ITMI20062084A1 - Veicolo rollante a tre ruote con due ruote anteriori sterzanti ed una ruota posteriore motrice - Google Patents

Veicolo rollante a tre ruote con due ruote anteriori sterzanti ed una ruota posteriore motrice Download PDF

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ITMI20062084A1 IT002084A ITMI20062084A ITMI20062084A1 IT MI20062084 A1 ITMI20062084 A1 IT MI20062084A1 IT 002084 A IT002084 A IT 002084A IT MI20062084 A ITMI20062084 A IT MI20062084A IT MI20062084 A1 ITMI20062084 A1 IT MI20062084A1
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Description

-2- Barzanò & Zanardo
DESCRIZIONE dell'invenzione industriale
a nome: PIAGGIO & C. S.p.A.
di nazionalità: italiana
con sede in: PONTEDERA PI 3⁄4 ^0 0 2 08 4
La presente invenzione si riferisce ad un veicolo rollante a tre ruote, in particolar modo un motociclo, dotato di due ruote anteriori affiancate e sterzanti e di una ruota posteriore motrice.
Nel corso degli ultimi anni, nel campo dei veicoli a tre ruote sono state realizzate numerose soluzioni che prevedono la presenza di un veicolo rollante munito di due ruote anteriori sterzanti, preferibilmente collegate al telaio del veicolo tramite l'interposizione di un sistema di sospensioni, e di una singola ruota posteriore motrice.
Tali veicoli, dotati o meno di motore ed usualmente privi di una vera e propria carrozzeria chiusa, in maniera tale da poter rientrare nella categoria dei cicli e dei motocicli, sono quindi in grado dì coniugare la stabilità tipica dei veicoli a quattro ruote con la maneggevolezza che contraddistingue i motocicli a due ruote. In particolare, la presenza su questi veicoli di un -3- Barzanò & Zanardo
sistema integrato di rollio e di sterzo ha il vantaggio di consentire al veicolo stesso di inclinarsi lateralmente durante la marcia in curva e di autosostenersi quando non è in movimento, non necessitando pertanto di cavalletti o di altri elementi di appoggio sul terreno durante le soste prolungate e non richiedendo al pilota di poggiare necessariamente i piedi per terra durante le fermate.
Un veicolo rollante a tre ruote del tipo sopra descritto è illustrato, ad esempio, nella domanda di brevetto EP-1484239-A2 depositata a nome della stessa Richiedente, e prevede la presenza di un gruppo rollante e sterzante anteriore del tipo a quadrilatero articolato disposto trasversalmente rispetto alla direzione di avanzamento del veicolo.
Una simile disposizione richiede però che la carreggiata anteriore del veicolo, vale a dire la distanza tra le due ruote anteriori, seppur contenuta rispetto ai tradizionali veicoli a quattro ruote, sia di dimensioni apprezzabili, dovendo infatti essere disposto tra le due ruote anteriori il gruppo rollante e sterzante trasversale a quadrilatero articolato avente bracci sufficientemente lunghi da permettere l'escursione massima desiderata delle ruote anteriori stesse.
-4- Barzanò & Zanardo
Scopo della presente invenzione è pertanto quello di realizzare un veicolo rollante a tre ruote con due ruote anteriori sterzanti ed una ruota posteriore motrice che, oltre a consentire di combinare insieme i vantaggi tipici delle autovetture e dei motoveìcoli in termini rispettivamente di stabilità e di maneggevolezza, permetta anche di avere una carreggiata molto stretta e, di conseguenza, una larghezza complessiva ridotta, rientrando quindi in quella particolare categoria di veicoli, in particolare motocicli, per cui conta molto 1'impatto aerodinamico ai fini del raggiungimento di velocità elevate.
Un altro scopo della presente invenzione è quello di realizzare un veicolo a tre ruote in cui sia possibile la regolazione in altezza e in inclinazione dei comandi dello sterzo rispetto alla posizione del guidatore, in maniera del tutto simile a quanto avviene in campo automobilistico.
