IT201800005297A1 - Pedivella di bicicletta e relativa guarnitura - Google Patents

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pedal
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Keith Joseph Wakeham
Fabiano Fossato
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Description

PEDIVELLA DI BICICLETTA E RELATIVA GUARNITURA
L’invenzione riguarda in generale il settore delle biciclette. Le biciclette sono sempre più frequentemente equipaggiate con uno o più sistemi elettrico/elettronici.
Le unità di alimentazione a batteria che alimentano i componenti elettrico/elettronici del sistema possono essere sostituibili, ma è più vantaggioso e pratico prevedere unità di alimentazione a batteria ricaricabili a bordo.
EP1978342A2 descrive un componente strumentato di bicicletta comprendente un’unità di rilevamento di almeno un parametro rappresentativo di una sollecitazione impartita a detto componente. Viene descritta in particolare una guarnitura –ivi chiamata assieme di movimento centrale– e una unità di rilevamento associata al perno del movimento centrale. L’unità di rilevamento è alimentata da una batteria alloggiata in una cavità del perno di movimento centrale. La batteria può essere ricaricabile, ad esempio a induzione. La ricarica della batteria avviene per mezzo di un apposito caricabatteria che viene inserito in una sede realizzata sulla batteria.
US2017/0247078A1 descrive un’unità elettrica per una guarnitura di bicicletta, l’unità elettrica di bicicletta comprendendo un involucro configurato per essere montato su una pedivella e una porta di ricarica prevista sull’involucro, in particolare di tipo USB. Componenti elettronici dell’unità elettrica sono alimentati da un’unità di alimentazione a batteria alloggiata nello stesso involucro oppure internamente al perno del movimento centrale. L’involucro viene montato su una porzione di montaggio per una ruota dentata della pedivella, in particolare radialmente – con riferimento all’asse di rotazione della pedivella – tra due razze adiacenti, attraverso porzioni di attacco sporgenti inserite in corrispondenti recessi realizzati sulle due razze; sul fondo di tali recessi o in loro prossimità viene praticato un foro di passaggio di cavi elettrici; l’involucro viene poi fissato a vite alla pedivella. L’involucro ha un profilo esterno curvo, così che quando è montato esso sia disposto circonferenzialmente tra due razze. La soluzione descritta nel documento è pertanto applicabile alla sola pedivella dal lato trasmissione.
Per brevità l’espressione “dal lato trasmissione” verrà nel seguito talvolta semplificata dal termine specifico “dal lato catena” e talvolta ulteriormente semplificata dal termine specifico “destra”, intendendosi comunque sempre ricompresa anche una trasmissione a cinghia e anche una pedivella sinistra nel caso di montaggio atipico della trasmissione. Similmente, l’espressione “dal lato opposto al lato trasmissione” verrà talvolta semplificata in “dal lato opposto al lato catena” e talvolta semplificata ulteriormente dal termine specifico “sinistra” intendendosi comunque sempre ricompresa anche una trasmissione a cinghia e anche una pedivella destra nel caso di montaggio atipico della trasmissione.
La Richiedente osserva che l’involucro di questo documento risulta sporgente rispetto alle razze tra cui è montato, andando a sbilanciare la pedivella in termini di aerodinamica ed estetica. Inoltre, l’involucro si interpone tra le razze e le corone dentate, richiedendo pertanto lo smontaggio di queste e non essendo adatto a corone dentate realizzate di pezzo con la pedivella. Ancora, dati i mezzi di attacco e l’ubicazione dei fori per i cavi elettrici, questa soluzione non è indicata per una pedivella in materiale composito comprendente fibra strutturale incorporata in una matrice polimerica. La porta di ricarica risulta poi in una posizione scarsamente raggiungibile per l’inserimento del cavo di ricarica e che può risultare pericolosa per le dita; al contempo la porta di ricarica è particolarmente esposta al grasso della catena.
Il problema tecnico alla base dell’invenzione è quello di fornire una soluzione alternativa a quelle note per la ricarica di un’unità di alimentazione a batteria.
In un aspetto, l’invenzione riguarda una pedivella comprendente un corpo principale, o regione di braccio, esteso tra un asse di rotazione e un asse di pedale della pedivella, comprendente una porta di ricarica per un’unità di alimentazione a batteria, caratterizzata dal fatto che detta porta di ricarica è realizzata in corrispondenza di una faccia del corpo principale.
In tal modo si superano i suddetti inconvenienti della tecnica nota e vantaggiosamente la porta di ricarica realizzata sulla pedivella risulta più facilmente raggiungibile, più lontana dal perno del movimento centrale e/o dalla catena di trasmissione e dunque meno esposta alla sporcizia e al lubrificante, intralciando meno eventuali operazioni sul perno o sulla catena.
Preferibilmente la pedivella comprende una pluralità di razze che si dipartono a raggiera (complessivamente indicate in inglese come spider), in corrispondenza di un’estremità di imperniamento della pedivella attorno all’asse di rotazione.
Preferibilmente la porta di ricarica è sostanzialmente a filo con il resto della superficie esterna del corpo principale della pedivella.
Nella presente descrizione e nelle rivendicazioni allegate, con superficie esterna della pedivella si intende indicarne la superficie esposta.
In tal modo, vantaggiosamente la porta di ricarica sostanzialmente non sporge dal corpo principale dando un buon risultato in termini di aerodinamica ed estetica, ed è più protetta dagli urti.
Preferibilmente, detta unità di alimentazione a batteria è supportata dalla pedivella stessa.
