ITTO20000774A1 - Deragliatore anteriore di bicicletta con motore elettrico di comando e riduttore ad ingranaggi. - Google Patents

Deragliatore anteriore di bicicletta con motore elettrico di comando e riduttore ad ingranaggi. Download PDF

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Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Deragliatore anteriore di bicicletta con motore elettrico di comando e riduttore ad ingranaggi"
TESTO DELLA DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ai deragliatori anteriori di bicicletta del tipo comprendente:
un corpo di sopporto, fissabile al telaio della bicicletta,
un organo a forcella per il deragliamento della catena della bicicletta,
mezzi per il collegamento dell'organo a forcella al corpo di sopporto, includenti almeno un braccio articolato alle sue estremità al corpo di sopporto e all'organo a forcella,
un braccio di azionamento costituito da un prolungamento del suddetto braccio articolato, e un motore elettrico associato al corpo di sopporto, per il comando del suddetto braccio di azionamento .
Un deragliatore anteriore del tipo sopra indicato è ad esempio illustrato nella figura 5 del brevetto USA n. 5470277 della stessa Richiedente, nonché nella figura 11 della domanda di brevetto italiana n. T099A001023, anch' essa della stessa Richiedente e ancora segreta alla data di deposito della presente domanda. La figura 1 dei disegni annessi mostra per pronto riferimento un deragliatore anteriore del tipo proposto nella domanda di brevetto italiana sopra identificata. In tale figura, il deragliatore anteriore è indicato nel suo insieme con il numero di riferimento 1. Esso comprende un corpo di sopporto 2 provvisto di una fascetta 3 per il fissaggio ad un tubo 4 di un telaio di bicicletta. Il numero di riferimento 5 indica nel suo insieme un organo a forcella, per se di tipo noto, per il deragliamento della catena (non illustrata) della bicicletta al fine di provocare l'impegno selettivo di tale catena con le corone dentate (non illustrate) associate al movimento centrale della bicicletta. L'organo a forcella 5 è collegato al corpo di sopporto 2 mediante un sistema a parallelogramma articolato includente due bracci 6, 7 articolati rispettivamente in 8, 9 e 10, 11 al corpo di sopporto 2 e all'organo a forcella 5. Il braccio articolato 7 disposto sul lato esterno si prolunga in un braccio di azionamento 12, ricavato in un sol pezzo con il braccio 7 e formante un angolo di circa 90° rispetto ad esso. Al braccio 12 è montato in modo snodato un elemento a madrevite 13 avvitato sopra una vite 14 connessa all'albero di uscita di un motore elettrico di comando 15 del deragliatone anteriore. Il motore elettrico di comando 15 è provvisto di una fascetta 16 per il collegamento del corpo motore in modo snodato intorno ad un'asse 17 al corpo del deragliatore 2, in quanto deve essere in grado di oscillare intorno all'asse 17 quando a seguito del suo azionamento il braccio 12 compie un'oscillazione angolare intorno alla sua articolazione sul corpo di sopporto 2.
La suddetta soluzione precedentemente proposta dalla Richiedente non si è rivelata del tutto soddisfacente sul piano operativo per una serie di ragioni. Innanzitutto, il motore elettrico di comando 15 deve compiere un numero notevole di giri per spostare l'organo a forcella fra le due sue posizioni estreme. In secondo luogo, come già detto, a seguito della geometria del sistema, il motore 15 deve essere montato snodato intorno all'asse 17, il che comporta che esso occupi operativamente uno spazio relativamente grande con l'ulteriore inconveniente di possibili giochi dovuti agli accoppiamenti. Infine, non è comunque possibile, con la geometria illustrata nella figura 1, volendo mantenere gli ingombri relativamente ridotti, ottenere un'escursione massima ampia del deragliatore anteriore, senza fenomeni di impuntamento, cosa che è necessaria ad esempio nei casi in cui al movimento centrale sono associate tre corone dentate.