Ancora un altro scopo della presente invenzione è quello di realizzare un veicolo a tre ruote compatto ed in grado di essere dotato di carenature integrali particolarmente snelle, simili a quelle delle comuni motociclette sportive ad elevate prestazioni.
- 5 - Barzanò & Zanardo
Ulteriore scopo della presente invenzione è infine quello di realizzare un veicolo a tre ruote che sia semplice ed economico da produrre.
Questi scopi secondo la presente invenzione vengono raggiunti realizzando un veicolo rollante a tre ruote con due ruote anteriori sterzanti ed una ruota posteriore motrice come esposto nella rivendicazione 1.
Ulteriori caratterisriche e vantaggi della presente invenzione emergono dalle rivendicazioni dipendenti successive.
Le caratteristiche ed i vantaggi di un veicolo rollante a tre ruote con due ruote anteriori sterzanti ed una ruota posteriore motrice secondo la presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni schematici allegati nei quali:
la figura 1 è una vista prospettica frontale di un esempio di realizzazione di un veicolo rollante a tre ruote con due ruote anteriori sterzanti ed una ruota posteriore motrice secondo la presente invenzione, illustrato in condizioni statiche;
la figura 2a è una vista prospettica frontale dei componenti dell'avantreno del veicolo di figura -6 - Barzanò & Zanardo
Ir-la figura 2b è una vista prospettica frontale dei componenti dell'avantreno del veicolo di figura 1 che definisco la cinematica di sterzatura e di rollio dello stesso;
la figura 3 è una vista in alzata laterale del veicolo di figura 1;
la figura 4 è una vista laterale dello schema cinematico del veicolo di figura 1;
la figura 5 è una vista in alzata frontale del veicolo dì figura 1,
la figura 6 è una vista frontale dello schema cinematico del veicolo di figura 1;
le figure 7A, 7B e 7C mostrano schematreamente tre diversi esempi di realizzazione del sistema di sospensione anteriore di un veicolo rollante a tre ruote secondo la presente invenzione; e
le figure 8Ά, 8B e 8C mostrano schematicamente tre diversi esempi dì disposizione del cinematìsmo di sterzo di un veicolo rollante a tre ruote secondo la presente invenzione.
Con riferimento in particolare alle figure da 1 a 7, viene mostrato un esempio di realizzazione di un veicolo rollante a tre ruote con due ruote anteriori - 7 - Barzanò & Zanardo
sterzanti secondo l'invenzione, che viene indicato complessivamente con il numero di riferimento 10.
Va precisato che, nelle figure e nella descrizione che segue, alcuni componenti propri dei veicoli in genere e dei motocicli in particolare non sono illustrati o comunque non vengono dettagliati, in quanto appartenenti allo stato della tecnica e non necessari ai fini della comprensione della presente invenzione .
Il veicolo 10 comprende essenzialmente una ruota posteriore 12 ad asse fisso, motrice e connessa ad un motore 22, un telaio 14 ed una coppia di ruote anteriori 16 e 18 sterzanti. Inoltre, in generale si prevede un manubrio 20 o un altro organo di sterzo tramite il quale è possibile agire sulle ruote anteriori sterzanti 16 e 18.
Da questa prima generale disposizione è evidente che alcuni elementi, quale ad esempio e la sospensione posteriore, il motore 22 e tanti altri componenti, possono essere derivati da un qualsiasi veicolo di serie, così come anche il sistema di trasmissione del moto alla ruota posteriore (a catena, albero cardanico o altro). Nello stesso modo, anche per il braccio o i bracci delle sospensioni anteriori, come verrà descrìtto più in dettaglio nel - 8 - Barzanò & Zanardo
seguito, per le ruote anteriori 16 e 18 e per il sistema di frenatura si potrebbero utilizzare gruppi completi derivati dalla serie, pur nella nuova ed originale collocazione dell'invenzione.
