ITPD20090179A1 - Elemento a forcella per il collegamento di una ruota ad un telaio di una bicicletta - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Ambito tecnico

La presente invenzione riguarda un elemento a forcella per il collegamento di una ruota ad un telaio di una bicicletta, avente le caratteristiche enunciate nel preambolo della rivendicazione principale.

Sfondo tecnologico

Nel settore tecnico generale della realizzazione di biciclette, è noto impiegare degli elementi a forcella che collegano le ruote posteriori al telaio della bicicletta. Tali elementi a forcella, noti nel settore di riferimento come “f orcell in i” oppure con il termine inglese dropout, sono normalmente accoppiati ad una coppia di elementi tubolari del telaio e sono altresì rimovibilmente fissati, tipicamente mediante mezzi a vite, al mozzo della ruota.

Nel settore più specifico delle biciclette da competizione, sia su strada che su sterrato, è noto accoppiare a tali elementi a forcella, un organo di supporto di un deragliatore del cambio della bicicletta, il quale è realizzato in materiale a minor resistenza meccanica rispetto ai componenti meccanici adiacenti quali il cambio, il mozzo, gli innesti ed il telaio.

I n questo modo, in caso di caduta, tale organo di supporto si comporta da componente a rottura preferenziale, preservando il deragliatore del cambio più complesso e costoso. Per questo motivo, tale organo di supporto è conosciuto nel settore come “intercambiabile”.

L’accoppiamento tra organo di supporto e elemento a forcella è generalmente ottenuto mediante mezzi a vite, il che tuttavia non garantisce la necessaria solidità e stabilità dell’accoppiamento tra i due componenti.

Una soluzione nota a questo inconveniente prevede la realizzazione di un elemento a forcella comprendente un corpo principale, fissato al mozzo, ed una coppia di innesti inseriti negli elementi tubolari del telaio e fissati al corpo principale mediante delle viti.

I n questo caso, il deragliatore del cambio è fissato direttamente ad un’appendice prevista sul corpo principale, il quale è convenientemente realizzato in materiale a resistenza meccanica ridotta, a formare esso stesso l’elemento “intercambiabile”.

I n questa soluzione, il fissaggio tra corpo principale ed innesti è com unemente effettuato mediante un accoppiamento a vite, così da consentire la rapida sostituzione del corpo principale in caso di rottura, senza interessare il telaio.

Questo tipo di fissaggio presenta, tuttavia, un importante limite in term ini di sicurezza. Qualora, infatti, si verificasse l’accidentale distacco delle viti che mantengono in reciproco accoppiamento gli innesti con il corpo principale, il telaio si troverebbe improvvisamente staccato dalla ruota posteriore con evidente pregiudizio dell’integrità strutturale della bicicletta.

Descrizione dell’invenzione

I l problema alla base della presente invenzione è quello di realizzare un elemento a forcella per il collegamento di una ruota ad un telaio di una bicicletta, strutturalmente e funzionalmente concepito per superare il limite sopra esposto con riferimento alla tecnica nota citata.

Questo problema è risolto dal presente trovato mediante un elemento a forcella realizzato in accordo con le rivendicazioni che seguono.

Breve descrizione dei disegni

Le caratteristiche e i vantaggi dell’invenzione meglio risulteranno dalla descrizione dettagliata di alcuni suoi preferiti esempi di realizzazione, illustrati a titolo indicativo e non lim itativo con riferimento agli uniti disegni in cui:

- la figura 1 è una vista schematica di un primo esempio di elemento a forcella, realizzato secondo la presente invenzione, montato su una bicicletta,

- la figura 2 è una vista schematica frontale dell’elemento a forcella di figura 1 ,

- la figura 3 è una vista schematica da retro dell’elemento a forcella di figura 2,

- la figura 4 è una vista schematica prospettica ed in scala ingrandita di un primo componente dell’elemento a forcella di figura 1 ,

- la figura 5 è una vista schematica in scala ingrandita ed in prospettiva frontale da un lato di un secondo componente dell’elemento a forcella di figura 1 ,

- la figura 6 è una vista schematica in scala ingrandita ed in prospettiva frontale dall’altro lato del componente di figura 5.

