ITFI20090254A1 - Dispositivo di regolazione della corsa a vuoto in freni idraulici di biciclette e motociclette - Google Patents

Description

"DISPOSITIVO DI REGOLAZIONE DELLA CORSA A VUOTO IN FRENI

IDRAULICI DI BICICLETTE E MOTOCICLETTE"

Il trovato riguarda un dispositivo per la regolazione della corsa a vuoto della leva in un freno idraulico, particolarmente un freno per biciclette o motociclette. Come noto, i freni idraulici per biciclette si basano sullo spostamento di un pistone comandato da una leva azionata dairutilìzzatore. Lo spostamento die pistone mette in pressione il circuito idraulico ed aziona l’elemento frenante, ad esempio una pinza agente su di un disco nel caso di freni a disco.

La corsa eseguita dal pistone pompa dalla posizione di riposo alla posizione di completa attuazione à ̈ suddivisa in due fasi, la prima detta corsa a vuoto durante la quale il fluido del circuito non viene portato alla pressione operativa di attuazione, e la seconda fase di attuazione vera e propria.

Il passaggio da una fase all’altra à ̈ definita dalla posizione relativa del pistone rispetto ad un foro che mette in comunicazione il cilindro del freno con il serbatoio del fluido.

Fino a quando, durante la corsa del pistone, la comunicazione tra serbatoio e cilindro à ̈ aperta il fluido può passare dal cilindro al serbatoio e la pressione nel cilindro non arriva alla pressione operativa.

Appena la corsa del pistone arriva a chiudere la comunicazione tra serbatoio e camera del cilindro, il pistone inizia a comprimere il fluido e si avvia la fase di attuazione della frenata.

E' inoltre noto che l’ampiezza della corsa a vuoto oltre che a motivazioni propriamente funzionali ha lo scopo di conferire all’azione dell’utilizzatore un ritardo che serve per modulare al meglio la frenata e che tale ritardo à ̈ vantaggioso che sia regolabile per adattarsi alle caratteristiche o le preferenze dell’utilizzatore e/o dell’impiego del freno.

Inoltre, tale regolazione consente di bilanciare le azioni dei freni anteriore posteriore, la cui diversità dipende dalla diversa lunghezza dei tubi di adduzione del fluido che vanno dal cilindro della pompa freno al cilindro del pistone pinza agente sul disco.

A questo scopo sono noti da tempo dispositivi di regolazione della corsa vuoto che si basano sulla variazione della posizione relativa del pistone rispetto alla apertura di comunicazione in modo tale che modificare l’ampiezza della prima fase della corsa del pistone dalla posizione a riposo alla posizione di attuazione. Un esempio di tale regolazione à ̈ descritto nel brevetto anteriore IT218037. I dispositivi di regolazione di tipo noto presentano tuttavia l'inconveniente principale di essere vincolati alla soluzione costruttiva del corpo pompa del freno, ovvero del gruppo pistone/cilindro e del serbatoio ad esso associato e di essere utilizzabili solamente in combinazione con quella determinata soluzione costruttiva.

Un ulteriore inconveniente delle soluzioni note à ̈ dato dalla loro relativa complessità e difficoltà di uso.

Con il presente trovato si intende superare gli inconvenienti delle soluzioni già note e di proporre un dispositivo di regolazione della corsa a vuoto applicabile a freni idraulici di diversa geometria costruttiva, comodo nell’uso e di funzionamento affidabile.

A questi scopi si à ̈ pervenuti realizzando un dispositivo di regolazione della corsa a vuoto secondo le rivendicazioni allegate.

Un primo vantaggio dell’invenzione consiste nella possibilità di applicare il dispositivo a freni di costruzione diversa, anche preesistenti.

Un secondo vantaggio consiste nella affidabilità e semplicità costruttiva del dispositivo.

