ES2317961T3 - Vehiculo que tiene un sistema amortiguador de direccion. - Google Patents
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Abstract
Un vehículo que tiene un sistema amortiguador de dirección, incluyendo dicho vehículo un par de bastidores principales izquierdo y derecho (3, 3) que se bifurcan a izquierda y derecha de un tubo delantero (18) situado en el extremo delantero de los bastidores principales (3, 3) de manera que se extiendan hacia atrás a lo largo de la carrocería de vehículo, y un sistema de dirección (4, 11, 17, 21, 2) para dirigir una rueda delantera (1) soportada rotativamente en el tubo delantero (18), donde dicho sistema de dirección está provisto de un amortiguador de dirección (10) que suministra una fuerza de amortiguamiento al sistema de dirección (4, 11, 17, 21, 2), y donde el par de bastidores principales izquierdo y derecho (3, 3) están conectados por un elemento transversal (12) cerca del tubo delantero (18), caracterizado porque el amortiguador de dirección (10) está dispuesto en el elemento transversal (12), y la sección operativa del amortiguador de dirección (10) está conectada a un vástago de dirección (17) del sistema de dirección (4, 11, 17, 21, 2) por engranajes (15, 16) incluyendo un engranaje de accionamiento (16) montado integralmente alrededor del vástago de dirección (17) que pasa a través del tubo delantero (18) en la dirección vertical, y un engranaje movido (15) conectado a un eje (31) del amortiguador de dirección (10), estando provisto el eje (31) integralmente con una porción en forma de ala (32) que se extiende desde el eje (31) para dividir una cámara de líquido en forma de abanico (30) en dos cámaras (33, 34) conectadas por un canal de derivación (36) donde una válvula regulable (37) para generar una fuerza de amortiguamiento está dispuesta en la porción central del canal de derivación (36).
Description
Vehículo que tiene un sistema amortiguador de
dirección.
La presente invención se refiere a un vehículo
que tiene un sistema amortiguador de dirección, habiéndose previsto
dicho sistema amortiguador de dirección para generar una fuerza de
amortiguamiento con el fin de reducir la vibración del sistema de
dirección al tiempo de pasar por un bache, y más específicamente, a
un vehículo que tiene un sistema amortiguador de dirección en el
que la fuerza de amortiguamiento es regulable.
Un vehículo que tiene un sistema amortiguador de
dirección según el preámbulo de la reivindicación 1 se conoce por
EP 0 900 722 A2.
Se conoce (por ejemplo, JP 2593461) otro sistema
amortiguador de dirección que genera una fuerza de amortiguamiento
de la vibración del sistema de dirección con el fin de evitar la
vibración del sistema de dirección por rebote o análogos al tiempo
de pasar por un bache. También se conoce un sistema amortiguador de
dirección en el que la fuerza de amortiguamiento puede ser regulada
de tal manera que solamente se genere fuerza de amortiguamiento
cuando sea necesario y no se genere fuerza de amortiguamiento extra
en otros casos. Por ejemplo, existe un sistema que controla la
fuerza de amortiguamiento en base al ángulo de dirección y la
velocidad de avance (Publicación de Patente japonesa número
64888/1988), y el sistema que controla la fuerza de amortiguamiento
en base a la variación de la carga ejercida en la rueda delantera
(Publicación de Patente japonesa 74023/1995).
El amortiguador de dirección de dicha técnica
relacionada es una pieza relativamente pesada, y cuando está
dispuesto en el sistema de dirección, la inercia al tiempo de girar
aumenta en la extensión correspondiente al peso añadido del
amortiguador de dirección. Sin embargo, en el sistema de dirección,
es deseable evitar el aumento de la inercia y proporcionar la misma
inercia que cuando no hay amortiguador de dirección, y con respecto
al espacio de instalación, proporcionar una estructura de
instalación para el amortiguador que no deteriore el aspecto de la
carrocería de vehículo manteniendo al mismo tiempo suficiente
espacio operativo para el amortiguador correspondiente a la
extensión de la operación de dirección. Dado que puede ser difícil
realizar el mantenimiento del amortiguador de dirección montado en
el sistema de dirección, también es deseable facilitar el
mantenimiento del amortiguador de dirección.
Un objeto de la invención es proporcionar un
vehículo que tiene un sistema amortiguador de dirección que tiene
un comportamiento de amortiguamiento uniforme.
Este objeto se logra con un vehículo que tiene
un sistema amortiguador de dirección según la reivindicación 1.
