ITTO20100502A1 - Unita' di guida lubrificata per gambali di forcelle motociclistiche - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo: “Unità di guida lubrificata per gambali di forcelle motociclisticheâ€

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad una unità di guida per gambali di forcelle motociclistiche.

I gambali delle forcelle per motocicli comprendono un fodero esterno ed uno stelo cavo traslante all'interno del fodero e introdotto in questo attraverso un'apertura di ingresso. La traslazione à ̈ permessa da due boccole a strisciamento interposte tra lo stelo e il fodero. La lubrificazione delle boccole à ̈ fornita dall'olio che riempie completamente la cavità dello stelo e del fodero ed all'interno del quale scorre lo stelo. Tale cavità à ̈ chiusa verso l'esterno da una guarnizione montata sul fodero attorno all'apertura di ingresso sul bordo del fodero ed attraversata dallo stelo.

Uno scopo primario dell’invenzione à ̈ di realizzare una forcella più leggera di quelle tradizionali. Altri scopi dell’invenzione sono di contribuire alla sostenibilità ambientale attraverso la riduzione della quantità di olio utilizzato nella forcella e di ottimizzare la lubrificazione delle boccole.

Questi ed altri scopi e vantaggi sono raggiunti, secondo l’invenzione, da un’unità guida per gambale di forcella avente le caratteristiche enunciate nelle rivendicazioni annesse. In sintesi, l’invenzione propone di ridurre la quantità di olio presente nella forcella allo stretto indispensabile che occorre per lubrificare le boccole a strisciamento, limitando la quantità d'olio presente nel gambale al volume delimitato tra lo stelo, il fodero e due guarnizioni poste rispettivamente al di sopra della boccola superiore ed al di sotto della boccola inferiore. La zona lubrificata à ̈ quindi limitata al solo spazio interessato dallo strisciamento delle boccole. Grazie a tale accorgimento, la forcella viene alleggerita della massa dell’olio che tradizionalmente riempiva lo stelo.

Verranno ora descritte le caratteristiche strutturali e funzionali di alcune forme di realizzazione preferite ma non limitative di una unità guida per gambale secondo l'invenzione; si fa riferimento ai disegni allegati, in cui:

la figura 1 à ̈ una vista in sezione longitudinale di una prima forma di realizzazione di un’unità di guida per gambali di forcelle motociclistiche secondo l’invenzione;

la figura 2 Ã ̈ una vista ingrandita della parte alta della figura 1;

la figura 3 à ̈ una vista simile a quella della figura 2, di una forma di realizzazione alternativa dell’unità di guida per gambale secondo l’invenzione;

la figura 4 Ã ̈ una vista ingrandita della parte bassa della figura 1; e

le figure 5 e 6 sono due viste, simili a quella della figura 4, di due ulteriori forme di realizzazione alternative dell’invenzione.

Facendo inizialmente riferimento alle figure 1 e 2, con il numero 10 à ̈ indicata nel suo insieme una prima forma di realizzazione di una unità 1 di guida per un gambale di una forcella motociclistica.

Nelle modalità di impiego prevalenti, il gambale 10 à ̈ destinato a comporre una forcella per motociclo, comprensiva di due gambali paralleli collegabili al canotto di sterzo del motociclo tramite due piastre.

Il gambale 10 comprende due tubi coassiali 11 e 12, i quali sono telescopicamente scorrevoli l’uno dentro l’altro e, nel prosieguo della presente descrizione, sono denominati stelo 11 e fodero 12. Il fodero 12 à ̈ provvisto di un’apertura di ingresso 13 per l’introduzione dello stelo 11, il quale à ̈ scorrevole all’interno del fodero 12.

L’unità 1 di guida comprende una coppia di boccole a strisciamento 14, 15, le quali permettono lo scorrimento relativo tra lo stelo 11 ed il fodero 12 e sono fissate nella cavità 12b del fodero 12 con tolleranze ridotte rispetto allo stelo 11. Le boccole 14, 15 sono così interposte radialmente tra il fodero e lo stelo e sono assialmente distanziate l’una dall’altra. Nella particolare forma di realizzazione preferita, le boccole 14, 15 sono distanziate tramite un distanziale tubolare 16, il quale fa parte dell’unità 1, ed à ̈ accolto nell’intercapedine tubolare definita tra il fodero 12 e lo stelo 11.

