FRENO MAGNETOREOLÓGICO Y MECANISMO DE DIRECCIÓN QUE UTILIZA EL MISMO.
Freno (10) para un sistema de reacción de fuerza de dirección de vehículos,
que comprende: una bomba (12) de fluido de desplazamiento positivo que tiene un eje (16) de bomba giratorio, un cuerpo envolvente (18) de bomba, un primer orificio (20) y un segundo orificio (22), estando adaptada la bomba para bombear un fluido magnetoreológico (24) del primer o segundo orificio (20, 22) al otro primer o segundo orificio (20, 22) cuando el eje (16) de bomba gira con respecto al cuerpo envolvente (18) de bomba; un regulador (14) de viscosidad conectado de forma fluida entre el primer orificio y el segundo orificio (20, 22), a través del que circula el fluido magnetoreológico (24) bombeado desde la bomba (12) de fluido, estando adaptado el regulador (14) de viscosidad para variar de forma controlable la viscosidad del fluido magnetoreológico (24) que pasa a través del mismo, variando de este modo la limitación de bombeo contra la bomba (12) de fluido, dando como resultado una resistencia variable al giro del eje de bomba, especialmente con respecto al cuerpo envolvente (18) de bomba
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E04102386.
Solicitante: DEERE & COMPANY.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: ONE JOHN DEERE PLACE MOLINE, ILLINOIS 61265-8098 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.
Inventor/es: Cherney,Mark John.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 28 de Mayo de 2004.
Clasificación Internacional de Patentes:
- B62D12/00 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B62 VEHICULOS TERRESTRES QUE SE DESPLAZAN DE OTRO MODO QUE POR RAILES. › B62D VEHICULOS DE MOTOR; REMOLQUES (dirección o guiado de máquinas o instrumentos agrícolas según un recorrido determinado A01B 69/00; ruedas, ruedecillas pivotantes, mejora de la adherencia de ruedas B60B; neumáticos para vehículos, inflado de neumáticos, cambio o reparación de neumáticos B60C; conexiones entre vehículos de un mismo tren o de un conjunto similar B60D; vehículos raíl-carretera, vehículos anfibios o transformables B60F; disposiciones de suspensión B60G; calefacción, refrigeración, ventilación u otros dispositivos de tratamiento del aire B60H; ventanas, parabrisas, techos descapotables, puertas o dispositivos similares, cubiertas de protección para vehículos fuera de servicio B60J; disposiciones de conjuntos de propulsión, accionamientos auxiliares, transmisiones, disposición de instrumentos o tableros de a bordo B60K; equipo eléctrico o propulsión de vehículos de tracción eléctrica B60L; alimentación de energía eléctrica para vehículos de tracción eléctrica B60M; disposiciones para pasajeros no previstas en otro lugar B60N; vehículos adaptados al transporte de cargas o para llevar cargas u objetos especiales B60P; adaptación de los dispositivos de señalización o de iluminación, su montaje o soporte, circuitos a este efecto, para vehículos en general B60Q; vehículos, equipos o partes de vehículos, no previstos en otro lugar B60R; servicio,limpieza, reparación, elevación o maniobra, no previstos en otro lugar B60S; frenos, sistemas de control de frenos o partes de estos sistemas B60T; vehículos de colchón de aire B60V; ciclos de motor, sus accesorios B62J, B62K; ensayo de vehículos G01M). › Dirección especialmente adaptada a los vehículos que funcionan en tándem o que tienen el chasis conectado por pivotamiento (para vehículos con cadenas o dispositivos similares B62D 11/00; especialmente adaptado a los remolques B62D 13/00).
- B62D5/00B4
- F16D57/06 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL. › F16D ACOPLAMIENTOS PARA LA TRANSMISION DE MOVIMIENTOS DE ROTACION (transmisión para transmitir la rotación F16H, p. ej. transmisiones por fluidos F16H 39/00 - F16H 47/00 ); EMBRAGUES (embragues dinamo-eléctricos H02K 49/00; embragues que utilizan atracción electrostática H02N 13/00 ); FRENOS (sistemas de frenado electrodinámicos para vehículos, en general B60L 7/00; frenos dinamoeléctricos H02K 49/00). › F16D 57/00 Frenos con resistencia a líquidos; Frenos con resistencia al aire. › implicando una bomba de circulación de fluido, obteniéndose el frenado por estrangulación de la circulación.
