ITFI20130186A1

ITFI20130186A1 - Veicolo a due ruote con dispositivo innovativo per il montaggio di sidecar.

Info

Publication number: ITFI20130186A1
Application number: IT000186A
Authority: IT
Inventors: Giacomo Maurizio Gelli
Original assignee: Metalgelli Di Gelli Giacomo Maurizi O
Priority date: 2013-08-02
Filing date: 2013-08-02
Publication date: 2015-02-03

Description

Dott. Ing. Stefano Fanfani Numero Albo UIBM 1300 BM

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DESCRIZIONE

Annessa a domanda di BREVETTO PER INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo:

VEICOLO A DUE RUOTE CON DISPOSITIVO INNOVATIVO PER IL

5 MONTAGGIO DI SIDECAR

VEICOLO A DUE RUOTE CON DISPOSITIVO INNOVATIVO PER IL

MONTAGGIO DI SIDECAR

A nome METALGELLI DI GELLI MAURIZIO, con sede in Pistoia (PT), via di Ramini 43, P.IVA 01125470474.

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Campo tecnico

La presente invenzione appartiene al settore dei veicoli a due ruote attrezzati per essere collegati ad un sidecar. Più in particolare la presente invenzione si riferisce ad 15 una bicicletta con un telaio di forma innovativa, particolarmente adatto per il essere collegato ad un sidecar, sia con ruota folle che con ruota motorizzata, utilizzabile anche per il trasporto di carichi pesanti o di persone su sedia a rotelle.

20 Stato della tecnica

Sono noti da tempo dispositivi quali i sidecar, altrimenti detti carrozzini, si tratta di sostanzialmente di veicoli trainati, dotati di una ruota, su un lato dell’apparato e comprendenti sul lato opposto appositi mezzi di connessione 25 con veicoli trainanti a due ruote, quali, principalmente, i motocicli, o anche le biciclette.

Dall’unione di un sidecar con un veicolo a due ruote si ottiene di norma un veicolo a tre ruote, anche se, in linea di principio, è anche possibile che il sidecar presenti più 30 di una sola ruota dal lato in cui non è collegato al veicolo a due ruote.

Normalmente la ruota del sidecar è folle, ma sono noti casi di ruota motorizzata, sia con trasmissione del moto da parDott. Ing. Stefano Fanfani Numero Albo UIBM 1300 BM

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te del veicolo a due ruote che, recentemente, con dispositivi elettrici funzionanti a batteria, ad esempio del tipo utilizzato per le biciclette a pedalata assistita.

Nel caso di sidecar accoppiati a motoveicoli i cinematismi 5 dei sistemi di collegamento devono tener conto della presenza di sospensioni su una o più ruote e presentano dunque soluzioni improntate ad una certa complessità, ne sono un esempio FR 821 313, oppure FR 2 893 584 o anche DE 3 303 016.

10 Sono meno frequenti le soluzioni finalizzate all’accoppiamento di sidecar alle biciclette, l’aumento dipeso è, infatti, tale da scoraggiare questa soluzione ed in genere si preferisce dotare il velocipede di portapacchi anteriori e posteriori, piuttosto che di un sistema latera-15 le appoggiato in parte su una terza ruota.

Esistono però delle circostanze che rendono necessario dotare la bicicletta di un sidecar, ad esempio per caricare su quest’ultimo una persona costretta su sedia a rotelle. Vi sono dunque esempi di sidecar applicati alle biciclette, 20 come quelli mostrati in JP 2012 30 700, oppure in US 6311 977 o ancora in EP 1873 049.

Si deve poi osservare come il settore delle biciclette stia vivendo un’evoluzione tecnologica significativa, legata alla progressiva diffusione delle biciclette a pedalata assi-25 stita, dotate di una batteria e di un motore elettrico.

Per questo e altri motivi nel presente testo brevettuale si intende sempre fare riferimento al montaggio di un sidecar su un generico veicolo a due ruote, sia esso una bicicletta tradizionale, oppure una bicicletta a pedalata assistita o 30 ancora un ciclomotore; in ogni caso il mezzo a due ruote può essere dotato o meno di sospensioni.

