ITBG20100003A1 - Ruota a gusci laterali intercambiabili per motociclette, particolarmente a mezzi di frenatura centrali a posizione angolare variabile. - Google Patents

Description

Q uesto movimento relativo tra le parti, creato dalla frenatura, avviene dunque mediante lo scorrimento che (e tipiche canne concentriche dei cannotti della forcella, costitutiva della sospensione anteriore, effettuano sul proprio asse, Più la forza K à ̈ passante per l'asse di tali canne, p iù tali canne scorrono linearmente in modo ideale, conferendo alla sospensione le condizioni di funzionamento ideali.

Tuttavia , la possibilità che ciò si verifichi, considerando che la forza di attrito creata da lle usuali pastiglie frenanti della pinza-freno P sul discofreno D à ̈ "costante", dipende dalla direzione posseduta dalla forza F.

Tale direzione à ̈ tangente alla circolarità dei disco-freni D, cosicché dipende dalla posizione angolare che fa pinza-freno P possiede sull’angolo-giro del disco-freno D.

Se tale pinza-freno fosse collocata più in basso, per esempio come una pinza-freno P', essa genererebbe una forza di attrito F" uguale ad F come intensità, ma orientata differentemente. Ciò significherebbe che la forza che tale pinza-freno trasferirebbe sul mozzo (asse 4} sarebbe la F che, combinandosi con la inalterata forza E<'>, genererebbe una risultante K<'>che non sarebbe più passante per Lasse Z dei cannotti, bensì obliqua: creante perciò sollecitazioni flessionali sui citati cannotti. Questo determinerebbe un funzionamento della forcella non ideale. Oltre agli ovvii inconvenienti meccanici comportanti maggiori costi ed usure, tale disassamento della risultante K<1>esprimerebbe la sua dannosità soprattutto in quelle situazioni i cui la perfezione à ̈ ciò che consente di vincere una gara arrivando al traguardo anche con un solo centesimo di secondo di vantaggio,

Benché la forza F dipende da “quanto" si frena, va osservato che ciò che à ̈ importante, al fine di realizzare il corretto orientamento della risultante K, à ̈ essenzialmente la posizione angolare della pinza-freno P, g iacché tra le forze E ed F esìste un rapporto di proporzionalità che à ̈ costante e dipende dal rapporto tra le distanze r e c.

Finora si à ̈ considerato il fatto che sulla ruota R, appoggiata sulla strada W, agisce una forza di attrito stradale E che à ̈ interdipendente con la forza di frenatura F esercitata sul disco-freno D.

In realtà, tale forza E esìste solo quando si frena; quando invece la moto scorre sulla strada senza frenare, sulla ruota R agiscono comunque resistenze al rotolamento N che sollecitano flessìonalmente i cannotti della forcella proporzionalmente alla velocità della motocicletta. Questo fatto fa comprendere che, quando si comincia a frenare, non si impone la risultante K a cannotti di forcella perfettamente rettilinei, bensì leggermente deformati, inflessi da tali resistenze N.

Una risultante K che dovesse consentire ai cannotti uno scorrimento ideale, in realtà dovrebbe agire non tanto nel citato verso coassiale di Z, bensì con una leggera inclinazione che compensi le inflessioni generate dalle resistenze al rotolamento N,

Poiché tali resistenze al rotolamento sono variabili, diventa pertanto necessario adeguare la posizione angolare della pinza-freno P alla velocità de lla motocicletta . Ciò in senso preciso ed istantaneo, oppure semplicemente in un modo che consideri una “velocita media" di conciliazione della molteplicità di condizioni possibili. Condizioni intese come uso quotidiano della moto, sia come condizioni relative alla specificità di eventuali differenti circuiti di gara .

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di definire una ruota per motociclette che sia differente da quelle usuali a raggiera centrale, al fine di consentire una rapida sostituzione dei suoi cuscinetti volventi.

Altro scopo à ̈ quello di definire una ruota per motociclette , come sopra , che possa essere realizzata con parti idonee ad una loro agevole intercambiabilità con altre parti dotate di diversa estetica, sia in termini di foggia sia in termini di colore.

Altro scopo à ̈ quello di definire una ruota per motociclette , come sopra , che abbia la proprietà di alloggiare un disco-freno in u n a posizione interna e centrale.