- F16D63/00B4
Clasificación PCT:
- B62D5/04 B62D […] › B62D 5/00 Dirección asistida o de relé de potencia (para ruedas no orientables B62D 11/00; servomotores de fluido bajo presión en general F15B). › eléctrica, p. ej. utilizando un servomotor eléctrico conectado o que forma parte del mecanismo de dirección.
- F16D63/00 F16D […] › Frenos no previstos en otro lugar; Frenos que combinan varios de los tipos mencionados en los grupos F16D 49/00 - F16D 61/00 (frenos con órgano auxiliar para el autoapriete F16D 49/22, F16D 51/66, F16D 55/50).
Clasificación antigua:
- B62D5/04 B62D 5/00 […] › eléctrica, p. ej. utilizando un servomotor eléctrico conectado o que forma parte del mecanismo de dirección.
- F16D63/00 F16D […] › Frenos no previstos en otro lugar; Frenos que combinan varios de los tipos mencionados en los grupos F16D 49/00 - F16D 61/00 (frenos con órgano auxiliar para el autoapriete F16D 49/22, F16D 51/66, F16D 55/50).
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
PDF original: ES-2356820_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
La presente invención se refiere a un freno, especialmente a un freno controlable para un sistema de reacción de fuerza de dirección de vehículos que utiliza dicho freno como un dispositivo de resistencia.
La dirección de un vehículo para obras comprende normalmente el uso de un dispositivo de accionamiento que varía de forma controlable el ángulo de dirección del vehículo. En un vehículo para obras, tal 5 como un cargador, el dispositivo de accionamiento comprende uno o más cilindros hidráulicos que articulan el vehículo alrededor de un punto de pivotamiento vertical cercano a la parte intermedia del vehículo. Normalmente, tales sistemas de dirección conectan mecánicamente el volante a una válvula de control orbital para controlar la circulación de fluido hidráulico a los cilindros hidráulicos.
Normalmente, en diversos vehículos para obras, se han utilizado sistemas de dirección electrónicos en 10 lugar de sistemas de dirección mecánicos para aumentar su rendimiento, obtener una mayor flexibilidad en el diseño y reducir costes. En los sistemas de dirección electrónicos, el volante no está conectado de forma mecánica o fluida al dispositivo de accionamiento de dirección, sino que un controlador controla el dispositivo de accionamiento para variar de forma controlable el ángulo de dirección del vehículo de manera proporcional al giro del volante. 15
En los sistemas de dirección electrónicos convencionales no existe una conexión mecánica o fluida entre el volante y el dispositivo de accionamiento de dirección, de modo que el operario del vehículo no recibe ninguna reacción táctil sobre el funcionamiento de la dirección. Por lo tanto, es deseable tener un dispositivo de resistencia conectado al volante para simular la reacción táctil que normalmente se obtiene con un sistema de dirección mecánico. 20
Los dispositivos de resistencia, tales como frenos controlables y motores eléctricos, han sido usados comúnmente para obtener una reacción táctil en sistemas de dirección electrónicos. Un tipo de freno controlable usado de tal manera es el freno de fluido magnetoreológico descrito en la patente US 6.373.465.
La presente invención se refiere a un freno controlable que utiliza un fluido magnetoreológico y a un sistema de control y reacción de fuerza de dirección de vehículos que utiliza dicho freno como un dispositivo de 25 resistencia.
Un freno según la invención comprende:
una bomba de fluido de desplazamiento positivo que tiene un eje de bomba giratorio, un cuerpo envolvente de bomba, un primer orificio y un segundo orificio, estando adaptada la bomba para bombear un fluido magnetoreológico de uno del primer y segundo orificios al otro del primer y segundo orificios cuando el eje 30 de bomba gira con respecto al cuerpo envolvente de bomba;
un regulador de viscosidad conectado de forma fluida entre el primer orificio y el segundo orificio, a través del que circula el fluido magnetoreológico bombeado desde la bomba de fluido, estando adaptado el regulador de viscosidad para variar de forma controlable la viscosidad del fluido magnetoreológico que pasa a través del mismo, variando de este modo la limitación de bombeo contra la bomba de fluido, dando como 35 resultado una resistencia variable al giro del eje de bomba con respecto al cuerpo envolvente de bomba.
