BR112013001115B1

BR112013001115B1 - motocicleta

Info

Publication number: BR112013001115B1
Application number: BR112013001115-7A
Authority: BR
Inventors: Bernardi Luca; Profeti Marco; Bartolozzi Stefano; Rosellini Walter
Original assignee: Piaggio & C Spa
Priority date: 2010-07-16
Filing date: 2011-07-07
Publication date: 2019-11-05
Also published as: EP2977304B1; ES2835554T3; EP2977306B1; WO2012007819A1; AR082228A1; WO2012007819A8; EP2977307A1; US20130168944A1; EP2977305B1; ES2805533T3; EP2977307B1; EP2593352B1; US20140353940A1; ES2553744T5; ES2809900T3; ITMI20101317A1; ES2553744T3; ES2805527T3; EP2977304A1; EP2977305A1

Abstract

motocicleta a presente invenção descreve uma motocicleta (100) equipada com um quadro (102), duas rodas (12) direcionais frontais, um cano de direção (14) conectado de forma giratória ao quadro (102) e conectado rigidamente a dois conjuntos de sustentação (16), um para cada roda direcional frontal (12) e um grupo de direção que consiste de dois pares de braços transversais – frontal superior (66), frontal inferior (68), traseiro superior (70) e traseiro inferior (72) – dispostos invertidos nos lados opostos do cano de direção central (14) e conectados lateralmente por meio de dois postes laterais (74, 76). em cada conjunto de sustentação (16) as porções fixas dos dois elementos telescópicos (22,24) são restringidos. cada par de elementos telescópicos (22, 24) é montado em cantiléver com relação à roda direcional correspondente (12).

Description

[001] A presente invenção refere-se a um sistema de suspensão direcional com roda em cantiléver, apropriado para montagem sobre os eixos frontais não motrizes (sem tração) de motocicletas em geral, particularmente motocicletas oscilantes com três ou quatro rodas.

[002] Foram desenvolvidas no passado diferentes soluções de suspensão para motocicletas que são equipadas com um único braço longitudinal, do tipo empurrar ou puxar, e com um amortecedor com mola coaxial. Na maior parte dessas chamadas soluções de braço único, pelo menos com relação a aplicações sobre scooters ou sobre veículos oscilantes em geral, o sistema de direção é elaborado por meio de simples restrição do cano de sustentação do braço de suspensão ao quadro, utilizando mancais e/ou quintas rodas.

[003] Um exemplo típico de aplicação do sistema de braço puxado é encontrado na scooter Vespa, enquanto o sistema de braço empurrado é montado, por exemplo, sobre a scooter com três rodas oscilante MP3 produzida pela Piaggio. O sistema de braço empurrado é composto de um único braço rígido, sobre cuja extremidade inferior é articulado um braço pequeno, que termina sobre o pino da roda frontal. Esse braço pequeno possui a extremidade inferior da suspensão fixa sobre ele que, por sua vez, é fixada sobre o topo também ao braço rígido. O conjunto assume assim a forma de paralelograma. O sistema de braço puxado constitui uma variante do sistema de braço empurrado.

[004] As características e vantagens deste tipo de suspensão de braço único para motocicletas podem ser resumidas conforme segue:

- possibilidade de rápida substituição da roda, pois a conexão da própria roda ao centro é de fácil acesso;

- condução suave, garantida pelo movimento do braço de sustentação da roda sobre mancais e pela ausência de cargas transversais sobe o amortecedor; e

- possibilidade de obtenção de comportamento diferente da suspensão durante a frenagem, de acordo com o posicionamento do centro da roda com relação ao pivô do braço e o tipo de fixação do pinça de freio à suspensão.

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2/16 [005] As vantagens mencionadas acima são contrabalançadas, entretanto, por uma série de defeitos que tornam as suspensões de braço único inadequadas para algumas aplicações específicas. As necessidades de rigidez e baixo volume, de fato, limitam significativamente o comprimento do braço da suspensão com relação à operação correta do sistema. Consequentemente, o curso disponível para absorver a irregularidade da estrada é igualmente limitado. Pelas mesmas razões, é complexo utilizar rodas com grande diâmetro associadas a esse tipo de suspensão.

[006] A trajetória circular do braço de suspensão e o tipo de sistema de direção (eixo de direção fixo com relação ao quadro) também indicam que o trail da roda, com relação ao próprio eixo de direção, varia dependendo do curso da suspensão e não pode ser controlado com precisão. Como se sabe, por trail, ou trail da roda frontal, de uma motocicleta, indicamos a distância entre a projeção e o solo da passagem perpendicular através do pino da roda frontal ou, em outras palavras, o ponto de contato entre a roda frontal e o solo e o ponto de intersecção do eixo de rotação do esterço novamente com o solo. A variação do trail mencionada acima pode, em alguns casos, causar reações súbitas de esterço por cursos longos da suspensão, como ocorre, por exemplo, em manobras de frenagem.

[007] Além disso, o grande número de componentes do sistema de braço único complica as etapas de montagem do conjunto e envolve custos mais altos que uma suspensão de garfo convencional.

[008] No caso do uso de uma suspensão de braço único sobre a extremidade frontal de veículos oscilantes em geral, tais como a scooter com três rodas oscilante MP3 produzida pela Piaggio, é finalmente necessário prever elementos de conexão ao quadro que possuem altos valores de rigidez, bem como ligações apropriadas para todas as condições de direção, capazes, por exemplo, de conduzir o bloqueio assimétrico das rodas durante a frenagem. O sistema de suspensão deve, portanto, garantir alta precisão e facilidade de montagem, bem como limitar adequadamente as excursões dos componentes, dependendo dos espaços disponíveis após os complexos movimentos de esterço e rolamento combinados.