Altro scopo à ̈ quello di definire una ruota per motociclette, come sopra , che disponga di un suo spazio centrale interno atto a contenere una pluralità di pinze-freno, anche differenti tra esse.

Altro scopo à ̈ quello di definire una ruota per motociclette, come sopra, che disponga di aperture laterali idonee a consentire il necessario smaltimento del calore prodotto dal freno ubicato in posizione centrale.

Altro scopo à ̈ quello di definire una ruota per motociclette che disponga di un dispositivo che consenta di modificare la posizione angolare delle pinze-freno.

Altro scopo à ̈ q uello di definire u na ruota per motociclette , come sopra, che sia idonea a contenere al suo interno pinze-freno collocabili in qualsiasi posizione angolare rispetto ad essa.

Questi ed altri scopi appariranno come raggiunti dalla lettura della descrizione dettagliata seguente , illustrante una ruota per motociclette avente la particolarità di comprendere due gusci laterali intercambiabili, dotati perifericamente di mezzi per il fissaggio su orecchiette ai lati di un cerchione porta-pneumatico ed equipaggiati centralmente con un proprio cuscinetto volvente preposto ad essere montato su un a rispettiva estremità di un mozzo fisso trasversale, detti semi-gusci laterali essendo tra essi distanziati assialmente al fine di creare alloggiamento per mezzi di frenatura centrali comprendenti un dispositivo di regolazione della posizione angolare di un braccio di supporto di pinze-freno.

L'invenzione à ̈ illustrata, a titolo puramente indicativo ma non limitativo, nelle allegate tavole di disegno in cui

- la F ig. 2 mostra In vista frontale una sezione mediana di una ruota anteriore di motocicletta supportata da una forcella;

- la Fig 3 mostra in vista laterale un a sezione mediana di un dispositivo regolatore della posizione angolare di una pinza-freno.

La Fig . 1 non mostra proprietà dell'invenzione , ma solo aspetti teorici necessari ad una comprensione di essa.

Con riferimento alla citata Fig. 2, la generica forcella 1 , comprende i cannotti 1 A, 1 B, portanti inferiormente strutture 2A, 2B preposte al bloccaggio di sezioni anti-rotazione 26 (Fig, 3} dì un mozzo trasversale fisso 3 mediante bulloni 43,

Detto bloccaggio à ̈ inteso essenzialmente in senso torsionale, in quanto deve impedire rotazioni del mozzo 3 attorno all’asse 4 d i rotazione di una ruota 5 da esso supportata.

La parte centrale del mozzo 3 comprende una flangia 6 dotata di una pluralità di fori, disposti circonferenzialmente in numero tale da offrire ancoraggio a coppie di bulloni 7, con le q uali vengono fissati su d i essa specifici supporti radiali 8.

Ognuno di tali possibili supporti radiali 8 Ã ̈ perifericamente dotato anch'esso di sue coppie di fori con cui ancorare pinze-freno 9 mediante bulloni 10.

Le pinze-freno 9 sono alimentate da un liquido-freni passante in un foro assiale del mozzo 3 ed in tubazioni flessibili esterne 45A, 45B

Tali pinze-freno 9 interagiscono con u n disco-freno 1 1 conformato ad anello e solidale torsionalmente ad un cerchione 12 mediante usuali nottolini di inchiavettamento 13. Allo scopo, detto cerchione 12 offre un rilievo circonferenziale interno 14.

Da quanto finora detto, risulta che la pinza-freno 9 e installata con la sua tipica conformazione a ferro di cavallo che à ̈ posta nella zona interna del disco-freno 1 1 . Nei sistemi dì frenatura a disco usuali la pinza-freno à ̈, invece, posta nella zona esterna, a causa del suo ancoraggio diretto sui cannotti della forcella, anziché al mozzo 3 di supporto della ruota 5,

Detta disposizione interna della pinza-freno 9, pertanto , consente collocazioni a ngolari estese all'intero angolo-giro: perfino in zone inferiori vicine al piano della strada W, qualora sì volesse realizzare un abbassamento barìcentrico; oppure qualora si volessero adottare pinzefreno diametralmente opposte, per realizzare il citato effetto "coppia di forze" eliminante forze flessionali sull'asse 4 del mozzo trasversale 3

La citata collocazione dell'apparato frenante in un piano verticale mediano V perpendicolare all'asse della ruota, Ã ̈ consentita dalla concezione della ruota 5, affidante il suo rotolamento a cuscinetti 20, 21 presenti al centro di suoi semi-gusci 18 e 19, dotati di ampie aperture 42 per la ventilazione del disco-freno 1 1.

Con riferimento alla citata Fig. 3, si può comprendere come l'invenzione consenta di realizzare un adeguamento della posizione angolare della pinza-freno alla velocità a cui si inizia la frenata, con il dispositivo illustrato mediante una sezione secondo il piano verticale mediano V.

Con riferimento alla sopra citata figura, della ruota anteriore R Ã ̈ mostrata una su a parte posteriore , dove si distingue un pneumatico 15 montato sul cerchione 12.

Detto cerchione ha presenti in sue zone laterali bordi circonferenziali esemplificativamente espressi da orecchiette 16 preposte all’ancoraggio di teste 41 di usuali raggi 17, attuativi con il loro insieme di rispettivi semigusci 18 , 19, attuativi in questo modo di aperture 42 molto grandi.

Detti raggi confluiscono verso rispettive corone (non disegnate) con usuali fori periferici. Tali corone, in quanto costitutive della parte centrale dei semi-gusci 18, 19 sono equipaggiate con propri cuscinetti volventi 20, 21 finalizzati a far girare la ruota 5 rispetto al mozzo trasversale fisso 3.

I citati semi-gusci 13 e 19 possono essere liberamente realizzati anche in altri modi che sostituiscano i raggi 17: ovvero , con razze di qualsiasi tipo e forma.

In un piano mediano, invece, il cerchione 12 à ̈ dotato di una pluralità di brevi sporgenze 22 a facce parallele, per interagire con i nottolini di inchiavettamento 13, mediante cui viene vincolato torsionalmente il discofreno 1 1

Su detto disco-freno agisce la pinza-freno 9 fissata su un braccio radiale 23, liberamente scorrevole, con u n’ampiezza angolare necessaria al citato adeguamento alla velocità della motocicletta, med iante una propria boccola antifrizione 24 (la cui posizione à ̈ indicata sul disegno con circonferenza tratteggiata) su cifìndricità 25 presenti ai lati di una zon a centrale a sezione 26 a nti-rotazione impegn ante un corpo centrale fisso 28.

Tale braccio 23 ha pertanto una struttura a rebbi 27 entro i quali far alloggiare il corpo centrale fisso 28, calettato sulla sezione anti-rotazione 26 del mozzo fisso 3 con un suo foro coniugato,

Questo corpo centrale fisso 28 porta trasversalmente avvitata su di sé una grossa vite 29 dotata d i u n a estremità conformata a calotta sferica 30, appoggiata su una superfìcie piana 31 congiungente i due rebbi 27 del braccio 23,

Detta superficie piana 31 à ̈ mantenuta sempre a co ntatto della estremità sferica 30 mediante una usuale molla precaricata 32.

In base a tale configurazione, si comprende che la posizione angolare della pi nza-freno 9 é stabilita daH'appoggio del suo bracci o rad iale 23 di supporto contro l<'>estremità 30 della grossa vite 29, detta grossa vite à ̈ infatti solidale ai corpo centrale 28 che à ̈ torsionalmente vincolato al mozzo trasversale 3. a sua volta fissato con le sue estremità alle rispettive strutture di bloccaggio 2A, 2B poste alle estremità dei cannotti 1A, 1 B della forcella 1 .

Per variare la posiziono angolare della pinza-freno 9 é dunq ue sufficiente avvitare o svitare la grossa vite 29

In una versione semplice tale avvitamento di regolazione può essere effettuato, per esempio, mediante usuale chiave a brugola inserita in un.

apposito foro poligonale 33, posto sulla estremità della grossa vite 29 opposta all'estremità sferica 30

Qualora invece si volesse regolare la posizione angolare della pinza-freno 9 in un modo automatico, in funzione della resistenza al rotolamento della ruota 5, il citato congegno può essere implementalo dal seguente comando idraulico.

Detto comando consiste in un piccolo cilindro 34 (indicato con linea tratteggiata perché ubicato ad un livello sottostante quello del piano della sezione) in cui scorre uno stantuffo 35. Detto stantuffo à ̈ del tipo a semplice effetto, giacché la corsa di ritorno gli à ̈ conferita da una molla antagonista 36. Si ha pertanto che la posizione dello stantuffo 35 à ̈ stabilita dall'equilibrio tra la forza creata dalla pressione dell’olio nel piccolo cilindro 34 e la forza di reazione della molla antagonista 36.