In questo modo, i cavi di collegamento tra l’unità di alimentazione a batteria e la porta di ricarica seguono un percorso di lunghezza minima e si evitano problemi di connessione tra componenti tra loro fisicamente separabili o addirittura in moto reciproco.
Preferibilmente, in tal caso, l’unità di alimentazione a batteria è alloggiata in una cavità interna alla pedivella.
In questo modo si consegue un vantaggioso risparmio di spazio, nonché vantaggi in termini di estetica e aerodinamica della pedivella.
Preferibilmente, in tal caso, la cavità è chiusa da un coperchio, più preferibilmente da un coperchio stagno.
Ancor più preferibilmente, il coperchio è incollato lungo il bordo alla pedivella.
Preferibilmente, in tal caso, la porta di ricarica è realizzata in corrispondenza del coperchio.
In alternativa, l’unità di alimentazione a batteria è fissata su una superficie esterna della pedivella.
Tale configurazione, pur essendo meno vantaggiosa in termini estetici ed aerodinamici, risulta più vantaggiosa in caso di sostituzione dell’unità di alimentazione a batteria, ad esempio in caso di guasti.
Preferibilmente, la porta di ricarica è realizzata in corrispondenza di una faccia prossimale del corpo principale.
Nella presente descrizione e nelle rivendicazioni allegate, con faccia prossimale della pedivella si intende indicare la faccia che, nella condizione di montaggio, è rivolta verso il telaio; con faccia distale della pedivella si intende indicare la faccia contrapposta alla faccia prossimale.
In tal modo la porta di ricarica è meno visibile dall’esterno della bicicletta, con il risultato di una migliore estetica della pedivella e della bicicletta nel complesso; inoltre non è soggetta ad attrito con il piede del ciclista.
In alternativa, l’unità di alimentazione a batteria è supportata da un altro componente della guarnitura.
Preferibilmente, in questo caso l’unità di alimentazione a batteria è alloggiata nell’altra pedivella o in una cavità del perno del movimento centrale.
Se l’unità di alimentazione a batteria è alloggiata in una cavità del perno del movimento centrale, l’unità di alimentazione a batteria può più facilmente essere usata per alimentare componenti elettrico/elettronici su entrambe le pedivelle. Inoltre, si sfrutta vantaggiosamente uno spazio altrimenti inutilizzato, interno al perno del movimento centrale.
In ogni caso, indipendentemente da dove sia posizionata l’unità di alimentazione a batteria, questa può alimentare uno o più componenti elettrico/elettronici accoppiati alla pedivella stessa, in particolare alloggiati sulla o nella pedivella stessa, oppure accoppiati ad altri componenti della trasmissione della bicicletta.
Preferibilmente, la porta di ricarica comprende due contatti elettrici per la connessione con un dispositivo di ricarica comprendente due contatti accoppiati, a loro volta alimentati da una sorgente esterna, in cui i contatti della porta di ricarica sono di tipo affiorante ed è previsto (i) almeno un magnete, preferibilmente una coppia di magneti, in corrispondenza della porta di ricarica per l’accoppiamento magnetico con un corrispondente/i magnete/i o elemento/i metallico/i del dispositivo di ricarica, oppure (ii) almeno un elemento metallico, preferibilmente una coppia di elementi metallici, in corrispondenza della porta di ricarica per l’accoppiamento magnetico con almeno un magnete, preferibilmente una coppia di magneti, del dispositivo di ricarica.
La sorgente esterna può essere la rete, nel qual caso il dispositivo di ricarica comprende una spina, oppure un componente hardware, nel qual caso il dispositivo di ricarica comprende un connettore idoneo, in particolare un connettore USB o miniUSB.
Preferibilmente, la porta di ricarica comprende una coppia di contatti invertibili, vale a dire che la ricarica può avvenire indipendentemente dall’orientamento dei due contatti del dispositivo di ricarica rispetto ai due contatti della porta di ricarica.
Preferibilmente, l’unità di alimentazione a batteria comprende una o più celle a bottone.
Preferibilmente la pedivella è realizzata almeno in parte in materiale composito comprendente fibra strutturale incorporata in una matrice polimerica.
Preferibilmente la fibra strutturale è scelta dal gruppo costituito da fibre di carbonio, fibre di vetro, fibre di boro, fibre sintetiche, fibre ceramiche e loro combinazioni.
Preferibilmente le fibre sintetiche comprendono fibre poliossazoliche, per esempio Zylon®, fibre di polietilene a peso molecolare ultra elevato (ultra high molecular weight polyethylene), per esempio Dyneema®, fibre aramidiche, per esempio fibre di kevlar e loro combinazioni.
In un altro aspetto, l’invenzione riguarda una guarnitura di bicicletta comprendente una prima pedivella, in particolare dal lato trasmissione e una seconda pedivella, in particolare dal lato opposto al lato trasmissione, ciascuna di dette pedivelle comprendendo un corpo principale esteso tra un asse di rotazione e un asse di pedale, detta prima pedivella comprendendo una prima porta di ricarica per un’unità di alimentazione a batteria, caratterizzata dal fatto che detta prima porta di ricarica è realizzata in corrispondenza di una faccia del corpo principale di detta prima pedivella.
