ITUB20155284A1 - Motoveicolo a due ruote sterzanti - Google Patents

Description

"MOTOVEICOLO A DUE RUOTE STERZANTI"

DESCRIZIONE

CAMPO TECNICO

La presente invenzione si riferisce al settore dei veicoli, in particolare a motoveicoli a tre ruote di cui due anteriori sterzanti.

L'invenzione si riferisce, in particolare, ad un motoveicolo secondo il preambolo della rivendicazione 1.

STATO DELL'ARTE

Al giorno d'oggi è sempre più diffuso l'utilizzo di motoveicoli a tre ruote, che rappresentano la soluzione più sicura per chi decide di abbandonare l'auto per gli spostamenti pur non avendo esperienza sulle due ruote, superando cosi difficoltà come ad esempio traffico, parcheggi e limiti alla circolazione.

Uno degli elementi di maggior criticità ed attenzione nello sviluppo dei motoveicoli con due ruote anteriori è costituito dall'avantreno che comprende un sistema di sospensione e di sterzo studiato per garantire il controllo del veicolo durante il moto. Il brevetto EP1155950 descrive un veicolo a tre ruote, in cui le due ruote anteriori sono supportate da un avantreno a sua volta incernierato ad un asse posteriore del telaio. La sospensione anteriore è costituita da un ammortizzatore interposto tra avantreno e telaio. Il gruppo di sterzo prevede una coppia di aste articolate disposte in successione per trasmettere il moto da un'estremità del piantone dello sterzo alle due ruote. Il piantone scorre in una coppia di manicotti che sono collegati rispettivamente all'avantreno e al telaio posteriore. Un quadrilatero articolato presenta due aste orizzontali incernierate all'avantreno e due aste verticali incernierate ai supporti delle due ruote.

Per quanto efficiente, questa soluzione con un unico ammortizzatore centrale non risulta pienamente soddisfacente.

Un differente tipo gruppo di sospensione e sterzo per motocicli con due ruote anteriori è noto dai brevetti europei EP1339599 ed EP2196386. Il sistema di sospensione è costituito da un braccio basculante collegato a ciascuna ruota e incernierato ad una estremità al telaio, su ciascuno dei quali è collegata ulteriormente una sospensione per assorbire le vibrazioni durante la marcia. Il sistema di sterzo invece prevede generalmente una cascata di aste collegate tra loro da giunti, ad esempio con collegamenti del tipo a quadrilatero articolato, che permettono di trasferire la rotazione del manubrio a entrambe le ruote.

Anche questi sistemi di sospensione e sterzo, tuttavia, comportano dei limiti neirutilizzo dei motoveicoli che li equipaggiano. Un primo svantaggio è relativo alla disposizione degli ammortizzatori, posti in prossimità del telaio, che determinano una scarsa sensibilità del sistema di sospensione nel? assorbire le vibrazioni indotte dalla marcia.

Un secondo svantaggio risiede neirutilizzo di complessi meccanismi per ottenere Γ interconnessione dei due sistemi, che comporta elevati ingombri dell<5>avantreno e aumenta sensibilmente il peso del motoveicolo, inficiando sia la manovrabilità e precisione di guida, sia l’efficienza dal punto di vista dei consumi.

SCOPI E RIASSUNTO DELLTNVENZIONE

E' scopo della presente invenzione superare gli inconvenienti dell'arte nota.

In particolare è scopo della presente invenzione presentare un motoveicolo a due ruote anteriori sterzanti dotato di un sistema di sospensione con elevate caratteristiche di comfort e sensibilità.

E anche scopo della presente invenzione presentare un motoveicolo a due ruote anteriori sterzanti che sia dotato di un sistema di sospensione e di un sistema di sterzo leggeri e compatti.

Ulteriore scopo della presente invenzione presentare un motoveicolo a due ruote anteriori sterzanti che sia facilmente manovrabile e preciso nella guida.

Questi ed altri scopi della presente invenzione sono raggiunti da un motoveicolo incorporante le caratteristiche delle rivendicazioni allegate, le quali formano parte integrante della presente descrizione.