Modi preferiti di realizzazione dell'invenzione

Nelle figure, con 1 è complessivamente indicato un elemento a forcella per il collegamento di una ruota 2 ad un telaio 3 di una bicicletta, realizzato in accordo con la presente invenzione.

L’elemento a forcella 1 è montato in corrispondenza di una ruota posteriore 2 ed è accoppiata ad una coppia di elementi tubolari 4 e 5 del telaio 3, convergenti verso la ruota 2. I n particolare, l’elemento a forcella 1 è montato su un mozzo della ruota 2, non visibile nelle figure, dal lato in cui il mozzo è associato ad un cambio 7 della bicicletta.

L’elemento a forcella 1 comprende un corpo principale 10, piastriforme, il quale è rimovibilmente accoppiabile al mozzo in modo da risultare sostanzialmente perpendicolare all’asse di rotazione della ruota 2.

I l corpo principale 10 è fissato al mozzo mediante mezzi a vite genericamente indicati con 8, accolti e riscontrati in corrispondenza di una fessura 1 1 ricavata sul corpo principale 10.

I l corpo principale 10 comprende inoltre un’appendice 12 dotata di un foro passante 13 in cui è accolto un perno per il sostegno di un organo deragliatore 14 del cambio 7.

L’elemento a forcella 1 , comprende inoltre una coppia di innesti 15 e 16 impegnabili in accoppiamento rispettivamente con gli elementi tubolari 4 e 5. I n particolare, gli innesti 15, 16 sono inseriti lungo rispettive direzioni di accoppiamento X e Y, coincidenti con gli assi degli elementi tubolari 4 e 5.

I l corpo principale 10 è realizzato in materiale a m inor resistenza meccanica rispetto agli innesti 15, 16, al mozzo ed al cambio 7, in modo da costituire un componente di rottura preferenziale dell’elemento a forcella 1 rispetto sia al mozzo che al cambio 7.

Gli innesti 15, 16 comprendono una rispettiva prima porzione di attacco 17a, 17b, predisposta per l’accoppiamento con il corpo principale 10, ed una porzione di stelo 18a, 18b, estesa assialmente dalla prima porzione di attacco 17a, 17b e suscettibile di impegno in accoglimento all’interno dell’elemento tubolare 4, 5. Preferibilmente, tra la prima porzione di attacco 17a, 17b e la porzione di stelo 18a, 18b è definito uno spallamelo 19 su cui si attesta l’estremità dell’elemento tubolare 4, 5.

Gli assi X e Y degli elementi tubolari 4 e 5 non sono paralleli al piano definito dal corpo principale 10, sostanzialmente perpendicolare all’asse di rotazione della ruota 2, per cui per compensare questo disassamento, le prime porzioni di attacco 17a, 17b degli innesti 15, 16 presentano una direzione longitudinale leggermente angolata rispetto alla direzione longitudinale delle rispettive porzioni di stelo 18a, 18b.

Sul corpo principale 10 sono definite rispettive seconde porzioni di attacco 20a, 20b, suscettibili di impegno rispettivamente con le prime porzioni di attacco 17a, 17b al fine di consentire l’accoppiamento degli innesti 15, 16 al corpo principale 10.

Gli innesti 15, 16 sono fissati al corpo principale 10 mediante prim i mezzi di fissaggio, comprendenti viti 21 impegnate in avvitamento in rispettivi fori passanti 22, ricavati sia sulle prime porzioni di attacco 17a, 17b, che sulle seconde porzioni di attacco 20a, 20b, e suscettibili di allineamento quando le prime porzioni di attacco 17a, 17b, sono accoppiate con le rispettive seconde porzioni di attacco 20a, 20b.

Secondo un aspetto principale della presente invenzione, l’innesto 15, o l’innesto 16, od entrambi, sono impegnati con il corpo principale 10 anche mediante un accoppiamento di forma.

Nel caso preferito qui illustrato, tale accoppiamento di forma con il corpo principale 10 è limitato all’innesto 15, ma il medesimo principio realizzativo può essere analogamente riprodotto sull’innesto 16.