Si rileva che il manubrio 20 è collegato al telaio 14 per mezzo di una cerniera cilindrica 24 che corrisponde all'asse dello sterzo. Solidale alla cerniera 24, e quindi girevole insieme all'asse dello sterzo, si trova una leva di comando sterzo 26 sostanzialmente orizzontale e disposta ortogonalmente rispetto all'asse longitudinale del veicolo 10 quando le ruote anteriori 16 e 18 non sono sterzate. Più precisamente, la cerniera 24 è vincolata alla leva di comando sterzo 26 nel baricentro di quest'ultima.
In corrispondenza delle estremità della leva di comando sterzo 26 sono poi incernierate le estremità di due aste 28 e 30 sostanzialmente parallele tra loro e disposte lungo la direzione di avanzamento del veicolo 10. Le altre estremità delle aste 28 e 30 sono collegate, per mezzo di rispettivi snodi sferici 32 e 34, a dei bracci o coppie di bracci 36 e 38 che trasmettono il movimento di sterzata direttamente alle due ruote anteriori 16 e 18, detti bracci 36 e 38 potendo essere dotati o meno di sospensioni - 9 - Barzanò & Zanardo
indipendenti, come verrà meglio specificato nel seguito .
Ciascuna delle aste 28, 30 si comporta alternativamente da tirante o da puntone a seconda della sterzata verso sinistra o verso destra del manubrio 20 e a seconda delia propria dislocazione (descritta più avanti) rispetto alle ruote anteriori 16 e 18, come si può vedere nelle viste schematiche in pianta delle figure 8A-8C.
Ciascuno dei bracci o delle coppie di bracci anteriori 36 e 38, alle estremità inferiori dei quali sono girevolmenre vincolate, in maniera di per sé nota, le due ruote anteriori 16 e 18 ed eventualmente i dischi o i tamburi dell'impianto frenante, è altresì ancorato al telaio per mezzo di una traversa superiore 40, 44 ed una traversa inferiore 42, 46. In pratica, ciascuna ruota anteriore 16, 18 è collegata al telaio 14 per mezzo di un quadrilatero articolato disposto longitudinalmente, vale a dire parallelamente rispetto alla direzione di avanzamento del veicolo 10.
Più precisamente, il quadrilatero articolato disposto sul lato destro del veicolo 10 è formato, per i due lati lunghi, dalle traverse superiore destra 40 ed inferiore destra 42 e, per i due lati - 10 - Barzanò & Zanardo
corti, dalla porzione superiore del braccio anteriore destro 36 e da una opportuna porzione del telaio 14. Analogamente, il quadrilatero articolato disposto sul lato sinistro del veicolo 10 è formato, per i due lati lunghi, dalle traverse superiore sinistra 44 ed inferiore sinistra 46 e, per i due lati corti, dalla porzione superiore del braccio anteriore sinistro 38 e, ancora, da una porzione del telaio 14.
In una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, tutte le traverse 40, 42, 44 e 46 sono approssimativamente della stessa lunghezza, cosicché i due quadrilateri articolati longitudinali da esse formati funzionano più precisamente come dei parallelogrammi articolati.
I bracci 36 e 38 sono collegati alle rispettive traverse longitudinali 40, 42 e 44, 46 per mezzo di snodi sferici 48, 50 e 52, 54, mentre le stesse traverse longitudinali 40, 42 e 44, 46 sono collegate al telaio 14 per mezzo di cerniere cilindriche 56, 58 e 60, 62.
I due quadrilateri articolati, destro e sinistro, vengono quindi collegati, attraverso rispettive cerniere sferiche 64 e 66, a due braccetti destro 68 e sinistro 70 sostanzialmente verticali, e sono quindi interconnessi attraverso un bilanciere - 1 1 - Barzanò &. Zanardo
centrale 72. Tale bilanciere centrale 72 è posto trasversalmente rispetto al veicolo 10 ed è fissato al telaio 14 per mezzo di un cerniera cilindrica 74 posta sulla mezzeria del veicolo 10 stesso. I due distinti parallelogrammi articolati vanno pertanto a comporre la cinematica di rollio che, in fase di piega del veicolo 10 durante la marcia, consente di mantenere entrambe le ruote anteriori 16 e 18 a contatto con il piano stradale ruotando attorno alla cerniera 74 del bilanciere 72.