El vehículo incluye un par de bastidores
principales izquierdo y derecho que se bifurcan a izquierda y
derecha del tubo delantero situado en el extremo delantero de
manera que se extiendan hacia atrás a lo largo de la carrocería de
vehículo, y un sistema de dirección para dirigir una rueda delantera
soportada rotativamente en el tubo delantero, donde el sistema de
dirección está provisto de un amortiguador de dirección que
suministra fuerza de amortiguamiento al sistema de dirección, donde
el par de bastidores principales izquierdo y derecho están
conectados por un elemento transversal cerca del tubo delantero, y
donde el amortiguador de dirección está dispuesto en el elemento
transversal, y la sección operativa del amortiguador de dirección y
el sistema de dirección están conectados por un elemento de
conexión.
Según esto, el espacio de instalar el
amortiguador de dirección puede ser establecido cerca del tubo
delantero conectando el par de bastidores principales izquierdo y
derecho por un elemento transversal cerca del tubo delantero, y así
la fuerza de amortiguamiento para la operación de giro del sistema
de dirección puede ser generada por el amortiguador de dirección
dispuesto en el elemento transversal mediante el elemento de
conexión. Por lo tanto, la inercia que tiene lugar al tiempo de la
dirección se puede mantener al mismo nivel que en la técnica
relacionada porque el amortiguador de dirección, que es una pieza
pesada, no se tiene que disponer en el sistema de dirección, y se
puede mantener un aspecto bueno porque el espacio operativo para el
amortiguador puede estar en el espacio entre los bastidores
principales izquierdo y derecho.
Preferiblemente, el elemento transversal está
fijado soltablemente en el par de bastidores principales izquierdo
y derecho.
Según esto, dado que el elemento transversal
está fijado soltablemente en el par de bastidores principales
izquierdo y derecho, el elemento transversal se puede quitar
conjuntamente con el amortiguador de dirección. Por lo tanto, la
operación de mantenimiento no se tiene que realizar en un espacio
pequeño, y así se facilita el mantenimiento del amortiguador de
dirección.
Preferiblemente, el elemento transversal está
fijado en o debajo del par de bastidores principales izquierdo y
derecho.
Según esto, dado que el elemento transversal
está fijado en o debajo del par de bastidores principales izquierdo
y derecho, el amortiguador de dirección y el elemento transversal se
pueden montar y desmontar por encima y por debajo de la carrocería
de vehículo, y así se facilita más el mantenimiento del amortiguador
de dirección.
Realizaciones preferidas de la presente
invención se describirán a continuación con referencia a los dibujos
acompañantes, en los que:
La figura 1 es una vista esquemática en
perspectiva de la motocicleta a la que se aplica la presente
invención.
La figura 2 es una vista lateral parcialmente
despiezada de la porción delantera de la carrocería de vehículo
según la presente invención.
La figura 3 es una vista en planta de la misma
parte.
La figura 4 es un dibujo que representa una
estructura esquemática del amortiguador de dirección.
La figura 5 es un dibujo de la segunda
realización correspondiente a la figura 2.
La primera realización se describirá ahora con
referencia a los dibujos. La figura 1 es una vista esquemática en
perspectiva de la motocicleta a la que se aplica la presente
invención; la figura 2 es una vista lateral parcialmente despiezada
de la porción delantera de la carrocería de vehículo; la figura 3 es
una vista en planta de la misma parte; y la figura 4 es un dibujo
que representa una estructura esquemática del amortiguador de
dirección.
En la figura 1, la porción superior de una
horquilla delantera 2 que soporta una rueda delantera 1 en su
extremo inferior, está conectada a la porción delantera de un
bastidor de carrocería de vehículo 3, y se puede girar con un
manillar 4. Un depósito de carburante 5 se soporta en el bastidor de
carrocería de vehículo 3. El número de referencia 6 designa un
asiento, el número 7 designa un carenado trasero, el número 8
designa un brazo basculante trasero, y el número 9 designa una
rueda trasera.
A continuación se describirá el amortiguador de
dirección. Como se representa en las figuras 2 y 3, el amortiguador
de dirección 10 está dispuesto en la porción central de un elemento
transversal 12 colocado entre las porciones delanteras de los
bastidores principales 3, 3 bifurcados a la izquierda y derecha
cerca del soporte superior 11 donde esta montado el manillar (no
representado).