L’accoppiamento di forma tra l’innesto 15 ed il corpo principale 10 è tale da impedire il loro spostamento relativo lungo la direzione di accoppiamento X, ed è conseguito mediante un’opportuna conformazione della prima porzione di attacco 17a e, rispettivamente, della seconda porzione di attacco 20a. I n questa forma preferita di realizzazione, la prima porzione di attacco 17a è conformata a ganascia, con due labbri 23 sim metricamente conformati ed estesi in allontanamento dalla porzione di stelo 18a, tra i quali è accolta in impegno una formazione a lobo 24, definita sulla seconda porzione di attacco 20a, il cui contorno esterno sposa il profilo interno definito dai labbri 23.

Convenientemente, l’estremità libera 25 di ciascun labbro 23 è ripiegata verso l’altro labbro 23, per cui rimangono definite sull’estrem ità libera 25 e sulla formazione a lobo 24 rispettive superfici di arresto 26, 27 suscettibili di reciproco riscontro, per impedire lo spostamento relativo dell’innesto 15 rispetto al corpo principale 10 lungo la direzione di accoppiamento X, quando la prima e la seconda porzione di attacco 17a, 20a sono in condizione di reciproco impegno.

I labbri 23 sono preferibilmente ricavati in rilievo rispetto ad una parete di fondo 28 estesa tra i medesim i, contro la quale è attestata la formazione a lobo 24 quando accolta in impegno tra i labbri 23.

I n modo maggiormente preferito, i labbri 23 sono ricavati in rilievo rispetto alla parete di fondo 28 di una misura sostanzialmente pari allo spessore della formazione a lobo 24, in modo che quest’ultima sia accolta sostanzialmente a filo tra i labbri 23.

Allo stesso modo, nella seconda porzione di attacco 20a è definito un recesso 29, in corrispondenza della formazione a lobo 24, per l’accoglimento a filo della parete di fondo 28 della prima porzione di attacco 17a.

Si noti che il reciproco accoppiamento della prima e della seconda porzione di attacco 17a, 20a, mediante accoglimento della formazione a lobo 24 tra i labbri 23, è possibile, a causa della conformazione sopra descritta, solo quando sono accostate tra loro lungo una direzione trasversale alla direzione di accoppiamento X.

Una volta accoppiate tra loro la prima e la seconda porzione di attacco 17a, 20a, i fori 22 risultano tra loro in allineamento per cui possono essere inserite e serrate le viti 17 in modo da fissare l’innesto 15 sul corpo principale 10.

La scelta di realizzare l’accoppiamento di forma tra l’innesto 15 ed il corpo principale 10 è dovuta alla maggior criticità dell’accoppiamento dell’innesto 15 con l’elemento tubolare 4, il cui asse X è quasi orizzontale, in caso di malaugurata perdita delle viti 17.

Preferibilmente, dal lato opposto del mozzo è inoltre previsto un elemento a forcella per il collegamento della ruota posteriore 2 al telaio 3, non rappresentato nelle figure accluse, il quale, fatta salva la mancanza dell’appendice 12 di sostegno del cambio, risulta sostanzialmente identico all’elemento a forcella 1 .

Ancorché quella sopra descritta costituisca la forma di realizzazione preferita del trovato, i medesim i principi possono essere applicati, conseguendo i medesim i effetti, anche a soluzioni che prevedano conformazioni delle prime e delle seconde porzioni di attacco sostanzialmente diverse, ad esempio con la previsione di denti, gradini od altri tipi di configurazioni ad incastro tra le medesime.

