ITAN20100124A1 - Gruppo forcella per motociclo, con sistema di spurgo olio perfezionato. - Google Patents

Gruppo forcella per motociclo, con sistema di spurgo olio perfezionato. Download PDF

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Francesco Frontali
Gianluca Olivieri
Enrico Pezzi
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Description

"GRUPPO FORCELLA PER MOTOCICLO, CON SISTEMA DI SPURGO OLIO PERFEZIONATO"
TESTO DELLA DESCRIZIONE
La presente domanda di brevetto per invenzione industriale ha per oggetto un gruppo forcella per motociclo, con sistema di spurgo olio perfezionato.
Come à ̈ noto un gruppo forcella comprende un tubo esterno o canna ed un tubo interno montato scorrevole telescopicamente entro il tubo esterno. Generalmente, l’estremità superiore del tubo esterno à ̈ collegata al telaio del veicolo; mentre l’estremità inferiore del tubo interno à ̈ collegata ad un asse di una ruota del veicolo o viceversa. Tra il tubo interno ed il tubo esterno viene generato un sistema ammortizzante con camere di olio.
Tale tipo di gruppo forcella comprende un cilindro solidale al tubo esterno entro il quale scorre un pistone libero che genera una camera di funzionamento riempita di olio. Durante la compressione del gruppo forcella, si possono generare perdite dai sistemi di tenuta e l’olio dall’esterno travasa nella camera di funzionamento.
Quando il livello dell’olio nella camera di funzionamento supera un certo valore, viene compromessa la funzionalità del gruppo forcella, quindi à ̈ necessario spurgare l’olio dalla camera di funzionamento.
Scopo della presente invenzione à ̈ di eliminare gli inconvenienti della tecnica nota, fornendo un gruppo forcella che abbia un sistema di spurgo dell’olio efficiente, efficace, affidabile, economico e di semplice realizzazione.
Questo scopo à ̈ raggiunto in accordo all’invenzione, con le caratteristiche elencate nell’annessa rivendicazione indipendente 1.
Realizzazioni vantaggiose appaiono dalle rivendicazioni dipendenti.
Il gruppo forcella per motociclo, secondo l’invenzione, comprende:
- un tubo esterno,
- un tubo interno montato scorrevole telescopicamente entro il tubo esterno,
- un cilindro solidale al tubo esterno e disposto assialmente entro il tubo esterno,
- uno stelo solidale al tubo interno e provvisto di un pistone scorrevole a tenuta entro detto cilindro in modo da definire una camera d’olio inferiore e una camera d’olio superiore,
- un serbatoio ausiliario di olio generato all’esterno di detto cilindro comunicante con detta camera di olio inferiore mediante mezzi a valvola,
- una porzione superiore cilindrica di detto cilindro provvista di una base ed una valvola che consente il passaggio di olio dalla camera superiore ad una camera di funzionamento nella parte cilindrica superiore,
- uno stelo montato assialmente nella parte cilindrica superiore,
- un pistone libero che scorre sullo stelo a tenuta con la superficie interna della parte cilindrica superiore, in modo da delimitare detta camera di funzionamento ed una camera di gas, e
- mezzi a molla interposti tra detto pistone libero ed un tappo di chiusura superiore, in modo da opporsi alla salita di detto pistone libero.
La porzione cilindrica superiore comprende almeno un foro passante che viene attraversato dall’olio proveniente da detta camera di funzionamento in modo da spurgare l’olio dalla camera di funzionamento a detto serbatoio ausiliario.
Appaiono evidenti i vantaggi del gruppo forcella secondo l’invenzione che in modo semplice ed efficiente consente di spurgare l’olio dalla camera di lavoro, quando il livello dell’olio raggiunge un valore prefissato.
Ulteriori caratteristiche dell’invenzione appariranno più chiare dalla descrizione dettagliata che segue, riferita a sue forme di realizzazione puramente esemplificative e quindi non limitative, illustrate nei disegni annessi, in cui:
la Fig. 1 à ̈ una vista in sezione, parzialmente interrotta, di un gruppo forcella secondo l’invenzione, in posizione completamente compressa;
la Fig. 2 Ã ̈ una vista ingrandita della parte anteriore del gruppo forcella di Fig. 1, in posizione estesa;
la Fig. 3 Ã ̈ una vista come Fig. 2, illustrante il gruppo forcella in posizione parzialmente compressa;
la Fig. 4 Ã ̈ una vista ingrandita della parte anteriore di un gruppo forcella secondo una seconda forma di realizzazione, illustrato in posizione estesa; e
la Fig. 5 Ã ̈ una vista ingrandita del gruppo forcella di fig.
