BR112015028434B1

BR112015028434B1 - Suspensão de motocicleta

Info

Publication number: BR112015028434B1
Application number: BR112015028434-5A
Authority: BR
Inventors: Walter Rosellini; Simone PALLINI
Original assignee: Piaggio & C. S.P.A.
Priority date: 2013-05-16
Filing date: 2014-04-17
Publication date: 2021-10-13
Also published as: ITPD20130136A1; MX367153B; TWI608961B; US9682742B2; EP2996929A1; ES2628404T3; AU2014266959B2; JP6371833B2; AR096326A1; MX2015015517A; WO2014184690A1; US20160083041A1; EP2996929B1; AU2014266959A1; TW201518160A; CN105392695A; CA2911487C; CN105392695B; CA2911487A1; JP2016521228A

Abstract

suspensão de motocicleta. um suspensão de motocicleta (4) que compreende um garfo (8) que possui uma barra de direção (12) adequada para conectar-se mecanicamente a um mecanismo de direção (16) de uma motocicleta, um braço oscilante (24) que possui uma primeira extremidade (26) na qual forma uma junção com a mencionada barra de direção (12) e uma segunda extremidade (28) na qual conecta-se a um suporte (32) que abriga um pino de rotação (36) de uma roda associável (20) de forma a girar, em que o mencionado pino de rotação (36) define um eixo de rotação (x-x) para a própria roda. a suspensão de motocicleta (4) compreende uma unidade de amortecedor (40) que se entende a partir de uma cabeça de fixação (52), na qual é conectada mecanicamente à barra de direção (12), até um pé de fixação (56), no qual é conectada ao suporte (32). de modo vantajoso, a unidade de amortecedor (40), no pé de fixação (56), conecta-se ao suporte (32) pela interposição do meio acoplamento mecânico (70) que possui um eixo de articulação (h-h) que está contido em um plano perpendicular ao eixo de rotação da roda (x-x).

Description

Campo da Invenção

[001] A presente invenção refere-se a uma suspensão de motocicleta e, particularmente, a uma suspensão frontal de motocicleta.

Antecedentes da Técnica

[002] No campo das motocicletas e, particularmente, ciclomotores, é conhecida a utilização de uma suspensão de braço oscilante na seção frontal.

[003] Particularmente, é uma barra isolada, portanto assimétrica, em que o sistema consiste de um garfo com uma única barra rígida, também denominada barra de direção, sobre a qual um braço oscilante forma uma junção, denominada bloco, voltada para trás, que termina sobre o pino da roda.

[004] A barra de direção é ligada mecanicamente ao guidão da motocicleta.

[005] Além disso, a unidade de amortecedor, que consiste tipicamente de uma mola e um amortecedor, é fixada sobre o braço oscilante.

[006] A unidade de amortecedor conecta mecanicamente o garfo rígido e o pino da roda entre si, de forma que, ao final, a suspensão tenha a forma de um paralelogramo.

[007] Geralmente, a unidade de amortecedor é conectada firmemente ao pino da roda e ao garfo: tipicamente, o pé ou a extremidade inferior da unidade de amortecedor é conectada ao pino da roda por uma braçadeira rígida. Do ponto de vista teórico, a unidade de amortecedor sempre trabalha na condição de compressão axial pura, uma vez que as forças trocadas entre a roda e o corpo são absorvidas pelo braço oscilante e pelo garfo de barra única.

[008] Na verdade, entretanto, devido às folgas e deformações dos componentes mecânicos, a unidade de amortecedor nem sempre trabalha na condição de compressão axial pura teórica, mas é sujeita a um momento de flexão que tende a resistir ao deslizamento entre o revestimento e a haste da própria unidade de amortecedor.

