IT201600122800A1 - Dispositivo di azionamento del cavo di comando di un deragliatore di bicicletta - Google Patents

Description

Dispositivo di azionamento del cavo di comando di un deragliatore di bicicletta

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un dispositivo di azionamento del cavo di comando di un deragliatore di bicicletta, atto ad essere montato ad un manubrio della bicicletta. Preferibilmente, la bicicletta è una bicicletta da competizione.

Una bicicletta è normalmente provvista di un deragliatore posteriore attivo su un gruppo pignoni, che consiste in una serie di ruote dentate (pignoni) coassiali di diversi diametri e numeri di denti accoppiati al mozzo della ruota posteriore.

Il deragliatore impegna una catena di trasmissione estesa ad anello chiuso tra il gruppo pignoni e la guarnitura, spostandola su ruote dentate di diametro e numero di denti differente, così da ottenere differenti rapporti di trasmissione.

In particolare, si parla di cambiata in basso o in discesa quando la catena passa da una ruota dentata di diametro maggiore ad una ruota dentata di diametro inferiore, di cambiata in alto o in salita quando la catena si sposta da una ruota dentata di diametro inferiore ad una ruota dentata di diametro maggiore. Si noti a questo proposito che con riferimento al deragliatore posteriore, la cambiata in basso corrisponde al passaggio ad un rapporto di trasmissione superiore e la cambiata in alto corrisponde al passaggio ad un rapporto di trasmissione inferiore.

Lo spostamento nelle due direzioni del deragliatore posteriore è ottenuto mediante un dispositivo di azionamento montato sul manubrio in modo da essere facilmente manovrabile dal ciclista.

Più in particolare, in un cambio meccanico, il deragliatore posteriore è mosso tra le ruote dentate del gruppo pignoni, in una prima direzione da una azione di trazione esercitata da un cavo di comando inestensibile normalmente inguainato (detto comunemente cavo Bowden), in una seconda direzione opposta dal rilascio della trazione del cavo e dall'azione elastica di richiamo di una molla prevista nel deragliatore stesso.

Il movimento del deragliatore posteriore è realizzato secondo un cinematismo a parallelogramma articolato in cui i lati del parallelogramma sono articolati a due a due tra loro, lungo rispettivi assi di rotazione sostanzialmente paralleli, tramite perni. In particolare, tale parallelogramma articolato è formato da un corpo di supporto, destinato a rimanere fisso rispetto al telaio, un cosiddetto guidacatena atto a spostare la catena fra diverse posizioni di ingranamento sulle ruote dentate, e una coppia di bracci di articolazione o bielle (generalmente identificate come biella esterna e biella interna), che connettono in maniera mobile il guidacatena al corpo di supporto.

La trazione del cavo di comando si oppone all’azione di una molla elastica attiva nel deragliatore posteriore che tende a spingere le bielle del deragliatore verso l’ingranaggio più piccolo del gruppo pignoni, mentre il rilascio del cavo di comando libera l’energia elastica di tale molla.

Pertanto, la trazione o il rilascio del cavo di comando determinano rispettive rotazioni delle bielle del deragliatore con il conseguente spostamento del guidacatena che affaccia la catena alla desiderata ruota dentata per una cambiata precisa.

Normalmente, la direzione in cui lo spostamento è determinato dal rilascio della trazione del cavo e dalla molla di richiamo è quello di una cambiata verso il basso; viceversa, l'azione di trazione del cavo di comando avviene nella direzione di una cambiata in alto, in cui la catena si sposta da una ruota di diametro inferiore ad una ruota di diametro maggiore.

Nel dispositivo di azionamento, il cavo di comando viene azionato in trazione od in rilascio mediante avvolgimento e svolgimento su un elemento rotore, detto comunemente bussola avvolgicavo, la cui rotazione è attuata dal ciclista con una leva di comando apposita, oppure con due leve di comando (una prima leva per la cambiata in salita ed una seconda leva per la cambiata in discesa).

In ogni caso, il dispositivo di azionamento deve prevedere che la bussola avvolgicavo sia trattenuta ferma in rotazione in un numero di posizioni angolari prefissate, angolarmente distanziate tra loro di prefissati angoli di indicizzazione e corrispondenti alle diverse posizioni del deragliatore richieste dai diversi rapporti, cioè sulle diverse ruote dentate del gruppo pignoni. Questa funzione è ottenuta con i cosiddetti indicizzatori, di cui sono noti nell’arte molti tipi, variamente attivi fra la bussola avvolgicavo e l’involucro fisso del dispositivo.

Esempi di tali indicizzatori possono essere trovati nei documenti US6216553, US5676020, EP2527240 e US6484603.

Durante una cambiata in basso, il cavo di comando viene rilasciato di una quantità tale da consentire all’indicizzatore di arrestare la rotazione della bussola avvolgicavo in corrispondenza dell’angolo di indicizzazione necessario a posizionare la catena di trasmissione esattamente sulla corona dentata prescelta del gruppo pignoni, in modo tale da consentire una cambiata precisa ed affidabile.

La Richiedente ha notato che, sebbene precisa ed affidabile, la cambiata in basso non è sempre pronta, vale a dire non è reattiva ed immediata, dal momento che il rilascio del cavo di comando presenta una certa inerzia nell’attivare la molla elastica del deragliatore posteriore che sposta le bielle del deragliatore.

La Richiedente ha infatti notato che per compiere una cambiata in basso è necessario che il lasco del cavo di comando si propaghi completamente fino alla molla elastica del deragliatore posteriore, in modo tale che l’energia elastica liberata dalla stessa muova le bielle della quantità necessaria a riposizionare il guidacatena in corrispondenza della ruota dentata da ingranare. La completa propagazione di tale lasco non è istantanea ma è soggetta all’inerzia meccanica del cinematismo del cambio.