4, in posizione compressa.
Con l’ausilio delle Fig. 1 – 3 viene descritta una prima forma di realizzazione di un gruppo forcella, indicato complessivamente con on il numero di riferimento (100).
Per ora con riferimento a Fig. 1, il gruppo forcella (100) comprende un tubo esterno (1) ed un tubo interno (2) montato scorrevole telescopicamente entro il tubo interno (1).
Il tubo esterno (1) presenta un’estremità superiore chiusa a tenuta mediante un tappo superiore (10) ed un’estremità inferiore aperta dalla quale fuoriesce la parte inferiore del tubo interno (2). Il tubo interno (2) presenta un’estremità aperta disposta entro il tubo esterno (1) e un’estremità inferiore chiusa, collegata a una flangia (20) destinata ad essere fissata ad un asse di una ruota.
Un cilindro (3) Ã ̈ solidale alla parte superiore del tubo esterno (1) e si estende assialmente per tutta la lunghezza del tubo esterno (1). Il cilindro (3) ha un diametro esterno inferiore rispetto al tubo interno (2) per poter essere accolto assialmente entro il tubo interno (2).
Uno stelo (21) à ̈ solidale alla parte inferiore del tubo interno (2) ed ha un diametro inferiore a quello del cilindro (3) per poter essere accolto entro il cilindro (3). Lo stelo (21) porta alla sua estremità superiore un pistone (22) che può scorrere a tenuta entro il cilindro (3).
In questo modo, entro il cilindro (3) sono definite una camera inferiore (C1) e una camera superiore (C2) separate dal pistone (22). Le camere inferiore e superiore (C1, C2) sono riempite di olio.
Un sistema di valvole, di per sé noto, à ̈ integrato nel pistone (22) per consentire il passaggio dell’olio dalla camera inferiore (C1) alla camera superiore (C2) e viceversa, durante la compressione e l’estensione del gruppo forcella.
Un altro gruppo di valvole, di per sé noto, mette in comunicazione la camera inferiore (C1) del cilindro (3) con un serbatoio ausiliario (C3) generato all’esterno del cilindro (3), tra il cilindro (3) ed il tubo interno (2). Il serbatoio ausiliario (C3) contiene olio che serve per il riempimento delle camere (C1 e C2).
Il cilindro (3) presenta una porzione cilindrica superiore (30) di maggiore dimetro. La porzione cilindrica superiore (30) presenta una base (35) in cui à ̈ montata una valvola (4). In fase di compressione del gruppo forcella la valvola (4) consente il passaggio di olio dalla camera superiore (C2) verso una camera di funzionamento (C4) nella parte cilindrica superiore (30) e impedisce il passaggio di olio dalla camera di funzionamento (C4) verso la camera superiore (C2). Invece in fase di estensione del gruppo forcella l’olio à ̈ in grado di defluire di nuovo dalla camera C4 verso la C2 tramite la valvola (4).
Entro la parte superiore cilindrica (30) à ̈ disposto assialmente uno stelo (31) solidale alla parte cilindrica (30). Sullo stelo (31) può scorrere un pistone libero (5). Le pareti laterali del pistone libero (5) scorrono a tenuta sulla superficie interna della parete superiore cilindrica (30). In questo modo la camera di funzionamento (C4), che accoglie olio, à ̈ delimitata tra la valvola (4) e il pistone libero (5). Invece tra il pistone libero (5) ed il tappo superiore (10) si definisce una camera di aria o gas (C5).
Una molla elicoidale (6) à ̈ disposta attorno allo stelo (31) ed à ̈ interposta tra il pistone libero (5) ed il tappo superiore (10), in modo da offrire una resistenza alla corsa di salita del pistone libero (5).
La molla elicoidale (6) presenta una prima estremità (60) in battuta entro una sede incassata del pistone libero (5) ed una seconda estremità (61) in battuta entro una sede incassata del tappo superiore (10).
Durante la compressione del gruppo forcella, si può verificare che le tenute non riescano ad assicurare una perfetta tenuta e si hanno delle infiltrazioni di olio entro la camera di funzionamento (C4), compromettendo un corretto funzionamento del gruppo forcella.
