IT201700015324A1

IT201700015324A1 - Deragliatore anteriore per bicicletta

Info

Publication number: IT201700015324A1
Application number: IT102017000015324A
Authority: IT
Inventors: Marco Minto
Original assignee: Campagnolo Srl
Priority date: 2017-02-13
Filing date: 2017-02-13
Publication date: 2018-08-13
Also published as: CN108516045A; EP3360770B1; TWI761452B; EP3360770A1; US10676154B2; JP2018172105A; CN108516045B; TW201831373A; US20180229804A1; JP6999438B2

Description

Deragliatore anteriore per bicicletta

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un deragliatore anteriore per una bicicletta, preferibilmente una bicicletta da competizione.

Come noto, i deragliatori anteriori vengono utilizzati per spostare la catena di trasmissione da una corona dentata della guarnitura ad un’altra di diametro differente per effettuare la cambiata, o deragliata, variando il rapporto di trasmissione.

Si parla di cambiata in basso o in discesa quando la catena passa da una corona dentata di diametro maggiore ad una corona dentata di diametro inferiore, di cambiata in alto o in salita quando la catena si sposta da una corona dentata di diametro inferiore ad una corona dentata di diametro maggiore. La cambiata in basso corrisponde pertanto al passaggio ad un rapporto di trasmissione inferiore e la cambiata in alto corrisponde al passaggio ad un rapporto di trasmissione superiore.

Lo spostamento del deragliatore anteriore 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 anteriore è mosso tra le corone dentate della guarnitura, in salita, da una azione di trazione esercitata da un cavo di comando inestensibile normalmente inguainato (detto comunemente cavo Bowden), ed in discesa dal rilascio della trazione del cavo di comando.

Il deragliatore comprende un guidacatena (o gabbia) posizionato sopra la catena di trasmissione ed un meccanismo di posizionamento del guidacatena che viene fissato al telaio della bicicletta lungo il tubo che collega il movimento centrale alla sella (piantone o “seat-tube”).

Il guidacatena è formato da un piatto interno ed un piatto esterno affacciati tra loro e sostanzialmente paralleli. Il piatto interno agisce in spinta sulla catena per realizzarne il passaggio da una corona di diametro piccolo ad una di diametro più grande (deragliata in alto) ed il piatto esterno agisce in spinta sulla catena per realizzarne il passaggio da una corona di diametro più grande ad una di diametro più piccolo (deragliata in basso).

Il meccanismo di posizionamento del guidacatena è solitamente formato da un quadrilatero articolato deformabile. Tale quadrilatero articolato comprende un corpo fisso (primo lato del quadrilatero) solidale ad una fascetta per il collegamento attorno al piantone, da due bielle di collegamento (biella interna e biella esterna, che formano altri due lati del quadrilatero) collegate girevolmente al corpo fisso intorno a rispettivi due assi e dal corpo del guida catena stesso (che forma il quarto lato e completa il quadrilatero articolato) girevolmente collegato a ciascuna delle due bielle intorno a ulteriori due rispettivi assi. I quattro assi di sono paralleli fra loro.

La biella esterna è incernierata superiormente al corpo fisso attorno al primo dei quattro assi e si estende superiormente oltre tale asse con un braccio di azionamento alla cui estremità viene collegato il cavo di comando del deragliatore. Il cavo di comando è solitamente connesso all’estremità del braccio di azionamento lateralmente, in modo che il cavo stesso non interferisca con il meccanismo di posizionamento sottostante.

Quando il cavo di comando viene tirato, il braccio di azionamento viene tirato e la biella esterna ruota attorno al primo asse. Il parallelogramma viene così deformato, con il guidacatena che viene spostato verso l’esterno della bici per realizzare la cambiata.

Una molla di richiamo è solitamente attiva tra il corpo del guidacatena e la biella interna in modo tale da contrastare la tensione del cavo di comando e traslare il guidacatena quando la tensione del cavo di comando viene rilasciata.

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 tra una prima ed un’ultima posizione di indicizzazione. 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.

Una coppia di fine corsa meccanici, ed in particolare un fine corsa interno ed un fine corsa esterno, limitano l’escursione del deragliatore per evitare che lo stesso possa deragliare la catena troppo verso il telaio o troppo in allontanamento dal telaio (garantendo quindi che la catena non deragli oltre le corone dentate).

Nonostante il deragliatore presenti una prefissata geometria, quale quella sopra sommariamente descritta, la sua effettiva escursione a seguito dell’azionamento del dispositivo di azionamento è funzione della effettiva configurazione di montaggio del deragliatore e del dispositivo di azionamento la quale configurazione di montaggio, sebbene attuata all’interno di predeterminate tolleranze di montaggio, varia da caso a caso. Ad esempio, l’effettiva forza (o tensione) trasmessa dal cavo di comando a seguito di una stessa rotazione della bussola avvolgicavo dipende (anche) dal particolare percorso seguito dal cavo di comando per raggiungere il deragliatore, dal modo nel quale il cavo di comando è stato vincolato al braccio di azionamento della biella esterna e da molti altri fattori legati all’installazione del deragliatore e del dispositivo di comando sulla bicicletta.