Con riferimento alla forma dei bracci o delle coppie di bracci anteriori 36 e 38 va precisato che, esistono innumerevoli esempi di realizzazione noti nel campo dei veicoli a due ruote possibili che possono essere adottati. Nel dettaglio, si può avere uno schema cinematico di figura con un avantreno tradizionale, in cui il braccio anteriore 36 connesso alla ruota 16 si sdoppia da entrambi i lati della detta ruota 16 per formare una classica forcella, mentre come mostrato nelle figure 8A-8C è vantaggiosamente possibile utilizzare un altrettanto classico avantreno del tipo monobraccio, con ruota montata a sbalzo, in cui entrambi gli steli della sospensione si trovano da un unico lato della ruota 16.
- 12 - Barzanò & Zanardo
Con questa soluzione monobraccio per ruota vengono previste varie possibilità realizzative.
Infatti, con la tecnologia monobraccio per singola ruota, il momento sterzante impresso dal manubrio 20 può essere trasmesso ad ogni singola ruota anteriore 16 e 18 in tre modi differenti, come appare nelle viste schematiche delle figure 8A-8C.
In figura 8A entrambe le aste 28 e 30 che comandano lo sterzo sono posizionate internamente rispetto alle due ruote anteriori 16 e 18 e pertanto, ad esempio per la sterzata a destra (in direzione della freccia Fft), l'asta 30 si comporta da tirante per il braccio 38, mentre l'asta 28 è il puntone per il braccio 36 opposto. Il sistema tirante/puntone si inverte nella configurazione mostrata in figura 8B, dove entrambe le aste 28 e 30 sono posizionate esternamente rispetto alle due ruote anteriori 16 e 18. In questo caso, l'asta 30 si comporta da puntone e l'asta 28 da tirante, sempre nel caso ipotetico di sterzata a destra, come mostrato dalla freccia FB.
In figura 8C viene mostrato schematicamente un caso in cui entrambe le aste 28 e 30 sono posizionate da uno stesso lato (nell'esempio, il sinistro) delle ruote anteriori 16 e 18 rispetto all'asse longitudinale del veicolo 10. In questo caso, - 13 - Barzanò & Zanardo
entrambe le aste 28 e 30 si coir,portano da puntone quando il veicolo 10 sterza verso destra (direzione della freccia Fc)-E' evidente che, nel caso di sterzata a sinistra, l'asta che nella situazione precedente si comportava da tirante agisce da puntone, mentre quella che si comportava da puntone agisce da tirante .
Allo stesso modo, sono possibili diverse soluzioni anche per quanto riguarda il sistema di sospensioni anteriori del veicolo 10, senza per questo uscire dall'ambito di protezione previsto per la presente invenzione. Nelle figure da 7A a 7C sono illustrati tre possibili esempi di realizzazione di tale sistema di sospensioni, che prevedono la usuale presenza combinata di almeno un componente elastico, come ad esempio una molla elicoidale, e di almeno un componente smorzante, come ad esempio un ammortizzatore idraulico telescopico.
In figura 7A viene illustrata una soluzione in cui a ciascun braccio anteriore 36, 38 viene applicata direttamente una sospensione indipendente 76 di tipo conosciuto per i veicoli a due ruote, costituita per l'appunto da un componente elastico e - 14 - Barzanò & Zanardo
da un componente smorzante entrambi solidali al rispettivo braccio anteriore 36, 38.
In figura 7B viene invece illustrata una soluzione in cui ai braccetti 68 e 70 vincolati ai rispettivi parallelogrammi articolati vengono sostituiti degli ammortizzatori tradizionali noti per veicoli a due ruote.
Infine, nella soluzione mostrata in figura 7C è previsto un solo ammortizzatore inserito in mezzo ad un doppio bilanciere.
A loro volta, anche i braccetti 68 e 70 e il bilanciere 72 possono essere collegati ai due parallelogrammi articolati in qualsiasi modo e con qualsiasi inclinazione, non compromettendo in alcun modo ì principi di funzionamento del veicolo rollante 10 a tre ruote secondo la presente invenzione.