La Richiedente ha percepito che un extra corsa del cavo di comando durante una cambiata in basso consentirebbe una cambiata in basso molto più reattiva, in quanto il deragliatore posteriore si sposterebbe in corrispondenza della ruota dentata da ingranare prima che il lasco del cavo di comando si sia completamente propagato al deragliatore stesso.

La Richiedente ha tuttavia riscontrato che in questo modo, quando il lasco del cavo di comando si è completamente propagato al deragliatore posteriore, il deragliatore posteriore posizionerebbe la catena di trasmissione non in perfetta corrispondenza della ruota dentata da ingranare ma in una posizione intermedia tra la corona dentata da ingranare e quella immediatamente più piccola con conseguente instabilità della cambiata.

La presente invenzione riguarda pertanto un dispositivo di azionamento del cavo di comando di un cambio di una bicicletta comprendente:

- un involucro, conformato per il fissaggio ad un manubrio della bicicletta,

- un perno di comando montato girevolmente in detto involucro intorno ad un asse di rotazione,

- una leva di comando mobile rispetto a detto involucro ed attiva su un organo di discesa coassiale e solidale a detto perno di comando,

- una bussola avvolgicavo montata coassialmente al, e ruotabile con, il perno di comando in una prima direzione angolare ed in una seconda direzione angolare opposta alla prima,

- un indicizzatore montato coassialmente al perno di comando e configurato per definire una pluralità di posizioni angolari stabili, tra loro distanziate da rispettivi angoli di indicizzazione, per detta bussola avvolgicavo,

- organi elastici configurati per deformarsi ed immagazzinare energia elastica durante una rotazione di cambiata in basso del perno di comando in detta seconda direzione angolare; detti organi elastici essendo configurati per rilasciare l’energia elastica immagazzinata al termine della rotazione di cambiata in basso del perno di comando ed essendo configurati per causare una rotazione di recupero corsa del perno di comando in detta prima direzione angolare, durante il rilascio dell’energia elastica immagazzinata; detta rotazione di recupero corsa avendo un’ampiezza angolare minore dell’angolo di indicizzazione che separa due posizioni stabili adiacenti della bussola avvolgicavo.

La bussola avvolgicavo è posta in rotazione dal ciclista agendo sul comando che pone in rotazione la bussola di discesa la quale, essendo solidale in rotazione con il perno di comando, pone in rotazione il perno di comando e la bussola avvolgicavo.

L’indicizzatore consente alla bussola avvolgicavo di raggiungere posizioni angolari stabili alle quali corrispondono posizioni del deragliatore posteriore che posizionano la catena di trasmissione in corrispondenza delle ruote dentate del gruppo pignoni.

A rotazioni della bussola avvolgicavo nella seconda direzione angolare corrispondono rilasci del cavo di comando che determinano spostamenti del deragliatore verso cambiate in basso.

La Richiedente ha percepito che predisponendo organi elastici che si deformano accumulando energia elastica durante una rotazione del perno di comando nella seconda direzione angolare e che restituiscono tale energia elastica una volta terminata la cambiata in basso, è possibile far compiere alla bussola avvolgicavo una extra corsa di discesa in opposizione ai citati organi elastici, recuperando tale extra corsa a seguito del rilascio dell’energia elastica accumulata dagli organi elastici.

La Richiedente ha inoltre percepito che predisponendo l’ampiezza angolare della corsa di recupero in maniera tale che sia minore dell’angolo di indicizzazione che separa due posizioni stabili adiacenti sull’indicizzatore, la extra corsa della bussola avvolgicavo attuata dagli organi elastici posiziona il deragliatore posteriore tra due ruote dentate adiacenti del gruppo pignoni.

In questo modo, si può far compiere alla bussola avvolgicavo una escursione nella seconda direzione angolare maggiore di quella strettamente necessaria a portare il deragliatore in corrispondenza della ruota dentata di diametro immediatamente inferiore (ma non tale da portare il deragliatore in corrispondenza della ruota dentata di diametro ancora più inferiore), facendo poi ruotare la bussola avvolgicavo nella prima direzione angolare per recuperare l’extra corsa di discesa effettuata e bloccarla stabilmente nella posizione angolare raggiunta.

Questo consente una cambiata in basso più pronta e reattiva, dal momento che il rilascio del cavo di comando è maggiore di quello strettamente necessario a posizionare il deragliatore posteriore in corrispondenza della ruota dentata prescelta del gruppo pignoni. Inoltre, a cambiata in basso effettuata, il cavo di comando viene teso dalla rotazione della bussola avvolgicavo nella prima direzione angolare posizionando il deragliatore posteriore e la catena di trasmissione in corrispondenza della ruota dentata prescelta del gruppo pignoni e bloccando la bussola avvolgicavo nella posizione angolare raggiunta.

Per “deformazione elastica” si intende, nella presente descrizione e nelle allegate rivendicazioni, una deformazione degli organi elastici che scompare al cessare della sollecitazione. Per energia elastica “accumulata” o “immagazzinata” e simili, si intende l’aumento di energia potenziale degli organi elastici durante la deformazione elastica. Parimenti, per energia elastica “rilasciata” e simili si intende la diminuzione di energia potenziale degli organi elastici per riportare gli stessi nella condizione precedente all’inizio della deformazione.

