PT699150E - Conjunto de guiamento direccional de um veiculo de entrada ao longo de um carril - Google Patents

Description

85 606 ΕΡ 0 699 150/ΡΤ

DESCRIÇÃO ‘‘Conjunto de guiamento direccional de um veículo de estrada ao longo de um carril” O invento refere-se a um conjunto de autoguiamento direccional de um veiculo de estrada ao longo de um carril tal como está definido no preâmbulo da reivindicação 1, e é conhecido, por exemplo, através do documento DE-A-1455512.

Actualmente procura-se, no meio urbano, diminuir economicamente a ocupação de terreno pelos meios colectivos de transporte.

Para este efeito imaginaram-se dispositivos que permitem guiar os veículos de transporte urbano em comum, em todo o seu percurso ou pelo menos em parte do mesmo.

Estes dispositivos dão a garantia de se poder diminuir a largura das vias ou dos corredores reservados à circulação destes veículos.

Aliás, o condutor do veículo está constante e totalmente ocupado pela condução o que acarreta uma fadiga crescente e excessiva até ao embrutecimento e, por consequência, a um acréscimo do risco de acidentes.

Um guiamento do veículo pelos menos numa parte do percurso permite confiar ao condutor uma tarefa de vigilância e controlo, menos cansativa, mais valorizadora e mais funcional para o serviço.

De uma maneira geral apresenta-se uma escolha entre os sistemas de guiamento electrónicos e os sistemas mecânicos.

Os sistemas mecânicos são muitas vezes preferidos porque oferecem diversas vantagens devidas principalmente à sua simplicidade, à sua fiabilidade e, fmalmente, ao seu preço.

Os dispositivos mecânicos de guiamento existentes actualmente apresentam porém numerosas insuficiências que prejudicam o seu desenvolvimento.

Nomeadamente, estes dispositivos não são concebidos para serem instalados em veículos com trens dianteiros de rodas independentes. Ora, a utilização de um eixo rígido é

85 606 ΕΡ 0 699 150/ΡΤ 2 impossível no caso de veículos com chão rebaixado, e esta particularidade corresponde a uma exigência importante da parte das comunidades urbanas por razões de facilidade de acesso e de segurança.

Igualmente, os dispositivos actuais não apresentam protecção contra descarri lamentos.

Por exemplo, de acordo com a patente europeia EP-A-0 062 370 em nome de Constructions FERROVIAIRES et METALLIQUES, é conhecido um conjunto de autoguiamento de veículos que compreende dois braços cada um tendo um rolete. Este sistema está adaptado para um carril oco e exige uma direcção totalmente específica. Os seus dois braços de guiamento associados, montados directamente na direcção tomam difícil uma condução suave e sem solavancos.

Um outro exemplo de concretização está descrito na patente europeia EP-A-0 496 236 em nome de ADIGAN Research. Um braço de guiamento que tem um orgão deslizante está montado sob um veículo e adapta-se a um carril oco proporcionado no pavimento. O dispositivo não tem rolete giratório, sendo portanto de temer rangidos e silvos parasitas. Por outro lado, não está protegido contra descarrilamentos. Este dispositivo está sujeito a um desgaste rápido que ocasiona imprecisões e desafinações do guiamento. A finalidade do invento é remediar estes inconvenientes propondo um conjunto de autoguiamento direccional de um veículo de estrada ao longo de um carril perfilado, o qual pode ser activado de maneira permanente ou provisória.

De acordo com o invento esta finalidade é atingida por um conjunto de autoguiamento direccional que tenha as características definidas na reivindicação 1. O conjunto de autoguiamento de acordo com o invento apresenta numerosas vantagens: - os roletes inclinados evitam qualquer descarrilamento inopinado. A inclinação dos roletes favorece as operações de guiamento à entrada do local pela possibilidade de utilizar as faces exteriores dos referidos roletes;

85 606 ΕΡ 0 699 150/ΡΤ - os roletes são fracamente carregados, donde uma diminuição do desgaste, e estão montados sobre outros elásticos para reduzir os ruídos; - o conjunto homogéneo de direcção/guiamento é compatível com a utilização de um trem dianteiro de rodas independentes e permite utilizar as capacidades naturais da caixa de direcção com assistência hidráulica para filtrar as vibrações provenientes das rodas; - o dispositivo de gestão e de segurança do sistema é assegurado por um autómato e permite a utilização de um sistema denominado de “homem morto”; - o carril ffacamente carregado pode ser por este facto fixo no solo por intermédio de um intercalar elástico ou estratificado que baixa o nível sonoro.