Il funzionamento del veicolo rollante 10 a tre ruote secondo la presenze invenzione risulta con immediatezza dalla descrizione che precede e dalle figure che lo schematizzano e lo illustrano in varie posizioni. Si può così comprendere che tale veicolo rollante a tre ruote con due ruote anteriori sterzanti ed una ruota posteriore motrice secondo la presente invenzione realizza gli scopi in precedenza evidenziati, permettendo non solo di coniugare la - 15 - Barzanò & Zanardo
stabilità dell'automobile con la maneggevolezza della motocicletta/ma anche di ottenere un avantreno a ruote pressoché gemellate ed in grado di rimanere perfettamente parallele tra loro ed equidistanti in qualsiasi condizione di impiego del veicolo.
La cinematica di sterzo orientata in maniera longitudinale, applicata ad un veicolo rollante a tre ruote di cui due anteriori sterzanti, permette infatti di costruire un veicolo con carreggiate molto strette ed è quindi ideale per veicoli in cui conta molto l'impatto aerodinamico ai fini del raggiungimento di velocità molto elevate. Inoltre ì due parallelogrammi articolati, per come sono montati sul telaio del veicolo e per il loro sistema di interconnessione, mantengono costante la distanza relativa tra loro, con conseguenti vantaggi sia dal punto di vista estetico che di semplicità costruttiva.
Con questo tipo di schema viene completamente svincolato il manubrio dalla tiranteria di sterzo. In questo modo, può essere realizzato un manubrio regolabile in altezza e in inclinazione simile alla soluzione (volante e piantone regolabile) applicata in campo automobilistico.
Il veicolo rollante a tre ruote con due ruote - 16 - Barzanò & Zanardo
anteriori sterzanti ed una ruota posteriore motrice della presente invenzione così concepito è suscettibile in ogni caso di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nel medesimo concetto inventivo.
Inoltre, in pratica i materiali utilizzati, nonché le loro dimensioni ed i componenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze tecniche.
Barzanò & Zanardo Milano S.p.A.

Claims (15)

  1. - 17 - Barzanò & Zanardo RIVENDICAZIONI 1. Veicolo rollante (10) a tre ruote con due ruote anteriori (16, 18) sterzanti comprendente un telaio (14), un manubrio (20), una ruota posteriore (12) motrice connessa ad un motore (22), ed un cinematismo di sterzatura di dette due ruote anteriori (16, 18), caratterizzato per il fatto che detto cinematismo di sterzatura è longitudinale e comprende due bracci (36, 38) longitudinali paralleli vincolati ad un'estremità di una leva di comando sterzo (26), connessa a detto manubrio (20) tramite una cerniera cilindrica (24), e all'altra estremità, tramite due cerniere sferiche (32, 34), a due quadrilateri articolati, anch'essi longitudinali rispetto a detto veicolo (10), che connettono in modo girevole dette due ruote anteriori (16, 18) a detto telaio (14), in modo tale da realizzare una sterzatura, impressa da un utilizzatore tramite una rotazione di detto manubrio (20), di dette due ruote anteriori (16, 18} rispetto a detto telaio (14).
  2. 2. Veicolo rollante (10) secondo la rivendicazione 1 caratterizzato per il fatto che detti due quadrilateri comprendono due traverse superiori (44, 40), due traverse inferiori (46, 42), e due leve anteriori (38, 36) di connessione con dette due ruote - 18 - Barzanò & Zanardo anteriori (16, 18), in cui dette traverse superiori (44, 40), sono connesse da una parte, tramite cerniere cilindriche (56, 60), a detto telaio (14), e dall'altro alto, tramite snodi sferici (48, 52) a detta leva anteriore (38, 36), e in cui dette traverse inferiori (46, 42), sono connesse da una parte, tramite cerniere cilindriche (58, 62), a detto telaio (14), e dall'altro alto, tramite snodi sferici (40, 54) a dette leve anteriori (38, 36).
