IT201800010587A1

IT201800010587A1 - Supporto ausiliario per biciclette

Info

Publication number: IT201800010587A1
Application number: IT102018000010587A
Authority: IT
Inventors: Thanh Hai Tran
Original assignee: Thanh Hai Tran
Priority date: 2018-11-26
Filing date: 2018-11-26
Publication date: 2020-05-26

Description

TITOLO

SUPPORTO AUSILIARIO PER BICICLETTE

DESCRIZIONE

CONTESTO APPLICATIVO

La bicicletta (nel seguito semplicemente bici) è un mezzo di locomozione universale, ampiamente diffuso, economicamente accessibile, e il cui utilizzo risulta essere semplice e di rapido apprendimento.

Grazie al recente crescendo di sensibilità all’opinione pubblica in merito a temi ecologici ed ambientali, si assiste, negli ultimi anni, ad un nuovo boom nell’utilizzo della bici: ne sono prova tutti i nuovi fenomeni ad esso associati quali il bike sharing, le bici elettriche, le ciclovie turistiche nazionali ed internazionali.

Trattasi di una vera e propria rivoluzione culturale fondata su stili di vita più sani ed equilibrati, dalla quale però alcune categorie di persone potrebbero essere escluse.

Sebbene infatti l’utilizzo della bici risulti essere estremamente semplice, esistono due momenti critici nei quali risulta indispensabile prestare adeguata attenzione: sono la fase di partenza e la fase di arresto. In queste due fasi essendo la velocità del mezzo estremamente ridotta, il contributo stabilizzante generato dall’effetto giroscopico delle ruote tende ad azzerarsi, quindi il compito di mantenere l’equilibrio del sistema uomomezzo grava completamente sulle abilità dell’utilizzatore.

In certi casi e/o per alcune categorie di persone, tale compito potrebbe risultare poco agevole se non addirittura difficoltoso. Si pensi per esempio ad un adulto intento a trasportare la spesa fatta al supermercato oppure ad un genitore che accompagna il figlio a scuola: il carico aggiuntivo sulla bici modifica l’inerzia dell’intero sistema andando a generare possibili difficoltà di manovra specialmente in curva. Si pensi altresì ad un anziano che con l’avanzare degli anni abbia perso l’agilità di un tempo oppure ad una persona che, per qualsiasi motivo (traumi e/o malattie), abbia temporaneamente o permanentemente lievi difficoltà motorie o di coordinazione: per costoro l’utilizzo della bici potrebbe essere precluso.

STATO DELL'ARTE

Attualmente, i dispositivi ausiliari in grado di assistere l’utilizzatore nell’uso della bicicletta, possono essere suddivisi essenzialmente in due categorie: sistemi integralmente rigidi e sistemi integralmente elastici.

La prima categoria di dispositivi è utilizzata principalmente dai bambini durante le prime fasi di apprendimento: questi dispositivi offrono ottimo sostegno e supporto all’equilibrio verticale durante le fasi di partenza e di arresto, ma d’altra parte a causa di questa stessa rigidità impediscono alla bicicletta di inclinarsi, introducendo così notevoli difficoltà nel raggiungere la posizione di equilibrio dinamico durante le manovre di curva e svolta, soprattutto all’aumentare della velocità.

La seconda categoria di dispositivi è utilizzata principalmente da parte di persone con leggere disabilità motorie per compensare alle loro difficoltà di coordinazione: questi dispositivi sopperiscono parzialmente alle lacune dei dispositivi della prima categoria in quanto consentono all’utilizzatore di inclinare la bici durante le manovre di curva e di svolta, ma d’altra parte possono risultare non completamente efficaci nel fornire sostegno per il mantenimento dell’equilibrio verticale nelle fasi di partenza e di arresto.

SCOPO DELL' INVENZIONE

Scopo della presente invenzione è fornire un dispositivo ausiliario per l’utilizzo della bicicletta che sia in grado di fornire all’utilizzatore un efficace sostegno per il mantenimento dell’equilibrio verticale sia nelle fasi di partenza che in quelle di arresto, ma che al contempo consenta alla bicicletta di inclinarsi durante le manovre di curva e svolta per poter controbilanciare in maniera agevole agli effetti della forza centrifuga.

Altro scopo della presente invenzione è fornire un dispositivo ausiliario per l’utilizzo della bicicletta che sia in grado di operare in maniera alternata tra modalità rigida e modalità elastica.

