ITTO20090885A1 - Movimento centrale a cartuccia per biciclette - Google Patents
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Description
MOVIMENTO CENTRALE A CARTUCCIA PER BICICLETTE
DESCRIZIONE
La presente invenzione à ̈ relativa ad un movimento centrale a cartuccia per biciclette.
Il movimento centrale à ̈ un dispositivo meccanico che collega le pedivelle al telaio della bicicletta, e, nella sua forma meno evoluta, comprende un perno, alle cui estremità opposte vengono collegate le pedivelle, due calotte atte ad essere avvitate al telaio per fissare il perno, due serie di corpi volventi trattenuti da rispettive gabbie ed interposti tra le calotte ed il perno per permettere la rotazione del perno stesso rispetto al telaio.
Le due calotte, i cuscinetti ed il perno possono essere elementi separati, così come usava una volta, oppure possono essere premontati in una cartuccia sigillata, la quale à ̈ noto comprendere:
- un cannotto cilindrico attraversato dal perno ed alloggiante nel proprio interno le due serie di corpi volventi con le rispettive gabbie;
- una prima calotta, la quale à ̈ solidale ad una prima estremità della cartuccia, e presenta una filettatura esterna per essere accoppiata al telaio della bicicletta; ed
- una seconda calotta, la quale à ̈ montabile su di una seconda estremità della cartuccia, e presenta una rispettiva filettatura esterna per essere accoppiata al telaio della bicicletta e per bloccare la cartuccia rispetto al telaio.
I movimenti centrali a cartuccia del tipo sopra descritto pur essendo più facili e più rapidi da montare rispetto ai movimenti centrali precedentemente utilizzati, risultano essere ancora piuttosto complessi almeno dal punto di vista costruttivo, e presentano ancora dei costi di produzione relativamente elevati. Ad esempio, nei movimenti centrali del tipo sopra descritto, il perno deve essere esternamente lavorato in modo tale da ricavare, per ciascuna estremità , uno spallamento per il posizionamento assiale o delle calotte, oppure di ciascuna serie di corpi volventi, e deve anche essere ulteriormente lavorato per poter realizzare, in corrispondenza di ciascuna estremità , una pluralità di piani inclinati per la sua connessione alle pedivelle. Queste lavorazioni superficiali del perno fanno lievitare anche i costi di produzione di questo elemento.
Infine, le porzioni di estremità dei perni non solo vengono disposte a contatto con il metallo delle pedivelle, ma risultano anche essere sottoposte all’azione degli agenti esterni, e, pertanto, ai fini di aumentare la durata del movimento centrale, i perni attualmente in uso debbono essere trattati superficialmente e vengono prevalentemente zincati. Risulta quindi sufficientemente chiaro che anche questi ulteriori trattamenti superficiali cui debbono essere sottoposti i perni, non fanno che incrementare ulteriormente i costi di produzione dei movimenti centrali sopra descritti.
Scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un movimento centrale a cartuccia per biciclette, il quale, pur mantenendo inalterate le necessarie caratteristiche di robustezza e rigidezza, sia comunque di economica e semplice realizzazione.
Secondo la presente invenzione viene realizzato un movimento centrale a cartuccia per biciclette, il movimento centrale essendo atto ad essere disposto attraverso una sede di un telaio di una bicicletta, e comprende un perno presentante due estremità libere opposte, ed una cartuccia sigillata disposta in posizione sostanzialmente centrale lungo il perno per lasciare esposte le due estremità opposte; il movimento centrale essendo caratterizzato dal fatto che la cartuccia sigillata comprende due cuscinetti volventi sigillati montati lungo il perno alle estremità opposte della cartuccia stessa, un distanziale interno ed un cannotto interposti tra i due cuscinetti volventi per disporre i cuscinetti ad una distanza determinata l’uno dall’altro; il perno comprendendo, per ciascuna estremità libera, una calotta sagomata, la quale à ̈ disposta assialmente ridosso del relativo cuscinetto, e ricopre completamente la relativa estremità libera del perno.
L’invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:
- la figura 1 Ã ̈ una vista prospettica di una preferita forma di attuazione del movimento centrale a cartuccia per biciclette della presente invenzione;
- la figura 2 illustra, in sezione ed in scala ingrandita, il movimento centrale della figura 1; e - la figura 3 Ã ̈ una vista frontale del movimento centrale della figura 2.
Con riferimento alla figura 1, con 1 Ã ̈ indicato nel suo complesso un movimento centrale a cartuccia per biciclette.
Il movimento centrale 1 Ã ̈ atto ad essere disposto attraverso una sede 2 tubolare di un telaio 3 di una bicicletta (nota e non illustrata) per collegare tra loro due pedivelle (note e non illustrate).
