IT201900003685A1 - Telaio per bicicletta, in particolare per mountain-bike, con sistema di sospensione posteriore perfezionato - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Telaio per bicicletta, in particolare per mountain-bike, con sistema di sospensione posteriore perfezionato"

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda in generale un telaio per bicicletta provvisto di sistema di sospensione posteriore.

Sono noti telai per biciclette, in particolare biciclette da montagna (comunemente note come mountain-bike o MTB), provvisti di sistemi di sospensione posteriore atti a consentire un movimento controllato, lungo una data traiettoria, dell'asse di rotazione della ruota posteriore rispetto al triangolo principale del telaio al fine di assorbire le asperità del terreno o attutire eventuali impatti con il terreno in caso di salti e garantire in tal modo un controllo ottimale della bicicletta anche in condizioni di terreno accidentato.

Più specificamente, la presente invenzione riguarda un telaio per bicicletta con uno schema di sospensione posteriore del tipo a quadrilatero, ad esempio uno schema di sospensione in cui i foderi bassi del triangolo posteriore del telaio sono incernierati al triangolo anteriore del telaio in modo da poter oscillare rispetto al triangolo anteriore del telaio intorno a un primo asse d'incernieramento, in cui i foderi bassi e i foderi alti del triangolo posteriore del telaio sono incernierati gli uni agli altri in modo da poter oscillare gli uni rispetto agli altri intorno a un secondo asse d'incernieramento posto in prossimità o in corrispondenza dell'asse di rotazione della ruota posteriore, in cui i foderi alti del triangolo posteriore del telaio sono incernierati alle loro estremità superiori a un elemento mobile in modo da poter oscillare rispetto a tale elemento mobile intorno a un terzo asse d'incernieramento, in cui su tale elemento mobile agisce un ammortizzatore atto a esercitare sull'elemento mobile una forza di smorzamento tendente a opporsi al movimento di oscillazione verso l'alto del triangolo posteriore del telaio, e con esso dell'asse di rotazione della ruota posteriore, intorno al primo asse d'incernieramento, in cui il primo asse d'incernieramento è un asse stazionario rispetto al triangolo anteriore, mentre il secondo e il terzo asse d'incernieramento sono assi mobili rispetto al triangolo anteriore.

Negli schemi di sospensione posteriore a quadrilatero noti, il suddetto elemento mobile, che determina la traiettoria del summenzionato terzo asse d'incernieramento, è tipicamente formato da una coppia di bilancieri, ciascuno dei quali è infulcrato, oltre che a un rispettivo fodero alto del triangolo posteriore del telaio, a un tubo (tubo verticale o tubo obliquo superiore) del triangolo anteriore del telaio e una delle due opposte estremità dell'ammortizzatore (sia essa l'estremità dello stelo o l'estremità del cilindro).

Scopo della presente invenzione è fornire un telaio per bicicletta del tipo sopra identificato, che sia in grado di garantire prestazioni analoghe o superiori a quelle dei telai per bicicletta noti, che risulti più semplice e meno costoso da realizzare e da manutenere rispetto ai telai per bicicletta noti e che presenti inoltre un numero di parti mobili in vista inferiore rispetto ai telai per bicicletta noti.

Questo e altri scopi sono pienamente raggiunti secondo l'invenzione grazie a un telaio per bicicletta avente le caratteristiche definite nell'annessa rivendicazione indipendente 1.

Forme di realizzazione vantaggiose dell'invenzione sono specificate nelle rivendicazioni dipendenti, il cui contenuto è da intendersi come parte integrante della descrizione che segue.

In sintesi, l'invenzione si basa sull'idea di realizzare un telaio per bicicletta del tipo sopra identificato, comprendente inoltre mezzi di guida atti a guidare l'elemento mobile cui sono incernierati i foderi alti del triangolo posteriore del telaio in modo scorrevole rispetto al triangolo anteriore del telaio lungo un asse di scorrimento stazionario, e in cui detti mezzi di guida sono accolti all'interno di un tubo facente parte del, o fissato al, triangolo anteriore del telaio.

