente hacia el exterior
de la curva deseada, el vehículo se inclinará hacia el interior más
rápidamente que en ausencia de dicho transmisor de energía. En
combinación con un sistema basculante activo, aumentará
considerablemente la velocidad de inclinación máxima del vehículo.
El momento de dirección ejercido por el transmisor de energía es
preferiblemente proporcional al momento basculante y disminuirá a
medida que la posición se acerca a la posición de inclinación
deseada.
Preferiblemente, el vehículo según la presente
invención tiene un mecanismo basculante activo en forma de un
dispositivo de transmisión que está conectado a la primera y la
segunda sección del chasis con el objetivo de ejercer un momento
basculante entre la primera y la segunda sección del chasis. Con
esta disposición, el transmisor de señales que controla el
transmisor de energía de cierre opuesto puede, en una forma de
realización preferida, estar incorporado en dicho dispositivo de
transmisión, de modo que el momento basculante ejercido en la
sección del chasis basculante se usa como señal de control para el
transmisor de energía de cierre opuesto. La ausencia de un momento
basculante en las secciones del chasis significa que el vehículo
está en la posición de inclinación correcta cuando toma una curva y
que el transmisor de energía de cierre opuesto no debe activarse. Si
se produce un momento basculante en las secciones del chasis
delantera y trasera significa que la posición de inclinación debe
modificarse cuando se toma la curva y específicamente que debe
modificarse en la dirección del momento basculante. Dicha
inclinación de las secciones del chasis puede efectuarse tanto por
el dispositivo de transmisión como por el transmisor de energía de
cierre opuesto. Cuando el transmisor de energía de cierre opuesto
es controlado por el momento basculante entre las secciones del
chasis, el factor de amplificación no es fundamental: si el factor
de amplificación es bajo, se producirá un cierre opuesto ligero
por parte del transmisor de energía de cierre opuesto y el vehículo
se inclinará ampliamente como consecuencia de la inclinación activa
producida por el dispositivo de transmisión. Si el factor de
amplificación es muy alto, la rueda delantera aplicará una cantidad
grande de cierre opuesto causada por el transmisor de energía de
cierre opuesto, de modo que la inclinación del vehículo se
producirá principalmente por la aplicación de dicho cierre opuesto
y en un grado inferior por la acción del dispositivo de
transmisión. No obstante, la rueda delantera nunca aplicará un
cierre opuesto excesivo, ya que en este caso el vehículo se
inclinaría demasiado en la curva, con el resultado de que el
momento basculante en las secciones del chasis se volvería negativo
y la operación del transmisor de energía de cierre opuesto y, en
consecuencia, la aplicación del cierre opuesto por la rueda
delantera, cesaría inmediatamente.
Sin tener en cuenta la forma en que el impulso
del conductor se traduce en una posición de inclinación y sentido
de la dirección, es posible construir el transmisor de señales para
el transmisor de energía de cierre opuesto como, por ejemplo, un
"sensor de aceleración lateral" que se encuentra instalado en
la sección del chasis basculante. Dicho sensor mide el error en la
posición de la sección del chasis basculante. Usando esta señal
para controlar el transmisor de energía de cierre opuesto, este
último dirigirá activamente la rueda delantera y reducirá el error
en la posición de inclinación a cero. Como consecuencia, el
sistema basculante primario puede ser de una construcción más
simple y más compacta. También puede proporcionarse una seguridad
adicional por estos medios, por ejemplo activando un sistema de
emergencia adaptado o una señal de advertencia si se excede un
ángulo de error de la posición de inclinación específica. En este
caso la señal procedente del sensor de aceleración es una señal de
entrada adecuada para el transmisor de energía de cierre opuesto
con un factor de amplificación a elegir.