Chiaramente, tali variazioni dell’effettiva escursione del deragliatore sono di esigua entità, tuttavia sufficienti a far sì che non si possa garantire che all’escursione totale del deragliatore (utile a compiere tutte le cambiate) corrisponda esattamente l’escursione angolare della bussola avvolgicavo tra la prima e l’ultima posizione di indicizzazione.

Le posizioni di indicizzazione ed i relativi comandi sono pertanto dimensionati in modo tale da garantire corrette cambiate anche nella situazione di montaggio più sfavorevole, implicando che alla distanza angolare tra la prima e l’ultima posizione di indicizzazione corrisponda una corsa utile del deragliatore superiore a quella effettivamente necessaria.

Per questo motivo i fine corsa meccanici del deragliatore sono solitamente regolati in modo tale che il fine corsa esterno funga da arresto per l’escursione del deragliatore quando la bussola avvolgicavo è trattenuta nell’ultima posizione di indicizzazione, vale a dire nella posizione di indicizzazione raggiunta dopo l’ultima cambiata in alto.

In questo modo, si può garantire al ciclista che l’ultima cambiata in alto, alla quale corrisponde la massima tensione del cavo di comando, sia raggiunta e stabilmente mantenuta.

Il fine corsa interno viene regolato per assicurare che il deragliatore sia posizionato sulla corona dentata più piccola della guarnitura evitando strisciamenti della catena di trasmissione sul guida catena quando la catena di trasmissione è in impegno sulla ruota dentata più grande del pacco pignoni posteriore.

In questo modo l’escursione del deragliatore è arrestata prima che la bussola avvolgicavo raggiunga la prima posizione di indicizzazione. Tuttavia, l’azione esercitata dal ciclista sul comando porta comunque la bussola avvolgicavo nella prima posizione di indicizzazione, rendendo stabile la cambiata. Infatti, in questa situazione (cambiata in basso) la rotazione della bussola avvolgicavo verso la prima posizione di indicizzazione provoca un allentamento del cavo di comando che quindi non oppone alcuna resistenza alla rotazione della bussola avvolgicavo.

La Richiedente ha notato che la regolazione dei fine corsa meccanici del deragliatore di cui sopra comporta una minore prontezza di risposta quanto meno nella prima cambiata in alto. Questo poiché la prima parte della prima cambiata in alto non provoca nessuno spostamento del deragliatore ed ha il solo scopo di recuperare la tensione del cavo di comando.

La Richiedente ha percepito che regolando il fine corsa meccanico interno in esatta corrispondenza della prima posizione di indicizzazione non si avrebbe alcun allentamento del cavo di comando nella ultima deragliata in basso, con conseguente immediata e pronta risposta nella prima deragliata in alto.

La Richiedente ha tuttavia riscontrato che in questo modo il fine corsa meccanico esterno andrebbe regolato in modo tale da interrompere la rotazione della bussola avvolgicavo prima che questa raggiunga l’ultima posizione di indicizzazione. Il raggiungimento della posizione stabile della bussola avvolgicavo sull’ultima posizione di indicizzazione sarebbe fortemente contrastata dal fatto che il cavo di comando andrebbe ulteriormente avvolto sulla bussola avvolgicavo con il deragliatore impedito dal fine corsa esterno a compiere un’ulteriore traslazione.

La presente invenzione riguarda pertanto un deragliatore anteriore per bicicletta comprendente:

un corpo mobile, provvisto di un guida catena configurato per interagire con una catena di trasmissione della bicicletta e mobile fra una pluralità di posizioni comprese tra una posizione interna ed una posizione esterna;

- un corpo fisso, atto ad essere fissato ad una parte di telaio della bicicletta;

- un elemento di connessione esterno incernierato al corpo fisso intorno ad un primo asse di articolazione ed incernierato al corpo mobile intorno ad un secondo asse di articolazione;

- un elemento di connessione interno incernierato al corpo fisso intorno ad un terzo asse di articolazione ed incernierato al corpo mobile intorno ad un quarto asse di articolazione;

- un organo di richiamo attivo tra il corpo mobile e l’elemento di connessione interno per spingere detto guida catena in detta posizione interna;

- un braccio di azionamento incernierato al corpo fisso intorno a detto primo asse di articolazione e comprendente un aggancio per un cavo di comando posto in allontanamento dal primo asse di articolazione da parte opposta rispetto al secondo asse di articolazione;

- detto braccio di azionamento e detto elemento di connessione esterno essendo rigidamente connessi per realizzare un bilanciere quando la forza esercitata su detto aggancio è tale da determinare uno spostamento del guida catena tra la posizione interna e la posizione esterna, detto braccio di azionamento ruotando rispetto a detto elemento di connessione esterno quando la forza esercita su detto aggancio è maggiore della forza necessaria a trattenere il guidacatena nella posizione esterna.