Altro scopo della presente invenzione è di fornire un dispositivo ausiliario per l’utilizzo della bicicletta ove la commutazione tra modalità rigida e modalità elastica può avvenire anche durante la marcia azionando una unica leva, collegata ad entrambe le unità per mezzo di un opportuno sistema di rinvii.

DESCRIZIONE DELLE FIGURE

A titolo di esempio non limitativo viene illustrata una possibile realizzazione.

Figura 1: vista assonometrica di una bici equipaggiata col dispositivo oggetto dell’invenzione

Figura 2: vista frontale di una bici equipaggiata col dispositivo oggetto dell’invenzione, in posizione di equilibrio verticale

Figura 3: vista frontale di una bici equipaggiata col dispositivo oggetto dell’invenzione, in posizione inclinata

Figura 4: vista assonometrica di una bici con schematizzazione esplosa del dispositivo oggetto dell’invenzione

Figura 5: vista assonometrica di una unità del dispositivo oggetto dell’invenzione

Figura 6: ingrandimento di una vista in sezione di una unità del dispositivo oggetto dell’invenzione

Figura 7: vista di dettaglio di una unità del dispositivo, con elemento di blocco in configurazione attiva “A”

Figura 8: vista di dettaglio di una unità del dispositivo, con elemento di blocco in configurazione passiva “B”

Figura 9: vista di dettaglio di una unità del dispositivo, con gruppo staffa provvisto di un elemento di blocco

Figura 10: vista di dettaglio di una unità del dispositivo, con gruppo staffa provvisto di un elemento di blocco la cui posizione è regolabile lungo la direzione “Y” di scorrimento relativo tra gruppo staffa e gruppo ruota ausiliaria

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

L’invenzione consta di un dispositivo ausiliario, da montare su bici (1) equipaggiate con ruota posteriore di diametro pari o superiore a 610mm (ovvero 24 pollici) in grado di assistere l’utilizzatore nel mantenere l’equilibrio nelle fasi di partenza e di arresto, costituito da una coppia di unità indipendenti (10a) (10b) montate una su ciascun lato della bici stessa e caratterizzato dal fatto che ciascuna di dette unità si compone di due o più “gruppi di componenti” (nel seguito semplicemente “gruppi” o, al singolare, “gruppo”), tra cui:

- almeno un gruppo staffa (11a) (11b), formato da una serie di componenti tra loro assemblati e fissi rispetto al telaio (2) della bici;

- almeno un gruppo ruota ausiliaria (60a) (60b), formato essenzialmente da una serie di componenti tra loro assemblati per alloggiare la ruota ausiliaria (62a) (62b) stessa e, sul quale gruppo, viene individuata una superficie di riscontro (67a) (67b);

- almeno uno o più gruppi reagenti (32a) (32b), interposti tra detti due gruppi, ciascuno dei quali formato essenzialmente da almeno una molla a compressione (41a) (41b);

- almeno un gruppo meccanismo di commutazione (50a) (50b) costituito essenzialmente da un inserto (52a) (52b), preferibilmente ma non necessariamente di forma cilindrica, collegato rigidamente al gruppo staffa (11a) (11b), ma libero di ruotare attorno al proprio asse longitudinale, tale inserto sua volta provvisto di un elemento di blocco (57a) (57b) sporgente in direzione radiale dalla superficie cilindrica perimetrale dell’ inserto stesso.

Durante la normale conduzione della bici, ciascuna unità opera in modalità elastica: ciò vuol dire che in presenza di adeguate sollecitazioni esterne indotte dall’utilizzatore, ciascuna unità (10a) (10b) può reagire diminuendo, corrispondentemente, la distanza relativa tra il gruppo ruota ausiliaria (60a) (60b) e il gruppo staffa (11a) (11b) mediante uno scorrimento lineare, e successivamente, alla scomparsa di detta sollecitazione esterna, il gruppo ruota ausiliaria (60a) (60b) ritorna alla posizione iniziale grazie alla controreazione di almeno un gruppo reagente (32a) (32b) interposto tra i detti due gruppi.

Quindi nel funzionamento in modalità elastica, ciascuna unità è in grado di assecondare i movimenti di inclinazione laterale della bici per consentire di affrontare in maniera agevole ed efficace eventuali svolte, curve, cambi di direzione, che si rendano necessari lungo il tragitto.