[009] As deformações e, deste modo, a obstrução da unidade de amortecedor aumentam quando a braçadeira de conexão da unidade de amortecedor ao pino da roda é utilizada como elemento de suporte e fixação do freio dianteiro, tipicamente do tipo de disco. Neste caso, de fato, o freio transmite força e torque consideráveis para o pé que tendem a deformar ainda mais a braçadeira que conecta o pé da unidade de amortecedor e, deste modo, perder a linearidade e a relativa coaxialidade entre o revestimento e a haste. O resultado é deslizamento difícil da unidade de amortecedor e comportamento abaixo do ideal da extremidade frontal, adicionalmente agravado durante a ação de frenagem. Uma solução de acordo com o estado da técnica criticado é conhecida no documento US 4180280 A.

Descrição da Invenção

[0010] Nenhuma solução de aprimoramento é conhecida na técnica para solucionar os problemas mencionados; por esse motivo, a utilização dessa suspensão com braço oscilante é limitada a motocicletas de baixo desempenho e com limite de peso.

[0011] Alternativamente, há também soluções que reduzem a deformação dos componentes da extremidade frontal por meio do superdimensionamento dos próprios componentes. Essas soluções, entretanto, além de serem caras e não estéticas, aumentam as massas não suspensas ou massas terrestres, prejudicando o comportamento dinâmico da suspensão e, com isso, da motocicleta.

[0012] Sente-se, portanto, a necessidade de solucionar as desvantagens e limitações mencionadas com referência ao estado da técnica.

[0013] Este objeto é atingido por uma suspensão de acordo com a reivindicação 1.

Breve Descrição das Figuras

[0014] Características adicionais e vantagens da presente invenção tornar-se-ão mais evidentes a partir da descrição a seguir das suas realizações não limitadoras preferidas, em que: - a Figura 1 exibe uma vista em perspectiva de uma suspensão de motocicleta de acordo com a presente invenção; - a Figura 2 exibe uma vista lateral de uma suspensão de motocicleta de acordo com uma realização adicional da presente invenção; - a Figura 3 exibe uma vista transversal de uma suspensão de acordo com a presente invenção ao longo do plano transversal III-III na Figura 1; e - as Figuras 4-7 exibem vistas transversais, ao longo do plano transversal A-A na Figura 3, de um detalhe da suspensão da motocicleta de acordo com variantes da realização da presente invenção.

[0015] Elementos ou partes de elementos em comum entre as realizações descritas abaixo são indicados pelos mesmos algarismos de referência.

Descrição Detalhada

[0016] Com referência às figuras acima, o algarismo de referência 4 indica globalmente uma suspensão de motocicleta de acordo com a presente invenção.

[0017] Para os propósitos da presente invenção, dever-se-á observar que o termo motocicleta deve ser considerado em sentido amplo, abrangendo qualquer motocicleta que possua pelo menos duas rodas, ou seja, uma roda dianteira e uma roda traseira. Portanto, esta definição também inclui motocicletas de três rodas, tais como duas rodas paralelas de condução na extremidade dianteira e uma roda motriz na traseira, mas também motocicletas que incluem somente uma roda, de condução, na extremidade dianteira e duas rodas motrizes na traseira. Por fim, a definição de motocicleta também inclui os chamados quadriciclos, com duas rodas na extremidade dianteira e duas rodas na extremidade traseira.

[0018] A suspensão da motocicleta 4 compreende um garfo 8 que possui uma barra rígida ou barra de direção 12 adequada para conectar-se mecanicamente a um mecanismo de direção 16 de uma motocicleta. O garfo é, preferencialmente, de barra única, assimétrico com relação ao plano longitudinal da linha central da própria suspensão, passando por uma roda dianteira 20 da motocicleta.

[0019] A suspensão da motocicleta 4 compreende um braço oscilante 24 que possui uma primeira extremidade 26 na qual forma uma junção com a mencionada barra de direção 12 e uma segunda extremidade 28 na qual se conecta a um suporte 32 que abriga um pino giratório 36 de uma roda dianteira 20 associável, de forma que gire.

[0020] O mencionado pino giratório 36 define um eixo de rotação X-X para a própria roda 20. O eixo de rotação X-X da roda é, por sua vez, giratório de acordo com a rotação do mecanismo de direção 16 da motocicleta.