Se puede emplear cualquier sistema para controlar
el dispositivo de transmisión para bascular activamente las
secciones del chasis, por ejemplo el sistema que se describe en la
EP-A 0 592 377. Con este sistema, el dispositivo de
transmisión para bascular la sección delantera del chasis en
relación a la sección trasera del chasis, que soporta la dirección,
se obtiene por rotación angular de la rueda delantera sobre el eje
de la rueda delantera con respecto al chasis. La
EP-A 0 020 835 describe un vehículo basculante en el
que el dispositivo de transmisión para bascular las secciones del
chasis es controlado mediante pedales o por un movimiento de la
columna de dirección, transversalmente al eje de rotación del
mismo. Preferiblemente, no obstante, el dispositivo de transmisión
es controlado por un sensor que genera una señal que depende de la
fuerza o el momento ejercido en la rueda delantera. Este tipo de
control del dispositivo de transmisión se describe en el documento
WO 95/34459 a nombre del Solicitante. En otra forma de realización
preferida, el volante está conectado por medio de un eje de
dirección a la primera sección del chasis, el eje de dirección
siendo rotatorio con respecto a la rueda delantera sobre su línea
central. El dispositivo de transmisión es controlado por un sensor
del ángulo de rotación que mide un ángulo de rotación entre la rueda
delantera y el eje de dirección. Una construcción de este tipo se
describe en la Solicitud de Patente Internacional número
PCT/NL98/00534 a nombre del Solicitante.
Una forma de realización de un vehículo
basculante según la presente invención se describe a continuación
con más detalle con referencia a los dibujos anexos.
En los dibujos:
La Fig. 1 muestra una vista en perspectiva
esquemática de un vehículo según la presente invención conducido en
línea recta,
La Fig. 2 muestra una vista en perspectiva del
vehículo según la Fig. 1 en posición inclinada.
La Fig. 3 muestra un diagrama hidráulico para el
vehículo según las Figs 1 y 2.
La Fig. 1 muestra un vehículo 1 con un chasis 2.
El chasis 2 comprende una sección delantera del chasis 3 y una
sección trasera del chasis 4. Las secciones del chasis 3 y 4 se
encuentran unidas de forma rotatoria la una con la otra en un punto
de rotación 5. La sección trasera del chasis 4 está provista con un
eje posterior 6 con dos ruedas traseras 7, 7'. El dispositivo de
transmisión para la inclinación activa de la sección delantera del
chasis 3 comprende cilindros basculantes 9, 9' que están conectados
por medio de un vástago de pistón a una placa de fijación 11 en la
sección delantera del chasis 3. Los pistones 9, 9' están conectados
por su segundo extremo a la sección trasera del chasis 4. Una
válvula de entrada 10, que es conducida por un cilindro 12, está
instalada paralelamente para inclinar el cilindro 9 entre la
sección trasera del chasis 4 y la sección delantera del chasis 3. La
sección trasera del chasis 4 también soporta medios de transmisión,
como un motor de combustión interna o un motor eléctrico, para la
propulsión del vehículo 1. Por motivos de claridad, esta
transmisión no se muestra en las figuras.
La sección delantera del chasis 3 soporta la
rueda delantera 13 que, por medio de la horquilla delantera 14 y el
eje de dirección de la rueda delantera 15, está soportada de forma
rotatoria sobre cojinetes en un soporte delantero 16. Un volante 17
se encuentra unido por medio del eje de dirección 18 a un segundo
soporte 19 de la sección delantera del chasis 3. El eje de
dirección 18 puede girar por medio del volante 17 independientemente
de la rueda delantera 13 en el cojinete del segundo soporte 19. Un
transmisor de energía, como un muelle de torsión 16, está conectado
al eje de dirección 18 con el objetivo de ejercer una fuerza de
restauración en el volante 17 que aumenta al aumentar la rotación
angular del volante 17.
Unos brazos transversales 20 y 21 están acoplados
en el extremo del eje de dirección de la rueda delantera 15 y del
eje de dirección 18 respectivamente, los extremos libres de estos
brazos transversales están conectados a una parte respectiva del
sensor del ángulo de rotación 24, el cual en la forma de
realización mostrada consiste en un cilindro hidráulico. En la Fig.
