ITBS20120106A1 - Telaio per ciclomotore - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Forma oggetto della presente invenzione un telaio per ciclomotori, preferibilmente per ciclomotori di tipo elettrico.

Il settore dei ciclomotori elettrici sta conoscendo una notevole diffusione data la necessità di ridurre l’impatto ambientale del trasporto privato, soprattutto nelle città.

I ciclomotori elettrici generalmente includono un telaio, che supporta i diversi componenti del veicolo, e sono alimentati tramite batterie.

Il telaio di un ciclomotore elettrico deve essere particolarmente leggero ed allo stesso tempo fornire sufficiente resistenza strutturale al veicolo e supporto alle batterie.

Un esempio di scooter elettrico à ̈ rappresentato dal documento brevettuale US7,255,191, in cui il telaio à ̈ composto da una serie di montanti (montante superiore, inferiore, montanti orizzontali) in alluminio, saldati tra loro o collegati tramite staffe. Tale scooter comprende inoltre elementi di copertura del telaio realizzati in materiale rinforzato, come fibra di carbonio o fibra di vetro.

Un ulteriore esempio di scooter elettrico à ̈ rappresentato dal documento brevettuale US6,047,786, in cui la struttura portante à ̈ realizzata tramite due semigusci, uno inferiore ed uno superiore, in alluminio sottile, uniti a formare un telaio, cavo internamente. La necessità percepita relativamente ai ciclomotori elettrici à ̈ quella di avere un telaio leggero in grado di sopportare i carichi statici e dinamici del veicolo. In entrambe le forme di realizzazione note di scooter elettrico, il telaio, pur essendo realizzato in alluminio, risulta comunque pesante, anche a causa del gran numero di parti che lo compongono o dell’elevata quantità di materiale utilizzato.

Inoltre, in entrambe le forme di realizzazione note, il telaio risulta complesso e di non facile costruzione, a causa del gran numero di elementi da saldare o delle forme particolarmente articolate.

Scopo della presente invenzione à ̈ di risolvere i problemi dell’arte nota tenendo conto delle necessità del settore.

Tale scopo à ̈ raggiunto da un telaio realizzato secondo le rivendicazioni 1 e 17 seguenti. Le rivendicazioni dipendenti descrivono forme di realizzazione preferite o vantaggiose del telaio.

Le caratteristiche ed i vantaggi del telaio secondo la presente invenzione sono evidenti dalla descrizione di seguito riportata, data a titolo esemplificativo e non limitativo, in accordo con le figure allegate, in cui: - le figure 1 e 2 mostrano due viste assonometriche di un ciclomotore comprendente un telaio secondo la presente invenzione;

- la figura 3 mostra una vista assonometrica di un telaio secondo la presente invenzione;

- la figura 4 mostra una vista piana laterale di una struttura portante di un telaio secondo la presente invenzione;

- le figure 5 e 6 mostrano due viste assonometriche di una struttura portante di un telaio, secondo la presente invenzione, comprensiva di elementi di rinforzo;

- la figura 7 mostra una vista assonometrica di una struttura portante di un telaio, secondo la presente invenzione, comprensiva di alloggio per batterie;

- la figura 8 mostra una vista assonometrica di una struttura coprente di un telaio secondo la presente invenzione.

Con riferimento alle figure allegate, ed in particolare alle figure 1 e 2, Ã ̈ rappresentato un ciclomotore 1, in particolare uno scooter, comprendente un telaio 2.

Il ciclomotore 1 comprende inoltre un gruppo ruota anteriore 11 ed un gruppo ruota posteriore 11’, un manubrio 12, ammortizzatori anteriori 13 e ammortizzatori posteriori 13’, un cavalletto 15, una sella 16 e un fanale 18. Il gruppo ruota posteriore 11’ comprendente una ruota ed un vano 14 per l’alloggio di un motore.

Il ciclomotore 1 comprende inoltre un vano 17 situato al di sotto della sella 16.

Preferibilmente, il ciclomotore 1 à ̈ di tipo elettrico. Il ciclomotore 1 elettrico à ̈ alimentato da batterie 19 alloggiate nel vano 17 situato sotto la sella 16. Come mostrato in figura 2, il vano 17 à ̈ raggiungibile sollevando la sella 16, incernierata ad un’apposita traversa di supporto.

