IT202000020377A1 - Assieme di mozzo motorizzato di ruota di bicicletta - Google Patents

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Mario Meggiolan
Filippo Bove
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Campagnolo Srl
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Description

Assieme di mozzo motorizzato di ruota di bicicletta
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un assieme di mozzo motorizzato di ruota bicicletta.
Nelle moderne biciclette si sta diffondendo l'impiego di equipaggiamenti di bordo che facilitano l'utilizzo della bicicletta. Uno di tali equipaggiamenti di bordo comprendente un motore elettrico che coadiuva o sostituisce almeno in parte l'azione propulsiva esercitata sui pedali della biciletta dall'utilizzatore. Biciclette equipaggiate con tali equipaggiamenti di bordo sono anche note come biciclette a pedalata assistita o biciclette elettriche.
Il motore elettrico utilizzato ? solitamente un motore elettrico in corrente continua con tensioni solitamente comprese tra 12 e 48 Volt che pu? essere integrato nel mozzo di una delle due ruote, pi? spesso in quella posteriore. In questo caso, il motore elettrico ? posto all'interno di un corpo di mozzo (hub body) montato girevolmente su un perno di mozzo (hub shaft) fisso rispetto alla forcella anteriore (nel caso di mozzo della ruota anteriore) o rispetto al carro posteriore (nel caso di mozzo della ruota posteriore) della bicicletta.
L'attivazione a potenza totale o a diversi livelli di potenza del motore elettrico pu? essere attivata in base a logiche di funzionamento semplici o anche molto articolate scelte dal costruttore del motore elettrico, dal costruttore della bicicletta o anche dall'utilizzatore, cos? come tali logiche di funzionamento possono essere soggette a vincoli normativi del paese nel quale la bicicletta viene commercializzata o utilizzata.
A tale proposito, ? previsto che il motore elettrico sia in collegamento elettrico con una unit? di controllo la quale comprende componenti e circuiti elettronici in grado di pilotare il motore elettrico sulla base di tali logiche di funzionamento. L'unit? di controllo pu? essere montata direttamente a bordo del motore elettrico oppure a bordo della bicicletta in posizione remota dal motore elettrico. L'unit? di controllo ? molto spesso posta in collegamento elettrico con uno o pi? sensori montati a bordo della bicicletta, quali ad esempio sensori di pedalata, sensori di sforzo, sensori di rotazione o altri tipi di sensori, e con uno o pi? dispositivi di comando configurati per inviare all'unit? di controllo segnali rappresentativi di parametri e/o valori utilizzati dall'unit? di controllo per la corretta implementazione della logica di attivazione del motore elettrico.
L'energia elettrica necessaria all'alimentazione del motore elettrico ? immagazzinata in uno o pi? accumulatori di carica elettrica, quali ad esempio batterie ricaricabili agli ioni di litio, posti in appositi alloggiamenti collegati al telaio o altre parti della bicicletta o posti all'interno del telaio della bicicletta.
La Richiedente ha osservato che nel caso in cui il motore elettrico ? integrato nel mozzo di una ruota, realizzando un mozzo motorizzato, ? necessario garantire uno o pi? collegamenti elettrici tra il motore elettrico, l'unit? di controllo, gli eventuali sensori e dispositivi di comando e la batteria.
La Richiedente ha osservato che ? necessario che elementi conduttori elettrici, quali cavi di potenza, di segnale, connettori elettrici, possano raggiungere il motore elettrico ed eventualmente l'unit? di controllo alloggiati all'interno del corpo di mozzo.
La Richiedente ha verificato che solitamente nel perno di mozzo viene ricavata una scanalatura di passaggio, scavata dal pieno, in corrispondenza di un cuscinetto montato sul perno di mozzo ed attivo sul corpo di mozzo che alloggia il motore elettrico. Gli elementi conduttori elettrici vengono fatti passare entro tale scanalatura passando quindi al di sotto del cuscinetto e raggiungono l'interno del corpo di mozzo. Gli elementi conduttori elettrici sono sostanzialmente fissi rispetto al perno di mozzo e possono essere collegati al motore elettrico, all'unit? di controllo, agli eventuali sensori e dispositivi di comando e alla batteria.
La Richiedente ha notato che tale soluzione non consente l'utilizzo di perni di mozzo configurati per lo sgancio rapido della ruota, vale a dire di perni di mozzo che comprendono una cavit? passante interna impegnabile da un'asta di sgancio rapido (quick release axle) che vincola il perno di mozzo alla forcella anteriore o al carro posteriore della bicicletta.
La Richiedente ha verificato che tali perni di mozzo presentano uno spessore di parete non sufficiente a consentire di ricavare una scanalatura di passaggio per gli elementi conduttori elettrici, in quanto in molti casi lo spessore della parete cilindrica definita dal perno di mozzo ? minore dello spessore degli elementi conduttori elettrici.
La Richiedente ha notato che anche qualora lo spessore della parete cilindrica del perno di mozzo fosse sufficiente per realizzare una scanalatura di passaggio, tale scanalatura di passaggio potrebbe indebolire eccessivamente la struttura del perno di mozzo con possibili compromissioni dell'integrit? funzionale del perno di mozzo.
La Richiedente ha inoltre verificato che non ? possibile utilizzare la cavit? interna del perno di mozzo per il passaggio degli elementi conduttori elettrici in quanto tale cavit? interna deve essere utilizzata per alloggiare l'asta di sgancio rapido.
La Richiedente ha ipotizzato di scanalare il cuscinetto ed in particolare l'anello interno del cuscinetto per ricavare lo spazio necessario al passaggio degli elementi conduttori elettrici. La Richiedente ha tuttavia notato che questo potrebbe compromettere la corretta funzionalit? del cuscinetto.
La Richiedente ha notato che volendo dotare un mozzo motorizzato con perno di mozzo configurato per lo sgancio rapido, il passaggio degli elementi conduttori elettrici deve evitare di avere un impatto negativo sul corretto funzionamento del mozzo per preservare l'integrit? funzionale del mozzo stesso.
La Richiedente ha percepito che prevedendo un cuscinetto di diametro maggiore del diametro del perno di mozzo, tra il cuscinetto ed il perno di mozzo si realizzerebbe uno spazio radiale utilizzabile per il passaggio degli elementi conduttori elettrici senza dover scanalare o forare il perno di mozzo o il cuscinetto.