L'idea alla base della presente invenzione prevede di realizzare un motoveicolo a due ruote anteriori sterzanti provvisto di un telaio che sostiene un avantreno. L'avantreno comprende un sistema di sospensione che prevede un braccio per ciascuna delle due ruote anteriori, con un'estremità collegata in modo rotabile ad un asse trasversale del telaio, e un'estremità opposta connessa a mezzi di aggancio che supportano una rispettiva ruota. Il sistema di sospensione comprende ulteriormente due ammortizzatori, ciascuno provvisto di un estremità inferiore connessa al rispettivo braccio e di un'estremità superiore connessa a mezzi di interconnessione collegati al telaio. L'avantreno comprende poi un sistema di sterzo, che prevede un manubrio rigidamente connesso a un asta di sterzo, e mezzi atti a trasferire un movimento rotatorio dell'asta di sterzo alle due ruote anteriori.

In particolare, ciascun braccio è un braccio articolato che comprende un primo e un secondo elemento tra loro incernierati, in cui il primo elemento comprende un'estremità incernierata al telaio, e il secondo elemento è invece incernierato all'altra estremità del primo elemento ed è connesso ai mezzi di aggancio atti a supportare una rispettiva ruota.

Inoltre, i mezzi di interconnessione comprendono un giunto, incernierato sul primo elemento, e l' ammortizzatore è collegato tra il giunto e il secondo elemento.

Tale soluzione permette di conferire al motoveicolo una guidabilità confortevole e una risposta sensibile del sistema di sospensione, in quanto, la presenza di un braccio articolato in due elementi relativamente basculanti, e la particolare disposizione dell<3>ammortizzatore, collegato cioè a tali elementi basculanti e a sua volta mobile rispetto a questi, permette sia di assorbire le vibrazioni nel punto in cui si generano sia di articolare il basculamento delle ruote anteriori su un maggior numero di gradi di libertà.

In una forma di realizzazione d e 1 Γ i nve nzi one, l'asta di sterzo del motoveicolo comprende un'estremità inferiore da cui aggetta una leva, provvista di un foro () che ospita un perno fissato rigidamente ad un elemento di attacco. L'elemento di attacco è solidale ad un'asta trasversale, in cui le estremità opposte dell'asta sono collegate ciascuna ad una rispettiva ruota anteriore.

Tale soluzione permette di ottenere un motoveicolo con un avantreno leggero e compatto, in quanto, la sensibilità del sistema di sospensione, permette di configurare il sistema di sterzo con semplici collegamenti che riducono sia il peso del veicolo che il suo ingombro.

Tale caratteristica permette di ottenere un’ulteriore miglioramento della guidabilità del veicolo, in quanto, i ridotti ingombri laterali e frontali dell’avantreno garantiscono una migliore manovrabilità e anche precisione della guida, a tutto vantaggio della sicurezza.

Ulteriori caratteristiche vantaggiose della presente invenzione risulteranno maggiormente chiare dalla descrizione che segue e dalle rivendicazioni allegate, le quali formano parte integrante della presente invenzione.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

L'invenzione verrà descritta qui di seguito con riferimento ad esempi non limitativi, forniti a scopo esplicativo e non limitativo nei disegni annessi. Questi disegni illustrano differenti aspetti e forme di realizzazione della presente invenzione e, dove appropriato, numeri di riferimento illustranti strutture, componenti, materiali e/o elementi simili in differenti figure sono indicati da numeri di riferimento similari. La figura 1 illustra una vista d’assieme di un motoveicolo a due ruote anteriori sterzanti secondo l’invenzione;

Le figure 2A e 2B illustrano una vista in prospetto e una vista ingrandita di un particolare - il sistema di sterzo - del motoveicolo di figura 1;

Le figure 3A e 3B illustrano una vista in prospetto posteriore e una vista in prospetto frontale dell’avantreno del motoveicolo di figura 1 da cui sono state rimossi alcuni elementi del sistema di sterzo per permettere la vista di dettagli delle sospensioni. DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE

Mentre l'invenzione è suscettibile di varie modifiche e costruzioni alternative, alcune forme di realizzazione non limitative, fornite a scopo esplicativo, sono descritte qui di seguito in dettaglio.

Si deve intendere, comunque, che non vi è alcuna intenzione di limitare l'invenzione alle specifiche forme di realizzazione illustrate, ma, al contrario, l'invenzione intende coprire tutte le modifiche, costruzioni alternative, ed equivalenti che ricadano nell'ambito dell'invenzione come definito nelle rivendicazioni.

