IT202100024983A1

IT202100024983A1 - Bicicletta elettrica con sistema di azionamento combinato del freno anteriore e del freno posteriore

Info

Publication number: IT202100024983A1
Application number: IT102021000024983A
Authority: IT
Inventors: Fabio Todeschini; Giuseppe Piccirillo; Daniele Berretta
Original assignee: Blubrake S P A
Priority date: 2021-09-29
Filing date: 2021-09-29
Publication date: 2023-03-29
Also published as: TW202400461A; WO2023052909A1

Description

DESCRIZIONE dell?invenzione industriale dal titolo:

?Bicicletta elettrica con sistema di azionamento combinato del freno anteriore e del freno posteriore?

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Campo dell'invenzione

La presente invenzione si riferisce alle biciclette elettriche, come ad esempio le biciclette a pedalata elettricamente assistita. Sebbene l?invenzione sia stata concepita e sviluppata per una bicicletta elettrica, essa ? parimenti utilizzabile in un monopattino elettrico o in veicoli elettrici leggeri in genere.

Scopo dell'invenzione

Uno scopo della presente invenzione ? quello di realizzare un sistema di frenatura per una bicicletta elettrica, o per un monopattino elettrico o per un veicolo elettrico leggero, che garantisca all'utilizzatore, anche quando esso ? inesperto, una massima condizione di sicurezza durante una frenata, in qualsiasi condizione operativa della bicicletta.

Un ulteriore scopo dell?invenzione ? quello di raggiungere il suddetto obiettivo con mezzi semplici e di costo relativamente ridotto.

Sintesi dell'invenzione

In vista di raggiungere tale scopo, l'invenzione ha per oggetto una bicicletta elettrica, ad esempio una bicicletta a pedalata assistita, comprendente:

- una ruota anteriore ed una ruota posteriore, ed un sistema di frenatura includente:

- un freno anteriore associato alla ruota anteriore e dotato di un attuatore idraulico,

- un freno posteriore associato alla ruota posteriore e dotato di un attuatore idraulico,

detta bicicletta elettrica essendo caratterizzata dal fatto che il sistema di frenatura comprende una leva freno principale per l?azionamento combinato del freno anteriore e del freno posteriore, alla quale ? associato un cilindrico idraulico pompante, ed un circuito idraulico di collegamento, che collega operativamente il cilindro idraulico pompante della leva freno principale con l?attuatore idraulico del freno anteriore e con l?attuatore idraulico del freno posteriore.

Secondo un'ulteriore caratteristica, il sistema di frenatura comprende inoltre una leva freno di soccorso, alla quale ? associato un cilindro idraulico pompante, ed una linea idraulica che collega operativamente il cilindro idraulico pompante della leva freno di soccorso solamente con l?attuatore idraulico del freno posteriore o solamente con un attuatore idraulico associato ad un freno posteriore ausiliario.

La funzione di tale leva freno di soccorso ? quella di garantire una massima sicurezza operativa all'utilizzatore, che pu? frenare il veicolo mediante la leva freno di soccorso nel caso di un malfunzionamento della leva freno principale.

Nella forma preferita di attuazione, la bicicletta dell'invenzione ? inoltre caratterizzata dal fatto che comprende:

- un dispositivo ABS ad azionamento elettrico, interposto nel collegamento idraulico fra il cilindro idraulico pompante della leva freno principale ed almeno l?attuatore idraulico del freno anteriore,

- detto dispositivo ABS essendo configurato per diminuire la pressione di fluido alimentata a detto attuatore idraulico del freno anteriore durante una frenata comandata da detta leva freno principale, nel caso venga rilevata una tendenza della ruota anteriore a bloccarsi e/o una tendenza della ruota posteriore a perdere il contatto col suolo,

- uno o pi? sensori configurati per rilevare, durante una frenata della bicicletta elettrica, una tendenza della ruota anteriore a bloccarsi e/o una tendenza della ruota posteriore a perdere il contatto col suolo, e

- un controllore elettronico programmato per attivare il dispositivo ABS a seguito della ricezione di un segnale da detti uno o pi? sensori.

In una prima soluzione, il suddetto dispositivo ABS ad azionamento elettrico ? interposto sia nel collegamento idraulico fra il cilindro idraulico pompante della leva freno principale e l'attuatore idraulico del freno anteriore, sia nel collegamento idraulico fra il cilindro idraulico pompante della leva freno principale e l'attuatore idraulico del freno posteriore, ed ? configurato per diminuire la pressione di fluido alimentata sia a detto attuatore idraulico del freno anteriore, sia a detto attuatore idraulico del freno posteriore durante una frenata comandata da detta leva freno principale, nel caso venga rilevata una tendenza della ruota anteriore a bloccarsi e/o una tendenza della ruota posteriore a perdere il contatto con il suolo.