La presente invenzione riguarda pertanto un assieme di mozzo motorizzato per ruota di bicicletta comprendente:
un perno di mozzo esteso lungo un asse longitudinale e comprendente una cavit? longitudinale passante configurata per ricevere un'asta di sgancio rapido;
almeno un primo cuscinetto avente un anello radialmente interno e posto radialmente esterno al perno di mozzo;
un corpo di mozzo radialmente esterno al perno di mozzo e montato girevolmente, attorno ad un asse di rotazione, sul perno di mozzo attraverso detto primo cuscinetto;
un motore elettrico posto all'interno del corpo di mozzo;
un'apertura di passaggio (routing opening) attraversata da elementi conduttori elettrici collegati a detto motore elettrico, detta apertura di passaggio essendo posta radialmente tra l'anello interno del primo cuscinetto ed il perno di mozzo.
Il perno di mozzo ? fissabile rispetto alla forcella anteriore (nel caso di mozzo della ruota anteriore) o rispetto al carro posteriore (nel caso di mozzo della ruota posteriore) della bicicletta attraverso l'utilizzo di un'asta di sgancio rapido inserita nella cavit? longitudinale passante del perno di mozzo.
Il primo cuscinetto pu? essere scelto con un diametro del proprio anello interno tale che la distanza in direzione radiale che separa l'anello interno dal perno di mozzo sia sufficiente per ricavare un'apertura di passaggio attraversata dagli elementi conduttori elettrici.
Tra l'anello interno del primo cuscinetto ed il perno di mozzo, nelle zone non interessate dall'apertura di passaggio pu? essere previsto un qualsiasi corpo distanziatore o corpo di sostegno che consente all'anello interno di essere collegato al perno di mozzo, consentendo pertanto un corretto accoppiamento girevole tra perno di mozzo e corpo di mozzo.
L'asse di rotazione del corpo di mozzo ? preso come riferimento per gli elementi che fanno parte dell'assieme di mozzo motorizzato della presente invenzione; rispetto a questo asse saranno riferite le indicazioni di direzione e simili, quale "assiale", "radiale", "circonferenziale". Le indicazioni "verso l'esterno" e "verso l'interno" riferite a direzioni radiali devono essere intese come in allontanamento dall'asse di rotazione o verso l'asse di rotazione. La direzione assiale ? parallela alla direzione dell'asse di rotazione e le indicazioni "verso l'interno" e "verso l'esterno" riferite a direzioni assiali devono essere intese rispettivamente come verso un piano di riferimento radiale passante per un punto mediano del corpo di mozzo e come in allontanamento da tale piano di riferimento. La direzione circonferenziale ? intesa come una direzione arcuata, e non necessariamente perfettamente circolare, intorno all'asse di rotazione.
Preferibilmente, ? previsto un corpo di sostegno (support body) previsto almeno in corrispondenza dell'apertura di passaggio e radialmente interposto tra l'anello interno del primo cuscinetto e l'apertura di passaggio; detto corpo di sostegno essendo configurato per resistere ad una spinta diretta in direzione radialmente interna esercitata dal primo cuscinetto e detto anello interno del primo cuscinetto essendo in appoggio su detto corpo di sostegno.
La Richiedente ha notato che il primo cuscinetto trasferisce spinte radiali dal corpo di mozzo al perno di mozzo, trasferendo le sollecitazioni alle quali ? sottoposto il cerchio della ruota al perno di mozzo e quindi al telaio della bicicletta.
La Richiedente ha percepito che l'apertura di passaggio prevista tra il primo cuscinetto ed il perno di mozzo non consentirebbe di porre in contatto con continuit? circonferenziale il primo cuscinetto con il perno di mozzo, causando un sostegno discontinuo del primo cuscinetto sul perno di mozzo almeno in corrispondenza dell'apertura di passaggio.
La Richiedente ritiene che tale sostegno discontinuo non consenta al primo cuscinetto di trasferire al perno di mozzo spinte radiali provenienti dal corpo di mozzo in modo identico lungo tutto il suo sviluppo circonferenziale.
Prevedendo un corpo di sostegno per il primo cuscinetto almeno in corrispondenza dell'apertura di passaggio e configurando tale corpo di sostegno per resistere ad una spinta diretta in direzione radialmente interna esercitata dal primo cuscinetto, viene ripristinata la continuit? circonferenziale tra il primo cuscinetto ed il perno di mozzo.
Preferibilmente, detto corpo di sostegno si sviluppa circonferenzialmente intorno all'intero perno di mozzo, detto anello interno del primo cuscinetto essendo in appoggio su detto corpo di sostegno lungo tutto lo sviluppo circonferenziale del corpo di sostegno.
In questo modo, il corpo di sostegno consente al primo cuscinetto di avere un appoggio uniforme lungo tutto l'anello interno, consentendo alle spinte radiali trasferite al primo cuscinetto di distribuirsi sostanzialmente uniformemente sull'anello interno.
Preferibilmente, detto corpo di sostegno presenta una superficie radialmente esterna di appoggio per detto anello interno del primo cuscinetto, detta superficie radialmente esterna di appoggio essendo continua.
Preferibilmente, tra due punti qualsiasi della superficie radialmente esterna del corpo di sostegno non sono presenti interruzioni o fori.
Preferibilmente, ? prevista una guarnizione di tenuta anulare assialmente esterna al primo cuscinetto.
Preferibilmente, detta guarnizione di tenuta ? in appoggio su detto corpo di sostegno ed ? attiva tra detto corpo di sostegno e detto corpo di mozzo.
In questo modo, la guarnizione di tenuta impedisce che corpi estranei, acqua, fango o sporcizia possano raggiungere il primo cuscinetto o possano insinuarsi tra il corpo di sostegno ed il corpo di mozzo.
Preferibilmente, detto corpo di sostegno comprende un passaggio radiale assialmente esterno a detto primo cuscinetto e definente un'uscita radiale per detta apertura di passaggio; detti elementi conduttori elettrici attraversando detto passaggio radiale.