Nella seguente descrizione, pertanto, l'uso di "ad esempio", "ecc.", "o", "oppure" indica alternative non esclusive senza alcuna limitazione, salvo diversa indicazione; l'uso di "anche" significa "tra cui, ma non limitato a" se non diversamente indicato; l'uso di "include / comprende" significa "include / comprende, ma non limitato a" a meno che non altrimenti indicato.

Riferimenti a "superiore", "inferiore", "sopra", "sotto" e simili sono, ove non diversamente specificato, da intendersi rispetto ad una condizione operativa ovvero di montaggio del dispositivo.

Nella Figura 1 è illustrata una vista d'assieme di un motoveicolo 1 a due ruote anteriore sterzanti secondo la presente invenzione.

Il motoveicolo 1 comprende un avantreno 2 con due ruote anteriori 4, un retrotreno 3 atto a sostenere una ruota posteriore 5, e un telaio 10. Nella forma realizzativa illustrata, il telaio comprende montanti tubulari 11 che definiscono un abitacolo per coprire superiormente ed ospitare il pilota e un eventuale passeggero, e una pedana 12, al di sotto della quale è preferibilmente previsto rimpianto di propulsione del motoveicolo (non illustrato nella figura) e un sistema di trasmissione motrice.

Tuttavia, risulta chiaro che in varianti realizzative, gli equipaggiamenti ausiliari (come ad esempio fari e sellino) possono essere disposti differentemente o avere differente forma, e il telaio 10 può essere configurato in modo tale da prevedere soluzioni alternative a montanti tubolari, o che gli stessi seguano percorsi diversi da quelli illustrati, o, per esempio, essere omessi i tratti che coprono il pilota.

In una forma di realizzazione preferita, il motoveicolo 1 è dotato di un impianto di propulsione elettrico che può prevedere, ad esempio, motori brushless, asincroni o sincroni permanenti, raffreddati a liquido e/o ad aria, pacchi batteria e un relativo sistema di connettori elettrici per poter effettuare la ricarica del motoveicolo, ad esempio, nella rete pubblica di stazioni per la ricarica elettrica, come quelli messi a disposizione dai servizi di car/scooter sharing.

L'avantreno 2 comprende invece un coppia di ruote 4 sterzanti, per permettere la direzionalità del motoveicolo 1, un sistema di sospensione e un sistema di sterzo. Con riferimento alle Figure 2A e 2B, il sistema di sterzo comprende un manubrio 6 connesso, in modo girevole, ad un'estremità superiore di un piantone di sterzo 61. Il piantone di sterzo 61 è libero di ruotare all'interno di un manicotto 62, fissato al telaio 10, e si estende, attraversando il manicotto, fino in prossimità delle due ruote anteriori.

Ad un'estremità inferiore 61a del piantone di sterzo, aggetta una leva 63, solidale ad esso, e lungo un piano sostanzialmente ortogonale all'asse di rotazione del piantone 61. La leva 63 è provvista di un foro atto ad ospitare un perno 64. Il perno attraversa 10 spessore della leva ed è fissato rigidamente ad un elemento di attacco 65, solidale ad un asta trasversale 66, alle cui estremità opposte è connessa una rispettiva ruota anteriore 4.

In particolare ciascuna estremità dell'asta trasversale 66 è provvista di una cerniera cilindrica 67 che la collega girevolmente al portamozzo 68 della rispettiva ruota.

In questo modo, il movimento rotatorio del piantone di sterzo è trasformato in un movimento traslatorio del asta trasversale che, mantiene a distanza costante le due ruote e, attraverso le cerniere cilindriche, permette la direzionalità del motoveicolo 1. Per una semplice e immediata comprensione, nella Figura 3A e 3B è invece illustrato 11 sistema di sospensione dell'avantreno 2 del motoveicolo 1, sprovvisto del sistema di sterzo.

In particolare, il sistema di sospensione comprende un coppia di bracci articolati 7, uno per ciascuna ruota anteriore 4, i quali sono incernierati al telaio 10 del motoveicolo in modo tale da ottenere una loro rotazione rispetto ad un asse trasversale a al telaio stesso.

Più in dettaglio, ogni braccio articolato 7 comprende un primo elemento 71 a geometria sostanzialmente triangolare. Il primo elemento 71, ad una estremità, è connesso attraverso una cerniera 701 ad un montante 101 del telaio 10, posto in prossimità della pedana 12 e trasversalmente alla direzione di sviluppo del motoveicolo 1, e presenta un apice 71 a superiore rispetto al punto di aggancio al montante 101.