In una seconda soluzione, il suddetto dispositivo ABS ad azionamento elettrico ? interposto soltanto nel collegamento idraulico fra il cilindro idraulico pompante della leva freno principale e l'attuatore idraulico del freno anteriore ed ? configurato per diminuire la pressione di fluido alimentata a detto attuatore idraulico del freno anteriore durante una frenata comandata dalla leva freno principale, nel caso venga rilevata la tendenza della ruota anteriore a bloccarsi e/o una tendenza della ruota posteriore a perdere il contatto col suolo, mentre, in tale condizione, la pressione di fluido alimentata all'attuatore del freno posteriore non viene diminuita.

Preferibilmente, il sistema di frenatura ? configurato in modo tale per cui per ciascun valore della forza applicata sulla leva freno principale, la coppia frenante generata dal freno anteriore ? maggiore della coppia frenante generata dal freno posteriore.

Nella suddetta forma preferita di attuazione, il dispositivo ABS comprende:

? un corpo, definente una cavit? interna ed avente un?apertura di ingresso ed un?apertura di uscita comunicanti con detta cavit?,

- un organo flottante, montato scorrevole nella cavit? interna del corpo, - un anello principale di tenuta, montato sull?organo flottante e in impegno sulla parete di detta cavit? interna, in modo tale da definire entro detta cavit? una camera di monte comunicante con detta apertura di ingresso ed una camera di valle comunicante con detta apertura di uscita,

- in cui detta apertura di ingresso ? collegata idraulicamente al cilindro idraulico pompante della leva freno principale, mentre detta apertura di uscita ? collegata idraulicamente almeno all?attuatore idraulico del freno anteriore,

- detto organo flottante avendo un corpo con un passaggio per la comunicazione idraulica fra detta camera di monte e detta camera di valle ed essendo provvisto di un organo di valvola che coopera con una sede di valvola formata nel corpo dell?organo flottante, per il controllo di detta comunicazione idraulica attraverso detto passaggio,

- in cui a detto organo di valvola ? associata almeno una molla tendente a mantenere l?organo di valvola in impegno contro detta sede di valvola, in una posizione di chiusura in cui ? interrotta la comunicazione idraulica fra detta camera di monte e detta camera di valle,

- detto dispositivo ABS comprendendo inoltre un motore elettrico configurato per controllare la posizione dell?organo flottante entro la cavit? del corpo in modo tale per cui:

- durante una normale frenata, detto motore elettrico ? inattivo e detto organo flottante si trova in una posizione di fine corsa nella direzione della camera di valle, in cui l?organo di valvola dell?organo flottante interagisce con un elemento di riscontro del corpo, che mantiene l?organo di valvola in una posizione aperta, distanziata da detta sede di valvola, contro l?azione di detta almeno una molla, cos? che durante una normale frenata il fluido pompato dal cilindro pompante della leva di azionamento principale pu? fluire da detta apertura di ingresso a detta apertura di uscita, in direzione almeno dell?attuatore idraulico del freno anteriore della bicicletta,

- mentre in condizioni che richiedono l?attivazione dell?ABS, detto motore elettrico ? configurato per essere attivato e comandare uno spostamento dell?organo flottante in direzione di detta camera di monte e in allontanamento da detta posizione di fine corsa, per cui l?organo di valvola viene portato nella sua posizione chiusa da detta almeno una molla, cos? da interrompere la comunicazione fra la camera di monte e la camera di valle, e cos? che la camera di valle, aumentando di volume, genera una diminuzione della pressione del fluido alimentato all?attuatore idraulico del freno anteriore,

- in cui inoltre detto dispositivo ABS comprende un dispositivo valvolare atto ad aprire la comunicazione fra camera di monte e camera di valle quando la pressione nella camera di valle diventa maggiore della pressione nella camera di monte per un differenziale superiore ad una soglia predeterminata.

Nella suddetta prima soluzione, l'apertura di uscita del dispositivo ABS ? collegata idraulicamente sia con l'attuatore idraulico del freno anteriore, sia con l'attuatore idraulico del freno posteriore.

Nella seconda soluzione sopra menzionata, invece, l'apertura di uscita del dispositivo ABS ? collegata idraulicamente unicamente con l'attuatore idraulico del freno anteriore.

Come risulta evidente dalla descrizione che precede, l'invenzione consente ad un utilizzatore, anche se inesperto, di azionare il sistema frenante della bicicletta in condizioni di massima sicurezza, qualsiasi siano le condizioni operative del veicolo, in particolare qualsiasi siano le condizioni di aderenza fra le ruote ed il suolo, e qualsiasi sia la forza applicata sulla leva di azionamento principale.

Come gi? sopra indicato, la leva freno di soccorso pu? essere utilizzata nel caso di malfunzionamento della leva freno principale.

Secondo un?ulteriore caratteristica, nella linea idraulica che collega il cilindro idraulico pompante della leva freno di soccorso con l'attuatore idraulico del freno posteriore ? interposta una prima valvola unidirezionale che consente un passaggio di fluido solo nella direzione dell'attuatore idraulico del freno posteriore, mentre nella linea idraulica che collega il cilindro idraulico pompante della leva freno principale, o il dispositivo ABS, con l'attuatore idraulico del freno posteriore, ? interposta una seconda valvola unidirezionale che consente un passaggio di fluido solo nella direzione dell'attuatore idraulico del freno posteriore.

