ITPD20090243A1 - Bicicletta con cavo di comando del cambio interno al telaio - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Ambito tecnico

La presente invenzione riguarda una bicicletta dotata di un cavo di comando del cambio condotto internamente al telaio ed avente le caratteristiche enunciate nel preambolo della rivendicazione principale.

Sfondo tecnologico

Una parte rilevante delle biciclette presenti sul mercato è dotata di dispositivi di cambio che consentono di variare il rapporto di trasmissione del moto derivante dall’azione di pedalata e trasmesso ad una ruota posteriore mediante un sistema di trasmissione genericamente formato da una catena impegnata tra una prima pluralità di corone dentate, montate in corrispondenza dei pedali, ed una seconda pluralità di corone dentate, montate in corrispondenza del mozzo della ruota posteriore. Spesso sono previsti due dispositivi di cambio, uno per spostare la catena di trasmissione tra le corone dentate della prima pluralità ed uno per spostare la catena di trasmissione tra le corone dentate della seconda pluralità.

Tali dispositivi comprendono un organo deragliatore, in grado di spostare la catena di trasmissione da una corona dentata all’altra, il quale è azionabile per il tram ite di un cavo di comando esteso dal deragliatore fino ad organo di manovra, come una leva o una manopola, direttamente comandabile dall’utente.

Per facilitare l’operazione di cambio, l’organo di manovra è tipicamente posto in una parte anteriore del telaio, ad esempio sul manubrio o su una porzione di telaio im mediatamente sotto il manubrio, comodamente raggiungibile con le mani durante l’uso della bicicletta.

I cavi di comando possono essere condotti lungo il telaio esternamente allo stesso ovvero al suo interno. Nel primo caso i cavi possono vantaggiosamente essere stesi privi di guaina, potendo quindi scorrere con minor attrito, ma si trovano direttamente esposti ad urti, rotture, usura e contaminazione da agenti inquinanti (sporcizia) .

Nel secondo caso, usato particolarmente nelle biciclette da competizione, i cavi di comando del cambio sono passati, per un loro tratto prevalente, all'interno del telaio, così da restare in posizione protetta.

Questa soluzione tuttavia, presenta alcuni inconvenienti, tra cui il fatto che i cavi, per non essere direttamente a contatto con spigoli del telaio o con altri organi che lo attraversano, come il gruppo di movimento dei pedali, devono essere rivestiti da una guaina protettiva che aumenta il fattore di attrito nello scorrimento del cavo.

Un altro inconveniente di questa realizzazione alternativa è dato dal fatto che eventuale acqua e sporcizia entrate tra cavo e guaina tendono ad accumularsi nella parte più bassa del percorso del cavo, generalmente corrispondente al gruppo di movimento dei pedali, generando ulteriore attrito per lo scorrimento del cavo.

Una soluzione intermedia, prevede che il cavo di comando sia condotto all'interno del telaio solo per un tratto sostanzialmente rettilineo dello stesso, per poi fuoriuscire dallo stesso in corrispondenza del gruppo di movimento dei pedali e correre esternamente fino al deragliatore del dispositivo di cambio posteriore.

Descrizione dell'invenzione

I I problema alla base della presente invenzione è quello di realizzare una bicicletta dotata di un cavo di comando del cambio interno al telaio, strutturalmente e funzionalmente concepita per superare i limiti sopra esposti con riferimento alla tecnica nota citata.

Questo problema è risolto dal presente trovato mediante una bicicletta realizzata in accordo con le rivendicazioni che seguono.

Breve descrizione dei disegni

Le caratteristiche e i vantaggi dell'invenzione meglio risulteranno dalla descrizione dettagliata di un suo preferito esempio di realizzazione, illustrato a titolo indicativo e non limitativo con riferimento agli uniti disegni in cui:

- la figura 1 è una vista schematica in alzato laterale di una bicicletta realizzata secondo la presente invenzione,

- la figura 2 è una vista in scala ingrandita di un particolare della bicicletta di figura 1 ,

- la figura 3 è una vista in esploso del particolare di figura 2,

- la figura 4 è una vista in prospettiva laterale di alcuni componenti della bicicletta di figura 1 ,

- la figura 5 è una vista in prospettiva dal basso dei componenti di figura 4.