Le caratteristiche e i vantaggi della presente invenzione risulteranno chiaramente dalla descrizione dettagliata che segue, data a puro titolo di esempio non limitativo con riferimento ai disegni allegati, in cui:

la figura 1 è una vista laterale, parzialmente in trasparenza, di un telaio per bicicletta secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;

la figura 2 è una vista laterale, parzialmente in trasparenza, del triangolo anteriore del telaio per bicicletta di figura 1;

la figura 3 è una vista prospettica del tubo obliquo superiore del triangolo anteriore di figura 2;

la figura 4 è una vista analoga a quella di figura 3, con il tubo obliquo superiore sezionato a metà;

la figura 5 è una vista prospettica che mostra una variante dell'elemento mobile e dei relativi mezzi di guida rispetto alla forma di realizzazione delle figure dalla 1 alla 4;

la figura 6 è una vista laterale, parzialmente in trasparenza, di un telaio per bicicletta secondo un'ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione;

la figura 7 è una vista laterale, parzialmente in trasparenza, del triangolo anteriore del telaio per bicicletta di figura 6; e

la figura 8 è una vista prospettica che mostra l'elemento mobile e i mezzi di guida del telaio per bicicletta di figura 6.

Con riferimento inizialmente alla figura 1, un telaio per bicicletta secondo una forma di realizzazione della presente invenzione è complessivamente indicato con 10 e comprende fondamentalmente, in modo per sé noto, un triangolo anteriore 12 e un triangolo posteriore 14.

Il triangolo anteriore 12 comprende un tubo verticale 16, un tubo obliquo superiore 18, un tubo obliquo inferiore 20 e un tubo di sterzo 22, mentre il triangolo posteriore 14 comprende una coppia di foderi bassi 24 e una coppia di foderi alti 26. Nella vista laterale di figura 1 sono mostrati uno solo dei due foderi bassi 24 (e precisamente il fodero basso di destra) e uno solo dei due foderi alti 26 (e precisamente il fodero alto di destra). Data la conformazione simmetrica del triangolo posteriore 14 rispetto a un piano verticale longitudinale del telaio, ciò che verrà detto di qui in avanti rispetto ai foderi bassi 24 e ai foderi alti 26 di destra è da considerarsi parimenti applicabile ai foderi bassi 24 e ai foderi alti 26 di sinistra.

Il telaio 10 è provvisto di un sistema di sospensione posteriore atto a consentire un movimento di oscillazione dell'asse di rotazione, indicato con x, della ruota posteriore (non mostrata) rispetto al triangolo anteriore 12 lungo una data traiettoria. In modo per sé noto, il sistema di sospensione posteriore comprende un ammortizzatore 28 avente cilindro 30 e uno stelo 32 disposto coassialmente al cilindro 30 e scorrevole rispetto a quest'ultimo.

Il telaio 10 presenta uno schema di sospensione posteriore del tipo a quadrilatero, in particolare uno schema di sospensione posteriore in cui i foderi bassi 24 del triangolo posteriore 14 sono incernierati al triangolo anteriore 12 in modo da poter oscillare rispetto a quest'ultimo intorno a un asse d'incernieramento x1, in cui i foderi bassi 24 e i foderi alti 26 del triangolo posteriore 14 sono incernierati gli uni agli altri in modo da poter oscillare gli uni rispetto agli altri intorno a un asse d'incernieramento x2 posto in prossimità dell'asse di rotazione x della ruota posteriore, e in cui i foderi alti 26 del triangolo posteriore 14 sono incernierati alle loro estremità superiori a un elemento mobile 34 in modo da poter oscillare rispetto a quest'ultimo intorno a un asse d'incernieramento x3. L'asse d'incernieramento x1 è un asse stazionario rispetto al triangolo anteriore 12, mentre gli assi d'incernieramento x2 e x3 sono assi mobile rispetto al triangolo anteriore 12. In particolare, l'asse d'incernieramento x1 è disposto al di sopra dell'asse del movimento centrale (indicato con x4), leggermente arretrato rispetto a questo.

Sull'elemento mobile 34 agisce l'ammortizzatore posteriore 28 in modo da esercitare sull'elemento mobile 34 una forza di smorzamento tendente a opporsi al movimento di oscillazione verso l'alto del triangolo posteriore 14, e con esso dell'asse di rotazione x della ruota posteriore, intorno all'asse d'incernieramento x1.

Più precisamente, nella forma di realizzazione di figura 1 il telaio 10 presenta uno schema di sospensione posteriore comunemente noto come schema Horst, in cui il perno di supporto per la ruota posteriore è portato dai foderi alti 26, e dunque l'asse di rotazione x della ruota posteriore è fisso rispetto a questi ultimi, e in cui inoltre il perno di supporto per la ruota posteriore, e dunque l'asse di rotazione x, è arretrato e leggermente sollevato rispetto all'asse d'incernieramento x2.