Outras características e vantagens do invento serão postas em evidência na descrição que segue, dada a título de exemplo e acompanhada de desenhos nos quais: a fig. 1 é uma vista geral em perspectiva da parte dianteira de um conjunto de autoguiamento de acordo com o invento, na posição de funcionamento ao longo de um carril; a fig. 2 é uma vista geral em perspectiva da parte traseira do conjunto de autoguiamento; a fig. 3 é uma vista em perspectiva da parte dianteira do conjunto de autoguiamento associado a um trem de direcção do veículo, na posição de avanço rectilíneo; a fig. 4 é uma vista correspondente à fig. 3, na posição de viragem; a fig. 5 é uma vista em corte transversal do conjunto de autoguiamento e do carril, na posição de funcionamento; a fig. 6 é uma vista análoga à fig. 5 numa variante da conformação do perfil transversal; a fig. 7 é uma vista esquemática em perspectiva que mostra um exemplo de concretização de uma unidade de direcção completa, num veículo urbano; a fig. 8 é um esquema funcional geral do comando do conjunto de autoguiamento. 85 606 ΕΡ 0 699 150/ΡΤ 4

A ideia geral do invento consiste em realizar um guíamento do veículo por meio de um conjunto elevável e articulado que tem uma cabeça com dois meios de rolamento que envolvem o carril de guíamento.

As figuras representam um conjunto de autoguiamento direccional 1 de acordo com o invento. O mesmo compreende essencialmente um braço de guíamento 2 elevável, montado articulado sobre um elemento de extremidade 3 de chassis 4 de um veículo de estrada 5 de que estão representados somente os elementos importantes para o invento. Este braço de guíamento 2 tem na extremidade dianteira uma cabeça de rolamento 6 equipada com meios de rolamento 7, 8 destinados a seguirem uma pista, materializada preferivelmente sob a forma de um carril 9 saliente, isto é, assente sobre o pavimento, ou fundo de um sulco ou calha 10 aberta no pavimento.

Mais particularmente, o braço de guíamento 2 está montado articulado numa estrutura extrema dianteira 11 do chassis por meio de uma articulação 12 do tipo de cruzeta formada por uma articulação de guíamento 13 e uma articulação de basculamento 14 de eixos cruzados que permitem movimentos giratórios em dois planos cruzados, por exemplo, vertical e horizontal. O eixo 15 da articulação de guíamento 13 está montado na extremidade de uma forquilha 16 solidário com a ponta do chassis. O corpo da articulação de guíamento apresenta na parte inferior uma extensão lateral que forma uma alavanca lateral de comando 17 sobre a qual está articulada uma biela de transmissão 18, e na parte superior uma chapa 19 na qual está montado por uma das suas extremidades um macaco de elevação 20. O basculamento do conjunto do braço de guíamento é efectuado por acção do macaco de elevação que faz girar o braço em tomo do eixo da articulação de basculamento.

Este braço de guíamento destina-se a comandar o trem dianteiro de direcção 21, por exemplo, com rodas independentes 22, 23 do veículo de estrada por intermédio das suas variações de posições angulares. Para este efeito, actua por intermédio da sua alavanca de comando sobre o sistema de barras e articulações de direcção.