Preferiblemente, el regulador de viscosidad del freno comprende un orificio de circulación a través del que circula el fluido magnetoreológico bombeado desde la bomba de fluido y un electroimán adyacente al orificio de circulación, estando adaptado el electroimán para transmitir de forma controlable un campo magnético al fluido magnetoreológico que circula a través del orificio de circulación, variando de este modo la viscosidad del 40 fluido magnetoreológico.
Preferiblemente, el electroimán del regulador de viscosidad comprende una unidad de bobina que rodea el orificio de control de circulación, a través de la que circula de forma controlable una corriente eléctrica, estando adaptada la unidad de bobina para transmitir de forma variable el campo magnético al fluido magnetoreológico que circula a través del orificio de circulación en proporción a la magnitud de la corriente 45 eléctrica.
El freno podría comprender un controlador en comunicación con el regulador de viscosidad, estando adaptado el controlador para controlar el regulador de viscosidad para variar de forma controlable la viscosidad del fluido magnetoreológico que pasa a través del mismo.
Preferiblemente, la bomba del freno es una bomba de tipo de engranajes. 50
Según la reivindicación 6, la presente invención se refiere a un mecanismo de dirección para un vehículo que tiene un bastidor, ruedas y un dispositivo de accionamiento para variar de forma controlable el ángulo de dirección del vehículo. El mecanismo comprende:
un volante adaptado para ser girado con respecto al bastidor del vehículo por parte de un operario del vehículo en correspondencia con un ángulo de dirección del vehículo deseado; 55
un árbol de dirección conectado funcionalmente al volante;
un detector conectado funcionalmente al árbol de dirección, adaptado para detectar la posición giratoria del árbol de dirección;
un freno según una de las reivindicaciones 1 a 5;
un controlador en comunicación con el dispositivo de accionamiento, el detector y el regulador de 5 viscosidad, estando adaptado el controlador para controlar el dispositivo de accionamiento para variar de forma controlable el ángulo de dirección del vehículo en respuesta a la posición giratoria del árbol de dirección detectada por el detector, y estando adaptado además el controlador para controlar el regulador de viscosidad para variar de forma controlable la viscosidad del fluido magnetoreológico que pasa a través del mismo, dando como resultado una resistencia variable al giro del árbol de dirección en función de la posición giratoria del árbol 10 de dirección detectada por el detector.
Preferiblemente, el eje de bomba está conectado funcionalmente al árbol de dirección y, preferiblemente, el cuerpo envolvente de bomba está unido al bastidor.
Preferiblemente, el mecanismo de dirección comprende una conexión flexible que se extiende desde el eje de bomba hasta el árbol de dirección, adaptada para conectar funcionalmente el árbol de dirección al eje 15 de bomba.
Preferiblemente, el mecanismo de dirección comprende además un freno mecánico que tiene una parte giratoria conectada funcionalmente al árbol de dirección y una parte fija unida al bastidor del vehículo, en el que el controlador está adaptado para evitar el giro del árbol de dirección con respecto al bastidor en función de la posición giratoria del árbol de dirección detectada por el detector. 20
Preferiblemente, el mecanismo de dirección comprende una conexión flexible que se extiende desde la parte giratoria del freno mecánico hasta el árbol de dirección, adaptada para conectar funcionalmente el árbol de dirección a la parte giratoria del freno mecánico.
En una realización alternativa, el freno de fluido magnetoreológico utiliza una bomba de fluido de desplazamiento positivo y un regulador de viscosidad. La bomba de fluido está adaptada para bombear un fluido 25 magnetoreológico cuando el eje de la bomba gira con respecto al cuerpo envolvente de la bomba. El fluido magnetoreológico bombeado circula a través del regulador de viscosidad, que comprende un orificio de circulación y un electroimán adyacente al orificio de circulación. El electroimán está adaptado para transmitir de forma controlable un campo magnético al fluido magnetoreológico que circula a través del orificio de circulación, variando de este modo la viscosidad del fluido magnetoreológico y dando como resultado una resistencia 30 variable al giro del eje de la bomba.