L’asse di rotazione del perno di comando è l'asse di riferimento principale per gli elementi che fanno parte del dispositivo della presente invenzione; rispetto ad esso saranno riferite tutte le indicazioni di direzione e simili, quale "assiale", "radiale", "circonferenziale", "diametrale"; parimenti, le indicazioni "verso l'esterno" e "verso l'interno" riferite a direzioni radiali devono essere intese come in allontanamento dall'asse o verso l'asse. Attorno all'asse, sono pure definite le due direzioni angolari opposte.

Il dispositivo di azionamento del cavo di comando di un deragliatore di una bicicletta della presente invenzione può comprendere una o più delle seguenti caratteristiche preferite, prese singolarmente o in combinazione.

Preferibilmente, l’escursione angolare della bussola avvolgicavo necessaria a far accumulare energia elastica agli organi elastici è uguale in valore assoluto all’escursione angolare della bussola avvolgicavo quando gli organi elastici rilasciano l’energia elastica accumulata.

Preferibilmente, l’indicizzatore comprende:

- una bussola portasfere montata nell’involucro in modo girevole intorno all’asse di rotazione e dotata di almeno un puntatore;

- una bussola di indicizzazione montata nell'involucro e provvista di un tracciato di aggancio comprendente una pluralità di posizioni di arresto impegnabili in sequenza da detto puntatore durante una rotazione relativa tra la bussola portasfere e la bussola di indicizzazione, ciascuna posizione di arresto definendo una posizione angolare stabile per detta bussola avvolgicavo;

- la coppia di forze necessaria a ruotare detta bussola portasfere rispetto a detta bussola di indicizzazione essendo maggiore della coppia di forze necessaria per deformare detti organi elastici di una predeterminata quantità.

Il puntatore della bussola portasfere, quando impegna una posizione di arresto della bussola di indicizzazione, rende solidale in rotazione la bussola avvolgicavo e la bussola portasfere, trattenendo la bussola avvolgicavo in posizione. Per posizionare il puntatore in una nuova posizione di arresto è necessario applicare una coppia di forze sulla bussola portasfere in maniera tale da disimpegnare il puntatore dalla posizione di arresto corrente. Tale coppia di forze è fornita dal ciclista quando agisce sul comando che pone in rotazione la bussola di discesa.

La Richiedente ha percepito che predisponendo gli organi elastici in maniera tale che la coppia di forze necessaria a deformare elasticamente gli stessi di una predeterminata quantità sia minore della coppia di forze necessaria a svincolare il puntatore della bussola portasfere dalla posizione di arresto sulla bussola di indicizzazione, la bussola avvolgicavo può compiere una rotazione nella seconda direzione angolare mentre la bussola di indicizzazione e la bussola portasfere sono ancora tra di loro solidali in rotazione.

In questa condizione, l’escursione angolare nella seconda direzione angolare compiuta dalla bussola avvolgicavo non ha alcun effetto sull’indicizzatore ma sposta comunque il deragliatore posteriore. Tale escursione angolare della bussola avvolgicavo coincide con l’extra corsa in discesa del deragliatore.

La predeterminata deformazione degli organi elastici oltre la quale la coppia esercitata dal ciclista svincola la bussola avvolgicavo dalla bussola di indicizzazione è determinata in funzione dell’escursione di extra rotazione nella seconda direzione angolare che si vuol far compiere alla bussola avvolgicavo per favorire la cambiata in basso.

Preferibilmente, tale predeterminata quantità di deformazione degli organi elastici è tale da far compiere alla bussola avvolgicavo una rotazione nella seconda direzione angolare minore di un angolo di indicizzazione.

Quando la coppia esercitata dal ciclista sul perno di comando ha deformato gli organi elastici della quantità prefissata (e quindi la coppia resistente offerta dagli stessi è aumentata), l’ulteriore coppia esercitata dal ciclista sposta il puntatore in una nuova posizione di arresto. Il rilascio del comando da parte del ciclista determina il recupero dell’extra corsa in discesa per effetto del rilascio dell’energia elastica accumulata dagli organi elastici, che genera una rotazione nella prima direzione angolare della bussola avvolgicavo con la bussola portasfere e la bussola di indicizzazione solidali in rotazione.

In una prima forma di realizzazione dell’invenzione, preferibilmente detti organi elastici sono attivi tra detta bussola di indicizzazione e detto involucro.

In questo modo, la bussola portasfere è solidale al perno di comando. La bussola portasfere trascina in rotazione la bussola di indicizzazione che ruota in opposizione agli organi elastici fintanto che la coppia esercitata dal ciclista sul perno di comando è tale da superare la coppia resistente offerta dagli organi elastici deformati e svincolare, come sopra detto, la bussola portasfere dalla bussola di indicizzazione. La rotazione compiuta dalla bussola di indicizzazione durante la deformazione degli organi elastici è pari alla extra corsa in discesa della bussola avvolgicavo.

Preferibilmente, gli organi elastici sono attivi lungo una direzione circonferenziale.

Questo consente agli organi elastici di agire in una direzione circonferenziale e di essere deformati (e di rilasciare l’energia elastica immagazzinata) dalla rotazione della bussola di indicizzazione.

Preferibilmente, detta bussola di indicizzazione è montata folle rispetto a detto perno di comando e comprende una aletta radialmente esterna configurata per intercettare un fine corsa inferiore dell’involucro; la rotazione della bussola di indicizzazione essendo limitata nella seconda direzione angolare dal fine corsa inferiore.

In questo modo, quando la coppia esercitata sul perno di comando ha deformato gli organi elastici, la bussola di indicizzazione non può ulteriormente ruotare nella seconda direzione angolare rispetto all’involucro. La bussola portasfere piò quindi disimpegnarsi dalla bussola di indicizzazione e ruotare rispetto a quest’ultima per portare il puntatore in una nuova posizione di arresto.