Preferibilmente, la guarnitura comprende una prima ed una seconda unità di alimentazione a batteria, e una seconda porta di ricarica per unità di alimentazione a batteria, in cui detta seconda porta di ricarica è realizzata in corrispondenza di una faccia del corpo principale di detta seconda pedivella, e in cui dette prima e seconda unità di alimentazione a batteria sono supportate rispettivamente da detta prima e da detta seconda pedivella e collegate rispettivamente a detta prima e a detta seconda porta di ricarica.
In alternativa, detta guarnitura comprende un’unità di alimentazione a batteria e una seconda porta di ricarica realizzata in corrispondenza di una faccia del corpo principale di detta seconda pedivella, detta unità di alimentazione a batteria essendo collegata a detta prima e a detta seconda porta di ricarica.
Ancora in alternativa, detta guarnitura comprende una prima ed una seconda unità di alimentazione a batteria, in cui dette prima e seconda unità di alimentazione a batteria sono supportate rispettivamente da detta prima e da detta seconda pedivella, detta prima porta di ricarica essendo collegata a detta prima e a detta seconda unità di alimentazione a batteria.
In un altro aspetto, l’invenzione riguarda una guarnitura comprendente una pedivella dal lato trasmissione e una pedivella dal lato opposto al lato trasmissione, ciascuna di dette pedivelle comprendendo un corpo principale esteso tra un asse di rotazione e un asse di pedale, detta guarnitura comprendendo un’unità di alimentazione a batteria, e una porta di ricarica di detta un’unità di alimentazione a batteria, detta porta di ricarica essendo supportata da una prescelta delle due pedivelle, caratterizzata dal fatto che la porta di ricarica è realizzata in corrispondenza di una faccia del rispettivo corpo principale.
Preferibilmente, detta unità di alimentazione a batteria è supportata da una tra la pedivella dal lato trasmissione e la pedivella dal lato opposto al lato trasmissione, preferibilmente da detta pedivella prescelta.
Preferibilmente detta guarnitura comprende anche un perno del movimento centrale, detta unità di alimentazione a batteria essendo supportata da uno tra il perno del movimento centrale, la pedivella dal lato trasmissione e la pedivella dal lato opposto al lato trasmissione, preferibilmente da detta pedivella prescelta.
Preferibilmente detta guarnitura comprende una seconda unità di alimentazione a batteria e una seconda porta di ricarica di detta seconda unità di alimentazione a batteria, detta seconda porta di ricarica essendo supportata dall’altra delle due pedivelle rispetto alla pedivella prescelta, essendo realizzata in corrispondenza di una faccia del rispettivo corpo principale.
Preferibilmente detta seconda unità di alimentazione a batteria è supportata dall’altra pedivella.
Preferibilmente detta guarnitura comprende un perno del movimento centrale, detta seconda unità di alimentazione a batteria essendo supportata da uno tra il perno del movimento centrale, la pedivella dal lato trasmissione e la pedivella dal lato opposto al lato trasmissione, preferibilmente da detta pedivella prescelta.
Preferibilmente detta guarnitura comprende un perno del movimento centrale e una terza unità di alimentazione a batteria, la prima unità di alimentazione a batteria essendo supportata dalla pedivella dal lato trasmissione, la seconda unità di alimentazione a batteria essendo supportata dalla pedivella dal lato opposto al lato trasmissione e la terza unità di alimentazione a batteria essendo supportata dal perno del movimento centrale.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno meglio evidenziati dalla descrizione di sue forme di realizzazione preferite, fatta con riferimento ai disegni allegati, in cui:
- la FIG. 1 illustra schematicamente una trasmissione di bicicletta; - la FIG. 2 illustra una sezione attraverso una parte di una guarnitura e possibili ubicazioni alternative di alcuni suoi componenti; e
- le FIGG. 3 e 4 mostrano una porzione di una pedivella secondo una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, con componenti in esploso.
Con riferimento alla FIG. 1 viene ora descritta una trasmissione di bicicletta.
Una trasmissione 10 di bicicletta è un meccanismo che converte il moto applicato dal ciclista in moto rotatorio utilizzato per movimentare la ruota posteriore.
Una guarnitura 12 è il componente della trasmissione 10 di una bicicletta che converte il moto applicato ai pedali 14, 15 dal ciclista in moto rotatorio utilizzato per movimentare la catena 16 di trasmissione (in altri casi, la cinghia), che a sua volta movimenta la ruota posteriore.
Oltre alla guarnitura 12, la trasmissione 10 comprende anche i pedali 14, 15, la suddetta catena 16 (o cinghia) e uno o più pignoni 18 in corrispondenza del mozzo 20 della ruota posteriore.
Si sottolinea che sono in uso anche terminologie leggermente diverse da quella qui utilizzata; ad esempio i pedali 14, 15 possono essere considerati parte della guarnitura.
La guarnitura 12 comprende in generale due pedivelle 22, 23, ciascuna avente una estremità di imperniamento (pivot end) 24, 25 configurata per l’accoppiamento con un perno 26 del movimento centrale o assale delle pedivelle 22, 23 e una estremità libera 28, 29, contrapposta all’estremità di imperniamento 24, 25, configurata per l’accoppiamento al pedale 14, 15; nonché almeno una corona dentata 30 (tre mostrate a titolo di esempio) fissata, solidale in rotazione, alla pedivella 22 dal lato catena.
Tipicamente, la trasmissione 10 del moto è montata sulla bicicletta con la catena 16 di trasmissione (e la/e corona/e 30 della guarnitura 12 e il/i pignone/i 18 in corrispondenza del mozzo 20 della ruota posteriore) sul lato destro; meno di consueto è montato con catena 16 di trasmissione, corona/e 30 e pignone/i 18 disposti sul lato sinistro della bicicletta.