Preferibilmente, il ciclomotore 1 elettrico comprende un motore elettrico alloggiato nel vano 14 del gruppo ruota posteriore 11’.

Come mostrato in figura 3, il telaio 2 comprende una struttura portante 100 e una struttura coprente 200. La struttura coprente 200 Ã ̈ atta ad essere meccanicamente ingaggiata attorno alla struttura portante 100, a copertura almeno parziale della stessa.

Come mostrato nelle figure 5 e 6, la struttura portante 100 comprende due montanti 101, specularmente uguali. I due montanti 101 sono uniti tra loro in una zona di unione 113, in modo da formare una struttura portante 100 sostanzialmente a forma di X. Preferibilmente, i due montanti 101 sono uniti meccanicamente tra loro, ad esempio tramite viti o inserti.

I due montanti 101 sono due barre monoblocco, aventi larghezza L e spessore W. Preferibilmente, i due montanti 101 hanno una sezione trasversale sostanzialmente a C.

I due montanti 101 sono uniti tra loro meccanicamente lungo la larghezza L, in modo che la zona di unione 113 abbia un doppio spessore W’.

Come mostrato in figura 4, ciascun montante 101 comprende un tratto centrale sostanzialmente rettilineo e orizzontale.

Ciascun montante 101 comprende inoltre, anteriormente al tratto centrale e verticalmente disposto rispetto ad esso, un tratto frontale . Tale tratto frontale comprende una porzione inferiore sostanzialmente rettilinea, seguita da una porzione intermedia curva verso l’interno e da una successiva porzione superiore sostanzialmente rettilinea.

Ciascun montante 101 comprende inoltre, posteriormente al tratto centrale e verticalmente disposto rispetto ad esso, un tratto posteriore. Tale tratto posteriore comprende una porzione inferiore sostanzialmente rettilinea, seguita da una porzione intermedia curva verso l’esterno e da una successiva porzione superiore sostanzialmente rettilinea e orizzontale.

Come mostrato nelle figure 4 e 5, la struttura portante 100 del telaio 2, comprende:

- una porzione frontale 111 ed una porzione posteriore 115, in cui i due montanti 101 sono affacciati e separati tra loro, e

- una porzione centrale 113, corrispondente alla zona di unione dei due montanti 101.

Preferibilmente, nella porzione frontale 111 e nella porzione posteriore 115 i due montanti sono sostanzialmente paralleli tra loro.

La porzione frontale 111 à ̈ posizionata, all’interno del telaio 2, in corrispondenza del muso del ciclomotore 1. La porzione posteriore 115 à ̈ posizionata, all’interno del telaio 2, in corrispondenza della sella 16 e del retro del ciclomotore 1.

La porzione centrale 113 à ̈ posizionata, all’interno del telaio 2, in corrispondenza della pedana del ciclomotore 1.

La struttura portante 100 comprende inoltre:

- una prima porzione intermedia 112, posizionata tra la porzione frontale 111 e la porzione centrale 113, in cui i due montanti 101, passando da affacciati e separati ad uniti, formano una struttura sostanzialmente a V;

- una seconda porzione intermedia 114, posizionata tra la porzione centrale 113 e la porzione posteriore 115, in cui i due montanti 101, passando da uniti ad affacciati e separati, formano una struttura sostanzialmente a V.

Preferibilmente, la zona di unione 113 dei montanti 101 comprende un tratto unito orizzontale 132 ed un tratto unito inclinato 131 verso l’alto. Il tratto unito orizzontale 132 e il tratto unito inclinato 131 formano tra loro un angolo compreso tra 90° e 180°, preferibilmente tra 110° e 115°, ancora più preferibilmente di 113°. Il tratto unito inclinato 131 à ̈ posizionato tra il tratto unito orizzontale 132 e la prima porzione intermedia 112.

La zona di unione 113 dei montanti 101 à ̈ posizionata, all’interno del telaio 2, in corrispondenza della zona di collegamento tra la pedana ed il muso del ciclomotore 1, vale a dire in corrispondenza di una zona ad elevata concentrazione di sollecitazioni meccaniche. Tale posizionamento della zona di unione 113 dei montanti 101 à ̈ realizzato al fine di fornire resistenza meccanica al telaio nel punto di maggior sollecitazione.