Preferibilmente, detti organi elastici sono posti su detto involucro e realizzano detto fine corsa inferiore.

In questo modo è possibile limitare l’entità massima della deformazione degli organi elastici.

Preferibilmente, detto organo elastico comprende un corpo elastico avente una parete di base montata su detto involucro e due pareti laterali che si sviluppano assialmente in allontanamento da detta parete di base; dette pareti laterali essendo elasticamente cedevoli in direzione circonferenziale.

In questo modo, la bussola di indicizzazione e, preferibilmente l’aletta radialmente esterna della stessa, contatta una parete laterale del corpo elastico deformandola in direzione dell’altra parete laterale.

In questa forma realizzativa, preferibilmente l’organo di discesa è ricavato sulla bussola portasfere, in particolare su una superficie radialmente esterna della stessa.

Preferibilmente, in una variante realizzativa della prima forma di realizzazione dell’invenzione, detto organo elastico comprende un elastomero avente una prima estremità vincolata a detto involucro ed una seconda estremità libera che si sviluppa in allontanamento circonferenziale dalla prima estremità.

In una seconda forma di realizzazione dell’invenzione, preferibilmente detti organi elastici accoppiano in rotazione detta bussola portasfere a detto perno di comando.

In questo modo, la bussola di indicizzazione può essere solidale all’involucro durante rotazioni nella seconda direzione angolare del perno di comando. La bussola di indicizzazione trattiene in rotazione la bussola portasfere. Gli organi elastici, deformandosi, consentono al perno di comando di ruotare e di porre in rotazione la bussola avvolgicavo. Quando la coppia resistente degli organi elastici raggiunge la prefissata soglia, la coppia esercitata dal ciclista sul perno di comando si trasferisce alla bussola portasfere che ruota solidalmente al perno di comando e disimpegna la bussola di indicizzazione portando il puntatore in una nuova posizione di arresto. La rotazione compiuta dal perno di comando durante la deformazione degli organi elastici è pari alla extra corsa in discesa della bussola avvolgicavo.

In questa forma realizzativa, l’organo di discesa è una bussola di discesa solidale in rotazione con il perno di comando e distinta dalla bussola portasfere.

Preferibilmente, detti organi elastici sono attivo tra detta bussola portasfere e detta bussola di discesa.

In questo modo, la coppia di forze esercitata dal ciclista, durante una cambiata in basso, sul comando e direttamente trasferita alla bussola di discesa si trasferisce alla bussola portasfere soltanto quando tale coppia di forze supera il valore prefissato di coppia resistente offerto dagli organi elastici.

Preferibilmente, la bussola portasfere è folle sul perno di comando, la rotazione della bussola portasfere essendo attuata direttamente dalla bussola di discesa.

Preferibilmente, la bussola di discesa è solidale in rotazione al perno di comando.

Preferibilmente, la bussola di indicizzazione è montata folle rispetto al perno di comando e solidale all’involucro almeno rispetto a rotazioni nella seconda direzione angolare.

Preferibilmente, uno tra detta bussola portasfere e detta bussola di discesa comprende denti assiali inseriti in sedi di accoglimento ricavate sull’altro tra detta bussola portasfere e detta bussola di discesa; detti organi elastici comprendendo tasselli in materiale elastomerico inseriti in dette sedi di accoglimento e circonferenzialmente in battuta contro detti denti assiali.

In questo modo, gli organi elastici accoppiano assialmente tra loro la bussola di discesa e la bussola portasfere, contenendo gli ingombri radiali.

Preferibilmente, ciascun tassello in materiale elastomerico è inserito in una rispettiva sede di accoglimento.

Preferibilmente, in ciascuna sede di accoglimento è alloggiato uno tassello elastomerico ed uno dente assiale; il dente assiale precedendo il tassello elastomerico lungo detta seconda direzione angolare.

In questo modo, il dente assiale è in battuta circonferenziale contro il tassello elastomerico e quest’ultimo è in battuta circonferenziale contro la sede di accoglimento, garantendo la deformazione del tassello elastomerico durante una rotazione nella seconda direzione angolare.

Preferibilmente, l’estensione circonferenziale di detti sedi di accoglimento è uguale alla somma delle estensioni circonferenziali di detti tasselli in materiale elastomerico e di detti denti assiali.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno meglio dalla seguente descrizione di sue forme di realizzazione preferite, fatta con riferimento ai disegni allegati. In tali disegni:

- la figura 1 è una vista prospettica di un dispositivo di azionamento del cavo di comando di un deragliatore di bicicletta secondo l’invenzione;

- la figura 2 è una vista prospettica di una prima forma di realizzazione del dispositivo di azionamento di figura 1 con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre;

- la figura 3 è una vista posteriore del dispositivo di azionamento di figura 2;

- la figura 4 è una vista posteriore del dispositivo di figura 2 in una variante realizzativa;

- la figura 5 è una vista prospettica in esploso di una seconda forma di realizzazione del dispositivo di azionamento di figura 1; e

- la figura 6 è una vista posteriore del dispositivo di figura 5 con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre.

Con riferimento alle figure sono mostrate forme di realizzazione preferite del dispositivo di azionamento del cavo di comando di un deragliatore di bicicletta in accordo con la presente invenzione. Il dispositivo di azionamento è complessivamente indicato con 10.

Il dispositivo 10 comprende un involucro 11 che viene fissato al manubrio di una bicicletta in modo convenzionale, ad esempio mediante una fascetta che preferibilmente vincola al manubrio anche una leva del freno 100 (in parte visibile in figura 1).

Nell'involucro è previsto un perno di comando 12, girevole all’interno all'involucro intorno ad un asse di rotazione X. Attorno all'asse di rotazione X, sono definite due direzioni angolari opposte, rispettivamente una prima A ed una seconda direzione angolare B.