Un terzo vantaggio consiste nella facilità di impiego e nella possibilità di collocare il dispositivo in una posizione facilmente accessibile dall’utilizzatore. Questi ed ulteriori vantaggi saranno meglio compresi da ogni tecnico del ramo dalla descrizione che segue e dagli annessi disegni, dati quale esempio non limitativo, nei quali:

- la fig.1 mostra una sezione del dispositivo applicato ad un freno idraulico per biciclette;

- la fig.2 mostra una vista ingrandita in sezione del dispositivo;

- la fig.3 mostra la sezione G-G del dispositivo di fig.2

- la fig.4 mostra un esploso del dispositivo dell'invenzione.

Con riferimento ai disegni, à ̈ illustrato un dispositivo secondo l’invenzione per la regolazione della cosa a vuoto di un freno idraulico 1.

Nell’esempio descritto, il freno 1 comprende una leva di attuazione 2 ruotante attorno ad un perno 3 solidale al corpo pompa 4 del freno e comprendente un cilindro 5 comunicante con un serbatoio di fluido 6 e con una uscita 7 del fluido messo in pressione dalla corsa di un pistone 8 mobile lungo il cilindro per azione della leva 2 tramite un perno di spinta 9, contro l’azione di una molla antagonista di ritorno 12.

Nel caso rappresentato nei disegni allegati, il serbatoio 6 à ̈ disposto preferibilmente alla estremità distale del cilindro rispetto alla corsa del pistone e presenta una apertura 23 chiusa o da un tappo amovibile 24 e che nell’uso si affaccia e viene applicata ad una porzione del manubrio 22, ad esempio mediante un collare di serraggio 25 dì tipo in se noto.

Il perno di spinta 9 Ã ̈ collegato alla leva 2 mediante un impegno filettato 21 con un foro trasversale di un cilindro 19 montato sulla leva 2.

Preferibilmente, il perno 9 può essere ruotato tramite rotella di regolazione 20 per variare la posizione della leva 2, che oscilla sul perno 3 grazie all’impegno filettato, in base alla preferenze dell’utilizzatore.

Ancora con riferimento all'esempio illustrato nei disegni allegati, il pistone 8 à ̈ costituito da uno stelo 11 cavo internamente e provvisto ad una estremità prossimale dì una sede sferica 10 per alloggiare una corrispondente estremità del perno 9 e, alia estremità distale opposta, di fori di comunicazione 13 tra la cavità interna dello stelo 11 ed il suo esterno.

Attorno alla parte prossimale dello stelo 11 à ̈ disposta una prima guarnizione 14 scorrevole a tenuta lungo la parete interna del cilindro 5 durante la corsa attiva di attuazione del pistone, mentre una seconda guarnizione 15 à ̈ disposta alla estremità distale del cilindro a tenuta di fluido con la superficie esterna dello stelo 11.

Nella posizione iniziale a riposo (fig. 1 ), la guarnizione attiva 14 à ̈ disposta alla estremità prossimale del cilindro 5 e i fori 13 si trovano in comunicazione sia con il serbatoio 6 che con il cilindro 4.

Azionando la leva 2, il pistone inizia la sua corsa ovvero la fase di corsa a vuoto che si protrae fino a quando lo stelo 11 entra nel serbatoio 6 ed i fori 13 vengono coperti dalia seconda guarnizione 15, interrompendo la comunicazione di fluido tra serbatoio 6 e cilindro 5.

Da questo punto inizia la corsa attiva del pistone 8, con il cilindro 5 che viene messo in pressione ed il fluido che viene spinto verso l’uscita 7 verso l’elemento di attuazione 16, ad esempio una pinza per freni a disco collegata al gruppo pompa 4 tramite un condotto 17.

Secondo l’invenzione, all’uscita 7 del gruppo pompa 4 à ̈ collegato un dispositivo 18 per la regolazione della corsa a vuoto del pistone pompa 8 ovvero della ampiezza della corsa eseguita dalla leva 2 a partire dalla posizione iniziale di riposo, prima che il fluido di lavoro sia inviato all’attuatore 16.

