IT201900015911A1

IT201900015911A1 - Un motoveicolo con una sospensione impiegante un quadrilatero articolato di roberts

Info

Publication number: IT201900015911A1
Application number: IT102019000015911A
Authority: IT
Inventors: Andrea Raffaelli
Original assignee: Piaggio & C Spa
Priority date: 2019-09-09
Filing date: 2019-09-09
Publication date: 2021-03-09
Also published as: ES2963607T3; EP4028316A1; CN114364603B; TW202112602A; US20220396332A1; EP4028316B1; EP4028316C0; CN114364603A; US12391331B2; JP7586898B2; TWI839563B; WO2021048717A1; JP2022547175A

Description

UN MOTOVEICOLO CON UNA SOSPENSIONE IMPIEGANTE UN QUADRILATERO ARTICOLATO DI ROBERTS

DESCRIZIONE

CAMPO TECNICO

[0001] L’invenzione riguarda perfezionamenti a veicoli a sella a due, tre o quattro ruote. Più in particolare, l’invenzione riguarda perfezionamenti alle sospensioni anteriori di motoveicolo a sella del tipo tiltante, con una o due ruote motrici posteriori e una o due ruote anteriori sterzanti, quali ad esempio motocicli a due o tre ruote, scooter a due o tre ruote, QUAD o simili.

ARTE ANTERIORE

[0002] I motoveicoli a sella a due, tre o quattro ruote presentano tipicamente una o due ruote posteriori motrici, collegate al telaio del motoveicolo tramite proprie sospensioni tergali, e una o due ruote anteriori sterzanti, collegate ad un manubrio e corredate di rispettive sospensioni anteriori. Le sospensioni collegano le cosiddette masse sospese alle cosiddette masse non sospese del motoveicolo e consentono il movimento relativo tra masse sospese e masse non sospese. Le sospensioni sono usualmente sospensioni ammortizzate, e comprendono un rispettivo ammortizzatore, a sua volta comprendente un organo elastico, tipicamente una molla, e un freno o dissipatore. Le sospensioni comprendono, inoltre, organi meccanici che collegano le masse sospese alle masse non sospese con possibilità di movimento relativo tra di esse, in modo che le scosse trasmesse dalle asperità o irregolarità del terreno alle ruote non vengano trasmesse, o vengano trasmesse in maniera smorzata, al telaio del veicolo.

[0003] Nei veicoli a sella, quali moto, scooter, QUAD o simili, le sospensioni delle ruote anteriori sterzanti consentono il movimento relativo tra il manubrio e il piantone di sterzo da un lato e la o le ruote anteriori sterzanti dall’altro. Alcune sospensioni delle ruote anteriori sterzanti di motoveicoli a sella impiegano forcelle telescopiche con organi scorrevoli l’uno dentro l’altro per consentire il suddetto movimento relativo. Le forcelle telescopiche utilizzano coppie cilindriche, che presentano organi in rapporto di scorrimento reciproco; tali forcelle presentano, quindi, alcuni inconvenienti tipici di questo tipo di moto relativo. Altri tipi di sospensioni utilizzano, viceversa, coppie rotoidali, che presentano organi in rapporto di rotazione reciproca. In tal caso, tra massa sospesa e massa non sospesa è interposto un quadrilatero articolato, tipicamente un parallelogramma articolato, che si deforma per consentire il movimento di molleggio tra massa sospesa (telaio del veicolo e organi ad esso connessi) e massa non sospesa (ruota, freni). Le coppie rotoidali sono rappresentate dalle cerniere che uniscono tra loro i componenti del quadrilatero articolato.

[0004] Le sospensioni che utilizzano cinematismi con coppie rotoidali per il collegamento tra massa sospesa e massa non sospesa hanno i pregi propri delle coppie rotoidali rispetto alle coppie prismatiche e alle coppie cilindriche, ma non consentono un movimento rettilineo dell’asse della ruota anteriore sterzante. Nel movimento di molleggio, infatti, quando la sospensione si contrae e si estende per effetto ad esempio di una irregolarità del terreno, oppure durante una frenata a causa delle forze dinamiche che si generano sul telaio e che si scaricano sulle ruote attraverso la sospensione, il perno della ruota esegue un movimento non rettilineo con conseguente movimento di strisciamento trasversale della ruota sul terreno, che può innescare ad esempio problemi di saltellamento.

[0005] Sarebbe pertanto vantaggioso realizzare una sospensione per ruote anteriori sterzanti di motoveicoli a sella, a due o più ruote, che consenta di unire i vantaggi di una sospensione telescopica a forcella, con i vantaggi delle sospensioni impieganti cinematismi a coppie rotoidali.

SOMMARIO DELL’INVENZIONE

[0006] Secondo un aspetto, viene qui descritto un motoveicolo a sella con almeno una ruota posteriore motrice e almeno una prima ruota anteriore sterzante, la quale è collegata a un braccio girevole dotato di un moto di rotazione attorno a un asse di sterzata. Al braccio girevole è collegato un supporto ruota con l’interposizione di una sospensione che collega il supporto ruota e la ruota su di esso montata al braccio girevole. La sospensione comprende un ammortizzatore. Il supporto ruota supporta la ruota anteriore sterzante e definisce un asse di rotazione di detta ruota. Ad esempio al supporto ruota può essere fissato un perno di montaggio della ruota, oppure il supporto ruota può presentare un cuscinetto di supporto del perno ruota. Caratteristicamente, la sospensione comprende un quadrilatero articolato di Roberts, o meccanismo di Roberts.

