CH656590A5

CH656590A5 - EXTENDED BIKE WITH EXTENDED MOTORCYCLES.

Info

Publication number: CH656590A5
Application number: CH6791/83A
Authority: CH
Inventors: Pier Luigi Quarleri
Original assignee: Pier Luigi Quarleri
Priority date: 1983-01-25
Filing date: 1983-12-21
Publication date: 1986-07-15
Also published as: FR2539697B1; IT1172609B; IT8312414A0; FR2539697A1

Description

L'oggetto della presente invenzione è costituito da una bicicletta, triciclo e simili veicoli a pedivella allungata, dotata di moto alternativo. The object of the present invention is constituted by a bicycle, tricycle and similar vehicles with an elongated pedal crank, equipped with reciprocating motion.

È noto che nelle biciclette attualmente in commercio è possibile modificare il rapporto tra il numero di giri dell'albero mosso dai pedali ed il numero di giri della ruota posteriore motrice, mediante l'azione di un cambio di velocità che prevede tre o più rocchetti, di diverso diametro, solidali in rotazione con la ruota ed anche due moltipliche solidali all'albero motore mosso dai pedali. It is known that in the bicycles currently on the market it is possible to modify the ratio between the number of revolutions of the shaft moved by the pedals and the number of revolutions of the rear driving wheel, by means of the action of a speed change which includes three or more spools, of different diameters, integral in rotation with the wheel and also two multiples integral with the motor shaft moved by the pedals.

Con il termine di «moltiplica» si fa qui riferimento, secondo l'uso comune, alla ruota dentata solidale in rotazione con l'albero mosso dai pedali e che, attraverso una catena munita di tenditore, muove il rocchetto dentato solidale in rotazione con la ruota posteriore motrice. The term "multiplication" refers here, according to common use, to the toothed wheel in rotation with the shaft moved by the pedals and which, through a chain equipped with a tensioner, moves the toothed sprocket in rotation with the rear driving wheel.

L'uso di un cambio di velocità che consente di collegare l'una o l'altra moltiplica ad uno qualsiasi dei rocchetti della ruota posteriore consente di variare il rapporto tra i numeri di giri sopracitati entro una gamma relativamente ampia che presenta tuttavia un limite inferiore ed un limite superiore. The use of a gearbox that allows you to connect one or the other gear to any of the sprockets of the rear wheel allows you to vary the ratio between the aforementioned rpm within a relatively wide range which however has a lower limit and an upper limit.

Il limite inferiore dipende da vari fattori: non è possibile ridurre oltre un certo limite il numero dei denti del rocchetto della ruota posteriore; la moltiplica non può avere un diametro grande a piacere dato che deve risultare sufficientemente sollevata dal terreno per non insudiciare la catena. The lower limit depends on various factors: it is not possible to reduce the number of teeth on the rear wheel spool beyond a certain limit; the multiplication cannot have a large diameter at will since it must be sufficiently raised from the ground to not soil the chain.

Il limite superiore del citato rapporto tra il numero di giri della moltiplica e quello del rocchetto dipende dal fatto che la trasmissione a catena tra due ruote dentate ed il dispositivo di cambio che fa saltare la catena da una ruota dentata alla ruota dentata successiva non consente di aumentare a piacere il diametro del rocchetto né di diminuire a piacere quello della moltiplica; oltre a ciò la presenza di due moltipliche associate costituisce già una complicazione che può essere adottata solo in biciclette molto sofisticate. The upper limit of the aforementioned ratio between the number of turns of the gearbox and that of the spool depends on the fact that the chain transmission between two toothed wheels and the gearbox device that causes the chain to jump from one toothed wheel to the next toothed wheel does not allow increase the diameter of the spool as desired or decrease the multiplication diameter as desired; in addition, the presence of two associated gear ratios already constitutes a complication that can only be adopted in very sophisticated bicycles.

Oltre a ciò i limiti delle caratteristiche di impiego della bicicletta tradizionale sono costituiti dalla massima pendenza superabile, tenuto conto della potenza disponibile e della massima velocità raggiungibile. In addition, the limits of the characteristics of use of the traditional bicycle are constituted by the maximum slope that can be overcome, taking into account the available power and the maximum achievable speed.

