ITMI20131559A1

ITMI20131559A1 - Freno di stazionamento

Info

Publication number: ITMI20131559A1
Application number: IT001559A
Authority: IT
Inventors: Riccardo Marabese; Marco Moroni
Original assignee: Quadro Vehicles S A
Priority date: 2013-09-23
Filing date: 2013-09-23
Publication date: 2015-03-24
Also published as: EP3049291B1; WO2015040600A3; CN105980223B; US20160229381A1; EP3049291A2; ES2833152T3; JP2016530471A; US9950696B2; JP6505113B2; WO2015040600A2; CN105980223A

Description

Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo:

FRENO DI STAZIONAMENTO

DESCRIZIONE

La presente invenzione è relativa ad un freno di stazionamento, in particolare per veicoli. Ancor più preferibilmente, la presente invenzione è relativa a freni di stazionamento per motoveicoli. Il freno di stazionamento secondo la presente invenzione è in particolare applicabile a motoveicoli di qualsiasi tipo, in particolare motociclette da corsa e da strada, scooter, motorini, e altro ancora. Più in generale, il freno di stazionamento secondo l’invenzione può essere impiegato con tutti i veicoli aventi ruote, o comunque in grado di utilizzare un impianto frenante a disco.

Nello stato della tecnica un freno di stazionamento comprende un disco fissabile coassialmente alla ruota di un veicolo. Di solito, tale disco è il medesimo che viene utilizzato nell’impianto frenante “di servizio”, se di tipo a disco. Una pinza comprendente una coppia di ganasce è associata al disco, e può serrarsi su di esso in modo da bloccarlo fra le ganasce. In particolare, la pinza comprende una coppia di pastiglie ciascuna posta su una rispettiva ganascia. In altre parole, la pinza funziona in modo analogo alla pinza dell’impianto frenante di servizio.

Il freno di stazionamento comprende inoltre una leva di comando collegata alla pinza per mezzo di un cavo meccanico o di un circuito idraulico. La leva può passare da una posizione di disattivazione, in cui la marcia del veicolo è consentita, ad una posizione di azionamento nella quale il freno di stazionamento blocca il citato veicolo. Una volta spostata la leva in posizione di azionamento, le ganasce della pinza si chiudono. Tali ganasce si serrano sul disco e, di conseguenza, bloccano la ruota del veicolo ad esso collegata.

Svantaggiosamente, nei freni di stazionamento di questo tipo si verifica un progressivo calo dell’azione frenante. Tale azione frenante, infatti, si basa sull’attrito fra le ganasce delle pinze (in particolare delle pastiglie collocate su di esse) e la superficie del disco. Con il passare del tempo si ha un consumo delle pastiglie, a cui fa seguito un calo dell’azione frenante. Per poter mantenere efficiente il freno, sono quindi necessari interventi di regolazione ad intervalli di tempo prestabiliti.

Il consumo delle pastiglie durante la marcia del veicolo avviene perché le stesse a riposo sfiorano il disco e conseguentemente si usurano:non è errato affermare che una pinza di stazionamento riduce le prestazioni del veicolo e incrementa i consumi di carburante.

Un ulteriore inconveniente che affligge i freni di stazionamento di tipo noto consiste nel fatto che l’azione frenante impartita alle ganasce non è indipendente dall’azione, in particolare dalla forza, esercitata dall’utente sulla leva.

Inoltre, il freno di tipo noto, è ingombrante e pesante, svantaggioso per le prestazioni del veicolo a causa dell'appesantimento delle masse non sospese: la massa non sospesa viene considerata deleteria, dato che conferisce un'inerzia nella risposta dell'apparato della sospensione e ammortizzazione del veicolo, il che può comportare una minor tenuta di strada dato che tale inerzia può portare anche al distacco della ruota dal suolo. Per questi motivi sue caratteristiche si cerca di ridurla il più possibile.

In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione è proporre un freno di stazionamento che superi gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.

In particolare, è scopo della presente invenzione mettere a disposizione un freno di stazionamento con minimi requisiti di manutenzione.

Ulteriore scopo della presente invenzione è proporre un freno di stazionamento più robusto.

Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un freno di stazionamento comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni.

In particolare, il freno di stazionamento secondo l’invenzione comprende un perno inseribile in una sede ricavata sul bordo del disco. Tale perno è commutabile fra una configurazione di blocco in cui interferisce con la sede per bloccare la rotazione del disco ed una configurazione di sblocco in cui è rimosso dalla sede per permettere la rotazione del disco.

In questo modo è possibile evitare l’impiego della pinza presente nei freni di stazionamento di tipo noto, limitando la necessità di manutenzione.