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3/16 [009] Sistemas de suspensão para motocicletas vêm sendo equipados, portanto, com um braço duplo montado em cantiléver com relação à roda, tal como os descritos nos documentos US-A-2953395 e DE 808191 C. Esses sistemas de suspensão, entretanto, não parecem poder ser aplicados convenientemente sobre uma motocicleta oscilante com três ou quatro rodas. O documento WO 2005/051754 A1, por outro lado, descreve um sistema de suspensão para motocicletas equipadas com um braço duplo montado sobre cada lado da roda. Por fim, o documento FR 2940242 A1 descreve um sistema de suspensão de braço único clássico para motocicletas.

[010] O propósito da presente invenção é, portanto, o de elaborar um sistema de suspensão de direção com roda em cantiléver para motocicletas que seja capaz de superar as desvantagens do estado da técnica mencionadas acima de forma extremamente simples, eficaz para seu custo e particularmente funcional.

[011] Detalhadamente, um objeto da presente invenção é o de elaborar um sistema de suspensão de direção com roda em cantiléver para motocicletas que possibilita ter um trail constante para todo o curso da suspensão.

[012] Outro objeto da presente invenção é o de elaborar um sistema de suspensão de direção com roda em cantiléver para motocicletas que permita longos cursos da própria suspensão, também permitindo a montagem de rodas de qualquer diâmetro.

[013] Um objeto adicional da presente invenção é o de elaborar um sistema de suspensão de direção com roda em cantiléver para motocicletas que mantenha os volumes transversais muito baixos e que ofereça a possibilidade de rápida substituição da roda.

[014] Ainda outro objeto da presente invenção é o de elaborar um sistema de suspensão de direção com roda em cantiléver para motocicletas que possua pequeno número de componentes e, portanto permita montagem simples, com baixos custos.

[015] Um objeto adicional da presente invenção é o de elaborar um sistema de conexão conveniente da suspensão de direção com roda em cantiléver ao quadro de um veículo oscilante com duas rodas direcionais frontais que garanta:

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- alta rigidez;

- montagem fácil e precisa;

- dinâmica de direção correta em condições bloqueadas de uma única roda durante a frenagem; e

- limitações de esterço apropriadas, dependendo do ângulo de rolagem do veículo.

[016] Estes propósitos de acordo com a presente invenção são atingidos por meio da fabricação de motocicletas equipadas com um sistema de suspensão de direção com roda em cantiléver, particularmente uma motocicleta com três ou quatro rodas oscilante, conforme descrito na reivindicação 1.

[017] Características adicionais da presente invenção são destacadas pelas reivindicações dependentes, que são partes integrantes, do presente relatório descritivo.

[018] As características e vantagens de um sistema de suspensão de direção com roda em cantiléver para motocicletas de acordo com a presente invenção tornar-se-ão mais claras a partir do relatório descritivo a seguir, fornecido como exemplo e não para fins limitadores, com referência às figuras esquemáticas anexas, nas quais:

- a Figura 1A é uma vista em perspectiva que exibe o quadro e a unidade de motor de uma motocicleta com três rodas oscilante, ilustrada na posição vertical, à qual é aplicado um sistema de suspensão de acordo com a presente invenção;

- a Figura 1B é uma outra vista em perspectiva que exibe o quadro e a unidade de motor de uma motocicleta com três rodas oscilante, ilustrada em posição inclinada, com ângulo de rolamento de 30° e ângulo de torção de 20°, à qual é aplicado um sistema de suspensão de acordo com a presente invenção;

- a Figura 2 é uma vista em perspectiva de um primeiro exemplo de realização do sistema de suspensão de acordo com a presente invenção, aplicado na roda direcional frontal de uma motocicleta genérica, na qual são destacados a própria roda, o conjunto de freio, um sistema de bloqueio de suspensão e o pára-lamas;

- a Figura 3 é uma vista explodida apenas dos componentes do sistema de suspensão de

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5/16 acordo com a presente invenção, com os elementos de conexão correspondentes;

- a Figura 4 é uma vista em corte que exibe os componentes internos (elemento elástico e elemento amortecedor) do sistema de suspensão de acordo com a presente invenção;

- a Figura 5 é uma vista em perspectiva de um segundo exemplo de realização do sistema de suspensão de acordo com a presente invenção, aplicado à roda direcional frontal de uma motocicleta genérica, na qual são novamente destacados a própria roda, o conjunto de freio, um sistema de bloqueio de suspensão e o pára-lamas;

- a Figura 6 é uma vista de todos os componentes do mecanismo oscilante frontal da motocicleta da Figura 1, na qual são destacados o cano de direção central do quadro, os braços de orientação transversais duplos para o movimento de rolagem, os postes de direção laterais e as várias junções e parafusos de conexão;

- a Figura 7 é uma vista em corte que ilustra, para o mecanismo oscilante frontal de uma motocicleta como a da Figura 1, a montagem dos componentes laterais;

- a Figura 8 é uma vista em corte que ilustra, para o mecanismo de inclinação frontal de uma motocicleta como a da Figura 1, o detalhe da inclinação relativa do cano central do quadro e dos eixos de rotação dos braços de orientação transversais duplos para o movimento de rolagem;