1 las posiciones angulares de la rueda delantera 13 y del volante
17 están indicadas por indicadores esquemáticos de la posición
angular 22 y 23, los cuales son solamente ilustrativos y no estarán
presentes en la forma de realización final de un vehículo según la
invención. Una válvula para la dirección asistida 25, cuyos
respectivos extremos están unidos a los brazos transversales 20 y
21, está colocada paralelamente al sensor del ángulo de rotación
24.
Finalmente, la horquilla delantera 14 está unida
por medio de un brazo transversal a un cilindro de la dirección
asistida 26, cuyo otro extremo se encuentra unido a la sección
delantera del chasis 3.
La sección delantera del chasis 3 también soporta
un asiento del conductor y una cabina del conductor, los cuales por
motivos de claridad se han omitido de la figura mostrada.
La sección trasera del chasis 4 también comprende
una bomba de aceite 28, un acumulador 29 y un depósito 30 para el
medio de la presión hidráulica. Los cilindros basculantes 9 y 9' y
el cilindro de dirección asistida 26 son accionados por la bomba
de aceite 28. Finalmente, un sensor de velocidad 27 está conectado
al eje posterior 6 para proporcionar una activación y desactivación
dependiente de la velocidad del cilindro de dirección asistida
26.
Los componentes del vehículo según la invención
que se acaban de describir forman parte del sistema basculante
activo que hace que la sección delantera del chasis 3 se incline en
relación a la sección trasera del chasis 4 cuando se toma una
curva. El funcionamiento del mismo se explicará con detalle a
continuación.
El vehículo mostrado en las Figuras 1 y 2
comprende también medios basculantes en forma de un transmisor de
energía de cierre opuesto 50 que por un lado está conectado a la
horquilla delantera 14 y por otro lado está conectado a la sección
delantera del chasis 3. Mediante el transmisor de energía de cierre
opuesto 50, que es controlado por el momento ejercido por los
cilindros basculantes 9, 9', como se explicará en más detalle abajo,
cuando toma una curva, la rueda delantera 13 gira hacia el exterior
desde el centro de curvatura de la curva, de modo que como
resultado se obtiene la inclinación de la sección delantera del
chasis 3 hacia el centro de curvatura de la curva. El modo de
funcionamiento del mecanismo basculante activo, por medio de los
cilindros basculantes 9, 9', es el siguiente: en la posición recta
mostrada en la Fig. 1, el ángulo \alpha entre el eje de
dirección 18 y el eje de dirección de la rueda delantera 15 es de
0°, de modo que los indicadores del ángulo de rotación 22 y 23
están en paralelo el uno del otro. El sensor del ángulo de rotación
24 y el cilindro 12 de la válvula de entrada 10 están acoplados
hidráulicamente el uno al otro. El movimiento del sensor 24 provoca
el movimiento del cilindro que le sigue 12, produciendo el
movimiento de la válvula de entrada 10. Como resultado, la válvula
de entrada 10 se abre, se produce una diferencia de presión en los
cilindros basculantes 9, 9' y la sección basculante empieza a
moverse. Como resultado, la válvula de entrada 10 se mueve hacia
atrás a su posición intermedia y, cuando la alcanza, la diferencia
de presión entre 9, 9' desaparece y se detiene el movimiento
basculante. Cada posición del sensor del ángulo de rotación 24
conduce a una posición específica del cilindro 12 y por lo tanto
del chasis basculante. La ligera rotación de la rueda delantera
apenas será percibida por el conductor y será corregida
inconscientemente por una pequeña corrección de la dirección.
Cuando el volante 7 gira desde la posición de
conducción recta hasta que el indicador del ángulo de rotación 23
forma un ángulo con respecto al indicador del ángulo de rotación
21, el indicador del ángulo de rotación 22 permanece inicialmente
en la posición delantera recta como resultado de la inercia y otras
características dinámicas de la rueda delantera 13. Los cilindros
basculantes 9, 9' son activados por el sensor del ángulo de rotación
24, de modo que tiene lugar una inclinación predeterminada de la
sección delantera del chasis 3 en relación a la sección trasera del
chasis 4. Dependiendo del grado de inclinación de la sección
delantera del chasis 3, la rueda delantera 13 girará un poco,
dependiendo de la velocidad del vehículo, hasta obtener un ángulo
\alpha entre la rueda delantera 13 y el volante 17, como se indica
en la Fig. 2. El ángulo de inclinación será finalmente \beta°.