Un componente chiamato movimento centrale 32 consente la rotazione del perno 26 del movimento centrale stesso rispetto al telaio della bicicletta in almeno una direzione; in altre parole, il movimento centrale 32 costituisce l’elemento di connessione della guarnitura 12 al telaio.
L’asse del perno 26 del movimento centrale è nel seguito indicato anche come asse di rotazione X ed è orizzontale nella normale condizione di marcia della bicicletta, in moto rettilineo in piano.
Nel movimento centrale 32, il perno 26 è supportato in rotazione attorno all’asse di rotazione X tramite idonei cuscinetti.
Per la connessione di ciascun pedale 14, 15 alla rispettiva pedivella 22, 23, sono previsti opportuni mezzi di connessione girevole che consentono al pedale 14, 15 di ruotare liberamente intorno ad un asse qui chiamato asse di pedale Y1, Y2, il quale a sua volta ruota attorno all’asse di rotazione X con la pedivella 22, 23.
La connessione tra pedivella 22, 23 e rispettivo pedale 14, 15 è tipicamente del tipo perno/foro o di altro tipo che consenta preferibilmente la rotazione del pedale 14, 15 attorno all’asse Y1, Y2 rispetto alla pedivella 22, 23. Il perno-pedale 34, 35 può essere solidale all’estremità libera 28, 29 della pedivella 22, 23 e il foro può essere realizzato nel pedale 14, 15. In alternativa, il perno-pedale 34, 35 può essere solidale al pedale 14, 15 e il foro essere realizzato all’estremità libera 28, 29 della pedivella 22, 23. Ancora in alternativa, si possono prevedere due fori, all’estremità libera 28, 29 della pedivella 22, 23 e sul pedale 14, 15 atti ad accogliere un bullone o una vite.
La connessione tra pedivella 22, 23 e una rispettiva estremità assialmente esterna del perno 26 del movimento centrale è di un tipo che li renda solidali in rotazione ed impedisca lo scorrimento assiale delle pedivelle 22, 23 rispetto al perno 26.
Una pedivella 22, 23 può essere realizzata in un sol pezzo con il perno 26, l’altra pedivella 23, 22 venendo accoppiata all’altra estremità del perno 26 dopo l’inserimento di quest’ultimo nel movimento centrale 32. In alternativa, ciascuna pedivella 22, 23 può essere realizzata in un sol pezzo con un rispettivo elemento di perno, i due elementi di perno essendo connessi tra loro di testa. Ancora in alternativa, entrambe le pedivelle 22, 23 possono essere accoppiate ad un perno 26 non di pezzo.
Per una o entrambe le pedivelle 22, 23 può ad esempio essere previsto un accoppiamento a vite, un accoppiamento forzato a incastro o per interferenza, in particolare tramite accoppiamento di superfici scanalate, un accoppiamento a perno e foro quadri, un incollaggio, una saldatura.
La pedivella 22 dal lato catena 16 (tipicamente destra) comprende mezzi di fissaggio di dette corone dentate 30 destinate ad ingranare, una alla volta, con la catena 16. Tipicamente, si prevedono una pluralità di razze 36 che si dipartono a raggiera (complessivamente indicate in inglese come spider), in corrispondenza dell’estremità di imperniamento 24 della pedivella 22 destra, tipicamente di pezzo con la pedivella 22; alle estremità libere delle razze 36, la/le corona/e 30 dentata/e vengono tipicamente avvitate. In alternativa, le corone dentate 30 possono essere realizzate in un sol pezzo con la pedivella 22 destra.
Il corpo principale o “regione di braccio” 38, 39 di ciascuna pedivella 22, 23, vale a dire una sua porzione estesa tra l’asse di rotazione X e l’asse di pedale Y1, Y2 e dunque trascurando le suddette razze 36, è genericamente a forma di barra (o parallelepipedo rettangolo) estesa ortogonale (e a sbalzo) all’asse di rotazione X. Per brevità, nel seguito si userà talvolta l’espressione “pedivella” intendendosi in particolare il suo corpo principale 38, 39 a forma di barra.
Più in particolare, il corpo principale 38, 39 della pedivella 22, 23 si estende in direzione genericamente radiale rispetto all’asse di rotazione X – intendendosi con genericamente che può anche deviare, in uno o più punti così come lungo tutta la sua estensione, da tale direzione. Ciascuna pedivella 22, 23 può infatti essere più o meno rastremata/svasata, quando vista lungo una direzione parallela all’asse di rotazione X, e/o più o meno angolata quando vista lungo una direzione ortogonale all’asse di rotazione X.
Nella presente descrizione e nelle rivendicazioni allegate, con piano di rotazione P della pedivella 22, 23 si intende indicare un qualsiasi piano ortogonale all’asse di pedale Y1, Y2 e all’asse di rotazione X, in particolare uno dei piani mediani della pedivella 22, 23.
Nella presente descrizione e nelle rivendicazioni allegate, con piano rotante R della pedivella 22, 23 o piano degli assi si intende indicare il piano contenente l’asse di rotazione X e l’asse di pedale Y1, Y2. In particolare, con piano rotante R si intende indicare uno dei piani mediani della pedivella 22, 23.
Con riferimento a tale schematizzazione della pedivella 22, 23 come una barra, nella presente descrizione e nelle rivendicazioni allegate, con direzione longitudinale o senso della lunghezza L della pedivella 22, 23 si intende indicare una direzione che congiunge ortogonalmente l’asse di rotazione X all’asse di pedale Y1, Y2; il senso della lunghezza L giace in particolare nel piano rotante R.
