IT201900005662A1 - Dispositivo attuatore di un dispositivo di frenatura e di una frizione - Google Patents

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shut
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Pierangelo Gherardi
Roberto Arienti
Andrea Odoni
Carlo Cantoni
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Freni Brembo Spa
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Description

DESCRIZIONE
CAMPO DI APPLICAZIONE
La presente invenzione riguarda un dispositivo attuatore di un dispositivo di frenatura e di una frizione, in particolare per motocicli, e un relativo impianto di azionamento comprendente detto dispositivo attuatore.
STATO DELLA TECNICA
La presente invenzione trova particolare applicazione nel settore delle moto da competizione.
Le soluzioni oggi in uso prevedono di azionare il freno posteriore tramite una pompa montata sul semimanubrio (solitamente il sinistro) e azionata dal pollice oppure tramite una pompa standard azionata connessa ad un pedale disposto sulla pedaliera (di solito la destra) e azionato dal piede del pilota.
Sul semimanubrio è presente anche la leva per l’azionamento della frizione che serve solo al momento della partenza, perché durante la gara il cambio marcia avviene senza la necessità di azionare la leva della frizione.
La leva di azionamento della frizione, oltre che per la partenza, può anche essere utilizzata in caso di failure o di emergenza.
Tali soluzioni note presentano inconvenienti e limitazioni.
Secondo una forma di realizzazione nota, sono presenti due comandi sul semimanubrio sinistro che il pilota può azionare con la mano (per la frizione) e con il pollice (per il freno).
L’utilizzo del pollice non è però ottimale dal momento che non consente una elevata e precisa modulabilità del comando idraulico, certamente non superiore rispetto a quella ottenibile con un comando a pedale. D’altra parte, se si utilizzassero due comandi sul semimanubrio, rispettivamente deputati all’azionamento del freno e della frizione mediante le 4 dita, tale layout costituirebbe pericoloso in caso di caduta, perché la mano del pilota potrebbe facilmente rimanere incastrata fra le leve e i relativi attuatori.
Per questi motivi le soluzioni note prevedono l’utilizzo di un comando freno a pedale e un comando frizione a semimanubrio, oppure l’utilizzo di due comandi a leva al medesimo semimanubrio, di cui uno (tipicamente il comando freno) per poter essere azionato tramite il pollice. Quest’ultima soluzione però, come visto, limita la capacità del pilota di modulare efficacemente il freno ad essa collegato.
PRESENTAZIONE DELL'INVENZIONE
Pertanto è sempre più sentita l’esigenza di risolvere gli inconvenienti e limitazioni citati in riferimento all’arte nota.
Tale esigenza è soddisfatta da un dispositivo attuatore in accordo con la rivendicazione 1.
In particolare, tale esigenza è soddisfatta da un dispositivo attuatore di un dispositivo di frenatura e di una frizione comprendente
- una pompa munita di un dispositivo di azionamento manuale per la messa in pressione di un fluido mediante un flottante,
- un primo circuito di mandata e un secondo circuito di mandata fluidamente connessi ad un’uscita di detta pompa,
- il primo circuito di mandata essendo fluidamente collegabile ad un dispositivo di frenatura,
- il secondo circuito di mandata essendo fluidamente collegabile ad una frizione,
in cui
il dispositivo attuatore comprende mezzi deviatori adatti a collegare fluidamente l’uscita della pompa alternativamente con il primo circuito di mandata e con il secondo circuito di mandata, in modo da azionare alternativamente il dispositivo di frenatura o la frizione.
Secondo una possibile forma di realizzazione, detti mezzi deviatori sono operativamente connessi con un interruttore in grado di disporre i mezzi deviatori per impostare la connessione fluida dell’uscita della pompa con il primo circuito di mandata o con il secondo circuito di mandata rispettivamente.
Secondo una possibile forma di realizzazione, detto dispositivo attuatore comprende un’unità di elaborazione e controllo programmata per comandare i mezzi deviatori in funzione del segnale ricevuto da detto interruttore.