En esta realización, un alojamiento 10a para
acomodar la porción operativa del amortiguador de dirección 10 y el
elemento transversal 12 se forman integralmente de metal fundido o
análogos, el elemento transversal 12 se forma en forma de chapa que
se extiende lateralmente desde el alojamiento 10a, y los respectivos
extremos de la porción extendida están fijados a los rebajes
escalonados 13 formados en la porción superior del bastidor
principal 3 con pernos 14 por encima de la carrocería de vehículo.
El elemento transversal 12 también sirve como un elemento de
refuerzo en la porción delantera del bastidor principal 3.
En la porción delantera del amortiguador de
dirección 10 se facilita un sector dentado 15 que sobresale del
alojamiento 10a hacia delante de la carrocería de vehículo y que
engancha el engranaje de accionamiento 16. El engranaje de
accionamiento 16 está montado integralmente alrededor de la porción
superior de un vástago de dirección 17, y el vástago de dirección
17 pasa a través del tubo delantero 18 en la dirección vertical, y
se soporta rotativamente por los cojinetes 19, 20 en la parte
superior e inferior del tubo delantero 18.
Los extremos superior e inferior del vástago de
dirección 17 están fijados al soporte superior 11 y el soporte
inferior 21 situados en los extremos superior e inferior del tubo
delantero 18. El soporte inferior 21 se coloca sustancialmente en
paralelo con el soporte superior 11, y soporta la horquilla
delantera 2 conjuntamente con el soporte superior 11.
Por lo tanto, el manillar 4, el soporte superior
11, el vástago de dirección 17, el soporte inferior 21, y la
horquilla delantera 2 constituyen un sistema de dirección, de modo
que cuando se gira el manillar 4, el soporte superior 11, el
vástago de dirección 17, el soporte inferior 21 y la horquilla
delantera 2 giran integralmente dirigiendo la rueda delantera 1. En
este momento, el engranaje de accionamiento 16 también gira
integralmente con el vástago de dirección 17.
El tubo delantero 18 es un elemento tubular que
conecta una con otra las porciones de extremo delantero de los
bastidores principales izquierdo y derecho 3, 3 con el fin de formar
la porción de extremo delantera del bastidor de carrocería de
vehículo, y se ha formado con un agujero 22 en la posición
correspondiente al engranaje de accionamiento 16, a través del que
los dientes del sector dentado 15 insertado en el tubo delantero 18
enganchan el engranaje de accionamiento 16.
La figura 4 ilustra esquemáticamente una
estructura del amortiguador de dirección 10, que representa que una
cámara de líquido en forma de abanico 30 hacia la parte delantera
está dispuesta dentro del amortiguador de dirección 10, y un eje 31
está dispuesto rotativamente en la posición correspondiente a la
chaveta del ventilador. La porción del sector dentado 15 situada
dentro del alojamiento 10a correspondiente a la chaveta del
ventilador está conectada al eje 31, de modo que el sector dentado
15 y el eje 31 giren como una sola unidad. El eje 31 también está
dotado integralmente de una porción en forma de ala 32 que se
extiende hacia delante para dividir la cámara de líquido 30, y la
porción en forma de ala 32 divide el interior de la cámara de
líquido 30 en dos cámaras: la cámara de líquido derecha 33 y la
cámara de líquido izquierda 34.
La punta de la porción en forma de ala 32 se ha
formado con una superficie deslizante, y se pone en contacto
deslizante con la superficie interior de la pared en forma de arco
35 de la cámara de líquido 30. La cámara de líquido derecha 33 y la
cámara de líquido izquierda 34 se llenan de líquido incompresible
tal como aceite o análogos y conectan por un canal de derivación
36. Una válvula regulable 37 está dispuesta en la porción central
del canal de derivación 36. La válvula regulable 37 incluye un paso
de estrangulación para generar fuerza de amortiguamiento, y el
estrangulador se puede variar cambiando el área en sección del paso
de estrangulación. Sin embargo, la válvula regulable 37 aquí
empleada no se limita al tipo descrito anteriormente, y se pueden
emplear varios tipos de válvulas regulables conocidas.
Construyendo el sistema amortiguador de
dirección incluyendo el amortiguador de dirección 10 de la manera
descrita anteriormente, cuando el vástago de dirección 17 se gira al
tiempo de girar, el engranaje de accionamiento que gira
integralmente 16 gira el sector dentado 15, y, a su vez, el sector
dentado 15 gira el eje 31 integralmente. Consiguientemente, la
porción en forma de ala 32 se gira en la cámara de líquido 30
integralmente con el eje 31, y se mueve como se representa en
transparencia para variar el equilibrio de volumen entre la cámara
de líquido derecha 33 y la cámara de líquido izquierda 34. El
líquido se mueve en el canal de derivación 36 según variaciones del
equilibrio de volumen.