Il movimento centrale 1 comprende:
- un perno 4 presentante due porzioni 5 di estremità opposte, ed
- una cartuccia 6 sigillata, la quale à ̈ disposta in posizione sostanzialmente centrale lungo il perno 4 in modo da lasciare esposte al proprio esterno le due porzioni 5 di estremità .
Così come anche illustrato dalle figure 2 e 3, il perno 4 à ̈ provvisto di un asse A longitudinale ed à ̈ delimitato da una superficie 7 esterna sostanzialmente cilindrica, la quale à ̈ provvista, almeno in corrispondenza delle due porzioni 5 di estremità , di due facce cilindriche 7a e di due facce piane 7b disposte da bande opposte dell’asse A in posizione alternata alle facce cilindriche 7a. Il perno 4, presenta, inoltre, per ciascuna porzione 5 di estremità , una rispettiva sede 8 interna filettata, la quale si estende internamente al perno 4 lungo l’asse A, ed atta ad accogliere una vite (non illustrata) di bloccaggio della relativa pedivella (non illustrata).
La cartuccia 6 sigillata comprende due cuscinetti 9 volventi, un distanziale 10 interno ed un cannotto 11 esterno, i quali sono assialmente interposti tra i due cuscinetti 9 per mantenere i cuscinetti 9 stessi ad una distanza determinata gli uni dagli altri.
Ciascun cuscinetto 9 presenta un anello interno 91 calettato sulla superficie 7 e disposto assialmente a ridosso del distanziale 10, un anello esterno 92 inserito all’interno di una rispettiva sede 93 anulare del cannotto 11, ed una pluralità di corpi volventi 94 interposti tra l’anello interno 91 e l’anello esterno 92. Ciascun cuscinetto 9 comprende, infine, due schermi 95 di tenuta interposti tra l’anello interno 91 e l’anello esterno 92 per sigillare il relativo cuscinetto 9 e, contemporaneamente, anche la cartuccia 6, il cui interno, pertanto, risulta essere completamente isolato dall’esterno eliminando sia il pericolo di possibili infiltrazioni di qualsiasi agente inquinante, sia la necessità di interventi di manutenzione.
Allo scopo di rendere il movimento centrale 1 ancora più longevo ed affidabile, il perno 4 comprende, per ciascuna porzione 5 di estremità , una calotta 20 sagomata, la quale à ̈ assialmente disposta a ridosso dell’anello interno 91 del relativo cuscinetto 9, e ricopre e protegge completamente la relativa porzione 5 di estremità . In altre parole, la superficie 7 del perno 4 à ̈ ricoperta senza soluzione di continuità dalle due calotte 20, dagli anelli 91 interni dei cuscinetti 9 e dal distanziale 10 cosicché il perno 4 non necessità di particolari trattamenti superficiali anti-corrosione.
Ciascuna calotta 20 à ̈ angolarmente solidale alla relativa porzione 5 di estremità , e presenta una sede 22 interna passante sagomata così da copiare le relative due facce cilindriche 7a e le due facce piane 7b, che, pertanto, fungono da elementi antirotatori di ciascuna calotta 20 rispetto al perno 4. Ciascuna calotta 20 à ̈ anche sagomata esternamente ed à ̈ provvista, a seconda delle applicazioni, di due oppure quattro sfacci 21 esterni, i quali equidistribuiti attorno all’asse A e sono disposti inclinati rispetto all’asse A stesso per impedire qualsiasi rotazione relativa del perno 4 rispetto alle pedivelle (non illustrate) allorquando le calotte 20 vengono innestate nelle pedivelle (non illustrate) stesse.
Ciascuna calotta 20 comprende, infine, un bordo 23 ripiegato, il quale si estende lungo i bordi 24 terminali degli sfacci 21, e ricopre parzialmente una rispettiva superficie 7c di estremità del perno 4 attraverso la quale à ̈ ricavata la sede 8. Nell’esempio di attuazione illustrato nella figura 2, il bordo 23 ricopre giusto una porzione periferica della relativa superficie 7c, ma, secondo una forma di attuazione non illustrata, ma facilmente desumibile da quanto testé descritto, il bordo 23 può estendersi radialmente verso l’asse A e sulla relativa superficie 7c fino all’ingresso della relativa sede 8.
Ciascuna calotta 20 à ̈ realizzata di materiale plastico costampato direttamente sulla relativa porzione 5 di estremità del perno 4, oppure, alternativamente, à ̈ previamente realizzata nella sua forma definitiva di materiale metallico, ad esempio acciaio, sinterizzato ed à ̈ successivamente montata sulla relativa porzione 5 di estremità , oppure, ancora alternativamente, à ̈ previamente realizzata nella sua forma definitiva di materiale metallico, ad esempio di alluminio, ed à ̈ montata sulla relativa estremità libera 5 del perno 4.