In particolare, la forma realizzativa illustrata nelle figure, mostra che l'elemento triangolare 71 è incernierato alla cerniera 701 in due punti, da cui dipartono rispettivamente un primo 711 e un secondo ramo 712 che si biforcano. Il primo ramo 711 presenta all'estremità libera un giunto rotoidale 712 e il secondo ramo si curva superiormente rispetto al primo ramo 711 raccordandosi in corrispondenza dell'apice 71 a in uriulteriore ramificazione 713 collegata al primo ramo in prossimità del giunto Il giunto 702 permette il collegamento del primo elemento triangolare 71 ad un secondo elemento 72 del braccio articolato 7.

Il secondo elemento 72 presenta una struttura tubolare provvista di un alloggiamento 720 nel quale si inserisce ed è incernierata un'estremità inferiore 81 di un ammortizzatore 8.

Più in dettaglio, il secondo elemento 72 è incernierato al giunto 702 in due punti distinti da cui diparte una diramazione superiore e una diramazione inferiore. Entrambe le diramazioni si sviluppano definendo rispettivamente un percorso anulare superiore 721 e un percorso anulare inferiore 722. Tali percorsi sono collegati da ramificazioni trasversali 723 e definiscono l' alloggiamento 720.

Il secondo elemento 72 di ciascuno dei due bracci articolati è inoltre incernierato, tramite un ulteriore accoppiamento rotoidale, a un fusello 73 connesso al portamozzo 74 che sostiene la ruota 4. Nell'esempio descritto, gli accoppiamenti rotoidali comprendono ciascuno un giunto rotoidale superiore 721a e un giunto rotoidale inferiore 722a, e il percorso anulare superiore 721 e inferiore 722 prevedono ciascuno un lembo laterale agganciato ad un rispettivo giunto per permettere un movimento relativo della ruota rispetto al secondo elemento 72.

In questo modo i bracci articolati 7 possono essere mobili con almeno due gradi di libertà, essendo pivotabili, cioè, sia il primo elemento 71 rispettivamente al telaio 10, che il secondo elemento 72 rispettivamente al primo elemento triangolare, e al telaio 10 in caso di un eventuale moto di trascinamento.

Ciascun ammortizzatore 8 risulta connesso, con un estremità superiore 82, ad un elemento a doppio giunto 9. Più in dettaglio, l'elemento a doppio giunto 9 comprende un primo 91 e un secondo 92 giunto, tenuti insieme da piastre laterali, tra i quali è prevista una sede, di pezzo con le piastre e atta ad ospitare un perno. Il perno attraversa la sede, le piastre e l'apice 71a superiore del primo elemento triangolare 71.

Tale accoppiamento permette una rotazione relativa dell'elemento a doppio giunto 9 sull'apice superiore 71a dell'elemento triangolare 71 del braccio articolato 7.

A ciascuno dei primi giunti 91 è collegata l'estremità superiore 82 di un rispettivo ammortizzatore 8, e a ciascuno dei secondi giunti 92 è invece collegata un'estremità di una rispettiva asta di rimando 13 che, all'estremità opposta, risulta collegata ad una estremità di una traversa 14 attraverso un ulteriore accoppiamento rotoidale. La traversa 14, nel suo punto centrale, è poi fissata con un perno 15 al manicotto 62 connesso al telaio del motoveicolo 1 e che ospita al suo interno un tratto del piantone dello sterzo 61 (parzialmente visibile nelle Figure). In questo modo, uno spostamento asimmetrico e relativo di una delle due ruote lungo una direzione ortogonale al senso di marcia del motoveicolo 1, e quindi di un rispettivo braccio articolato 7, è compensato sia dall' ammortizzatore 8, sia dalla rotazione della traversa 14 attorno al suo perno 15.

Dalla descrizione qui sopra riportata è evidente come la biella appena descritta permetta di raggiungere gli scopi proposti.

E' evidente, ad un tecnico del ramo, che è possibile apportare modifiche e varianti alla soluzione descritta con riferimento alle figure sopra indicate senza per questo fuoriuscire dall'ambito di protezione del presente brevetto come definito dalle rivendicazioni allegate.