La rotazione del braccio di azionamento rispetto all’elemento di connessione esterna avviene soltanto quando la forza esercita su detto aggancio è maggiore della forza necessaria a spostare il guidacatena nella posizione esterna.

Quando all’aggancio è trasmessa una forza uguale o minore a quella necessaria a spostare il guidacatena nella posizione esterna, il braccio di articolazione è solidale all’elemento di connessione esterna e non ruota rispetto ad esso.

Alla posizione esterna del guidacatena corrisponde un posizionamento della catena di trasmissione in corrispondenza della ruota dentata più grande della guarnitura.

Alla posizione interna del guidacatena corrisponde un posizionamento della catena di trasmissione in corrispondenza della ruota dentata più piccola della guarnitura.

Il passaggio del guidacatena tra la posizione interna e quella esterna determina cambiate in alto.

L’accoppiamento rigido tra il braccio di azionamento e l’elemento di connessione esterno assicura che la forza esercitata dalla trazione del cavo di comando sul braccio di azionamento sposti il guidacatena verso la posizione esterna dello stesso.

Maggiore è la forza di trazione del cavo di comando, maggiore è lo spostamento del guidacatena verso la posizione esterna, con conseguente spostamenti della catena di trasmissione per compiere cambiate in alto.

La Richiedente ha notato che rendendo il braccio di azionamento ruotabile rispetto all’elemento di connessione esterno, la forza esercitata dal cavo di trazione sul braccio di azionamento non ha alcun effetto sullo spostamento del guidacatena, ma attua comunque una rotazione della bussola avvolgicavo.

La Richiedente ha percepito che rendendo il braccio di azionamento ruotabile rispetto all’elemento di connessione esterno soltanto quando la trazione esercitata dal cavo di comando sul braccio di azionamento è maggiore della forza necessaria a trattenere il guida catena nella posizione esterna, alla posizione interna del guidacatena può essere fatta corrispondere con esattezza, in fase di montaggio e regolazione del deragliatore, la prima posizione di indicizzazione della bussola avvolgicavo. Questo consente al cavo di comando di mantenere una tensione, seppure minima, quando la bussola avvolgicavo è nella prima posizione di indicizzazione, consentendo una prima cambiata in alto pronta e reattiva.

La Richiedente ha infatti verificato che se anche l’ultima posizione di indicizzazione non viene raggiunta ruotando la bussola avvolgicavo per portare il guidacatena nella posizione esterna, la bussola avvolgicavo può venir ulteriormente ruotata senza provocare un’ulteriore spostamento del guidacatena, per effetto della rotazione del braccio di azionamento rispetto all’elemento di connessione esterno, e raggiungendo l’ultima posizione di indicizzazione.

Tale ulteriore rotazione della bussola avvolgicavo determina infatti una maggiore trazione del cavo di comando che pone solo in rotazione il braccio di azionamento rispetto all’elemento di connessione esterno. L’ulteriore rotazione della bussola avvolgicavo non è quindi ostacolata da impuntamenti o blocchi meccanici e può venir attuata con facilità, semplicità ed uno sforzo da parte del ciclista appena superiore allo sforzo necessario per portare il guidacatena nella posizione esterna.

Il deragliatore anteriore di una bicicletta della presente invenzione può comprendere una o più delle seguenti caratteristiche preferite, prese singolarmente o in combinazione.

Preferibilmente, detto corpo fisso, detto corpo mobile, detto elemento di connessione interno e detto elemento di connessione esterno definiscono un quadrilatero articolato deformabile da detto organo elastico di richiamo per muovere detto guidacatena dalla posizione esterna alla posizione interna e deformabile da detto braccio di azionamento per muovere detto guidacatena dalla posizione interna alla posizione esterna.

Questo cinematismo di movimentazione del guidacatena è semplice ed affidabile e consente un corretto funzionamento del deragliatore nel tempo.

La trazione del cavo di comando sull’aggancio del braccio di azionamento deforma il quadrilatero articolato, dal momento che il braccio di azionamento (quando solidale all’elemento di connessione esterno) e l’elemento di connessione esterno si comportano come un bilanciere che ruota intorno al primo asse di articolazione spostando il secondo asse di articolazione e quindi deformando il quadrilatero articolato verso la posizione esterna del guidacatena.

Preferibilmente, un organo elastico è attivo tra detto elemento di connessione esterno e detto braccio di azionamento, detto elemento elastico cedendo elasticamente quando una forza applicata a detto braccio di azionamento è maggiore della forza necessaria a deformare detto quadrilatero articolato per portare il guidacatena della posizione esterna.

In questo modo, può essere scelto un organo elastico avente proprietà elastiche tali da consentirne la deformazione elastica (e provocare la rotazione del braccio di azionamento rispetto all’elemento di connessione esterno) soltanto quando le forze agenti sullo stesso superano una predeterminata soglia. Tale predeterminata soglia è indicativa della forza necessaria a deformare il quadrilatero articolato per portare il guidacatena nella posizione esterna.

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

Preferibilmente, detto organo elastico comprende una molla di torsione posta in corrispondenza di detto secondo asse di articolazione.