Nella presente descrizione e nelle rivendicazioni allegate, con piano trasversale T alla pedivella 22, 23 si intende indicare un qualsiasi piano ortogonale alla direzione longitudinale L. In particolare, con piano trasversale T si intende indicare uno dei piani mediani della pedivella 22, 23.
Nella presente descrizione e nelle rivendicazioni allegate, con sezione trasversale della pedivella 22, 23 si intende indicare una sezione eseguita attraverso il corpo principale 38, 39 della pedivella 22, 23 in un piano trasversale T. La sezione trasversale di ciascuna pedivella 22, 23 (nella regione di braccio 38 per la pedivella 22 destra) è genericamente rettangolare, ma può essere di qualsiasi tipo, anche se presenta tipicamente almeno un asse di simmetria. La forma e le dimensioni di tale sezione trasversale possono essere costanti lungo tutta la lunghezza della pedivella 22, 23 oppure possono variare. La sezione trasversale di ciascuna pedivella 22, 23 può essere piena o cava.
Nella presente descrizione e nelle rivendicazioni allegate, con senso della larghezza G della pedivella 22, 23 si intende indicare una direzione giacente nel piano di rotazione P e ortogonale alla direzione longitudinale L della pedivella 22, 23; il senso della larghezza G giace in un piano trasversale T.
Nella presente descrizione e nelle rivendicazioni allegate, con direzione dello spessore S della pedivella 22, 23 si intende indicare una direzione parallela all’asse di rotazione X; la direzione di spessore S giace in un piano trasversale T e nel piano di rotazione R.
Per chiarezza, nella FIG. 1 questi piani e queste direzioni sono mostrati solo sulla pedivella destra 22.
Il perno 26 del movimento centrale si estende dalla faccia prossimale 40, 41 e il perno-pedale 34, 35 si estende dalla faccia distale 42, 43.
Nella presente descrizione e nelle rivendicazioni allegate, con faccia superiore 44, 45, rispettivamente faccia inferiore 46, 47 della pedivella 22, 23 si intendono indicare le facce sostanzialmente ortogonali alle facce prossimale 40, 41 e distale 42, 43, estese lungo la direzione longitudinale L e la direzione di spessore S, che si trovano in posizione superiore, rispettivamente inferiore, quando la pedivella 22, 23 è nella corsa attiva, vale a dire con l’estremità libera 28, 29 in avanti nel senso di marcia rispetto all’estremità di imperniamento 24, 25.
La guarnitura 12 è dotata di un sistema elettrico/elettronico. Il sistema elettrico/elettronico è in particolare un sistema di rilevazione degli sforzi/deformazioni in almeno un componente della guarnitura. Il sistema di rilevazione può vantaggiosamente essere impiegato in un misuratore di coppia o in un misuratore di potenza. Un misuratore di coppia è uno strumento di rilevazione della coppia erogata dal ciclista; un misuratore di potenza è uno strumento di rilevazione della potenza di pedalata.
In alternativa al misuratore di potenza o di coppia, il sistema elettrico/elettronico di cui è dotata la guarnitura può essere di qualsiasi altro tipo, ad esempio un misuratore di cadenza, di velocità, di posizione, di quota o altitudine.
Un tale sistema elettrico/elettronico comprende una o più sorgenti di alimentazione a batteria.
La FIG. 2 mostra schematicamente alcune possibili ubicazioni, nella guarnitura 12, di unità di alimentazione a batteria 100, 102, 104 e porte di ricarica 106, 108, 110, 112 per le suddette unità di alimentazione a batteria 100, 102, 104. In un sistema elettrico/elettronico vi sono preferibilmente fino a tre unità di alimentazione a batteria 100, 102, 104 e una o due porte di ricarica 106, 108, 110, 112 su una delle o entrambe le pedivelle 22, 23.
Il sistema elettrico/elettronico alimentato dalla o dalle unità di alimentazione a batteria 100, 102, 104 non è mostrato nello specifico, in quanto potrebbe trattarsi, come accennato, di un sistema elettrico/elettronico di qualsiasi tipo e avente qualsiasi scopo, oppure anche di più sistemi elettrico/elettronici, i cui componenti elettrico/elettronici possono essere alloggiati in una pedivella 22, 23, oppure dislocati (anche) su altri componenti della guarnitura o più in generale della trasmissione.
L’unità di alimentazione a batteria 100 è associata, preferibilmente attaccata alla o ancor più preferibilmente inserita in una cavità interna della pedivella 22 dal lato catena.
L’unità di alimentazione a batteria 102 è associata, preferibilmente attaccata alla o ancor più preferibilmente inserita in una cavità interna della pedivella 23 dal lato opposto al lato catena.
L’unità di alimentazione a batteria 104 è associata, preferibilmente attaccata al o ancor più preferibilmente inserita in una cavità interna del perno 26 del movimento centrale.
Le porte di ricarica 106, 108 e 110, 112 sono realizzate in corrispondenza di una faccia del corpo principale 38, 39 di ciascuna pedivella 22, 23. Più in particolare, le porte di ricarica 106 e 110 sono realizzate in corrispondenza della faccia prossimale 40, 41 della rispettiva pedivella 22, 23, mentre le porte di ricarica 108 e 112 sono realizzate in corrispondenza della faccia distale 42, 43 della rispettiva pedivella 22, 23. In una realizzazione pratica, sarà tipicamente presente al più una sola porta di ricarica per ogni pedivella 22, 23. Preferibilmente, saranno presenti al più entrambe le porte di ricarica 106, 110 dal lato prossimale, e solamente a queste ci si riferirà nel seguito della descrizione per brevità.