Grazie a tali valvole unidirezionali si evitano flussi indesiderati di fluido durante il funzionamento del dispositivo. In particolare, quando viene azionata la leva freno di soccorso, si evita che il fluido pompato dal cilindro pompante della leva freno di soccorso possa risalire nella linea idraulica controllata dalla leva freno principale, mentre durante un azionamento della leva freno principale, si evita che il fluido pompato possa risalire nella linea idraulica controllata dalla leva freno di soccorso.

La presente invenzione ha anche per oggetto un monopattino elettrico, o un veicolo elettrico leggero, avente una ruota anteriore ed una ruota posteriore, ed un sistema di frenatura avente una o pi? delle caratteristiche sopra indicate

Descrizione dettagliata di forme di attuazione

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno dalla descrizione che segue con riferimento ai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:

la Figura 1 ? una vista schematica di una prima forma di attuazione di una bicicletta elettrica dotata di un sistema di azionamento combinato del freno anteriore e del freno posteriore,

la Figura 2 ? un diagramma che illustra la coppia frenante generata dal freno anteriore e la coppia frenante generata dal freno posteriore in funzione della forza esercitata sulla leva di azionamento combinato del freno anteriore e del freno posteriore,

la Figura 3 ? uno schema di un'ulteriore forma di attuazione in cui il sistema di azionamento combinato del freno anteriore e del freno posteriore comprende anche un dispositivo ABS ad azionamento elettrico,

la Figura 4 ? un diagramma che illustra la variazione della coppia frenante generata dal freno anteriore e della coppia frenante generata dal freno posteriore, in funzione della forza esercitata sulla leva freno principale, nel caso di intervento di un dispositivo ABS che controlla sia il freno anteriore, sia il freno posteriore,

la Figura 5 ? uno schema di un'ulteriore forma di attuazione che differisce da quella della Figura 3 per il fatto che il dispositivo ABS ? atto a intervenire per ridurre l'azione frenante del solo freno anteriore,

la Figura 6 ? un diagramma che illustra la variazione della coppia frenante esercitata dal freno anteriore e dal freno posteriore, in funzione della forza esercitata sulla leva freno principale, nel caso di intervento del dispositivo ABS, per il sistema illustrato nella Figura 5,

la Figura 7 ? una vista in sezione di un esempio preferito di attuazione del dispositivo ABS,

la Figura 8 ? una vista in scala ampliata di un particolare della Figura 7, e le Figure 9,10 illustrano varianti di un dettaglio della Figura 8.

La Figura 1 illustra una vista schematica di un sistema di frenatura 1 associato ad una bicicletta elettrica, specificamente una bicicletta elettrica a pedalata assistita. Nel disegno, i riferimenti A, P indicano rispettivamente la ruota anteriore e la ruota posteriore della bicicletta. Il riferimento 2 indica il telaio della bicicletta, con la sella 3, ed il riferimento 4 indica il manubrio della bicicletta. In modo convenzionale, il manubrio 4 ? associato a un albero di sterzo montato girevole sul telaio 2 e portante una forcella anteriore (non illustrata) che supporta in rotazione la ruota anteriore A. Il telaio 2 supporta in rotazione la ruota posteriore P e un gruppo pedivelle (non illustrato) collegato mediante una catena di trasmissione (non illustrata) al mozzo della ruota posteriore. Al gruppo pedivelle ? associato anche un motore elettrico (non illustrato) configurato e controllato per assistere la rotazione del gruppo pedivelle, in aggiunta all?azione del ciclista.

Alla ruota anteriore A ? associato un freno ad azionamento idraulico FA, tipicamente un freno a disco, avente un attuatore idraulico 5. Alla ruota posteriore P ? associato un freno ad azionamento idraulico, tipicamente un freno a disco, avente un attuatore idraulico 6. I freni FA e FP e i rispettivi attuatori idraulici 5, 6 sono illustrati solo schematicamente nei disegni, dato che essi possono essere realizzati in un qualunque modo noto e anche in quanto essi, presi a s? stanti, non rientrano nell?ambito dell?invenzione.

Nella bicicletta secondo l'invenzione, ? prevista una leva freno principale L1, alla quale ? associato un cilindro idraulico pompante C1, che ? collegato idraulicamente sia con l'attuatore idraulico 5 del freno anteriore, sia con l'attuatore idraulico 6 del freno posteriore, tramite un circuito idraulico, indicato nel suo insieme con 7.

La leva freno principale L1 e il rispettivo cilindro idraulico pompante C1 possono essere realizzati in qualunque modo noto e sono pertanto illustrati solo schematicamente nei disegni.

