ITBO20100724A1 - Sistema di propulsione per un attrezzo sportivo a propulsione muscolare e bicicletta comprendente il medesimo - Google Patents

Description

SISTEMA DI PROPULSIONE PER UN ATTREZZO SPORTIVO A PROPULSIONE MUSCOLARE E BICICLETTA COMPRENDENTE IL MEDESIMO

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

L’invenzione s’inserisce nell’ambito delle biciclette, in particolare dei componenti e dei sistemi di propulsione utilizzati per la produzione di biciclette. Le biciclette cosiddette “classiche†sono dei noti veicoli a due ruote a propulsione muscolare che sfruttano i movimenti di pedalata degli arti inferiori. Pertanto, utilizzando le biciclette “classiche†, i muscoli degli arti inferiori vengono mantenuti in allenamento e possono persino aumentare la loro massa muscolare. Per contro la muscolatura del tronco (in particolare della schiena) e degli arti superiori, non esegue movimenti idonei a svilupparla od ad allenarla. Un ciclista che utilizza una bicicletta “classica†avrà quindi una sproporzione fra lo sviluppo muscolare degli arti inferiori rispetto al resto del corpo.

Lo scopo della presente invenzione consiste nel ridurre o eliminare i sopra citati svantaggi relativi alle biciclette “classiche†.

Tale scopo viene ottenuto con un sistema di propulsione per un attrezzo sportivo a propulsione muscolare, ad esempio bicicletta o cyclette, comprendente:

- un telaio di supporto per sostenere un utilizzatore e permettergli il movimento di pedalata;

- un complesso ciclistico posteriore per pedalare montato sul telaio e comprendente; due pedivelle per bicicletta provviste di pedali e mezzi di trasmissione per trasmettere il moto di rotazione delle pedivelle ad un elemento mobile;

- un complesso anteriore per la propulsione mediante gli arti superiori, montato sul telaio, e comprendente un braccio di propulsione destro ed un braccio di propulsione sinistro montati su lati opposti del telaio, rispettivamente destro e sinistro, ed aventi ciascuno un estremità prossimale ed una distale, l’estremità prossimale essendo montata girevole sul telaio rispetto ad un relativo asse di rotazione, l’estremità distale comprendendo un elemento impugnabile, i bracci, in uso, essendo disponibili l’uno rispetto all’altro in modo tale che ciascun elemento impugnabile possa ruotare, su azionamento dell’utilizzatore che impugni gli elementi impugnabili ed esegua movimenti di bracciata alternati, lungo una traiettoria circolare avente centro sull’asse fisso di rotazione, in cui il complesso anteriore ed il complesso ciclistico posteriore sono disposti l’uno rispetto all’altro in modo tale che l’utilizzatore, che impugni gli elementi impugnabili e contestualmente poggi i piedi sui pedali, stia sostanzialmente prono.

Risulta evidente che l’utilizzatore di un attrezzo sportivo, preferibilmente una bicicletta o una cyclette, comprendente il sistema secondo l’invenzione possa allenare e sviluppare sia la muscolatura degli arti inferiori che quella degli arti superiori con un movimento armonico del corpo in cui si coordinano gli arti superiori con quelli inferiori. Vista la posizione sostanzialmente prona che l’operatore assume durante l’utilizzo del sistema secondo l’invenzione, tale movimento armonico consente un allenamento della muscolatura del tronco e degli arti superiori paragonabile a quello ottenibile nuotando a stile libero.

Nelle biciclette “classiche†, mentre l’utilizzatore pedala adoperando alternatamente gli arti inferiori, il resto del corpo tende a muoversi per bilanciare il movimento di quest’ultimi; quando l’arto inferiore sinistro sta movimentando il pedale sinistro, la spalla destra tende a sollevarsi. Viceversa quando l’arto inferiore destro sta movimentando il pedale destro, la spalla sinistra tende a sollevarsi. Poiché l’utilizzatore deve dirigere il manubrio con le mani per direzionare la bicicletta e queste ultime sono collegate alle spalle, egli deve agire sulla muscolatura del busto e degli arti superiori per contrastare i movimenti spontanei delle spalle e degli arti superiori ed evitare di muovere involontariamente il manubrio deviando il percorso della bici. Secondo l’invenzione l’utilizzatore, non deve più contrastare i citati movimenti spontanei che le spalle e gli arti superiori eseguono per bilanciare il movimento di pedalata degli arti inferiori come nelle biciclette †classiche†, ma viceversa li asseconda eseguendo i citati movimenti di bracciata alternati con gli arti superiori azionando in rotazione lungo detta traiettoria circolare gli elementi impugnabili.