Il passaggio radiale consente agli elementi conduttori elettrici di allontanarsi dall'assieme di mozzo in direzione radiale o di creare un'interfaccia di connessione elettrica che pu? essere ingaggiata radialmente. In questo modo, l'ingombro assiale dell'assieme di mozzo non ? influenzato dalla presenza degli elementi conduttori elettrici.
In forme realizzative alternative, il corpo di sostegno pu? comprendere un passaggio assiale posto esternamente a detto primo cuscinetto e definente un'uscita assiale per detta apertura di passaggio; detti elementi conduttori elettrici attraversando detto passaggio assiale.
Preferibilmente, ? previsto un coperchio posto ad una estremit? assiale del perno di mozzo; detto coperchio chiudendo assialmente detta apertura di passaggio ed essendo collegato in modo fisso a detto perno di mozzo.
Il coperchio, ? preferibilmente dotato di un foro assiale passante coassiale con la cavit? longitudinale passante del perno di mozzo ed ? preferibilmente configurato per attestarsi in battuta sulla forcella o sul carro posteriore della bicicletta.
Preferibilmente, il coperchio ? configurato per cooperare con l'asta di sgancio rapido per vincolare il perno di mozzo alla forcella o al carro posteriore della bicicletta.
Preferibilmente, il passaggio radiale del corpo di sostegno ? assialmente interposto tra il coperchio ed il primo cuscinetto.
Preferibilmente, detto corpo di sostegno presenta una parete di delimitazione per detta apertura di passaggio; detta apertura di passaggio essendo radialmente definita tra detta parete di delimitazione e detto perno di mozzo.
La parete di delimitazione definisce l'ampiezza in direzione radiale dell'apertura di passaggio. Tra la parete di delimitazione ed il perno di mozzo si sviluppa l'apertura di passaggio attraversata dagli elementi conduttori elettrici. Una superficie radialmente interna della parete di delimitazione ? preferibilmente direttamente affacciata all'apertura di passaggio. Una superficie radialmente esterna della parete di delimitazione definisce preferibilmente almeno una porzione della superficie radialmente esterna di appoggio del corpo di sostegno.
In una prima forma realizzativa, detto corpo di sostegno preferibilmente comprende una superficie radialmente interna comprendente una prima porzione ed una seconda porzione. Tale prima porzione ? preferibilmente radialmente distanziata da detto perno di mozzo e definisce la superficie radialmente interna della parete di delimitazione. La seconda porzione ? preferibilmente direttamente accoppiata al perno di mozzo.
Preferibilmente, detta superficie radialmente interna del corpo di sostegno comprende due porzioni di raccordo circonferenzialmente distanziate poste tra la prima e la seconda porzione, detta apertura di passaggio essendo circonferenzialmente delimitata da dette due porzioni di raccordo.
La due porzioni di raccordo definiscono rispettive pareti laterali che limitano circonferenzialmente l'apertura di passaggio.
Nella prima forma realizzativa, l'apertura di passaggio ? pertanto preferibilmente definita tra le due porzioni di raccordo della superficie radialmente interna del corpo di sostegno, la parete di delimitazione del corpo di sostegno ed il perno di mozzo.
In una seconda forma realizzativa, detto corpo di sostegno comprende una superficie radialmente interna sostanzialmente cilindrica e distanziata da detto perno di mozzo.
Preferibilmente, la superficie radialmente interna comprende la superficie radialmente interna della parete di delimitazione.
Nella seconda forma realizzativa, detta superficie radialmente interna del corpo di sostegno comprende preferibilmente una superficie di accoppiamento del corpo di sostegno posta in contatto con un distanziatore (spacer body) collegato in modo fisso al perno di mozzo.
Il distanziatore comprende una prima parete di estremit? circonferenziale ed una seconda parete di estremit? circonferenziale e si sviluppa intorno al perno di mozzo tra dette prima e seconda parete di estremit? circonferenziale.
L'apertura di passaggio ? circonferenzialmente delimitata da dette prima e seconda parete di estremit? circonferenziale.
Nella seconda forma realizzativa, l'apertura di passaggio ? pertanto preferibilmente definita tra le due pareti di estremit? del distanziatore, la parete di delimitazione del corpo di sostegno ed il perno di mozzo.
Preferibilmente, la superficie di accoppiamento del corpo di sostegno comprende una filettatura per avvitare detto corpo di sostegno su una superficie filettata radialmente esterna del distanziatore.
Preferibilmente, il distanziatore ? realizzato da almeno una porzione di uno statore di detto motore elettrico. Tale porzione di statore pu? sporgere assialmente dal corpo di mozzo per poter essere impegnata da un coperchio o da un altro corpo predisposto per accoppiare il perno di mozzo alla forcella o al carro posteriore della bicicletta.
Preferibilmente, ? previsto un secondo cuscinetto avente un anello radialmente interno, detto secondo cuscinetto essendo posto radialmente esterno al perno di mozzo ed accoppiando girevolmente detto perno di mozzo a detto corpo di mozzo.
Il secondo cuscinetto ? preferibilmente assialmente contrapposto al primo cuscinetto.
L'anello interno del secondo cuscinetto presenta preferibilmente un diametro inferiore del diametro dell'anello interno del primo cuscinetto, in modo tale che l'anello interno del secondo cuscinetto possa essere direttamente in contatto con il perno di mozzo.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno meglio dalla seguente descrizione dettagliata di sue forme di realizzazione preferite, fatta con riferimento ai disegni allegati e data a titolo indicativo e non limitativo. In tali disegni:
la figura 1 ? una vista prospettica di un assieme di mozzo motorizzato di ruota di biciletta secondo la presente invenzione;
la figura 2 ? una vista in sezione secondo il piano II-II dell'assieme di mozzo di figura 1;
la figura 3 ? una vista ingrandita di un particolare della sezione di figura 2;
la figura 3A ? una vista prospettiva di un elemento dell'assieme di mozzo di figura 1;
- la figura 4 ? una vista parziale prospettica di una ulteriore forma realizzativa di un assieme di mozzo motorizzato di ruota di biciletta secondo la presente invenzione; e
la figura 5 ? una vista in sezione dell'assieme di mozzo motorizzato di figura 4.