Nell'esempio illustrato nella Figura 1, il circuito idraulico 7 comprende una unit? di azionamento combinato dei freni, indicata con CBS (?Combined Braking System?) che ha un ingresso collegato tramite una linea 7A al cilindro idraulico pompante C1, e due uscite collegate mediante due linee 7B, 7C con gli attuatori idraulici 5, 6 del freno anteriore e del freno posteriore. L?unit? CBS pu? essere realizzata in un qualsiasi modo noto e pu? consistere ad esempio semplicemente in un corpo con passaggi di collegamento fra il suo unico ingresso e le sue due uscite, oppure anche in un cilindro idraulico che si sposta per effetto dell?arrivo di fluido in pressione dal cilindro C1 e che trasferisce fluido in pressione verso le sue due uscite e verso gli attuatori 5, 6 del freno anteriore e del freno posteriore.

Preferibilmente, il sistema di frenatura 1 ? dotato anche di una leva freno ausiliaria L2 (che nell'esempio ? anch'essa associata al manubrio 4) per l'azionamento del solo freno posteriore (o di un freno posteriore ausiliario). La leva L2 ? utilizzabile ad esempio in una situazione di emergenza, in caso di malfunzionamento del sistema di frenatura associato alla leva freno principale L1. Anche la leva freno di soccorso L2 ? provvista, in modo per s? noto, di un cilindro idraulico pompante C2 collegato direttamente, tramite una linea idraulica 8, con l'attuatore idraulico del freno posteriore 6, o, in alternativa, con l'attuatore idraulico di un secondo freno posteriore associato alla ruota posteriore P (non illustrato). Anche la leva freno di soccorso L2 e il rispettivo cilindro idraulico pompante C2 possono essere realizzati in qualunque modo noto e sono pertanto illustrati solo schematicamente nei disegni.

Durante il normale funzionamento, in caso di frenata mediante azionamento della leva freno principale L1, il circuito idraulico 7 provvede ad azionare il freno anteriore ed il freno posteriore della bicicletta.

In una forma concreta di attuazione, il sistema di frenatura ? configurato in modo tale per cui, per una determinata forza L applicata alla leva di azionamento principale L1 il valore della coppia frenante generata dal freno anteriore ? maggiore del valore della coppia frenante generata dal freno posteriore. Tale caratteristica ? illustrata nel diagramma della Figura 2, che mostra la variazione della coppia frenante CF generata dal freno anteriore (linea FA) e dal freno posteriore (linea FP) al variare del valore della forza L applicata sulla leva del freno principale L1. Nell?esempio illustrato, le variazioni FA, FP sono variazioni lineari.

Ancora con riferimento alla Figura 1, nella linea idraulica 8 di collegamento fra il cilindro idraulico pompante C2 della leva freno di soccorso L2 e l'attuatore idraulico 6 del freno posteriore ? interposta una valvola unidirezionale 9 che consente il passaggio di fluido soltanto in direzione dell'attuatore idraulico 6. Analogamente, nella linea idraulica 7C del circuito idraulico 7 collegato e controllato dalla leva freno principale L1 ? interposta una valvola unidirezionale 10 che consente il passaggio di fluido soltanto in direzione dell'attuatore idraulico 6. Grazie a tale caratteristica, quando viene azionata la leva freno di soccorso L2 si evita il rischio che fluido proveniente dalla linea idraulica 8 possa risalire nella linea idraulica 7C. Similmente, quando viene azionata la leva freno principale L1, si evita il rischio che fluido proveniente dalla linea idraulica 7C possa risalire nella linea idraulica 8 associata alla leva freno di soccorso L2.

La Figura 3 illustra una seconda forma di attuazione che differisce da quella della Figura 1 per il fatto che il circuito idraulico 7 associato alla leva freno principale L1 comprende una unit? ABS a controllo elettrico che assolve la funzione sia di unit? di azionamento combinato del freno anteriore e del freno posteriore, sia di unit? ABS.

I dispositivi ABS ad azionamento elettrico sono noti e sono utilizzati da tempo anche nel campo delle biciclette elettriche. Nella presente descrizione, il termine ABS viene utilizzato secondo il suo significato convenzionale nella tecnica, ossia con riferimento ad un sistema anti-bloccaggio (?Anti-Blocking System?) atto a diminuire l'azione di un freno su una ruota ad esempio quando durante una frenata la ruota tende a bloccarsi a seguito di una perdita di aderenza con il suolo.

Un dispositivo ABS ad azionamento elettrico utilizzabile in una bicicletta elettrica ? ad esempio descritto nel documento WO 2019/155371 A1. La stessa Richiedente ha proposto dispositivi ABS del tipo sopra specificato, di nuova concezione, nelle sue domande di brevetto internazionali PCT/IB2021/052840 e PCT/IB2021/052845 del 06.04.2021, ancora segrete alla data di priorit? di questa domanda.

Nella Figura 3, le parti comuni con quelle della Figura 1 sono indicate con gli stessi riferimenti. La Figura 3 si riferisce al caso di un dispositivo ABS avente un ingresso collegato tramite la linea idraulica 7A al cilindro idraulico pompante C1 della leva freno principale L1, ed un'uscita collegata ad entrambe le linee idrauliche 7B,7C dirette agli attuatori idraulici 5,6 del freno anteriore e del freno posteriore.