Na fig. 7 distinguem-se claramente os diferentes órgãos que compõem a unidade funcional de direcção do veículo desde o posto de condução até ao trem dianteiro de direcção 85 606 ΕΡ 0 699 150/ΡΤ 5

com rodas independentes ou com eixo comandado no modo manual por meio de um volante 24 de direcção accionado pelo condutor ou em modo de autoguiamento por meio do braço de guiamento de acordo com a forma de percurso imposta pelo carril de guiamento. ι

Nesta figura estão representados os órgãos clássicos do sistema de direcção, a saber, o volante 24 montado numa coluna de direcção 25 regulável em altura que termina numa caixa de assistência da direcção 26 por intermédio de um ângulo de transmissão 27 seguido de uma transmissão homocinética 28. A saída da caixa de direcção 26 está ligada por um conjunto 29 de alavanca-biela de direcção a uma articulação central de direcção 30. A articulação de guiamento 13 que inclui a alavanca lateral 17 está ligada de maneira articulada pela biela de transmissão 18 à articulação central 30. As ligações articuladas provenientes do braço de guiamento e do volante são geminadas mecanicamente de um lado e de outro da articulação central 30 por uma peça chata diametral 31. Sob o efeito dos comandos manual ou de autoguiamento, a articulação central 30 acciona simultaneamente por meio de um sector 32 uma biela de comando da roda esquerda 32 e uma biela de comando da roda direita 34.

Mais particularmente, os meios de rolamento dianteiros são realizados sob a forma de um par de dois roletes de guiamento 35, 36 de rotação livre e dispostos lado a lado em contacto simultâneo e apertado de rolamento com o carril.

De acordo com uma disposição preferida, estes roletes estão montados com rotação livre e estão inclinados simetricamente em relação a um plano médio vertical que passa pelo braço. A anterior disposição em “V” permite seguir o carril apoiando-se continuamente sobre os seus flancos laterais. O apoio permanente durante o rolamento evita o descarrilamento e melhora a estabilidade.

Para este efeito, os roletes são montados próximos para fechar o carril. Um ligeiro afastamento tomado possível pela deformação elástica de uma peça componente permite um verdadeiro contacto com efeito de aperto.

Evidentemente, cada rolete apresenta um perfil de sulco 37 complementar do semi-perfil do carril, tendo em conta a sua inclinação.

Para este efeito, distinguem-se perfis de carril de forma triangular (figs. 3 a 5), redonda (figs. 1, 2, 6 e 7) e outras, montados no fundo do sulco na calha ou mesmo no solo

85 606 ΕΡ 0 699 150/ΡΤ 6 por apoio da sua parte de assento sobre uma peça intercalar 38 insonorizada e de fixação por parafusos 39. A constituição de cada um dos roletes de guiamento pode variar. Será sempre compósita, a saber, um cubo 40, um eixo-rolamento 41, um elemento central coaxial deformável 42 que assegura, por meio da sua deformação, o pequeno afastamento funcional e uma coroa metálica 43 de rolamento em contacto de rolamento com o carril de guiamento por meio do seu sulco.

Convém notar que o braço de guiamento está equipado, na sua extremidade dianteira, com um detector de obstáculos denominado sapata afastadora de pedras com a forma de deflector 44 destinado a libertar os pequenos obstáculos que poderiam obstruir a passagem ao longo do carril. Este deflector 44 é concretizado, por exemplo, com a forma de uma placa 45 inclinada com uma porção horizontal de retomo 46. De acordo com uma variante de concretização, a plaqueta apresenta uma abertura 47 que lhe permite deslocar-se ao longo do carril de guiamento o mais próximo possível deste, de modo a retirar melhor os pequenos obstáculos imobilizados perto do carril.

Todos os troços do percurso no modo de autoguiamento, isto é, equipados com carris de guiamento iniciam-se por uma zona de engate 48, por exemplo do tipo daquela representada na fig. 2. Esta zona de engate representa uma cavidade de entrada 49 de forma convergente para uma parte central 50 que termina numa ponteira extrema 51 do carril que facilita o agarramento do carril pelos roletes. O troço termina numa zona de saída, por exemplo, do mesmo tipo.

Nestas zonas de engate e de saída, o guiamento é efectuado pelas faces exteriores dos roletes em virtude do posicionamento do braço no alinhamento da extremidade do carril. O funcionamento do conjunto é gerido por um autómato 52 suficientemente elaborado para tomar certas decisões de segurança em vez do condutor. O esquema geral de funcionamento do comando a partir deste autómato está representado na fig. 8. O conjunto de autoguiamento de acordo com o invento compreende diversos detectores ligados ao autómato, situados nomeadamente ao nível da extremidade dianteira do braço de guiamento entre os quais um detector de velocidade 53, um detector 54 da presença do carril, um detector 55 da posição do braço, um detector 56 de esforço anormal sobre a articulação do braço, e um detector 57 de esforço anormal sobre os roletes.