Le soluzioni note prevedono che la struttura del sidecar venga ancorata al telaio del veicolo a due ruote in vari Dott. Ing. Stefano Fanfani Numero Albo UIBM 1300 BM

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punti, la quota dei quali è comunque compresa fra la parte più alta e la parte più bassa di un normale telaio, da bicicletta o altro.

Ne consegue che, nel caso delle biciclette, gli ancoraggi 5 più vicini al suolo sono comunque posti, come minimo, all’altezza degli assi delle ruote dentate attorno alle quali si svolge la catena che trasmette il moto dai pedali alla ruota posteriore.

Queste configurazioni tipiche dell’arte nota presentano al-10 meno due diversi aspetti negativi: un primo aspetto è costituito dal fatto che il sidecar induce una coppia laterale di ribaltamento sul veicolo a due ruote, obbligando il conducente ad una posizione innaturale per controbilanciare il carico orizzontale che il sidecar impone da un solo lato 15 del mezzo; un secondo aspetto negativo consiste nel fatto che il veicolo, a causa del vincolo orizzontale, riduce o annulla la sua possibilità di inclinarsi in curva, con tutte le limitazioni a questo conseguenti.

Anche se US 6311 977, nelle figura 3 e 4, mostra una bici-20 cletta inclinata rispetto al piano orizzontale, si deve comunque osservare come l’inclinazione, in realtà, non possa avvenire se non aumentando o diminuendo la carreggiata, dal momento che non è previsto che anche il sidecar si possa inclinare parallelamente alla bicicletta.

25 Le soluzioni note presentano dunque alcuni limiti, nel caso in cui esse siano comprendano cinematismi e sospensioni sono troppo pesanti e costose per veicoli a due ruote di tipo semplice, mentre le soluzioni sviluppate per le biciclette non consentono un’adeguata guidabilità e, a causa della ma-30 niera poco equilibrata con la quale i carichi del sidecar si ripartiscono sulle ruote del velocipede, si sviluppano delle sollecitazioni anomale, che provocano la rottura dei raggi delle ruote ed altri inconvenienti.

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Scopi e sommario dell’invenzione

Come risulterà chiaro dalla discrezione che segue, la presente invenzione risolve tutte le problematiche prima ricordate, con ulteriore vantaggi che saranno evidenti per 5 l’esperto del settore.

Il veicolo a due ruote oggetto della presente domanda di brevetto si articola attorno ad un telaio rigido, opportunamente modificato per venir collegato ad un sidecar (2) per mezzo di giunti orientabili; in particolare la parte 10 posteriore di detto telaio, quella che accoglie la ruota posteriore, comprende un parafango (1) estremamente rigido, giacente in un piano verticale e conformato come una lettera “C” con l’apertura rivolta verso il suolo.

A ciascuna delle due estremità di detta lettera “C” è fis-15 sato un giunto orientabile per il collegamento con il sidecar.

Al fine di consentire l’orientamento verticale del veicolo a due ruote rispetto al suolo e al sidecar, ogni giunto comprende una parte fissa (5) vincolata al sidecar (2) ed 20 una parte mobile (6) vincolata al detto parafango rigido (1); le due parti di ciascun giunto sono fra loro rotazionalmente connesse, ad esempio con una cerniera o con un perno, in maniera da consentire la rotazione del veicolo rispetto al sidecar.

25 A questo fine è importante ricordare come entrambi i giunti orientabili (3, 4) debbano essere collocati in modo che i loro rispettivi assi di rotazione siano fra di loro coincidenti e che definiscano un allineamento disposto secondo un asse (X), parallelo al terreno ed all’asse longitudinale 30 del veicolo a due ruote.

La possibilità di inclinare la bicicletta o il motociclo è tanto maggiore quanto minore è la distanza fra detto asse longitudinale orizzontale (X) e l’asse longitudinale oriz Dott. Ing. Stefano Fanfani Numero Albo UIBM 1300 BM

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zontale (Y) che congiunge i due punti nei quali la ruota anteriore e la ruota posteriore toccano il suolo.

Infatti detto asse (Y) costituisce l’asse normale di inclinazione di un mezzo a due ruote, ossia l’asse attorno al 5 quale il veicolo ruota quando si inclina, ad esempio nelle curve per contrastare la spinta centrifuga.

Quando il veicolo a due ruote si inclina, esso ruota attorno all’asse (Y) e questo comporta che l’asse (X) si abbassi rispetto al suolo, provocando altresì l’abbassamento della 10 parte fissa (5) dei giunti orientabili ed una leggera rotazione del sidecar; quest’ultima ha l’effetto di inclinare leggermente la ruota del carrozzino, aumentandone l’angolo di camber o campanatura.

Il fatto che il carico del sidecar sia recapitato alle ruo-15 te del veicolo tramite detto parafango rigido (1) impone una particolare attenzione nella realizzazione di quest’ultimo; secondo una vantaggiosa forma realizzativa dell’invenzione detto parafango rigido (1) presenta delle nervature di irrigidimento ed una sezione trasversale util-20 mente sagomata per massimizzare il rapporto fra il momento d’inerzia della sezione ed la quantità di materiale necessaria per la realizzazione del componente, ad esempio con sezione a “I”, oppure a “C” o ancora di tipo scatolare.

Poiché i due giunti applicano i carichi alle due estremità 25 del parafango rigido (1), il massimo momento flettente si verifica in corrispondenza dei punti nei quali il parafango rigido è vincolato alla restante parte del telaio del veicolo a due ruote; conseguentemente una forma costruttiva particolarmente vantaggiosa prevede che detto parafango ri-30 gido (1) presenti una sezione trasversale variabile, con la sezione di massima resistenza in corrispondenza del punto più alto o degli incastri.

Occorre anche ricordare come la presente soluzione innovaDott. Ing. Stefano Fanfani Numero Albo UIBM 1300 BM

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tiva si presti facilmente al montaggio di due sidecar, uno per ciascun lato del veicolo a due ruote.

Anche in quest’ultimo caso si dovrà fare in modo che i carichi del sidecar siano appesi al disotto del parafango ri-5 gido (1) e che giacciano sulla verticale del piano longitudinale del veicolo a due ruote.

Breve descrizione dei disegni

Nelle figure, per semplicità e chiarezza, è stata sempre rappresentata una bicicletta, anche se le stesse soluzioni 10 possono essere applicate a qualunque tipo di veicolo a due ruote.

La Fig. 1 mostra una vista laterale di una bicicletta, con in primo piano il sidecar (2) ed evidenziati il giunto orientabile anteriore (4) e quello posteriore (3); sono an-15 che indicati l’asse di rotazione (X) dei giunti orientabili e l’asse (Y) che congiunge i punti in cui le due ruote della bicicletta si appoggiano al suolo.

La Fig. 2 mostra una prima vista posteriore della bicicletta, il sidecar (2) è visibile sul lato destro, in primo pi-20 ano è visibile la parte posteriore del parafango rigido (1) al quale è fissato uno dei due giunti orientabili; in particolare di quest’ultimo (3) sono visibili la parte fissa (5) rigidamente connessa al sidecar (2) e la parte mobile (6) rigidamente connessa al parafango rigido (1).

25 La Fig. 3 mostra una ulteriore vista posteriore della bicicletta nella quale si evidenziano le possibilità di inclinazione a sinistra rispetto al terreno e rispetto al sidecar (2), oltre alla leggera inclinazione di quest’ultimo. La Fig. 4 mostra una ulteriore vista posteriore della bici-30 cletta nella quale si evidenziano le possibilità di inclinazione a destra rispetto al terreno e rispetto al sidecar (2), oltre alla leggera inclinazione di quest’ultimo.

La Fig. 5 mostra un vista laterale della bicicletta, dal Dott. Ing. Stefano Fanfani Numero Albo UIBM 1300 BM

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lato in cui non è montato il sidecar, in questa vista si notano il parafango rigido (1) ed i due giunti orientabili con indicate le parti fisse (5) e mobili (6), sono anche visibili alcuni fazzoletti di irrigidimento del telaio.

5 La Fig. 6 mostra una sezione (AA) della bicicletta, che evidenzia il giunto orientabile anteriore (4), il sidecar (2) e la parte anteriore del parafango rigido (1).

Descrizione dettagliata di una forma di attuazione dell’invenzione

10 In una forma di attuazione particolarmente vantaggiosa ed economica il dispositivo per il montaggio di sidecar su veicoli a due ruote oggetto della presente invenzione viene realizzato a partire da un mezzo di serie, modificandone ed irrobustendone il telaio attraverso alcune integrazioni; in 15 particolare il telaio esistente viene integrato con l’elemento strutturale che nella presente domanda è denominato parafango rigido (1).

Quest’ultimo elemento ha la forma di una lettera “C” giacente in un piano verticale, con l’apertura rivolta verso 20 il basso; a ciascuna delle sue estremità inferiori è fissata la parte mobile (6) di uno dei due giunti orientabili che collegano la bicicletta al sidecar.

Secondo una semplice e pratica forma realizzativa dell’invenzione entrambi i giunti orientabili in questione 25 sono composti di due parti incernierate fra loro, in modo da definire un proprio asse di rotazione (X).

Secondo una preferita forma realizzativa dell’invenzione la possibilità di rotazione fra la parte fissa e la parte mobile di uno stesso giunto orientabile può essere contrasta-30 ta per mezzo di appositi mezzi elastici, quali molle o simili.

Al fine di massimizzare la maneggevolezza del mezzo a due ruote e, al contempo, la robustezza della connessione al Dott. Ing. Stefano Fanfani Numero Albo UIBM 1300 BM

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sidecar, è preferibile che gli assi di rotazione dei due giunti siano coincidenti, un modo da definire un asse orizzontale longitudinale (X) secondo il quale il veicolo può ruotare rispetto al sidecar.

5 Per migliorare la facilità e comodità d’impiego del veicolo a due ruote oggetto della presente domanda di brevetto è consigliabile che nella sua costruzione si ponga cura a ridurre al minimo la distanza intercorrente fra l’asse (X) e l’asse (Y).

10 Oltre agli aspetti cinematici rivestono carattere di importanza anche gli aspetti strutturali, inoltre, trattandosi di un veicolo che spesso può essere spinto dalla sola forza muscolare dell’uomo, anche il peso assume un’importanza non trascurabile.

15 Per questi motivi è consigliabile che il parafango rigido venga realizzato con materiali adeguati, ad esempio l’alluminio o i materiali compositi, ponendo altresì attenzione alla sua conformazione.

A questo riguardo una soluzione assai pratica prevede che 20 il parafango rigido (1) sia dotato di nervature longitudinali, in modo che la sua sezione trasversale tipica abbia la forma a “I” oppure a “C” o altra forma sagomata in modo da massimizzare il rapporto fra il momento d’inerzia della sezione ed la quantità di materiale necessaria per la rea-25 lizzazione del componente; sono spesso usate anche sezioni chiuse, di tipo scatolare.

Un ulteriore vantaggioso aspetto della conformazione qui descritta è insito nel fatto che il carico viene trasmesso dal sidecar al veicolo a due ruote per mezzo di giunti o-30 rientabili, così da minimizzare le coppie e le forze trasmesse al veicolo, che ne renderebbero meno stabile l’avanzamento.

Per ridurre ulteriormente i pesi una consigliabile soluzioDott. Ing. Stefano Fanfani Numero Albo UIBM 1300 BM

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ne costruttiva prevede che detto parafango rigido (1) presenti una sezione trasversale variabile, con la sezione di massima resistenza in corrispondenza dei punti di collegamento al telaio. È anche consigliabile incrementare la ro-5 bustezza del telaio di partenza mediante opportuni fazzoletti saldati o altri adeguati mezzi d’irrobustimento.

È assai importante evitare ogni soluzione costruttiva che trasmetta i carichi del sidecar al veicolo a due ruote tendendo ad innalzare il baricentro di quest’ultimo.

Claims

Dott. Ing. Stefano Fanfani Numero Albo UIBM 1300 BM 10/11 PAT_47_IT RIVENDICAZIONI 1. Veicolo a due ruote con telaio modificato per il collegamento ad un sidecar (2), caratterizzato dal fatto che la parte di detto telaio che accoglie la ruota posteriore com-5 prende un parafango rigido, (1) conformato come una lettera “C”, giacente in un piano verticale con l’apertura rivolta verso il suolo, e presentante, in corrispondenza delle due estremità inferiori, almeno due giunti orientabili (3, 4) per mezzo dei quali il sidecar (2) viene operativamente 10 connesso a detto parafango rigido (1).
2. Veicolo a due ruote come da rivendicazione che precede caratterizzato dal fatto che detti almeno due giunti orientabili (3, 4) comprendono una parte fissa (5) vincolata al sidecar (2) ed una parte mobile (6) vincolata a detto para-15 fango rigido (1).
3. Veicolo a due ruote come da una o più delle rivendicazioni che precedono caratterizzato dal fatto che detta parte mobile (6) e detta parte fissa (5) di ciascuno di detti almeno due giunti orientabili (3, 4) sono fra loro rotazio-20 nalmente accoppiate.
4. Veicolo a due ruote come da una o più delle rivendicazioni che precedono caratterizzato dal fatto che la rotazione fra detta parte mobile (6) e detta parte fissa (5) di ciascuno di detti almeno due giunti è contrastata da appo-25 siti mezzi elastici, quali molle o simili.
5. Veicolo a due ruote come da una o più delle rivendicazioni che precedono caratterizzato dal fatto che detti giunti orientabili (3, 4) sono disposti in modo che i loro rispettivi assi di rotazione siano allineati secondo un as-30 se longitudinale orizzontale (X), così che ad una inclinazione del veicolo a due ruote corrisponda un abbassamento verso il terreno di detto asse (X) ed una conseguente lieve rotazione del sidecar, la cui ruota acquista campanatura. Dott. Ing. Stefano Fanfani Numero Albo UIBM 1300 BM 11/11 PAT_47_IT
6. Veicolo a due ruote come da una o più delle rivendicazioni che precedono caratterizzato dal fatto che la conformazione di detto parafango rigido (1) e di detti due giunti orientabili (3, 4) è tale da minimizzare la distanza fra 5 detto asse longitudinale orizzontale (X) e l’asse longitudinale orizzontale (Y) congiungente i due punti nei quali la ruota anteriore e la ruota posteriore toccano il suolo.
7. Veicolo a due ruote come da una o più delle rivendicazioni che precedono caratterizzato dal fatto che la rota-10 zione fra detta parte mobile (6) e detta parte fissa (5) di detti giunti orientabili (3, 4) è compresa fra un angolo minimo in cui la bicicletta è inclinata verso il sidecar (2) ed un angolo massimo in cui la bicicletta è inclinata verso l’esterno. 15
8. Veicolo a due ruote come da una o più delle rivendicazioni che precedono caratterizzato dal fatto che detto parafango rigido (1) presenta delle nervature di irrigidimento ed una sezione trasversale sagomata in modo da massimizzare il rapporto fra il momento d’inerzia della sezione ed 20 la quantità di materiale necessaria per la realizzazione del componente.
9. Veicolo a due ruote come da una o più delle rivendicazioni che precedono caratterizzato dal fatto che detto parafango rigido (1) presenta una sezione trasversale varia-25 bile, con la sezione di massima resistenza in alto o in corrispondenza dei punti di collegamento al telaio.
10. Veicolo a due ruote come da una o più delle rivendicazioni che precedono caratterizzato dal fatto di poter essere completato da due sidecar, uno su ciascun lato, anche 30 dotati di ruota non folle. Il Mandatario Dott. Ing. Stefano Fanfani ALBO UIBM N. 1.300 BM