Modo preferito di realizzazione dell'invenzione

Nelle figure, con 1 è complessivamente indicata una bicicletta, realizzata in accordo con la presente invenzione.

La bicicletta 1 è del tipo da corsa su strada, tuttavia, la soluzione alla base della presente invenzione può trovare analoga applicazione anche in altre biciclette, da competizione o meno.

La bicicletta 1 comprende un telaio 2, su cui sono montate con facoltà di libera rotazione una coppia di ruote 3a, 3b, rispettivamente anteriore e posteriore.

La ruota posteriore 3b è collegata tramite un sistema di trasmissione a catena, complessivamente indicato con 4, ad una coppia di pedali 5 i quali sono montati da parte opposta al telaio 2 e collegati tra loro da un perno di collegamento 6, esteso lungo un asse di rotazione X, attraversante il telaio 2 e supportato sullo stesso in modo liberamente girevole.

Più in dettaglio, con riferimento a figura 3, da ciascun pedale 5 è esteso un semiperno 5a dotato di denti frontali 7 per l’accoppiamento solidale con un corrispondente semiperno 5a dell’altro pedale 5. I due pedali 5 sono montati da parte opposta del telaio 2 e poi serrati uno contro l’altro da una vite 8, in modo tale che i due semiperni 5a dei pedali siano accoppiati testa a testa in corrispondenza dei rispettivi denti frontali 7, a formare il perno di collegamento 6.

Quest’ultimo è supportato alle estremità contrapposte da cuscinetti 9, accolti in rispettive calotte porta cuscinetti 10, a loro volta fissate in avvitamento su rispettive porzioni 1 1 a, 1 1 b di un manicotto 1 1 di contenimento del perno di collegamento 6, longitudinalmente esteso lungo l’asse X.

Le due porzioni di manicotto 1 1 a, 1 1 b sono dotate di rispettive filettature 12 che consentono il loro reciproco accoppiamento assiale a formare il manicotto 1 1 .

Alle estremità assialmente contrapposte del manicotto 1 1 sono previste rispettive flange 13 di riscontro del manicotto 1 1 contro il telaio 2.

I I sistema di trasmissione 4 comprende una prima pluralità di corone dentate 14, denominata guarnitura, fissata solidalmente e coassialmente ai pedali 5, una seconda pluralità di corone dentate 15, denominata pacco pignoni o pignoni, montata coassialmente ad un mozzo della ruota posteriore 3b, ed una catena 16 chiusa ad anello ed impegnata in ingranamento tra la prima e la seconda pluralità di corone dentate 14, 15.

In corrispondenza di ciascuna pluralità di corone dentate 14, 15, è previsto un dispositivo di cambio, rispettivamente anteriore e posteriore, predisposto per consentire lo spostamento della catena 16 da una corona dentata all’altra e variare quindi il rapporto di trasmissione del moto rotatorio tra il perno di collegamento 6 ed il mozzo della ruota posteriore 3b.

I dispositivi di cambio anteriore e posteriore comprendono rispettivamente un deragliatore anteriore 19a e un deragliatore posteriore 19b, in sé convenzionali, i quali sono azionati in spostamento rispettivamente da un primo e da un secondo cavo di comando 20a, 20b.

I cavi di comando 20a, 20b sono estesi fino ad una leva di manovra fissata su una parte anteriore del telaio 2, preferibilmente su un manubrio di guida 21 della bicicletta 1 . I n alternativa è previsto che la leva di manovra sia fissata su un montante del telaio 2, ma com unque posizionata in una parte anteriore del medesimo.