- as Figuras 9 e 10 exibem, em condição de esterço livre e de esterço limitado, respectivamente, o detalhe dos postes de direção lateral, dos braços rolantes transversais e das suspensões de uma motocicleta como a da Figura 1, com referência específica ao sistema de limitação de esterço que depende do ângulo de inclinação dos braços rolantes;

- a Figura 11 exibe as superfícies apropriadas para limitar o esterço obtido sobre os conjuntos de sustentação das suspensões;

- a Figura 12 é uma vista em corte que exibe um detalhe da conexão das articulações Cardan à barra de direção e aos suportes de suspensão;

- a Figura 13 é uma vista frontal do sistema de direção de uma motocicleta como a da Figura 1, na qual é possível observar a barra de direção principal, a vara de controle, o elemento

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6/16 de transmissão, articulado com relação a essa vara de controle por meio de mancal de bola e as duas articulações Cardan laterais;

- a Figura 14 é uma vista em corte que exibe o sistema de direção, no qual são destacados o eixo de direção principal, a quinta roda inferior, a barra de controle, o elemento de transmissão, o rolamemnto de esfera que permite a rotação do elemento de transmissão com relação à barra de controle e os rolamentos de agulha entre o elemento de transmissão e a barra de direção; e

- a Figura 15 é uma vista em corte que exibe a montagem dos pinos de referência inseridos nos braços de orientação transversais e os parafusos de conexão, coaxiais a esses pinos, que unem os braços de orientação frontal e traseiro.

[019] Com referência às figuras, é exibido um sistema de suspensão de direção com roda em cantiléver para motocicletas de acordo com a presente invenção, totalmente indicado com o algarismo de referência 10. O sistema de suspensão 10 é configurado para aplicação a uma ou mais rodas direcionais frontais 12 de uma motocicleta genérica 100, tal como uma scooter ou uma chamada motocicleta híbrida. Por motocicleta híbrida, indicamos um tipo específico de motocicleta oscilante com três ou quatro rodas equipada com duas rodas direcionais frontais, que pode ser dirigida como uma motocicleta e é capaz de inclinar-se lateralmente ao fazer curvas, mas, ao mesmo tempo, oferece a estabilidade habitual dos automóveis.

[020] O sistema de suspensão 10 compreende, em primeiro lugar, um cano de direção 14, conectado de forma giratória ao quadro 102 da motocicleta 100 por meio de rolamentos para dirigir as rodas 12 e o próprio sistema de suspensão 10. O cano de direção 14 é conectado rigidamente a um conjunto de sustentação 16 sobre o qual são obtidos dois grampos 18 e 20 para grampear as partes fixas ou varas de dois elementos telescópicos 22 e 24. Esses elementos telescópicos 22 e 24 prevêem a presença, no seu interior, de elementos elásticos 58 e elementos amortecedores da oscilação 60 correspondentes, como ocorre com garfos de motocicleta convencionais.

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7/16 [021] Mais especificamente, o sistema de suspensão 10 compreende um par de elementos telescópicos 22 e 24 montados em cantiléver, em outras palavras lateralmente, com relação a cada roda 12. As partes deslizantes, ou pernas, desses elementos telescópicos 22 e 24 são restritas paralelamente entre si, de forma a fazer com que os dois elementos telescópicos 22 e 24 repousem sobre um plano paralelo ao plano de cada roda 12. Cada elemento telescópico 22 e 24 também é equipado com um elemento elástico 58 (tal como uma mola helicoidal), disposto no interior da parte fixa ou vara correspondente, e um elemento amortecedor de oscilações 60 (tal como um amortecedor hidráulico), disposto no interior da parte deslizante ou perna correspondente, de forma a compor a suspensão da motocicleta 100.

[022] Sobre as partes deslizantes ou pernas dos elementos telescópicos 22 e 24, são obtidos desta forma todos os suportes de conexão dos outros componentes do sistema de suspensão 10. Particularmente, sobre a perna de um primeiro elemento telescópico 22, são obtidos um ou mais orifícios 26A, 26B e 26C que se acoplam a orifícios correspondentes 26A, 26B e 26C obtidos sobre a perna do segundo elemento telescópico 24, de forma a obter a conexão mútua, por meios de fixação especiais que serão descritos com mais detalhes a seguir, desses elementos telescópicos 22 e 24.

[023] Sobre as pernas do primeiro elemento telescópico 22 e/ou do segundo elemento telescópico 24, é possível, portanto, obter uma manga 28 de sustentação do pino 30 da roda 12, um ou mais abrigos 32 para sustentar o pinça de freio 34 e um ou mais abrigos 36 para fixar o pára-lama 38 dessa roda 12. O pino 30 da roda 12 também possui o conjunto que consiste de aro e pneu ou, em outras palavras, a própria roda 12 sobre a qual é encaixado um disco de freio 40 a ela conectado, por meio de mancais de rolamento e de forma intrinsecamente conhecida.

[024] Em termos da funcionalidade do sistema de suspensão 10 de acordo com a presente invenção, com base no primeiro exemplo de realização exibido nas Figuras 2 a 4, a conexão entre os dois elementos telescópicos 22 e 24, conduzida de forma rígida através dos orifícios

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8/16 de conexão 26A, 26B e 26C e dos parafusos correspondentes 42A, 42B e 42C, evita a rotação relativa das partes deslizantes (pernas) desses elementos telescópicos 22 e 24 em volta do seu próprio eixo e, portanto, define de forma unívoca o ângulo de esterço do conjunto de roda 12 com relação ao quadro 102 da motocicleta 100, dependendo da rotação imposta pelo motorista ao cano de direção 14. Por esta razão, é possível utilizar pernas comuns e varas de garfo de motocicleta com seção circular para compor os dois elementos telescópicos 22 e 24.