Con riferimento alle unite figure, un assieme di mozzo motorizzato di ruota di bicicletta in accordo con la presente invenzione ? complessivamente indicato con il numero 10.
L'assieme di mozzo 10 ? configurato per essere montato in una ruota anteriore o posteriore di una bicicletta; l'esempio realizzativo di figura 1 ? specificatamente configurato per essere montato in una ruota posteriore.
L'assieme di mozzo 10 comprende un corpo di mozzo 11 (hub body) montato girevolmente intorno ad un asse di rotazione X su un perno di mozzo (hub shaft) 12.
Il corpo di mozzo 11 ha forma sostanzialmente cilindrica e comprende due estremit? assiali contrapposte Ila, llb. In corrispondenza di ciascuna estremit? assiale Ila, llb ? previsto un rispettivo piattello di chiusura 13, 14 del corpo di mozzo 11 in modo tale che il corpo di mozzo 11 realizzi un corpo internamente cavo.
Nella forma realizzativa preferita dell'invenzione, un piattello di chiusura 13 ? di pezzo con il corpo di mozzo 11 e l'altro piattello di chiusura 14 ? montato removibilmente sul corpo di mozzo 11 preferibilmente attraverso appositi bulloni, come schematizzato in figura 2.
Il corpo di mozzo 11 pu? essere realizzato in un materiale metallico, ad esempio alluminio o sue leghe.
Su una superficie radialmente esterna 15 del corpo di mozzo 11, o su uno o entrambi i piattelli di chiusura 13, 14, sono previste flange 16 di attacco raggi. Le flange 16 possono essere realizzate di pezzo con il corpo di mozzo 11 o possono essere realizzate come pezzi distinti dal corpo di mozzo 11 per poi essere associate in modo stabile al corpo di mozzo 11.
Un disco freno (non illustrato) pu? essere montato sull'assieme di mozzo 10 in posizione assialmente pi? esterna rispetto alle flange 16 di attacco raggi, preferibilmente su un'apposita porzione di montaggio (non illustrata).
Nel caso in cui l'assieme di mozzo sia configurato per essere montato su una ruota posteriore, al corpo di mozzo 10 pu? essere associata una ruota libera 45 (figura 1) di supporto di un pacco pignoni del cambio posteriore della bicicletta. La ruota libera 45 ? montata solidale al corpo di mozzo 10 attraverso una sede di accoglimento 17 posta all'estremit? assiale llb del corpo di mozzo e preferibilmente ricavata nel piattello di chiusura 14, come schematicamente illustrato in figura 2. La ruota libera, quando prevista, ? montata girevolmente sul perno di mozzo 12.
Il perno di mozzo 12 ? vincolabile alla forcella o al carro posteriore di una bicicletta e non ruota rispetto al telaio della bicicletta.
A tale proposito, il perno di mozzo 12 ? esteso lungo un asse longitudinale e comprendente una cavit? longitudinale passante 12a configurata per ricevere un'asta di sgancio rapido (quick release axle). L'asta di sgancio rapido (non illustrata) tipicamente comprende un'asta avente, in corrispondenza di una delle sue contrapposte porzioni di estremit? assiale, una filettatura esterna destinata ad essere accoppiata ad una filettatura interna realizzata su un cappuccio configurato per andare in battuta assiale contro una parete esterna di un braccio della forcella o del carro posteriore. In corrispondenza della contrapposta porzione di estremit? assiale, l'asta comprende una leva di bloccaggio solidale in rotazione all'asta ed infulcrata all'asta tramite un meccanismo a camma. La leva di bloccaggio ? inoltre in battuta contro una superficie di battuta prevista nell'asta e destinata ad andare in battuta con l'altro braccio della forcella o del carro posteriore della bicicletta. L'avvitamento dell'asta nel cappuccio comporta il bloccaggio dell'asta rispetto al braccio della forcella o del carro posteriore. La successiva rotazione della leva di bloccaggio provoca, grazie al meccanismo a camma, la battuta assiale forzata della superficie di battuta contro l'altro braccio della forcella o del carro posteriore e, conseguentemente, il bloccaggio del perno di mozzo sulla forcella o sul carro posteriore.
L'asta dell'asta di sgancio rapido ? ricevuta scorrevolmente all'interno della cavit? longitudinale passante 12a del perno di mozzo 12. La cavit? longitudinale passante 12a del perno di mozzo 12 ? definita da una parete cilindrica 12b del peno di mozzo 12 avente una superficie interna 12c direttamente affacciata alla cavit? interna 12a ed una superficie esterna 12d. Lo spessore della parete cilindrica 12b, vale a dire la distanza in direzione radiale tra la superficie interna 12c e la superficie esterna 12d ? preferibilmente compresa tra 0,5 millimetri e 3 millimetri, pi? preferibilmente compresa tra 0,75 e 1 millimetri.
All'interno del corpo di mozzo 11 ? alloggiato un motore elettrico 18. Il motore elettrico 18 ? preferibilmente un motore elettrico in corrente continua con tensioni di alimentazione comprese tra 12 e 48 Volt. Il motore elettrico 18 comprende uno statore 19 ed un rotore 20, schematizzati in figura 2. Lo statore 19 ? reso solidale al perno di mozzo 12 ed il rotore 20 ? reso solidale al corpo di mozzo 11. Fornendo energia elettrica al motore elettrico 18, il rotore 20 viene azionato in rotazione rispetto allo statore 19 trascinando in rotazione il corpo di mozzo 11.
Per consentire al motore elettrico 18 di essere in collegamento elettrico con uno o pi? accumulatori elettrici, sono previsti elementi conduttori elettrici 21 collegati al motore elettrico 18. Tali elementi connettori elettrici 21 possono inoltre collegare una unit? di controllo 22, per esempio una scheda elettronica, ad uno o pi? sensori e ad uno o pi? dispositivi di comando. L'unit? di controllo 22 ? configurata per azionare il motore elettrico 18 secondo una o pi? logiche di funzionamento predeterminate e preferibilmente impostabili da un utente attraverso uno o pi? dispositivi di comando. L'unit? di controllo 22 ? montata all'interno del corpo di mozzo 11 ed ? in collegamento elettrico con il motore elettrico 18 per consentire il pilotaggio dello stesso.