Secondo una possibile forma di realizzazione, detto sensore di attuazione è disposto in prossimità del dispositivo di azionamento manuale.
Secondo una possibile forma di realizzazione, detto sensore di attuazione è disposto in prossimità di detti mezzi deviatori.
Secondo una possibile forma di realizzazione, detta unità di elaborazione e controllo è operativamente connessa ad un sensore di pressione disposto sull’uscita della pompa.
Secondo una possibile forma di realizzazione, detta unità di elaborazione e controllo è operativamente connessa ad almeno un sensore di pressione disposto su ciascuno di detti primo e secondo circuito di mandata. Secondo una possibile forma di realizzazione, i mezzi deviatori comprendono una prima valvola di intercettazione e una seconda valvola di intercettazione, e in cui l’uscita della pompa si biforca in un primo ramo e in un secondo ramo,
in cui il primo ramo è connesso/disconnesso al/dal primo circuito di mandata mediante la prima valvola di intercettazione,
e in cui il secondo ramo è connesso/disconnesso al/dal secondo circuito di mandata mediante la seconda valvola di intercettazione.
Secondo una possibile forma di realizzazione, dette valvole di intercettazione sono valvole solenoidi a due vie, commutate in modo che quando la prima valvola di intercettazione è aperta, la seconda valvola di intercettazione è chiusa e viceversa.
Secondo una possibile forma di realizzazione, i mezzi deviatori comprendono una valvola di intercettazione a 3 vie, disposta sull’uscita della pompa e collegabile alternativamente al primo circuito di mandata e al secondo circuito di mandata.
Secondo una possibile forma di realizzazione, detta valvola di intercettazione a tre vie è provvista di attuazione pneumatica.
Secondo una possibile forma di realizzazione, detta valvola di intercettazione a tre vie è provvista di attuazione elettrica o elettromagnetica o manuale.
Secondo una possibile forma di realizzazione, il dispositivo attuatore comprende un ulteriore dispositivo di azionamento manuale, separato da detto dispositivo di azionamento manuale, che intercetta il secondo circuito di mandata a valle dei mezzi deviatori, in modo da poter azionare direttamente la frizione.
Secondo una possibile forma di realizzazione, il dispositivo attuatore comprende un ulteriore dispositivo di azionamento manuale, separato da detto dispositivo di azionamento manuale, che intercetta il primo circuito di mandata a valle dei mezzi deviatori, in modo da poter azionare direttamente il dispositivo di frenatura.
La presente invenzione riguarda anche un impianto idraulico di attuazione per motociclo comprendente un dispositivo attuatore di un freno e di una frizione, in cui l’impianto comprende un dispositivo di frenatura fluidamente connesso al primo circuito di mandata e una frizione fluidamente connessa al secondo circuito di mandata.
La presente invenzione riguarda anche un motociclo comprendente un dispositivo attuatore di un freno e di una frizione.
DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente comprensibili dalla descrizione di seguito riportata di suoi esempi preferiti e non limitativi di realizzazione, in cui: le figure 1-2 rappresentano viste schematiche di una prima forma di realizzazione della presente invenzione, rispettivamente in una condizione di azionamento di una frizione e in una condizione di azionamento di un freno;
le figure 3-4 rappresentano viste schematiche di una seconda forma di realizzazione della presente invenzione, rispettivamente in una condizione di azionamento di una frizione e in una condizione di azionamento di un freno;
le figure 5-6 rappresentano una soluzione alternativa, applicabile alle prime due, in cui, nell’impianto della frizione è inserito un secondo attuatore che serve per azionare la frizione in caso di emergenza senza azionare il primo attuatore.
Gli elementi o parti di elementi in comune tra le forme di realizzazione descritte nel seguito saranno indicati con medesimi riferimenti numerici.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA
Con riferimento alle suddette figure, con 4 si è globalmente indicato un impianto idraulico di attuazione per motocicli, in particolare per l’attuazione idraulica di almeno un freno 8 e di almeno una frizione 12 di un motociclo.
In particolare, detto impianto idraulico di attuazione 4 comprende un dispositivo attuatore 16 per il freno 8 e per la frizione 12.