El sistema de control y reacción de fuerza de dirección de vehículos podría utilizar el freno magnetoreológico descrito anteriormente como dispositivo de resistencia para obtener una reacción táctil en un sistema de dirección electrónico. El controlador utilizado en el sistema de dirección electrónico está adaptado para controlar el freno magnetoreológico para variar de forma controlable la resistencia al giro del árbol de 35 dirección en función de la posición giratoria del árbol de dirección.
Reivindicaciones:
1. Freno (10) para un sistema de reacción de fuerza de dirección de vehículos, que comprende:
una bomba (12) de fluido de desplazamiento positivo que tiene un eje (16) de bomba giratorio, un cuerpo envolvente (18) de bomba, un primer orificio (20) y un segundo orificio (22), estando adaptada la bomba para bombear un fluido magnetoreológico (24) del primer o segundo orificio (20, 22) al otro primer o segundo orificio (20, 22) cuando el eje (16) de bomba gira con respecto al cuerpo envolvente (18) de bomba; 5
un regulador (14) de viscosidad conectado de forma fluida entre el primer orificio y el segundo orificio (20, 22), a través del que circula el fluido magnetoreológico (24) bombeado desde la bomba (12) de fluido, estando adaptado el regulador (14) de viscosidad para variar de forma controlable la viscosidad del fluido magnetoreológico (24) que pasa a través del mismo, variando de este modo la limitación de bombeo contra la bomba (12) de fluido, dando como resultado una resistencia variable al giro del eje de bomba, especialmente 10 con respecto al cuerpo envolvente (18) de bomba.
2. Freno según la reivindicación 1, en el que el regulador (14) de viscosidad comprende un orificio (26) de circulación a través del que circula el fluido magnetoreológico (24) bombeado desde la bomba (12) de fluido y un electroimán (28) adyacente al orificio (26) de circulación, estando adaptado el electroimán (28) para transmitir de forma controlable un campo magnético (30) al fluido magnetoreológico (24) que circula a través del orificio 15 (26) de circulación, variando de este modo la viscosidad del fluido magnetoreológico (24).
3. Freno según la reivindicación 2, en el que el electroimán (28) comprende una unidad (32) de bobina que rodea el orificio (26) de control de circulación, a través de la que circula de forma controlable una corriente eléctrica (34), estando adaptada la unidad (32) de bobina para transmitir de forma variable el campo magnético (30) al fluido magnetoreológico (24) que circula a través del orificio (26) de circulación en proporción a la 20 magnitud de la corriente eléctrica (34).
4. Freno según una de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende además un controlador (58) en comunicación con el regulador (14) de viscosidad, estando adaptado el controlador (58) para controlar el regulador (14) de viscosidad para variar de forma controlable la viscosidad del fluido magnetoreológico (24) que pasa a través del mismo. 25
5. Freno según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la bomba (12) de fluido es una bomba de tipo de engranajes.
6. Mecanismo de dirección para un vehículo (36) que tiene un bastidor (40), ruedas (42) y un dispositivo (46) de accionamiento para variar de forma controlable el ángulo de dirección del vehículo, comprendiendo el mecanismo: 30
un volante (52) adaptado para ser girado con respecto al bastidor (40) del vehículo por parte de un operario del vehículo en correspondencia con un ángulo de dirección del vehículo deseado;
un árbol (54) de dirección conectado funcionalmente al volante (52);
un detector (56) conectado funcionalmente al árbol (54) de dirección, adaptado para detectar la posición giratoria del árbol (54) de dirección; 35
un freno según una de las reivindicaciones 1 a 5;
un controlador (58) en comunicación con el dispositivo (46) de accionamiento, el detector (56) y el regulador (14) de viscosidad, estando adaptado el controlador (58) para controlar el dispositivo (46) de accionamiento para variar de forma controlable el ángulo de dirección del vehículo en respuesta a la posición giratoria del árbol (54) de dirección detectada por el detector (56), y estando adaptado además el controlador 40 (58) para controlar el regulador (14) de viscosidad para variar de forma controlable la viscosidad del fluido magnetoreológico (24) que pasa a través del mismo, dando como resultado una resistencia variable al giro del árbol de dirección en función de la posición giratoria del árbol de dirección detectada por el detector (56).