Ciascuna delle tre soluzioni alternativa di realizzazione delle calotte 20 presenta dei rispettivi vantaggi: ad esempio, una calotta 20 à ̈ realizzata di materiale plastico costampate à ̈ molto economica, ma hai una resistenza limitata, mentre una calotta 20 di acciaio sinterizzato à ̈ molto resistente, ma relativamente poco economica. Una calotta 20 realizzata di alluminio rappresenta una soluzione che si pone in posizione intermedia rispetto alle due precedenti in quanto à ̈ mediamente resistente ed altrettanto mediamente economica.
Nel caso in cui le calotte 20 siano costampate direttamente sul perno 4, i due cuscinetti 9 ed il distanziale 10 saranno pre-assemblati sul perno 4 stesso e mantenuti nella loro posizione di preassemblaggio durante il processo di costampaggio. Allo scopo di rendere ancora più economica la produzione del movimento centrale 1 sopra descritto, anche il cannotto 11 può essere realizzato interamente di materiale plastico costampato direttamente sui cuscinetti 9 in modo tale da realizzare le sedi 93 direttamente durante il costampaggio a contatto con gli anelli esterni 92.
Secondo quanto invece illustrato nelle figure annesse, il cannotto 11 comprende:
- un’armatura 111 definente, su ciascun lato della cartuccia 6, una sede 93 anulare assialmente aperta verso l’esterno della cartuccia 6 stessa, ed - un corpo 113 di materiale plastico solidale all’armatura 111 e costampato sull’armatura 111 stessa.
L’armatura 111 comprende un corpo 114 cilindrico centrale e, per ciascun lato della cartuccia 6, almeno tre elementi 115 di battuta, i quali si estendono dal corpo 114 assialmente verso l’esterno, e sono un uniformemente distribuiti attorno all’asse A per definire la sede 93 del relativo cuscinetto 9.
Il corpo 114 à ̈ radialmente delimitato verso l’esterno da una superficie 114a cilindrica coassiale all’asse A e di diametro di dimensioni comprese tra un diametro esterno dell’anello esterno 91 ed un diametro dei centri dei corpi volventi 94, mentre gli elementi 115 di battuta sono radialmente delimitati verso l’esterno da una superficie 115a cilindrica di diametro di dimensioni pari alle dimensioni di un diametro di una superficie 113a cilindrica esterna del corpo 113.
Gli elementi 115 di battuta definiscono tra di loro e con i relativi anelli esterni 92 altrettanti vani 117 di forma complementare alla forma degli elementi 115 di battuta, e definiscono con la superficie 114a una conca anulare cilindrica, la quale, così come i vani 117, viene riempita durante il costampaggio di materiale plastico definendo, unitamente ai vani 117 stessi, il corpo 113.
In pratica, l’armatura 111 à ̈ rivestita in modo quasi completo dal corpo 113 ad eccezione degli elementi 115 di battuta, i quali si affacciano sia radialmente, sia assialmente all’esterno del corpo 113 rimanendo comunque nei confini delle dimensioni del corpo 113 stesso.
La presenza degli elementi 115 di battuta permette sia di conferire al movimento centrale 1 una rigidezza sufficiente alla maggior parte delle applicazioni, sia di rendere ancora più preciso il posizionamento dei cuscinetti 9. In ogni caso, anche qualora il cannotto 11 fosse totalmente realizzato per costampaggio, il movimento centrale 1 possederebbe comunque una rigidezza sufficiente a gran parte delle applicazioni, ed il posizionamento dei cuscinetti 9 sarebbe comunque preciso giacché garantito dal preassemblaggio nello stampo.
In entrambi i casi alternativi sopra descritti, il costampaggio dell’intero cannotto 11, oppure del solo corpo 113 può avvenire in modo contemporaneo al costampaggio delle calotte 20, qualora queste ultime siano anch’esse costampate sul perno 4.
Il materiale plastico con il quale possono essere realizzati il cannotto 11, oppure il corpo 113, oppure le calotte 20 può essere alternativamente Acrilonitrile Butadiene Styrene (ABS) oppure Polipropilene (PP), i quali, pur avendo un polimero di base di tipo differente, sono entrambi materiali termoplastici a basso costo ottimamente stampabili per iniezione.
Il movimento centrale 1 sopra descritto , una volta inserito all’interno della sede 2, viene bloccato assialmente da due calotte filettate (non illustrate), una prima calotta filettata delle quali ha una battuta assiale sul telaio 3 e si avvita sul telaio 3 stesso, mentre una seconda calotta filettata delle quali ha una battuta assiale sul movimento centrale 1 stesso e viene avvitata sempre sul telaio 3 chiudendo a pacco il movimento centrale 1, e garantendone il bloccaggio assiale all’interno della sede 2.