[0007] In forme di realizzazione qui descritte, il quadrilatero articolato di Roberts comprende una prima manovella incernierata con una prima cerniera al braccio girevole e con una seconda cerniera a una biella del quadrilatero articolato di Roberts. Il quadrilatero articolato di Roberts comprende, inoltre, una seconda manovella incernierata con una prima cerniera al braccio girevole e con una seconda cerniera alla biella. Il supporto ruota è vincolato in un punto di vincolo di un’appendice della biella, la quale si estende tra la prima manovella e la seconda manovella e si mantiene tra la prima manovella e la seconda manovella durante un movimento di molleggio della sospensione.

[0008] In alcune forme di realizzazione qui descritte, il supporto ruota è vincolato alla biella del quadrilatero articolato di Roberts, e più in particolare alla sua biella, in modo tale che l’asse di rotazione della ruota anteriore sterzante è parallelo ad assi della prima cerniera e della seconda cerniera della prima manovella e della seconda manovella.

[0009] In forme di realizzazione di questo tipo, la prima manovella e la seconda manovella si possono estendere dalle rispettive prime cerniere, e quindi dal braccio girevole, in una direzione verso la parte posteriore del motoveicolo, così che la biella si trova dietro il braccio girevole rispetto al verso di avanzamento del motoveicolo. L’appendice della biella si estende da un estremo prossimale, solidale al corpo principale della biella, verso un estremo distale, dal corpo principale della biella in avanti verso il braccio girevole. Il corpo principale della biella forma le rispettive seconde cerniere per il vincolo alla prima manovella e alla seconda manovella.

[0010] Il supporto ruota può essere rigidamente collegato all’appendice della biella del quadrilatero articolato di Roberts per formare una sede per un cuscinetto di supporto della ruota anteriore sterzante. La sede può essere formata da una sede anulare, in cui è inserito il cuscinetto, al cui interno è a sua volta supportato un perno di rotazione della ruota anteriore sterzante. In altre forme di realizzazione la sede può essere costituita da un perno rigidamente fissato al supporto ruota, e sul quale è montato il cuscinetto di supporto della ruota anteriore sterzante.

[0011] In alcune forme di realizzazione, gli assi delle cerniere del quadrilatero articolato di Roberts sono paralleli all’asse di rotazione della ruota anteriore sterzante. In tal caso, gli elementi mobili del quadrilatero articolato di Roberts si muovono parallelamente ad un piano ortogonale all’asse di rotazione della ruota anteriore sterzante.

[0012] In altre forme di realizzazione gli assi delle cerniere del quadrilatero articolato di Roberts sono paralleli tra loro e ortogonali ad un piano contenente l’asse di rotazione della ruota anteriore sterzante. In tal caso, gli elementi mobili del quadrilatero articolato di Roberts si muovono parallelamente ad un piano contenente l’asse di rotazione della ruota anteriore sterzante e orientato nella direzione destra-sinistra del motoveicolo.

[0013] In questo caso, le prime cerniere con cui le manovelle del quadrilatero articolato di Roberts sono collegate al braccio girevole possono essere posizionate su un lato del braccio girevole, ad esempio sul lato rivolto verso la ruota anteriore sterzante. Viceversa, le seconde cerniere, con cui le manovelle del quadrilatero articolato di Roberts sono collegate alla biella possono essere poste sul lato opposto del braccio girevole, ad esempio sul lato opposto rispetto alla ruota anteriore sterzante. L’appendice della biella si estende da un lato all’altro del braccio girevole.

[0014] In forme di realizzazione qui descritte, il supporto ruota è incernierato all’appendice della biella attorno ad un asse sostanzialmente parallelo agli assi della prima cerniera e della seconda cerniera della prima manovella e della seconda manovella.

[0015] Il supporto ruota può supportare la ruota anteriore sterzante in posizione tale che l’asse di rotazione della ruota anteriore sterzante sia ortogonale all’asse intorno al quale il supporto ruota è incernierato alla biella.

[0016] L’ammortizzatore della sospensione può essere collegato in generale tra due punti della sospensione, i quali si muovono l’uno rispetto all’altro per effetto del movimento di molleggio della sospensione. Ad esempio, l’ammortizzatore può essere collegato da un lato al braccio girevole e dall’altro alla prima manovella, oppure alla seconda manovella, oppure alla biella del quadrilatero articolato di Roberts.

[0017] Secondo un altro aspetto, viene previsto un motoveicolo a sella con almeno una ruota posteriore motrice e almeno una prima ruota anteriore sterzante, la quale è collegata tramite una sospensione ad un braccio girevole dotato di un moto di rotazione attorno ad un asse di sterzata; in cui:

al braccio girevole è collegato, con l’interposizione di una sospensione, un supporto ruota, che supporta la ruota anteriore sterzante e definisce l’asse di rotazione di detta ruota;

la sospensione comprende: un quadrilatero articolato avente: una prima manovella con una prima estremità incernierata al braccio girevole e una seconda estremità incernierata ad una biella; una seconda manovella con una prima estremità incernierata al braccio girevole e una seconda estremità incernierata alla biella;

il supporto ruota è vincolato in un punto di vincolo della biella; e

il quadrilatero articolato è configurato in modo tale che durante la deformazione del quadrilatero articolato per effetto del movimento di molleggio della sospensione, il punto di vincolo esegue una traiettoria approssimativamente rettilinea.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