7. Mecanismo de dirección según la reivindicación 6, en el que el eje (16) de bomba está conectado funcionalmente al árbol (54) de dirección y el cuerpo envolvente (18) de bomba está unido al bastidor (40). 45
8. Mecanismo de dirección según la reivindicación 6 o 7, que comprende además una conexión flexible (60) que se extiende desde el eje (16) de bomba hasta el árbol (54) de dirección, adaptada para conectar funcionalmente el árbol (54) de dirección al eje (16) de bomba.
9. Mecanismo de dirección según una de las reivindicaciones 6 a 8, que comprende además un freno mecánico (62) que tiene una parte giratoria (64) conectada funcionalmente al árbol (54) de dirección y una parte 50 fija (66) unida al bastidor (40) del vehículo, en el que el controlador (58) está adaptado para evitar el giro del árbol de dirección con respecto al bastidor (40) en función de la posición giratoria del árbol de dirección detectada por el detector (56).
10. Mecanismo de dirección según una de las reivindicaciones 6 a 9, que comprende además una conexión flexible (60) que se extiende desde la parte giratoria del freno mecánico (62) hasta el árbol (54) de dirección, adaptada para conectar funcionalmente el árbol (54) de dirección a la parte giratoria (64) del freno mecánico (62).
Patentes similares o relacionadas:
Mecanismo de dirección para un vehículo articulado, del 20 de Abril de 2016, de Combilift: Un vehículo articulado que comprende: una primera sección de carrocería ; una segunda sección de carrocería ; una […]
TRACTOR ARTICULADO CON RUEDAS DELANTERAS DE DIRECCION, del 10 de Mayo de 2010, de BCS S.P.A.: Tractor agrícola articulado que comprende una parte delantera y una parte trasera , articuladas juntas mediante una articulación central , soportando […]
DISPOSITIVO DE TRACCION DE DIRECCION DELANTERA DOBLE O TRIPLE PARA MAQUINARIA AGRICOLA O INDUSTRIAL., del 16 de Julio de 1997, de ANASTASI RIBALTA, FRANCISCO: 1. DISPOSITIVO DE TRACCION DE DIRECCION DELANTERA DOBLE O TRIPLE PARA MAQUINARIA AGRICOLA O INDUSTRIAL, CON GIRO DE LAS RUEDAS EN APROXIMADAMENTE UN ANGULO RECTO, CARACTERIZADO […]
DISPOSITIVO DE SERVOMECANISMO DE LA DIRECCION DE UN VEHICULO ARTICULADO QUE COMPRENDE UN TRACTOR Y POR LO MENOS UN REMOLQUE., del 1 de Abril de 1986, de MARTINET,SIMON: DISPOSITIVO DE SERVOMECANISMO DE LA DIRECCION DE UN VEHICULO ARTICULADO. COMPRENDE UN PRIMER DETECTOR UNIDO A LAS RUEDAS DIRECTRICES O AL VARILLAJE […]
Dispositivo de frenado, del 3 de Mayo de 2016, de TÁBOAS ORGE, Carlos: Dispositivo de frenado caracterizado porque comprende un eje asociado con un piñón central solidariamente unido a un piñón secundario […]
SISTEMA DE FRENADO HIDROSTATICO, del 13 de Abril de 2010, de TECHNOLOGY FROM IDEAS: Un sistema de frenado , que comprende:
un engranaje de corona circular que contiene un fluido en su interior;
al menos un engranaje planetario , dispuesto […]
SISTEMA DE FRENO PARA SOPORTES PORTABOBINAS, del 1 de Agosto de 1996, de SEGURA SALVADOR, SILVIA BELEN SEGURA SALVADOR, MARIA DEL MAR: SISTEMA DE FRENO PARA SOPORTES PORTABOBINAS DE MATERIA LAMINAR, CONSISTENTE EN EL ACOPLAMIENTO EN CADA UNO DE LOS EJES DE LOS CONOS PORTABOBINA DE UNA BOMBA DE ENGRANAJES […]
TRANSFORMADOR DE LA CAPACIDAD DE FRENADO., del 1 de Abril de 1994, de KARL SCHAEFF GMBH & CO. MASCHINENFABRIK: SE TRATA DE UN TRANSFORMADOR DE LA CAPACIDAD DE FRENADO PARA CAMIONES, AUTOBUSES, REMOLQUES, SEMIREMOLQUES Y TURISMOS COMO FRENO DE LARGA DURACION […]