Entrambi i cavi di comando 20a e 20b sono condotti, per un tratto prevalente del loro percorso, all'interno del telaio 2, ed in particolare, essi sono condotti all'interno di un montante 22 del telaio 2, esteso tra la zona di supporto dei pedali 5 ed un canotto di supporto del manubrio 21 , e poi, dopo il manicotto 1 1 , il primo cavo di comando 20a, prosegue all’interno di un secondo montante 23 del telaio 2 collegante la zona di supporto dei pedali 5 ad una sella 24, mentre il secondo cavo di comando 20b prosegue all’Interno di un tubo 25 esteso dalla zona di supporto dei pedali 5 fino al mozzo della ruota posteriore 3b.

Entrambi i cavi di comando 20a, 20b fuoriescono dal telaio 2 in prossimità dei rispettivi deragliatori anteriore e posteriore 19a e 19b.

Preferibilmente i cavi di comando 20a, 20b sono privi di guaina.

Secondo un aspetto della presente invenzione, il primo cavo di comando 20a, passando dal primo montante 22 al secondo montante 23, ed il secondo cavo di comando 20b passando dal primo montante 22 al tubo 25, sono rinviati attorno al manicotto 1 1 , facendoli passare sotto il medesimo, come ben visibile nelle figure 4 e 5.

I n una zona mediana del manicotto 1 1 , tra una coppia di risalti anulari 29, è montata una bussola 30 destinata al contatto diretto con i cavi di comando 20a e 20b, la quale è vantaggiosamente realizzata in materiale a basso coefficiente di attrito, per non ostacolare lo scorrimento dei cavi di comando, preferibilmente in materiale polimerico a base poliam midica o poliolef in ica. Nella forma di realizzazione preferita qui descritta, sulla bussola 30 è ricavata una coppia di scanalature 31 , 32 in cui sono accolti e guidati rispettivamente i cavi di comando 20a e 20b.

I n questo modo, ciascun cavo è impegnato in scorrimento sulla bussola 30 in posizione separata e distanziata in modo tale da evitare possibili sovrapposizioni ed interferenze tra i medesim i.

I noltre, ciascuna scanalatura 31 , 32 può essere ricavata in modo tale da accogliere ed indirizzare il cavo di comando nella direzione più opportuna per il corretto funzionamento.

Ad esempio, nella forma di realizzazione preferita qui descritta, la scanalatura 32, è estesa secondo una direzione inclinata rispetto alla perpendicolare dell’asse X della bussola 30, in modo tale da guidare correttamente il secondo cavo di comando 20b verso il tubo 25.

È previsto inoltre che, per garantire un corretto posizionamento angolare della bussola 30 e del manicotto 1 1 rispetto al telaio 2 e conseguentemente dei cavi di comando 20a, 20b, sulla bussola 30 e sul manicotto 1 1 siano previsti prim i mezzi e contromezzi di accoppiamento per accoppiare in posizione angolare univoca la bussola sul manicotto,

In particolare, i prim i mezzi e contromezzi di accoppiamento possono comprendere una o più appendici 33 estese dalla bussola 30 e suscettibili di accoglimento in rispettive aperture 34 ricavate sui risalti anulari 29.

Analogamente, sul telaio 2 e sul manicotto 1 1 sono previsti secondi mezzi e contromezzi di accoppiamento per accoppiare in posizione angolare univoca il manicotto 1 1 sul telaio 2.

I n particolare, i secondi mezzi e contromezzi di accoppiamento possono comprendere una o più spine 35 estese radialmente dal manicotto 1 1 e suscettibili di accoglimento in rispettivi fori 36 ricavati sul telaio 2.

Preferibilmente, per controllare lo stato della bussola 30 e dei cavi di comando 20a, 20b, è previsto che sul fondo del telaio 2, sotto il manicotto 1 1 , sia ricavato un foro di ispezione 37, che serve anche come scolo dell’acqua eventualmente penetrata all’interno del telaio 2 e come apertura ausiliare per facilitare le operazioni di assemblaggio e disassemblaggio del dispositivo di cambio.