[0018] L’invenzione verrà meglio compresa seguendo la descrizione e gli allegati disegni, che illustrano forme di realizzazione esemplificative e non limitative dell’invenzione. Più in particolare, nel disegno:

la Fig.1 mostra una vista assonometrica con parti asportate di un motoveicolo a due ruote con una sospensione anteriore secondo una forma di realizzazione;

la Fig.2 mostra una vista frontale del motoveicolo di Fig.1, secondo la linea II-II di Fig.3

la Fig.3 mostra una vista laterale secondo III-III di Fig.2;

le Figg.4 e 4B mostrano una vista laterale ingrandita della sospensione delle Figg. 1 a 3 in una posizione distesa e in una posizione contratta, rispettivamente; la Fig.4C mostra un esploso della sospensione delle Figg.1, 2, 3, 4A, 4B; la Fig.5 mostra una vista frontale secondo la linea V-V di Figg.4A e 4B;

le Figg.6A e 6B mostrano due viste assonometriche della sospensione delle Figg. 1 a 5;

la Fig.6C mostra uno schema riassuntivo del funzionamento della sospensione con quadrilatero di Roberts secondo le Figg.1 a 6B;

la Fig.7 mostra una vista laterale, analoga alla Fig.4A, di un’ulteriore forma di realizzazione di una sospensione anteriore;

la Fig.8 mostra una vista esplosa della sospensione di Fig.7;

la Fig.9 mostra una vista laterale, secondo la linea IX-XI di Fig.10, di una ruota anteriore sterzante e relativo piantone di sterzo, con una sospensione secondo una forma di realizzazione, configurata per l’utilizzo su un motoveicolo in forma di scooter;

la Fig.10 mostra una vista frontale secondo la linea X-X di Fig.9;

la Fig.11 mostra una vista assonometrica della ruota anteriore sterzante e relativa sospensione delle Figg.9 e 10 in una vista assonometrica;

le Figg. 12, 13 e 14 mostrano viste analoghe alle Figg.9, 10 e 11, con parti asportate;

la Fig.15 mostra una vista esplosa della sospensione e della ruota anteriore sterzante nella forma di realizzazione delle Figg.9 a 14;

la Fig.16 mostra una vista laterale, secondo la linea XVI-XVI di Fig.17, di una ulteriore forma di realizzazione di una sospensione della ruota anteriore sterzante; la Fig.17 mostra una vista frontale secondo XVII-XVII di Fig.16;

le Figg. 18 e 19 mostrano viste assonometriche secondo diverse angolazioni della sospensione e della relativa ruota anteriore sterzante nella forma di realizzazione delle Figg.16 e 17;

la Fig.20 mostra una vista esplosa della sospensione delle Figg.16 a 19;

la Fig.21 mostra una vista assonometrica di un motoveicolo a tre ruote con sospensioni delle due ruote anteriori sterzanti secondo una forma di realizzazione; la Fig.22 mostra una vista frontale, secondo la linea XXII-XXII di Fig.23, del motoveicolo di Fig.21; e

la Fig.23 mostra una vista laterale secondo la linea XXIII-XXIII di Fig.22.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DI FORME DI REALIZZAZIONE

[0019] Le Figg.1, 2, 3, 4A, 4B, 4C, 5, 6A, 6B e 6C illustrano un motoveicolo a due ruote con una sospensione a quadrilatero articolato di Roberts, cioè comprendente un meccanismo di Roberts, in una prima forma di realizzazione.

[0020] Il motoveicolo 1 è illustrato sommariamente nelle Figg. 1, 2 e 3. In queste viste, parti del motoveicolo, non necessarie alla comprensione della struttura e del funzionamento della sospensione, sono asportate od omesse. Il motoveicolo 1 comprende un telaio 3, una ruota posteriore motrice 5 e una ruota anteriore sterzante 7. Le ruote 5 e 7 sono collegate al telaio 3 tramite sospensioni. La sospensione posteriore, che collega la ruota motrice 5 al telaio, non è illustrata e può essere configurata in un qualunque modo noto. La sospensione anteriore, che collega la ruota anteriore sterzante 7 al telaio 3 verrà descritta in dettaglio nel seguito.

[0021] La ruota anteriore sterzante 7 è collegata ad un braccio girevole 9. Quest’ultimo è rigidamente connesso ad un piantone di sterzo 11 girevolmente alloggiato in un cannotto di sterzo 13 e manovrabile tramite un manubrio 15 per ruotare attorno ad un asse di sterzo A-A. La rotazione del braccio girevole 9 attorno all’asse A-A consente la sterzata del veicolo 1.

[0022] La ruota anteriore sterzante 7 è collegata al braccio girevole 9 tramite una sospensione genericamente indicata con 17, che consente il movimento di molleggio del telaio 3, comprensivo di cannotto di sterzo 13, nonché del piantone di sterzo 11, del manubrio 15 e del braccio girevole 9 rispetto alla ruota anteriore sterzante 7. La sospensione 17 è una sospensione ammortizzata, comprendente: un cinematismo di collegamento tra ruota anteriore sterzante 7 e braccio girevole 9; e un ammortizzatore. Quest’ultimo comprende a sua volta un elemento elastico e un freno o dissipatore. Nella forma di realizzazione illustrata l’ammortizzatore è indicato con 22, l’elemento elastico con 21 e il freno o dissipatore con 19. Quest’ultimo è alloggiato coassialmente all’interno dell’elemento elastico 21, in forma di molla elicoidale.

[0023] La ruota anteriore sterzante 7 è supportata tramite la sospensione 17 in modo da ruotare attorno ad un proprio asse di rotazione B-B.

[0024] Con 23 è indicato un disco di un freno anteriore del motoveicolo 1. Il freno comprende, inoltre, una pinza 25 che può essere supportata dalla sospensione 17 nel modo più avanti descritto.

[0025] La sospensione 17 comprende componenti tra loro collegati tramite coppie rotoidali, cioè componenti che si muovono l’uno rispetto all’altro secondo un unico grado di libertà, rappresentato da un movimento di rotazione attorno ad un rispettivo asse di cerniera. La sospensione è, quindi priva, di elementi dotati di un movimento di traslazione reciproca.

[0026] Vantaggiosamente, il cinematismo a coppie rotoidali che collega la ruota anteriore sterzante 7 al braccio girevole 9 comprende un cosiddetto quadrilatero articolato di Roberts, o meccanismo di Roberts. Quest’ultimo comprende, oltre al braccio girevole 9, una prima manovella 31 e una seconda manovella 33. Le due manovelle 31 e 33 sono incernierate al braccio girevole 9 e ad una biella 35, facente anch’essa parte del quadrilatero articolato di Roberts.