Vantaggiosamente i movimenti di bracciata di ogni arto superiore sono fra loro sincronizzati.

Le caratteristiche dell’invenzione saranno rese evidenti nella seguente descrizione di una preferite forme di realizzazione del sistema di propulsione proposto, in accordo con quanto riportato nelle rivendicazioni e con l’ausilio delle allegate tavole di disegno, nelle quali:

la Fig.1 à ̈ una vista laterale di un attrezzo sportivo comprendente il sistema di propulsione secondo l’invenzione;

la Fig. 2 à ̈ una vista laterale dell’attrezzo sportivo di Fig. 1 mentre un utilizzatore lo adopera;

la Fig. 3 à ̈ una vista schematica dall’alto del complesso anteriore per la propulsione mediante gli arti superiori di una forma di realizzazione del sistema proposto montato sul telaio ed in una configurazione di propulsione;

la Fig. 4 à ̈ una vista schematica dall’alto del complesso anteriore di Fig. 3 in una configurazione di riposo;

la Fig. 5 Ã ̈ una vista laterale parziale di una ulteriore forma di realizzazione sistema di propulsione proposto;

la Fig. 6 Ã ̈ una vista in sezione, parzialmente in spaccato, del sistema di propulsione di Fig.5 secondo il piano di traccia VI-VI; e

a Fig.7 Ã ̈ una vista in sezione, sistema di propulsione di Fig. 5 secondo il piano VII-VII.

Ai fini della presente descrizione, i medesimi riferimenti numerici nelle figure sottintenderanno caratteristiche simili a meno che non sia altrimenti indicato. Con riferimento alle allegate figure, il sistema di propulsione per un attrezzo sportivo a propulsione muscolare, ad esempio bicicletta o cyclette, comprende: un telaio 30 di supporto per sostenere un utilizzatore 5 e permettergli il movimento di pedalata; un complesso ciclistico posteriore 50 per pedalare montato sul telaio 30 e comprendente a sua volta; due pedivelle 55,55’ per bicicletta provviste di pedali 56,56’ e mezzi di trasmissione per trasmettere il moto di rotazione delle pedivelle 55,55’ ad un elemento mobile 40. Il sistema di propulsione secondo l’invenzione comprende ulteriormente un complesso anteriore 90 per la propulsione mediante gli arti superiori, montato sul telaio 30, e provvisto un braccio di propulsione destro 20 ed un braccio di propulsione sinistro 20’ montati su lati opposti del telaio, rispettivamente destro e sinistro, ed aventi ciascuno un estremità prossimale ed una distale. L’estremità prossimale à ̈ montata girevole sul telaio 30 rispetto ad un relativo asse di rotazione X e l’estremità distale comprende un elemento impugnabile 73, 73’. I bracci 20,20’, in uso, sono disponibili l’uno rispetto all’altro in modo tale che ciascun elemento impugnabile 73,73’ possa ruotare, su azionamento dell’utilizzatore 5 che impugni gli elementi impugnabili 73,73’ ed esegua movimenti di bracciata alternati, lungo una traiettoria circolare K, K’ avente centro sull’asse fisso di rotazione X (mostrata nella Fig. 2). Come si può notare nelle Fig. 1 e 2 il complesso anteriore 90 ed il complesso ciclistico posteriore 50 sono disposti l’uno rispetto all’altro in modo tale che l’utilizzatore 5, che impugni gli elementi impugnabili 73,73’ e contestualmente poggi i piedi sui pedali 55,55’, stia sostanzialmente prono come illustrato nella Fig.2.