Il primo limite è definito dalla lunghezza delle pedivelle che non possono superare la distanza tra l'asse del loro albero ed il terreno, ed in pratica deve essere inferiore a tale valore; il secondo limite dipende dal fatto che non è pensabile di superare la velocità di 130 giri al minuto per la moltiplica azionata dalle pedivelle. The first limit is defined by the length of the cranks which cannot exceed the distance between the axis of their shaft and the ground, and in practice must be less than this value; the second limit depends on the fact that it is unthinkable to exceed the speed of 130 revolutions per minute for the gearbox operated by the cranks.

Si aggiunga che un ulteriore difetto del sistema del motore delle biciclette attualmente in uso è costituito dal fatto che le pedivelle descrivono archi completi ed in corrispondenza degli archi inferiori, rispettivamente superiore della traiettoria, la coppia applicabile all'albero è trascurabile per cui una frazione non indifferente del tempo necessario a compiere una pedalata è associato alla fornitura di una potenza praticamente trascurabile. It should be added that a further defect of the bicycle engine system currently in use is the fact that the crank arms describe complete arches and in correspondence with the lower arches, respectively higher than the trajectory, the torque applicable to the shaft is negligible so that a fraction does not indifferent to the time it takes to pedal is associated with the supply of practically negligible power.

Lo scopo della presente invenzione è quello di ovviare a tali inconvenienti mediante l'introduzione di pedivelle dotate di solo moto alternativo che attraverso corrispondenti settori dentati ed un opportuno cambio di velocità consentono da un lato di eliminare le traiettorie lungo gli archi suborizzontali durante i quali la potenza fornita è trascurabile e dall'altro consentono di allungare a piacere le pedivelle stesse. The purpose of the present invention is to overcome these drawbacks by introducing cranks equipped with only reciprocating motion which, through corresponding toothed sectors and a suitable gear change, allow on the one hand to eliminate the trajectories along the sub-horizontal arches during which the power supplied is negligible and on the other hand they allow the cranks to be stretched as desired.

Oltre a ciò la presenza di un cambio di velocità consente di variare in una gamma più ampia di rapporto tra il numero di pedalata al minuto ed il numero di giri della ruota posteriore motrice. In addition, the presence of a gearbox allows you to vary in a wider range of ratios between the number of pedaling per minute and the number of revolutions of the rear driving wheel.

L'invenzione permette inoltre di variare il rapporto fra il numero delle pedalate e il numero dei giri della moltiplica ad es. a seconda del rapporto della scatola del cambio (0,50 - 1 -1,50-2 per ogni pedalata) mentre nelle biciclette attuali tale rapporto è fisso: una pedalata (destra + sinistra) = 1 giro della moltiplica. The invention also allows to vary the ratio between the number of pedal strokes and the number of turns of the gear, for example. depending on the gearbox ratio (0.50 - 1 -1.50-2 for each pedal stroke) while in current bicycles this ratio is fixed: one pedal stroke (right + left) = 1 turn of the gear.

Ovviamente gli ingranaggi dentati solidali alle pedivelle ingranano con rocchetti dentati che diventano folli quando ruotano in direzione contraria a quella che provoca l'avanzamento del veicolo. Obviously the toothed gears integral with the cranks engage with toothed sprockets that become idle when they rotate in the opposite direction to that which causes the vehicle to move forward.

Le caratteristiche essenziali dell'invenzione sono precisate nella parte caratterizzante della rivendicazione 1. The essential characteristics of the invention are specified in the characterizing part of claim 1.

Il disegno allegato rappresenta una preferita forma non limitativa di realizzazione dell'invenzione: The attached drawing represents a preferred non-limiting embodiment of the invention:

la fig. 1 mostra una vista laterale di una bicicletta secondo l'invenzione; fig. 1 shows a side view of a bicycle according to the invention;

la fig. 2 è una sezione secondo il piano II-II della fig. 1; fig. 2 is a section according to the plane II-II of fig. 1;

la fig. 3 è un particolare ingrandito della precedente figura; fig. 3 is an enlarged detail of the previous figure;

la fig. 4 è una sezione, in scala ingrandita, della fig. 1 secondo il piano IV-IV. fig. 4 is a section, on an enlarged scale, of fig. 1 according to plan IV-IV.