[0027] Più in particolare, la prima manovella 31 è incernierata tramite una prima cerniera 31A al braccio girevole 9 e tramite una seconda cerniera 31B alla biella 35. A sua volta la seconda manovella 33 è incernierata tramite una prima cerniera 33A al braccio girevole 9 e tramite una seconda cerniera 33B alla biella 35. Le cerniere 31A, 31B, 33A, 33B costituiscono le coppie rotoidali del quadrilatero articolato di Roberts.

[0028] Le manovelle 31 e 33 sono di lunghezza circa uguale e più lunghe della biella 35. La lunghezza dei componenti 31, 33, 35 è intesa come distanza tra gli assi delle rispettive cerniere. Così, ad esempio, la lunghezza della prima manovella 31 è data dalla distanza tra gli assi delle cerniere 31A e 31B, la lunghezza della seconda manovella 33 è data dalla distanza tra gli assi delle cerniere 33A e 33B, e la lunghezza della biella 35 è data dalla distanza tra gli assi delle cerniere 31B e 33B.

[0029] La biella 35 presenta un’appendice 36, che si estende ortogonalmente al corpo principale della biella 35, in posizione intermedia e circa centrale rispetto alle cerniere 31B e 33B, così che la biella 35 con la propria appendice 36 assume una forma circa a T. L’appendice ha una lunghezza sostanzialmente maggiore rispetto al corpo principale della biella 35 (intesa come distanza tra le cerniere 31B, 33B) da cui si estende ed è disposta tra le due manovelle 31, 33, come visibile in particolare nelle Figg.4A e 4B.

[0030] Come visibile in particolare dalla vista esplosa di Fig.4C, nella forma di realizzazione illustrata, l’appendice 36 non è rettilinea, bensì presenta una forma curva e la sua estremità distale, cioè opposta al corpo della biella 35 da cui essa si estende, è rivolta verso l’alto.

[0031] L’appendice 36 della biella 35 definisce un collegamento tra la biella 35 e la ruota anteriore sterzante 7. Più in particolare, nella forma di realizzazione illustrata, l’appendice 36 forma una sede per un cuscinetto di supporto di un perno solidale alla ruota anteriore sterzante 7, oppure un perno, su cui può essere supportata folle la ruota anteriore sterzante 7. In generale, l’appendice 36 forma un supporto ruota 37, che nell’esempio illustrato comprende una sede per un cuscinetto di supporto della ruota anteriore sterzante 7. In pratica, il supporto ruota 37 definisce l’asse di rotazione B-B della ruota anteriore sterzante e tiene detto asse in posizione intermedia tra gli assi delle cerniere 31A e 33A, e perciò tra le manovelle 31, 33, nonché ortogonale alla biella 35.

[0032] In forme di realizzazione, la lunghezza delle manovelle 31, 33 e dell’appendice 36 della biella 35 sono tali che la distanza tra la cerniera 31B e l’asse B-B di rotazione della ruota anteriore sterzante 7 supportata dall’appendice 36 è uguale alla distanza tra la cerniera 33B e l’asse B-B, e tale distanza è uguale alla lunghezza delle manovelle 31 e 33. Inoltre, la distanza tra le cerniere 31A e 33A è uguale al doppio della distanza tra le cerniere 31B e 33B.

[0033] Nella forma di realizzazione delle Figg. 1 a 6B al supporto ruota 37 è rigidamente fissata la pinza 25 del freno a disco 23, 25, come visibile in particolare nell’esploso della Fig.4C.

[0034] Nella forma di realizzazione delle Figg.1 a 6B, alla biella 35 è incernierato l’ammortizzatore 22. Più in particolare, l’ammortizzatore 22, è incernierato ad un estremo in 22A al braccio girevole 9 e ad un estremo 22B all’appendice 36 della biella 35. I vincoli tra l’ammortizzatore 22 e il braccio girevole 9 da un lato nonché tra l’ammortizzatore e l’appendice 36 della biella 35 dall’altro possono essere costituiti da cerniere sferiche.

[0035] Come si comprende facilmente dalle Figg. 4A, 4B, che mostrano una posizione distesa e una posizione contratta della sospensione 17 e dell’ammortizzatore 22, il movimento di molleggio della ruota anteriore sterzante 7 è consentito da un movimento di deformazione del quadrilatero articolato di Roberts e più in particolare da un movimento di oscillazione delle manovelle 31, 33 attorno agli assi 31A, 33A, tramite le quali le manovelle sono incernierate al braccio girevole 9, a tale movimento di oscillazione corrispondendo un movimento di roto-traslazione della biella 35 e di compressione/distensione dell’ammortizzatore 22.

[0036] Grazie alle proprietà del quadrilatero articolato di Roberts, almeno entro un certo angolo di oscillazione delle manovelle 31, 33 il centro del supporto ruota 37, che si trova sull’appendice 36 della biella 35 e che coincide con l’asse di rotazione B-B della ruota anteriore sterzante 7, si muove lungo una traiettoria sostanzialmente rettilinea. Gli elementi formanti il quadrilatero articolato di Roberts sono montati in modo tale che la traiettoria dell’asse di rotazione B-B della ruota anteriore sterzante 7 sia circa rettilinea per l’intera corsa dalla posizione di massima distensione alla posizione di massima contrazione della sospensione 17. Si ottiene, quindi, una sospensione senza parti striscianti, bensì con sole coppie rotoidali, in cui l’asse della ruota anteriore sterzante si muove di moto sostanzialmente rettilineo durante il movimento di molleggio della sospensione.