Come mostrato nelle Fig. 3-7, ciascun braccio di propulsione 20,20’ comprende: un elemento prossimale 21 di supporto fissato girevole al telaio 30 rispetto all’asse fisso di rotazione X, un elemento distale 23 di supporto fissato girevole all’elemento impugnabile 73,73’, il quale può ruotare liberamente attorno ad un asse mobile di rotazione F, una coppia di membri di collegamento 22,24, conformati a guisa di asta, paralleli e della medesima lunghezza, incernierati in opposte estremità all’elemento prossimale 21 e all’elemento distale 23 tramite quattro corrispondenti accoppiamenti rotoidali a definire un parallelogramma articolato avente come lati l’elemento prossimale 21, l’elemento distale 23 e i due membri di collegamento 22,24. In tal modo l’asse mobile di rotazione F viene mantenuto sempre parallelo all’asse fisso di rotazione X e i bracci di propulsione 20, 20’ possano essere disposti in una configurazione di propulsione in cui le due coppie di membri di collegamento 22,24 sono oblique rispetto all’asse fisso di rotazione X e tra loro parallele (Fig. 3), in modo tale da consentire che gli elementi impugnabili 73,73’ possano essere forzati dai suddetti movimenti di bracciata alternati, effettuati dall’utilizzatore, a compiere le rispettive rotazioni lungo la citata traiettoria circolare K. Nella configurazione di propulsione, la rotazione di uno degli elementi impugnabili 73 deve essere sfasata di 180° rispetto a quella dell’altro elemento impugnabile 73’. Analogamente ai movimenti di pedalata alternati, i movimenti di bracciata alternati comprendono un movimento di allontanamento dell’arto superiore destro dal corpo dell’utilizzatore per spingere il braccio di propulsione destro 20 e un contemporaneo movimento di avvicinamento dell’arto superiore sinistro al corpo dell’utilizzatore per tirare a se il braccio di propulsione sinistro 20’ e viceversa. Come si può notare nella Fig. 3, affinché la rotazione di uno degli elementi impugnabili 73 sia sfasata di 180° rispetto a quella dell’altro elemento impugnabile 73’, nella configurazione di propulsione, gli elementi distali 23 dei due bracci di propulsione 20,20’ sono fra loro diametralmente opposti rispetto al punto mediano della distanza fra i due elementi prossimali 21.

Risulta possibile configurare il sistema proposto in vari modi. Secondo sua configurazione preferita, il sistema proposto prevede che l’asse fisso di rotazione X del braccio di propulsione destro 20 coincida con l’asse fisso di rotazione X del braccio di propulsione sinistro 20’, consentendo un movimento di bracciata simmetrico degli arti superiori.

Vantaggiosamente gli elementi prossimali 21 sono connessi meccanicamente fra loro in modo tale che la rotazione in un primo verso J dell’elemento impugnabile 73 del braccio di propulsione destro 20 causi la rotazione nello stesso verso J dell’elemento impugnabile 73’ del braccio di propulsione sinistro 20’. Ciò può essere realizzato facilmente, ad esempio quando l’attrezzo sportivo à ̈ una cyclette, montando gli elementi prossimali 21 di entrambi i bracci di propulsione 20,20’ su di un perno comune. Nel caso in cui l’attrezzo sportivo à ̈ una bicicletta, oltre che con il perno comune, affinché la rotazione in un primo verso J dell’elemento impugnabile 73 del braccio di propulsione destro 20 causi la rotazione nello stesso verso J dell’elemento impugnabile 73’ del braccio di propulsione sinistro 20’ può essere previsto, come mostrato in Fig. 7, un ponte di ingranaggi (70,71,75).

Vantaggiosamente, nel caso in cui l’attrezzo sportivo sia una bicicletta, il sistema proposto comprendente ulteriormente organi meccanici di trasmissione del moto 70,71,73,74,75,76 per trasmettere il moto dagli elementi prossimali 21 ad una ruota posteriore 40 montata sul telaio 30. Preferibilmente i bracci di propulsione destro e sinistro 20,20’ sono disponibili in più configurazioni operative tra cui: la suddetta configurazione di propulsione (mostrata nelle Fig. 1-3), in cui la rotazione degli elementi impugnabili 73,73’ causi la rotazione della ruota posteriore 40; e una configurazione di riposo (mostrata nelle Figg. 4-7) nella quale tali bracci di propulsione 20,20’ sono disposti con i relativi membri di collegamento 22,24 e con i relativi assi mobili di rotazione F paralleli ai relativi assi fissi di rotazione X per consentire che elementi prossimali 21 e la ruota posteriore possano 40 ruotare indipendentemente dal citato azionamento dell’utilizzatore 5 che impugni gli elementi impugnabili 73,73’ ed esegua i movimenti di bracciata. La posizione di riposo consente all’utilizzatore 5, quando non à ̈ intenzionato a utilizzare il compresso anteriore, di pedalare solamente o di far avanzare la bicicletta per inerzia dovuta al movimento di pedalata continuando ad impugnare le estremità impugnabili 73, che in tale conformazione rimangono ferme rispetto all’asse di rotazione fisso X. Sono ulteriormente previsti mezzi di blocco 28,29 per bloccare in maniera rilasciabile i bracci di propulsione 20,20’ in ciascuna delle citate configurazione operative, sia di riposo che di propulsione. Tali mezzi di blocco 28,29 sono azionabili dall’utilizzatore 5 e agiscono su almeno uno dei quatto accoppiamenti rotoidali di ciascun braccio di propulsione 20,20’ per impedire la rotazione del corrispondente membro di collegamento 22,24 rispetto all’elemento prossimale 21 o all’elemento distale 23.