L’unità di alimentazione a batteria 100, se prevista, è ricaricabile in maniera preferita tramite la porta di ricarica 106, attraverso un percorso preferito di cavi di ricarica 118. In alternativa, l’unità di alimentazione a batteria 100 può essere ricaricata anche tramite la porta di ricarica 110 attraverso il percorso di cavi di ricarica 120.
In maniera analoga, l’unità di alimentazione a batteria 102, se prevista, è ricaricabile in maniera preferita tramite la porta di ricarica 110, attraverso il percorso preferito di cavi di ricarica 124, ma può essere ricaricata anche tramite la porta di ricarica 106 attraverso il percorso di cavi di ricarica 126.
L’unità di alimentazione a batteria 104, se prevista, può essere ricaricata tramite la porta di ricarica 106 attraverso il percorso di cavi di ricarica 132 o tramite la porta di ricarica 110 attraverso il percorso di cavi di ricarica 134.
I cavi di ricarica 120, 126, 132 se previsti, passano attraverso fori coassiali 136, 138 realizzati tra la pedivella 22 dal lato catena e il perno 26 del movimento centrale.
I cavi di ricarica 120, 126, 134 se previsti, passano attraverso fori coassiali 140, 142 realizzati tra la pedivella 23 dal lato opposto al lato catena e il perno 26 del movimento centrale.
È chiaro che in una specifica forma di realizzazione, da ogni unità di alimentazione a batteria 100, 102, 104, se prevista, si può dipartire un solo cavo di ricarica 118, 120; 124, 126; 132, 134 diretto a una sola rispettiva tra le porte di ricarica 106, 110. Ciascuna unità di alimentazione a batteria 100, 102, 104, se prevista, può peraltro anche essere connessa a entrambe le porte di ricarica 106, 110.
In maniera inversa è inoltre chiaro che, in una specifica forma di realizzazione, da ogni porta di ricarica 106, 110 si può dipartire un solo cavo di ricarica 118, 126, 132; 120, 124, 134 diretto a una sola rispettiva tra le unità di alimentazione a batteria 100, 102, 104. Ciascuna porta di ricarica 106, 110 può peraltro anche essere connessa a più di un’unità di alimentazione a batteria 100, 102, 104.
Preferibilmente i componenti elettrico/elettronici del sistema alimentato da una unità di alimentazione a batteria 100, 102, 104 sono accoppiati allo, preferibilmente attaccati allo e più preferibilmente alloggiati nello, stesso componente della rispettiva unità di alimentazione a batteria 100, 102, 104.
Nelle FIGG. 3 e 4 è illustrata una forma di realizzazione preferita di un’unità di alimentazione a batteria 200 con relativa porta di ricarica 202, entrambe supportate da una pedivella 22, 23, mostrata in parte.
L’unità di alimentazione a batteria 200 rappresenta quindi una tra le unità di alimentazione a batteria 100 e 102 di FIG. 2 e la porta di ricarica 202 rappresenta una tra le porte di ricarica 106 e 110 (o 108, 112) e di FIG. 2.
La pedivella 22, 23 comprende una cavità 204 estesa per una certa lunghezza del suo corpo principale 38, 39.
Una pedivella cava come quella mostrata è fabbricata, in un materiale composito comprendente fibra strutturale, ad esempio tramite il processo descritto nel documento EP1818252A1, qui incorporato per riferimento.
Nel caso mostrato, la cavità 204 alloggia innanzitutto componenti elettrico/elettronici 206 parte di un sistema elettronico, realizzanti ad esempio un misuratore di potenza come suddetto. A titolo meramente esemplificativo, nella FIG. 4 sono visibili una prima scheda per circuiti stampati 208 o PCB, sensori 210, nello specifico di tipo estensimetrico o sensori di temperatura e circuiti flessibili 212 di collegamento tra il PCB 208 e i sensori 210. Sulla scheda per circuiti stampati o PCB 208 può essere in particolare presente un processore (MCU – Micro Controller Unit).
L’unità di alimentazione a batteria 200 è inserita nella cavità 204 della pedivella 22, 23 a fine fabbricazione attraverso un apposito foro 214, realizzato sulla faccia prossimale 216 della pedivella, 22, 23.
In una forma di realizzazione alternativa (non mostrata), l’unità di alimentazione a batteria 200 può essere fissata su una superficie esterna, in particolare sempre in corrispondenza della faccia prossimale 216, della pedivella 22, 23.
L’unità di alimentazione a batteria 200 comprende una cella a bottone 217 di tipo ricaricabile, oppure due celle connesse in serie.
L’unità di alimentazione a batteria 200 mostrata è del tipo smart. I poli positivi e negativi della cella 217 sono connessi a rispettivi contatti 218 di una seconda scheda per circuiti stampati 220 tramite rispettivi cavi 222. La seconda scheda per circuiti stampati 220 è connessa alla prima scheda per circuiti stampati 208 tramite un circuito flessibile 224. Anche i cavi 222, il circuito flessibile 224 e la seconda scheda per circuiti stampati 220 sono inseriti nella cavità 204.