En la Fig. 2, a está determinado por los indicadores esquemáticos
del ángulo de rotación 22 y 23. La rotación angular del volante 17
se traduce así parcialmente en un ángulo de inclinación \beta y
parcialmente en un ángulo de la rueda delantera, ambos asumiendo la
relación ideal a cualquier velocidad de conducción.
El valor \alpha medido por el sensor del ángulo
de rotación 24 es igual al ángulo de dirección del eje de dirección
18 menos la rotación angular del eje de dirección de la rueda
delantera 15. El ángulo \alpha se utiliza para controlar el
ángulo de inclinación \beta del vehículo según la ecuación
\beta = f(\alpha). El ángulo de inclinación \beta se
determina en su totalidad por la medición de la dirección \alpha.
Tanto la rotación del volante 17 con respecto a la rueda delantera
13 (la cantidad en grados de la medición de la dirección \alpha)
y la traducción de la medición de la dirección \alpha en el
ángulo de inclinación \beta pueden elegirse de manera que se
obtenga una sensación óptima en la conducción. Por ejemplo, es
posible elegir \beta = c.\alpha donde c es una constante.
La Fig. 3 muestra, esquemáticamente, el sistema
hidráulico del vehículo 1 según la presente invención. En la Fig.
3, la sección delantera del chasis 3 y la sección trasera del
chasis 4 están indicadas por rectángulos mostrados con una línea
discontinua. Además, en la Fig. 3 se usan los mismos números de
referencia que en las Figs. 1 y 2 para los mismos componentes. Como
puede observarse de la Fig. 3, la bomba de aceite 28 es accionada
por el motor 31 del vehículo 1. En este caso, el motor 31 puede ser
un motor eléctrico o un motor de combustión interna. No obstante,
también es posible accionar la bomba de aceite 28 por un motor
separado adaptado en la sección delantera del chasis 3.
El acumulador 29 está localizado en el lado de
presión de la bomba de aceite 28. Mediante la válvula de entrada de
4/3 10, los cilindros basculantes 9, 9' pueden ser conectados por
sus respectivas líneas 32, 33 a la línea de alta presión 34
conectada al acumulador 29 o a la línea de retorno 35 que lleva al
depósito 30. La válvula de entrada 10 es accionada por el cilindro
12 que está acoplado por medio de las líneas 36 y 37 al sensor del
ángulo de rotación 24. El cilindro 24 está conectado por un lado al
brazo transversal 20 del eje de dirección de la rueda delantera 15,
mientras que el vástago del pistón del cilindro 24 está conectado
al brazo transversal 21 del eje de dirección 18. El pistón del
cilindro 24 se mueve dependiendo de la rotación angular relativa
entre el eje de dirección 18 y el eje de dirección de la rueda
delantera 15 (\alpha). Esta rotación es seguida por el cilindro
12. En la posición recta mostrada, donde el ángulo \alpha es 0°,
ambos cilindros basculantes 9, 9' están conectados a la línea de
alta presión 34, de modo que la sección delantera del chasis está
recta. En el movimiento de dirección del volante en el sentido
contrario a las agujas del reloj (visto desde la posición del
conductor), el pistón se moverá hacia la izquierda en el cilindro
24. Como resultado, el pistón en el cilindro 12 será empujado hacia
la válvula 10 y el cilindro basculante derecho 9' se conectará a la
línea de alta presión 34. El cilindro basculante izquierdo 9 se
conectará a la línea de retorno 35. La válvula 10 y el cilindro 12
están conectados por un lado a la sección trasera del chasis 4,
indicada esquemáticamente por la línea discontinua 38, y por otro
lado están conectados a la sección delantera del chasis 3, mostrada
esquemáticamente por la línea discontinua 39. Como resultado, en la
inclinación hacia la izquierda, el cilindro 12 se moverá fuera de
la válvula 10, de modo que la válvula 10 asume nuevamente la
posición media y se detiene el movimiento de los vástagos del
pistón de los cilindros basculantes 9, 9', los cuales están
acoplados el uno al otro.