Preferibilmente, detta molla di torsione dell’organo elastico è montata con un precarico torsionale tra il braccio di azionamento e l’elemento di connessione esterno; detto precarico della molla torsionale applicando una forza su detto braccio di azionamento che tende a far ruotare lo stesso intorno al primo asse di articolazione in una direzione angolare opposta rispetto alla rotazione del primo braccio di azionamento intorno al primo asse di articolazione quando sottoposto ad una forza di trazione del cavo di comando.

Con il termine “precarico” si intende, nella presente descrizione e nelle allegate rivendicazioni, un carico permanente che viene applicato alla molla torsionale prima dell’applicazione del carico d’esercizio, vale a dire della coppia trasmessa dalla tensione del cavo di comando.

In questo modo, la forza trasmessa dal precarico della molla di torsione si oppone alla rotazione del braccio di articolazione rispetto all’elemento di connessione esterno quando viene azionato il deragliatore.

Preferibilmente, detto elemento di connessione esterno comprende uno spallamento impegnabile in battuta da una sporgenza del braccio di azionamento; detto spallamento e detta sporgenza essendo posti da parte opposta al primo asse di articolazione rispetto a detta molla torsionale.

In questo modo, la spinta esercitata dal precarico della molla torsionale viene compensata dalla interazione meccanica tra spallamento e sporgenza, rendendo il braccio di articolazione e l’elemento di connessione esterno solidali tra loro fintanto che la molla di torsione non si deforma elasticamente.

Infatti, la rotazione del braccio di articolazione sotto la spinta del precarico della molla è in una direzione angolare opposta rispetto alla direzione angolare rispetto alla quale il braccio di articolazione ruota rispetto all’elemento di connessione esterno quando la molla torsionale si deforma elasticamente per effetto della forza di trazione esercitata sull’aggancio del braccio di azionamento dal cavo di comando.

Preferibilmente, detto organo di richiamo comprende una molla torsionale di richiamo; la coppia di forze da applicare alla molla di torsione dell’organo elastico per provocare una rotazione del braccio di azionamento rispetto all’elemento di connessione esterno essendo maggiore della coppie di forza da applicare alla molla torsionale di richiamo per provocare una rotazione del corpo mobile rispetto all’elemento di connessione interno.

In questo modo il braccio di azionamento diviene ruotabile rispetto all’elemento di connessione esterno soltanto quando il corpo mobile, e con esso il guidacatena, è stato ruotato rispetto all’elemento di connessione interno, più preferibilmente soltanto quando il corpo mobile ha terminato la sua rotazione massima rispetto all’elemento di connessione interno.

Preferibilmente, un perno di articolazione è posto in corrispondenza di detto primo asse di articolazione, detto elemento di connessione esterno e detto braccio di azionamento essendo attraversati da detto perno di articolazione; detto braccio di azionamento comprendendo un’appendice distale da detto perno di articolazione e rivolta verso detto secondo asse di articolazione.

Preferibilmente, detta molla di torsione dell’organo elastico comprende una prima estremità attestata in battuta su detta appendice del braccio di azionamento ed una seconda estremità attestata in battuta in una sede dell’elemento di connessione esterno.

La molla di torsione dell’organo elastico è quindi preferibilmente attiva direttamente su entrambi il braccio di azionamento e l’elemento di connessione esterno.

Preferibilmente, detta molla di torsione dell’organo elastico è montata con un precarico torsionale tra il braccio di azionamento e l’elemento di connessione esterno; detto precarico torsionale essendo maggiore del carico torsionale da applicare alla molla torsionale di richiamo per spostare il guidacatena in posizione esterna.

In ogni caso, la molla torsionale dell’organo elastico deve deformarsi soltanto dopo che il quadrilatero articolato ha portato il guidacatena della posizione esterna.

Preferibilmente, detta appendice del braccio di azionamento comprende un aggetto avente una superficie di riscontro rivolta verso detto elemento di connessione esterno; detta superficie di riscontro definendo un fine corsa per la rotazione del braccio di azionamento rispetto all’elemento di connessione esterno quando la molla torsionale dell’organo elastico viene elasticamente deformata.

Preferibilmente, il braccio di azionamento e l’elemento di connessione esterno sono contenuti in una forcella del corpo fisso in corrispondenza del primo asse di articolazione.

In questo modo, la forcella del corpo fisso abbraccia e contiene nel proprio ingombro sia il braccio di azionamento che l’elemento di connessione esterno.

Preferibilmente, tra detta forcella del corpo fisso, detto braccio di azionamento e detto elemento di connessione esterno non sono presenti giochi in direzione del primo asse di articolazione.

Preferibilmente, la forza da applicare a detto aggancio del braccio di azionamento per spostare il guidacatena dalla posizione interna alla posizione esterna è contenuta in un piano perpendicolare al primo asse di articolazione ed è diretta verso il primo asse di articolazione.

La forza applicata all’aggancio del braccio di azionamento presenta una componente perpendicolare al braccio di azionamento ed una componente parallela al braccio di azionamento.