Detto dispositivo attuatore 16 comprende una pompa 20 munita di un dispositivo di azionamento manuale 24 per la messa in pressione di un fluido mediante un flottante 32, in maniera nota.
Il dispositivo di azionamento manuale 24 è ad esempio un dispositivo a leva adatto ad essere impugnati da un utente sul manubrio di un motociclo; è anche possibile che il dispositivo di azionamento manuale 24 sia un dispositivo a pedale.
A sua volta il dispositivo attuatore è munito di mezzi di fissaggio a manubrio (non rappresentati).
Il dispositivo attuatore 16 è inoltre munito di un primo e secondo circuito di mandata 36,40 fluidamente connessi ad un’uscita 44 di detta pompa 20.
In altre parole, il primo e il secondo circuito di mandata 36,40 possono essere percorsi dal fluido messo in pressione dal flottante 32 e proveniente dall’uscita 44.
Il primo circuito di mandata 36 è fluidamente collegabile al dispositivo di frenatura o freno 8; il secondo circuito di mandata 40 è fluidamente collegabile alla frizione 12.
E’ da premettere che, ai fini della presente invenzione, non rileva la tipologia di dispositivo di frenatura 8 che può ad esempio essere un freno a disco, o un freno a tamburo e neppure la tipologia di frizione 12.
Vantaggiosamente, il dispositivo attuatore 16 comprende mezzi deviatori 48 adatti a collegare fluidamente l’uscita 44 della pompa 20 alternativamente con il primo circuito di mandata 36 e con il secondo circuito di mandata 40, in modo da azionare alternativamente il dispositivo di frenatura 8 o la frizione 12.
In altre parole i mezzi deviatori 48 collegano alternativamente l’uscita con ciascuno di detti circuiti di mandata 36,40 in base al tipo di azionamento richiesto dall’utente.
In particolare, secondo una forma di realizzazione, detti mezzi deviatori 48 sono operativamente connessi con un interruttore 56 in grado di disporre i mezzi deviatori per impostare la connessione fluida dell’uscita 44 della pompa 20 con il primo circuito di mandata 36 o con il secondo circuito di mandata 40 rispettivamente.
In altre parole, in base alla posizione dell’interruttore 56, i mezzi deviatori 48 effettuano la connessione fluida dell’uscita 44 della pompa 20 alternativamente con il primo circuito di mandata 36 o con il secondo circuito di mandata 40, in modo da consentire, rispettivamente, l’azionamento del dispositivo di frenatura 8 o della frizione 12, mediante il medesimo dispositivo di azionamento manuale 24.
Secondo una forma di realizzazione, il dispositivo attuatore 16 comprende un’unità di elaborazione e controllo 52 programmata per comandare i mezzi deviatori 48 in funzione del segnale ricevuto da detto interruttore 56.
Detto interruttore 56 può essere disposto in prossimità del primo e secondo dispositivo di azionamento manuale 24,28 o può anche essere disposto in prossimità dei mezzi deviatori 48.
Secondo una forma di realizzazione, l’unità di elaborazione e controllo 52 è operativamente connessa ad un sensore di pressione 60 disposto sull’uscita 44 della pompa 20.
L’unità di elaborazione e controllo 52 può anche essere operativamente connessa ad almeno un sensore di pressione 60 disposto su ciascuno di detti primo e secondo circuito di mandata 36,40.
Secondo una ulteriore forma di realizzazione, l’unità di elaborazione e controllo 52 può comandare i mezzi deviatori 48 in funzione di ulteriori logiche di controllo, anche di tipo automatico, ossia non legate all’azionamento di un interruttore 56 da parte del pilota.
Ad esempio, dal momento che la frizione 12 deve essere usualmente azionata per le partenze del motociclo, è possibile prevedere che l’unità di elaborazione e controllo azioni i mezzi deviatori 48 nella posizione di connessione fluida con il secondo circuito di mandata 40 e dunque con la frizione 12, nel momento in cui la velocità di avanzamento del motociclo è inferiore ad un valore di soglia, prossimo o al limite pari a zero (ossia veicolo fermo). E’ anche possibile prevedere ulteriori logiche di azionamento dei mezzi attuatori 48 da parte dell’unità di elaborazione e controllo 52.
