ITMI20081453A1 - Sistema di pendolamento delle ruote ad ingombro trasversale ridotto per veicoli a tre o più ruote - Google Patents

Sistema di pendolamento delle ruote ad ingombro trasversale ridotto per veicoli a tre o più ruote Download PDF

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ITMI20081453A1
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Description

Descrizione dell?invenzione industriale dal titolo:
SISTEMA DI PENDOLAMENTO DELLE RUOTE AD INGOMBRO TRASVERSALE RIDOTTO PER VEICOLI A TRE O PI? RUOTE
DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda un sistema di pendolamento delle ruote di veicoli a tre o pi? ruote, in cui almeno due ruote sono affiancate sullo stesso asse e sono pendolanti, consentendo al veicolo di inclinarsi rispetto al terreno durante la percorrenza di una curva.
I veicoli del tipo qui considerato gi? noti nel settore sono ad esempio i motocicli a tre ruote, in cui generalmente le due ruote appaiate sullo stesso asse sono quelle anteriori, ed i quad o ATV (all terrain vehicle), veicoli a quattro ruote che trovano impiego non solo come mezzo di trasporto e per il tempo libero, ma anche ed in modo sempre pi? diffuso come veicolo da lavoro, nel trasporto carichi o nel traino. Tra-queste categorie di veicoli a due o pi? ruote, sono inoltre noti veicoli dotati di ruote accoppiate sullo stesso asse in grado di inclinarsi verso l?interno della curva durante la sua percorrenza.
Questa caratteristica, ottenuta attraverso meccanismi di pendolamento delle ruote pi? o meno evoluti, rende il veicolo molto pi? performante soprattutto nella percorrenza di curva alle alte velocit?, ove l?assetto del veicolo ? fortemente influenzato dalla distribuzione dei pesi del complesso veicolo-conducente, in particolare dalla posizione del baricentro di tale sistema, e dall?effetto giroscopico che si ottiene per effetto dell?angolo di rollio del veicolo.
Sistemi per il controllo meccanico dell?assetto del veicolo, in particolare del pendolamento delle ruote appaiate sullo stesso asse, sono noti nel settore. Tali sistemi meccanici prevedono l?impiego di un sistema di leveraggi che collega i mozzi delle due ruote appaiate in modo da consentirne il pendolamento in percorrenza di curva. La ruota interna alla curva si alza rispetto al veicolo e quella esterna alla curva si abbassa, consentendo in pratica l?inclinazione del veicolo rispetto al terreno o rollio. Questi sistemi di pendolamento di tipo noto presentano tuttavia alcuni inconvenienti.
Un primo inconveniente ? legato all?ingombro trasversale delle ruote accoppiate sullo stesso asse, ingombro derivante dall?architettura del cinematismo che consente il basculamento delle ruote anteriori.
In sostanza, i veicoli pendolanti a 3 o pi? ruote con due ruote affiancate sullo stesso asse presentano una carreggiata piuttosto larga che pu? provocare difficolt? nella guida, ad esempio in tratti di strada molto stretta o in citt?, quando in condizioni di traffico intenso vi ? la necessit? per l?utente di passare in spazi ristretti.
I veicoli a ruote basculanti di tipo noto presentano pertanto una carreggiata sensibilmente pi? larga rispetto ad un motociclo a due ruote, e la difficolt? di manovra dovuta a tale carreggiata pi? ingombrante diviene maggiormente penalizzante proprio nella guida in citt?, ove il veicolo a tre o pi? ruote ? maggiormente apprezzabile in quanto pi? sicuro, stabile, e confortevole, in quanto pu? essere-dotato di numerosi vani per riporre gli oggetti e simili.
L?utente abituato all?agilit? ed alla manovrabilit? dei motocicli ? abituato a seguire traiettorie di guida che vengono valutate in base agli ingombri classici trasversali dei veicoli a due ruote. Quando l?utente si mette alla guida di un veicolo a tre o pi? ruote pendolanti, lo stesso trasmette proprio grazie al sistema di pendolamento delle ruote sensazioni ed impressioni di guida simili a quelle di un motociclo, per questo l?utente tende a sottostimare l?ingombro trasversale del veicolo e questo pu? portare ad incidenti o pi? semplicemente ad urti contro le auto o contro altri ostacoli nelle manovre consuete che si compiono nel traffico cittadino.
Compito precipuo della presente invenzione ? quindi quello di risolvere gli inconvenienti sopra esposti relativamente all?ingombro trasversale dei veicoli a tre o pi? ruote a ruote basculanti.
Nell?ambito di questo compito, scopo della presente invenzione ? quello di fornire un sistema di pendolamento delle ruote anteriori di un veicolo a tre o pi? ruote avente dette ruote anteriori appaiate sullo stesso asse che presenti un ingombro trasversale estremamente ridotto, limitando al minimo la carreggiata anteriore.
Ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di fornire un sistema di pendolamento che garantisca una ottimale geometria di sterzo, ed in cui l?escursione del pendolamento sia controllato.
Non ultimo scopo della presente invenzione ? quello di fornire un sistema di pendolamento modulare, comprendente elementi intercambiabili, ottimizzando cos? i costi di produzione e rendendo il sistema estremamente economico ed adatto alla realizzazione di veicoli dal costo contenuto.
Ancora uno scopo della presente invenzione ? quello di fornire un sistema di pendolamento per le ruote di un veicolo che consenta di concentrare le masse in una zona centrale del veicolo, ottenendo in questo modo una migliorata abilit? del veicolo nei cambi di direzione.
Questo compito e questi e altri scopi che risulteranno maggiormente chiari in seguito sono raggiunti da un sistema di pendolamento delle ruote di un veicolo comprendente almeno un quadrilatero articolato adatto a connettere ciascuna ruota al telaio di detto veicolo.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione diverranno maggiormente chiari dalla seguente descrizione dettagliata, data in forma esemplificativa e non limitativa e illustrata nelle allegate figure in cui:
la figura 1 mostra in una vista prospettica il sistema di pendolamento secondo la presente invenzione in una condizione di marcia rettilinea del veicolo;
la figura 2 mostra il sistema di pendolamento di figura 1 in una condizione di veicolo inclinato in percorrenza di curva;
la figura 3 mostra in una vista dall?alto il sistema di pendolamento secondo la presente invenzione;
la figura 4 mostra una vista dall?alto del sistema di sterzo associabile al sistema di pendolamento secondo la presente invenzione.
Secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione illustrata nelle citate figure da 1 a 3 a titolo esemplificativo e non limitativo, il sistema 1 per il pendolamento secondo la presente invenzione comprende almeno un quadrilatero articolato 10 adatto a connettere il telaio 20 del veicolo a ciascuna delle ruote 30. Con particolare riferimento alla figura 1 , ciascun quadrilatero articolato 10 comprende un primo braccio 11 incernierato in corrispondenza di una sua prima estremit? a detto telaio 20 ed in corrispondenza della sua estremit? opposta ad un cannotto 13. Il cannotto 13 ? a sua volta connesso alla ruota 30 tramite uno stelo sagomato 14.
Pi? in particolare, al cannotto 13 risultano incernierati detto-primo braccio 11 e un secondo braccio 12 di detto quadrilatero articolato, anche il secondo braccio 12 avendo un?estremit? incernierata al cannotto13 e l?estremit? opposta incernierata al telaio 20.
Dalla descrizione fin qui fatta del sistema di pendolamento 1 secondo la presente invenzione, al telaio 20 del veicolo risultano connessi due quadrilateri articolati 10 tra loro identici, ciascuno associato ad una delle due ruote anteriori 30.
Per semplificare ulteriormente, e quindi rendere maggiormente economica, la realizzazione del sistema di pendolamento secondo la presente invenzione, il primo ed il secondo braccio 11 e 12 possono essere realizzati con una struttura perimetrale tubolare estremamente semplice e robusta.
Vantaggiosamente, il primo 11 ed il secondo 12 braccio che compongono ciascun quadrilatero articolato 10 sono tra di loro sostanzialmente identici. In particolare, con riferimento alle figure ed in particolare alla figura 2, la struttura tubolare dei due bracci ? la medesima, cos? come le cerniere di connessione al puntone 13 ed al telaio 20, mentre varia la conformazione interna ai bracci tubolari a causa del posizionamento di altri elementi.
Secondo la forma di realizzazione preferita mostrata nelle allegate figure, il sistema di pendolamento secondo la presente invenzione comprende ulteriormente un sistema di sterzo 40 connesso alle ruote 30.
In particolare, con riferimento alla figura 4, il sistema di sterzo 40 pu? prevedere che ciascuno degli steli 14, a loro volta connesso alla corrispondente ruota 30, sia connesso ad un primo tirante 42. Il primo tirante 42 ? poi a sua volta connesso ad un rinvio 43 che tramite un secondo tirante 44 ? collegato al manubrio 45.
In questo modo, il sistema di pendolamento ed il sistema di sterzo sono sostanzialmente indipendenti.