Ad esempio, il sistema di sterzo può prevedere all'estremità inferiore del piantone dello sterzo un ingranamento del tipo a pignone- cremagliera a denti elicoidali. La coppia applicata al volante viene trasmessa dal piantone dello sterzo al pignone tramite un doppio giunto cardanico. Il pignone trasmette quindi alla cremagliera un carico assiale che, tramite una coppia di tiranti laterali, fissati ciascuno al portamozzo, consente la sterzatura delle ruote.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Motoveicolo (1) a due ruote anteriori sterzanti (4), comprendente un telaio (10) atto a sostenere un avantreno (2), detto avantreno (2) comprendendo - un sistema di sospensione comprendente: - un braccio (7) per ciascuna di dette due ruote anteriori (4), detto braccio (7) comprendendo un'estremità collegata in modo rotabile ad un asse trasversale del telaio (10), e un'estremità opposta connessa a mezzi di aggancio atti a supportare una rispettiva ruota, - un ammortizzatore (8) per ciascun braccio, detto ammortizzatore essendo provvisto di un estremità inferiore (81) connessa al rispettivo braccio e una estremità superiore (82) connessa a mezzi di interconnessione collegati al telaio (10), - un sistema di sterzo comprendente: - un manubrio (6) rigidamente connesso a un asta di sterzo (61), - mezzi atti a trasferire un movimento rotatorio dell'asta di sterzo (61) a dette due ruote anteriori (4), caratterizzato dal fatto che detto braccio (7) è un braccio articolato che comprende un primo (71) e un secondo (72) elemento tra loro incernierati, in cui detto primo elemento (71) comprende un'estremità incernierata al telaio (10) e in cui detto secondo elemento (72) è incernierato all' altra estremità del primo elemento (71) ed è connesso ai mezzi di aggancio atti a supportare una rispettiva ruota, dal fatto che i mezzi di interconnessione comprendono un giunto (9) incernierato sul primo elemento (71), e dal fatto detto ammortizzatore (8) è collegato tra detto giunto (9) e il secondo elemento (72).
2. 2. Motoveicolo (1) secondo la rivendicazione 1, in cui il primo elemento (71) del braccio articolato (7) è un elemento a geometria sostanzialmente triangolare che comprende un primo (711) e un secondo ramo (712) incernierati al telaio (10), in cui detto primo ramo presenta a un'estremità libera un giunto rotoidale (702) connesso al secondo elemento (72), in cui detto secondo ramo (712) si curva superiormente rispetto al primo ramo (711),
3. 3. Motoveicolo secondo la rivendicazione 2, in cui detti primo (711) e secondo (712) ramo sono raccordati da un'ulteriore ramificazione fissata superiormente al secondo ramo in prossimità del giunto (9) e inferiormente al primo ramo (711) in prossimità del giunto rotoidale (702).
4. 4 Motoveicolo (1) secondo la rivendicazione 1 o 2 o 3, in cui il secondo elemento (72) comprende una struttura tubolare provvista di un percorso anulare superiore (721) e un percorso anulare inferiore (722), in cui il percorso anulare superiore (721) e il percorso anulare inferiore (722) sono collegati da barre trasversali (723), in cui ciascuno tra detto percorso anulare superiore ed inferiore prevede lembi di aggancio a un rispettivo giunto fissato alla ruota per permettere un movimento relativo della ruota rispetto al secondo elemento (72), ed in cui l'estremità inferiore (82) dell' ammortizzatore (8) è alloggiata in un alloggiamento (720) definito da detti percorsi anulari.
5. 5. Motoveicolo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di interconnessione comprendono ulteriormente una coppia di aste (13) ciascuna incernierata a ciascun giunto (9), in cui detta coppia di aste sono ulteriormente incernierate alle estremità di una traversa (14) collegata in modo rotabile a detto telaio (10).
6. 6. Motoveicolo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l'asta di sterzo (61) comprende un'estremità inferiore (61a) da cui aggetta una leva (64), in cui detta leva (64) è provvista di un perno (64) fissato rigidamente ad un elemento di attacco (65), in cui detto elemento di attacco (65) è solidale ad un asta trasversale (66), in cui le estremità opposte di detta asta sono collegate ciascuna ad una rispettiva di dette ruote anteriori (4).
7. 7. Motoveicolo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da l a 5, in cui l'asta di sterzo (61) comprende ad un'estremità inferiore un doppio giunto cardanico connesso ad un ingranamento del tipo a pignone-cremagliera a denti elicoidali, in cui la cremagliera è connessa ad una coppia di tiranti laterali ciascuno incernierato ad una rispettiva ruota anteriore (4).