85 606 ΕΡ 0 699 150/ΡΤ 7

Por outro lado, o autómato pode receber directamente instruções do condutor. E proporcionado um mostrador 58 de visualização no posto de pilotagem. Este mostrador de visualização pode ter, por exemplo, interruptores 59, 60 de abaixamento e de elevação do braço de guiamento.

Por outro lado, no quadro do sistema denominado do “homem morto”, pode ser proporcionado um botão de carregar 61 sobre o cubo do volante. A partir dos dados transmitidos pelos detectores e das instruções fornecidas pelo condutor, o autómato comanda o funcionamento do circuito hidráulico 62 de accionamento do macaco do braço de guiamento para o abaixamento ou elevação e gera as funções de segurança. O autómato pode igualmente comandar o accionamento dos travões, no caso de velocidade excessiva ou no quadro do disparo do procedimento denominado de “homem morto”. O modo e as características do funcionamento são apresentados ao condutor no mostrador de visualização por intermédio de indicadores tais como um indicador de guiamento 63, indicadores de alerta 64, 65 e 66 e indicadores 67, 68 e 69 correspondentes ao sistema denominado de “homem morto”.

Caso seja necessário, o autómato pode evidentemente ser ligado a um sistema de sinalização da via (relação não representada).

Vai a seguir ser descrito o funcionamento do sistema de direcção/guiamento.

Em comando manual da direcção, o veículo circula sem guiamento. O condutor acciona o volante de direcção que, por intermédio do comando manual e do comando comum de direcção acciona a viragem das rodas do trem dianteiro. O braço de guiamento está então na posição elevada que toma inactivo o conjunto de autoguiamento e segue os movimentos impostos pelos órgãos da direcção.

85 606 ΕΡ 0 699 150/ΡΤ

Por motivos de segurança, o braço de guiamento não pode ser baixado, mesmo de maneira voluntária, enquanto a velocidade do veículo medida pelo detector de velocidade é superior a uma velocidade de referência, que é a velocidade máxima autorizada para o agarramento do carril de guiamento.

Se inadvertidamente o braço de guiamento fosse baixado pelo condutor fora de um local de guiamento, por exemplo, quando de uma paragem, um sistema de segurança que funciona por falta de detecção no detector da presença do carril após um tempo de espera, provoca a elevação automática do braço.

Para a passagem ao modo de guiar, o condutor mete o veículo numa zona de transição marcada por uma sinalização horizontal, a uma velocidade máxima determinada.

Pequenas corrediças laterais convergentes com formas apropriadas permitem fazer a centragem do veículo.

Um painel indica ao condutor que deve accionar o comando de abaixamento do braço de guiamento. O braço de guiamento baixa e os dois roletes vêem centrar-se diante da ponta do carril sendo guiados pelas suas faces exteriores. A forma convergente apropriada da zona de engate alinha progressivamente os roletes sobre o eixo do carril e na entrada da zona de guiamento propriamente dita, as faces interiores dos roletes engatam-se sobre o carril devido à ponta especial e aos cubos elásticos. A forma do carril, a posição e a forma dos roletes fazem com que qualquer descarrilamento seja então impossível.

Desde que o detector da presença do carril, por exemplo, um patim de carbono disposto atrás dos roletes, detectou a presença do carril, o veículo é considerado como estando no modo de guiamento.

Para prevenir qualquer eventualidade, por exemplo, velocidade de aproximação muito elevada, ângulo de ataque impróprio, abaixamento muito tardio do braço de guiamento, poderá ser proporcionada uma segunda zona de engate a qualquer distância da zona principal. 9 85 606 ΕΡ 0 699 150/ΡΤ

No caso do condutor não ter conseguido o primeiro agarramento do carril, pode ser feita uma segunda tentativa nesta zona por meio de um procedimento idêntico.