Più aumenta la pressione più lo stantuffo 35 fa sporgere un suo stelo 37 rispetto ad una parete 38 espressiva della fissità del corpo centrale 28.

Lo stelo 37 Ã ̈ vincolato ad una cremagliera 39 a denti paralleli e perpendicolari al suo moto.

Detta cremagliera ò accoppiata ad un piccolo pignone 40 solidale e coassiale alla grossa vite 29.

In questo modo, ogni variazione dì pressione nel piccolo cilindro idraulico 34 creata da afflusso di olio attraverso un apposito tubicino 44 di collegamento ad una pompa, crea un movimento, in avanti o indietro, della cremagliera 39; e quindi un avvitamento o svitamento della grossa vite 29. Consegue da ciò che il braccio 23 di supporto della pinza-freno 9 si trova ad appoggiare su un'estremità sferica 30 della grossa vite che à ̈ sporgente in un modo variabile e che rende pertanto variabile in modo automatico il citato posizionamento angolare della citata pinza-freno.

A tal punto resta da stabilire i mezzi più idonei a correlare la citata resistenza al rotolamento, ovvero la preesistente inflessio ne dei cannotti, alla pressione dell'olio all'interno del piccolo cilindro 34.

A titolo di semplice esempio concettuale, si può citare u na generica pompa idraulica a pressione variabile regolata elettronicamente da generici sensori (estensimetri) dello sforzo sulla forcella 1 .

Ad integ razione di quanto sopra , va osservato che , a volte à ̈ necessario mantenere ferma la motocicletta su una strada in salita con motore spento e/o con cambio in folle ; ovvero, à ̈ necessario impedire che la motocicletta discenda all’indietro. In tale situazione gli sforzi frenanti sono minimi, ma per la loro rea lizzazione à ̈ comunque necessario impedire al braccio radiale 23 di essere trascinato all’indietro dal disco-freno 1 1 quando si aziona la pinza-freno 9.

Tale impedimento à ̈ attuato da un rilievo 46, sporgente in senso assiale e collocato sul braccio radiale 23 in posizione contrapposta rispetto all'asse 4; detto rilievo 46 é infatti preposto a sbattere contro una zona 47 del corpo centrale 28, delimitando cosi a pochi gradi angolari l arretramento del discofreno 1 1 , ovvero della ruota della motocicletta solidale ad esso.

Con riferimento alla citata Fig . 3, si può rilevare che i raggi 17 sono orientati radialmente, ovvero verso il centro della ruota R

Benché, come già detto, la fu nzione d i tali raggi può essere liberamente svolta anche da semi-gusci 18, 19 con forma ed ancoraggi molto differenti, l'illustrazione dei raggi 1 7 à ̈ finalizzata ad evidenziare un particolare aspet vantaggioso dell’invenzione. Tali raggi 17 possono infatti consentire il peculiare orientamento radiale, anziché il tipico orientamento tangenziale, perché la citata costruzione della ruota a semi-gusci 18, 19 consente l’adozione dell’apparato frenante in una posizione centrale dove il discofreno 1 1 à ̈ ancorato direttamente sul cerchione 12 e la pinza-freno 9 reagisce sul mozzo 3. In tale configurazione struttura le , i raggi 17 non debbono reagire alla torsione generata dal momento frenante, ma solo ai momenti creati dal rotolamento della ruota sulla strada ed alle trazioni esercitate dal peso della motocicletta. Ciò consente pertanto un grande alleggerimento della ruota R ed una vantaggiosa riduzione delle "masse non sospese†della motocicletta.