Preferibilmente, la componente perpendicolare al braccio di azionamento aumenta a mano a mano che il guidacatena si sposta verso la posizione esterna e la componente parallela al braccio di azionamento diminuisce a mano a mano che il guidacatena si sposta verso la posizione esterna.

Preferibilmente, la distanza tra l’aggancio del braccio di azionamento ed il primo asse di articolazione rimane costante durante la rotazione del braccio di azionamento rispetto all’elemento di connessione esterno.

In questo modo, il cavo di comando trasmette coppie di forze all’organo elastico che crescono a mano a mano che il guidacatena si sposta verso la posizione esterna.

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 deragliatore anteriore per bicicletta secondo l’invenzione;

- la figura 2 è una vista laterale del deragliatore di figura 1 montato su un tubo di una bicicletta;

- la figura 3 è una vista prospettica di un particolare del deragliatore di figura 1;

- la figura 4 è una vista dall’alto del deragliatore di figura 2 e

- la figura 5 è una vista parzialmente in esploso di alcuni particolari del deragliatore di figura 1.

Con riferimento alle figure allegate è mostrata una forma di realizzazione preferita del deragliatore anteriore per bicicletta in accordo con la presente invenzione. Il deragliatore è complessivamente indicato con 10.

Il deragliatore anteriore 10 è preferibilmente un deragliatore meccanico, vale a dire non necessita di alcun dispositivo elettrico e/o elettronico per il proprio funzionamento.

Il deragliatore 10 comprende un guidacatena 11, il quale è configurato per impegnare scorrevolmente una catena di trasmissione della bicicletta (non illustrata) per spostare la stessa da una posizione interna ad una posizione esterna attraversando una pluralità di posizioni intermedie tra le stesse.

A prefissate posizioni del guidacatena 11 corrispondono prefissate posizioni della catena di trasmissione sulle corone dentate della guarnitura.

In particolare, alla posizione interna del guidacatena 11 corrisponde una posizione della catena di trasmissione sulla corona dentata più piccola della guarnitura ed alla posizione esterna corrisponde una posizione della catena di trasmissione sulla corona dentata più grande della guarnitura.

Il deragliatore 10 comprende un fine corsa interno ed un fine corsa esterno (non illustrati) per limitare l’escursione del guidacatena 11. I fine corsa interno ed esterno sono regolabili agendo su viti 12 poste sul deragliatore 10 (come illustrato in figura 4). In particolare, quando il guidacatena 11 è nella posizione interna, ulteriori spostamenti in direzione interna del guidacatena 11 sono meccanicamente impediti dal fine corsa interno. Quando il guida catena 11 è nella posizione esterna, ulteriori spostamenti in direzione esterna del guidacatena 11 sono meccanicamente impediti dal fine corsa esterno.

La movimentazione del guidacatena 11 è attuata da un quadrilatero deformabile 13. Il quadrilatero deformabile 13 comprende un elemento di connessione interno 14, un elemento di connessione esterno 15, un corpo fisso 16 ed un corpo mobile 17. Il guidacatena 11 è solidale al corpo mobile 17 del quadrilatero deformabile 13.

Il corpo fisso 16, il corpo mobile 17 e i due elementi di connessione 14, 15 sono fra loro articolati lungo quattro assi di articolazione A, B, C, D fra loro paralleli. Più precisamente, il corpo fisso 16 e l’elemento di connessione esterno 15 sono articolati fra loro secondo un primo asse di articolazione A; l’elemento di connessione esterno 15 ed il corpo mobile 17 sono tra loro articolati secondo un secondo asse di articolazione B; il corpo fisso 16 e l’elemento di connessione interno 14 sono articolati fra loro secondo un terzo asse di articolazione C; l’elemento di connessione interno 14 ed il corpo mobile 17 sono tra loro articolati secondo un quarto asse di articolazione D.

Il corpo mobile 17 comprende una piastra interna 18 affacciata ad una piastra esterna 19 che realizzano il guidacatena 11. Il corpo mobile 17 è inoltre provvisto di prime flange 20 forate lungo il quarto asse di articolazione D per la connessione all’elemento di connessione interno 14 e di seconde flange 21 per la connessione all’elemento di connessione esterno 15.

Gli elementi di connessione interno 14 ed esterno 15 sono cinematicamente delle bielle, vale a dire sono elementi che non sono in grado di trasmettere coppie di forze agli elementi ai quali sono collegati lungo i rispettivi assi di articolazione.

Il corpo fisso 16 comprende un collare 22 di attacco ad una porzione del piantone del telaio della bicicletta, come schematicamente illustrato in figura 2. Il collare 22 consente al deragliatore 10 di assumere e mantenere una posizione prestabilita rispetto alla guarnitura.

In forme realizzative non illustrate, il corpo fisso 16 può essere reso solidale al piantone del telaio della bicicletta senza ricorrere all’uso del collare 22, per esempio saldando il corpo fisso al piantone del telaio oppure vincolando il corpo fisso 16 ad un’appendice direttamente ricavata nel piantone del telaio.