La seconda scheda per circuiti stampati 220 reca un circuito preposto alla gestione dell’unità di alimentazione a batteria 200, comprendente in maniera di per sé nota ad esempio un regolatore di tensione, un circuito di protezione per evitare sovra/sotto correnti, tensioni o temperature alla cella 217, facoltativamente un contatore di Coulomb per tener conto della carica residua della cella 217.
Una terza scheda per circuiti stampati 226 reca un circuito di carica che riceve una tensione di carica da una rete o da una sorgente esterna al componente elettronico alimentato. Nel caso di unità di alimentazione a batteria 200 non di tipo smart, la seconda scheda per circuiti stampati 220 o la terza scheda per circuiti stampati 226 potrebbe essere assente.
La terza scheda per circuiti stampati 226 è connessa alla prima scheda per circuiti stampati 208 tramite un cavo 228.
La terza scheda per circuiti stampati 226 reca contatti 230, 231 su una sua faccia 232 rivolta verso il foro 214 della pedivella 22, 23.
Un coperchio 234 reca due contatti 236, 237 che si accoppiano ai contatti 230, 231, rispettivamente, a formare la porta di ricarica 202.
Il circuito di carica sulla terza scheda per circuiti stampati 226, oppure direttamente la cella 217 se la terza scheda per circuiti stampati 226 è assente, riceve la corrente di ricarica dalla porta di ricarica 202.
Un dispositivo di ricarica (non mostrato) comprende una seconda porta di ricarica comprendente due contatti accoppiati, a loro volta alimentati da una sorgente esterna.
La sorgente esterna può essere la rete, nel qual caso il dispositivo di ricarica comprende una spina, oppure un componente hardware, nel qual caso il dispositivo di ricarica comprende un connettore idoneo, in particolare un connettore USB o miniUSB.
Vantaggiosamente, i contatti 236, 237 della porta di ricarica 202 sono di tipo affiorante ed è previsto almeno un magnete, preferibilmente una coppia di magneti 238, 239 come mostrato, in corrispondenza della porta di ricarica 202 per l’accoppiamento magnetico con un corrispondente/i magnete/i o elemento/i metallico/i della seconda porta di ricarica del dispositivo di ricarica.
Fori 240, 241 possono essere previsti nella terza scheda per circuiti stampati 226 per accogliere i magneti 238, 239.
In alternativa, può essere previsto almeno un elemento metallico, preferibilmente una coppia di elementi metallici, in corrispondenza della porta di ricarica 202 per l’accoppiamento magnetico con almeno un magnete, preferibilmente una coppia di magneti della seconda porta di ricarica del dispositivo di ricarica.
Preferibilmente, i contatti 236, 237 della porta di ricarica 202 sono contatti invertibili, vale a dire che la ricarica può avvenire indipendentemente dall’orientamento dei due contatti della porta di ricarica del dispositivo di ricarica rispetto ai due contatti 236, 237, della porta di ricarica 202.
Preferibilmente il coperchio 234 chiude la cavità 204 ermeticamente, in modo stagno. Ad esempio, il coperchio 234 è incollato o eventualmente saldato lungo il suo bordo a tappare la cavità 204, essendo preferibilmente accolto in una sede incassata 240 in corrispondenza del foro 214, così da risultare sostanzialmente a filo con il resto della superficie esterna della pedivella 22, 23, in particolare della faccia prossimale 216, del corpo principale 38, 39 della pedivella 22, 23.
Pertanto, anche la porta di ricarica 202 risulta sostanzialmente a filo con il resto della superficie esterna della pedivella 22, 23.
Benché l’invenzione sia stata descritta in dettaglio con riferimento a una pedivella realizzata in materiale composito, l’invenzione può essere applicata anche a una pedivella in materiale metallico.
La distribuzione di vari componenti su più schede per circuiti stampati mostrata non è essenziale, potendo essere prevista un’unica scheda per circuiti stampati oppure un numero di schede per circuiti stampati maggiore di tre.
La precedente è una descrizione di varie forme di realizzazione di aspetti inventivi, ed ulteriori modifiche possono essere apportate senza fuoriuscire dalla portata della presente invenzione. La forma e/o la dimensione e/o la posizione e/o l’orientamento dei vari componenti e/o la successione delle varie fasi possono essere variati. Le funzioni di un elemento o modulo possono essere eseguite da due o più componenti o moduli, e viceversa. Componenti mostrati direttamente connessi o in contatto possono avere strutture intermedie disposte tra di loro. Fasi mostrate direttamente susseguentisi possono avere fasi intermedie svolte tra di esse. I dettagli mostrati in una figura e/o descritti con riferimento a una figura o a una forma di realizzazione si possono applicare in altre figure o forme di realizzazione. Non tutti i dettagli mostrati in una figura o descritti nello stesso contesto devono essere necessariamente presenti in una stessa forma di realizzazione. Caratteristiche o aspetti che risultino innovativi rispetto alla tecnica nota, da soli o in combinazione con altre caratteristiche, sono da considerare descritti di per sé, indipendentemente da quanto esplicitamente descritto come innovativo.

Claims (15)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Pedivella (22, 23) di bicicletta comprendente un corpo principale (38, 39) esteso tra un asse di rotazione (X) e un asse di pedale (Y1, Y2) della pedivella (22, 23), comprendente una porta di ricarica (106, 108, 110, 112, 202) per un’unità di alimentazione a batteria (100, 102, 104, 200), caratterizzata dal fatto che detta porta di ricarica (106, 108, 110, 112, 202) è realizzata in corrispondenza di una faccia (216) del corpo principale (38, 39) della pedivella (22, 23).