Gli elementi conduttori elettrici 21 possono essere cavi elettrici di potenza ed eventualmente di segnale, per esempio realizzati in metallo e rivestiti da una guaina elettricamente isolante, oppure possono essere uno o pi? connettori elettrici configurati per accoppiarsi meccanicamente ed elettricamente con altri connettori elettrici provenienti dal telaio della bicicletta. Gli elementi conduttori elettrici 21 possono inoltre essere cavi elettrici accoppiati da una parte al motore elettrico e da parte opposta ad uno o pi? connettori elettrici.
Nell'esempio realizzativo illustrato in figura 1, 2 e 3, gli elementi conduttori elettrici 21 sono realizzati da cavi metallici rivestiti da guaine elettricamente isolanti, mentre nell'esempio realizzativo illustrato nelle figure 4 e 5 gli elementi conduttori elettrici 21 sono realizzati da connettori.
Gli elementi conduttori elettrici 21 non ruotano con il corpo di mozzo 11.
Per consentire al corpo di mozzo 11 di ruotare intorno all'asse di rotazione X rispetto al perno di mozzo 12, ? previsto un primo cuscinetto 23 ed un secondo cuscinetto 24 coassiali ed attivi tra il perno di mozzo 12 ed il corpo di mozzo 11. Il primo 23 ed il secondo cuscinetto 24 sono preferibilmente cuscinetti a rotolamento a sfere di tipo radiale, vale a dire del tipo in cui la forza di carico da supportare ? sostanzialmente perpendicolare all'asse di rotazione del cuscinetto (che coincide con l'asse di rotazione X del corpo di mozzo 11).
Il secondo cuscinetto 24 ? preferibilmente posto in prossimit? dell'estremit? assiale llb del corpo di mozzo 11 recante il piattello di chiusura 14 montato sul corpo di mozzo 11. Il primo cuscinetto 23 ? preferibilmente posto in prossimit? dell'altra estremit? assiale Ila del corpo di mozzo 11.
Il secondo cuscinetto 24 ? preferibilmente direttamente accoppiato al perno di mozzo 12. Come mostrato in figura 2, il secondo cuscinetto 24 comprende un anello interno 24a ed un anello esterno 24b ed una pluralit? di sfere 24c radialmente interposte tra l'anello interno 24a e l'anello esterno 24b, in modo da rendere ruotabile l'anello esterno 24b rispetto a quello interno 24a. L'anello interno 24a ? preferibilmente direttamente in appoggio sulla superficie esterna 12d del perno di mozzo 12. L'anello esterno 12b ? inserito in una sede ricavata nel corpo di mozzo 11.
Il primo cuscinetto 23 comprende un anello interno 23a ed un anello esterno 23b ed una pluralit? di sfere 23c radialmente interposte tra l'anello interno 23a e l'anello esterno 23b, in modo da rendere ruotabile l'anello esterno 23b rispetto a quello interno 23a.
Come mostrato in figura 2, l'anello interno 23a del primo cuscinetto 23 ha un diametro maggiore del diametro dell'anello interno 24a del secondo cuscinetto 24, in modo tale che l'anello interno 23a del primo cuscinetto 23 sia radialmente distanziato dal perno di mozzo 12. L'anello interno 23a del primo cuscinetto 23 non ? in contatto diretto con il perno di mozzo 12. L'anello esterno 23b del primo cuscinetto 23 ? stabilmente vincolato in una sede ricavata nel corpo di mozzo 11.
Tra l'anello interno 23a del primo cuscinetto 23 ed il perno di mozzo 12 ? prevista un'apertura di passaggio 25 (meglio illustrata nelle figure 3 e 5) attraversata dagli elementi conduttori elettrici 21.
L'apertura di passaggio 25 (routing opening) attraversa in direzione assiale il corpo di mozzo 11 mettendo in comunicazione l'interno del corpo di mozzo 11 con l'ambiente esterno al corpo di mozzo 11. L'apertura di passaggio 25 ha un'estensione limitata in direzione circonferenziale, vale dire ha un'estensione circonferenziale minore di 360?. Nella forma realizzativa preferita dell'invenzione, l'estensione in direzione circonferenziale dell'apertura di passaggio ? compresa tra 10? e 90?, preferibilmente tra 25? e 60?, per esempio di circa 30?.
L'apertura di passaggio 25 si estende, in direzione radiale, tra il perno di mozzo 12 ed un corpo di sostegno 26. Il corpo di sostegno 26 (support body) ? posto radialmente internamente al primo cuscinetto 23 ed ha la funzione di riscontare in direzione radiale il primo cuscinetto 23 almeno nella porzione interessata dall'apertura di passaggio 25. Come illustrato nelle figure 3 e 5, l'anello interno 23a del primo cuscinetto 23 ? in contatto diretto con il corpo di sostegno 26 consentendo al primo cuscinetto 23 di scaricare forze radiali sul corpo di sostegno 26. L'apertura di passaggio 25 ? delimitata in direzione radialmente esterna da una parete di delimitazione 27 del corpo di sostegno 26.
Nella forma realizzativa preferita dell'invenzione, il corpo di sostegno 26 ? attivo sull'anello interno 23a del primo cuscinetto 23 per tutto il suo sviluppo circonferenziale e presenta una superficie radialmente esterna 26a di appoggio che ? contattata dall'anello interno 23a del primo cuscinetto 23. La superficie radialmente esterna 26a del corpo di sostegno 26 ? una superficie continua sostanzialmente cilindrica e controsagomata all'anello interno 23a del primo cuscinetto 23.