[025] O número de meios de fixação e conexão entre os dois elementos telescópicos 22 e 24 pode variar de acordo com as necessidades em termos de rigidez de flexão do sistema de suspensão 10. A Figura 3, por exemplo, exibe três pares distintos de orifícios de conexão 26A, 26B e 26C com parafusos correspondentes 42A, 42B e 42C, em que o par de orifícios de conexão superiores 26C foi elaborado sobre as pernas deslizantes dos elementos telescópicos 22 e 24 para aumentar a distribuição de cargas entre os próprios elementos telescópicos 22 e 24 e, portanto, reduzir as deformações gerais do sistema de suspensão 10.

[026] Como solução alternativa aos meios de conexão descritos acima entre os dois elementos telescópicos 22 e 24, com referência ao segundo exemplo de realização da Figura 5, a fim de aumentar adicionalmente a rigidez do sistema de suspensão 10, é possível prever que as pernas deslizantes desses elementos telescópicos 22 e 24 sejam fabricadas em uma peça; em outras palavras, integradas em um único elemento. Sobre esse elemento único, é possível, portanto, obter os dois abrigos cilíndricos para o acoplamento telescópico com as duas partes fixas ou varas, elaborado conforme descrito acima, dos próprios elementos telescópicos 22 e 24.

[027] Em resumo, o sistema de suspensão 10 de acordo com a presente invenção permite o movimento do conjunto de roda 12 de acordo com uma direção retilínea definida pelos eixos dos elementos telescópicos 22 e 24, que devem necessariamente ser paralelos entre si para garantir a operação correta do próprio sistema de suspensão 10. Esse movimento

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9/16 retilíneo garante que o trail da roda 12, com relação ao eixo definido pelo cano de direção 14, possa ser mantido constante, pelo menos no caso em que esse eixo definido pelo cano de direção14 é paralelo aos eixos dos elementos telescópicos 22 e 24. O sistema de suspensão 10 de acordo com a presente invenção, em qualquer caso, possibilita a reprodução das condições cinemáticas comumente obtidas com garfos de motocicleta convencionais, tanto por inclinação opcional do cano de direção 14 de forma diferente com relação à direção dos eixos dos elementos telescópicos 22 e 24, quanto pela introdução de compensação longitudinal do pino 30 da roda 12 com relação ao eixo definido pelo cano de direção 14.

[028] O sistema de suspensão 10 de acordo com a presente invenção também possibilita redução significativa do volume transversal da suspensão frontal da motocicleta 100, considerando que os componentes da própria suspensão frontal são todos dispostos sobre o mesmo lado da roda 12 e, observando a motocicleta 100 do lado frontal, eles não excedem o volume de um único braço de um garfo convencional. Além disso, graças a essa característica, a substituição da roda frontal 12 é extremamente fácil, pois ela pode ser manipulada como ocorre comumente em um automóvel. Estas duas últimas características são de interesse específico para uso no sistema de suspensão 10 de acordo com a presente invenção sobre motocicletas oscilantes com três ou quatro rodas, tais como a motocicleta 100 da Figura 1, na qual as necessidades de volume e praticidade são ainda mais relevantes que em uma motocicleta de duas rodas convencional.

[029] Novamente com referência à instalação sobre motocicletas oscilantes com três ou quatro rodas, outra característica especial do sistema de suspensão 10 de acordo com a presente invenção refere-se à possibilidade de prever, graças ao baixo volume do próprio sistema de suspensão 10 e à trajetória retilínea de todos os elementos correspondentes em movimento relativo, um sistema de bloqueio 44 do movimento retilíneo da roda 12 com relação ao cano de direção 14 ou, em outras palavras, da perna de cada elemento telescópico 22 e 24 com relação à vara correspondente. O sistema de bloqueio 44

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10/16 compreende uma placa de conexão 46, restrita ao conjunto de suporte 16, sobre a qual é instalada uma pinça 48, do tipo mecânico ou hidráulico, que age sobre uma placa 50, restrita à parte deslizante ou perna de um dos elementos telescópicos, tal como o primeiro elemento telescópico 22.

[030] Ao acionar o compasso 48, as partes deslizantes dos elementos telescópicos 22 e 24 tornam-se integrais ao conjunto de sustentação 16, consequentemente evitando o movimento retilíneo da roda 12 com relação ao cano de direção 14. Essa operação de bloqueio é vantajosa durante as operações de estacionamento de motocicletas com três ou quatro rodas com pista baixa, pois ela limita as possibilidades das próprias motocicletas virarem após os movimentos de rolamento sobre as suspensões.

[031] Considerando a condição paralela dos elementos telescópicos 22 e 24, é essencial para a operação correta do sistema de suspensão 10 que se tome cuidado para que as operações de montagem do próprio sistema 10 não introduzam tensões de flexão sobre os componentes relativos. Segundo o que é exibido na Figura 2, como primeira operação de montagem, é inserido um pino 52, que foi calibrado com tolerância milimétrica, ao menos no par dos orifícios de conexão 26A dispostos mais distantes sobre os dois elementos telescópicos 22 e 24. O diâmetro interno de cada um desses orifícios de conexão inferiores 26A é substancialmente o mesmo tamanho do diâmetro externo de cada pino 52 (acoplamento h6/G5 de acordo com o sistema ISO), enquanto o próprio pino é equipado axialmente com um orifício para introdução do parafuso 42A.