Preferibilmente, come mostrato in figura 3, la struttura portante 100 comprende inoltre elementi di rinforzo impegnati meccanicamente tra i due montanti 101. Preferibilmente, gli elementi di rinforzo sono uniti meccanicamente ai montanti 101 tramite viti o inserti.

Gli elementi di rinforzo comprendono un piantone 50, posizionato nella porzione frontale 111.

Come mostrato in figura 5, il piantone 50 comprende un cilindro 53 definente una sede 51 per l’alloggio dell’asta di unione tra ammortizzatori anteriori 13 e manubrio 12. Il piantone 50 comprende inoltre due bracci laterali 52, posti lateralmente al cilindro 53, ciascuno atto ad essere meccanicamente unito ad uno dei montanti 101.

In fase di montaggio, il piantone 50 à ̈ inserito tra i due montanti 101 in modo che il cilindro 53 sia disposto verticalmente e l’ingombro del piantone 50 sia contenuto nella porzione frontale 111 della struttura portante 100. Ciascun braccio laterale 52 à ̈ meccanicamente unito al rispettivo montante 101. Il piantone 50, una volta montato sulla struttura portante 100, unisce anteriormente i due montanti 101 e fornisce resistenza meccanica al telaio 2.

Gli elementi di rinforzo comprendono inoltre una traversa 70, posizionata nella porzione posteriore 115. Come mostrato in figura 5, la traversa 70 comprende una barra orizzontale 73, atta a collegare le estremità posteriori dei montanti 101. In particolare, la barra orizzontale 73 unisce le estremità posteriori dei montanti 101 in corrispondenza della porzione finale sostanzialmente orizzontale. La barra orizzontale 73 à ̈ inoltre atta a supportare gli ammortizzatori posteriori 13’.

La traversa 70 comprende inoltre un telaio 71, sporgente orizzontalmente dalla barra orizzontale 73. Tale telaio 71 à ̈ atto a supportare la sella 16 ed à ̈ munito di una cerniera 74 per l’aggancio della sella stessa.

La traversa 70 comprende inoltre due barre verticali 72, atte a supportare anteriormente il telaio 71 e a distribuire uniformemente sui montanti 101 il peso gravante sulla sella 16. Ciascuna barra verticale 72 Ã ̈ meccanicamente unita lungo la porzione inferiore rettilinea del tratto posteriore del rispettivo montante 101.

In fase di montaggio, la barra orizzontale 73 e ciascuna barra verticale 72 sono meccanicamente unite ai montanti 101. La traversa 70, una volta montata sulla struttura portante 100, unisce posteriormente i due montanti 101 e fornisce resistenza meccanica al telaio 2.

Gli elementi di rinforzo comprendono inoltre una staffa 60, posizionata nella porzione posteriore 115, preferibilmente nella zona di collegamento tra la seconda porzione intermedia 114 e la porzione posteriore 115.

Come mostrato in figura 7, la staffa 60 Ã ̈ atta a sostenere un alloggio 90 per le batterie 19. Tale alloggio 90 definisce il vano 17 situato sotto la sella 16.

In fase di montaggio, la staffa 60 Ã ̈ meccanicamente unita a ciascun montante 101 nel punto di collegamento tra il tratto centrale orizzontale e il tratto posteriore verticale.

Gli elementi di rinforzo, ed in particolare il piantone 50 e la traversa 70 sono posizionati, all’interno del telaio 2, rispettivamente in corrispondenza degli ammortizzatori anteriori 13 e posteriori 13’, vale a dire in corrispondente di zone sottoposte a elevate sollecitazioni meccaniche. Tale posizionamento degli elementi di rinforzo à ̈ realizzato al fine di fornire resistenza meccanica al telaio in punti ad elevata sollecitazione.

Come mostrato in figura 8, la struttura coprente 200 comprende due semigusci 201, atti ad essere meccanicamente ingaggiati ciascuno attorno ad uno dei montanti 101, a formare la copertura laterale del telaio 2. Ciascun semiguscio 201 ha una sezione sostanzialmente a C e ricalca la forma del rispettivo montante 101.

Come mostrato nelle figure 1 e 2, il telaio 2 comprende inoltre pannelli di copertura 21 atti ad essere meccanicamente collegati alla struttura coprente 200, in particolare ai semigusci 201, così da formare la copertura superiore ed inferiore del telaio 2. Tali pannelli di copertura 201 sono preferibilmente posizionati in corrispondenza del muso, della pedana, del vano batterie e del fondo del ciclomotore 1.

I pannelli di copertura 21, insieme alla struttura coprente 200, ricoprono almeno parzialmente la struttura portante 100.

In una forma di realizzazione dell’invenzione, i due montanti 101 sono realizzati in materiale composito termoindurente. Preferibilmente, il composito termoindurente comprende una matrice polimerica ed una parte di rinforzo. Ancora più preferibilmente, la parte di rinforzo à ̈ costituita da fibre di vetro. In una variante realizzativa, la parte di rinforzo à ̈ costituita da fibre di carbonio.

In una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, i montanti 101 sono realizzati in composito termoindurente. Preferibilmente il materiale utilizzato à ̈ SMC (Sheet Moulding Compound), un materiale termoindurente in fogli composto da fibre di vetro, cariche minerali, pigmenti e resine poliesteri insature.

In una formulazione preferita, il materiale utilizzato comprende un mix di: resina termoindurente, preferibilmente poliestere, fibre di vetro, cariche minerali preferibilmente carbonato di calcio. Nella formulazione sono inoltre presenti componenti residuali, come pigmenti per la colorazione in massa del materiale e additivi chimici funzionali

La tecnologia di produzione consiste nello stampaggio dei montanti 101 in stampi d'acciaio accoppiati (maschio/femmina). Il materiale SMC viene stampato sotto pressa ad una temperatura di circa 150°C ed una pressione di 50 -120 kg/cm2. La polimerizzazione a caldo permette di ottenere a fine cottura un manufatto perfettamente omogeneo e dimensionalmente stabile. Il materiale SMC presenta eccellenti prestazioni meccaniche e chimico-fisiche, particolarmente utili nella realizzazione della struttura portante 100 del telaio 2. In particolare, l'impiego di SMC per la realizzazione della struttura portante 100 consente di ottenere montanti 101 con un ottimo rapporto peso/prestazioni, un’elevata resistenza meccanica e termica ed un basso peso specifico.

Preferibilmente, i semigusci 201 della struttura coprente 200 sono realizzati con lo stesso materiale utilizzato per i montanti 101.

I semigusci 201 della struttura coprente 200 sono realizzati in composito termoindurente, preferibilmente in materiale SMC.

Preferibilmente, i montanti 101 comprendono inserti costampati per la connessione con gli elementi di rinforzo. Ancora più preferibilmente, gli inserti costampati sono in metallo.

Preferibilmente, gli elementi di rinforzo 50, 60, 70 sono in metallo. Ancora più preferibilmente, gli elementi di rinforzo sono in acciaio.

Preferibilmente, i pannelli di copertura 21 sono realizzati in plastica.

Innovativamente, il telaio secondo la presente invenzione risulta notevolmente leggero e resistente. Vantaggiosamente, l’utilizzo di montanti monoblocco riduce la quantità di materiale utilizzato per realizzare la struttura portante, senza comprometterne la resistenza meccanica.

Vantaggiosamente, l’utilizzo di montanti monoblocco semplificare la struttura portante del telaio.

Vantaggiosamente, la presenza di elementi di rinforzo incrementa la resistenza meccanica e a fatica del telaio

Vantaggiosamente, la presenza di montanti in materiale composito termoindurente, in particolare in materiale SMC, riduce il peso del telaio senza comprometterne la resistenza meccanica.

Vantaggiosamente, l'impiego di materiale SMC anche per la realizzazione della struttura coprente consente di ottenere semigusci leggeri, con una superficie liscia ed omogenea, ad elevata resistenza contro l’azione corrosive di agenti chimici ed atmosferici.

E' chiaro che un tecnico del settore potrebbe apportare modifiche al dispositivo sopra descritto, tutte contenute nell'ambito di tutela come definito dalle rivendicazioni seguenti.