In una prima forma realizzativa del corpo di sostegno 26, illustrata nelle figure 1, 2 e 3, il corpo di sostegno 26 comprende una superficie radialmente interna 28 (figure 3 e 3A) avente una prima porzione 28a ed una seconda porzione 28b. La prima porzione 28a coincide con una superficie radialmente interna della parete di delimitazione 27. Tale prima porzione 28a ? direttamente affacciata all'apertura di passaggio 25 ed ha un'estensione circonferenziale uguale all'estensione circonferenziale dell'apertura di passaggio 25. La seconda porzione 28b della superficie radialmente interna 28 del corpo di sostegno 26 ? in contatto diretto con il perno di mozzo 12, in particolare con la superficie esterna 12d del perno di mozzo 12. Il corpo di sostegno 26 ? direttamente montato sul perno di mozzo 12 con eventuale interferenza meccanica. Il corpo di sostegno 26 ? direttamente in contatto con il perno di mozzo 12 per parte dello sviluppo circonferenziale del perno di mozzo 12 ad esclusione della parte del perno di mozzo 12 interessata dall'apertura di passaggio 25. Per evitare che il corpo di sostegno 26 possa ruotare rispetto al perno di mozzo 12, il perno di mozzo 12 ed il corpo di sostegno 26 sono tra di loro accoppiati attraverso un accoppiamento di forma. Tale accoppiamento di forma pu? comprendere una porzione sostanzialmente piana della superficie radialmente interna 28 del corpo di sostegno 26 controsagomata ad una porzione piana 12e (parzialmente visibile in figura 1) della superficie esterna 12d del perno di mozzo 12.
La superficie radialmente interna 28 del corpo di sostegno 26 comprende due porzioni di raccordo 29 (illustrate in figura 3A) che raccordano la prima porzione 28a e la seconda porzione 28b della superficie radialmente interna 28. La due porzioni di raccordo 29 realizzano due scalini, che si configurano come due pareti laterali, che delimitano circonferenzialmente l'apertura di passaggio 25. Il corpo di sostegno 26 si configura macroscopicamente come un corpo anulare che presenta una scanalatura definente l'apertura di passaggio 25.
Il corpo di sostegno 26 presenta inoltre, in corrispondenza della superficie radialmente esterna 26a di supporto uno spallamento 30 assialmente rivolto verso il corpo di mozzo 11. Lo spallamento 30 ha forma anulare e riscontra assialmente il primo cuscinetto 23 contattando direttamente l'anello interno 23a del primo cuscinetto 23, come meglio illustrato in figura 3.
In una seconda forma realizzativa del corpo di sostegno 26, illustrata nelle figure 4 e 5, il corpo di sostegno 26 comprende una superficie radialmente interna 31 sostanzialmente cilindrica distanziata radialmente dal perno di mozzo 12. La superficie radialmente interna della parete di delimitazione 27 ? compresa nella superficie radialmente interna 31. La superficie radialmente interna 31 non ? in contatto, in nessun punto, con il perno di mozzo 12 ma ? in contatto con un distanziatore 32 (spacer body) attraverso una superficie di accoppiamento 33. Come schematicamente illustrato in figura 5, la superficie di accoppiamento 33 comprende una filettatura 34 ed il distanziatore 32 comprende una filettatura 35 posta su una sua superficie radialmente esterna 32b. Le filettature 34, 35 della superficie di accoppiamento e del distanziatore 32 sono configurate per accoppiarsi in modo tale da poter avvitare il corpo di sostegno 26 sul distanziatore 32. Per consentire di avvitare agevolmente il corpo di sostegno 26 sul distanziatore 32, il corpo di sostegno 26 comprende una porzione assialmente esterna 26b dotata di pareti controsagomate ad uno strumento di montaggio.
Come mostrato in figura 5, il distanziatore 32 ? direttamente montato sul perno di mozzo 12 in modo tale che non possa ruotare rispetto al perno di mozzo 12. A tale proposito, il perno di mozzo 12 ed il distanziatore 32 sono tra di loro accoppiati attraverso un accoppiamento di forma. Tale accoppiamento di forma pu? comprendere una superficie radialmente interna 32a del distanziatore 32 avente una porzione sostanzialmente piana controsagomata ad una porzione piana 12e (figura 4) della superficie esterna 12d del perno di mozzo 12.
Come mostrato in figura 4, il distanziatore 32 comprende una prima parete di estremit? 36 circonferenziale ed una seconda parete di estremit? 37 circonferenziale che definiscono i limiti circonferenziali dell'apertura di passaggio 25. In corrispondenza dell'apertura di passaggio 25 il distanziatore 32 non ? in contatto con il perno di mozzo 12.
Il distanziatore 32 ? realizzato dallo statore 19 o da una porzione di statore 19 del motore elettrico 18, che quindi si protende assialmente al di fuori del corpo di mozzo 11.
In entrambe le forme realizzative del corpo di sostegno 26, l'assieme di mozzo 10 comprende una guarnizione di tenuta anulare 38 assialmente esterna al primo cuscinetto 23. La guarnizione di tenuta anulare 38 pu? essere un paraolio, un parapolvere o un paraolio che integra un parapolvere ed ha la funzione di prevenire l'ingresso di corpi estranei, acqua, fango o sporcizia nel primo cuscinetto 23. La guarnizione di tenuta anulare 38 ? posta radialmente tra il corpo di mozzo 11 e il corpo di sostegno 26 ed ? preferibilmente in contatto assiale con l'anello esterno 23b del primo cuscinetto 23.
Il corpo di sostegno 26 comprende inoltre un passaggio radiale 39 assialmente esterno al primo cuscinetto 23 che ha la funzione di consentire agli elementi conduttori elettrici 21 di uscire dall'assieme di mozzo 10 in direzione radiale. Il passaggio radiale 39 ? realizzato da un foro o un'apertura passante nella parete di delimitazione 27 del corpo di sostegno 26 ricavata in posizione assialmente pi? esterna della posizione assiale occupata dal primo cuscinetto 23. Nelle unite figure, il passaggio radiale 39 ? illustrato nella prima forma realizzativa del corpo di sostegno 26, tuttavia potrebbe essere previsto anche in relazione alla seconda forma realizzativa del corpo di sostegno 26.
In corrispondenza del passaggio radiale 39 ? previsto un tampone 40 (figure 2 e 3) posto radialmente all'esterno del passaggio radiale 39 in corrispondenza della parete di delimitazione 27. Il tampone 40 ? posto assialmente all'esterno del primo cuscinetto 23 e comprende un foro radiale che consente il passaggio degli elementi conduttori elettrici 21. Il tampone 40 evita che corpi estranei, acqua, fango o sporcizia possano entrare nel passaggio radiale 39, fungendo pertanto da guarnizione di tenuta. Nelle unite figure, il tampone 40 ? illustrato nella prima forma realizzativa del corpo di sostegno 26, tuttavia potrebbe essere previsto anche in relazione alla seconda forma realizzativa del corpo di sostegno 26.