Le superfici reciprocamente affacciate dello stelo 11 e del fodero 12, indicate, rispettivamente con 11a e 12a, definiscono, tra loro, una camera o intercapedine 17 cilindrica, all’interno della quale sono disposte sia le boccole 14 e 15, sia un quantitativo d’olio atto a ridurre a livelli minimi l’attrito tra lo stelo 11 ed il fodero 12 nel loro movimento di scorrimento relativo. La camera 17 à ̈ sigillata superiormente ed inferiormente da una coppia di dispositivi anulari di tenuta 18, 19, i quali fanno parte dell’unità 1 e sono montati nella cavità 12b del fodero 12 al di sopra della boccola superiore 14 e, rispettivamente, al di sotto della boccola inferiore 15.

All’estremità superiore, che nel presente esempio à ̈ quella che presenta l’apertura di ingresso 13, il fodero 12 forma una porzione terminale 20 di diametro esterno maggiorato, nella cui cavità centrale 12b à ̈ accolta la boccola 14, la quale, nella forma di realizzazione della figura 2, à ̈ definita da un pezzo unico di metallo o in materiale plastico. La boccola 14 à ̈ trattenuta da un anello Seeger 23 parzialmente accolto in una gola anulare 24 ricavata nella cavità 12b del fodero 12.

Nell’apertura di ingresso 13 del fodero 12 à ̈ bloccato il dispositivo di tenuta superiore 18, il quale presenta un labbro parapolvere 25, un labbro paraolio 26 atto a strisciare contro la superficie 12a esterna dello stelo 11 12, ed un labbro di tenuta statica 27 bloccato forzatamente nell’apertura di ingresso 13. Con 17a à ̈ indicata una porzione superiore della camera lubrificata 17, delimitata tra il fodero 12, lo stelo 11, dispositivo di tenuta superiore e la boccola superiore 14 stessa.

Nella forma di realizzazione alternativa della figura 3, la boccola 14 comprende un elemento tubolare 14a con una flangia interna 14b che sporge verso lo stelo 11 per bloccare un inserto tubolare interno 14c. Questo inserto forma il rivestimento interno della boccola atto a contattare lo stelo 11 ed à ̈ preferibilmente fatto di un materiale a basso coefficiente d'attrito, ad esempio PTFE, oppure à ̈ in materiale metallico con la superficie di scorrimento con lo stelo 11 rivestita di materiale a basso attrito.

Inferiormente la boccola superiore 14 presenta un tratto a diametro interno allargato 22 nel quale si impegna l’estremità superiore del distanziale tubolare 16. Questo si trova immerso nell’olio che riempie la camera 17, e presenta, nella forma di realizzazione illustrata, diverse aperture o passaggi 29 per garantire la lubrificazione sulla superficie esterna 11a dello stelo 11.

Come illustrato nella figura 4, in una forma di realizzazione preferita dell’unità 1 di guida, la boccola inferiore 15 presenta un tratto superiore a diametro interno allargato 30 nel quale si impegna l’estremità inferiore del distanziale tubolare 16.

Il dispositivo di tenuta inferiore 19 include un inserto anulare di irrigidimento 31 ed un corpo anulare di materiale elasticamente flessibile 33. L’inserto anulare 31, in questo esempio avente sezione rettangolare, serve da elemento di supporto per il corpo flessibile 33 e da armatura per sopportare i carichi assiali a cui à ̈ assoggettato dispositivo di tenuta durante il suo funzionamento. Il dispositivo di tenuta 19 à ̈ trattenuto nella posizione assiale desiderata, nella cavità interna 12b del fodero 12 al di sotto della boccola inferiore 15, da due superfici di spallamento 15d, 32d assialmente affacciate e costituite, nella forma di realizzazione preferita, da un bordo inferiore 15d della boccola 15 e da un bordo 32d di un elemento tubolare o anulare 32 interno di bloccaggio di lunghezza determinata, appoggiato in battuta sul fondo del fodero. In alternativa all’elemento tubolare 32, la superficie di spallamento 32d può essere an che ricavata da un restringimento del diametro interno del fodero.