Il perno di comando 12 è angolarmente ruotabile attorno all’asse di rotazione X nella prima A e nella seconda direzione angolare B tra una prima posizione angolare ed un’ultima posizione angolare. La prima e l’ultima posizione angolare del perno di comando 12 sono delimitate da fine corsa preferibilmente solidali all’involucro 11.

Il perno di comando 12 è posto in rotazione, preferibilmente attraverso un organo di salita, da una leva di azionamento 101 per ruotare nella prima direzione angolare A e da un comando 102, attivo su un organo di discesa 15 per ruotare nella seconda direzione angolare B. L’organo di discesa 15 è solidale in rotazione al perno di comando 12 e comprende denti di trascinamento 15a radiali impegnabili selettivamente da un uncino 102a del comando 102.

Il dispositivo 10 comprende inoltre una bussola avvolgicavo 13, alla quale è fissato e sulla quale è avvolto, ad una prima estremità, un cavo di comando (non illustrato). L’altra estremità del cavo di comando è fissata al deragliatore posteriore (non illustrato) in modo tale da comandarne lo spostamento rispetto alle ruote dentate di un gruppo pignoni (non illustrato).

La bussola avvolgicavo 13 è montata nell’involucro ed è angolarmente ruotabile attorno all’asse di rotazione X nella prima A e nella seconda direzione angolare B. La bussola avvolgicavo 13 può ruotare tra una posizione angolare nella quale l’avvolgimento del cavo di comando è minimo ed una posizione angolare nella quale l’avvolgimento del cavo di comando è massimo, e viceversa.

Tra la posizione di tensione minima del cavo di comando e la posizione di tensione massima del cavo di comando sono previste posizioni angolari intermedie della bussola avvolgicavo 13 tra loro distinte ed angolarmente distanziate da angoli di indicizzazione. Ad ogni posizione angolare della bussola avvolgicavo 13 corrisponde una posizione angolare del deragliatore posteriore rispetto alle ruote dentate del gruppo pignoni.

In particolare, alla posizione di tensione minima del cavo di comando corrisponde un posizionamento della catena di trasmissione in corrispondenza della ruota dentata più piccola del gruppo pignoni. Alla posizione di tensione massima del cavo di comando corrisponde un posizionamento della catena di trasmissione in corrispondenza della ruota dentata più grande (vale a dire di diametro maggiore) del gruppo pignoni.

La bussola avvolgicavo 13 è solidale in rotazione al perno di comando 12 in tutta l’escursione angolare della bussola avvolgicavo 13 tra la posizione di tensione minima a la posizione di tensione massima del cavo di comando (e viceversa), in modo tale che l’azionamento del perno di comando 12 (attraverso la leva di comando) da parte del ciclista determini deragliate utili del deragliatore posteriore.

Il dispositivo 10 comprende inoltre un indicizzatore 14 per consentire al perno di comando 12 (e quindi alla bussola avvolgicavo 13) di assumere posizioni angolari stabili.

L’indicizzatore 14 è dotato di una bussola portasfere 16 montata nell’involucro in modo girevole intorno all’asse di rotazione X. La bussola portasfere 16 è dotata di un primo puntatore 17 ed un secondo puntatore 18 (figura 5). I due puntatori 17, 18 sono preferibilmente corpi sferici.

Ciascun puntatore 17, 18 è radialmente scorrevole in rispettive gole radiali 19 contrapposte e ricavate nella bussola portasfere 16. I due puntatori 17, 18 sono sollecitati elasticamente verso l'esterno nelle gole 19 da rispettive molle 20 montate nelle gole 19. Le molle posizionano i puntatori 17, 18 all’estremità radiale della rispettiva gola 19. Le gole 19 sono aperte da un lato della bussola portasfere 16 in modo tale che i puntatori emergano parzialmente dall’ingombro assiale della bussola portasfere 16, realizzando puntatori sporgenti in senso assiale.

L’indicizzatore 14 comprende inoltre una bussola di indicizzazione 21 provvista di un tracciato di aggancio 22 (figura 2). I due puntatori 17, 18 sono in impegno sul tracciato di aggancio 22.

Il tracciato di aggancio 22 è direttamente affacciato alla bussola portasfere 16 in modo tale che i puntatori 17, 18 impegnino il tracciato di aggancio 22. La profondità assiale del tracciato di aggancio 22 è tale da accogliere la porzione di puntatori 17, 18 che emerge assialmente dalla bussola portasfere 16.

Il tracciato di aggancio 22 comprende zone di arresto 23 impegnabili in sequenza dai due puntatori 17, 18. Le zone di arresto 23 determinano posizioni stabili per i puntatori lungo il tracciato di aggancio 22 e sono tra loro distanziate da angoli di indicizzazione.

Preferibilmente, il tracciato di aggancio 22 è operativamente diviso in due semiparti ciascuna delle quali impegnata da un rispettivo puntatore 17, 18, in modo tale che identiche zone di arresto 23 siano angolarmente distanziate di 180°.

Quando la bussola portasfere 16 ruota rispetto alla bussola di indicizzazione 21, ciascun puntatore 17, 18 passa da una zona di arresto 23 ad una zona di arresto adiacente 23 portando in una nuova posizione angolare stabile la bussola portasfere 16.

In particolare, durante una cambiata in basso, la bussola portasfere 16 ruota rispetto alla bussola di indicizzazione 21 nella seconda direzione angolare B e i due puntatori 17, 18 scorrono nel tracciato di aggancio 22 e raggiungono una nuova zona di arresto 23.