Durante le fasi di partenza e di arresto, invece, ciascuna unità opera in modalità rigida: ciò vuol dire che la distanza relativa tra gruppo ruota ausiliaria (60a) (60b) e gruppo staffa (11a) (11b) viene bloccata ad un prestabilito valore, anche in presenza di sollecitazioni esterne indotte dall’utilizzatore.

Quindi nel funzionamento in modalità rigida, le due unità sono in grado di comportarsi come un supporto rigido in grado di mantenere la bicicletta in costante equilibrio verticale, riducendo così la possibilità di incombere in rovinose cadute.

Il comportamento rigido ed elastico di ciascuna unità, viene definito dalla configurazione assunta dall’elemento di blocco (57a) (57b).

Nella sua configurazione attiva “A”, l’elemento di blocco (57a) (57b) si trova forzato in una posizione di possibile interferenza con la superficie di riscontro (67a) (67b) e quindi, quando queste due parti entrano in contatto, la distanza relativa tra gruppo staffa (11a) (11b) e gruppo ruota ausiliaria (60a) (60b) non può diminuire oltre la distanza fra l'elemento di blocco (57a) (57b) e la superficie di riscontro (67a) (67b) neppure in presenza delle sollecitazione esterne indotte dall’utilizzatore.

Nella sua configurazione passiva “B”, l’elemento di blocco (57a) (57b) si trova relegato in una posizione di non interferenza con la superficie di riscontro (67a) (67b) e quindi, in presenza di sollecitazioni esterne indotte dall’utilizzatore, la distanza tra gruppo staffa (11a) (11b) e gruppo ruota ausiliaria (60a) (60b) può continuare a diminuire fino al valore minimo consentito dal fine corsa.

La commutazione da configurazione attiva “A” a configurazione passiva “B”, e viceversa, viene indotta dall’utilizzatore azionando una unica leva di comando collegata, mediante un opportuno sistema di rinvii, per esempio cavi e guaine, ad entrambi gli inserti (52a) (52b) delle due unità: ad ogni azionamento, corrisponde una rotazione dell’inserto che porta l’elemento di blocco (57a) (57b) da una posizione di possibile interferenza con la superficie di riscontro (67a) (67b) ad una posizione di non interferenza con detta superficie di riscontro; e viceversa tramite idonei dispositivi elastici.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DI UNA POSSIBILE REALIZZAZIONE

Il dispositivo è costituito da una coppia di unità (10a) (10b) uguali ed indipendenti, montate una su ciascun lato della bici (1). Ciascuna unità (10a) (10b) consta di 5 gruppi di componenti (nel seguito semplicemente “gruppi” o, al singolare, “gruppo”): un gruppo staffa (11a) (11b), un gruppo ruota ausiliaria (60a) (60b), due gruppi reagenti (32a) (32b) e un gruppo meccanismo di commutazione (50a) (50b).

Ciascun gruppo staffa (11a) (11b), saldamente ancorato in maniera solidale al telaio (2) della bici, si compone principalmente di: un tubo stabilizzatore (31a) (31b), una vite di regolazione (36a) (36b) e una coppia di semigusci supporto (33a) (33b) a loro volta serrati mediante una serie di bulloni di diametro e lunghezza adeguata. Il tubo stabilizzatore (31a) (31b), preferibilmente di sezione quadrata e materiale metallico viene assemblato in posizione fissa e centrata rispetto ai semigusci supporto; mentre la vite di regolazione (36a) (36b) è alloggiata, sempre per mezzo dei semigusci, in maniera fissa sull’asse longitudinale del tubo stabilizzatore, ma libero di ruotare attorno al proprio asse longitudinale. Su una faccia del tubo stabilizzatore sono ricavate una apertura superiore (34a) (34b) e una apertura inferiore (35a) (35b). Ai due lati del tubo stabilizzatore (31a) (31b) trovano sede, uno su ogni lato, i due gruppi reagenti (32a) (32b).

Ciascun gruppo reagente (32a) (32b) è costituito principalmente da un involucro contenitore (40a) (40b) di metallo e da una molla di compressione (41a) (41b). L’involucro contenitore, di forma preferibilmente cilindrica, presenta sulla base superiore un elemento filettato femmina (37a) (37b), fisso e solidale alla base stessa, mediante il quale si realizza l’assemblaggio del gruppo reagente col gruppo staffa (11a) (11b); mentre sulla base inferiore presenta un altro elemento filettato femmina (38a) (38b), libero di traslare longitudinalmente dentro l’involucro contenitore, mediante il quale si realizza l’assemblaggio del gruppo reagente col gruppo ruota ausiliaria (60a) (60b). La molla di compressione (41a) (41b) è alloggiata nell’involucro contenitore con una determinata precarica iniziale.