Le citate calotte filettate di montaggio, così come le calotte 20 e le altre componenti del movimento centrale 1 sono simmetriche rispetto ad un piano mediano ortogonale all’asse A e corrispondente ad un piano longitudinale della bicicletta: pertanto, la simmetria dei componenti del movimento centrale 1 garantisce anche la simmetria del montaggio e del movimento centrale 1 stesso rispetto al piano longitudinale della bicicletta.
Da quanto sopra emerge chiaramente che il movimento centrale 1 sopra descritto presenta una struttura semplice sia dal punto di vista strutturale, sia dal punto di vista produttivo e, ciononostante, possiede caratteristiche di rigidezza e di resistenza agli agenti inquinanti esterni comparabili se non superiori alle caratteristiche dei movimenti centrali più sofisticati.
La possibilità di poter dotare il movimento centrale 1 di cuscinetti volventi 9 sigillati rende totalmente impermeabile la cartuccia 6 conferendo una lunga durata al movimento centrale 1. Inoltre, l’aver completamente protetto l’intero perno 4 mediante gli stessi componenti del movimento centrale 1, quali, per l’appunto, le calotte 20, ed avendo demandato sempre alle calotte 20 le funzioni di forma per la connessione alle pedivelle, permette l’utilizzo di perni 4 di forma molto semplice e senza la necessità di particolari rivestimenti incrementando ancora di più l’economia dell’intera realizzazione.
Si intende che l’invenzione non à ̈ limitata alle forme di realizzazione qui descritte ed illustrate, che sono da considerarsi come esempi di attuazione del movimento centrale a cartuccia per biciclette, che sono invece suscettibili di ulteriori modifiche relative a forme e disposizioni di parti, dettagli costruttivi e di montaggio.
Claims (7)
- RIVENDICAZIONI 1. Movimento centrale (1) a cartuccia per biciclette, il movimento centrale (1) essendo atto ad essere disposto attraverso una sede (2) di un telaio (3) di una bicicletta, e comprendendo un perno (4) presentante due estremità libere (5) opposte, ed una cartuccia (6) sigillata disposta in posizione sostanzialmente centrale lungo il perno (4) per lasciare esposte le due estremità libere (5); il movimento centrale (1) essendo caratterizzato dal fatto che la cartuccia (6) sigillata comprende due cuscinetti (9) volventi sigillati montati lungo il perno (4) alle estremità libere (5) della cartuccia (6) stessa, un distanziale (10) interno ed un cannotto (11) interposti tra i due cuscinetti (9) volventi per disporre i cuscinetti (9) ad una distanza determinata l’uno dall’altro; il perno (4) comprendendo, per ciascuna estremità libera (5), una calotta (20) sagomata, la quale à ̈ disposta assialmente ridosso del relativo cuscinetto (9), e ricopre completamente la relativa estremità libera (5) del perno (4).
- 2 Movimento centrale secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il perno (4) à ̈ esternamente delimitato da una superficie cilindrica (7), la quale à ̈ provvista, almeno in corrispondenza delle rispettive estremità libere (5), di due facce piane (7b) opposte, ed à ̈ ricoperta senza soluzione di continuità dalle due calotte (20), da anelli interni (91) dei cuscinetti (9) e dal distanziale (10).
- 3. Movimento centrale secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che ciascuna calotta (20) à ̈ angolarmente solidale alla relativa estremità libera (5) e presenta almeno due superfici esterne (21) antirotazione atte ad essere innestate in modo non girevole nelle relative pedivelle.
- 4. Movimento centrale secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che ciascuna calotta (20) presenta quattro superfici esterne (21) antirotazione angolarmente equispaziate fra di loro ed inclinate rispetto al perno (4) per essere innestate in modo non girevole nelle relative pedivelle.
- 5. Movimento centrale secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che ciascuna calotta (20) à ̈ realizzata di materiale plastico costampato direttamente sulla relativa estremità libera (5) del perno (4), oppure à ̈ realizzata di materiale metallico sinterizzato ed à ̈ montata sulla relativa estremità libera (5) del perno (4), oppure à ̈ realizzata di materiale metallico, ad esempio alluminio, ed à ̈ montata sulla relativa estremità libera (5) del perno (4).
- 6. Movimento centrale secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il cannotto (11) à ̈ interamente realizzato di materiale plastico, ed à ̈ costampato direttamente sui detti cuscinetti (9) volventi.
- 7. Movimento centrale secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che il cannotto (11) comprende: - un’armatura (111) provvista di una sede (93) anulare assialmente aperta per ciascun cuscinetto (9), e - un corpo (113) di materiale plastico costampato sull’armatura (111) stessa.
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