En la figura 3 el transmisor de energía de cierre
opuesto 50 según la invención está formado por un cilindro con
doble acción 50, cuyo vástago del pistón está conectado al brazo de
la horquilla delantera 14 de la rueda delantera 13. El alojamiento
del cilindro 50 está unido a la sección delantera del chasis 3.
Una línea 51 conecta el cilindro de inclinación 9 y la válvula 10 a
la línea 33 del cilindro basculante 9. Una línea 52 conecta el
cilindro de inclinación 9' y la válvula 10 a la línea 32 del
cilindro 9'. El transmisor de señales para el transmisor de
energía de cierre opuesto 50 está formado en este caso por los
cilindros
basculantes 9, 9'.
basculantes 9, 9'.
Si el conductor gira el volante hacia la
izquierda, la válvula 10 se moverá de manera que el cilindro
basculante 9' se conecta a la línea de alta presión 34 y el
cilindro basculante 9 se conecta a la línea de retorno de la
presión 35. Como resultado, la línea 52 del cilindro 50 se conectará
asimismo a la línea de alta presión 34 y la línea 51 se conectará a
la línea de retorno de la presión 35. Como resultado, el pistón en
el cilindro 50 se moverá hacia la izquierda y la rueda delantera 13
girará hacia la derecha. Como resultado, la sección delantera del
chasis 3 tenderá a "coger la curva" hacia la izquierda, visto
desde la posición del conductor, y se reducirán los momentos que
deben ejercer los cilindros basculantes 9, 9'.
La Fig. 3 también muestra la dirección asistida
dependiente de la velocidad mediante el cilindro de dirección
asistida 26, conectada por medio de la válvula de dirección
asistida de 4/3 25 a una válvula de conmutación 40. La válvula de
conmutación 40 es accionada por un sensor de velocidad 27, por
ejemplo en forma de una bomba de engranaje. En la situación
mostrada, la velocidad del vehículo 1 es insuficiente para provocar
que la bomba 27 mueva la válvula 40 contra la presión del muelle. A
baja velocidad, la válvula 40 es accionada de manera que la línea
41 de la válvula 25 se conecta a la línea de alta presión 34. La
línea 42 está siempre conectada a la línea de retorno 35. Al girar
el volante se produce una diferencia de presión sobre el pistón del
cilindro 26 con la apertura de la válvula 25, consiguiendo como
resultado el giro de la rueda delantera 13. Cuando la velocidad del
vehículo aumenta, la presión en la línea de conmutación 43
aumentará suficientemente para accionar la válvula 40, de modo que
ambas líneas 41 y 42 se conectan a la línea de retorno 35. Se puede
obtener una desactivación suave de la dirección asistida no
conectando instantáneamente la línea 41 desde la línea de alta
presión a la línea de retorno, sino permitiendo que la presión
disminuya gradualmente (por ejemplo mediante una válvula de control
de la presión controlada por el sensor de velocidad). El cilindro
de dirección asistida 26 es desactivado de esta manera. Al engranar
la dirección asistida a velocidades bajas, la rueda delantera 13
seguirá los movimientos del volante cuando se gira el volante 17, de
modo que el ángulo \alpha permanece casi igual a 0°. Como
resultado, se evita la inclinación del vehículo. Un giro libre
determinado de \alpha, por ejemplo de + 1°, es posible.
Aunque en las formas de realización anteriormente
descritas el sensor 24 es de construcción hidráulica, la invención
no se limita a éste tipo y también pueden emplearse sensores
ópticos, eléctricos o mecánicos para controlar los cilindros
basculantes. En principio, el sistema hidráulico de cilindros
basculantes puede también ser reemplazado por cualquier otro
sistema, como por ejemplo un sistema eléctrico. Además, la presente
invención no se limita a vehículos que tienen una sección delantera
basculante con una rueda y una sección trasera fija con dos ruedas,
sino que la sección delantera del chasis puede tener dos ruedas y
puede no ser de construcción basculante, mientras que la sección
trasera del chasis puede ser basculante y tener una rueda, o puede
usarse un chasis de cuatro ruedas como se describe en la Solicitud
de Patente holandesa número 1 005 894 a nombre del Solicitante.