I mezzi deviatori 48 che collegano alternativamente con l’uscita 44 il primo e il secondo circuito di mandata 36,40 possono essere di varie tipologie.
Secondo una possibile forma di realizzazione (figure 1,2,5,6) i mezzi deviatori 48 comprendono una prima e una seconda valvola di intercettazione 64,68, e l’uscita 44 del flottante 32 si biforca in un primo ramo 72 e in un secondo ramo 76.
In particolare, il primo ramo 72 è connesso/disconnesso al primo circuito di mandata 36 mediante la prima valvola di intercettazione 64; il secondo ramo 76 è connesso/disconnesso al secondo circuito di mandata 40 mediante la seconda valvola di intercettazione 68.
Dette valvole di intercettazione 64 sono ad esempio valvole solenoidi a due vie, commutate in modo che quando una valvola è aperta l’altra è chiusa e viceversa.
Ad esempio nelle figure 1 e 5, la prima valvola di intercettazione 64 è azionata in modo da disconnettere il primo ramo 72 dal primo circuito di mandata 36 e, contemporaneamente, la seconda valvola di intercettazione 68 è azionata in modo da connettere fluidamente tra loro il secondo ramo 76 con il secondo circuito di mandata 40: in questo modo l’uscita 44 è fluidamente connessa soltanto con il secondo circuito di mandata 40 e può quindi azionare la relativa frizione 12.
Invece, nelle figure 2 e 6, la prima valvola di intercettazione 64 è azionata in modo da connettere il primo ramo 72 con il primo circuito di mandata 36 e, contemporaneamente, la seconda valvola di intercettazione 68 è azionata in modo da disconnettere fluidamente tra loro il secondo ramo 76 dal secondo circuito di mandata 40: in questo modo l’uscita 44 è fluidamente connessa soltanto con il primo circuito di mandata 36 e può quindi azionare il relativo dispositivo di frenatura 8.
Secondo una possibile forma di realizzazione (figure 3,4) i mezzi deviatori 48 comprendono una valvola di intercettazione a 3 vie 80, disposta sull’uscita 44 della pompa 20 e collegabile alternativamente al primo e al secondo circuito di mandata 36,40.
Ad esempio, detta valvola di intercettazione a tre vie 80 è provvista di attuazione pneumatica.
E’ anche possibile prevedere che la valvola di intercettazione a tre vie 80 sia provvista di attuazione elettrica, elettromagnetica o manuale.
In figura 3 è rappresentata la condizione in cui la valvola di intercettazione a 3 vie 80 è azionata in modo da mettere in comunicazione fluida tra loro l’uscita 44 con il secondo circuito di mandata 40 e da disconnettere la medesima uscita 44 dal primo circuito di mandata 36: in questo modo il fluido messo in pressione dal flottante 32 è in grado di azionare la sola frizione 12.
Viceversa in figura 4 è rappresentata la condizione in cui la valvola di intercettazione a 3 vie 80 è azionata in modo da mettere in comunicazione fluida tra loro l’uscita 44 con il primo circuito di mandata 36 e da disconnettere la medesima uscita 44 dal secondo circuito di mandata 40: in questo modo il fluido messo in pressione dal flottante 32 è in grado di azionare il solo dispositivo di frenatura 8.
Secondo una possibile forma di realizzazione, il dispositivo attuatore 16 comprende un ulteriore dispositivo di azionamento manuale 84, separato dal dispositivo di azionamento manuale 24, che intercetta il secondo circuito di mandata 40 a valle dei mezzi deviatori 48, in modo da poter azionare direttamente la frizione 12.
Il dispositivo di azionamento manuale 84 serve tipicamente a gestire una situazione di emergenza, dovuta ad esempio ad un’uscita di pista del motociclo e/o ad un guasto al motore: in tali condizioni è importante consentire al pilota di attivare la frizione ossia di scollegare la trasmissione dal motore per evitare, ad esempio, pericolosi bloccaggi della trasmissione e dunque della ruota posteriore.