Il dispositivo 10 è dotato di organi elastici 24 i quali si deformano elasticamente durante una cambiata in basso, vale a dire durante una rotazione nella seconda direzione angolare B del perno di comando 12.

Gli organi elastici 24 non intervengono, vale a dire non vengono trasmesse forze agli stessi, durante una cambiata in alto.

Gli organi elastici 24 sono scelti in modo tale che la coppia di forze necessaria a ruotare la bussola portasfere 16 rispetto alla bussola di indicizzazione 21, vale a dire per posizionare i puntatori 17, 18 in una nuova posizione di arresto 23, sia maggiore della coppia di forze necessaria per deformare gli organi elastici 24 di una predeterminata quantità.

In una prima forma realizzativa preferita dell’invenzione, gli organi elastici 24 sono posizionati solidali all’involucro 11 ed attivi tra quest’ultimo e la bussola di indicizzazione 21.

In questa forma realizzativa, bussola portasfere 16 è solidale in rotazione al perno di comando 12.

La bussola portasfere 16 integra l’organo di discesa 15. In particolare i denti di trascinamento 15a sono posti sulla superficie radialmente esterna della bussola portasfere 16.

La bussola di indicizzazione 21 è montata sul perno di comando 12 in modo liberamente girevole rispetto allo stesso.

La bussola di indicizzazione 21 comprende un’aletta 25 la quale aggetta radialmente all’esterno dalla forma generalmente cilindrica della bussola di indicizzazione 21. L’aletta 25 è inserita in una nicchia 26 radiale dell’involucro 11 avente una predeterminata estensione circonferenziale.

All’interno della nicchia 26 sono posizionati gli organi elastici 24, in maniera tale che l’aletta 25 interagisca con gli stessi.

In particolare, l’aletta 25 è interposta tra uno spallamento 26a della nicchia 26 e gli organi elastici 24, in modo tale che lo spallamento 26a e gli organi elastici 24 fungano, rispettivamente, da fine corsa superiore e da fine corsa inferiore per l’aletta 25.

L’estensione circonferenziale dell’aletta 25 è pari alla distanza in direzione circonferenziale tra gli organi elastici 24 (in condizione indeformata) e lo spallamento 26a.

Come illustrato in figura 2, lo spallamento 26a precede, lungo la seconda direzione angolare B, l’aletta 25 che a sua volta precede, lungo la stessa direzione, gli organi elastici 24.

Quando il perno di comando 12 è posto in rotazione nella seconda direzione angolare B, la bussola portasfere 16 ruota solidalmente al perno di comando 12 ed alla bussola avvolgicavo 13. La bussola portasfere 16 trascina in rotazione la bussola di indicizzazione 21 che, con l’aletta 25, esercita una forza sugli organi elastici 24. Questi ultimi si deformano accumulando energia elastica fintanto che la coppia di forze esercitata sul perno di comando 12 supera un valore necessario per deformare gli organi elastici 24 di una predeterminata quantità.

La bussola avvolgicavo 13 compie una rotazione nella seconda direzione angolare B, muovendo il deragliatore posteriore verso una ruota dentata più piccola del gruppo pignoni.

Quando tale valore viene superato, la coppia di forze esercitata sulla bussola portasfere 16 pone in rotazione quest’ultima rispetto alla bussola di indicizzazione 14 impegnando una nuova posizione di arresto 23 della stessa. La bussola di indicizzazione 21 non ruota poiché in battuta sul fine corsa inferiore (dato dagli organi elastici 24 deformati).

La bussola avvolgicavo 13 continua quindi a ruotare ed, in particolare, compie una rotazione pari all’angolo di indicizzazione che separa le due posizioni di arresto 23 sulla bussola di indicizzazione 21. Tale rotazione è tale da spostare ulteriormente il deragliatore posteriore di una quantità coincidente con la distanza che separa due ruote dentate adiacenti del gruppo pignoni.

Pertanto, quando la bussola portasfere 16 si posiziona in una nuova posizione di arresto 23 sulla bussola di indicizzazione 21, la bussola avvolgicavo ha compiuto una rotazione nella seconda direzione angolare B pari alla somma dell’angolo di indicizzazione e della rotazione iniziale per deformare gli organi elastici 24.

La cambiata in basso è quindi facilitata e pronta.

Quando il ciclista cessa la pressione sul comando 102, il perno di comando 12 non è più sottoposto ad alcuna coppia di forze. L’energia elastica immagazzinata negli organi elastici 24 viene rilasciata sull’aletta 25 che ruota la bussola di indicizzazione 21 nella prima direzione angolare A. La bussola di indicizzazione 21 trascina in rotazione la bussola portasfere 16 che pone in rotazione il perno di comando 12. La bussola avvolgicavo 13 ruota pertanto nella prima direzione angolare A di una quantità pari alla rotazione iniziale nella seconda direzione angolare B. La rotazione netta finale della bussola avvolgicavo 13 è pertanto pari all’angolo di indicizzazione tra le due posizioni di arresto 23 impegnate dai cursori.

Gli organi elastici 24 possono essere un qualsiasi corpo in grado di deformarsi elasticamente.

Ad esempio, come mostrato in figura 2 e 3, gli organi elastici 24 comprendono un corpo 27 avente una parete di base 28 vincolata nella nicchia 26 dell’involucro 11. Dalla parete di base 28 si sviluppano in direzione assiale due pareti laterali 29 elasticamente cedevoli. Una di tali pareti laterali 29 è in contato con l’aletta 25 della bussola di indicizzazione 21 e l’altra parete laterale 29 è in contatto con una parete della nicchia 26.