[0037] La Fig.6C mostra questa proprietà in maniera schematica, con riferimento ad una schematizzazione della sospensione 17. Numeri uguali indicano elementi schematizzati che corrispondono ai componenti della sospensione delle Figg.1 a 6B. nello schema di Fig.6C sono mostrate tre diverse posizioni della sospensione: a metà corsa, in posizione (a); completamente estesa, in posizione (b) e completamente compressa, in posizione (c).

[0038] Nel presente contesto, per “circa rettilinea”, “sostanzialmente rettilinea” o “approssimativamente rettilinea”, si intende una traiettoria che si discosta da una traiettoria perfettamente rettilinea di una entità inferiore a 2 mm e preferibilmente inferiore a 1 mm nell’intervallo di utilizzo della sospensione, cioè in qualunque posizione assunta dal quadrilatero articolato di Roberts durante il normale utilizzo del motoveicolo.

[0039] La forma di realizzazione descritta con riferimento alle Figg.1 a 6B può essere suscettibile di molteplici varianti. Ad esempio, l’estremità 22B dell’ammortizzatore 22 può essere collegata ad una delle due manovelle 31, 33, anziché alla biella 35.

[0040] Come descritto in precedenza, e come visibile in particolare in Fig.4C, la pinza 25 del freno a disco 23, 25 può essere rigidamente vincolata alla biella 35 e più esattamente all’appendice36 di essa. In questo caso la pinza 25 ruota solidalmente alla biella 35 ed alla sua appendice 36, attorno all’asse B-B di rotazione della ruota anteriore sterzante 7. Questo può avere un effetto pro-dive o anti-dive non trascurabile, a causa del fatto che il centro di istantanea rotazione della biella 35 si trova vicino al punto di contatto della ruota anteriore sterzante 7 con il terreno. Tale centro di istantanea rotazione è definito dall’intersezione del prolungamento dei due segmenti rettilinei che collegano tra loro le cerniere 31A, 31B e 33A, 33B, rispettivamente. Tale effetto pro-dive o anti-dive potrebbe essere indesiderato

[0041] Al fine di evitare o ridurre l’effetto pro-dive o anti-dive della sospensione in fase di frenata, in alcune forme di realizzazione può essere previsto che la pinza 25 sia rigidamente collegata a un organo che è montato coassiale alla ruota anteriore sterzante 7, e quindi alla biella 35, ma non solidale a quest’ultima, e il cui centro di istantanea rotazione sia più distante.

[0042] Una forma di realizzazione di questo tipo è mostrata nelle Figg.7 e 8, nelle quali numeri uguali indicano parti uguali o equivalenti a quelle già descritte con riferimento alle Figg. 1 a 6B, e che non verranno nuovamente descritte. Nell’esploso di Fig.8 è visibile in particolare l’organo di supporto della pinza 25 del freno a disco. L’organo di supporto è indicato con 45. Esso può avere un foro in cui è alloggiato un cuscinetto 47 in cui si inserisce il perno della ruota anteriore sterzante 7, oppure una estensione di tale perno. L’estremità distale dell’appendice 36 della biella 35 è incernierata anch’essa in corrispondenza del cuscinetto 47.

[0043] L’organo 45 può essere rigidamente collegato ad una estremità 22B dell’ammortizzatore 22 (vedasi in particolare Fig.8). . Il vincolo di incastro tra l’ammortizzatore 22 e l’organo 45 trattiene la pinza 25 contro la rotazione attorno all’asse B-B in fase di frenata. Poiché la biella 35 e l’organo 45 di supporto della pinza 25 sono folli l’una rispetto all’altro, la biella 35 e l’organo 45 possono liberamente ruotare l’uno rispetto all’altro attorno all’asse B-B di rotazione. L’effetto prodive o anti-dive è molto limitato o trascurabile, poiché l’organo cui la pinza è rigidamente collegata è in questo caso costituito dall’ammortizzatore 22, il cui punto di istantanea rotazione è posto molto lontano, quasi all’infinito.

[0044] Le sospensioni sopra descritte possono essere impiegate in motoveicoli a sella in forma di motociclette, come schematicamente illustrato nelle Figg. 1, 2 e 3, ma possono adattarsi anche all’impiego su motoveicoli a sella di altro tipo. Nelle Figg. 9 a 15 è illustrato, a mero titolo esemplificativo, un avantreno di uno scooter, che presenta una sospensione a quadrilatero articolato di Roberts per la ruota anteriore sterzante 7, configurato come descritto in precedenza. Nelle Figg. 9 a 15 numeri uguali indicano parti uguali o equivalenti a quelle descritte con riferimento alle Figg.

1 a 8.

[0045] Nelle Figg. 9, 10 e 11 è mostrato l’avantreno completo di parafango anteriore 6, omesso nelle Figg. 12, 13 e 14. In Fig.15 è mostrata la ruota anteriore sterzante 7 con i componenti della sospensione 17 in una vista esplosa.

[0046] Il quadrilatero articolato di Roberts comprende, anche in questo caso, una prima e una seconda manovella 31, 33, incernierate al braccio girevole 9 in corrispondenza di cerniere 31A e 31B. Il quadrilatero articolato di Roberts comprende, inoltre, una biella 35 articolata in 31B e 33B alle manovelle 31, 33. La biella 35 comprende un’appendice 36 cui è solidale la pinza del freno a disco, il cui disco è indicato con 23.

[0047] L’appendice 36 della biella 35 forma una sede 37 per il perno 7A (Fig.15) della ruota anteriore sterzante 7.

[0048] Nella forma di realizzazione illustrata, l’ammortizzatore 22 è fissato superiormente in 22A alla manovella 31 e inferiormente in 22B all’appendice 36 della biella 35. Non si esclude, come già accennato con riferimento alle forme di realizzazione descritte in precedenza, che l’ammortizzatore 22 sia fissato a due differenti punti della sospensione 17, mobili l’uno rispetto all’altro nel movimento di molleggio, ad esempio al braccio girevole 9 e a uno degli elementi 31, 33, 35, oppure alla biella 35 e alla manovella 33.