Come verr? descritto in maggior dettaglio nel seguito, durante una normale frenata provocata da un intervento sulla leva freno principale L1, fluido in pressione viene trasferito dalla unit? ABS dalla linea 7A alla linea 7B e alla linea 7C provocando l'intervento del freno anteriore e del freno posteriore. In tale condizione, il funzionamento ? del tutto analogo a quello della soluzione illustrata nella Figura 1.

Nel caso della forma di attuazione della Figura 3, tuttavia, l'unit? ABS include un attuatore elettrico 11 che ? controllato da un controllore elettronico E sulla base dei segnali provenienti da uno o pi? sensori S configurati per rilevare una condizione di emergenza, corrispondente ad una condizione di bloccaggio di una ruota e/o a una condizione di ribaltamento in avanti della bicicletta, con allontanamento della ruota posteriore rispetto al suolo.

Secondo una tecnica per s? nota, tali sensori possono essere ad esempio costituiti da un sensore associato alla ruota anteriore (nel caso si voglia rilevare una condizione di bloccaggio unicamente della ruota anteriore) e/o alla ruota posteriore e configurati per rilevare le variazioni di velocit? angolare di rotazione della ruota, cos? da individuare con prontezza una condizione di incipiente bloccaggio. In alternativa o in aggiunta, si possono prevedere sensori costituiti da accelerometri, atti a rilevare una decelerazione del veicolo oltre una soglia determinata e/o sensori atti a rilevare le variazioni di carico sulla ruota anteriore e sulla ruota posteriore.

In un esempio concreto di attuazione, la variazione della coppia frenante CF generata dal freno anteriore e dal freno posteriore, al variare della forza L applicata sulla leva freno principale L1, ? illustrata nella Figura 4, con riferimento ad una condizione di intervento della unit? ABS.

In una fase iniziale della frenata, quando il sistema ? lontano da una condizione di bloccaggio della ruota o di ribaltamento in avanti della bicicletta, la coppia frenante CF sulla ruota anteriore e sulla ruota posteriore cresce normalmente, in modo analogo a quanto ? stato illustrato nella Figura 2. Al raggiungimento di un valore X della forza L applicata alla leva freno principale L1, il controllore elettronico E riceve dai sensori S un segnale indicativo di una condizione incipiente di bloccaggio della ruota anteriore o di una condizione incipiente di ribaltamento della bicicletta. Il controllore E determina in tale situazione un'attivazione dell'attuatore 11 per cui l'unit? ABS provvede a ridurre la pressione di fluido alimentata agli attuatori idraulici 5,6 del freno anteriore e del freno posteriore. Di conseguenza, come visibile nella Figura 4, le coppie frenanti applicate dal freno anteriore e dal freno posteriore cessano di crescere e anzi diminuiscono fino a valori ridotti che si mantengono poi costanti.

Grazie alle caratteristiche sopra descritte, il sistema secondo l'invenzione consente ad un utilizzatore, anche se inesperto, di azionare simultaneamente il freno anteriore ed il freno posteriore della bicicletta mantenendosi sempre in una condizione di totale sicurezza, qualsiasi sia la condizione operativa della bicicletta, ossia qualsiasi sia ad esempio la velocit? della bicicletta, la forza applicata sulla leva freno principale L1, qualsiasi siano le condizioni di aderenza delle ruote sul terreno e qualsiasi sia il trasferimento di carico sulla ruota anteriore durante la frenata e l'alleggerimento di carico sulla ruota posteriore durante la frenata.

La Figura 5 illustra un'ulteriore forma di attuazione che differisce da quella della Figura 3 unicamente per il fatto che l'unit? ABS ha la sua uscita collegata unicamente alla linea idraulica 7B di azionamento dell'attuatore idraulico 5 del freno anteriore. In tale forma di attuazione, l'attuatore idraulico 6 del freno posteriore ? collegato tramite la linea 7C direttamente alla linea 7A del cilindro idraulico pompante C1.

In questo caso, una frenata in cui si verifichi un intervento dell'unit? ABS porta a una diminuzione della coppia frenante sul solo freno anteriore FA, come illustrato nel diagramma della Figura 6. Al raggiungimento della condizione limite X, la coppia frenante CF sul freno anteriore FA viene ridotta, mentre l'attuatore idraulico 6 del freno posteriore FP continua a ricevere fluido in pressione senza alcuna riduzione di pressione, per cui la coppia frenante CF del freno posteriore FP aumenta anche dopo il punto X di intervento dell'unit? ABS, fino ad un eventuale bloccaggio della ruota posteriore, che determina una variazione costante della coppia frenante sul freno posteriore FP al variare della forza L esercitata sulla leva freno principale L1. Il bloccaggio della ruota posteriore non ? nocivo, in quanto provvede comunque la ruota anteriore a non perdere l'aderenza con il terreno, grazie all'intervento dell'unit? ABS.

In una forma preferita di attuazione, l'unit? ABS, sia nel caso di collegamento con entrambi i freni anteriore e posteriore (Figura 3) sia nel caso di collegamento unicamente col freno anteriore (Figura 5) pu? essere realizzato secondo l'esempio illustrato nelle Figure 7, 8, che corrisponde ad una soluzione proposta nella domanda di brevetto internazionale PCT/IB2021/052840 della stessa Richiedente, ancora segreta alla data di priorit? della presente invenzione.