La presente invenzione risolve quindi il problema sopra lamentato con riferimento alla tecnica nota citata, offrendo nel contempo numerosi altri vantaggi, tra cui quello di garantire un’ottima stabilità nel supporto dell’organo deragliatore del cambio.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Elem ento a forcella per il collegam ento di una ruota (2) ad un telaio (3) di una biciclet ta com prendente: - un corpo principale (10) accoppiabile ad un m ozzo di det ta ruota, - alm eno un innesto (15, 16) im pegnabile in accoppiam ento con un elem ento tubolare (4, 5) di det to telaio lungo una direzione di accoppiam ento (X, Y) , - pr im i m ezzi di fissaggio (21) per fissare in m odo r im ovibile det to alm eno un innesto su det to corpo principale, carat ter izzato dal fat to che t ra det to corpo principale e det to alm eno un innesto è previsto un accoppiam ento di form a, tale da im pedire lo spostam ento di det to innesto r ispet to a det to corpo principale lungo det ta direzione di accoppiam ento.
2. 2. Elem ento a forcella secondo la r ivendicazione 1, in cui det ta direzione di accoppiam ento di det to innesto (15, 16) in det to elem ento tubolare (4, 5) di det to telaio è sostanzialm ente parallela ad una direzione assiale di det to elem ento tubolare.
3. 3. Elem ento a forcella secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui su det t i innesto e corpo principale sono r icavate r ispet t ivam ente una prim a (17a, 17b) ed una seconda porzione di at tacco (20a, 20b) suscet t ibili di reciproco im pegno quando accostate t ra loro lungo una direzione t rasversale a det ta direzione di accoppiam ento (X, Y) .
4. 4. Elem ento a forcella secondo la r ivendicazione 3, in cui su det te pr im a e seconda porzione di at tacco sono definite r ispet t ive superfici di arresto (26, 27) , suscet t ibili di reciproco r iscont ro, quando det te pr im a e seconda porzione di at tacco sono in det ta condizione di im pegno, per im pedire lo spostam ento relat ivo di det te pr im a e seconda porzione di at tacco lungo det ta direzione di accoppiam ento.
5. 5. Elem ento a forcella secondo la r ivendicazione 3 o 4, in cui su una t ra det te pr im a e seconda porzione di at tacco è r icavata una coppia di labbri (23) suscet t ibili di accogliere in im pegno una form azione a lobo (24) definita sull’alt ra di det te pr im a e seconda porzione di at tacco, il cui contorno sposa il profilo interno di detti labbri.
6. 6. Elem ento a forcella secondo la r ivendicazione 5, in cui alm eno uno di det ta coppia di labbri presenta una est rem ità libera (25) r ipiegata verso l’alt ro labbro in m odo da definire su det ta est rem ità libera una di det te superfici di arresto.
7. 7. Elem ento a forcella secondo la r ivendicazione 5 o 6, in cui det t i labbri sono sim m etr icam ente conform at i.
8. 8. Elem ento a forcella secondo una qualsiasi delle r ivendicazioni da 5 a 7, in cui det t i labbri (23) sono ricavat i in r ilievo r ispet to ad una parete di fondo (28) estesa t ra i m edesim i, cont ro la quale è at testata det ta form azione a lobo quando accolta in im pegno t ra det t i labbri.
9. 9. Elem ento a forcella secondo la rivendicazione 8, in cui det t i labbri sono r icavat i in r ilievo r ispet to a det ta parete di fondo di una m isura sostanzialm ente pari allo spessore di det ta form azione a lobo, in m odo che quest ’ult im a sia accolta sostanzialm ente a filo t ra det t i labbri.
10. 10. Elem ento a forcella secondo la r ivendicazione 8 o 9, in cui det t i pr im i m ezzi di fissaggio com prendono una vite (21) im pegnata in avvitam ento in for i passant i r icavat i r ispet t ivam ente in det ta parete di fondo e in det ta form azione a lobo.
11. 11. Elem ento a forcella secondo una qualsiasi delle r ivendicazioni precedent i, in cui det to corpo principale (10) com prende un’appendice (12) predisposta per essere accoppiata ad un organo deragliatore (14) di un cam bio (7) di det ta bicicletta.
12. 12. Elem ento a forcella secondo una qualsiasi delle r ivendicazioni precedent i, in cui det to corpo principale è realizzato in m ateriale a m inor resistenza m eccanica r ispet to a det to alm eno un innesto e ad un cam bio di det ta biciclet ta, in m odo da costituire un com ponente di rot tura preferenziale di det to elem ento a forcella r ispet to a det to m ozzo o a det to cam bio.
13. 13. Biciclet ta com prendente un telaio (3) , una ruota (2) ed un elem ento a forcella (1) per il collegam ento di det ta ruota a det to telaio, carat ter izzato dal fat to che det to elem ento a forcella è secondo una qualsiasi delle r ivendicazioni precedent i.