Alternativamente, come mostrato in figura 4, gli organi elastici 24 sono realizzati da un tassello 30 in materiale elastomerico avente una prima estremità vincolata nella nicchia 26 ed una seconda estremità libera in contatto con l’aletta 25 della bussola di indicizzazione 21.

In una seconda forma realizzativa dell’invenzione, l’organo di discesa 15 è fisicamente distinto dalla bussola portasfere 16. L’organo di discesa 15 è realizzato da una bussola di discesa. La bussola di discesa 15 presenta, in posizione radialmente esterna, i denti di trascinamento 15a.

In questa forma realizzativa gli organi elastici 24 sono posti tra la bussola portasfere 16 e la bussola di discesa 15, come illustrato in figura 5.

La bussola portasfere 16 è montata liberamente girevole sul perno di comando 12 ed è trascinata in rotazione dalla bussola di discesa 15 la quale è solidale in rotazione al perno di comando 12.

La bussola di indicizzazione 21 è montata liberamente girevole sul perno di comando 12 ed è fissa, almeno durante cambiate in discesa, all’involucro 11.

La bussola di discesa 15 comprende sedi di accoglimento 31 ricavate su una superficie della stessa affacciata alla bussola portasfere 16.

La bussola portasfere 16 comprende denti 32 a sviluppo assiale inseriti nelle sedi di accoglimento 31. I denti 31 a sviluppo assiale hanno un’estensione in direzione circonferenziale minore dello sviluppo nella stessa direzione delle sedi di accoglimento 31, così che i denti 32 assiali sono accolti con gioco nelle sedi di accoglimento 31 (per i motivi che saranno più avanti descritti).

Gli organi elastici 24 comprendono un anello 33 interposto tra la bussola portasfere 16 e la bussola di discesa 15.

L’anello 33 presenta aperture passanti 34 affacciate alle sedi di accoglimento 31 ed attraversate dai denti 32 a sviluppo assiale.

Le aperture passanti 34 presentano un’estensione circonferenziale uguale all’estensione circonferenziale dei denti 32 a sviluppo assiale, in modo tale da accogliere gli stessi a misura.

Da parte rivolta verso la bussola di discesa 15, l’anello 33 comprende tasselli 35 in materiale elastomerico inseriti nelle sedi di accoglimento 31. I tasselli 35 in materiale elastomerico hanno un’estensione circonferenziale minore dell’estensione circonferenziale delle sedi di accoglimento 31.

La somma delle estensioni circonferenziali dei tasselli 35 elastomerici e dei denti 32 assiali è uguale all’estensione circonferenziale delle sedi di accoglimento 31.

All’interno delle sedi di accoglimento 31, i denti 32 assiali precedono, lungo la seconda direzione angolare B, i tasselli 35 in materiale elastomerico.

Quando il perno di comando 12 è posto in rotazione nella seconda direzione angolare B, la bussola di discesa 15 ruota solidalmente al perno di comando 12 ed alla bussola avvolgicavo 13. La bussola di discesa 15 trasmette una coppia di forze alla bussola portasfere 16.

Gli organi elastici 24, ed in particolare i tasselli 35 in materiale elastomerico degli stessi, fungono da elemento di trasferimento della coppia di forze tra la bussola di discesa 15 e la bussola portasfere 16.

I tasselli 35 in materiale elastomerico si deformano, ed in particolare si comprimono, accumulando energia elastica fintanto che la coppia di forze esercitata dalla bussola di discesa 15 supera un valore necessario per deformare i tasselli 35 di una predeterminata quantità.

La bussola avvolgicavo 13 compie una rotazione nella seconda direzione angolare B, muovendo il deragliatore posteriore verso una ruota dentata più piccola del gruppo pignoni.

Quando tale valore viene superato, la coppia di forze esercitata dalla bussola di discesa 15 pone in rotazione la bussola avvolgicavo 16 attraverso l’accoppiamento sopra descritto tra quest’ultima e la bussola di discesa 15. La bussola portasfere 16 ruota rispetto alla bussola di indicizzazione 21 impegnando una nuova posizione di arresto 23 della stessa.

La bussola avvolgicavo 13 continua quindi a ruotare ed, in particolare, compie una rotazione pari all’angolo di indicizzazione che separa le due posizioni di arresto 23 sulla bussola di indicizzazione 21. Tale rotazione è tale da spostare ulteriormente il deragliatore posteriore di una quantità coincidente con la distanza che separa due ruote dentate adiacenti del gruppo pignoni.

Pertanto, quando la bussola portasfere 16 si posiziona in una nuova posizione di arresto 23 sulla bussola di indicizzazione 21, la bussola avvolgicavo ha compiuto una rotazione nella seconda direzione angolare B pari alla somma dell’angolo di indicizzazione e della rotazione iniziale per deformare i tasselli 35 in materiale elastomerico.

La cambiata in basso è quindi facilitata e pronta.

Quando il ciclista cessa la pressione sul comando 102, la bussola di discesa 15 non è più sottoposta ad alcuna coppia di forze. L’energia elastica immagazzinata dai tasselli 35 in materiale elastomerico viene rilasciata e questi ultimi si espandono elasticamente esercitando una forza sui denti 32 assiali della bussola portasfere 16. Poiché quest’ultima è vincolata in rotazione dall’impegno con la bussola di indicizzazione 21, l’espansione elastica dei tasselli 35 determina una rotazione della bussola di discesa 15 lungo la prima direzione angolare A. La bussola avvolgicavo ruota pertanto nella prima direzione angolare A di una quantità pari alla rotazione iniziale nella seconda direzione angolare B. La rotazione netta finale della bussola avvolgicavo 13 è pertanto pari all’angolo di indicizzazione tra le due posizioni di arresto 23 impegnate dai cursori.