Con riferimento a tali figure, l'unit? ABS comprende un corpo 16 definente una cavit? interna 17 ed avente un'apertura di ingresso 18 ed un'apertura di uscita 19 comunicanti con la cavit? 7. Un organo flottante 15 ? montato scorrevole nella cavit? interna 17 del corpo 6. Sull'organo flottante 15 ? montato un anello principale di tenuta 14 che ? in impegno contro la parete della cavit? interna 17, in modo tale da definire entro la cavit? 7 una camera di monte 20 comunicante con l'apertura di ingresso 18 ed una camera di valle 21 comunicante con l'apertura di uscita 19.

Come gi? sopra indicato, l'apertura di ingresso 18 dell'unit? ABS ? collegata idraulicamente con il cilindro pompante C1 della leva freno principale L1, mentre l'apertura di uscita 9 ? collegata idraulicamente agli attuatori idraulici 5,6 del freno anteriore e del freno posteriore (nel caso della soluzione della figura 3), oppure soltanto con l'attuatore idraulico 5 del freno anteriore (nel caso della soluzione della figura 5).

Come meglio visibile nella Figura 8, nel corpo dell'organo flottante 15 ? formato un passaggio 22 per la comunicazione idraulica fra la camera di monte 20 e la camera di valle 21. Il passaggio 22 ? controllato da un organo di valvola 23 che coopera con una sede di valvola 24 formata nel corpo dell'organo flottante 15. All'organo di valvola 23 ? associata almeno una molla 25 tendente a mantenere l'organo di valvola 23 in impegno contro la sede di valvola 24, in una posizione di chiusura in cui ? interrotta la comunicazione idraulica fra la camera di monte 20 e la camera di valle 21.

Con riferimento alla figura 7, l'unit? ABS comprende inoltre un attuatore elettrico (corrispondente all?attuatore 11 nelle Figure 3,5) in forma di motore elettrico M, configurato per controllare la posizione dell'organo flottante 15 entro la cavit? 17 dell'unit? ABS.

Durante una normale frenata, il motore elettrico M ? inattivo e l'organo flottante 15 si trova in una posizione di fine corsa nella direzione della camera di valle 21, in cui l'organo di valvola 23 dell'organo flottante 15 interagisce con un elemento di riscontro 26 del corpo 16 dell'unit? ABS (nel caso specifico una spina trasversale) che mantiene l'organo di valvola 23 in una posizione aperta, distanziata dalla sede di valvola 24, contro l'azione della molla 25. Pertanto, durante una normale frenata, il fluido pompato dal cilindro pompante C1 pu? fluire dall'apertura di ingresso 18 all'apertura di uscita 19 in direzione di entrambi gli attuatori idraulici del freno anteriore e del freno posteriore (nel caso della soluzione della Figura 3) o del solo attuatore idraulico del freno anteriore (nel caso della soluzione della Figura 5).

Nel caso invece in cui il controllore elettronico E riceva un segnale indicativo della necessit? di un intervento dell'unit? ABS, il controllo elettronico E attiva il motore elettrico M che comanda uno spostamento dell'organo flottante 15 in direzione della camera di monte 20 ed in allontanamento dalla suddetta posizione di fine corsa (ossia verso sinistra con riferimento alle Figure 7,8), per cui l'organo di valvola 23 viene portato nella sua posizione chiusa dalla molla 25, cos? da interrompere la comunicazione fra la camera di monte 20 e la camera di valle 21. In tale condizione, la camera di valle 21 aumenta di volume generando una diminuzione della pressione di fluido alimentato all'uscita 19 dell'unit? ABS.

Inoltre, l'unit? ABS comprende un dispositivo valvolare atto ad aprire la comunicazione tra la camera di monte 20 la camera di valle 21 in qualsiasi condizione in cui la pressione della camera di valle 21 diventi maggiore della pressione della camera di monte 20 per un differenziale superiore ad una soglia predeterminata.

Nel caso dell'esempio illustrato nelle Figure 7, 8 tale risultato ? garantito sempre dallo stesso organo di valvola 23. Quando l'organo flottante 15 ? allontanato dalla sua posizione di fine corsa e l'organo di valvola 23 ? nella sua posizione di chiusura, in contatto con la sede di valvola 24, l'organo di valvola presenta comunque una superficie esposta all'ambiente della camera di valle 21, per cui una sovrapressione nella camera di valle 21 determina un'apertura dell'organo di valvola 23, contro l'azione della molla 25.