[032] Quando os dois orifícios de conexão 26A dos elementos telescópicos 22 e 24 houverem sido reunidos, sem forçar, por meio do parafuso 42A e da porca correspondente 54A, o único grau de liberdade do sistema 10 será o ângulo relativo entre os eixos dos próprios elementos telescópicos 22 e 24. Essa indeterminação é eliminada pela inserção das varas dos elementos telescópicos 22 e 24 no interior dos grampos 18 e 20 obtidos sobre o conjunto de suporte 16. Somente neste ponto, os grampos 18 e 20 são grampeados e, em seguida, é aplicada a força de torção de bloqueio prevista para os parafusos 42B e 42C e

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11/16 as porcas correspondentes 54B e 54C dos pares restantes de orifícios de conexão 26B e 26C dos elementos telescópicos 22 e 24.

[033] Os pares restantes de orifícios 26B e 26C que conectam entre si os elementos telescópicos 22 e 24 não realizam função de centralização e possuem preferencialmente diâmetro interno maior que o diâmetro externo dos parafusos correspondentes 42B e 42C que os encaixam, de forma a evitar restrições de posição adicionais para os próprios elementos telescópicos 22 e 24. Pinos intermediários não são previstos, portanto, entre esses pares de orifícios 26B e 26C e os parafusos correspondentes 42B e 42C.

[034] A fim de garantir acoplamento estável entre os dois elementos telescópicos 22 e 24, é finalmente possível prever, ao menos para o par de orifícios de conexão inferiores 26A equipados com pino 52, uma ou mais arruelas dentadas de segurança 56A. Essas arruelas dentadas de segurança 56A evitam o desparafusamento acidental, por exemplo, após uso intenso e prolongado do sistema de suspensão 10, do parafuso 42A da porca correspondente 54A.

[035] A Figura 6 exibe os elementos adicionais necessários para elaborar, em conjunto com o sistema de suspensão 10 ilustrado anteriormente, o grupo de direção de uma motocicleta oscilante 100 com duas rodas direcionais frontais 12. Particularmente, as quatro saliências de sustentação centrais 62 são destacadas soldadas ao cano de direção central 14, duas em posição frontal e duas em posição traseira, que são utilizadas como suportes para os mancais de rolamento centrais 64 (ilustrados na Figura 8).

[036] Os anéis externos dos rolamentos centrais 64 são abrigados no interior de abrigos especiais elaborados sobre os dois pares de braços transversais - frontal superior 66, frontal inferior 68, traseiro superior 70 e traseiro inferior 72 - dispostos invertidos nos lados opostos do cano de direção central 14, que formam o grupo de direção da motocicleta oscilante 100 e que são sustentados de forma central e giratória sobre as quatro saliências de sustentação centrais 62 soldadas ao cano de direção central 14. O braço transversal frontal superior 66 possui formato idêntico ao do braço transversal traseiro inferior 72, enquanto o braço

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12/16 transversal frontal inferior 68 possui formato idêntico ao do braço transversal traseiro superior 70.

[037] Os braços transversais - frontal superior 66, frontal inferior 68, traseiro superior 70 e traseiro inferior 72 - são conectados lateralmente por meio de dois postes laterais 74 e 76. Cada um dos dois postes laterais 74 e 76 possui quatro saliências de sustentação laterais 78, dentro das quais são inseridos dois espaçadores correspondentes 90, para sustentar de forma lateral e giratória os dois pares de braços transversais - frontal superior 66, frontal inferior 68, traseiro superior 70 e traseiro inferior 72. Os eixos das saliências de sustentação laterais 78 possuem a mesma inclinação, com relação aos eixos dos postes laterais 74 e 76, dos eixos das saliências de sustentação centrais 62 soldadas ao cano de direção central 14 (com relação ao eixo desse cano de direção central 14). Os eixos das saliências de sustentação centrais 62 e os eixos das saliências de sustentação laterais 78 são, portanto, inclinados com relação ao eixo do cano de direção central 14 e com relação aos eixos dos dois postes laterais 74 e 76 de acordo com um ângulo de 80° a 120°.

[038] Sobre os espaçadores 90, pressionam os anéis externos dos mancais de rolamento laterais 82 (Figura 7). De forma similar aos anéis externos dos mancais de rolamento centrais 64, os anéis externos dos mancais de rolamento laterais 82 também são abrigados no interior de abrigos laterais especiais elaborados sobre os dois pares de braços de rolamento transversais 66, 68, 70 e 72.

[039] O alinhamento relativo dos componentes do grupo de direção da motocicleta oscilante 100 é garantido por oito pinos 84, calibrados com tolerância milimétrica, que são inseridos no mesmo número de orifícios feitos nos dois pares de braços de rolamento transversais 66, 68, 70 e 72 e que possuem o mesmo tamanho do diâmetro externo de cada pino 84 (acoplamento h6/G5 de acordo com o sistema ISO).

[040] O acoplamento dos componentes descritos até agora é completado por meio de oito roscas de conexão 86 e parafusos correspondentes 88 que tornam integrais as partes frontal e traseira dos dois pares de braços de rolamento 66, 68, 70 e 72. Os orifícios das roscas de

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13/16 conexão 86 são coaxiais aos orifícios dos pinos 84, conforme indicado no detalhe da Figura

15.