Allo scopo di ovviare a tutti i suddetti inconvenienti, la presente invenzione ha per oggetto un deragliatore anteriore avente tutte le caratteristiche indicate all'inizio della presente descrizione e caratterizzato inoltre dal fatto che il suddetto motore elettrico comanda il suddetto braccio di azionamento mediante una trasmissione ad ingranaggi, includente un primo ingranaggio portato dall'albero del motore elettrico ed un secondo ingranaggio portato da detto braccio di azionamento.
Grazie a tale caratteristica, la trasmissione fra il motore elettrico e l'organo comandato presenta un migliore rendimento rispetto al caso illustrato nella figura 1. Inoltre, con un'appropriata scelta del rapporto di trasmissione realizzato mediante i suddetti ingranaggi si ottiene una notevole riduzione del numero di giri che il motore deve compiere per portare il deragliatore da un estremo all'altro della sua corsa. Nello stesso tempo, il motore elettrico può essere montato in modo da essere fisso rispetto al telaio della bicicletta, ossia non in modo oscillante come nel caso della figura 1, con conseguente riduzione degli ingombri e dei giochi dovuti agli accoppiamenti. Infine, la trasmissione ad ingranaggi, congiuntamente con la riduzione di ingombro sopra menzionata, consentono di realizzare una corsa maggiore del deragliatore, adatta anche ad una trasmissione a tripla corona dentata, senza fenomeni di impuntamento.
In una prima forma di attuazione, il suddetto primo ingranaggio solidale all'albero del motore elettrico è una vite senza fine ed il secondo ingranaggio è un settore dentato, preferibilmente ricavato di pezzo in un corpo che definisce sia il suddetto braccio articolato, sia il suddetto braccio di azionamento. In una variante di tale forma di attuazione, la vite senza fine portata dall'albero del motore elettrico ingrana con un settore dentato ausiliario connesso in rotazione con un pignone che a sua volta ingrana col settore dentato portato dal braccio di azionamento. Tale variante è ovviamente preferibile nel caso si voglia adottare una trasmissione con due stadi di riduzione in cascata.
Nel caso di una seconda forma di attuazione, il primo ingranaggio è costituito da un pignone conico portato dall'albero del motore elettrico, mentre un secondo ingranaggio è una ruota dentata conica portata dal braccio di azionamento. E' possibile prevedere una variante in cui il pignone conico portato dall'albero motore ingrana con un pignone conico ausiliario che è connesso in rotazione con una ruota dentata conica ingranante con un settore dentato portato dal braccio di azionamento. Anche in questo caso, si realizza così un doppio stadio di riduzione .
Infine, è possibile prevedere una trasmissione ad ingranaggi atta ad operare selettivamente con due diversi rapporti di trasmissione. La selezione del rapporto di trasmissione preferito viene operata facendo scorrere un equipaggio portante due pignoni coassiali in modo tale da rendere operativo di volta in volta l'ingranamento di uno di tali pignoni con un rispettivo settore dentato portato dal braccio di azionamento. La suddetta selezione può essere effettuata manualmente dal ciclista in funzione delle sue specifiche esigenze.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno dalla descrizione che segue con riferimento ai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:
la figura 1 è una vista in elevazione, in un piano perpendicolare alla direzione longitudinale della bicicletta, che mostra un deragliatone anteriore del tipo precedentemente proposto dalla richiedente,
la figura 2 è una vista prospettica parzialmente sezionata di una prima forma di attuazione del deragliatone anteriore secondo l'invenzione,
la figura 3 è una vista in elevazione del deragliatone della figura 2, in un piano perpendicolare alla direzione longitudinale della bicicletta,
la figura 4 illustra una variante della figura 3,
la figura 5 illustra una seconda forma di attuazione dell'invenzione,
la figura 6 illustra una variante della figura 5, e
la figura 7 illustra un ulteriore variante.
Nelle figure 2-7, le parti comuni a quelle illustrate nella figura 1 sono indicate con lo stesso numero di riferimento.