L'assieme di mozzo 10 comprende inoltre un coperchio 41 montato ad una estremit? assiale del perno di mozzo 12. Il coperchio 41 delimita assialmente l'apertura di passaggio 25, come mostrato in figura 3. Il coperchio 41 comprende un foro assiale 42 passante coassiale con la cavit? longitudinale passante 12a del perno di mozzo 12. Il foro assiale 42 ? configurato per ricevere l'asta di sgancio rapido e consentire il montaggio dell'assieme di mozzo 10 sulla forcella o sul carro posteriore della bicicletta. Il coperchio 41 ? reso fisso rispetto al perno di mozzo 12 attraverso un grano di fissaggio 43 che attraversa radialmente il coperchio 41 e che si inserisce in un foro cieco o una scanalatura 44 del corpo di sostegno 26. Il foro cieco o la scanalatura 44 ? ricavato sul corpo di sostegno 26 in una posizione non interessata dall'apertura di passaggio 25, come illustrato in figura 3. Il grano di fissaggio 43 consente inoltre di montare il coperchio 41 con un'orientazione univoca rispetto al corpo di sostegno 26 e quindi rispetto al perno di mozzo 12. Il coperchio 41 contatta assialmente il tampone 40 trattenendolo assialmente in posizione. Nelle unite figure, il coperchio 41 ? illustrato nella prima forma realizzativa del corpo di sostegno 26, tuttavia potrebbe essere previsto anche in relazione alla seconda forma realizzativa del corpo di sostegno 26.
Il montaggio dell'assieme di mozzo 10 prevede di montare il primo cuscinetto 23 sul corpo di mozzo 11 accoppiando l'anello esterno 23b stabilmente al corpo di mozzo 11.
Nel caso della prima forma realizzativa del corpo di sostegno 26, quest'ultimo viene disposto internamente al primo cuscinetto 23 con l'anello interno 23a in contatto sulla superficie radialmente esterna 26a di appoggio del corpo di sostegno 26. Lo spallamento 30 viene posto in battuta assiale sul primo cuscinetto 23. Nel caso della seconda forma realizzativa del corpo di sostegno 26, quest'ultimo viene accoppiato allo statore 18 del motore elettrico 19 (o ? parte dello stesso oppure ? lo statore 19 stesso).
A questo punto, il motore elettrico 18 e l'unit? di controllo 22 vengono inseriti nel corpo di mozzo 11 attraverso l'estremit? assiale llb di quest'ultimo dotata del piattello di chiusura 14 removibile. Il motore elettrico 18 ? preventivamente cablato con gli elementi conduttori elettrici 21. Gli elementi conduttori elettrici 21 vengono fatti passare radialmente all'interno del primo cuscinetto 23.
Nel caso della prima forma realizzativa del corpo di sostegno 26, gli elementi conduttori elettrici 21 vengono fatti passare attraverso l'apertura di passaggio 25 che ? parzialmente formata dal corpo di sostegno 26 gi? posto in posizione all'Interno del primo cuscinetto 23.
Nel caso della seconda forma realizzativa del corpo di sostegno 26, l'inserimento del motore elettrico 18 determina il posizionamento del distanziatore 32 in posizione radialmente interna al primo cuscinetto 23, realizzando almeno in parte l'apertura di passaggio 25. Gli elementi conduttori elettrici 21 vengono fatti passare attraverso l'apertura di passaggio 25 parzialmente formata.
Qualora sia presente il tampone 40, quest'ultimo viene preventivamente attraversato dagli elementi conduttori elettrici 21 e posizionato assialmente esternamente al primo cuscinetto 23 attraverso il passaggio radiale 39.
Una volta inserito il motore elettrico 18 e l'unit? di controllo 22 nel corpo di mozzo 11, viene inserito il perno di mozzo 12 all'interno del corpo di mozzo 11.
Nel caso della prima forma realizzativa del corpo di sostegno 26, il perno di mozzo 12 viene inserito nel corpo di sostegno 26 in modo tale che la superficie radialmente esterna 12d del perno di mozzo 12 contatti la superficie radialmente interna 28 del corpo di sostegno 26. In questa fase, l'orientamento del perno di mozzo 12 rispetto al corpo di sostegno 26 ? univoco per effetto dell'accoppiamento di forma tra la superficie radialmente interna 28 del corpo di sostegno 26 e la superficie radialmente esterna 12d del perno di mozzo 12. L'apertura di passaggio 25 ? quindi completamente definita una volta che il perno di mozzo 12 ? stato inserito nel corpo di mozzo 11.
Nel caso della seconda forma realizzativa del corpo di sostegno 26, il perno di mozzo 12 viene inserito nel corpo di sostegno 26 in modo tale che la superficie radialmente esterna 12d del perno di mozzo 12 contatti la superficie radialmente interna 32a del distanziatore 32. In questa fase, l'orientamento del perno di mozzo 12 rispetto al distanziatore 32 ? univoco per effetto dell'accoppiamento di forma tra la superficie radialmente interna 32a del distanziatore 32 e la superficie radialmente esterna 12d del perno di mozzo 12.
Una volta posizionato il perno di mozzo 12, viene montato il piattello di chiusura 14 sull'estremit? assiale aperta (attraverso la quale ? stato inserito il motore elettrico 18 e l'unit? di controllo 22) del corpo di mozzo 11. Sul piattello di chiusura 14 ? stato preventivamente innestato il secondo cuscinetto 24 il cui anello interno 24a contatta la superficie radialmente esterna 12d del perno di mozzo 12.
Nel caso della seconda forma realizzativa del corpo di sostegno 26, viene quindi montato il corpo si sostegno 26 avvitandolo sul distanziatore 32. Tale accoppiamento porta la superficie radialmente esterna 26a di appoggio del corpo di sostegno 26 in contato con l'anello interno 23a del primo cuscinetto 23.
L'assemblaggio deN'assieme di mozzo 10 viene completato accoppiando il coperchio 41, quando previsto, al corpo di sostegno 26.