[0021] A suspensão da motocicleta 4 inclui ainda uma unidade de amortecedor 40 que compreende uma mola 44 e um amortecedor 48; preferencialmente, a mola 44 e a unidade de amortecedor 48 são coaxiais entre si e dispostas paralelamente.

[0022] A unidade de amortecedor 40 que se estende a partir de uma cabeça de fixação 52, na qual é conectada mecanicamente à barra de direção 12, até um pé de fixação 56, no qual é conectada mecanicamente ao mencionado suporte 32.

[0023] Preferencialmente, a cabeça de fixação 52 e o pé de fixação 56 são alinhados ao longo de uma direção vertical Y-Y que é perpendicular ao eixo de rotação X-X da roda 20.

[0024] Segundo uma realização, a cabeça de fixação 52 é fixada na barra de direção 12 por meio de uma bucha elástica 60 interposta. Essa bucha elástica 60 é capaz de permitir pequenos desalinhamentos e rotações entre a cabeça de fixação 52 e a barra de direção.

[0025] Segundo uma realização, a unidade de amortecedor 48 inclui um revestimento 64 e uma haste 68 abrigada e que desliza, ao menos parcialmente, dentro do mencionado revestimento 64; preferencialmente, o revestimento 64 inclui o pé de fixação 56.

[0026] Convenientemente, no mencionado pé de fixação 56, a unidade de amortecedor 40 conecta-se ao suporte 32 pelo meio de acoplamento mecânico interposto 70 que define um eixo de articulação H-H contido em um plano perpendicular ao eixo de rotação da roda X-X, de forma a fixar o pé de fixação 56 ao suporte 32 e permitir rotação relativa do pé de fixação 56 com relação ao suporte 32, em torno do mencionado eixo de articulação H-H.

[0027] Esse meio de acoplamento mecânico 70 conecta mecanicamente o pé de fixação 56 ao suporte 32 de forma a evitar as translações mútuas ao longo da direção vertical Y-Y e, ao mesmo tempo, desacoplam de forma giratória o pé de fixação 56 do suporte 32 e da roda 20, de forma a permitir rotações mútuas, particularmente do pé de fixação 56, em volta do mencionado eixo de articulação H-H.

[0028] Por desacoplamento giratório, indica-se, portanto, que quaisquer tensões provenientes da roda 20 não impõem rotações e/ou dobras ao pé de fixação 56 em volta do mencionado eixo de articulação H-H.

[0029] Além disso, o mencionado meio de acoplamento mecânico 70 evita qualquer rotação do pé de fixação 56 em volta de um eixo de rotação paralelo ao pino de rotação X-X da roda 20.

[0030] Segundo uma realização, o mencionado meio de acoplamento mecânico 70 compreende uma junta flexível adequada para permitir rotação relativa do pé de fixação 56 com relação ao suporte 32, em volta do mencionado eixo de articulação H-H. Preferencialmente, a mencionada junta elástica é assimétrica de forma a poder ser elasticamente deformável somente em volta do mencionado eixo de articulação H-H. A mencionada junta elástica pode, por exemplo, ser feita de metal, material polimérico ou uma combinação desses materiais.

[0031] Segundo uma realização, a unidade de amortecedor 40, no mencionado pé de fixação 56, conecta-se ao suporte 32 por meio da interposição de uma dobradiça 72, em que a mencionada dobradiça 72 define um eixo de articulação H-H que está contido em um plano perpendicular ao eixo de rotação X-X da roda 20.

[0032] Preferencialmente, o eixo de articulação H-H é perpendicular à direção vertical Y-Y definida pela unidade de amortecedor 40.

[0033] Segundo uma realização, a mencionada dobradiça 72 compreende uma bucha de bloco silencioso 76 que abrange ao menos parcialmente um pino de conexão 80 entre o suporte 32 e o pé de fixação 56, em que o mencionado pino de conexão 80 define o eixo de articulação H-H.

[0034] Segundo uma realização, a dobradiça 72 compreende pelo menos um rolamento ou bucha de suporte 84 que abrange, ao menos parcialmente, o pino de conexão 80 entre o suporte 32 e o pé de fixação 56, em que o mencionado pino de conexão 80 define o eixo de articulação H-H.