  2. 2. Pedivella (22) secondo la rivendicazione 1, comprendente una pluralità di razze (36) che si dipartono a raggiera in corrispondenza di un’estremità di imperniamento (24) attorno all’asse di rotazione (X).
  3. 3. Pedivella (22, 23) secondo qualsiasi delle rivendicazioni 1 e 2, in cui detta unità di alimentazione a batteria (100, 102, 200) è supportata dalla pedivella (22, 23) stessa.
  4. 4. Pedivella (22, 23) secondo la rivendicazione 3, in cui l’unità di alimentazione a batteria (100, 102, 200) è alloggiata in una cavità (204) interna alla pedivella (22, 23).
  5. 5. Pedivella (22, 23) secondo la rivendicazione 4, in cui la cavità (204) è chiusa da un coperchio (234), più preferibilmente da un coperchio (234) stagno.
  6. 6. Pedivella (22, 23) secondo la rivendicazione 5, in cui la porta di ricarica (106, 108, 110, 112, 202) è realizzata in corrispondenza del coperchio (234).
  7. 7. Pedivella (22, 23) secondo qualsiasi delle rivendicazioni 1-6, in cui la porta di ricarica (106, 110, 202) è realizzata in corrispondenza di una faccia prossimale (216) del corpo principale (38, 39).
  8. 8. Pedivella (22, 23) secondo qualsiasi delle rivendicazioni 1-2, 7, in cui l’unità di alimentazione a batteria (102, 100, 104) è supportata da un altro componente (23, 22, 26) della guarnitura (12).
  9. 9. Pedivella (22, 23) secondo qualsiasi delle rivendicazioni 1-8, in cui l’unità di alimentazione a batteria (100, 102, 104, 200) alimenta uno o più componenti elettrico/elettronici (206) accoppiati alla pedivella (22, 23) stessa, in particolare alloggiati sulla o nella pedivella (22, 23) stessa, o accoppiati ad altri componenti (26) di una trasmissione (10) della bicicletta.
  10. 10. Pedivella (22, 23) secondo qualsiasi delle rivendicazioni 1-9, in cui la porta di ricarica (106, 108, 110, 112, 202) comprende due contatti elettrici (236, 237) per la connessione con un dispositivo di ricarica comprendente due contatti accoppiati, a loro volta alimentati da una sorgente esterna, in cui i contatti (236, 237) della porta di ricarica (106, 108, 110, 112, 202) sono di tipo affiorante ed è previsto (i) almeno un magnete (238, 239), preferibilmente una coppia di magneti (238, 239), in corrispondenza della porta di ricarica (106, 108, 110, 112, 202) per l’accoppiamento magnetico con un corrispondente/i magnete/i o elemento/i metallico/i del dispositivo di ricarica, oppure (ii) almeno un elemento metallico, preferibilmente una coppia di elementi metallici, in corrispondenza della porta di ricarica (106, 108, 110, 112, 202) per l’accoppiamento magnetico con almeno un magnete, preferibilmente una coppia di magneti del dispositivo di ricarica.
  11. 11. Pedivella (22, 23) secondo la rivendicazione 10, in cui la porta di ricarica (106, 108, 110, 112, 202) comprende una coppia di contatti (236, 237) invertibili.
  12. 12. Guarnitura (12) di bicicletta comprendente una prima pedivella (22) e una seconda pedivella (23), ciascuna di dette pedivelle (22, 23) comprendendo un corpo principale (38, 39) esteso tra un asse di rotazione (X) e un asse di pedale (Y1, Y2), detta prima pedivella (22) comprendendo una prima porta di ricarica (106, 108, 202) per un’unità di alimentazione a batteria (100, 102, 104, 200), caratterizzata dal fatto che detta prima porta di ricarica (106, 108, 202) è realizzata in corrispondenza di una faccia (216) del corpo principale (38) di detta prima pedivella (22).
  13. 13. Guarnitura (12) secondo la rivendicazione 12, comprendente una prima ed una seconda unità di alimentazione a batteria (100, 102, 200), e una seconda porta di ricarica (110, 112, 202), in cui detta seconda porta di ricarica (110, 112, 202) è realizzata in corrispondenza di una faccia del corpo principale (39) di detta seconda pedivella (23), e in cui dette prima e seconda unità di alimentazione a batteria (100, 102, 200) sono supportate rispettivamente da detta prima e da detta seconda pedivella (22, 23) e collegate rispettivamente a detta prima e a detta seconda porta di ricarica (106, 108, 110, 112, 202).
  14. 14. Guarnitura (12) secondo la rivendicazione 12, comprendente un’unità di alimentazione a batteria (100, 102, 104, 200) e una seconda porta di ricarica (110, 112, 202), realizzata in corrispondenza di una faccia del corpo principale (39) di detta seconda pedivella (23), detta unità di alimentazione a batteria (100, 102, 104, 200) essendo collegata a detta prima e a detta seconda porta di ricarica (106, 108, 110, 112, 202).
  15. 15. Guarnitura (12) secondo la rivendicazione 12 comprendente una prima ed una seconda unità di alimentazione a batteria (100, 102, 200), in cui dette prima e seconda unità di alimentazione a batteria (100, 102, 200) sono supportate rispettivamente da detta prima e da detta seconda pedivella (22, 23), detta prima porta di ricarica (106, 108, 202) essendo collegata a detta prima e a detta seconda unità di alimentazione a batteria (100, 102, 200).
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