Ciascun gruppo ruota ausiliaria (60a) (60b) si compone principalmente di una ruota ausiliaria (62a) (62b), di diametro compreso tra 15mm e 20mm (ovvero 6 e 8 pollici), e di due viti (66a) (66b) di lunghezza pari ad almeno 60mm, il tutto assemblato tramite una coppia di semigusci portaruota (61a) (61b) a loro volta serrati mediante una serie di bulloni di diametro e lunghezza opportuni. I semigusci portaruota (61a) (61b) sono sagomati in maniera da formare al loro interno, una volta assemblati, tre cavità che per dimensioni e posizioni relative ricalcano le sagome del tubo stabilizzatore (31a) (31b) e dei gruppi reagenti (32a) (32b) sporgenti dal gruppo staffa (11a) (11b). Ciascun gruppo ruota ausiliaria (60a) (60b) può quindi essere accoppiato ad un gruppo staffa (11a) (11b) con possibilità di reciproco scorrimento lungo la direzione definita dall’asse longitudinale del tubo stabilizzatore. Le due viti (66a) (66b) sono innestate tra i semigusci portaruota (61a) (61b) in asse con le cavità cilindriche predisposte ad alloggiare i gruppi reagenti (32a) (32b). Manovrando sugli involucri contenitori (40a) (40b) dei gruppi reagenti, si possono quindi avvitare o svitare gli elementi filettati femmina (38a) (38b) sulle rispettive viti (66a) (66b) del gruppo ruota ausiliaria: in tal modo è possibile agganciare e/o sganciare oppure avvicinare e/o allontanare tra di loro il gruppo ruota ausiliaria (60a) (60b) dal gruppo staffa (11a) (11b).

Ciascun gruppo meccanismo di commutazione (50a) (50b) è composto da una slitta (51a) (51b) e da un inserto (52a) (52b) tra loro interconnessi e quindi alloggiati all’interno del tubo stabilizzatore (31a) (31b); l’intero gruppo meccanismo di commutazione (50a) (50b) gode della possibilità di traslazione lungo l’asse longitudinale del tubo stabilizzatore stesso per mezzo della vite di regolazione (36a) (36b). La slitta (51a) (51b) è costituita da una porzione di tubo di materiale metallico a sezione rettangolare dove la base superiore è dotata di un elemento filettato femmina (53a) (53b) che ingrana con la vite di regolazione (36a) (36b); mentre la base inferiore è dotata di un elemento filettato maschio (54a) (54b). L’inserto (52a) (52b) è costituito da una porzione di tubo di materiale plastico a sezione rotonda dove la base superiore è dotata di un elemento filettato femmina (55a) (55b) che ingrana con l’elemento filettato maschio (54a) (54b) della slitta, consentendo di fatto, all’ inserto di poter ruotare attorno all’asse longitudinale del tubo stabilizzatore (31a) (31b). Sulla superficie cilindrica dell’inserto trovano sede il braccio leva (56a) (56b) e l’elemento di contrasto (57a) (57b) entrambi fissi e solidali all’inserto stesso. Il braccio leva (56a) (56b) si protende oltre la superficie perimetrale del tubo stabilizzatore passando attraverso l’apertura superiore (34a) (34b) e in questo modo può essere collegato, per esempio tramite cavi e guaine, alla leva montata sul manubrio e ad un opportuno sistema di rinvii grazie al quale l’utilizzatore può azionare contemporaneamente l’ intero gruppo meccanismo di commutazione (50a) (50b). L’elemento di contrasto (57a) (57b) è essenzialmente un corpo cilindrico filettato esternamente che si avvita su di un foro ricavato in direzione radiale sulla superficie cilindrica dell’inserto e può protrudere oltre la superficie perimetrale del tubo stabilizzatore (31a) (31b) passando attraverso l’apertura inferiore (35a) (35b).