Quando está previsto um sistema denominado de “homem morto”, a marcha no modo de autoguiamento efectua-se de maneira normal tanto que este sistema denominado de “homem morto” não detecta qualquer falha na condução.

Se o sistema denominado de “homem morto” detecta uma falha de condução, o autómato desencadeia o procedimento de paragem programada.

Pode ser instalada uma outra segurança no conjunto de autoguiamento. Trata-se de detectar qualquer esforço anormal sobre o braço de guiamento devido, por exemplo, a um - carril deformado ou obstruído por um objecto ou uma pedra.

Neste caso, o detector instalado sobre o eixo horizontal do braço de guiamento detecta um esforço anormal. O autómato comanda então o procedimento de saída. E aplicada uma força importante pelo macaco de elevação sobre o braço para fazer os roletes saírem por deformação dos cubos elásticos e recolher o conjunto de autoguiamento.

Um sinal sonoro avisa o condutor de que deve retomar imediatamente o comando da direcção e aplicar o procedimento previsto. A saída da zona de guiamento, o veículo percorre a zona de saída sendo ainda guiado e depois, logo que o detector de presença do carril detecta o final deste, o autómato comanda a recolha do conjunto de autoguiamento. O veículo toma então a estar no modo manual não guiado.

Lisboa, 24. ULíT. cGvU

Por LOHR INDUSTRIE - O AGENTE OFICIAL -

Claims (8)

1. 85 606 ΕΡ 0 699 150/ΡΤ REIVINDICAÇÕES 1 - Conjunto de autoguiamento direccional ao longo de um carril de guiamento (9) para um veículo de estrada, tendo um braço de guiamento (2) montado giratório em tomo de um eixo vertical na dianteira e sob a face inferior do veículo, dois roletes (35, 36) que se encontram montados de modo livre em rotação na extremidade do referido braço, estando os referidos roletes dispostos lado a lado e inclinados um para o outro em “V” com o vértice dirigido para o carril e apresentando um perfil em sulco adaptado à forma do perfil dos flancos do carril de guiamento (9) para seguirem o carril a fim de comandar o trem dianteiro de direcção do veículo a partir das variações angulares do braço de guiamento (2), caracterizado por: - o braço de guiamento (2) estar igualmente montado giratório em tomo de um eixo horizontal transversal ao veículo de maneira a poder ser elevado para passar para o modo de condução manual, - os roletes (35, 36) serem constituídos, cada um, por um eixo de rolamento (41), um cubo (40), uma coroa metálica (43) de rolamento e um elemento central coaxial de material deformável (42) que permite obter, quando os roletes engatam no carril, um verdadeiro contacto com efeito de aperto; e - podendo a elevação do braço ser obtida por meio da aplicação de uma força de elevação suficiente sobre o braço para fazer os roletes escaparem do carril de guiamento devido à deformação do elemento central (42) e recolher assim o conjunto de autoguiamento.
2. 2 - Conjunto de autoguiamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o braço de guiamento (2) estar ligado chassis do veículo por uma articulação de cruzeta.
3. 3 - Conjunto de autoguiamento de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por o perfil do carril de guiamento (9) ser circular ou triangular invertido.
4. 4 - Conjunto de autoguiamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o conjunto de autoguiamento estar ligado directamente depois da caixa de assistência de direcção (26) ao sistema de barras e articulações de direcção do veículo por um conjunto articulado (29) de alavanca e biela. ·>’ 85 606 ΕΡ 0 699 150/ΡΤ 2/2
5. 5 - Conjunto de autoguiamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por incluir detectores de esforço e de presença.
6. 6 - Conjunto de autoguiamento de acordo com as reivindicações 1 e 5, caracterizado por ser pilotado por um autómato em ligação com os detectores de esforço.
7. 7 - Conjunto de autoguiamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o braço de guiamento (2) ter na sua extremidade dianteira, à frente dos roletes, um detector de obstáculos.
8. 8 - Conjunto de autoguiamento de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o detector de obstáculos ser uma sapata deflectora (44) formada por uma plaqueta inclinada - (45) que apresenta uma porção horizontal de retomo (46). , O || JUMT ηΛί'ιΛ, Lisboa, bui. r:l;Lu Por LOHR INDUSTRIE