Ovviamente, un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare specifiche e contingenti esigenze, potrà apportare all’invenzione sopra descritta numerose modifiche e varianti, come per esempio prevedere differenti tipologie di organi elastici, tutte peraltro contenute nell’ambito di protezione della presente invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di azionamento (10) del cavo di comando di un cambio di una bicicletta comprendente: - un involucro (11), conformato per il fissaggio ad un manubrio della bicicletta, - un perno di comando (12) montato girevolmente in detto involucro (11) intorno ad un asse di rotazione (X), - una leva di comando (102) mobile rispetto a detto involucro (11) ed attiva su un organo di discesa (15) coassiale e solidale a detto perno di comando (12), - una bussola avvolgicavo (13) montata coassialmente al, e ruotabile con, il perno di comando (12) in una prima direzione angolare (A) ed in una seconda direzione angolare (B) opposta alla prima, - un indicizzatore (14) montato coassialmente al perno di comando (12) e configurato per definire una pluralità di posizioni angolari stabili, tra loro distanziate da rispettivi angoli di indicizzazione, per detta bussola avvolgicavo (13), - organi elastici (24) configurati per deformarsi ed immagazzinare energia elastica durante una rotazione di cambiata in basso del perno di comando (12) in detta seconda direzione angolare (B); detti organi elastici (24) essendo configurati per rilasciare l’energia elastica immagazzinata al termine della rotazione di cambiata in basso del perno di comando (12) ed essendo configurati per causare una rotazione di recupero corsa del perno di comando (12) in detta prima direzione angolare (A), durante il rilascio dell’energia elastica immagazzinata; detta rotazione di recupero corsa avendo un’ampiezza angolare minore dell’angolo di indicizzazione che separa due posizioni stabili adiacenti della bussola avvolgicavo (13).
2. 2. Dispositivo di azionamento (10) secondo la rivendicazione 1, in cui detto indicizzatore (14) comprende: - una bussola portasfere (16) montata nell’involucro (11) in modo girevole intorno all’asse di rotazione (X) e dotata di almeno un puntatore (17, 18); - una bussola di indicizzazione (21) montata nell'involucro (11) e provvista di un tracciato di aggancio (22) comprendente una pluralità di posizioni di arresto (23) tra loro distanziate da rispettivi angoli di indicizzazione e impegnabili in sequenza da detto puntatore (17, 18) durante una rotazione relativa tra la bussola portasfere (16) e la bussola di indicizzazione (21), ciascuna posizione di arresto (23) definendo una posizione angolare stabile per detta bussola avvolgicavo (13); - la coppia di forze necessaria a ruotare detta bussola portasfere (16) rispetto a detta bussola di indicizzazione (21) essendo maggiore della coppia di forze necessaria per deformare detti organi elastici (24) di una predeterminata quantità.
3. 3. Dispositivo di azionamento (10) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detti organi elastici (24) sono attivi tra detta bussola di indicizzazione (21) e detto involucro (11).
4. 4. Dispositivo di azionamento (10) secondo la rivendicazione 3, in cui detti organi elastici (24) sono attivi lungo una direzione circonferenziale.
5. 5. Dispositivo di azionamento (10) secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui detta bussola di indicizzazione (21) è montata girevolmente rispetto a detto perno di comando (12) e comprende una aletta (25) radialmente esterna configurata per intercettare un fine corsa inferiore dell’involucro (11); la rotazione della bussola di indicizzazione (21) essendo limitata nella seconda direzione angolare (B) dal fine corsa inferiore.
6. 6. Dispositivo di azionamento (10) secondo la rivendicazione 5, in cui detti organi elastici (24) sono posti su detto involucro (11) e realizzano detto fine corsa inferiore.
7. 7. Dispositivo di azionamento (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 6, in cui detti organi elastici (24) comprendono un corpo (27) avente una parete base (28) montata su detto involucro (11) e due pareti laterali (29) che si sviluppano assialmente in allontanamento da detta parete di base (28); dette pareti laterali (29) essendo elasticamente cedevoli in direzione circonferenziale.
8. 8. Dispositivo di azionamento (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 6 in cui detti organi elastici (24) comprendono un elastomero (30) avente una prima estremità vincolata a detto involucro (11) ed una seconda estremità libera che si sviluppa in allontanamento circonferenziale dalla prima estremità.
9. 9. Dispositivo di azionamento (10) secondo la rivendicazione 2, in cui detti organi elastici (34) accoppiano in rotazione detta bussola portasfere (16) a detto perno di comando (12).
10. 10. Dispositivo di azionamento (10) secondo la rivendicazione 9, in cui detto organo di discesa (15) è una bussola di discesa (15) solidale in rotazione con il perno di comando (12).
11. 11. Dispositivo di azionamento (10) secondo la rivendicazione 10, in cui detti organi elastici (24) sono attivo tra detta bussola portasfere (16) e detta bussola di discesa (15).
12. 12. Dispositivo di azionamento (10) secondo la rivendicazione 11, in cui uno tra detta bussola portasfere (16) e detta bussola di discesa (15) comprende denti (32) assiali inseriti in sedi di accoglimento (31) ricavate sull’altro tra detta bussola portasfere (16) e detta bussola di discesa (15); detti organi elastici (24) comprendendo tasselli (35) in materiale elastomerico inseriti in dette sedi di accoglimento (31) e circonferenzialmente in battuta contro detti denti (32) assiali.
13. 13. Dispositivo di azionamento (10) secondo la rivendicazione 12, in cui l’estensione circonferenziale di detti sedi di accoglimento (31) è uguale alla somma delle estensioni circonferenziali di detti tasselli (35) in materiale elastomerico e di detti denti (32) assiali.