Ovviamente, un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare specifiche e contingenti esigenze, potr? apportare numerose modifiche e varianti all'assieme di mozzo della presente invenzione, tutte peraltro contenute nell'ambito di protezione definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (15)

RIVENDICAZIONI
1. Assieme di mozzo (10) motorizzato per ruota di bicicletta comprendente:
un perno di mozzo (12) esteso lungo un asse longitudinale e comprendente una cavit? longitudinale passante (12a) configurata per ricevere un'asta di sgancio rapido;
almeno un primo cuscinetto (23) avente un anello radialmente interno (23a) e posto radialmente esterno al perno di mozzo (12); un corpo di mozzo (11) radialmente esterno al perno di mozzo (12) e montato girevolmente, attorno ad un asse di rotazione (X), sul perno di mozzo (12) attraverso detto primo cuscinetto (23);
un motore elettrico (18) posto all'interno del corpo di mozzo (11); un'apertura di passaggio (25) attraversata da elementi conduttori elettrici (21) collegati a detto motore elettrico (18), detta apertura di passaggio (25) essendo posta radialmente tra l'anello interno (23a) del primo cuscinetto (23) ed il perno di mozzo (12).
2. Assieme di mozzo (10) secondo la rivendicazione 1, comprendente un corpo di sostegno (26) previsto almeno in corrispondenza dell'apertura di passaggio (25) e radialmente interposto tra l'anello interno (23a) del primo cuscinetto (23) e l'apertura di passaggio (25); detto corpo di sostegno (26) essendo configurato per resistere ad una spinta diretta in direzione radialmente interna esercitata dal primo cuscinetto (23) e detto anello interno (23a) del primo cuscinetto (25) essendo in appoggio su detto corpo di sostegno (26).
3. Assieme di mozzo (10) secondo la rivendicazione 2, in cui detto corpo di sostegno (26) si sviluppa circonferenzialmente intorno all'intero perno di mozzo (12), detto anello interno (23a) del primo cuscinetto (23) essendo in appoggio su detto corpo di sostegno (26) lungo tutto lo sviluppo circonferenziale del corpo di sostegno (26).
4. Assieme di mozzo (10) secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui detto corpo di sostegno (26) presenta una superficie radialmente esterna (28) di appoggio per detto anello interno (23a) del primo cuscinetto (23), detta superficie radialmente esterna (28) di appoggio essendo continua.
5. Assieme di mozzo (10) secondo la rivendicazione 3 o 4, comprendente una guarnizione di tenuta (38) anulare assialmente esterna al primo cuscinetto (23); detta guarnizione di tenuta (38) essendo in appoggio su detto corpo di sostegno (26) ed essendo attiva tra detto corpo di sostegno (26) e detto corpo di mozzo (11).
6. Assieme di mozzo (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto corpo di sostegno (26) comprende un passaggio radiale (39) assialmente esterno a detto primo cuscinetto (23) e definente un'uscita radiale per detta apertura di passaggio (25); detti elementi conduttori elettrici (21) attraversando detto passaggio radiale (39).
7. Assieme di mozzo (10) secondo la rivendicazione 6, comprendente un coperchio (41) posto ad una estremit? assiale del perno di mozzo (12); detto coperchio (41) chiudendo assialmente detta apertura di passaggio (25) ed essendo collegato in modo fisso a detto perno di mozzo (12).
8. Assieme di mozzo (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto corpo di sostegno (26) presenta una parete di delimitazione (27) per detta apertura di passaggio (25); detta apertura di passaggio (25) essendo radialmente definita tra detta parete di delimitazione (27) e detto perno di mozzo (12).
9. Assieme di mozzo (10) secondo la rivendicazione 8, in cui detto corpo di sostegno (26) comprende una superficie radialmente interna (28) comprendente una prima porzione (28a) ed una seconda porzione (28b); detta prima porzione (28a) essendo radialmente distanziata da detto perno di mozzo (12) e definendo una superficie radialmente interna di detta parete di delimitazione (27) e detta seconda porzione (28b) essendo direttamente accoppiata al perno di mozzo (12).
10. Assieme di mozzo (10) secondo la rivendicazione 9, in cui detta superficie radialmente interna (28) del corpo di sostegno (26) comprende due porzioni di raccordo (29) circonferenzialmente distanziate poste tra la prima (28a) e la seconda porzione (28b), detta apertura di passaggio (25) essendo circonferenzialmente delimitata da dette due porzioni di raccordo (29).
11. Assieme di mozzo (10) secondo la rivendicazione 8, in cui detto corpo di sostegno (26) comprende una superficie radialmente interna (31) sostanzialmente cilindrica distanziata da detto perno di mozzo (12) e comprendente una superficie radialmente interna della parete di delimitazione (27); detta superficie radialmente interna (31) comprendendo inoltre una superficie di accoppiamento (33) del corpo di sostegno (26) posta in contatto con un distanziatore (32) collegato in modo fisso al perno di mozzo (12).
12. Assieme di mozzo (10) secondo la rivendicazione 11, in cui detto distanziatore (32) comprende una prima parete di estremit? (36) circonferenziale ed una seconda parete di estremit? (37) circonferenziale e si sviluppa intorno al perno di mozzo (12) tra dette prima (36) e seconda parete di estremit? (37) circonferenziale; detta apertura di passaggio (25) essendo circonferenzialmente delimitata da dette prima (36) e seconda parete di estremit? (37) circonferenziale.
13. Assieme di mozzo (10) secondo la rivendicazione 11 o 12, in cui detta superficie di accoppiamento (33) comprende una filettatura (34) per avvitare detto corpo di sostegno (26) su una filettatura (35) di una superficie radialmente esterna (32b) di detto distanziatore (32).
14. Assieme di mozzo (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 11 a 13, in cui detto distanziatore (32) ? realizzato da una porzione di uno statore (19) di detto motore elettrico (18).
15. Assieme di mozzo (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti comprendente un secondo cuscinetto (24) avente un anello interno (24a), detto secondo cuscinetto (24) essendo posto radialmente esterno al perno di mozzo (12) ed accoppiando girevolmente detto perno di mozzo (12) a detto corpo di mozzo (11) ed essendo assialmente contrapposto al primo cuscinetto (23), detto anello interno (23a) del primo cuscinetto (23) avendo un diametro maggiore del diametro dell'anello interno (24a) del secondo cuscinetto (24).
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