[041] Como, para necessidades de montagem, bem como para simplicidade da tecnologia de fabricação, as extremidades laterais dos dois pares de braços de rolamento transversais 66, 68, 70 e 72 são abertas, os valores de rigidez necessários do eixo frontal são atingidos por meio de quatro placas de reforço 80 integrais com esses braços de rolamento transversais 66, 68, 70 e 72 por meio de parafusos 92 que se encaixam nos rosqueamentos feitos sobre as superfícies laterais destas últimas.

[042] Por fim, diversas roscas 94 encaixam-se no mesmo número de rosqueamentos feitos sobre as saliências de sustentação centrais 62 soldadas ao cano de direção central 14 e sobre as saliências de sustentação laterais 78 dos postes laterais 74 e 76 para conduzir o bloqueio axial dos anéis internos dos rolamentos centrais 64 sobre as saliências de sustentação centrais 62 do cano de torção central 14. O deslizamento dos anéis externos dos rolamentos central e lateral 64 e 82 com relação aos abrigos obtidos sobre os braços de rolamento transversais 66, 68, 70 e 72 é adicionalmente limitado, por razões de segurança, por seis anéis Seeger 96 (Figuras 7 e 8).

[043] Particularmente, a inserção dos espaçadores 90 com uma certa tolerância ou espaço com relação aos abrigos obtidos nas saliências de sustentação laterais 78 dos postes laterais 74 e 76 possibilita a recuperação de possíveis erros pequenos de posição entre os eixos dos abrigos das próprias saliências de sustentação laterais 78 e também facilita substancialmente as operações de montagem, considerando que esses espaçadores 90 possibilitam a condução seqüencial dos alinhamentos das partes direita e esquerda dos braços de rolamento transversais 66, 68, 70 e 72 com relação aos postes laterais 74 e 76. A disposição dos elementos descritos possibilita elaborar um quadrilátero articulado que possui rigidez de flexão e de torção, cuja rotação é livre com relação ao cano de direção central 14 e, portanto, com relação ao quadro 102 da motocicleta 100 à qual é conectado um cano de direção central 14.

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14/16 [044] A inserção das suspensões 10, conforme exibido, por exemplo, na Figura 2, articulada por meio de quintas rodas 98 e mancais de rolamento cônicos 104 no interior dos postes laterais 74 e 76 (Figura 7), elabora um sistema com duas rodas frontais oscilantes e direcionais que são de fácil instalação, graças à divisão em duas partes, frontal e traseira, dos braços de rolamento transversais 66, 68, 70 e 72, bem como por ter alta rigidez, garantida pela conexão das partes frontal e traseira do grupo de torção por meio de diversos elementos de união dispostos ao longo de toda a extensão transversal da estrutura (pinos 84, roscas 86 e 92 e placas de reforço 80).

[045] Uma característica especial adicional do sistema de suspensão 10, que pode ser observada nas Figuras 7 e 8, é a inclinação específica dos eixos das saliências de sustentação centrais 62 com relação ao eixo do cano de direção central 14 que, conforme mencionado anteriormente, é idêntica à inclinação das saliências de sustentação laterais 78 com relação aos eixos dos postes laterais 74 e 76. Isso significa que não existe condição paralela entre o cano de direção central 14 e as duas partes fixas ou varas dos elementos telescópicos 22 e 24 ou, em outras palavras, o fato de que essas duas partes fixas ou varas dos elementos telescópicos 22 e 24 são inclinadas de acordo com um ângulo de 80° a 120° com relação ao cano de direção central 14. Essa inclinação possibilita elaborar os eixos de rotação dos mancais de rolamento central e lateral 64 e 82 (paralelos aos das saliências mencionadas acima) paralelos ao solo em condições de frenagem máxima.

[046] A configuração inovadora descrita até agora garante que o trail exercido pelos pneus das rodas direcionais frontais 12 possua braço de alavanca zero com relação à rotação do quadrilátero articulado elaborado pelos braços de rolamento transversais 66, 68, 70 e 72 e pelos postes laterais 74 e 76 no interior dos quais as duas partes fixas ou varas dos elementos telescópicos 22 e 24 (direito e esquerdo simétricos) são inseridas. No sistema de suspensão de acordo com o estado da técnica, conforme, por exemplo, os documentos USA2953395 e DE 808191 C, o eixo dos braços de suspensão é, por outro lado, paralelo ao eixo do cano de direção. Somente desta forma, um possível desequilíbrio das forças de

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15/16 frenagem entre os pneus direito e esquerdo das rodas frontais 12, devido, por exemplo, ao bloqueio de apenas uma dessas rodas, não induz forças de torção de rotação sobre o quadrilátero articulado de rolamento, eliminando a possibilidade de acionamento de vibrações potencialmente perigosas para o direcionamento da motocicleta 100.