Per evitare tale inconveniente à ̈ necessario spurgare l’olio in eccesso nella camera di funzionamento (C4), in modo da ripristinare il corretto livello di olio nella camera di funzionamento (C4).
Con riferimento in particolare a Fig. 2, tale problema viene risolto prevedendo almeno un foro passante (33) nella parte superiore cilindrica (30). Preferibilmente sono ricavati due fori passanti (33), disposti allo stesso livello, in direzioni diametralmente opposte.
Il foro (33) à ̈ disposto sostanzialmente a un’altezza intermedia della parte cilindrica superiore (30). Per l’esattezza la distanza (D1) tra il centro del foro (33) e la parte superiore della valvola (4) à ̈ leggermente maggiore rispetto alla distanza (D2) tra il centro del foro (33) e la parte inferiore del tappo superiore (10). Ad esempio la distanza (D1) può essere circa 60 mm e la distanza (D2) può essere circa 75 mm.
Tali valori garantiscono un ottimo compromesso tra il livello della camera di funzionamento (C4) che deve essere piena di olio ed il livello della camera di gas (C5) che contiene la molla di compressione (6).
Come mostrato in Fig. 2, in condizioni normali (cioà ̈ quando il gruppo forcella à ̈ in posizione estesa), il pistone libero (5) copre il foro (33); la camera di funzionamento (C4) à ̈ correttamente riempita di olio ed ha un livello o altezza pari ad (H) cioà ̈ la distanza tra la superficie inferiore del pistone libero (5) e la superficie superiore della valvola (4). In questo caso il livello (H) della camera di funzionamento (C4) à ̈ minore della distanza (D1) tra il centro del foro (33) e la parte superiore della valvola (4).
Con riferimento a Fig. 3, quando la forcella à ̈ compressa, ci possono essere travasi di olio entro la camera di funzionamento (C4), quindi il livello della camera di funzionamento sale fino a raggiungere un’altezza massima (HMAX) che supera la distanza (D1) tra il centro del foro (33) e la parte superiore della valvola (4).
Come risultato il foro (33) non à ̈ più coperto dal pistone libero (5) e l’olio presente nella camera di funzionamento (C4) viene spurgato attraverso il foro (33) nel serbatoio di riserva (C3). In questo modo viene garantito che il livello della camera di funzionamento (C4) non superi l’altezza massima (HMAX), che à ̈ sostanzialmente uguale alla distanza del foro (D1), anche durante la compressione del gruppo forcella ed eventuali infiltrazioni di olio nella camera di funzionamento (C4).
Nelle Figg. 4 e 5 viene illustrata una seconda forma di realizzazione dell’invenzione, in cui elementi uguali o corrispondenti a quelli già descritti sono indicati con gli stessi numeri di riferimento e si omette la loro descrizione dettagliata.
In questa seconda forma di realizzazione, in una porzione intermedia dello stelo (31) viene generata una strozzatura o restringimento (32), cioà ̈ una porzione con diametro minore. Esattamente la distanza (S1) tra la parte inferiore della strozzatura (32) la parte superiore della valvola (4) à ̈ leggermente superiore alla distanza (S2) tra la parte inferiore della strozzatura (32) e la parete inferiore del tappo superiore (10).
Ad esempio, come nella prima forma di realizzazione, la distanza (S1) può essere circa 60 mm e la distanza (S2) può essere circa 70 mm.
Il pistone libero (5) ha una base (50) con una tenuta (55) che scorre a tenuta sulla superficie esterna dello stelo (31). Sulla base (50) del pistone libero à ̈ montato un manicotto (51) avente un diametro interno maggiore rispetto al dimetro esterno dello stelo (31) in modo da formare un’intercapedine (52) atta al passaggio di olio.
Nella parte superiore cilindrica (30) viene ricavato almeno un foro passante (133). In questo caso il foro (133) non à ̈ disposto in una porzione intermedia della parte cilindrica (30), ma à ̈ più vicino all’estremità superiore della parte cilindrica (30).
La distanza (X) tra il foro (133) e la parte inferiore della strozzatura (32) deve essere leggermente superiore all’altezza del pistone libero (50). In questo modo, come mostrato in Fig. 5, quando l’estremità inferiore del pistone libero (5) ha raggiunto la strozzatura (32), il pistone libero non copre il foro (133). In questa situazione, tra la strozzatura (32) e la tenuta (35) della base del pistone libero si forma un’intercapedine (I) che consente il passaggio dell’olio contenuto nella camera di funzionamento (C4). L’olio passa attraverso l’intercapedine (52) del manicotto del pistone libero e penetra nella camera di gas (C5). Quindi l’olio contenuto nella camera di gas (C5) esce attraverso i fori (133) e raggiunge il serbatoio ausiliario (C3).