Per quando riguarda la sincronizzazione del dispositivo di pendolamento, i due quadrilateri 10 risultano tra loro connessi da mezzi di sincronizzazione 50 del pendolamento, in modo che il quadrilatero destro, che segue i movimenti della ruota destra, si muova in modo sincrono con i movimenti del quadrilatero sinistro. Detti mezzi di sincronizzazione 50 comprendono un bilanciere 52 incernierato al telaio 20 del veicolo mediante una cerniera 53 posta in una zona mediana di detto bilanciere 52. A' ciascuna estremit? di detto bilanciere 52 ? connesso una sospensione 51 adatta a trasmettere il movimento dei bracci 11 e 12 del quadrilatero 10 al bilanciere 52 ed al tempo stesso ad ammortizzare le oscillazioni delle ruote associate alle asperit? del terreno e/o ai movimenti di cambio di assetto del veicolo.
La sospensione 51 pu? preferibilmente essere costituita da un elemento comprendente un elemento elastico del tipo a molla elicoidale, ed un ammortizzatore idraulico. Per semplicit?, nel prosieguo della descrizione e nelle rivendicazioni si indicher? semplicemente con il termine sospensione l'elemento 51 comprendente molla e ammortizzatore idraulico.
Con riferimento alla forma di realizzazione mostrata nelle figure, ciascuna delle sospensioni 51 ? connessa mediante una cerniera rispettivamente ad uno derbracci inferiori 12 di detto quadrilatero 10.
Come si vede ad esempio dalla figura 3, che mostra una vista dall?alto deLsistema di pendolamento secondo la presente invenzione, le sospensioni 51 possono essere montate passanti entro il perimetro dei bracci 11 dei quadrilateri 10, in questo modo garantendo ulteriormente un ingombro ridotto ed una struttura complessivamente compatta dell?intero sistema.
Ancora, come ulteriore accorgimento per limitare la corsa dei quadrilateri e quindi l?inclinazione delle ruote durante la piega del veicolo in percorrenza di curva, in corrispondenza del telaio 20 del veicolo possono opportunamente essere previsti dei riscontri 21, preferibilmente di gomma o simili, adatti ad arrestare la corsa di detto bilanciere 52 cos? da limitare il pendolamento del veicolo.
Con particolare riferimento alle figure allegate, gli steli 14 possono opportunamente essere sagomati in modo da presentare un tratto sostanzialmente rettilineo 14a ed un tratto curvo 14b. All?estremit? terminale del tratto rettilineo 14a ? connessa la ruota 30, mentre all?estremit? del tratto curvo 14b lo stelo 14 risulta connesso a detto elemento di connessione 13 del quadrilatero articolato 10.
Prendendo come riferimento le figure 1 e 2, il tratto curvo 14b dello stelo 14 si protende verso l?esterno del veicolo e si connette come detto all?elemento 13 del quadrilatero 10. La forma degli steli ? tale pertanto da restringere la distanza tra le ruote e quindi ridurre ulteriormente la carreggiata, l?ingombro trasversale delle ruote 30 divenendo sostanzialmente coincidente con l?ingombro dovuto al dispositivo di pendolamento, come ben visibile dalla vista dall?alto di figura 3.
Secondo quanto detto sopra, gli steli 14 possono essere tra loro identici, e non essendoci dunque bisogno di prevedere uno stelo destro ed uno stelo sinistro il sistema risulta sostanzialmente modulare.
Inoltre, grazie alla particolare curvatura degli steli 14 e al posizionamento dei quadrilateri l?ingombro trasversale della carreggiata risulta essere estremamente ridotto in quanto la larghezza massima delle ruote pu? essere fatta coincidere sostanzialmente con la larghezza del sistema di pendolamento.
Il funzionamento del sistema di pendolamento delle ruote secondo quanto fin qui descritto ? il seguente.
Quando il veicolo marcia in rettilineo il sistema di pendolamento 1 secondo la presente invenzione consente l?ammortizzazione delle asperit? del terreno ed i due quadrilateri articolati 10, unitamente alle sospensioni 51 , si comportano come un sistema di sospensioni indipendenti sulle due ruote.
Quando il veicolo si trova a percorrere una curva, esso si inclina verso l?interno della curva come un motociclo grazie al sistema di pendolamento 1 che si dispone come in figura 2, ove ? raffigurata una condizione di percorrenza di curva a destra. La ruota interna alla curva si alza rispetto alla condizione di marcia rettilinea, mentre la ruota esterna alla curva si abbassa rispetto alla condizione di marcia rettilinea. Il movimento di pendolamento delle ruote ? ben evidenziato dal movimento del bilanciere 52 che ruota attorno al perno 53 spostandosi dalla posizione orizzontale di figura 1 corrispondente al moto rettilineo del veicolo, alla condizione inclinata di figura 2, corrispondente appunto alla condizione di percorrenza di curva.
All?occorrenza, il sistema di pendolamento secondo la presente invenzione pu? comprendere un sistema di blocco del pendolamento, non rappresentato nelle figure, che pu? ad esempio agire bloccando la possibilit? di ruotare del bilanciere 52.