[0035] Segundo uma realização, a dobradiça 72 inclui um pino de conexão 80 e um par de saliências 88 dispostas sobre lados opostos com relação a uma porção intermediária 92 do mencionado pino de conexão 80 ao longo do eixo de articulação H-H; desta forma, as saliências 88 abrigam extremidades axiais opostas 96 do pino de conexão 80; em ainda outras palavras, a porção intermediária 92 do pino de conexão 80 é suspensa entre as saliências 88 que abrigam e suportam as extremidades axiais 96.

[0036] Segundo uma realização, os rolamentos ou buchas de suporte 84 são posicionados entre cada uma das mencionadas saliências 88 e extremidades axiais respectivas 96 do pino de conexão 80.

[0037] Segundo uma possível realização, os mencionados rolamentos de suporte 84 são rolamentos de rolos 100.

[0038] De acordo com uma realização, uma braçadeira 104 é fixada firmemente ao suporte 32 que abriga uma porção do pino de rotação 36 da roda 20 de forma a girar; um calibrador do freio a disco 108 é unido à mencionada braçadeira 104 para a roda associável 20.

[0039] Por exemplo, a braçadeira 104 está compreendida entre o suporte 32 e um cubo 112 da roda 20, ao longo de uma direção axial paralela ao eixo de rotação X-X da roda.

[0040] Preferencialmente, o mencionado cubo 112 é fixado de forma rígida durante a rotação ao disco do freio 116; o cubo 112 é, por sua vez, integrado durante a rotação à roda 20 e inclui rolamentos que suportam durante a rotação, ao menos parcialmente, o pino de rotação 36 da roda 20.

[0041] O braço oscilante 24 possui tipicamente uma forma retilínea entre as primeira e segunda extremidades 26, 28.

[0042] Segundo uma realização, o braço oscilante 24 possui uma concavidade 120 voltada na direção do pé de fixação 56 da unidade de amortecedor 40, em que a mencionada concavidade 120 abriga parcialmente o próprio pé.

[0043] Segundo uma realização adicional, o braço oscilante 24 possui forma geral de "V", de forma a apresentar concavidade 120 voltada para o pé de fixação 56 da unidade de amortecedor 40, em que a mencionada concavidade 120 abriga, ao menos parcialmente, o próprio pé.

[0044] Segundo uma possível realização, o braço oscilante 24 possui forma geral em "V", de forma a apresentar concavidade 120 voltada para o pé de fixação 56 da unidade de amortecedor 40; em que a mencionada concavidade 120 é moldada de forma a abrigar, ao menos parcialmente, o próprio pé de fixação.

[0045] Desta forma, é possível utilizar um braço oscilante 24 que possui dimensões limitadas, sem interferir com as dimensões gerais do pé de fixação 56 equipado com a dobradiça 72 correspondente.

[0046] Será agora descrita a operação de uma suspensão de motocicleta de acordo com a presente invenção.

[0047] Particularmente, a suspensão com braço oscilante é capaz, de maneira conhecida, tanto de conduzir a roda 20 por meio do mecanismo de direção 16 conectado à barra de direção 12, quanto de guiar a agitação vertical da roda 20 por meio da unidade de amortecedor 40 equipada com a mola 44 e amortecedor 48 correspondente.

[0048] A unidade de amortecedor 40, em condições teóricas, trabalha em condição de compressão axial pura, com relação à mencionada direção vertical Y-Y que conecta a cabeça de fixação 52 ao pé de fixação 56; no caso em que, devido a tensões mecânicas e/ou folgas entre os acoplamentos das diversas peças que compõem a suspensão, existe tendência ao desalinhamento entre a cabeça de fixação e o pé 52, 56, graças ao meio de acoplamento mecânico 70, a porção da unidade de amortecedor que compreende o pé de fixação 56 é capaz de girar em volta do pino de conexão 80, de forma a adaptar-se a essas deformações/desalinhamentos, evitando, deste modo, o atrito e resistência excessivos ao deslizamento da unidade de amortecedor 40. Em outras palavras, a porção de unidade de amortecedor 48 equipada com o pé de fixação 56, tipicamente o revestimento 64, que gira em volta do meio de acoplamento mecânico 70, reduz as tensões e melhora o deslizamento da unidade de amortecedor. Portanto, a haste 68 encontrará menor resistência ao deslizamento dentro do revestimento 64.