Anche con questa seconda forma di realizzazione, si garantisce che durante la fase di compressione, il livello massimo (HMAX) dell’olio nella camera di funzionamento (C4) non supera un valore predeterminato che corrisponde all’altezza (S1) della parte inferiore della strozzatura (32).
Alle presenti forme di realizzazione dell’invenzione possono essere apportate numerose variazioni e modifiche di dettaglio, alla portata di un tecnico del ramo, rientranti comunque entro l’ambito dell’invenzione espresso dalle rivendicazioni annesse.

Claims (8)

  1. RIVENDICAZIONI 1) Gruppo forcella per motociclo comprendente: - un tubo esterno (1), - un tubo interno (2) montato scorrevole telescopicamente entro il tubo esterno (1), - un cilindro (3) solidale al tubo esterno (1) e disposto assialmente entro il tubo esterno, - uno stelo (21) solidale al tubo interno (2) e provvisto di un pistone (22) scorrevole a tenuta entro detto cilindro (3) in modo da definire una camera d’olio inferiore (C1) e una camera d’olio superiore (C2), - un serbatoio ausiliario (C3) di olio generato all’esterno di detto cilindro (3) comunicante con detta camera di olio inferiore (C1) mediante mezzi a valvola, - una porzione superiore cilindrica (30) di detto cilindro (3) provvista di una base (35) ed una valvola (4) che consente il passaggio di olio dalla camera superiore (C2) ad una camera di funzionamento (C3) nella parte cilindrica superiore (30), - uno stelo (31) montato assialmente nella parte cilindrica superiore (30), - un pistone libero (5) che scorre sullo stelo (31) a tenuta con la superficie interna della parte cilindrica superiore, in modo da delimitare detta camera di funzionamento (C4) ed una camera di gas (C5), - mezzi a molla (6) interposti tra detto pistone libero (5) ed un tappo di chiusura superiore (10), in modo da opporsi alla salita di detto pistone libero (5), caratterizzato dal fatto che detta porzione cilindrica superiore (30) comprende almeno un foro passante (33; 133) che viene attraversato dall’olio proveniente da detta camera di funzionamento (C4) in modo da spurgare l’olio dalla camera di funzionamento (C4) a detto serbatoio ausiliario (C3).
  2. 2) Gruppo forcella secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta parte cilindrica superiore (30) comprende almeno due fori passanti (33; 133) disposti allo stesso livello in posizioni diametralmente opposte.
  3. 3) Gruppo forcella secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto almeno un foro passante (33) Ã ̈ disposto in una porzione intermedia di detta parte cilindrica (30).
  4. 4) Gruppo forcella secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che la distanza (D1) tra il centro del foro (33) e la parte superiore della valvola (4) Ã ̈ leggermente maggiore rispetto alla distanza (D2) tra il centro del foro (33) e la parte inferiore del tappo superiore (10).
  5. 5) Gruppo forcella secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detta distanza (D1) tra il centro del foro (33) e la parte superiore della valvola (4) Ã ̈ uguale a circa 60 mm e detta distanza (D2) tra il centro del foro (33) e la parte inferiore del tappo superiore (10) Ã ̈ uguale a circa 75 mm.
  6. 6) Gruppo forcella secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto almeno un foro passante (133) à ̈ disposto in una porzione superiore di detta parte cilindrica (30) e detto stelo (31) presenta una strozzatura (32) disposta in una porzione intermedia dello stelo, in modo che tra la strozzatura (32) ed una tenuta (55) del pistone si generi un’intercapedine (I) atta a consentire il passaggio di olio dalla camera di funzionamento (C4) alla camera di gas (C5).
  7. 7) Gruppo forcella secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto di comprendere un manicotto (51) montato solidale al pistone (55) e disposto attorno allo stelo (32) con un diametro interno superiore al diametro dello stelo in modo da generare un’intercapedine (52) atta al passaggio di olio.
  8. 8) Gruppo forcella secondo la rivendicazione 6 o 7, caratterizzato dal fatto che la distanza (X) tra la parte inferiore di detta strozzatura (32) ed il centro di detto foro (133) à ̈ leggermente maggiore dell’altezza di detto pistone libero (5).
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