Nel caso della forma di attuazione illustrata nelle figure 2, 3, il motore elettrico 15 è connesso rigidamente al corpo di sopporto 2 e comanda il braccio di azionamento 12 mediante un ingranaggio costituito da una vite senza fine 18 montata sul prolungamento dell'albero di uscita del motore 15, e da un settore dentato 19 ricavato in un sol pezzo con il braccio di azionamento 12 e il braccio articolato 7. Come visibile nella figura 2, nell'esempio di esecuzione illustrato, il braccio articolato 6 presenta una conformazione a forcella, con un ramo centrale 6a articolato in 8 al corpo di sopporto 2, e due rami 6b (uno solo dei quali è visibile nella figura 2). La figura 3 illustra anche parzialmente due corone dentate A, B associate al movimento centrale della bicicletta ed atte a ingranare selettivamente con la catena di trasmissione (non illustrata) della bicicletta, in funzione della posizione operativa dell'organo a forcella 5. Ancora con riferimento alla forma di esecuzione illustrata nella figura 3, la vite senza fine 18 portata dall'albero del motore elettrico 15 è sopportata in rotazione alla sua estremità superiore dalla struttura di supporto 2 mediante un cuscinetto a rotolamento 20.
La figura 4 illustra una variante della figura 3 che differisce unicamente per il modo con cui il moto viene trasmesso dalla vite senza fine 18 al settore dentato 19. Nel caso della figura 4, il settore dentato 19 non ingrana direttamente con la vite senza fine 18, bensì con un pignone 21 connesso in rotazione con un settore dentato 22 che ingrana con la vite senza fine 18. Pertanto, nel caso della forma di attuazione della figura 4, la trasmissione include un doppio stadio di riduzione e precisamente un primo stadio costituito dall'ingranamento della vite senza fine 18 con il settore dentato ausiliario 22, ed un secondo stadio costituito dall'ingranamento del pignone 21 con il settore dentato 19. In tal modo, il numero totale di giri del motore necessario per portare l'organo a forcella 5 da una delle sue posizioni estreme alla posizione estrema opposta risulta ulteriormente ridotto .
La figura 5 illustra una seconda forma di attuazione in cui l'albero del motore elettrico 15 comanda il braccio di azionamento 12 mediante una coppia conica includente un pignone conico 23 portato dall'albero del motore elettrico 15 ed una ruota conica 24 connessa rigidamente, e preferibilmente ricavata in un sol pezzo, con il braccio di azionamento 12. In tutte le forme di attuazione qui illustrate, il braccio di azionamento 12 è a sua volta ricavato in un sol pezzo con il braccio articolato 7 del deragliatore.
La figura 6 illustra una variante della figura 5, in cui la ruota conica 24 è montata liberamente girevole sulla struttura di sopporto 2, ed in cui il braccio di azionamento 12 reca un settore dentato 19 ingranante con un pignone 25 connesso in rotazione con la ruota conica 24. Pertanto, anche nel caso della forma di attuazione della figura 6, la trasmissione realizza un doppio stadio di riduzione: un primo stadio in corrispondenza dell'accoppiamento pignone conico 23 - ruota conica 24, ed un secondo stadio in corrispondenza dell'accoppiamento pignone 25 - settore dentato 19.
La figura 7 illustra infine una variante della figura 6, in cui il braccio di azionamento 12 reca due settori dentati 19a, 19b di diverso raggio, atti ad ingranare selettivamente con due pignoni 25a, 25b che sono solidali in rotazione con la ruota dentata conica 24. La ruota dentata conica 24 ed i due pignoni 25a e 25b formano un equipaggio spostabile assialmente rispetto alla struttura di sopporto 2 fra due posizioni operative in cui è rispettivamente attivo l'ingranamento fra pignone 25a e settore dentato 19a, oppure 1'ingranamento fra pignone 25b e settore dentato 19b. Il movimento di tale equipaggio mobile assialmente viene comandato manualmente dal ciclista, in funzione del rapporto di trasmissione che egli desidera sfruttare per l'azionamento del deragliatore . Per il resto, la struttura del dispositivo illustrato nella figura 7 è identica a quella illustrata nella figura 6.