  3. 3. Veicolo rollante (10) secondo la rivendicazione 2 caratterizzato per il fatto che detti due bracci (36, 38) sono connessi a dette due leve anteriori (38, 36) di detti quadrilateri tramite dette due cerniere sferiche (32, 34).
  4. 4. Veicolo rollante (10) secondo la rivendicazione 3 caratterizzato per il fatto che detti due quadrilateri articolati paralleli sono tra loro connessi in direzione ortogonale da un bilanciere (72) tramite due cerniere sferiche (66, 64).
  5. 5. Veicolo rollante (10) secondo la rivendicazione 4 caratterizzato per il fatto che detto bilanciere comprende due braccetti (68 70) che lo connettono a dette traverse inferiori (46, 42) di detti quadrilateri tramite dette due cerniere sferiche (66, 64 ) . - 19 - Barzanò & Zanardo
  6. 6. Veicolo rollante (10) secondo la rivendicazione 5 caratterizzato per il fatto che detto bilanciere (72) è connesso al telaio da una cerniera (74) posta sostanzialmente in posizione di simmetria di detto veicolo rollante (10) in modo tale da consentire rotazioni di rollìo di detti due quadrilateri articolati rispetto a detto telaio (14) attorno a detta cerniera (74).
  7. 7. Veicolo rollante (10) secondo la rivendicazione 6 caratterizzato per il fatto che detti bracci anteriori (36, 38) connessi rispettivamente a dette ruote anteriori (16, 18) si sdoppiano da entrambi i lati di dette ruote anteriori (16, 18) per formare una classica forcella.
  8. 8. Veicolo rollante (10) secondo la rivendicazione 6 caratterizzato per il fatto che detti bracci anteriori (36, 38) sono connessi rispettivamente a dette ruote anteriori (16, 18) a monobraccio da un solo lato di dette ruote anteriori (16, 18).
  9. 9. Veicolo rollante (10) secondo la rivendicazione 8 caratterizzato per il fatto che entrambi detti bracci anteriori (36, 38) sono connessi rispettivamente a dette ruote anteriori (16, 18) a monobraccio dal solo lato esterno di dette ruote anteriori (16, 18). - 20 - Barzanò & Zanardo
  10. 10. Veicolo rollante (10) secondo la rivendicazione 8 caratterizzato per il fatto che entrambi detti bracci anteriori (36, 38) sono connessi rispettivamente a dette ruote anteriori (16, 18) a monobraccio dal solo lato interno di dette ruote anteriori (16, 18).
  11. 11. Veicolo rollante (10) secondo la rivendicazione 8 caratterizzato per il fatto che entrambi detti bracci anteriori (36, 38) sono connessi rispettivamente a dette ruote anteriori (16, 18) a monobraccio entrambi dal solo lato destro di dette ruote anteriori (16, 18).
  12. 12. Veicolo rollante (10) secondo la rivendicazione 8 caratterizzato per il fatto che entrambi detti bracci anteriori (36, 38) sono connessi rispettivamente a dette ruote anteriori (16, 18) a monobraccio entrambi dal solo lato sinistro di dette ruote anteriori (16, 18).
  13. 13. Veicolo rollante (10) secondo la rivendicazione 8 caratterizzato per il fatto che a ciascun detto braccio anteriore (36, 38) viene applicato direttamente una sospensione indipendente (76) costituita da un componente elastico e da un componente smorzante entrambi solidali al rispettivo detto braccio anteriore (36, 38). - 21 - Barzanò & Zanardo
  14. 14. Veicolo rollante (10) secondo la rivendicazione 8 caratterizzato per il fatto che detti braccetti (68 70) che connettono detto bilanciere (72) a dette traverse inferiori (46, 42) di detti quadrilateri vengono sostituiti da due ammortizzatori.
  15. 15. Veicolo rollante (10) secondo la rivendicazione 8 caratterizzato per il fatto dì comprendere un ammortizzatore inserirò in detro bilanciere (72). Barzanò & Zanardo Milano S.p.A. MAR/OM
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