[047] Conforme exibido na Figura 1B, a ligação do grupo de direção da motocicleta oscilante 100 com duas rodas direcionais frontais 12 causa, à medida que o ângulo de rolamento aumenta, grande redução da distância entre as duas rodas frontais 12 e o quadro 102. Conforme ilustrado nas Figuras 9 e 10, portanto, é vantajoso limitar a possibilidade de esterço dependendo do ângulo de inclinação da motocicleta 100 para evitar possível interferência entre os componentes do grupo de direção. A fim de obter o resultado desejado, sobre os braços de rolamento transversais inferiores 68 e 72, são elaboradas duas cames simétricas, direita e esquerda, que são adequadamente dimensionadas e pressionam sobre os perfis moldados 106 obtidos sobre os conjuntos de sustentação 16. Como fica claro a partir da comparação entre a Figura 9 (sistema representado em condições de torção livre) e a Figura 10 (sistema representado em condições de torção limitadas), variando-se o formato dos perfis 106 e, consequentemente, das cames, é possível impor até o máximo desejado da lei de esterço, dependendo do ângulo de rolagem da motocicleta 100. Como se pode deduzir do detalhe da Figura 12, os perfis 106 possuem duas seções claramente distintas 124 e 126 que permitem a etapa de esterço na direção de tráfego do canto (seção frontal 124) e uma possível manobra de contra-esterço, a ser limitada.

[048] As Figuras 13 e 14 exibem o sistema de direção dos dois elementos telescópicos 22 e 24, conectados aos lados direito e esquerdo da motocicleta 100, do sistema de suspensão 10, destacando a vara de controle 108 rosqueada sobre o eixo de direção 110 (para grampear a quinta roda inferior 112), inserido, por sua vez, no interior do cano de direção 14. Sobre a vara de controle 108, repousa o anel interno de um rolamento de esferas 114, enquanto o anel externo do rolamento de esferas 114 é inserido em um elemento de transmissão 116 conectado a uma barra de direção 118. Entre o elemento de transmissão

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116 e a barra de direção 118, são interpostos dois mancais de agulha 120. Sobre as extremidades da barra de direção 118, elaboradas através de placas dobradas em L, são restritas duas articulações Cardan 122 (Figura 12). As extremidades restantes das articulações Cardan 122 são, por outro lado, conectadas aos elementos de sustentação 16 dos dois pares de elementos telescópicos 22 e 24, direito e esquerdo, da motocicleta 100. [049] O sistema de direção obtido desta forma possibilita transmitir, com razão 1:1, a rotação imposta pelo eixo de direção 110 aos dois pares de elementos telescópicos 22 e 24, direito e esquerdo, em todas as condições de rolagem da motocicleta 100. De fato, o sistema de restrições utilizado é o equivalente cinemático a três junções de bolas aplicadas, respectivamente, entre a barra de direção 118 e a vara de controle 108 e entre a barra de direção 118 e os suportes 16 dos elementos telescópicos 22 e 24. Com relação a um sistema convencional elaborado por meio de cabeças de junções de bolas, o conjunto descrito possibilita atingir altos campos de rotação para sustentar ângulos de rolagem e esterço de mais de 40°. Além disso, a fricção da primeira separação, sempre presente em cabeças de junções de esferas e que tornaria a motocicleta 100 difícil de dirigir em baixa velocidade, é minimizada.

[050] Observou-se, portanto, que o sistema de suspensão de direção com roda em cantiléver para motocicletas de acordo com a presente invenção atinge mais cedo os propósitos destacados.

[051] O sistema de suspensão de direção com roda em cantiléver para motocicletas de acordo com a presente invenção concebido desta forma pode, em qualquer caso, sofrer numerosas modificações e variações, todas as quais são cobertas no mesmo conceito inventivo; além disso, todos os detalhes podem ser substituídos por elementos tecnicamente equivalentes. Na prática, os materiais utilizados, bem como as formas e tamanhos, podem ser quaisquer de acordo com as necessidades técnicas.

[052] O escopo de proteção da presente invenção é, portanto, definido pelas reivindicações anexas.

Claims

Reivindicações

1. Motocicleta (100) equipada com um quadro (102), duas rodas direcionais frontais (12), um cano de direção direito e esquerdo (14) conectado de forma giratória ao quadro (102) e respectivamente conectados de forma rígida a conjuntos de sustentação (16) direito e esquerdo, um para cada roda direcional frontal (12), e um grupo de direção que consiste de dois pares de braços transversais - frontal superior (66), frontal inferior (68), traseiro superior (70) e traseiro inferior (72) - dispostos invertidos nos lados opostos do cano de direção central (14') conectados ao quadro (102), e conectados lateralmente por meio de dois postes laterais (74, 76), caracterizada por em cada um dos conjuntos de sustentação (16) sendo partes restritamente fixas ou hastes de dois elementos telescópicos (22,24), cada par de elementos telescópicos (22, 24) é montado em cantiléver com relação à roda (12)direcional correspondente, em que as partes deslizantes ou pernas de cada par de elementos telescópicos (22, 24) são restritas paralelamente entre si, de forma a fazer com que os dois elementos telescópicos (22, 24) de cada par repousem sobre um plano paralelo ao plano da roda (12)direcional correspondente, em que cada elemento telescópico (22, 24) é equipado internamente com um elemento elástico (58) e um elemento amortecedor de oscilações (60), a fim de elaborar a suspensão (10) da motocicleta e a mencionada restrição entre as partes deslizantes dos elementos telescópicos (22, 24) causam obstrução da rotação correspondente das mencionadas partes deslizantes em volta do seu próprio eixo para definir univocamente o ângulo de esterço de cada roda (12) com relação ao quadro (102), dependendo da rotação imposta ao cano de direção (14).
2. Motocicleta (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por, sobre a parte deslizante de um primeiro (22) dos mencionados elementos telescópicos de cada par de elementos telescópicos (22, 24), são obtidos um ou mais orifícios (26A, 26B, 26C), em acoplamento com orifícios correspondentes (26A, 26B, 26C) obtidos sobre a parte deslizante do segundo (24) elemento telescópico de cada par de elementos telescópicos (22, 24), de forma a obter a conexão mútua, por meios de fixação

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2/5 (42A, 42B, 42C; 52; 54A, 54B, 54C; 56A) dos mencionados primeiro (22) e segundo (24) elementos telescópicos.
3. Motocicleta (100), de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por os mencionados meios de fixação compreendem uma série de parafusos (42A, 42B, 42C) com porcas correspondentes (54A, 54B, 54C).
4. Motocicleta (100), de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por os mencionados meios de fixação também compreendem um pino (52), inserido em pelo menos um primeiro (26A) dos mencionados pares de orifícios e provido axialmente com um furo passante para introdução do parafuso correspondente (42A), em que o diâmetro interno dos orifícios do mencionado primeiro par (26A) é substancialmente igual ao diâmetro externo do mencionado pino (52).
5. Motocicleta (100), de acordo com a reivindicação 4, caracterizada por os mencionados meios de fixação também compreendem, pelo menos para o mencionado primeiro par de orifícios (26A) fornecidos com o pino (52), em que uma ou mais arruelas dentadas de segurança (56A) evitam o desparafusamento acidental do parafuso (42A) da porca correspondente (54A).
6. Motocicleta (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por as partes deslizantes de cada par de elementos telescópicos (22, 24) são fabricadas em uma peça; em outras palavras, integradas em um único elemento sobre o qual são obtidos os dois abrigos cilíndricos para acoplamento telescópico com as partes fixas do mencionado par de elementos telescópicos (22, 24).
7. Motocicleta (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada por, sobre a parte deslizante dos primeiro (22) e/ou segundo (24) elementos telescópicos do mencionado par de elementos telescópicos (22, 24), são obtidos uma manga (28) que sustenta o pino (30) da roda direcional correspondente (12), um ou mais abrigos (32) que sustentam o pinça de freio (34) para um disco de freio (40) da mencionada roda direcional (12) e um ou mais abrigos (36) para

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3/5 fixação do pára-lamas (38) da mencionada roda direcional (12).
8. Motocicleta (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada por o eixo definido pelo cano de direção (14) é paralelo aos eixos dos mencionados dois pares de elementos telescópicos (22, 24).
9. Motocicleta (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada por cada cano de direção (14) é inclinado de forma diferente com relação à direção de eixo dos mencionados dois pares de elementos telescópicos (22, 24).
10. Motocicleta (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por compreender um sistema de bloqueio (44) do movimento retilíneo da parte deslizante de cada elemento telescópico (22, 24) com relação à parte fixa correspondente.
11. Motocicleta (100), de acordo com a reivindicação 10, caracterizada por o mencionado sistema de bloqueio (44) compreende uma placa de conexão (46) restrita a um conjunto de sustentação (16), sobre a mencionada placa de conexão (46) é instalado uma pinça (48) que age sobre uma placa (50) restrita à parte deslizante de um dos mencionados elementos telescópicos (22), em que o acionamento da mencionada pinça (48) torna as duas partes deslizantes dos mencionados elementos telescópicos (22, 24) integrais com o conjunto de sustentação (16), de forma a evitar o movimento retilíneo da roda direcional (12) com relação ao cano de direção (14).
12. Motocicleta (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o cano de direção central (14') é equipado com quatro saliências de sustentação centrais (62) que sustentam, de forma central e giratória, os dois pares de braços transversais - frontal superior (66), frontal inferior (68), traseiro superior (70) e traseiro inferior (72).
13. Motocicleta (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por os dois postes laterais (74, 76) são cada um

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4/5 equipados com quatro saliências de sustentação laterais (78) que sustentam de forma lateral e giratória os dois pares de braços transversais - frontal superior (66), frontal inferior (68), traseiro superior (70) e traseiro inferior (72).
14. Motocicleta (100), de acordo com as reivindicações 12 e 13, caracterizada por os eixos das saliências de sustentação laterais (78) possuem a mesma inclinação, com relação aos eixos dos dois postes laterais (74, 76), dos eixos das saliências de sustentação centrais (62), com relação ao eixo do cano de direção central (14).
15. Motocicleta (100), de acordo com a reivindicação 14, caracterizada por os eixos das saliências de sustentação centrais (62) e os eixos das saliências de sustentação laterais (78) são inclinados com relação ao eixo do cano de direção central (14) e com relação aos eixos dos dois postes laterais (74, 76) de acordo com um ângulo entre 80° e 120°.
16. Motocicleta (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por, sobre os braços transversais - frontal inferior (68) e traseiro inferior (72) - são elaboradas duas cames simétricas, direita e esquerda, que pressionam os perfis moldados (106) obtidos sobre os conjuntos de sustentação (16), para limitar a possibilidade de esterço dependendo do ângulo de inclinação da motocicleta (100) e para evitar possível interferência entre os componentes do grupo de direção.
17. Motocicleta (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o mencionado grupo de direção compreender uma vara de controle (108) rosqueada sobre um eixo de direção (110), inserido, por sua vez, no interior do mencionado cano de direção central (14'), sobre a vara de controle (108) que repousa no anel interior de um rolamento de esferas (114), em que o anel externo do mencionado rolamento de esferas (114) é inserido em um elemento de transmissão (116) conectado a uma barra de direção (118).
18. Motocicleta (100), de acordo com a reivindicação 17, caracterizada por, entre o elemento de transmissão (116) e a barra de direção (118), são