Naturalmente, analogamente a quanto illustrato nella figura 7, sarebbe possibile prevedere la possibilità di selezione fra diversi rapporti di trasmissione anche nel caso di una trasmissione includente una vite senza fine del tipo illustrato nella figura 4.
Ovviamente inoltre, fermo restando il principio del trovato, i particolari di costruzione e le forme di attuazione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto ed illustrato a puro titolo di esempio, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione

Claims (12)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Deragliatore anteriore di bicicletta, comprendente: un corpo di sopporto (2), fissabile al telaio della bicicletta, un organo a forcella (5) per il deragliamento della catena della bicicletta, mezzi (6, 7) per il collegamento dell'organo a forcella (5) al corpo di sopporto (2), includenti almeno un braccio (7) articolato alle sue estremità al corpo di sopporto (2) e all'organo a forcella (5), un braccio di azionamento (12) costituito da un prolungamento di detto braccio articolato (7), e un motore elettrico (15) associato al corpo di sopporto (2), per il comando del suddetto braccio di azionamento (12), caratterizzato dal fatto che il suddetto motore elettrico (15) comanda detto braccio di azionamento (12) mediante una trasmissione ad ingranaggi, includente un primo ingranaggio (18; 23) portato dall'albero del motore elettrico (15) ed un secondo ingranaggio (19; 24) portato da detto braccio di azionamento (12).
  2. 2. Deragliatore anteriore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il primo ingranaggio (18) è una vite senza fine ed il secondo ingranaggio (19) è un settore dentato connesso rigidamente al braccio di azionamento (12).
  3. 3. Deragliatone anteriore secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il suddetto settore dentato (19) è ricavato in un sol pezzo con il braccio di azionamento (12).
  4. 4. Deragliatone anteriore secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il suddetto settore dentato (19) e il braccio di azionamento (12) sono ricavati in un sol pezzo con il suddetto braccio articolato (7).
  5. 5. Deragliatone anteriore secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la suddetta vite senza fine (18) comanda detto settore dentato (19) tramite un settore dentato ausiliario (22) che ingrana con detta vite senza fine (18) e che è connesso in rotazione con un pignone (21) ingranante con il suddetto settore dentato (19) portato dal braccio di azionamento (12).
  6. 6. Deragliatore anteriore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la suddetta trasmissione ad ingranaggi è costituita da una coppia conica, includente un pignone conico (23) portato dall'albero del motore elettrico (15) ed una ruota dentata conica (24) che comanda il braccio di azionamento (12).
  7. 7. Deragliatone anteriore secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che la suddetta ruota dentata conica (24) è portata da detto braccio di azionamento (12).
  8. 8. Deragliatone anteriore secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detta ruota dentata conica (24) è ricavata in un sol pezzo con il braccio di azionamento (12).
  9. 9. Deragliatone anteriore secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che la suddetta ruota dentata conica (24) ed il braccio di azionamento (12) sono ricavati in un sol pezzo con il suddetto braccio articolato (7).
  10. 10. Deragliatone anteriore secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che la suddetta ruota dentata conica (24) è connessa in rotazione con un pignone (25) che ingrana con un settore dentato (19) portato dal braccio di azionamento (12).
  11. 11. Deragliatore anteriore secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che il braccio di azionamento (12) porta una coppia di settori dentati (19a, 19b) di diverso diametro atti ad ingranare selettivamente con una coppia di pignoni (25a, 25b) solidali in rotazione con la suddetta ruota dentata conica (24), detti pignoni (25a, 25b) e detta ruota dentata conica (24) costituendo un equipaggio spostabile assialmente fra due posizioni operative per rendere attivo 1' ingranamento fra uno di detti settori dentati (19a, 19b) e il corrispondente pignone (25a, 25b).
  12. 12. Deragliatone anteriore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la suddetta trasmissione include un equipaggio mobile fra due posizioni operative per selezionare due diversi rapporti di trasmissione attuabili mediante la suddetta trasmissione. Il tutto sostanzialmente come descritto ed illustrato e per gli scopi specificati.
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