Claims (2)

1. RIVENDICAZIONI 1) Ruota per motociclette caratterizzata dal fatto di comprendere due semigusci laterali {18, 19} intercambiabili, dotati perifericamente di mezzi (41) per il fissaggio su orecchiette (16) ai lati di un cerchione (12) portapneumatico (15) ed equipaggiati centralmente con un proprio cuscinetto volvente (20, 21) preposto ad essere montato su una rispettiva estremità di un mozzo fisso trasversale (3), detti semi-gusci laterali (13, 19} essendo tra essi distanziati assialmente (4) al fine di creare alloggiamento per mezzi di frenatura centrali (9, 11) comprendenti un dispositivo (29) di regolazione della posizione angolare di un braccio (23) di supporto delle pinze-freno.
2. 2) Ruota per motociclette, come alla rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che i mezzi di frenatura centrali (V) comprendono un mozzo (3) avente sue estremità dotate di una sezione anti-rotazione (26) bloccata con bulloni (43) da strutture (2A, 28) ubicate alla base di cannotti {1A, 1B) per consentire a sue flange centrali (6) di poter ancorare rigidamente supporti radiali (8) in molteplici posizioni angolari al fine di far generare a pinze-freno (9) fissate alle estremità di essi (8) forze di attrito (F) orientate in direzioni utili a combinarsi con altre forze (N, E, L) sollecitatorie di una forcella (1) di sostegno della ruota (R, 5) per creare effetti utili a conferire maggiore stabilità di guida alla motocicletta nella generalità di condizioni d'uso, detto mezzo comprendendo in posizione intermedia tratti cilindrici per il supporto dei cuscinetti dei semi-gusci (18, 3) Ruota per motociclette, come alle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che le forze di attrito (F) generate dall'attivazione d elle pinzefreno (9) sono differenziabili tra esse non solo per il loro orientamento angolare, ma anche per la loro intensità, dette pinze-freno potendo differenziarsi tra esse in ragione del numero di usuali coppie di cilindretti idraulici di azionamento delle usuali pastiglie-freno, per far esercitare a queste su uno stesso disco-freno (1 1) differenti forze di serraggio, 4) Ruota per motociclette, come alle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che i supporti radiali (8) delle pinze-freno (9) sono Composti da un corpo centrale fisso (28) cooperante con un braccio radiale (23) angolarmente mobile sull’asse (4) della ruota mediante bocco la antifrizione (24) à ̈ mantenuto a contatto del corpo centrale fisso (28) da una molla (32) di richiamo, per attuare posizionamenti angolari precisi delle forze (F) generate dalla pinza-freno presente sull’estremità del braccio rad iale (23). 5) Ruota per motociclette , come alla rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che i posizionamenti angolari precisi sono stabiliti dall’appoggio di una superficie piana (31 ) del braccio radiale (23) sull<'>estremità conformata a calotta (30) di una grossa vite (29} girevole in una sede coniugata del corpo centrale (28) per determinare la sporgenza voluta al fine di modificare la posizione angolare in cu i la pinza-freno agisce sul disco -freno ( 11 ). 6) Ruota per motociclette, come alla rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che la grossa vite (29) à ̈ fatta girare per modificare la sporgenza della sua estremità sferica (30) in modo manuale azione di una chiave a brugola in un apposito foro poligonale (33) coniugato. 7) Ruota per motocicletta, come alle rivendicazioni precedenti , caratterizzata dal fatto che l'azionamento della grossa vite (29) à ̈ determinato dall’accoppiamento di un piccolo pignone (40) presente sull'estremità contrapposta a quella sferica (30) con una cremagliera {39} a denti paralleli ed ortogonali allo scorrimento e di lunghezza corrispondente alla sporgenza che esso deve determinare con la rotazione della vite, detta cremagliera (39) essendo collegata ad uno stelo (37) di uno stantuffo (35) a semplice effetto scorrevole i n un cilindro idraulico (34) per l'azione di un generico olio-idraulico a pressioni rese variabili con tecnica notoria secondo specifiche esigenze, detto stantuffo cooperando con una molla (36) antagonista. 8) Ruota per motociclette , come a lle rivendicazioni precedenti , caratterizzata dal fatto che la variabilità delle pressioni idrauliche operanti all'interno del cilindro (34) sono correlate alle sollecitazioni flessionali della forcella (1 ), indicativamente proporzionali alla velocità della motocicletta. 9) Ruota per motocicletta, come alle rivendicazioni precedenti, caratterizzata da una delimitazione a pochi gradi angolari della escursione all<'>indietro del disco-freno in una condizione di frenatura in salita con motore spento e/o con cambio in folle, detta delimitazione venendo attuata da un rilievo (46) sporgente in senso assiale e collocato sui braccio radiale (23) in posizione contrapposta rispetto all’asse di rotazione (4) per poter sbattere contro una apposita zona (47) dei corpo centrale (28).