Consiguientemente, cuando se dan las condiciones
preestablecidas tal como un bache o análogos y la válvula regulable
37 experimenta estrangulamiento, el movimiento de líquido en el
canal de derivación 36 genera una fuerza de amortiguamiento y
limita el giro del eje 31, y además limita el giro del vástago de
dirección 17 mediante el sector dentado 15 y el engranaje de
accionamiento 16, controlando por ello el giro repentino. En el
estado normal, la válvula regulable 37 no es estrangulada y por ello
permite el libre movimiento de líquido en el canal de derivación 36
y el giro suave.
El estrangulador de la válvula regulable 37 es
controlado por un sistema de control 38. El sistema de control 38
está formado por un microordenador o análogos, y en esta
realización, se controla en base a las señales detectadas del
sensor de velocidad angular 39 y un sensor de momento 40. En otros
términos, el valor de la velocidad angular y la dirección de giro
del vástago de dirección 17 se obtienen por la velocidad angular
detectada por el sensor de velocidad angular 39, posteriormente se
detecta la dirección del par de giro aplicado en el vástago de
dirección 17 a partir del momento detectado por el sensor de momento
40, y cuando estos valores cumplen las condiciones preestablecidas,
el estrangulador de la válvula regulable 37 se varía para regular
la fuerza de amortiguamiento con el fin de controlar el giro del
sistema de dirección 17 al tiempo del rebote. Sin embargo, los
elementos empleados por el sistema de control 38 como elementos de
control base no se limitan a ellos, y se puede emplear varios
elementos conocidos, tales como una velocidad de recorrido o una
carga en la rueda delantera como en dicha técnica relacionada.
Ahora se describirá la operación de esta
realización. Como es claro en las figuras 2 y 3, el amortiguador de
dirección 10 está situado en la sección media del elemento
transversal 12 dispuesto entre los bastidores principales izquierdo
y derecho 3, 3, y dispuesto fuera del sistema de dirección, pero no
en el sistema de dirección. Por lo tanto, al montar el amortiguador
de dirección 10, los cambios que se deberán hacer en el sistema de
dirección son solamente proporcionar un engranaje de accionamiento
16 alrededor del vástago de dirección 17 y formar un agujero 22 en
el tubo delantero 18.
Por lo tanto, incluso cuando el amortiguador de
dirección 10 está montado, se añade un peso pequeño con respecto al
sistema de dirección de la técnica relacionada. Por lo tanto, dado
que la inercia del sistema de dirección cambia poco incluso cuando
se monta el amortiguador de dirección 10, se puede mantener la misma
operabilidad que en el sistema de dirección sin el amortiguador de
dirección.
Con el fin de realizar el mantenimiento del
amortiguador de dirección 10, simplemente hay que desmontar el
elemento transversal 12 de los bastidores principales 3, 3 quitando
los pernos 14, por lo que el amortiguador de dirección 10 y el
elemento transversal 12 se puede quitar conjuntamente y así el
mantenimiento se puede llevar a cabo por separado de la carrocería
de vehículo. Por lo tanto, dado que el mantenimiento no se tiene
que realizar en un espacio pequeño, se puede mejorar la
mantenibilidad.
Además, dado que el elemento transversal 10 está
fijado en el par de bastidores principales izquierdo y derecho 3,
3, el amortiguador de dirección 10 y el elemento transversal 12 se
pueden montar y desmontar por encima de la carrocería de vehículo,
lo que también facilita el mantenimiento del amortiguador de
dirección 10.
Ahora se describirá la segunda realización. La
realización se caracteriza porque la posición de montaje del
amortiguador de dirección 10 está invertida con el lado superior
hacia abajo, y otros puntos son los mismos que en la primera
realización. Las partes comunes solamente se muestran con números
idénticos, y no se describirán a continuación. La figura 5 es un
dibujo correspondiente a la figura 2, en el que el elemento
transversal 12 se monta en las superficies inferiores de los
bastidores principales izquierdo y derecho 3, 3 por debajo de la
carrocería de vehículo, y el amortiguador de dirección 10 se monta
en el elemento transversal 12. Por lo tanto, el engranaje de
accionamiento 16 y el agujero 22 están dispuestos en la posición
inferior del vástago de dirección 17 y el tubo delantero 18,
respectivamente.