Il deragliatore 10 comprende inoltre un braccio di azionamento 23 incernierato al corpo fisso 16 intorno al primo asse A di articolazione.

Il braccio di azionamento 23 comprende, ad una prima estremità 23a libera, un aggancio 24 per un cavo di comando 100 (figura 1). Una seconda estremità 23b del braccio di azionamento 23 è posta da parte opposta al primo asse A di articolazione rispetto all’aggancio 24.

In corrispondenza del primo asse di articolazione A è previsto un perno di articolazione 25 il quale attraversa il corpo fisso 16, il primo elemento di connessione esterno 15 e il braccio di azionamento 23.

A tale proposito, il corpo fisso 16 comprende una forcella 16a in corrispondenza del primo asse di articolazione A la quale accoglie ed abbraccia l’elemento di connessione esterno 15 e il braccio di azionamento 23, in modo tale che questi ultimi siano vincolati in direzione del primo asse di articolazione A e non possano muoversi in tale direzione.

Tra il braccio di azionamento 23 e l’elemento di connessione esterno 15 è prevista una molla torsionale 26 la quale è montata con un precarico per esercitare una spinta sulla seconda estremità 23b del braccio di azionamento 23.

La spinta esercitata dal precarico della molla torsionale 26 tende a far ruotare il braccio di azionamento 23 in una prima direzione angolare intorno al primo asse di articolazione A.

L’elemento di connessione esterno 15 comprende una scanalatura 27 dotata di uno spallamento 28 posto al di sopra del primo asse di articolazione A, vale a dire da parte opposta al primo asse di articolazione A rispetto al secondo asse di articolazione B (figure 3 e 5).

La scanalatura 27 è impegnata da una sporgenza 29 del braccio di azionamento 23.

La spinta esercitata dalla molla torsionale 26 porta la sporgenza 29 in battuta contro lo spallamento 28.

La rotazione intorno al primo asse di articolazione A del braccio di azionamento 23 rispetto all’elemento di connessione esterno 15 è contrastata nella prima direzione angolare dalla battuta della sporgenza 29 contro lo spallamento 28, ed in una seconda direzione angolare, opposta alla prima, dalla resistenza elastica offerta dalla molla torsionale 26.

Il braccio di azionamento 23 è dunque ruotabile rispetto all’elemento di connessione esterno 15 lungo la seconda direzione angolare soltanto quando la molla torsionale 26 viene elasticamente deformata.

A tale proposito, quando il cavo di comando 100 viene posto in trazione dal ciclista, al braccio di azionamento 23 viene trasmessa una forza che tende a deformare elasticamente la molla torsionale 26 e a far ruotare il braccio di azionamento 23 nella seconda direzione angolare.

Quando tale forza trasmessa dal cavo di comando 100 non è sufficiente a deformare elasticamente la molla di torsione 26, il braccio di azionamento 23 e l’elemento di connessione esterno 15 non ruotano reciprocamente e definiscono un bilanciere ruotabile intorno al primo asse di articolazione A.

In tale condizione il quadrilatero articolato 13 si deforma per effetto della rotazione del bilanciere spostando il guidacatena 11 verso la posizione esterna.

Quando la forza trasmessa dal cavo di comando 100 supera un predeterminato limite, la molla torsionale 26 si deforma elasticamente ed il braccio di azionamento 23 ruota nella seconda direzione angolare intorno al primo asse di articolazione A rispetto all’elemento di connessione esterno 15.

Il limite oltre il quale la forza trasmessa dal cavo di comando 100 deforma elasticamente la molla torsionale 26 è dato dalla forza trasmessa dal cavo di comando 100 necessaria a ruotare il bilanciere e portare il guidacatena 11 nella posizione esterna.

Come mostrato in figura 3, la molla torsionale 26 comprende un primo peduncolo 26a attestato in battuta su una appendice 30 del braccio di azionamento 23 posta in corrispondenza della seconda estremità 23b dello stesso.

L’appendice 30 presenta un aggetto 30a avente una superficie di riscontro rivolta verso l’elemento di connessione esterno 15.

Un secondo peduncolo 26b della molla torsionale 26 è attestato in battuta in una sede 31 dell’elemento di connessione esterno 15.

La molla torsionale 26 è attraversata da un perno che definisce il secondo asse di articolazione B.

Per riportare il guidacatena 11 verso la posizione interna al rilascio del cavo di comando 100, è prevista una molla torsionale di richiamo 32 (figura 1) posta sul quarto asse di articolazione D ed attiva tra il corpo mobile 17 e l’elemento di connessione interno 14.

Tale molla torsionale di richiamo 32 esercita una resistenza, deformandosi elasticamente, nel passaggio del guidacatena 11 dalla posizione interna a quella esterna, richiedendo pertanto che al braccio di azionamento 23 sia trasmessa una predeterminata forza dal cavo di comando 100 per spostare il guidacatena 11 dalla posizione interna a quella esterna. La deformazione elastica della molla torsionale di richiamo 32 viene recuperata nel passaggio dalla posizione esterna a quella interna del guidacatena 11.