In alternativa a tale soluzione, si pu? prevedere, per l'anello di tenuta principale 14, una configurazione a labbro del tipo illustrato nella Figura 9. In tal caso, l'anello di tenuta 14 presenta una porzione 140 assicurata entro una gola circonferenziale del corpo dell'organo flottante 15, ed un labbro circonferenziale esterno 141 che ? in contatto con la parete della cavit? 7. La gola in cui ? ricevuto l'anello di tenuta 14 ? comunque sempre in comunicazione con l'ambiente della camera di valle 21 tramite un gap anulare 70 definito fra la superficie esterna dell'organo flottante 15 e la parete della cavit? 7. Il labbro di tenuta 141, pertanto, controlla la comunicazione fra la camera di valle 21 e la camera di monte 20. Nel caso di sovrapressione nella camera di valle 21, il labbro circonferenziale 141 si deforma radialmente verso l'interno, mettendo in comunicazione le camere 20, 21.

La Figura 10 illustra un'ulteriore variante, che corrisponde a una soluzione che ha formato oggetto della domanda di brevetto internazionale PCT/IB2021/052840 della stessa Richiedente, ancora segreta alla data di priorit? della presente invenzione. In tal caso, l'anello di tenuta, che pu? essere del tipo convenzionale illustrato nella Figura 8 o del tipo con labbro circonferenziale del tipo illustrato nella Figura 9 e nella stessa Figura 10, coopera con una porzione della parete interna della cavit? 7 sagomata in modo tale per cui quando l'organo flottante 15 si allontana dalla sua posizione di fine corsa illustrata nella Figura 8, ossia si muove verso sinistra (con riferimento ai disegni), in direzione della camera di monte 20, l'anello di tenuta 14 perde il contatto con la parete della cavit? 7, per cui mette in comunicazione la camera di monte con la camera di valle. In tal modo, l'anello di tenuta 14 ? in grado di fare la funzione che nella soluzione delle Figure 7, 8 ? assolta dall'organo di valvola 23. In altre parole, nel caso della soluzione nella Figura 10, l'organo flottante 15 pu? essere privo del passaggio interno 22 e dell?organo di valvola 23.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, i particolari di costruzione e le forme di attuazione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto ed illustrato a puro titolo di esempio, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Bicicletta elettrica, ad esempio bicicletta a pedalata assistita, comprendente:

- una ruota anteriore (A) ed una ruota posteriore (P), ed un sistema di frenatura includente:

- un freno anteriore (FA) associato alla ruota anteriore (A) e dotato di un attuatore idraulico (5),

- un freno posteriore (FP) associato alla ruota posteriore (P) e dotato di un attuatore idraulico (6),

detta bicicletta elettrica essendo caratterizzata dal fatto che il sistema di frenatura comprende inoltre una leva freno principale (L1) per l?azionamento combinato del freno anteriore (FA) e del freno posteriore (FP), alla quale ? associato un cilindrico idraulico pompante (C1), ed un circuito idraulico di collegamento (7) che collega operativamente il cilindro idraulico pompante (C1) della leva freno principale (L1) con l?attuatore idraulico (5) del freno anteriore (FA) e con l?attuatore idraulico (6) del freno posteriore (FP).

2. Bicicletta elettrica secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il sistema di frenatura comprende inoltre una leva freno di soccorso (L2), alla quale ? associato un cilindro idraulico pompante (C2), ed una linea idraulica (8) che collega operativamente il cilindro idraulico pompante (C2) della leva freno di soccorso (L2) solamente con l?attuatore idraulico (6) del freno posteriore o solamente con un attuatore idraulico associato ad un freno posteriore ausiliario.

3. Bicicletta elettrica secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che comprende:

- un dispositivo ABS ad azionamento elettrico, interposto nel collegamento idraulico (7) fra il cilindro idraulico pompante (C1) della leva freno principale (L1) ed almeno l?attuatore idraulico (5) del freno anteriore,

- detto dispositivo ABS essendo configurato per diminuire la pressione di fluido alimentata a detto attuatore idraulico (5) del freno anteriore durante una frenata comandata da detta leva freno principale (L1), nel caso venga rilevata una tendenza della ruota anteriore (A) a bloccarsi e/o una tendenza della ruota posteriore (P) a perdere il contatto col suolo,

- uno o pi? sensori (S) configurati per rilevare, durante una frenata della bicicletta elettrica, una tendenza della ruota anteriore (A) a bloccarsi e/o una tendenza della ruota posteriore (P) a perdere il contatto col suolo, e

- un controllore elettronico (E) programmato per attivare il dispositivo ABS a seguito della ricezione di un segnale da detti uno o pi? sensori (S).

4. Bicicletta elettrica secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo ABS ad azionamento elettrico ? interposto sia nel collegamento idraulico fra il cilindro idraulico pompante (C1) della leva freno principale (L1) e l?attuatore idraulico (5) del freno anteriore, sia nel collegamento idraulico fra il cilindro idraulico pompante (C1) della leva freno principale (L1) e l?attuatore idraulico (6) del freno posteriore, ed ? configurato per diminuire la pressione di fluido alimentata sia a detto attuatore idraulico (5) del freno anteriore, sia a detto attuatore idraulico (6) del freno posteriore durante una frenata comandata da detta leva freno principale (L1), nel caso venga rilevata una tendenza della ruota anteriore (A) a bloccarsi e/o una tendenza della ruota posteriore (P) a perdere il contatto col suolo.