[0049] Come si osserva nel disegno, la disposizione delle manovelle 31, 33 e della biella 35 rispetto al braccio girevole 9 è differente nel caso delle Figg. 1 a 8 rispetto alle Figg.9 a 15. Nelle prime forme di realizzazione, il quadrilatero articolato di Roberts si sviluppa dal braccio girevole 9 all’indietro, mentre nella forma di realizzazione delle Figg.9 a 15 si sviluppa in avanti e si trova davanti all’asse di sterzo A-A.

[0050] In tutte le forme di realizzazione illustrate nelle Figg.1 a 15 le cerniere che collegano le manovelle 31, 33 alla biella 35 ed al braccio girevole 9 sono disposte con i propri assi di cerniera paralleli tra loro e paralleli all’asse di rotazione B-B della ruota anteriore sterzante 7. In questo modo, in sostanza il quadrilatero articolato di Roberts formato dai componenti 9, 31, 33, 35-36 giace su un piano ortogonale all’asse di rotazione B-B della ruota anteriore sterzante 7. Gli assi di rotazione delle coppie rotoidali del quadrilatero articolato di Roberts sono pertanto orientati in una direzione destra-sinistra, cioè trasversale rispetto ad un piano mediano del motoveicolo 1.

[0051] Benché ciò dia luogo ad una sospensione particolarmente efficiente, non è l’unica possibile forma di realizzazione di una sospensione a quadrilatero articolato Roberts che consenta di ottenere una traiettoria sostanzialmente rettilinea dell’asse di rotazione della ruota anteriore sterzante 7 durante il movimento di molleggio della ruota stessa, utilizzando un cinematismo che presenta unicamente coppie rotoidali e nessuna coppia prismatica o cilindrica, cioè privo di organi dotati di un movimento reciproco di traslazione.

[0052] In altre forme di realizzazione si può prevedere che le cerniere che collegano tra loro gli organi formanti il quadrilatero articolato di Roberts siano disposte con i propri assi tra loro paralleli e orientati a 90° rispetto all’asse di rotazione B-B della ruota anteriore sterzante 7, cioè ortogonali ad un piano contenente tale asse di rotazione B-B della ruota anteriore sterzante 7. In altri termini, gli assi di cerniera delle coppie rotoidali che collegano tra loro i componenti del quadrilatero articolato sono orientati in modo da giacere su piani verticali paralleli al piano mediano del motoveicolo, cioè su piani verticali estendentisi nella direzione di marcia del motoveicolo.

[0053] Una forma di realizzazione di questo tipo è illustrata nelle Figg. 16 a 21. Parti corrispondenti a parti già descritte con riferimento alle figure precedenti sono indicate con gli stessi numeri di riferimento incrementati di “100”. Nelle Figg. 16 a 21 è mostrata solo la ruota anteriore sterzante 107 con la rispettiva sospensione 117 e il braccio girevole 109, mentre non è mostrato il motoveicolo, che può essere un motoveicolo analogo a quello indicato con 1 nelle Figg.1 a 3.

[0054] Le Figg. 16 a 19 mostrano il gruppo comprendente la ruota anteriore sterzante 107, il braccio girevole 109 con il suo asse di sterzata A-A, nonché la sospensione 117 con tutti i componenti in assetto montato. La Fig.20 mostra una vista esplosa dei componenti della sospensione 117 e della ruota anteriore sterzante 7.

[0055] Più in particolare, in questa forma di realizzazione è prevista una sospensione 117 con un quadrilatero articolato di Roberts di cui fanno parte: un braccio girevole 109, una prima manovella 131, una seconda manovella 133 e una biella 135. In pratica, nella forma di realizzazione illustrata, ciascuna manovella 131, 133 è doppia. Anche la biella 135 ha una struttura doppia, cioè formata da due piastre parallele.

[0056] La manovella 131 è incernierata tramite una prima cerniera 131A al braccio girevole 109 e tramite una seconda cerniera 131B alla biella 135. Analogamente la manovella 133 è incernierata tramite una prima cerniera 133A al braccio girevole 109 e tramite una seconda cerniera 133B alla biella 135. Gli assi delle cerniere 131A, 131B, 133A, 133B sono tra loro paralleli e orientati a 90° rispetto all’asse di rotazione B-B della ruota anteriore sterzante 107. Con C-C è indicata la direzione di orientamento degli assi delle cerniere del quadrilatero articolato di Roberts in questa forma di realizzazione. Vedasi in particolare Fig.16. In pratica, gli assi delle cerniere del quadrilatero articolato sono orientati ortogonalmente ad un piano contenente l’asse di rotazione B-B della ruota anteriore sterzante 107 e sostanzialmente parallelo alla direzione del movimento di molleggio.

[0057] Le manovelle 131, 133 sono di lunghezza sostanzialmente uguale tra loro.

[0058] La biella 135 presenta un’appendice 136 che si estende tra le due manovelle 131, 133 e termina, all’estremità distale, con una sede 138 (vedasi in particolare Fig20) dove è incernierato un supporto ruota 137. Il supporto ruota 137 è articolato alla biella 135, e più precisamente all’appendice 136 di essa, attorno ad un asse di cerniera orientato nella direzione C-C, cioè un asse parallelo agli assi delle cerniere del quadrilatero articolato di Roberts. L’asse di cerniera che unisce il supporto ruota 137 e la biella 135 interseca l’asse di rotazione B-B della ruota anteriore sterzante ed è ortogonale ad esso.