Dal lato assialmente inferiore rispetto all’anello di irrigidimento 31, il corpo anulare 33 di materiale elasticamente flessibile 33 (ad esempio gomma) forma un labbro parapolvere conico 34, che converge inferiormente e internamente per contattare a strisciamento lo stelo 11. Dal lato opposto o assialmente superiore rispetto all’anello 31, il corpo 33 forma un labbro paraolio radialmente interno 35 che nella forma di realizzazione preferita à ̈ serrato in direzione radialmente interna da una molla circonferenziale 28 posizionata in una gola formata in una superficie radialmente esterna del labbro paraolio 35 per assicurare la pressione di contatto strisciante di questo labbro contro lo stelo 11. Il corpo flessibile 33 forma, inoltre, un labbro radialmente esterno di tenuta statica 36, elasticamente compresso contro la superficie della cavità interna del fodero.

Si osserverà che i labbri parapolvere 34 e paraolio 35 si estendono secondo direzioni che formano un angolo ottuso; questa configurazione conferisce al corpo un ingombro radiale ridotto (indicativamente dell’ordine di circa 4 mm), il che permette di ridurre il diametro esterno del fodero 12 e quindi di realizzare un gambale e la relativa forcella di dimensioni esterne compatte e, quindi, di peso ridotto.

Con 17b à ̈ indicata la porzione inferiore della camera lubrificata 17, delimitata tra il fodero 12, lo stelo 11, la guarnizione inferiore e la boccola inferiore 15.

Le porzioni superiore 17a ed inferiore 17b della camera lubrificata 17 comunicano con la parte centrale della camera lubrificata 17 stessa per effetto del gioco radiale (non illustrato nei disegni) previsto tra le boccole 14 e 15 e lo stelo 11.

Avendo confinato l’olio nella zona strettamente necessaria a lubrificare la superficie dello stelo 11 interessata dallo strisciamento, lo spazio all’interno dello stelo 11 contiene aria anziché olio, con conseguente alleggerimento complessivo del gambale e della relativa forcella in condizioni di uso. Questo significa una riduzione delle masse non sospese collegate alla ruota del motociclo, con un conseguente miglioramento delle qualità dinamiche del motoveicolo.

Nella forma di realizzazione alternativa dell’unità 1 di guida illustrata nella figura 5, la boccola inferiore 15 à ̈ realizzata in due pezzi e comprende un elemento tubolare 15a con una flangia interna 15b che sporge verso lo stelo 11 per bloccare un inserto tubolare interno 15c. Questo forma il rivestimento interno della boccola atto a contattare lo stelo 11 ed à ̈ realizzato di un materiale a basso coefficiente d'attrito, ad esempio PTFE, oppure può essere realizzato di materiale metallico con la superficie di scorrimento con lo stelo 11 rivestita di materiale a basso attrito, ad esempio PTFE.

Nella variante della figura 6, la boccola 15 presenta un bordo inferiore assialmente sporgente 38 il cui diametro esterno à ̈ minore di quello della superficie cilindrica interna 12a del fodero, così da individuare con la superficie cilindrica interna 12a un incavo anulare 38a, nel quale il labbro esterno di tenuta statica 36 del corpo flessibile 33 resta pizzicato. Questa conformazione della boccola 15 à ̈ chiaramente applicabile anche a boccole monopezzo come quella della figura 4.