La molla torsionale 26 è scelta in modo tale che essa non si deformi quando la molla torsionale di richiamo 32 si deforma nel passaggio dalla posizione interna a quella esterna del guidacatena 11.

Questo garantisce che durante tutta l’escursione del guidacatena 11 dalla posizione interna a quella esterna, il braccio di azionamento 23 e l’elemento di connessione esterno 15 si comportino come un bilanciere.

Quando il ciclista vuole effettuare una cambiata in alto, egli aziona il comando posto sul manubrio della bicicletta per porre in rotazione la bussola avvolgicavo e tendere il cavo di comando 100.

La tensione del cavo di comando 100 si trasmette al braccio di azionamento 23 ponendo in rotazione quest’ultimo e l’elemento di connessione esterno 15 rispetto al primo asse di articolazione A.

Tale rotazione determina la deformazione del quadrilatero deformabile 13 e sposta il guidacatena verso la posizione esterna.

In questa condizione, il braccio di azionamento 23 e l’elemento di connessione esterno 15 sono solidali, dal momento che la tensione esercitata dal cavo di comando non è in grado di deformare la molla torsionale 26.

La deformazione del quadrilatero deformabile avviene in contrasto alla molla torsionale di richiamo 32 la quale si deforma immagazzinando energia elastica.

La bussola avvolgicavo raggiunge una posizione stabile sull’indicizzatore ed il sistema si blocca nella posizione raggiunta.

Quando a seguito dell’ultima cambiata in alto il guidacatena 11 è nella posizione esterna, un’ulteriore azionamento del comando determina ulteriore rotazione della bussola avvolgicavo che si posiziona nell’ultima posizione stabile di indicizzazione. L’ulteriore forza di trazione esercitata dal cavo di comando 100 sul braccio di azionamento 23 (provocata dalla ulteriore rotazione della bussola avvolgicavo) determina la deformazione elastica della molla torsionale 26 con la conseguente rotazione del braccio di azionamento 23 nella seconda direzione angolare rispetto all’elemento di connessione esterno 15.

Si noti che la rotazione del braccio di azionamento 23 rispetto all’elemento di connessione esterno 15 non causa alcuna variazione di posizione del quadrilatero articolato 13.

La rotazione del braccio di azionamento 23 rispetto all’elemento di connessione esterno 15 è limitata dalla battuta dell’aggetto 30a dell’appendice 30 del braccio di azionamento 23 su una superficie di riscontro 31a dell’elemento di connessione esterno 15, mostrata in figura 5, direttamente affacciata all’appendice 30.

Tale limite nella rotazione del braccio di azionamento 23 rispetto all’elemento di connessione esterno 15 è comunque sufficiente a far compiere alla bussola avvolgicavo una rotazione sufficiente a farle raggiungere l’ultima posizione stabile sull’indicizzatore.

Durante la prima cambiata in basso dalla posizione stabile di ultima cambiata in alto, il rilascio del cavo di comando 100 determina il rilascio dell’energia elastica immagazzinata nella molla torsionale 26 che pone in rotazione il braccio di azionamento 23 rispetto all’elemento di connessione esterno 15 nella prima direzione angolare fintanto che la sporgenza 29 torna in battuta contro lo spallamento 28.

Ulteriori rilasci del cavo di comando 100 determinano cambiate in basso o determinano riposizionamenti del guidacatena 11 sulla stessa corona dentata per meglio regolare la posizione della catena di trasmissione sulla stessa. Durante tali cambiate in basso, il braccio di azionamento 23 e l’elemento di connessione esterno 15 rimangono solidali per rotazioni intorno al primo asse di articolazione A.