[0059] Come si osserva in particolare in Figg.18 e 19, le manovelle 131 e 133 hanno le prime estremità, incernierate tramite le prime cerniere 131A, 133A al braccio girevole 109, su un lato del braccio girevole 109, nell’esempio illustrato il lato dove si trova la ruota anteriore sterzante 107. Le seconde estremità, incernierate tramite le seconde cerniere 131B, 133B alla biella 135, sono disposte sul lato opposto del braccio girevole 109. Su tale secondo lato è anche posizionata la biella 135, o più esattamente il suo corpo principale, mentre l’appendice 137 si estende verso il lato del braccio su cui si trova la ruota anteriore sterzante 107. In questo modo la cerniera che unisce l’appendice 137 della biella 135 si trova, rispetto al braccio girevole 109, sullo stesso lato dove si trovano le prime cerniere 131A, 133.

[0060] Nella forma di realizzazione illustrata, il supporto ruota 137 è vincolato ad una estremità inferiore 122B dell’ammortizzatore 122. Nella forma di realizzazione illustrata il vincolo tra il supporto ruota 137 e l’ammortizzatore 122 è un incastro. All’estremo 122A superiore l’ammortizzatore è vincolato al braccio girevole 109, ad esempio con un giunto sferico.

[0061] Il supporto ruota 137 forma la sede di rotazione137A (Fig.20) del perno della ruota anteriore sterzante 107, non visibile nelle figure.

[0062] Come visibile in particolare nelle Figg. 17, 18 e 19, le cerniere 131B e 133A si trovano su un lato e le cerniere 131A e 133B si trovano sull’altro lato dell’ammortizzatore 122.

[0063] Durante il movimento di molleggio della ruota anteriore sterzante 107 il quadrilatero articolato della sospensione 117 si deforma con oscillazione delle manovelle 131, 133 rispetto al braccio girevole 109 e conseguente oscillazione della biella 135 e della sua appendice 136 attorno all’asse di cerniera con cui esso è collegato al supporto ruota 137. La configurazione del quadrilatero articolato di Roberts formato dai componenti 109, 131, 133, 135 è anche tale per cui in tutta l’escursione del movimento di molleggio l’articolazione tra biella 135 e supporto ruota 137, e pertanto l’asse di rotazione C-C, si muove secondo una traiettoria approssimativamente rettilinea. Poiché il supporto ruota 137 è rigidamente collegato all’ammortizzatore 122, l’oscillazione della biella 135 non ha effetto sull’angolo di camber della ruota anteriore sterzante 107.

[0064] Nelle forme di realizzazione sin qui descritte si è fatto riferimento ad un motoveicolo a due ruote, con una singola ruota anteriore sterzante 7 o 107. Tuttavia, le sospensioni oggetto della presente descrizione possono essere impiegate anche in veicoli a sella tiltanti con due ruote anteriori sterzanti, corredate ad esempio di uno o due quadrilateri articolati atti a garantire il movimento di rollio del motoveicolo durante la marcia. Le Figg. 21 a 23 illustrano schematicamente un motoveicolo a sella tiltante 201 con telaio 203, una ruota posteriore motrice 205 e due ruote anteriori sterzanti 207X, 207Y, rispettivamente sinistra e destra. Le due ruote anteriori sterzanti 207X, 207Y sono affiancate tra loro in una direzione trasversale, cioè destrasinistra, del veicolo 201.

[0065] Nella forma di realizzazione schematicamente illustrata nelle Figg. 21 a 23 con 209X e 209Y sono indicati due bracci girevoli, aventi la stessa funzione del singolo braccio girevole 9, 109 descritto con riferimento alle precedenti forme di realizzazione di motoveicoli a singola ruota sterzante anteriore. Ciascun braccio girevole 209X, 209Y è atto a ruotare attorno ad un asse di sterzata A-A.

[0066] A tale scopo ciascun braccio girevole 209X, 209Y è girevolmente alloggiato in un supporto o montante 226X, 226Y che fa parte di un quadrilatero articolato di rollio 220. I due supporti o montanti 226X, 22Y sono tra loro collegati da traverse 222 e 224, rispettivamente superiore e inferiore. Le traverse 222, 224 e i supporti 226X, 226Y formano il quadrilatero articolato di rollio 220 e sono tra loro articolati attorno ad assi di cerniera tra loro paralleli e giacenti in piani orientati nella direzione avanti-retro del motoveicolo 201.

[0067] Con 215 è indicato un manubrio, tramite il quale si impartisce un movimento di sterzata attorno agli assi A-A ai bracci di supporto 209X, 209Y per mezzo di un piantone di sterzo 211 che agisce su una barra di sterzo 230.

[0068] Il meccanismo di rollio a quadrilatero articolato sin qui descritto è di per sé noto e non richiede una descrizione più dettagliata.

[0069] Ciascuna ruota anteriore sterzante 207X, 207Y è collegata al proprio braccio girevole 209X, 209Y tramite una sospensione 217X, 217Y che può essere realizzata in uno qualsiasi dei modi descritti con riferimento alle Figg. 1 a 20. Nelle Figg. 21-23 le sospensioni 217X, 217Y sono configurate come nelle Figg.1 a 6B.