Il dispositivo di azionamento manuale 84 by-passa del tutto il dispositivo attuatore 16 in modo da poter azionare direttamente la frizione 12.
Secondo una ulteriore forma di realizzazione, il dispositivo attuatore 16 comprende un ulteriore dispositivo di azionamento manuale o a pedale 84, separato da detto dispositivo di azionamento manuale 24, che intercetta il primo circuito di mandata 36 a valle dei mezzi deviatori 48, in modo da poter azionare direttamente il dispositivo di frenatura 8.
In questo caso il dispositivo di azionamento manuale 84 by-passa del tutto il dispositivo attuatore 16 in modo da poter azionare direttamente il dispositivo di frenatura 8.
Il dispositivo di azionamento manuale 84 può essere realizzato mediante l’utilizzo di un’ulteriore leva o di un comando a pedale o a pulsante.
Come si può apprezzare da quanto descritto, la presente invenzione consente di superare gli inconvenienti presentati nella tecnica nota.
Infatti la presente soluzione consente l’azionamento dell’impianto frenante (tipicamente quello posteriore) e dell’impianto frizione con un unico dispositivo attuatore montato su un semimanubrio del motociclo e munito di un unico dispositivo di azionamento manuale.
In questo modo si evitano rischi per l’utente in caso di caduta, in quanto la soluzione evita che la mano dello stesso possa risultare incastrata tra i meccanismi del dispositivo attuatore, come avverrebbe nelle soluzioni della tecnica nota.
Inoltre la soluzione consente l’azionamento del freno posteriore con la mano sinistra mediante una leva di dimensioni estese ossia standard e, pertanto, con una sensibilità maggiore rispetto alle soluzioni note a pedale o anche rispetto alle soluzioni note di ridotta lunghezza (azionabili con il pollice).
Inoltre la soluzione della presente invenzione, grazie al fatto che prevede l’utilizzo di un unico dispositivo attuatore per il freno e per la frizione, consente di ridurre il peso complessivo del dispositivo attuatore e quindi del relativo impianto attuatore per il freno e per la frizione.
Un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche e varianti ai dispositivi e agli impianti attuatori per motocicli sopra descritti, tutte peraltro contenute nell’ambito dell’invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (15)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo attuatore (16) di un dispositivo di frenatura (8) e di una frizione (12) comprendente - una pompa (20) munita di un dispositivo di azionamento manuale (24) per la messa in pressione di un fluido mediante un flottante (32), - un primo circuito di mandata (36) e un secondo circuito di mandata (40) fluidamente connessi ad un’uscita (44) di detta pompa (20), - il primo circuito di mandata (36) essendo fluidamente collegabile ad un dispositivo di frenatura (8), - il secondo circuito di mandata (40) essendo fluidamente collegabile ad una frizione (12), in cui il dispositivo attuatore (16) comprende mezzi deviatori (48) adatti a collegare fluidamente l’uscita (44) della pompa (20) alternativamente con il primo circuito di mandata (36) e con il secondo circuito di mandata (40), in modo da azionare alternativamente il dispositivo di frenatura (8) o la frizione (12).
  2. 2. Dispositivo attuatore (16) di un dispositivo di frenatura (8) e di una frizione (12) secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi deviatori (48) sono operativamente connessi con un interruttore (56) in grado di disporre i mezzi deviatori (48) per impostare la connessione fluida dell’uscita (44) della pompa (20) con il primo circuito di mandata (36) o con il secondo circuito di mandata (40) rispettivamente.
  3. 3. Dispositivo attuatore (16) di un dispositivo di frenatura (8) e di una frizione (12) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto dispositivo attuatore (16) comprende un’unità di elaborazione e controllo (52) programmata per comandare i mezzi deviatori (48) in funzione del segnale ricevuto da detto interruttore (56).
  4. 4. Dispositivo attuatore (16) di un dispositivo di frenatura (8) e di una frizione (12) secondo la rivendicazione 3, in cui detta unità di elaborazione e controllo (52) è operativamente connessa ad un sensore di pressione (60) disposto sull’uscita (44) della pompa (20).