Prove condotte dalla Richiedente su una bicicletta realizzata in accordo con la presente invenzione hanno dimostrato un eccellente comportamento della soluzione proposta quando i cavi di comando sono stati sottoposti ad una numero elevato di cicli di scorrimento (200.000 cicli di deragliamento della catena, per mezzo del deragliatore anteriore e del deragliatore posteriore) in rapida e continua successione.

Il risultato ottenuto ha dimostrato un continuo ed eccellente scorrimento dei cavi di comando all’interno delle scanalature di guida della bussola polimerica ed un’usura sostanzialmente irrilevante delle superfici in frizione durante l’azione di deragliamento della catena. Si aggiunge inoltre che le prove sono state condotte a “secco” ovvero senza lubrificare le parti in frizione, questo per esaltare maggiormente eventuali logorìi ed usure delle parti in frizione.

La presente invenzione risolve quindi il problema sopra lamentato con riferimento alla tecnica nota citata, offrendo nel contempo numerosi altri vantaggi, tra cui la possibilità di mantenere i cavi di comando dei dispositivi di cambio adeguatamente protetti dall’ambiente esterno e privi di guaina.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1 . Bicicletta comprendente un telaio (2) , almeno un dispositivo di cambio del rapporto di trasm issione includente un deragliatore (19a, 19b) ed un cavo di comando (20a, 20b) esteso da detto deragliatore ad una parte anteriore (21 ) di detto telaio, detto cavo di comando essendo condotto almeno per un suo tratto all'interno di detto telaio, caratterizzata dal fatto che detto cavo di comando, in detto tratto interno al telaio, è rinviato attorno ad un manicotto ( 1 1 ) di contenimento di un perno di collegamento (6) di una coppia di pedali (5) , girevolmente supportato su detto telaio.
2. 2. Bicicletta secondo la rivendicazione 1 , in cui su detto manicotto ( 1 1 ) è montata una bussola (30) destinata al contatto con detto cavo di comando.
3. 3. Bicicletta secondo la rivendicazione 2, in cui detta bussola (30) è realizzata in materiale a basso coefficiente di attrito.
4. 4. Bicicletta secondo la rivendicazione 3, in cui detta bussola (30) è realizzata in materiale polimerico a base poliammidica o poliolefinica.
5. 5. Bicicletta secondo la rivendicazione 2, 3 o 4, in cui su detta bussola (30) è ricavata una scanalatura (31 , 32) in cui è accolto e guidato detto cavo di comando.
6. 6. Bicicletta secondo la rivendicazione 5, in cui detta scanalatura è estesa secondo una direzione (Y) inclinata rispetto alla perpendicolare di un asse principale (X) di detta bussola.
7. 7. Bicicletta secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 6, in cui detta bussola (30) è montata in una posizione mediana di detto manicotto ed è trattenuta tra una coppia di risalti anulari (29) ricavati sul medesimo.
8. 8. Bicicletta secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 7, in cui su detta bussola (30) e su detto manicotto (1 1 ) sono previsti primi mezzi e contromezzi di accoppiamento (33, 34) per accoppiare in posizione angolare univoca detta bussola su detto manicotto.
9. 9. Bicicletta secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui su detto telaio (2) e su detto manicotto (1 1 ) sono previsti secondi mezzi e contromezzi di accoppiamento (34, 35) per accoppiare in posizione angolare univoca detto manicotto su detto telaio.
10. 10. Bicicletta secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto cavo di comando è privo di guaina. 1 1 .Bicicletta secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui è previsto un primo (20a) ed un secondo cavo di comando (20b) per azionare un deragliatore (19a, 19b) rispettivamente di un dispositivo di cambio anteriore e di un dispositivo di cambio posteriore, entrambi i cavi essendo rinviati, in un loro tratto interno a detto telaio, attorno a detto manicotto (1 1 ).