Claims

UN MOTOVEICOLO CON UNA SOSPENSIONE IMPIEGANTE UN QUADRILATERO ARTICOLATO DI ROBERTS Rivendicazioni 1. Un motoveicolo a sella (1; 107; 207) con almeno una ruota posteriore motrice (5; 105; 205) e almeno una prima ruota anteriore sterzante (7; 107; 207X, 207Y), la quale è collegata a un braccio girevole (9; 109; 209X, 209Y) dotato di un moto di rotazione attorno a un asse di sterzata (A-A); in cui al braccio girevole (9; 109; 209X, 209Y) è collegato un supporto ruota (37; 137) con l’interposizione di una sospensione (17; 117; 217X, 217Y) comprendente un ammortizzatore (22; 122), detto supporto ruota (37; 137) supportando la ruota anteriore sterzante (7; 107; 207X, 207Y) e definendo un asse di rotazione (B-B) di detta ruota anteriore sterzante (7; 107; 207); caratterizzato dal fatto che la sospensione (17; 117) comprende un quadrilatero articolato di Roberts.
2. Il motoveicolo (1; 101; 201) della rivendicazione 1, in cui il quadrilatero articolato di Roberts comprende una prima manovella (31; 131) incernierata con una prima cerniera (31A; 131A) al braccio girevole (9; 109) e con una seconda cerniera (31B; 131B) a una biella (35; 135) del quadrilatero articolato di Roberts; una seconda manovella (33; 133) incernierata con una prima cerniera (33A; 133A) al braccio girevole (9; 109) e con una seconda cerniera (33B; 133B) alla biella (35; 135); e in cui il supporto ruota (37; 137) è vincolato in un punto di vincolo di un’appendice (36; 136) della biella (35; 135), la quale si estende tra la prima manovella (341; 131) e al seconda manovella (33; 133) e si mantiene tra la prima manovella e la seconda manovella durante un movimento di molleggio della sospensione (17; 117).
3. Il motoveicolo (1) della rivendicazione 2, in cui il supporto ruota (37) è vincolato alla biella (35) del quadrilatero articolato di Roberts in modo tale che l’asse di rotazione (B-B) della ruota anteriore sterzante (7) è parallelo ad assi della prima cerniera (31A, 33A) e della seconda cerniera (31B, 33B) della prima manovella (31) e della seconda manovella (33).
4. Il motoveicolo (1) della rivendicazione 3, in cui il supporto ruota (37) è rigidamente collegato all’appendice (136) della biella (35) e forma una sede per un cuscinetto di supporto della ruota anteriore sterzante (7).
5. Il motoveicolo (1) della rivendicazione 2, 3 o 4, in cui la prima cerniera (31A) e la seconda cerniera (31B) della prima manovella (31), e la prima cerniera (33A) e la seconda cerniera (33B) della seconda manovella (33) hanno assi paralleli all’asse di rotazione (B-B) della ruota anteriore sterzante (7)
6. Il motoveicolo (101) della rivendicazione 2, in cui la prima cerniera (131A) e la seconda cerniera (131B) della prima manovella (131), e la prima cerniera (133A) e la seconda cerniera (133B) della seconda manovella (133) hanno assi sostanzialmente paralleli tra loro e ortogonali ad un piano contenente l’asse di rotazione (B-B) della ruota anteriore sterzante (107).
7. Il motoveicolo (101) della rivendicazione 6, in cui il supporto ruota (137) è incernierato all’appendice (137) della biella (135) attorno ad un asse (C-C) sostanzialmente parallelo agli assi della prima cerniera (131A, 133A) e della seconda cerniera (131B, 133B) della prima manovella (131) e della seconda manovella (133).
8. Il motoveicolo (101) della rivendicazione 7, in cui il supporto ruota (137) supporta la ruota anteriore sterzante (107) in posizione tale che l’asse di rotazione (B-B) della ruota anteriore sterzante (107) è ortogonale all’asse (C-C) intorno al quale il supporto ruota (137) è incernierato alla biella (135).
9. Il motoveicolo (1; 101; 201) di una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente un freno a disco, con un disco (23; 123) solidale alla ruota anteriore sterzante (7; 107; 207X, 207Y) e una pinza (25; 125), in cui detta pinza è rigidamente collegata al supporto ruota (37; 137).
10. Il motoveicolo di una o più delle rivendicazioni 1 a 8, comprendente un freno a disco, con un disco (23; 123) solidale alla ruota anteriore sterzante (7; 107; 207X, 207Y) e una pinza (25, 125), in cui detta pinza è rigidamente collegata ad un organo di supporto montato folle rispetto alla biella (35; 135) ed al supporto ruota (37; 137), e girevole attorno all’asse di rotazione (B-B) della ruota anteriore sterzante (7; 107).
11. Il motoveicolo (1; 101; 201) di una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui l’ammortizzatore (22; 122) è collegato da un lato al braccio girevole (9; 109; 209X, 209Y) e dall’altro a uno di: detta prima manovella (31; 131), detta seconda manovella (33; 133), e detta biella (35, 135) del quadrilatero articolato di Roberts.
12. Il motoveicolo (201) di una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente una seconda ruota anteriore sterzante (207X, 207Y), la quale è collegata a un secondo braccio girevole (209X, 209Y) dotato di un moto di rotazione attorno ad un secondo asse di sterzata (A-A) ed è collegato, con l’interposizione di una seconda sospensione (217X, 217Y), ad un supporto ruota della seconda ruota anteriore sterzante; in cui la seconda sospensione comprende un ammortizzatore e un quadrilatero articolato di Roberts, sostanzialmente simmetrico al quadrilatero articolato di Roberts della sospensione della prima ruota anteriore sterzante rispetto ad un piano mediano del motoveicolo; ed in cui la prima ruota anteriore sterzante (207X) e la seconda ruota anteriore sterzante (207Y) sono collegate al telaio (203) del motoveicolo (201) tramite un quadrilatero articolato di rollio (220) articolato al telaio (203).
13. Il motoveicolo (201) della rivendicazione 12, in cui il primo braccio girevole (209X), cui è collegata la prima ruota anteriore sterzante (207X), e il secondo braccio girevole (209Y), cui è collegata la seconda ruota anteriore sterzante (207Y), sono supportati girevolmente in montanti (226X, 226Y) rispettivamente destro e sinistro del quadrilatero articolato di rollio (220), i montanti essendo tra loro collegati da una prima traversa (222) e da una seconda traversa (224), estendentisi in direzione destra-sinistra rispetto al piano mediano del veicolo e incernierate ai montanti (226X, 226Y).