Con riferimento anche, e soprattutto, alle figure dalla 2 alla 4, secondo un aspetto della presente invenzione l'elemento mobile 34 è guidato in modo scorrevole lungo un asse di scorrimento s che è stazionario rispetto al triangolo anteriore 12, e che nell'esempio di realizzazione qui proposto di estende sostanzialmente parallelamente all'asse longitudinale del tubo obliquo superiore 18. Pertanto, anche l'asse d'incernieramento x3, cioè l'asse intorno al quale i foderi alti 26 del triangolo posteriore 14 sono incernierati all'elemento mobile 34, è traslabile lungo il suddetto asse di scorrimento s. A tale scopo, il tubo obliquo superiore 18 è provvisto di mezzi di guida che sono accolti all'interno di tale tubo e sono formati, nel presente esempio di realizzazione, da almeno due corpi di supporto 36 che sono fissati al tubo obliquo superiore 18 e presentano rispettivi fori di guida 38 allineati l'uno all'altro in modo da definire l'asse di scorrimento s. Attraverso i fori di guida 38 scorre in modo guidato l'elemento mobile 34, che è in questo caso realizzato come elemento ad asta di sezione circolare.

All'elemento mobile 34 sono fissati una coppia di perni 40 (uno solo dei quali è visibile nelle figure 1, 3 e 4), ciascuno dei quali serve per l'incernieramento di un rispettivo fodero alto 26 del triangolo posteriore 14 all'elemento mobile 34 intorno all'asse d'incernieramento x3. I perni 40 sporgono lateralmente da parti opposte rispetto all'elemento mobile 34 e sono guidati lungo rispettive asole 42 formate nel tubo obliquo superiore 18, in modo da garantire il parallelismo dell'asse d'incernieramento x3 con gli assi d'incernieramento x1 e x2 e con l'asse di rotazione x della ruota posteriore. Le asole 42 potrebbero in alternativa essere formate, anziché nel tubo obliquo superiore 18, in una struttura di supporto formante i corpi di supporto 36. In ogni caso, anche in una tale soluzione alternativa dovrebbero essere previste aperture longitudinali nel tubo obliquo superiore 18 per consentire ai perni 40 di fuoriuscire da tale tubo e muoversi lungo l'asse di scorrimento s insieme con l'elemento mobile 34.

L'elemento mobile 34 è incernierato alla sua estremità anteriore all'ammortizzatore posteriore 28 intorno a un asse d'incernieramento x4 parallelo all'asse d'incernieramento x3. In questo caso l'elemento mobile 34 è incernierato allo stelo 32 dell'ammortizzatore posteriore 28, ma potrebbe indifferentemente essere incernierato al cilindro 30 dell'ammortizzatore posteriore 28, invertendo la disposizione dell'ammortizzatore posteriore 28 rispetto a quanto mostrato nelle figure dalla 1 alla 4. Alla sua estremità opposta (estremità anteriore), l'ammortizzatore posteriore 28 è incernierato al tubo obliquo superiore 18 intorno a un asse d'incernieramento x5 parallelo all'asse d'incernieramento x3 (e dunque parallelo anche all'asse d'incernieramento x4).

In questa forma di realizzazione, quindi, non solo i corpi di supporto 36 fungenti da mezzi di guida per l'elemento mobile 34, ma anche lo stesso elemento mobile 34 e l'ammortizzatore posteriore 28, sono accolti all'interno del tubo obliquo superiore 18.

La figura 5, in cui parti ed elementi identici o corrispondenti a quelli delle figure 3 e 4 sono contrassegnati con i medesimi numeri di riferimento, mostra una variante di realizzazione dell'elemento mobile 34 e dei mezzi di guida tramite i quali l'elemento mobile 34 è guidato lungo l'asse di scorrimento s.

In questo caso, l'elemento mobile 34 è realizzato come elemento ad asta di sezione rettangolare, con una coppia di facce piane e parallele 34a e 34b, rispettivamente superiore e inferiore, e i mezzi di guida comprendono una pluralità di rulli girevoli folli intorno a rispettivi assi di rotazione orientati parallelamente all'asse d'incernieramento x3, ad esempio una coppia di rulli superiori 44 a contatto con la faccia piana superiore 34a dell'elemento mobile 34 e un rullo inferiore (non mostrato nella figura 5) a contatto con la faccia piana inferiore 34b dell'elemento mobile 34. Vale per il resto quanto già spiegato in precedenza con riferimento alle figure dalla 1 alla 4.

Si descriverà ora un'ulteriore forma di realizzazione di un telaio per bicicletta secondo la presente invenzione con riferimento alle figure dalla 6 alla 8, dove parti ed elementi identici o corrispondenti a quelli delle figure precedenti sono indicati con i medesimi numeri di riferimento.