  5. 5. Dispositivo attuatore (16) di un dispositivo di frenatura (8) e di una frizione (12) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 4, in cui detta unità di elaborazione e controllo (52) è operativamente connessa ad almeno un sensore di pressione (60) disposto su ciascuno di detti primo e secondo circuito di mandata (36,40).
  6. 6. Dispositivo attuatore (16) di un dispositivo di frenatura (8) e di una frizione (12) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i mezzi deviatori (48) comprendono una prima valvola di intercettazione (64) e una seconda valvola di intercettazione (68), e in cui l’uscita (44) della pompa (20) si biforca in un primo ramo (72) e in un secondo ramo (76), in cui il primo ramo (72) è connesso/disconnesso al/dal primo circuito di mandata (36) mediante la prima valvola di intercettazione (64), e in cui il secondo ramo (76) è connesso/disconnesso al/dal secondo circuito di mandata (40) mediante la seconda valvola di intercettazione (68).
  7. 7. Dispositivo attuatore (16) di un dispositivo di frenatura (8) e di una frizione (12) secondo la rivendicazione 8, in cui dette valvole di intercettazione (64,68) sono valvole solenoidi a due vie, commutate in modo che quando la prima valvola di intercettazione (64) è aperta, la seconda valvola di intercettazione (68) è chiusa e viceversa.
  8. 8. Dispositivo attuatore (16) di un dispositivo di frenatura (8) e di una frizione (12) secondo la rivendicazione 7, in cui dette valvole di intercettazione (64,68) sono azionabili manualmente in modo che quando la prima valvola di intercettazione (64) è aperta, la seconda valvola di intercettazione (68) è chiusa e viceversa.
  9. 9. Dispositivo attuatore (16) di un dispositivo di frenatura (8) e di una frizione (12) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui i mezzi deviatori (48) comprendono una valvola di intercettazione a 3 vie (80), disposta sull’uscita (44) della pompa (20) e collegabile alternativamente al primo circuito di mandata (36) e al secondo circuito di mandata (40).
  10. 10. Dispositivo attuatore (16) di un dispositivo di frenatura (8) e di una frizione (12) secondo la rivendicazione 9, in cui detta valvola di intercettazione a tre vie (80) è provvista di attuazione pneumatica.
  11. 11. Dispositivo attuatore (16) di un dispositivo di frenatura (8) e di una frizione (12) secondo la rivendicazione 9, in cui detta valvola di intercettazione a tre vie (80) è provvista di attuazione elettrica o elettromagnetica o manuale.
  12. 12. Dispositivo attuatore (16) di un dispositivo di frenatura (8) e di una frizione (12) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il dispositivo attuatore (16) comprende un ulteriore dispositivo di azionamento manuale (84), separato da detto dispositivo di azionamento manuale (24), che intercetta il secondo circuito di mandata (40) a valle dei mezzi deviatori (48), in modo da poter azionare direttamente la frizione (12).
  13. 13. Dispositivo attuatore (16) di un dispositivo di frenatura (8) e di una frizione (12) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il dispositivo attuatore (16) comprende un ulteriore dispositivo di azionamento manuale (84), separato da detto dispositivo di azionamento manuale (24), che intercetta il primo circuito di mandata (36) a valle dei mezzi deviatori (48), in modo da poter azionare direttamente il dispositivo di frenatura (8).
  14. 14. Dispositivo attuatore (16) di un dispositivo di frenatura (8) e di una frizione (12) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui Il dispositivo di azionamento manuale (24,84) è un dispositivo a leva o un dispositivo a pedale.
  15. 15. Impianto idraulico di attuazione (4) per motociclo comprendente un dispositivo attuatore (16) di un dispositivo di frenatura (8) e di una frizione (12) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 14, in cui l’impianto idraulico di attuazione (4) comprende un dispositivo di frenatura (8) fluidamente connesso al primo circuito di mandata (36) e una frizione (12) fluidamente connessa al secondo circuito di mandata (40).
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