Claims (20)

1. RIVENDICAZIONI 1. Telaio (2) per ciclomotore, comprendente due montanti (101) uniti tra loro in una zona di unione (113) in modo da formare una struttura portante (100) sostanzialmente a forma di X.
2. 2. Telaio (2) secondo la rivendicazione 1, in cui detti montanti (101) sono barre monoblocco, aventi larghezza L e spessore W.
3. 3. Telaio (2) secondo la rivendicazione 2, in cui detti montanti (101) sono uniti meccanicamente lungo la larghezza L, in modo che la zona di unione (113) abbia un doppio spessore W’.
4. 4. Telaio (2) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la zona di unione (113) dei montanti (101) comprende un tratto unito orizzontale (132) ed un tratto unito inclinato (131) verso l’alto.
5. 5. Telaio (2) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta struttura portante (100) comprende: - una porzione frontale (111) ed una porzione posteriore (115), in cui detti montanti (101) sono affacciati e separati tra loro, e - una porzione centrale, corrispondente alla zona di unione (113) dei due montanti (101).
6. 6. Telaio (2) secondo la rivendicazione 5, in cui detta struttura portante (100) comprende inoltre: - una prima porzione intermedia (112), posizionata tra la porzione frontale (111) e la porzione centrale (113), in cui detti montanti (101), passando da affacciati e separati ad uniti, formano una struttura sostanzialmente a V; - una seconda porzione intermedia (114), posizionata tra la porzione centrale (113) e la porzione posteriore (115), in cui detti montanti (101), passando da uniti ad affacciati e separati, formano una struttura sostanzialmente a V.
7. 7. Telaio (2) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta struttura portante (100) comprende inoltre elementi di rinforzo impegnati meccanicamente tra detti montanti (101).
8. 8. Telaio (2) secondo la rivendicazione 7 quando dipendente dalla rivendicazione 5 o 6, in cui gli elementi di rinforzo comprendono: - un piantone (50), posizionato nella porzione frontale (111), atto ad unire anteriormente detti montanti (101) e a fornire supporto alla struttura portante (100), e - una traversa (70), posizionata nella porzione posteriore (115), atta ad unire posteriormente detti montanti (101) e a fornire supporto alla struttura portante (100).
9. 9. Telaio (2) secondo la rivendicazione 8, in cui gli elementi di rinforzo comprendono inoltre: - una staffa (60), posizionata nella porzione posteriore (115).
10. 10. Telaio (2) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 9, in cui gli elementi di rinforzo sono in metallo, preferibilmente in acciaio.
11. 11. Telaio (2) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 10, in cui detti montanti (101) comprendono inserti costampati per la connessione con detti elementi di rinforzo.
12. 12. Telaio (2) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre due semigusci (201) atti ad essere meccanicamente ingaggiati ciascuno attorno ad uno di detti montanti (101) in modo da formare una struttura coprente (200), detti semigusci (201) essendo realizzati in materiale composito termoindurente comprendente una matrice polimerica ed una parte di rinforzo comprendente fibre di vetro.
13. 13. Telaio (2) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre pannelli di copertura (21) atti ad essere meccanicamente uniti alla struttura portante (100) in modo da formare una copertura superiore ed inferiore del telaio (2), detti pannelli di copertura (21) essendo realizzati in plastica.
14. 14. Telaio (2) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti montanti (101) sono realizzati in materiale composito termoindurente.
15. 15. Telaio (2) secondo la rivendicazione 14, in cui detto materiale composito termoindurente comprende una matrice polimerica ed una parte di rinforzo.
16. 16. Telaio (2) secondo la rivendicazione 15, in cui detta parte di rinforzo comprende fibre di vetro o fibre di carbonio.
17. 17. Telaio (2) per ciclomotore, comprendente montanti (101) in materiale composito termoindurente comprende una matrice polimerica ed una parte di rinforzo comprendente fibre di vetro.
18. 18. Telaio (2), secondo la rivendicazione 17, in cui detti montanti (101) sono due, uniti tra loro in una zona di unione (113) in modo da formare una struttura portante (100) sostanzialmente a forma di X.
19. 19. Telaio (2), secondo la rivendicazione 17 o 18, e secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 13.
20. 20. Ciclomotore (1) elettrico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre: - un motore elettrico, alloggiato in un vano (14) di un gruppo ruota posteriore (11’), e - batterie (19) alloggiate in un vano (17) situato sotto una sella (16).