5. Bicicletta elettrica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto sistema di frenatura ? configurato in modo tale per cui per ciascun valore della forza applicata sulla leva freno principale (L1), la coppia frenante generata dal freno anteriore (FA) ? maggiore della coppia frenante generata dal freno posteriore (FP).

6. Bicicletta elettrica secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo ABS comprende:

? un corpo (16), definente una cavit? interna (17), ed avente un?apertura di ingresso (18) ed un?apertura di uscita (19) comunicanti con detta cavit? (17), - un organo flottante (15), montato scorrevole nella cavit? interna (17) del corpo (6),

- un anello principale di tenuta (14), montato sull?organo flottante (15) e in impegno sulla parete di detta cavit? interna (17), in modo tale da definire entro detta cavit? (17) una camera di monte (20) comunicante con detta apertura di ingresso (18) ed una camera di valle (21) comunicante con detta apertura di uscita (19),

- in cui detta apertura di ingresso (18) ? collegata idraulicamente al cilindro idraulico pompante (C1) della leva freno principale (L1), mentre detta apertura di uscita (19) ? collegata idraulicamente almeno all?attuatore idraulico (6) del freno anteriore (FA),

- detto organo flottante (15) avendo un corpo con un passaggio (22) per la comunicazione idraulica fra detta camera di monte (20) e detta camera di valle (21) ed essendo provvisto di un organo di valvola (23) che coopera con una sede di valvola (24) formata nel corpo dell?organo flottante (15), per il controllo di detta comunicazione idraulica attraverso detto passaggio (22),

- in cui a detto organo di valvola (23) ? associata almeno una molla (25) tendente a mantenere l?organo di valvola (23) in impegno contro detta sede di valvola (24), in una posizione di chiusura in cui ? interrotta la comunicazione idraulica fra detta camera di monte (20) e detta camera di valle (21),

- detto dispositivo ABS comprendendo inoltre un motore elettrico (M) configurato per controllare la posizione dell?organo flottante (15) entro la cavit? (17) del corpo (16) in modo tale per cui:

- durante una normale frenata, detto motore elettrico (M) ? inattivo e detto organo flottante (15) si trova in una posizione di fine corsa nella direzione della camera di valle (21), in cui l?organo di valvola (23) dell?organo flottante (15) interagisce con un elemento di riscontro (26) del corpo (16), che mantiene l?organo di valvola (23) in una posizione aperta, distanziata da detta sede di valvola (24), contro l?azione di detta almeno una molla (25), cos? che durante una normale frenata il fluido pompato dal cilindro pompante (C1) della leva di azionamento principale (L1) pu? fluire da detta apertura di ingresso (18) a detta apertura di uscita (19), in direzione almeno dell?attuatore idraulico (5) del freno anteriore (FA) della bicicletta,

- mentre in condizioni che richiedono l?attivazione dell?ABS, detto motore elettrico (M) ? configurato per essere attivato e comandare uno spostamento dell?organo flottante (15) in direzione di detta camera di monte (20) e in allontanamento da detta posizione di fine corsa, per cui l?organo di valvola (23) viene portato nella sua posizione chiusa da detta almeno una molla (25), cos? da interrompere la comunicazione fra la camera di monte (20) e la camera di valle (21), e cos? che la camera di valle (21) aumenta di volume generando una diminuzione della pressione del fluido alimentato all?attuatore idraulico (5) del freno anteriore,

- in cui inoltre detto dispositivo ABS comprende un dispositivo valvolare 23; 141) atto ad aprire la comunicazione fra camera di monte (20) e camera di valle (21) quando la pressione nella camera di valle (21) diventa maggiore della pressione nella camera di monte (20) per un differenziale superiore ad una soglia predeterminata.

7. Bicicletta elettrica secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detta apertura di uscita (19) del dispositivo ABS ? collegata idraulicamente unicamente con l?attuatore idraulico (5) del freno anteriore (FA).

8. Bicicletta elettrica secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detta apertura di uscita (19) del dispositivo ABS ? collegata idraulicamente sia con l?attuatore idraulico (5) del freno anteriore (FA), sia con l?attuatore idraulico (6) del freno posteriore (FP).

9. Bicicletta elettrica secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che nella linea idraulica (8) che collega il cilindro idraulico pompante (C2) della leva freno di soccorso (L2) con l?attuatore idraulico (6) del freno posteriore (FP) ? interposta una prima valvola unidirezionale (9) che consente un passaggio di fluido solo nella direzione dell?attuatore idraulico (6) del freno posteriore (FP), mentre nella linea idraulica (7C) che collega il cilindro idraulico pompante (C1) della leva freno principale (L1) o il dispositivo ABS, con l?attuatore idraulico (6) del freno posteriore (FP) ? interposta una seconda valvola unidirezionale (10) che consente un passaggio di fluido solo nella direzione dell?attuatore idraulico (6) del freno posteriore (FP).

10. Monopattino elettrico, con una ruota anteriore ed una ruota posteriore ed un sistema di frenatura come indicato in una o pi? delle precedenti rivendicazioni.