La bicicletta secondo l'invenzione prevede due pedivelle 10 ed 11 liberamente girevoli attorno ad un asse comune 13; dette pedivelle, essendo destinate a compiere soltanto un moto oscillatorio, possono avere lunghezze fino a 40 cm ed oltre e comunque lunghezza maggiore della distanza del loro asse 13 dal terreno. The bicycle according to the invention has two pedal cranks 10 and 11 freely rotatable around a common axis 13; said cranks, being intended to perform only an oscillatory motion, can have lengths up to 40 cm and more and in any case length greater than the distance of their axis 13 from the ground.

Ciascuna delle due pedivelle è solidale ad un corrispondente settore dentato 14, rispettivamente 15, che ingrana con un corrispondente rocchetto 16, rispettivamente 17, che quando ruotano in senso sinistrogiro, rispetto alla fig. 1, sono solidali in rotazione con un albero comune 18. Detti rocchetti sono invece folli su detto albero quando la loro rotazione è destrogira, sempre rispetto alla fig. 1, cioè quando la loro rotazione è provocata da un movimento di sollevamento della pedivella associata. Each of the two cranks is integral with a corresponding toothed sector 14, respectively 15, which meshes with a corresponding spool 16, respectively 17, which when they rotate in a left-handed direction, with respect to fig. 1, are integral in rotation with a common shaft 18. Said spools are instead idle on said shaft when their rotation is right-handed, always with respect to fig. 1, i.e. when their rotation is caused by a lifting movement of the associated pedal crank.

I rocchetti 16 e 17 sono pertanto del tipo dei rocchetti montati sulla ruota posteriore delle biciclette di tipo noto. The spools 16 and 17 are therefore of the type of the spools mounted on the rear wheel of bicycles of the known type.

L'albero 18 costituisce l'albero di ingresso di una scatola di cambio di velocità 20 inserita nella parte bassa del telaio della bicicletta e che prevede tre ruote dentate 21, 22, 23 tutte e tre solidali in rotazione con l'albero 18. L'albero di uscita del cambio 20, indicato con 24, è un albero scanalato sul quale possono scorrere assialmente tre ruote dentate condotte 25, 26 e 27 che possono ingranare una alla volta con le corrispondenti ruote dentate solidali in rotazione sull'albero di entrata 18 del cambio di velocità. A questo scopo la posizione assiale di ciascuna delle ruote 25, 26 e 27 è definita dalla posizione di corrispondenti forcelle 30 e 31 azionate da una leva del cambio non illustrata in figura ma realizzata in modo di per sé noto. The shaft 18 constitutes the input shaft of a speed change box 20 inserted in the lower part of the bicycle frame and which has three gear wheels 21, 22, 23 all three in rotation with the shaft 18. L the output shaft of the gearbox 20, indicated with 24, is a splined shaft on which three driven toothed wheels 25, 26 and 27 can slide axially and can mesh one at a time with the corresponding solid toothed wheels rotating on the input shaft 18 of the speed change. For this purpose the axial position of each of the wheels 25, 26 and 27 is defined by the position of corresponding forks 30 and 31 operated by a gear lever not shown in the figure but made in a per se known manner.

II cambio di velocità 20, con i suoi tre rapporti possibili consente di variare tra un massimo ed un minimo relativamente The change of speed 20, with its three possible ratios, allows to vary between a maximum and a minimum relatively

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3

656 590 656 590

distanti i rapporti tra il numero di pedalate ed il numero di giri dell'albero condotto 24 del cambio. the ratios between the number of pedal strokes and the number of turns of the driven shaft 24 of the gearbox are distant.

Ovviamente il cambio 20 può essere realizzato in modo differente da quanto illustrato, ad esempio con un numero di ruote differenti: esso dovrà tuttavia conservare una caratteristica di base costituita da una estrema sottigliezza in modo che la distanza dei pedali 40 sia quella fisiologicamente più opportuna per il ciclista. L'albero di uscita della scatola di cambio di velocità è calettato ad una moltiplica 42 che a mezzo di una catena 43 comanda la rotazione di un rocchetto 44 solidale in rotazione alla ruota posteriore della bicicletta. Il rocchetto 44 può essere evidentemente un rocchetto di tipo usuale. Obviously the gearbox 20 can be made in a different way from what is illustrated, for example with a different number of wheels: it must however retain a basic characteristic consisting of an extreme subtlety so that the distance of the pedals 40 is the physiologically most suitable one for the biker. The output shaft of the speed change box is keyed to a gearbox 42 which by means of a chain 43 controls the rotation of a spool 44 integral with rotation of the rear wheel of the bicycle. The spool 44 can obviously be a spool of the usual type.