Si intende che l'invenzione non à ̈ limitata alle forme di realizzazione qui descritte ed illustrate, che sono da considerarsi come esempi di attuazione dell’unità guida lubrificata del gambale di forcella; l’invenzione à ̈ invece suscettibile di modifiche relative a forma e disposizioni di parti, dettagli costruttivi e funzionali, e materiali usati. Ad esempio, l’invenzione può essere indifferentemente applicata anche a gambali di forcelle USD (Up Side Down, cioà ̈ a steli rovesciati). Risulterà anche evidente che l’invenzione à ̈ ugualmente applicabile per la realizzazione di una forcella teleidraulica monobraccio. L’invenzione può inoltre essere implementata sia con forcelle di tipo traslante e/o rotante. L'invenzione à ̈ intesa ad abbracciare tutte le varianti comprese nel proprio ambito, così come definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Unità (1) di guida lubrificata per un gambale (10) di forcella per motociclo, il gambale (10) comprendendo: un tubo esterno o fodero (12); un tubo interno o stelo (11) telescopicamente scorrevole nel fodero (12); l’unità (1) di guida comprendendo: una coppia di boccole a strisciamento, una superiore (14) ed una inferiore (15), distanziate assialmente l’una dall’altra in una cavità del fodero (12) per guidare il movimento di scorrimento dello stelo (11); ed un primo dispositivo di tenuta (18), montato ad una estremità aperta (13) del fodero (12), per esercitare un’azione di tenuta a contatto strisciante contro la superficie cilindrica esterna dello stelo (11); l’unità (1) essendo caratterizzata dal fatto di comprendere, inoltre, un secondo dispositivo di tenuta (19), montato nel fodero (12) in una posizione assialmente distanziata dal primo dispositivo di tenuta (18), atto ad esercitare un’azione di tenuta a contatto strisciante contro la superficie cilindrica esterna dello stelo (11), in modo tale per cui à ̈ definita una camera lubrifi cata e sigillata (17), la quale contiene entrambe le boccole (14, 15), e che à ̈ delimitata tra i due dispositivi di tenuta (18, 19) e le superfici reciprocamente affacciate dello stelo (11) e del fodero (12).
2. 2. Unità di guida lubrificata secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il primo dispositivo di tenuta (18) à ̈ superiore, e il secondo dispositivo di tenuta (19) à ̈ inferiore ed à ̈ fissato al di sotto della boccola inferiore (15).
3. 3. Unità di guida lubrificata secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto di comprendere un distanziale tubolare (16), il quale à ̈ accolto nella camera lubrificata (17) e distanzia assialmente tra loro le boccole (14, 15).
4. 4. Unità di guida lubrificata secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che il distanziale tubolare (16) à ̈ perforato (29) per garantire la lubrificazione sulla superficie esterna dello stelo (11).
5. 5. Unità di guida lubrificata secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzata dal fatto che il distanziale tubolare (16) presenta estremità opposte che si impegnano in rispettive porzioni (22, 30) a diametro interno allargato delle boccole (14, 15).
6. 6. Unità di guida lubrificata secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il secondo dispositivo di tenuta (19) à ̈ parzialmente alloggiato in una porzione a diametro interno allargato della boccola (15) ad esso più vicina.
7. 7. Unità di guida lubrificata secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il secondo dispositivo di tenuta (19) include un inserto anulare di irrigidimento (31) ed un corpo anulare di materiale elasticamente flessibile (33) il quale presenta: un labbro parapolvere (34) ed un labbro paraolio (35) si estendono da parti opposte dell’inserto (31) secondo direzioni che formano un angolo ottuso; e un terzo labbro radialmente esterno di tenuta statica (36), elasticamente compresso contro la superficie della cavità interna del fodero (12).
8. 8. Unità di guida lubrificata secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la boccola (15) più vicina al secondo dispositivo di tenuta (19) presenta un bordo assialmente sporgente (38), un cui diametro esterno à ̈ minore di un diametro interno della superficie cilindrica interna (12a) del fodero (12), così da individuare un incavo anulare (38a); un labbro di tenuta statica (36) del corpo flessibile (33) essendo pizzicato nell’incavo anulare (38a).
9. 9. Unità di guida lubrificata secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il secondo dispositivo di tenuta (19) à ̈ bloccato assialmente nella cavità interna del fodero da due superfici di spallamento (15d, 32d) assialmente affacciate e costituite rispettivamente da un bordo (15d) della boccola (15) adiacente al dispositivo di tenuta (19) e da un elemento tubolare o anulare di bloccaggio (32) fissato nella cavità del fodero.
10. 10. Unità di guida lubrificata secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la boccola (15) più vicina al secondo dispositivo di tenuta (19) include una porzione di rivestimento (15c) realizzata di un materiale a basso coefficiente d'attrito.
11. 11. Unità di guida lubrificata secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che l’interno dello stelo (11) contiene gas o una miscela di gas, ad esempio aria.
12. 12. Gambale (10) di forcella per motociclo, il gambale comprendendo un’unità (1) di guida lubrificata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.