II dispositivo 18 comprende una camera a volume variabile disposta lungo il condotto 17 in comunicazione di fluido tra gruppo pompa 4 e attuatore 16, preferibilmente all’inizio del condotto 17 e direttamente applicata alla uscita 7 del cilindro 5.

La camera à ̈ definita dalla superficie esterna di un corpo valvola costituito da un manicotto 26 cavo internamente e fissato, ad esempio con collegamento a vite 28, ad una corrispondente apertura filettata 27 dell’uscita 7.

In maggiore dettaglio, il manicotto 26 comprende una prima porzione 29 che può essere inserita a tenuta nell’apertura 27 mediante una guarnizione 30 e che à ̈ separata da un anello 34 da una seconda porzione 32, esterna alla apertura 27 e che definisce una superficie cilindrica esterna 33.

La prima porzione 29 del manicotto 26 ha una cavità interna 31 comunicante nell’uso con l’uscita 7 del cilindro 5 e che prosegue lungo il manicotto 26 allargandosi in una seconda cavità 35 estesa per tutta la lunghezza della seconda porzione 32.

In posizione intermedia tra le cavità 31 , 35 il manicotto 26 presenta dei fori passanti trasversali 36 che mettono in comunicazione le cavità interne 31 , 35 con la superficie esterna 33 della seconda porzione 32 in corrispondenza dell’anello 34.

La seconda porzione 32 presenta inoltre alla estremità esterna 36 una filettatura 37 ed una cava 38 per l’alloggiamento di un anello elastico 39.

Il dispositivo comprende inoltre una ghiera 40 filettata internamente per impegnarsi con la filettatura 37 del manicotto 26 e poter essere avvitata/svitata su questa contro l’azione di una molla di spinta 41, e scorrevole a tenuta sull’anello 34 mediante una guarnizione 45.

La molla 41 à ̈ alloggiata sulla superficie esterna 33 del manicotto 26 tra una battuta 42 della ghiera 40 ed una guarnizione o anello mobile 43 scorrevole a tenuta tra la superficie cilindrica interna 44 della ghiera 41 e la superficie 33, e disposta tra la molla 41 e l’anello 34.

La superficie esterna 33 del manicotto 26, la superficie interna 44 e la battuta 42 della ghiera 40 e l'anello 34 definiscono una camera 25 a volume variabile, regolabile avvitando/svitando la ghiera 40 lungo il corpo valvola 26.

In figura 4 à ̈ mostrato un esploso di montaggio dei componenti ora descritti. In una forma preferita di realizzazione, la cavità 35 à ̈ adatta ad ospitare un ugello 46 ad attacco rapido di tipo in se noto, per mettere in comunicazione di fluido il condotto 17 con la prima cavità 31 , e che termina preferibilmente preferibilmente in prossimità dei fori 36.

Nel funzionamento, il dispositivo si trova inizialmente nella configurazione di figura 1, con la leva 2 in posizione non attuata.

In questa configurazione, l'intero circuito à ̈ invaso di fluido non in pressione, il serbatoio 6 comunica con il cilindro 5 tramite i fori 13, e la guarnizione mobile 43 si trova a battuta dell’anello 34.

Quando la leva 2 viene ruotata per eseguire la frenata, il pistone avanza, i fori 13 vengono coperti dalla guarnizione 15, e il cilindro 5 viene messo in pressione.

Da questo momento, il fluido in pressione inizia a fluire attraverso la porta 5, ed in successione attraverso la cavità 31 e i fori 36, iniziando a spingere sulla guarnizione 43.

Per effetto della spinta del fluido sulla guarnizione 43, la molla 41 inizia a comprimersi fino al completo riempimento della camera 25.

Durante il riempimento della camera 25, il pistone 8 sta continuando al sua corsa, ma la pressione del fluido non à ̈ sufficiente per azionare l’attuatore 16. Si ha quindi una corsa a vuoto del pistone che termina una volta terminato il riempimento della camera 25, quando il fluido viene spìnto attraverso il condotto 17 e l’attuatore 16 viene attuato.