[0049] Ao mesmo tempo, o meio de acoplamento mecânico 70, tal como a dobradiça 72 ou o pino de conexão 80, evita qualquer rotação do pé de fixação 56 em volta de um eixo de rotação paralelo ao pino de rotação da roda 20; isso ocorre porque o eixo de articulação H-H está contido em um plano perpendicular ao eixo de rotação X-X. Desta forma, o meio de acoplamento mecânico 70 permite, por um lado, adaptações geométricas do pé de fixação 56 que favorecem o deslizamento da unidade de amortecedor 40 e, por outro lado, não afetam de nenhuma forma a rigidez da conexão entre o próprio pé 56 e o suporte 32, de forma que nunca haja rotações do pé paralelas ao eixo de rotação X-X.

[0050] Desta forma, também é possível utilizar uma braçadeira 104 que suporta o calibrador do freio a disco 108 sem afetar a operação da unidade de amortecedor por meio do torque de reação transmitido para o suporte 32 e para o pé de fixação 56 pelo próprio calibrador.

[0051] Como pode ser compreendido a partir do relatório descritivo, a suspensão de acordo com a presente invenção permite superar as desvantagens do estado da técnica.

[0052] Particularmente, a presente invenção permite sempre o fácil deslizamento da unidade de amortecedor. De fato, mesmo no caso de grandes tensões e/ou folgas e desalinhamentos, a unidade de amortecedor, graças à dobradiça, é sempre capaz de adaptar-se à deformação e/ou desalinhamento, de forma a acomodar os movimentos dos componentes da unidade sem aumentar os atritos e os travamentos relacionados.

[0053] Em outras palavras, a unidade de amortecedor não se opõe a deformações ou desalinhamentos, mas os segue e favorece, a fim de evitar travamento no movimento de deslizamento retilíneo entre o revestimento e a haste da unidade de amortecedor.

[0054] Caso o pé da unidade de amortecedor seja fixo a uma braçadeira que também suporta um freio de motocicleta, o torque transmitido pelo mencionado freio é suportado pelo meio de acoplamento mecânico sem impor nenhuma rotação ao mesmo meio, já que o eixo de articulação do meio de acoplamento mecânico está contido em um plano perpendicular ao eixo de rotação da roda.

[0055] Deste modo, a presença do pino no pé da unidade de amortecedor não afeta de nenhuma maneira a operação do freio, mas simplesmente acomoda as deformações e desalinhamentos entre o revestimento e a haste, de forma a assegurar o máximo deslizamento possível da unidade de amortecedor.

[0056] Por fim, a solução da presente invenção permite facilitar a montagem da suspensão, na fábrica e durante a manutenção, já que o sistema compensa automaticamente quaisquer desalinhamentos, realmente aumentando as tolerâncias de alinhamento.

[0057] O técnico no assunto pode realizar diversas mudanças e ajustes às suspensões descritas acima, a fim de atender a necessidades específicas e casuais, todas as quais dentro do escopo de proteção definido nas reivindicações a seguir.

Claims

1. Suspensão de motocicleta (4) que compreende: - um garfo (8) que possui uma barra de direção (12) adequada para conexão mecânica a um mecanismo de direção (16) de uma motocicleta; - um braço oscilante (24) que possui uma primeira extremidade (26) na qual forma uma junção com a mencionada barra de direção (12) e uma segunda extremidade (28) na qual se conecta a um suporte (32) que abriga um pino de rotação (36) de uma roda associável (20) de forma a girá-la, em que o pino de rotação (36) define um eixo de rotação (X-X) para a roda (20); - uma unidade de amortecedor (40), que compreende uma mola (44) e um amortecedor (48), em que a unidade estende-se a partir de uma cabeça de fixação (52), na qual é mecanicamente conectada à barra de direção (12), até um pé de fixação (56), no qual é conectada mecanicamente ao mencionado suporte (32), caracterizada por no mencionado pé de fixação (56), a unidade de amortecedor (40) conectar-se ao suporte (32) através de meios de acoplamento mecânico interposto (70) que define um eixo de articulação (H-H) contido em um plano perpendicular ao eixo de rotação da roda (X-X), de forma a fixar o pé de fixação (56) ao suporte (32) e permitir rotação relativa do pé de fixação (56) com relação ao suporte (32), em volta do mencionado eixo de articulação (H-H).

2. Suspensão (4) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o mencionado meio de acoplamento mecânico (70) compreender uma junta elástica adequada para permitir rotação relativa do pé de fixação (56) com relação ao suporte (32), em volta do mencionado eixo de articulação (H-H).

3. Suspensão (4) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada por o mencionado meio de acoplamento mecânico compreender uma dobradiça (72) que possui um eixo de articulação (H-H) o qual é contido em um plano perpendicular ao eixo de rotação da roda (X-X).

4. Suspensão (4) de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por a mencionada dobradiça (72) compreender uma bucha do tipo bloco silencioso (76) que abrange, ao menos parcialmente, um pino de conexão (80) entre o suporte (32) e o pé de fixação (56), em que o mencionado pino de conexão (80) define o eixo de articulação (H- H).

5. Suspensão (4) de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por a mencionada dobradiça (72) compreender pelo menos um rolamento ou bucha de suporte (84) que abrange, ao menos parcialmente, um pino de conexão (80) entre o suporte (32) e o pé de fixação (56), em que o mencionado pino de conexão (80) define o eixo de articulação (H-H).

6. Suspensão (4) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada por a mencionada dobradiça (72) compreender um pino de conexão (80) e um par de saliências (88) posicionadas sobre lados opostos de uma porção intermediária (92) do mencionado pino de conexão (80), em que as saliências (88) abrigam extremidades axiais opostas (96) do pino de conexão (80).

7. Suspensão (4) de acordo com a reivindicação 6, caracterizada por rolamentos ou buchas de suporte (84) serem posicionados entre cada uma das mencionadas saliências (88) e as extremidades axiais respectivas (96) do pino (80).

8. Suspensão (4) de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por os mencionados rolamentos de suporte (84) serem do tipo de rolos.

9. Suspensão (4) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada por uma braçadeira (104) ser fixada firmemente ao mencionado suporte (32) que abriga uma porção do pino de rotação (36) da roda (20) de forma a girá-la, em que uma pinça do freio a disco (108) é unida à mencionada braçadeira (104) da roda associável (20).

10. Suspensão (4) de acordo com a reivindicação 9, caracterizada por a mencionada braçadeira (104) estar compreendida entre o suporte (32) e um cubo (112) da roda (20), ao longo de uma direção axial paralela ao eixo de rotação da roda (X-X).

11. Suspensão (4) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada por a cabeça de fixação (52) ser fixada à barra de direção (12) por meio de uma bucha elástica interposta (60).

12. Suspensão (4) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada por o braço oscilante (24) possuir uma concavidade (120) voltada para o pé de fixação (56) da unidade de amortecedor (40), em que a mencionada concavidade (120) abriga parcialmente o mencionado pé.

13. Suspensão (4) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada por o braço oscilante (24) possuir uma forma de "V", de forma a apresentar uma concavidade (120) voltada para o pé de fixação (56) da unidade de amortecedor (40), em que a mencionada concavidade (120) abriga, ao menos parcialmente, o mencionado pé.

14. Suspensão (4) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizada por a mencionada unidade de amortecedor (40) compreender um amortecedor (48) que possui um revestimento (64) e uma haste (68) abrigada e que desliza, ao menos parcialmente, dentro do mencionado revestimento (64), em que o mencionado revestimento (64) compreende o pé de fixação (56).