Il telaio 10 secondo questa ulteriore forma di realizzazione differisce da quello illustrato nelle figure dalla 1 alla 4 per la disposizione dell'elemento mobile 34 e dei relativi mezzi di guida, nonché per la disposizione dell'ammortizzatore posteriore 28. In questo caso, infatti, l'elemento mobile 34 e i relativi mezzi di guida sono accolti all'interno di un ulteriore tubo obliquo 46 (di seguito indicato come tubo obliquo intermedio) del triangolo anteriore 12, che si estende al di sotto del tubo obliquo superiore 18 fra il tubo verticale 16 e il tubo obliquo inferiore 20.

Come nella forma di realizzazione delle figure dalla 1 alla 4, l'elemento mobile 34 è realizzato come elemento ad asta di sezione circolare e i mezzi di guida sono formati da corpi di supporto 36 (due corpi di supporto, nell'esempio illustrato) che sono fissati al tubo obliquo intermedio 46 e presentano rispettivi fori di guida 38 allineati l'uno all'altro in modo da definire l'asse di scorrimento s per l'elemento mobile 34. Inoltre, come nella forma di realizzazione delle figure dalla 1 alla 4 l'elemento mobile 34 è provvisto di una coppia di perni 40 (uno solo dei quali è mostrato nella figura 8) che sporgono lateralmente da parti opposte rispetto all'elemento mobile 34 e sono guidati lungo rispettive asole 42, che in questo caso sono formate nel tubo obliquo intermedio 46 (o in alternativa, come già spiegato in precedenza con riferimento alla forma di realizzazione delle figure dalla 1 alla 4, in una struttura di supporto formante i corpi di supporto 36).

A differenza della forma di realizzazione delle figure dalla 1 alla 4, i foderi alti 26 del triangolo posteriore 14 non sono incernierati all'elemento mobile 34 in corrispondenza dei perni 40, bensì a un perno 50 montato alle estremità superiori di una coppia di bracci 48 fissati all'elemento mobile 34, in particolare fissati ai perni 40. In questo caso, pertanto, il perno 50, e quindi l'asse d'incernieramento x3, si trova all'esterno, in particolare al di sopra, del tubo obliquo intermedio 46. Dato il collegamento rigido fra i bracci 48 e l'elemento mobile 34, l'asse d'incernieramento x3 è anche in questo caso vincolato a muoversi lungo una traiettoria rettilinea, parallela all'asse di scorrimento s.

Infine, a differenza della forma di realizzazione delle figure dalla 1 alla 4, l'ammortizzatore posteriore 28 è disposto all'esterno del tubo (in questo caso il tubo obliquo intermedio 46) del triangolo anteriore 12 in cui scorre l'elemento mobile 34, e precisamente al di sopra di tale tubo. In particolare, l'ammortizzatore posteriore 28 è incernierato all'elemento mobile 34 in corrispondenza del medesimo asse d'incernieramento fra l'elemento mobile 34 e i foderi alti 26 del triangolo posteriore 14, cioè in corrispondenza dell'asse d'incernieramento x3. Inoltre, l'ammortizzatore posteriore 28 si estende sostanzialmente parallelamente all'asse longitudinale del tubo obliquo intermedio 46.

Rispetto alla forma di realizzazione precedentemente descritta, in cui sia l'elemento mobile con i relativi mezzi di guida sia l'ammortizzatore posteriore sono accolti all'interno di un tubo obliquo del triangolo anteriore (in particolare, all'interno del tubo obliquo superiore), nella forma di realizzazione delle figure dalla 6 alla 8 l'ammortizzatore posteriore è disposto all'esterno del tubo obliquo (in particolare, all'interno del tubo obliquo intermedio), ma comunque l'elemento mobile e i relativi mezzi di guida sono anche in questo caso accolti all'interno di tale tubo obliquo.

Oltre al vantaggio di essere semplice e poco costoso da realizzare e manutenere e al vantaggio di presentare un numero inferiore di parti mobili in vista rispetto ai telai per bicicletta noti, il telaio per bicicletta oggetto della presente invenzione presenta il grande vantaggio di fare lavorare meglio l'ammortizzatore posteriore, in quanto l'elemento mobile cui l'ammortizzatore posteriore è connesso si muove lungo una traiettoria rettilinea, sostanzialmente coincidente con l'asse dell'ammortizzatore posteriore. Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, le forme di attuazione e i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto è stato descritto e illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza con ciò fuoriuscire dall'ambito dell'invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni.

Ad esempio, anche se l'invenzione è stata descritta con particolare riferimento a un telaio per bicicletta avente uno schema di sospensione posteriore di tipo Horst, essa non è da intendersi limitata a tale schema di sospensione posteriore, ma può essere applicata anche ad altri schemi di sospensione posteriore, quale ad esempio lo schema di sospensione posteriore comunemente noto come VPP (Virtual Pivot Point), in cui i foderi alti e i foderi bassi del triangolo posteriore sono rigidamente connessi gli uni agli altri e in cui oltre al suddetto elemento mobile, che è portato dal triangolo anteriore e che è incernierato alle estremità superiori dei foderi alti, è previsto un ulteriore elemento mobile, che è realizzato sotto forma di braccio ed è incernierato da un lato al triangolo anteriore, in prossimità dell'asse del movimento centrale, e dal lato opposto alle estremità anteriori dei foderi bassi del triangolo posteriore.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Telaio per bicicletta provvisto di sistema di sospensione posteriore, comprendente un triangolo anteriore (12) con un tubo verticale (16), un tubo obliquo superiore (18) e un tubo obliquo inferiore (20); un triangolo posteriore (14) con una coppia di foderi bassi (24) e una coppia di foderi alti (26), il triangolo posteriore (14) essendo collegato in modo oscillabile al triangolo anteriore (12) per consentire un movimento dell'asse di rotazione (x) della ruota posteriore della bicicletta lungo una data traiettoria rispetto al triangolo anteriore (12); un elemento mobile (34) che è portato dal triangolo anteriore (12) e cui i foderi alti (26) sono incernierati alle loro estremità superiori intorno a un asse d'incernieramento (x3); e un ammortizzatore posteriore (28) connesso a detto elemento mobile (34) in modo da esercitare su quest'ultimo una forza di smorzamento tendente a smorzare le oscillazioni del triangolo posteriore (14) rispetto al triangolo anteriore (12); caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre mezzi di guida (36) atti a guidare detto elemento mobile (34) in modo scorrevole rispetto al triangolo anteriore (12) lungo un asse di scorrimento (s) che è fisso rispetto al triangolo anteriore (12), e dal fatto che detti mezzi di guida (36) sono accolti all'interno di un tubo (18; 46) facente parte del, o fissato al, triangolo anteriore (12).
2. 2. Telaio per bicicletta secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi di guida (36) sono accolti all'interno del tubo obliquo superiore (18).
3. 3. Telaio per bicicletta secondo la rivendicazione 2, in cui l'ammortizzatore posteriore (28) è accolto all'interno del tubo obliquo superiore (18).
4. 4. Telaio per bicicletta secondo la rivendicazione 2 o la rivendicazione 3, in cui detto elemento mobile (34) è un elemento ad asta estendentesi lungo detto asse di scorrimento (s).
5. 5. Telaio per bicicletta secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 2 alla 4, in cui l'ammortizzatore posteriore (28) è incernierato a un'estremità di detto elemento mobile (34).
6. 6. Telaio per bicicletta secondo la rivendicazione 1, in cui il triangolo anteriore (12) comprende inoltre un tubo obliquo intermedio (46) estendentesi al di sotto del tubo obliquo superiore (18) fra il tubo verticale (16) e il tubo obliquo inferiore (20), e in cui detti mezzi di guida (36) sono accolti all'interno di detto tubo obliquo intermedio (46).
7. 7. Telaio per bicicletta secondo la rivendicazione 6, in cui l'ammortizzatore posteriore (28) è accolto all'esterno, in particolare al di sopra, di detto tubo obliquo intermedio (46).
8. 8. Telaio per bicicletta secondo la rivendicazione 6 o la rivendicazione 7, in cui detto elemento mobile (34) è un elemento ad asta estendentesi lungo detto asse di scorrimento (s).
9. 9. Telaio per bicicletta secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 6 alla 8, in cui i foderi alti (26) sono incernierati a un perno d'incernieramento (50) che è disposto all'esterno, in particolare al di sopra, di detto tubo obliquo intermedio (46) ed è rigidamente connesso a detto elemento mobile (34).
10. 10. Telaio per bicicletta secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i foderi bassi (24) sono incernierati ciascuno al triangolo anteriore (12) intorno a un asse d'incernieramento (x1) fisso rispetto al triangolo anteriore (12), e in cui i foderi alti (26) sono incernierati ciascuno a un rispettivo fodero basso (24).