Al rilascio della leva 2, il fluido in pressione rientra nel cilindro 5 e la molla 41 esegue la corsa inversa, riportando al guarnizione 43 a battuta dell’anello 34. Secondo l’invenzione, ruotando al ghiera 41 à ̈ possibile aumentare o diminuire il volume della camera 25 e quindi il ritardo con cui il fluido riempie la camera 25 prima di raggiungere la pressione di lavoro per azionare l’attuatore.

Vantaggiosamente, grazie all’invenzione risulta estremamente semplice la regolazione della corsa a vuoto del pistone in freni o altri dispositivi idraulici, comunque conformati.

Il dispositivo si presta per essere integrato nella costruzione di un dispositivo idraulico oppure per essere inserito come accessorio in un circuito idraulico pre esistente.

Inoltre, il dispositivo così concepito, nella forma realizzativa illustrata, risulta di facile accesso per l’utilizzatore e di ingombro estremamente limitato-L’esempio descritto fa riferimento ad un freno idraulico conformato come nei disegni allegati, ma si intende che il dispositivo dell’invenzione può essere applicato a freni idraulici diversamente concepiti.

La presente invenzione à ̈ stata descritta secondo forme preferite di realizzazione ma varianti equivalenti possono essere concepite senza uscire dall'ambito di protezione dell'invenzione.

In particolare, l’invenzione à ̈ stata descritta con riferimento alla specifica costruzione del freno mostrata nei disegni allegati, ma si intende che potrà anche essere applicata per la regolazione della corsa a vuoto di freni idraulici di diversa conformazione.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1 . Dispositivo di regolazione della corsa a vuoto per freni idraulici di biciclette o motociclette del tipo comprendente un gruppo pompa (4) per l’azionamento di un elemento attuatore (16) ed una linea di comunicazione (17) di un fluido di lavoro, disposta tra detto gruppo pompa e detto elemento attuatore, caratterizzato dal fatto di comprendere una camera a volume variabile (25) atta ad essere disposta lungo detta linea di comunicazione tra detto gruppo pompa e detto elemento attuatore, un elemento (43) mobile in risposta all’ingresso di fluido di lavoro proveniente da una uscita (7) di fluido da detto gruppo pompa per passare da una prima posizione nella quale detta camera à ̈ almeno parzialmente vuota di fluido e ed una seconda posizione nella quale detta camera à ̈ stata riempita da una quantità di fluido.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 , comprendente mezzi (40) di regolazione del volume di detta camera da riempire.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta camera à ̈ costituita da una intercapedine definita tra la superficie esterna (33) di un manicotto cilindrico cavo (26) comunicante con detta uscita (7) e la superficie interna di una ghiera cilindrica (40) esterna al manicotto.
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, in cui detto elemento mobile (43) à ̈ un anello scorrevole a tenuta sul manicotto lungo detta intercapedine, mobile tra detta prima e seconda posizione contro l’azione di una molla di ritorno (41).
5. 5. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto manicotto (26) presenta una prima cavità (31) comunicante con detta uscita (7) ed una seconda cavità (35) comunicante con la prima cavità e adatta ricevere un ugello ad attacco (46) di detto condotto (17).
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, in cui detto anello mobile (43) scorre lungo detta intercapedine per la spinta del fluido passante attraverso fori (36) di comunicazione tra detta prima cavità (31) e detta camera (25).
7. 7. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di regolazione del volume sono costituiti da mezzi (37) per spostare assialmente detta ghiera rispetto a detto manicotto interno.
8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, in cui detti mezzi di regolazione sono costituiti da una filettatura tra detta ghiera e detto manicotto.
9. 9. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto dispositivo à ̈ applicato in modo amovibile ad una porta di uscita di un gruppo pompa.
10. 10. Apparato di comando idraulico per biciclette e motociclette, comprendente un gruppo pompa, un attuatore idraulico (16) comandato da detto gruppo pompa tramite una linea di comunicazione di un fluido di lavoro (17), comprendente inoltre un dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti