ITBO20080196A1

ITBO20080196A1 - NEW CONFIGURATION FOR ELECTRIC MOTORS INTEGRATED IN THE HUB OF THE SPOKE WHEEL OF AN ELECTRICALLY ASSISTED RIDING BICYCLE TO ALLOW THE USE OF FREE MULTIPLE WHEELS

Info

Publication number: ITBO20080196A1
Authority: IT
Inventors: Concini Maurizio De
Original assignee: Tecnocarbur Srl
Priority date: 2008-03-28
Filing date: 2008-03-28
Publication date: 2009-09-29

Description

"Nuova configurazione per motori elettrici integrati nel mozzo della ruota a raggi di una bicicletta elettrica a pedalata assistita per consentire l’uso di ruote libere multirapporto”. "New configuration for electric motors integrated into the spoked wheel hub of an electric pedal assisted bicycle to allow the use of multi-ratio free wheels".

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce ad un motore elettrico integrato nel mozzo della ruota di una bicicletta elettrica a pedalata assistita. In particolare, il motore integrato è calettato nel mozzo della ruota posteriore e munito di due creste in risalto sulla sua parte cilindrica; le due creste in risalto presentano fori il cui numero consente di trattenere i raggi della ruota. The present invention refers to an electric motor integrated in the wheel hub of an electric pedal assisted bicycle. In particular, the integrated motor is keyed into the rear wheel hub and provided with two raised ridges on its cylindrical part; the two prominent ridges have holes whose number allows the spokes of the wheel to be retained.

STATO DELLA TECNICA STATE OF THE TECHNIQUE

Motori integrati nel mozzo della ruota posteriore (mozzo motore) sono noti. Simili motori presentano due creste con fori per trattenere i raggi della ruota posteriore nella posizione assiale simmetrica rispetto ai due punti di serraggio del motore sulla parte posteriore del telaio. La simmetria delle creste rispetto ai due punti di serraggio sul telaio consente di usare una ruota allineata all’asse del telaio i cui raggi hanno una identica inclinazione verso il centro a partire dalle due creste. La configurazione, che prevede una ruota allineata all’asse del telaio con raggi a identica inclinazione, consente il calettamento del motore su un lato di un pignone di una ruota libera con una sola corona dentata (monorapporto). Per ottenere una migliore caratteristica di utilizzazione della bicicletta elettrica, è opportuno impiegare una ruota libera a più corone (multirapporto) per cambiare il rapporto fra la rotazione imposta dai pedali ed i giri della ruota; questo rapporto può essere variato dal conducente durante la marcia mediante mezzi noti. L’utilizzo di ruote libere multirapporto, che sono costituite da un pacchetto di pignoni con diverso diametro e numero di denti, implica un notevole aumento delle dimensioni di ingombro assiale della ruota libera (spessore del pacchetto). L’installazione del pacchetto di pignoni sul lato del motore dispone le creste che trattengono i raggi in posizione asimmetrica rispetto ai punti di serraggio del motore sul telaio. Attualmente, la soluzione più usata per mantenere la ruota allineata al telaio consiste nel variare le inclinazioni dei raggi in modo che i medesimi abbiano una inclinazione ed una tensione diverse a partire da ciascuna cresta. La soluzione con i raggi con diversa inclinazione presenta considerevoli svantaggi per quanto riguarda la stabilità, la robustezza, la capacità di carico e la affidabilità della ruota. Motors integrated into the rear wheel hub (motor hub) are known. Such engines have two ridges with holes to hold the spokes of the rear wheel in the symmetrical axial position with respect to the two clamping points of the engine on the rear part of the frame. The symmetry of the ridges with respect to the two clamping points on the frame allows you to use a wheel aligned with the axis of the frame whose spokes have an identical inclination towards the center starting from the two ridges. The configuration, which provides for a wheel aligned to the axis of the frame with spokes with identical inclination, allows the motor to be keyed on one side of a pinion of a free wheel with a single toothed crown (single ratio). To obtain a better use characteristic of the electric bicycle, it is advisable to use a free wheel with several crowns (multi-ratio) to change the ratio between the rotation imposed by the pedals and the revolutions of the wheel; this ratio can be varied by the driver while driving by known means. The use of multi-ratio freewheels, which are made up of a package of sprockets with different diameter and number of teeth, implies a significant increase in the axial overall dimensions of the freewheel (thickness of the package). The installation of the sprocket package on the engine side arranges the ridges that hold the spokes in an asymmetrical position with respect to the engine clamping points on the frame. Currently, the most used solution to keep the wheel aligned with the frame consists in varying the inclinations of the spokes so that they have a different inclination and tension starting from each crest. The solution with spokes with different inclination has considerable disadvantages as regards the stability, strength, load capacity and reliability of the wheel.

SCOPI E CARATTERISTICHE DELLA INVENZIONE AIMS AND CHARACTERISTICS OF THE INVENTION

L'invenzione ha lo scopo di rimediare ai suddetti inconvenienti. L'invenzione, così come è caratterizzata dalle rivendicazioni, consente di creare una nuova configurazione per motori elettrici integrati nel mozzo della ruota a raggi di una bicicletta elettrica a pedalata assistita al fine di consentire l’uso di ruote libere multirapporto. The invention aims to remedy the aforementioned drawbacks. The invention, as characterized by the claims, allows you to create a new configuration for electric motors integrated into the hub of the spoked wheel of an electric pedal assisted bicycle in order to allow the use of multi-ratio free wheels.

Mediante l’impiego della presente invenzione si ottiene una ruota libera multirapporto di elevato spessore e allineata all’asse del telaio. By using the present invention, a high thickness multi-ratio freewheel is obtained, aligned with the axis of the frame.

Un vantaggio della invenzione consiste nel fatto che i raggi che collegano il mozzo motore al cerchio della ruota hanno identica inclinazione a partire da due creste. In questo modo la robustezza, l' affidabilità, la stabilità e la capacità di carico della ruota vengono aumentate rispetto alle soluzioni che prevedono che l' allineamento della ruota sia ottenuto mediante raggi con diversa inclinazione. An advantage of the invention consists in the fact that the spokes which connect the motor hub to the wheel rim have an identical inclination starting from two ridges. In this way the sturdiness, reliability, stability and load capacity of the wheel are increased compared to solutions which require wheel alignment to be obtained by means of spokes with different inclinations.

Il trovato consente di svincolare la posizione assiale delle creste in risalto (portaraggi) dalla loro posizione tradizionale che prevede l’uso di una ruota libera monorapporto. Le creste portaraggi possono essere spostate assialmente, ad esempio fissandole ad una fascia cilindrica calettabile sul corpo del motore elettrico in qualsiasi posizione assiale nella quale sono opportunamente bloccate con mezzi noti. Oppure lo spostamento è dovuto alla solidarietà delle creste alla carcassa esterna del corpo motore usando carcasse adatte ad ogni posizione assiale delle creste necessaria od opportuna ad allineare la ruota al telaio con l’identica inclinazione dei raggi a partire da ambedue le creste. The invention allows the axial position of the raised ridges (spoke carrier) to be released from their traditional position which provides for the use of a single ratio free wheel. The spoke carrier crests can be axially displaced, for example by fixing them to a cylindrical band which can be keyed onto the body of the electric motor in any axial position in which they are suitably locked with known means. Or the displacement is due to the solidarity of the crests to the external casing of the motor body using casings suitable for each axial position of the crests necessary or appropriate to align the wheel to the frame with the identical inclination of the spokes starting from both crests.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Altri vantaggi, caratteristiche e scopi dell'invenzione saranno meglio compresi con riferimento ai disegni allegati in cui: Other advantages, characteristics and objects of the invention will be better understood with reference to the attached drawings in which:

La Fig. 1 rappresenta una ruota allineata al telaio con un motore di tecnica nota e ruota libera monorapporto; Fig. 1 represents a wheel aligned with the frame with a prior art motor and single ratio free wheel;

La Fig. 2 rappresenta il medesimo motore di tecnica nota di Fig. 1 con la ruota libera multirapporto; Fig. 2 represents the same prior art engine of Fig. 1 with the multi-ratio free wheel;

La Fig. 3 rappresenta, in sezione parziale, la configurazione schematica del motore secondo la presente invenzione ove, con l’utilizzo della fascia cilindrica integrante le creste portaraggi e opportunamente calettata in senso assiale sul corpo motore, sono ottenute ruote allineate alla mezzeria del telaio con una inclinazione uguale dei raggi su entrambi i lati della ruota anche usando ruote libere di diverso spessore. Fig. 3 represents, in partial section, the schematic configuration of the engine according to the present invention where, with the use of the cylindrical band integrating the sprocket ridges and suitably keyed axially on the engine body, wheels aligned to the center line of the frame are obtained. with an equal inclination of the spokes on both sides of the wheel even when using free wheels of different thickness.