Inoltre, poiché l’azione frenante è data dall’interferenza del perno con il disco, non è necessario che il meccanismo di azionamento eserciti una forza elevata come invece avviene nel caso delle pinze, che hanno la necessità di serrarsi sul disco e svolgono la loro funzione utilizzando la forza di attrito. Un azionamento di questo tipo rende dunque il freno più robusto, semplice, leggero e meno ingombrante; l'assenza di attriti durante la marcia aumenta le prestazioni del veicolo e ne riduce i consumi di carburante.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un freno di stazionamento, come illustrato negli uniti disegni in cui:

- la figura 1 è una vista prospettica di un freno di stazionamento secondo la presente invenzione;

- le figure 2a e 2b sono viste prospettiche di un particolare del freno di stazionamento di figura 1 rispettivamente in una configurazione non operativa ed in una configurazione operativa; e

- le figure 3a e 3b sono viste prospettiche di un particolare del freno di stazionamento di figura 1 in due rispettive configurazioni operative.

Con riferimento alle figure allegate, con 1 è indicato un freno di stazionamento secondo la presente invenzione.

Il freno 1 comprende un disco 2. Tale disco 2 è fissabile coassialmente alla ruota di un veicolo, come avviene per gli impianti frenanti di servizio. Vantaggiosamente, il disco 2 può avere anche la funzione di freno di servizio. In particolare, il disco 2 presenta un bordo 2a, sul quale è ricavata almeno una sede 3. Nella forma realizzativa preferita, il disco 2 presenta una pluralità di sedi 3 ricavate sul citato bordo 2a. Preferibilmente, le sedi 3 sono angolarmente equispaziate rispetto al centro del disco 2.

Scendendo più nel dettaglio, il bordo 2a del disco 2 presenta un profilo con una pluralità di creste e di valli. Ciascuna valle definisce una rispettiva sede 3. Nella forma realizzativa preferita, le valli sono porzioni di circonferenza. In forme realizzative alternative, il bordo 2a e/o il perno 5 possono avere altri profili, ad esempio sinusoidale.

Il freno 1 comprende mezzi di blocco 4 associati al disco 2. Tali mezzi di blocco 4 hanno la funzione di impedire la rotazione del disco 2.

In dettaglio, i mezzi di blocco 4 comprendono un perno 5 associato al disco 2. Tale perno 5 è commutabile fra una configurazione di blocco ed una configurazione di sblocco. Nella configurazione di blocco, illustrata in figura 2b, il perno 5 interferisce con la sede 3 in modo tale da bloccare la rotazione del disco 2 e, di conseguenza, quella della ruota del veicolo ad esso collegato. Come mostrato in figura 2a, nella configurazione di sblocco il perno 5 viene rimosso dalla sede 3, permettendo quindi la rotazione del disco 2. In altre parole, il perno 5 è a contatto con il disco 2 nella configurazione di blocco, mentre è separato da esso nella configurazione di sblocco.

Con ulteriore dettaglio, il perno 5 è almeno parzialmente inseribile all’interno della sede 3. In altre parole, il perno 5 viene accolto dalla sede 3, in particolare nella configurazione di blocco. In altre parole ancora, il perno 5 può alloggiare all’interno della sede 3.

Il perno 5 presenta un’asse di rotazione “A”, ed è configurato per ruotare rispetto ad esso. In questo modo, il perno 5 passa dalla configurazione di blocco alla configurazione di sblocco e viceversa ruotando sul proprio asse di rotazione “A”.

In particolare, il perno 5 presenta una coppia di estremità 5a, 5b opposte. Una superficie esterna 5c si sviluppa fra le estremità 5a, 5b. Una prima estremità 5a è mobile in allontanamento/avvicinamento rispetto al disco 2, mentre una seconda estremità 5b è posta in prossimità dell’asse di rotazione “A”. In altre parole, il perno si sviluppa lungo un asse longitudinale “B” passante per le estremità 5a, 5b. L’asse longitudinale “B” è preferibilmente trasversale, e più preferibilmente perpendicolare, rispetto all’asse di rotazione “A”. In altre parole, il perno 5 si sviluppa in allontanamento sull'asse di rotazione “A”. Si noti che il perno 5 presenta una sezione trasversale cilindrica. In altre parole, nella forma realizzativa preferita la superficie esterna 5c del perno 5 è cilindrica. Vantaggiosamente, in questo modo si ha un’interazione ottimale fra il perno 5 ed il bordo 2a del disco 2, in quanto il perno 5 scivola all’interno della sede 3 con il minimo attrito passando dalla configurazione di sblocco alla configurazione di blocco.