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo ausiliario, da montare su biciclette, equipaggiate con ruota posteriore di diametro pari o superiore a 610mm (24 pollici), in grado di assistere l’utilizzatore nel mantenere l’equilibrio verticale, comprendente una coppia di unità (10a) (10b) indipendenti, ciascuna delle quali composta da: y almeno un gruppo staffa (11a) (11b), formato da una serie di componenti tra loro assemblati e fissi rispetto al telaio (2) della bici; y almeno un gruppo ruota ausiliaria (60a) (60b), formato essenzialmente da una serie di componenti tra loro assemblati per alloggiare la ruota ausiliaria (62a) (62b) stessa e, sul quale gruppo, viene individuata una superficie di riscontro (67a) (67b); y almeno uno o più gruppi reagenti (32a) (32b), interposti tra detti due gruppi, ciascuno dei quali formato essenzialmente da almeno una molla a compressione (41a) (41b); dove, in presenza di adeguate sollecitazioni esterne indotte dall’utilizzatore, ciascuna unità (10a) (10b) può reagire diminuendo, corrispondentemente, la distanza relativa tra il gruppo ruota ausiliaria (60a) (60b) ed il gruppo staffa (11a) (11b) mediante uno scorrimento di tipo lineare e successivamente, alla scomparsa di detta sollecitazione esterna, il gruppo ruota ausiliaria (60a) (60b) ritorna alla posizione iniziale grazie alla controreazione di almeno un gruppo reagente (32a) (32b) interposto tra detti gruppi; e caratterizzato dal fatto che ciascun gruppo staffa (11a) (11b) è provvisto di almeno un elemento di blocco (57a) (57b), installato in opportuna posizione (fig.9), il quale entrando in contatto con la superficie di riscontro (67a) (67b), arresta lo scorrimento lineare tra gruppo staffa e gruppo ruota ausiliaria provocato dalle sollecitazioni esterne indotte dall’utilizzatore.
2. Dispositivo, secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la posizione dell’elemento di blocco (57a) (57b) può essere regolata lungo la direzione di scorrimento “Y” tra gruppo staffa e gruppo ruota ausiliaria.
3. Dispositivo, secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l’elemento di blocco (57a) (57b) può essere commutato alternativamente da una configurazione attiva “A” (fig.7) ad una configurazione passiva “B”, (fig.8) e viceversa, dove: y nella configurazione attiva “A”, l’elemento di blocco (57a) (57b) si trova forzato in una posizione di possibile interferenza con la superficie di riscontro (67a) (67b) e quindi, quando queste due parti entrano in contatto, la distanza relativa tra gruppo staffa (11a) (11b) e gruppo ruota ausiliaria (60a) (60b) non può diminuire oltre la distanza fra l'elemento di blocco (57a) (57b) e la superficie di riscontro (67a) (67b). y mentre, nella configurazione passiva “B”, l’elemento di blocco (57a) (57b) si trova relegato in una posizione di non interferenza con la superficie di riscontro (67a) (67b) e quindi, in presenza di sollecitazioni esterne indotte dall’utilizzatore, la distanza tra gruppo staffa (11a) (11b) e gruppo ruota ausiliaria (60a) (60b) può continuare a diminuire fino al valore minimo di fine corsa.
4. Dispositivo, secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la commutazione tra configurazione attiva “A” configurazione passiva “B” dell’elemento di blocco (57a) (57b) avviene tramite la leva (56a) (56b) atta a provocare il movimento di tipo rotatorio dell'elemento di blocco (57a) (57b).
5. Dispositivo, come da rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la commutazione tra configurazione attiva “A” configurazione passiva “B” dell’elemento di blocco avviene tramite un movimento di tipo traslatorio oppure da una combinazione tra movimento rotatorio e movimento traslatorio.
6. Dispositivo, come da rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la commutazione tra configurazione attiva “A” configurazione passiva “B” dell’elemento di blocco avviene in maniera sincrona tra le due unità.
7. Dispositivo, come da rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, nelle due unità, la commutazione tra configurazione attiva “A” configurazione passiva “B” dell’elemento di blocco avviene per mezzo di una unica leva di comando, collegata, mediante un opportuno sistema di rinvii (Ga) (Gb), ad entrambi gli inserti (52a) (52b) delle due unità e dove ad ogni azionamento, da parte del guidatore, corrisponde una rotazione dell’inserto che porta l’elemento di blocco (57a) (57b) da una posizione di possibile interferenza con la superficie di riscontro (67a) (67b) ad una posizione di non interferenza con detta superficie di riscontro e viceversa tramite idonei dispositivi elastici.