DESCRIZIONE DI UNA PREFERITA FORMA COSTRUTTIVA DELLA DESCRIPTION OF A PREFERRED BUILDING FORM OF THE

INVENZIONE INVENTION

Mentre le figure 1 e 2 rappresentano le soluzioni adottate per allineare la ruota alla mezzeria del telaio secondo lo stato della tecnica, la figura 3 illustra il motore oggetto della presente invenzione in cui una fascia 1 integrante le creste portaraggi è posizionata sulla superficie cilindrica del motore in modo da mantenersi centrata rispetto all’ allineamento del telaio cosicché i raggi sostengono il cerchio della ruota con una inclinazione uguale su entrambi i lati. Un corpo motore 2 presenta una superficie esterna cilindrica per consentire alla fascia portaraggi 1 di scorrere; la superficie esterna è dotata di opportuni sistemi di fissaggio, noti e non rappresentati, che bloccano la fascia portaraggi 1 nella posizione voluta. Su una superficie cilindrica 3 del motore è disposta assialmente la fascia portaraggi 1 ed una ruota libera 4 multirapporto che, a causa del suo spessore sposta il corpo motore 2 in una posizione decentrata rispetto all’allineamento del telaio; detto spostamento è compensato da un’opportuna disposizione della fascia portaraggi 1. Una porzione 5 del telaio della bicicletta costituisce un elemento di riferimento rispetto al quale si allinea la ruota. Un cerchio 6 della ruota dotata di un pneumatico è allineato con la mezzeria del telaio a causa dell’opportuna disposizione assiale della fascia portaraggi 1. I raggi 7 collegano, a partire dalle due creste della fascia portaraggi 1, il mozzo del motore 2 al cerchio della ruota e sono inclinati rispetto al medesimo cerchio della medesima quantità su entrambi i lati. While figures 1 and 2 represent the solutions adopted for aligning the wheel to the center line of the frame according to the state of the art, figure 3 illustrates the motor object of the present invention in which a band 1 integrating the sprocket ridges is positioned on the cylindrical surface of the motor so as to remain centered with respect to the alignment of the frame so that the spokes support the wheel rim with an equal inclination on both sides. A motor body 2 has a cylindrical outer surface to allow the spoke carrier strip 1 to slide; the external surface is equipped with suitable fastening systems, known and not shown, which lock the spoke carrier strip 1 in the desired position. On a cylindrical surface 3 of the motor is axially arranged the spoke carrier band 1 and a multi-ratio free wheel 4 which, due to its thickness, moves the motor body 2 in a decentralized position with respect to the alignment of the frame; said displacement is compensated by an appropriate arrangement of the spoke carrier strip 1. A portion 5 of the bicycle frame constitutes a reference element with respect to which the wheel aligns. A rim 6 of the wheel equipped with a tire is aligned with the center line of the frame due to the appropriate axial arrangement of the spoke strip 1. The spokes 7 connect, starting from the two ridges of the spoke strip 1, the hub of the motor 2 to the rim of the wheel and are inclined with respect to the same rim by the same amount on both sides.

Le forme, le dimensioni ed i materiali e tipologie dei motori elettrici impiegati non limitano la portata della presente invenzione nella quale ogni elemento costruttivo può essere sostituito da un altro in grado di disporre assialmente le creste portaraggi sulla superficie cilindrica del motore in maniera coerente con l’ottenimento della identica inclinazione dei raggi rispetto al cerchio. The shapes, dimensions and materials and types of the electric motors used do not limit the scope of the present invention in which each constructive element can be replaced by another capable of axially arranging the sprocket ridges on the cylindrical surface of the motor in a manner consistent with the obtaining the identical inclination of the spokes with respect to the rim.

Claims

CLAIMS 1. External configuration for electric motors integrated in the hub of the spoked wheel to allow the use of free wheels in particular multi-ratio while keeping the same inclination of the spokes on both sides of the wheel, the configuration is characterized by the fact that the ridges that hold the spokes are integrated in a band able to be axially arranged and suitably blocked on the external cylindrical surface of the engine so as to present the two spoke carrier crests in a symmetrical position with respect to the center line of the bicycle frame, even in the presence of free wheels of different thickness ( single or multi-ratio).

2. External configuration of electric motors integrated in the hub of the spoked wheel to allow the use of multi-ratio free wheels with substantially the same inclination of the wheel spokes on both sides of the wheel, the configuration is characterized by integrating the sprocket ridges directly with motor body and by the fact that the ridge that holds the spokes, adjacent to the free wheel, is moved in the direction of the free wheel and the ridge of the opposite side is moved in the same direction in order to maintain the same inclination of the spokes on both sides of the wheel even in the presence of multi-ratio free wheels of defined and invariable thickness.