Si noti inoltre che l’asse di rotazione “A” del perno 5 è disposto su un piano parallelo ad un piano di giacitura del disco 2. In una variante realizzativa non illustrata dell’invenzione, l’asse di rotazione “A” del perno 5 può anche essere disposto trasversalmente rispetto al piano di giacitura del disco 2. Preferibilmente, l’asse di rotazione “A” del perno 5 non è perpendicolare al piano del disco 2.

Il freno 1 comprende inoltre un elemento di supporto 6 del perno 5. In particolare, l’elemento di supporto 6 è fissabile ad un telaio di un veicolo (non illustrato). A puro titolo di esempio, l’elemento di supporto 6 può essere fissato alla forcella di un motoveicolo.

Il perno 5 può ruotare rispetto all’elemento di supporto 6. In particolare, una cerniera 7 è disposta fra il perno 5 e l’elemento di supporto 6. L’asse della cerniera 7 definisce l’asse di rotazione “A” del perno 5.

Il freno 1 comprende dei mezzi di azionamento 11 configurati per essere comandati da un utente in modo tale da consentire a tale utente di spostare il perno 5 dalla configurazione di blocco alla configurazione di sblocco e viceversa.

Scendendo più in dettaglio, i mezzi di azionamento 11 comprendono un braccio 10 fissato al perno 5. In particolare, il braccio 10 è disposto lungo l’asse longitudinale “B” del perno 5. In altre parole, il braccio 10 è coassiale rispetto al perno 5. Si noti che il braccio 10 è in una posizione opposta al perno 5 rispetto all’asse di rotazione “A”.

I mezzi di azionamento 11 comprendono un rinvio 12 che, nella forma realizzativa preferita, può comprendere uno o più cavi 13. Il rinvio 12, ed in particolare i cavi 13, sono collegati al braccio 10 ad una distanza prestabilita dall’asse di rotazione “A” del perno 5 in modo da poter esercitare un momento di azionamento sul perno 5 attraverso il braccio 10.

Una leva 14 è collegata al rinvio 12, come mostrato in particolare nelle figure 3a e 3b. In particolare, la leva 14 può ruotare rispetto ad un proprio asse di rotazione “C”. I mezzi di azionamento comprendono inoltre una camma 15, fissata alla leva 14 in modo da poter ruotare rispetto all’asse di rotazione “C” della leva 14. Più in dettaglio, la camma è disposta perpendicolarmente rispetto all’asse di rotazione “C” della leva 14. Il rinvio 12 è in particolare fissato alla camma 15 ad una distanza prestabilita rispetto all’asse di rotazione “C” della leva 14, in modo tale che una rotazione della leva 14 rispetto al proprio asse di rotazione “C” muova il rinvio 12. Tale rinvio 12 comanda il perno 5 come sopra descritto.

Si noti infine che in una forma realizzativa alternativa, non illustrata, i mezzi di azionamento 11 possono anche essere di tipo elettromeccanico.

Il freno 1 comprende inoltre dei mezzi di richiamo 8 disposti fra il perno 5 e l’elemento di supporto 6. Tali mezzi di richiamo 8 sono in particolare configurati per agire almeno lungo una direzione perpendicolare all’asse di rotazione “A” del perno 5. In altre parole, tali mezzi di richiamo 8 sono configurati per esercitare un’azione di contrasto rispetto all’azione dei mezzi di azionamento 11 sopra descritti. Ancor più nel dettaglio, i mezzi di richiamo 8 sono collegati al perno 5 ad una distanza predeterminata dall’asse di rotazione “A”, in modo da esercitare un momento di richiamo sul perno 5 che tende a portarlo dalla configurazione di blocco alla configurazione di sblocco. Di conseguenza, è necessario esercitare una forza prestabilita per portare il perno 5 in configurazione di blocco. Vantaggiosamente, in questo modo si previene un azionamento accidentale o disomogeneo del freno 1.

Nella forma realizzativa preferita, tali mezzi di richiamo 8 sono di tipo elastico. In forme realizzative alternative, non illustrate, i mezzi di richiamo 8 possono essere di qualsiasi tipo, ad esempio elettromeccanici.

Con maggior dettaglio, i mezzi di richiamo 8 comprendono una molla 9 fissata al perno 5. Tale molla 9 presenta una coppia di estremità 9a, 9b. Una prima estremità 9a è collegata all’elemento di supporto 6, mentre una seconda estremità 9b è collegata al perno 5.

Il freno 1 comprende inoltre un dispositivo di sicurezza 16 attivo sui mezzi di azionamento 11, in particolare sulla camma 15. Più in dettaglio, la camma 15 presenta almeno un lato 15a. Il dispositivo di sicurezza 16 comprende un ulteriore perno 17 configurato per entrare in interferenza con detto almeno un lato 15a della camma 5 e, di conseguenza, impedire la rotazione della camma 15 e l’azionamento del perno 5.