L'ampiezza dell'escursione angolare, in ciascun senso rispetto alla posizione orizzontale, di ciascuna pedivella è di circa 35° e la posizione più bassa deve risultare tale da consentire la completa distensione della gamba del ciclista per l'intera ampiezza del movimento della pedivella, in grado di applicare un momento sostanzialmente costante dato che tra la posizione estrema superiore e la posizione estrema inferiore la traiettoria di ciascun pedale è un arco di cerchio sostanzialmente subverticale. The amplitude of the angular excursion, in each direction with respect to the horizontal position, of each crank is about 35 ° and the lowest position must be such as to allow the complete extension of the cyclist's leg for the entire amplitude of the crank movement , capable of applying a substantially constant moment since the trajectory of each pedal between the upper extreme position and the lower extreme position is an arc of a substantially sub-vertical circle.

Per consentire la libera risalita del pedale, ciascuno di essi sarà dotato di una staffa di aggancio al piede del ciclista com'è d'uso comune nelle biciclette da corsa. To allow the pedal to rise freely, each of them will be equipped with a bracket for attaching to the cyclist's foot, as is common in racing bicycles.

Va notato che qualora si volessero aumentare, all'interno s della scatola del cambio di velocità, il numero e le dimensioni dei ruotanti, aumentando le dimensioni della stessa, la scatola del cambio in questione può essere sistemata, anziché tra le due pedivelle, in altra zona del telaio della bicicletta, ad esempio al di sopra della ruota posteriore, in tal caso un rinvio a catena io potrebbe collegare detta scatola ai rimanenti elementi componenti dell'unità motrice. It should be noted that if you wish to increase the number and size of the wheels inside the s of the gearbox, increasing the size of the same, the gearbox in question can be placed, instead of between the two cranks, in other area of the bicycle frame, for example above the rear wheel, in this case a chain transmission io could connect said box to the remaining component elements of the drive unit.

È inoltre appena il caso di far presente che il dispositivo rivendicato può essere applicato non solo a normali biciclette ma anche a biciclette particolari come tandem, tricicli e si-15 mili. Furthermore, it is scarcely necessary to point out that the claimed device can be applied not only to normal bicycles but also to particular bicycles such as tandems, tricycles and 15-mile vehicles.

Sebbene per ragioni descrittive la presente invenzione non sia stata basata su quanto precedentemente descritto ed illustrato a solo titolo di esempio con particolare riferimento alle allegate tavole di disegni, modifiche e varianti possono essere ap-20 portate nella realizzazione del trovato senza uscire dall'ambito di protezione del brevetto. Although for descriptive reasons the present invention has not been based on what has been previously described and illustrated only by way of example with particular reference to the attached drawings, modifications and variations can be made in the realization of the invention without departing from the scope of patent protection.

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1 foglio disegni 1 sheet of drawings

Claims

656 590

1. Bicycle, tricycle and similar pedal-operated vehicles, of the type which provides a rear driving wheel equipped with a toothed sprocket (44) moved by a chain (43) dragged by a toothed or multiplied wheel, characterized in that said multiplies ( 42) is keyed onto the output shaft of a gearbox (20) whose input shaft is rotated by a symmetrical pair of toothed spools (16, 17) freely rotatable in neutral in the opposite direction of rotation to what causes the advancement of the bicycle; said spools being driven by toothed sectors (14, 15) integral with a pair of movable cranks (10, 11) of oscillatory motion around an intermediate position, substantially horizontal.

2. Bicycle according to claim 1, characterized in that the oscillation amplitude of each pedal crank, around the median position, in one direction and the other is between 30-40 ° C.

2

Bicycle according to the preceding claims, characterized in that the length of each pedal crank is equal to about 40 cm.