Si ? cos? mostrato come il sistema per il pendolamento delle ruote di un veicolo a tre o pi? ruote secondo la presente invenzione raggiunga lo scopo e gli oggetti proposti. In particolare, si ? illustrato come il sistema per il pendolamento delle ruote secondo la presente invenzione consenta di minimizzare l?ingombro trasversale del veicolo riducendo in modo significativo la carreggiata. La riduzione di carreggiata del veicolo si traduce in un evidente vantaggio in termini di manovrabilit? ed agilit? del veicolo, soprattutto nel caso di rapidi cambi di direzione e nel caso di passaggi in spazi angusti, tipici della condizione di movimento del veicolo nel traffico cittadino.
Ancora, il sistema di pendolamento secondo la presente invenzione ? un sistema modulare in cui gli elementi destri e sinistri sono tra loro identici, compresi gli steli 14 delle ruote, ed in cui molti particolari sono realizzati con i medesimi pezzi, come ad esempio i profili tubolari che costituiscono il primo 11 ed il secondo braccio 12 sono tra loro identici. In questo modo il sistema risulta di realizzazione estremamente economica, cos? come estremamente vantaggiosa dal punto di vista economico diviene la gestione dei ricambi.
Non ultimo scopo raggiunto dal sistema di pendolamento secondo la presente invenzione ? quello di consentire di concentrare i pesi in una zona prossima all?asse longitudinale del veicolo, ottimizzando cos? la distribuzione dei pesi e quindi l?agilit? del veicolo nei cambi di direzione.
Ancora, uno scopo raggiunto dal sistema di pendolamento secondo la presente invenzione ? quello di garantire una ottimale geometria di sterzo, e di controllare, mediante il bilanciere 52 ed i riscontri 21 , l?escursione delle ruote nel movimento di pendolamento.
Numerose modifiche possono essere effettuate dall'esperto del ramo senza uscire dall'ambito di protezione della presente invenzione.
L?ambito di protezione delle rivendicazioni, quindi, non deve essere limitato dalle illustrazioni o dalle forme di realizzazione preferite mostrate nella descrizione in forma di esempio, ma piuttosto le rivendicazioni devono comprendere tutte le caratteristiche di novit? brevettabile deducibili dalla presente invenzione, incluse tutte le caratteristiche che sarebbero trattate come equivalenti dal tecnico del ramo.

Claims (1)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di pendolamento (1) delle ruote per veicoli a tre o pi? ruote di cui almeno due (30) accoppiate sullo stesso asse, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un quadrilatero articolato (10) per la connessione di ciascuna delle ruote (30) accoppiate sullo stesso asse al telaio (20) di detto veicolo. 2.. Sistema di pendolamento secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto quadrilatero articolato (10) comprende almeno un primo braccio (11) incernierato in corrispondenza di una sua prima estremit? a detto telaio (20) di detto veicolo ed in corrispondenza della sua estremit? opposta ad un puntone (13), almeno un secondo braccio (12) anch?esso avente una prima estremit? incernierata a detto telaio (20) e l?estremit? opposta incernierata a detto puntone (13), e in cui detto puntone (13) ? a sua volta connesso ad una delle ruote (30) per mezzo di uno stelo (14). 3. Sistema di pendolamento secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti steli (14) presentano un primo tratto rettilineo (14a) alla cui estremit? ? connessa la ruota (30) ed un tratto curvo (14b) la cui estremit? ? connessa a detto elemento di connessione (13) del quadrilatero articolato (10). 4. Sistema di pendolamento secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente mezzi (50) di sincronizzazione del movimento di pendolamento. 5. Sistema di pendolamento secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di sincronizzazione del movimento comprendono almeno un bilanciere (52) incernierato al telaio (20) mediante un perno o cerniera (53) e connesso a detti quadrilateri articolati (10) mediante una coppia di sospensioni (51) ciascuna delle quali essendo adatta a trasmettere il movimento dei bracci (11, 12) del quadrilatero articolato a detto bilanciere (52). 6. Sistema di pendolamento secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente mezzi di arresto (21) del movimento del pendolamento. 7. Sistema di pendolamento secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di arresto comprendono almeno un riscontro (21) posto su detto telaio (20) e adatto a riscontrare contro detto bilanciere (52) bloccandone la corsa in una posizione desiderata. 8. Sistema di pendolamento secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente un sistema di sterzo (40) connesso a detti steli (14). 9. Sistema di pendolamento secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto sistema di sterzo (40) comprende una pluralit? di tiranti (41, 42) adatti a trasmettere il movimento di sterzo dal manubrio 45) del veicolo agli steli (14) connessi alle ruote (30). 10. Veicolo comprendente un sistema di pendolamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
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