En esta disposición, dado que el espacio debajo
de la porción delantera del bastidor principal 3 se puede utilizar
efectivamente, la libertad de utilización del espacio detrás del
tubo delantero 18 aumenta, y el amortiguador de dirección 10 y el
elemento transversal 12 se pueden montar y desmontar por debajo de
la carrocería de vehículo, facilitando por ello el mantenimiento
del amortiguador de dirección 10 como en el caso de la primera
realización. Además, dado que el amortiguador de dirección 10 no se
puede ver por arriba, se puede mantener un aspecto bueno.
La presente invención no se limita a las
realizaciones descritas hasta ahora, y se puede hacer varias
modificaciones o aplicaciones dentro del principio de la invención
definido por las reivindicaciones. Por ejemplo, también es posible
proporcionar el alojamiento 10a del amortiguador de dirección 10 y
el elemento transversal 12 por separado y montar el alojamiento 10a
soltablemente en el elemento transversal 12 con pernos o análogos.
En este caso, al realizar el mantenimiento del amortiguador de
dirección 10, se puede desmontar conjuntamente con el elemento
transversal 12 del bastidor principal 3 como en la primera
realización, o se puede montar y desmontar solamente el
amortiguador de dirección 10 para mantenimiento sin desmontar el
elemento transversal 12.
En resumen, un objeto es proporcionar un
amortiguador de dirección sin incrementar la inercia del sistema de
dirección.
Para lograrlo, se coloca un elemento transversal
12 entre las porciones delanteras de los bastidores principales 3,
3 que se bifurcan a izquierda y derecha del tubo delantero 18 de
manera que se extiendan hacia atrás, y se monta un amortiguador de
dirección 10 en su centro. El sector dentado 15 sobresale hacia
delante del alojamiento 10a, y sus dientes se introducen a través
del agujero 22 formado en el tubo delantero 18, y enganchan con el
engranaje de accionamiento 16 montado integralmente alrededor del
vástago de dirección 17 soportado rotativamente dentro del tubo
delantero 18.
Claims (4)
1. Un vehículo que tiene un sistema amortiguador
de dirección, incluyendo dicho vehículo un par de bastidores
principales izquierdo y derecho (3, 3) que se bifurcan a izquierda y
derecha de un tubo delantero (18) situado en el extremo delantero
de los bastidores principales (3, 3) de manera que se extiendan
hacia atrás a lo largo de la carrocería de vehículo, y un sistema
de dirección (4, 11, 17, 21, 2) para dirigir una rueda delantera
(1) soportada rotativamente en el tubo delantero (18), donde dicho
sistema de dirección está provisto de un amortiguador de dirección
(10) que suministra una fuerza de amortiguamiento al sistema de
dirección (4, 11, 17, 21, 2), y donde el par de bastidores
principales izquierdo y derecho (3, 3) están conectados por un
elemento transversal (12) cerca del tubo delantero (18),
caracterizado porque el amortiguador de
dirección (10) está dispuesto en el elemento transversal (12), y la
sección operativa del amortiguador de dirección (10) está conectada
a un vástago de dirección (17) del sistema de dirección (4, 11, 17,
21, 2) por engranajes (15, 16) incluyendo un engranaje de
accionamiento (16) montado integralmente alrededor del vástago de
dirección (17) que pasa a través del tubo delantero (18) en la
dirección vertical, y un engranaje movido (15) conectado a un eje
(31) del amortiguador de dirección (10), estando provisto el eje
(31) integralmente con una porción en forma de ala (32) que se
extiende desde el eje (31) para dividir una cámara de líquido en
forma de abanico (30) en dos cámaras (33, 34) conectadas por un
canal de derivación (36) donde una válvula regulable (37) para
generar una fuerza de amortiguamiento está dispuesta en la porción
central del canal de derivación (36).
2. Un vehículo que tiene un sistema amortiguador
de dirección según la reivindicación 1, donde el amortiguador de
dirección (10) es regulable y donde el sistema amortiguador de
dirección proporciona un sistema de control (38) que está adaptado
para regular una fuerza de amortiguamiento aplicada por el
amortiguador de dirección regulable (10) a un valor apropiado.
3. Un vehículo que tiene un sistema amortiguador
de dirección según la reivindicación 1 o 2, caracterizado
porque el elemento transversal (12) está fijado soltablemente en el
par de bastidores principales izquierdo y derecho (3, 3).
4. Un vehículo que tiene un sistema amortiguador
de dirección según la reivindicación 3, caracterizado porque
el elemento transversal (12) está fijado en o debajo del par de
bastidores principales izquierdo y derecho (3, 3).
Applications Claiming Priority (2)
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