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 posizioni diverse per la molla torsionale 26, tutte peraltro contenute nell’ambito di protezione della presente invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Deragliatore anteriore (10) per bicicletta, comprendente: - un corpo mobile (17), provvisto di un guidacatena (11) configurato per interagire con una catena di trasmissione della bicicletta e mobile fra una pluralità di posizioni comprese tra una posizione interna ed una posizione esterna; - un corpo fisso (16), atto ad essere fissato ad una parte di telaio della bicicletta; - un elemento di connessione esterno (15) incernierato al corpo fisso (16) intorno ad un primo asse di articolazione (A) ed incernierato al corpo mobile (17) intorno ad un secondo asse di articolazione (B); - un elemento di connessione interno (14) incernierato al corpo fisso (16) intorno ad un terzo asse di articolazione (C) ed incernierato al corpo mobile (17) intorno ad un quarto asse di articolazione (D); - un organo di richiamo (32) attivo tra il corpo mobile (17) e l’elemento di connessione interno (14) per spingere detto guidacatena (11) in detta posizione interna; - un braccio di azionamento (23) incernierato al corpo fisso (16) intorno a detto primo asse di articolazione (A) e comprendente un aggancio (24) per un cavo di comando (100) posto in allontanamento dal primo asse di articolazione (A) da parte opposta rispetto al secondo asse di articolazione (B); - detto braccio di azionamento (23) e detto elemento di connessione esterno (15) essendo rigidamente connessi per realizzare un bilanciere quando la forza esercitata su detto aggancio (24) è tale da determinare uno spostamento del guidacatena (11) tra la posizione interna e la posizione esterna, detto braccio di azionamento (23) ruotando rispetto a detto elemento di connessione esterno (15) quando la forza esercita su detto aggancio (24) è maggiore della forza necessaria a trattenere il guidacatena (11) nella posizione esterna.
2. Deragliatore anteriore (10) secondo la rivendicazione 1, in cui detto corpo fisso (16), detto corpo mobile (17), detto elemento di connessione interno (14) e detto elemento di connessione esterno (15) definiscono un quadrilatero articolato (13) deformabile da detto organo elastico di richiamo (32) per muovere detto guidacatena (11) dalla posizione esterna alla posizione interna e deformabile da detto braccio di azionamento (23) per muovere detto guidacatena (11) dalla posizione interna alla posizione esterna.
3. Deragliatore anteriore (10) secondo la rivendicazione 2 comprendente un organo elastico (26) attivo tra detto elemento di connessione esterno (15) e detto braccio di azionamento (23), detto organo elastico (26) cedendo elasticamente quando una forza applicata a detto braccio di azionamento (23) è maggiore della forza necessaria a deformare detto quadrilatero articolato (13) per portare il guidacatena (11) nella posizione esterna.
4. Deragliatore anteriore (10) secondo la rivendicazione 3, in cui detto organo elastico (26) comprende una molla di torsione posta in corrispondenza di detto secondo asse di articolazione (B).
5. Deragliatore anteriore (10) secondo la rivendicazione 4, in cui detta molla di torsione dell’organo elastico (26) è montata con un precarico torsionale tra il braccio di azionamento (23) e l’elemento di connessione esterno (15); detto precarico della molla torsionale (26) applicando una forza su detto braccio di azionamento (23) che tende a far ruotare lo stesso intorno al primo asse di articolazione (A) in una direzione angolare opposta rispetto alla rotazione del primo braccio di azionamento (23) intorno al primo asse di articolazione (A) quando sottoposto ad una forza di trazione del cavo di comando (100).
6. Deragliatore anteriore (10) secondo la rivendicazione 5, in cui detto elemento di connessione esterno (15) comprende uno spallamento (28) impegnabile in battuta da una sporgenza (29) del braccio di azionamento (23); detto spallamento (28) e detta sporgenza (29) essendo posti da parte opposta al primo asse di articolazione (A) rispetto a detta molla torsionale (26).
7. Deragliatore anteriore (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 4 a 6, in cui detto organo di richiamo (32) comprende una molla torsionale di richiamo; la coppia di forze da applicare alla molla torsionale (26) dell’organo elastico per provocare una rotazione del braccio di azionamento (23) rispetto all’elemento di connessione esterno (15) essendo maggiore della coppie di forza da applicare alla molla torsionale di richiamo (32) per provocare una rotazione del corpo mobile (17) rispetto all’elemento di connessione interno (15).
8. Deragliatore anteriore (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 4 a 7 comprendente un perno di articolazione (25) posto in corrispondenza di detto primo asse di articolazione (A), detto elemento di connessione esterno (15) e detto braccio di azionamento (23) essendo attraversati da detto perno di articolazione (25); detto braccio di azionamento (23) comprendendo un’appendice (30) che si sviluppa in allontanamento da detto perno di articolazione verso detto secondo asse di articolazione (B).
9. Deragliatore anteriore (10) secondo la rivendicazione 8, in cui detta molla di torsione dell’organo elastico (26) comprende una prima estremità (26a) attestata in battuta su detta appendice (30) del braccio di azionamento (23) ed una seconda estremità (26b) attestata in battuta in una sede (31) dell’elemento di connessione esterno.
10. Deragliatore anteriore (10) secondo la rivendicazione 7, in cui detta molla di torsione (26) dell’organo elastico è montata con un precarico torsionale tra il braccio di azionamento (23) e l’elemento di connessione esterno (15); detto precarico torsionale essendo maggiore del carico torsionale da applicare alla molla di torsione dell’organo di richiamo (32) per spostare il guidacatena (11) in posizione esterna.
11. Deragliatore anteriore (10) secondo la rivendicazione 7, in cui detta appendice (30) del braccio di azionamento (23) comprende un aggetto (30a) rivolto verso detto elemento di connessione esterno (15); detto aggetto (30a) definendo un blocco di fine corsa per la rotazione del braccio di articolazione (23) rispetto all’elemento di connessione esterno (15).
12. Deragliatore anteriore (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la forza da applicare a detto aggancio (24) del braccio di azionamento (23) per spostare il guidacatena (11) dalla posizione interna alla posizione esterna è contenuta in un piano perpendicolare al primo asse di articolazione (A).
13. Deragliatore anteriore (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la distanza tra l’aggancio (24) del braccio di azionamento (23) ed il primo asse di articolazione (A) rimane costante durante la rotazione del braccio di azionamento (23) rispetto all’elemento di connessione esterno (15).