Preferibilmente, detta camma presenta due lati 15a atti ad interferire con detto ulteriore perno 17. In particolare, l’ulteriore perno 17 può passare da una configurazione di blocco ad una configurazione di sblocco e viceversa. Nella configurazione di sblocco, mostrata in figura 3a, l’ulteriore perno 17 è ritratto, e la camma 15 è libera di ruotare rispetto all’asse di rotazione “C” della leva 14, consentendo l’azionamento del freno 1. Nella configurazione di blocco, mostrata in figura 3b, il perno entra in interferenza con uno dei lati 15a della camma 15, in modo tale da impedirne la rotazione, impedendo all’utente l’azionamento o la disattivazione del freno 1, a seconda di quale dei due lati 15a è impegnato da detto ulteriore perno 17. Vantaggiosamente, l’ulteriore perno 17 può essere azionato da una chiave (non illustrata), in modo tale da svolgere la funzione di dispositivo antifurto e/o di sicurezza, consentendo che la chiave possa essere rimossa dal quadro solo a condizione che il freno di stazionamento sia correttamente inserito.

Quando l’utente vuole intervenire sui mezzi di azionamento 11, in particolare sulla leva 14, per sbloccare il freno di stazionamento 1 ciò sarà reso possibile solo se l’utente avrà inserito ed eventualmente sbloccato l’ulteriore perno 17 per mezzo della chiave di accensione, ed il medesimo ulteriore perno 17 andrà ad interferire con l’altro lato 15a per assicurare che, durante la marcia, la camma 15 e quindi i mezzi di azionamento 11 siano bloccati in posizione di sblocco del perno 5.

La presente invenzione raggiunge gli scopi proposti come sopra discusso, a cui si aggiungono importanti vantaggi.

In particolare, il disco è configurato per funzionare come disco di un impianto frenante di un veicolo. Di conseguenza, una pinza (non parte della presente invenzione) può agire sul disco durante la marcia del veicolo per frenare la ruota a cui il disco è fissato.

Inoltre le sedi ricavate sul bordo del disco permettono di usare lo stesso come “ruota fonica”, utilizzando quindi un sensore posto a lato del disco in grado di rilevare il passaggio delle sedi. Dal numero di sedi che passano in corrispondenza del sensore nell’unità di tempo è possibile risalire alla velocità di rotazione del disco e, di conseguenza, alla velocità del veicolo.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Freno (1) di stazionamento comprendente un disco (2) fissabile coassialmente alla ruota di un veicolo e presentante un bordo (2a); mezzi di blocco (4) associati a detto disco (2) per impedire la rotazione di detto disco (2); caratterizzato dal fatto che detto disco (2) presenta almeno una sede (3) ricavata su detto bordo (2a); detti mezzi di blocco (4) comprendendo un perno (5) associato al disco (2) e commutabile fra una configurazione di blocco in cui interferisce con detta sede (3) per bloccare la rotazione di detto disco (2) e una configurazione di sblocco in cui è rimosso da detta sede (3) per permettere la rotazione di detto disco (2).
2. Freno (1) di stazionamento secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto perno (5) è almeno parzialmente inseribile all’interno di detta sede (2).
3. Freno (1) di stazionamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto perno (5) presenta un’asse di rotazione (A), detto perno (5) essendo configurato per ruotare rispetto a detto asse di rotazione (A) per passare reversibilmente da detta configurazione di blocco a detta configurazione di sblocco.
4. Freno (1) di stazionamento secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto asse di rotazione (A) del perno (5) è disposto su un piano parallelo al piano di giacitura di detto disco (2).
5. Freno (1) di stazionamento secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto di comprendere un elemento di supporto (6) di detto perno (5), detto elemento di supporto (6) essendo fissabile ad un telaio di un veicolo, detto perno (5) essendo ruotabile rispetto a detto elemento di supporto (6) per mezzo di una cerniera (7) disposta fra detto perno (5) e detto elemento di supporto (6).
6. Freno (1) di stazionamento secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di richiamo (8) disposti fra detto perno (5) e detto elemento di supporto (6).
7. Freno (1) di stazionamento secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di richiamo (8) sono configurati per agire almeno lungo una direzione perpendicolare a detto asse di rotazione (A).
8. Freno (1) di stazionamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto disco (2) è un disco freno di un impianto frenante di servizio di un veicolo.
9. Freno (1) di stazionamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto bordo (2a) di detto disco (2) presenta un profilo presentante una pluralità di creste e di valli, ciascuna valle definendo una rispettiva sede (3) per detto perno (5), dette creste e/o dette valli essendo preferibilmente porzioni di circonferenza.
10. Freno (1) di stazionamento secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto perno (5) presenta una sezione trasversale cilindrica.