También puede emplearse en un vehículo de tres ruedas o con
múltiples ruedas en el que una sección del chasis está compuesta
por la suspensión de la rueda.
Finalmente, el transmisor de energía de cierre
opuesto 50 puede también usarse en vehículos que son basculables
sin una conducción activa en forma de medios basculantes 9, 9', y
también puede usarse en vehículos basculantes con una construcción
electrónica, como por ejemplo, como los de Citroën Activa o
Mercedes Life Jet.
Claims (7)
1. Vehículo (1) provisto con
- al menos tres ruedas (7, 7', 13),
- un chasis que tiene una primera sección del
chasis (3) y una segunda sección del chasis (4), dichas secciones
del chasis pudiendo inclinarse una con respecto a la otra sobre un
eje basculante situado en dirección longitudinal,
- al menos una rueda delantera (13) que está
conectada a la primera sección del chasis (3) y que puede girar
sobre un eje de dirección de la rueda delantera (15),
- un volante de dirección (17) conectado
rotatoriamente a la primera sección del chasis (3),
- medios basculantes para inclinar la primera y
la segunda sección del chasis en relación la una a la otra, y
- un transmisor de señales acoplado a los medios
basculantes, el cual tiene un radio de giro predeterminado cuando
en la conducción se toma una curva, para generar una señal de
control para controlar los medios basculantes en función de dicho
radio
de giro,
de giro,
caracterizado por el hecho de que los
medios basculantes comprenden un transmisor de energía de cierre
opuesto (50) que está conectado a la rueda delantera (13) y al
chasis, dicho transmisor de energía de cierre opuesto (50)
ejerciendo un momento en la rueda delantera (13) dirigido hacia el
exterior del centro de curvatura de la
curva.
2. Vehículo según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la señal de control
procedente del transmisor de señales es una función del momento
entre la primera y la segunda sección del chasis (3, 4).
3. Vehículo según la reivindicación 1 ó 2, donde
el vehículo tiene un dispositivo de transmisión (9, 9') que está
conectado a la primera y la segunda sección del chasis (3, 4) para
ejercer un momento basculante en la primera y la segunda sección
del chasis, el dispositivo de transmisión (9, 9') sirviendo como
transmisor de señales.
4. Vehículo según las reivindicaciones 1, 2 ó 3,
caracterizado por el hecho de que el transmisor de energía
de cierre opuesto (50) y/o el dispositivo de transmisión (9, 9')
son de construcción eléctrica.
5. Vehículo según la reivindicación 3,
caracterizado por el hecho de que el dispositivo de
transmisión comprende uno o más cilindros neumáticos o hidráulicos
(9, 9') que están conectados por medio de una válvula (10) a una
fuente de presión (29), donde el transmisor de energía de cierre
opuesto (50) comprende un cilindro de doble acción que está
conectado entre la válvula (10) y los cilindros (9, 9') del
dispositivo de transmisión a las respectivas líneas (32, 33) de los
cilindros (9, 9').
6. Vehículo según las reivindicaciones 1, 2, 3, 4
ó 5, caracterizado por el hecho de que el dispositivo de
transmisión (9, 9') es controlado por un sensor que genera una
señal dependiente de la fuerza o el momento ejercido en la rueda
delantera.
7. Vehículo según las reivindicaciones 1, 2, 3, 4
ó 5, caracterizado por el hecho de que el volante de
dirección (17) está conectado por medio de un eje de dirección (18)
a la primera sección del chasis (3), donde el eje de dirección (18)
es rotatorio en relación a la rueda delantera (13) sobre su línea
central, el dispositivo de transmisión (9, 9') siendo controlado
por un sensor del ángulo de rotación (24) que mide el ángulo de
rotación entre la rueda delantera (13) y el eje de dirección
(18).
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