Nel caso in cui l’accoppiamento rotoidale su cui agiscono i mezzi di blocco 28,29 incernieri l’elemento prossimale 23 ad un’estremità del citato corrispondente membro di collegamento 22,24, tale estremità à ̈ provvista di almeno una sede 25,26. I mezzi di blocco 28,29 possono comprendere: un elemento di blocco 28 provvisto di almeno un dente 282,284 per impegnarsi con la sede 25,26 e ricevibile nella sede 25,26. L’elemento di blocco 28 à ̈ montato sull’elemento distale 23 tramite una guida 16 in modo tale da consentirgli di muoversi con un moto rettilineo oscillatorio lungo una direzione parallela all’asse mobile di rotazione F da una prima posizione di blocco in cui il dente 282,284 à ̈ ricevuto nella sede 25,26 ed impegnato dalla sede 25,26 per bloccare il citato accoppiamento rotoidale, ad una posizione di sblocco in cui in cui il dente 282,284 à ̈ esterno alla sede 25,26 e disimpegnato dalla sede 25,26. In tale posizione di sblocco i mezzi di blocco non agiscono più sul citato accoppiamento rotoidale quindi il corrispondente membro di collegamento 22,24 può ruotare rispetto all’elemento prossimale 21 o all’elemento distale 23. L’elemento di blocco 28 à ̈ mobile su azionamento dell’utilizzatore 5 ed i mezzi elastici 28 sono interposti funzionalmente fra l’elemento di blocco 28 e l’elemento distale 23 in modo tale da mantenere l’elemento di blocco nella posizione di blocco, e sono deformabili a seguito dell’azionamento dell’elemento di blocco 28. Preferibilmente, come mostrato in Fig.6, l’estremità del citato corrispondente membro di collegamento 22,24 comprende un settore di una ruota dentata avente una pluralità di denti in cui ogni coppia di denti successivi definisce detta sede 25,26. Quando i bracci 20,20’ sono disposti nella configurazione di riposo, come in Fig.6, il dente 282,284 dell’elemento di blocco 28 à ̈ destinato ad essere ricevuto nella sede 26. Mentre quando detti bracci 20,20’ sono disposti in una configurazione di propulsione, tale dente 282,284 à ̈ destinato ad essere ricevuto in una delle sedi 25. Tale settore dentato definisce quindi una pluralità di sedi 25,26, di cui una 26 à ̈ destinata ad essere impegnata dal dente 282 dell’elemento di blocco 28 quando i bracci di propulsione 20,20’ sono disposti nella configurazione di riposo. Le rimanenti sedi 25 sono invece impegnabili per bloccare tali bracci 20,20’ in corrispondenti configurazioni di propulsione che si differenziano l’una dall’altra per la diversa inclinazione delle due coppie di membri di collegamento 22,24 rispetto all’asse fisso di rotazione X. Ciò consente all’utilizzatore 5 di scegliere che tipo di movimento di bracciata effettuare con gli arti superiori in base alla configurazione di propulsione prescelta per azionare il complesso anteriore 90. Infatti aumentando l’inclinazione dei membri di collegamento 22,24 rispetto all’asse fisso di rotazione X, la traiettoria circolare K,K’ avrà un raggio maggiore e quindi utilizzatore 5 dovrà effettuare un movimento di bracciata più ampio, mentre diminuendo detta inclinazione la traiettoria circolare K,K’ avrà un raggio minore e quindi utilizzatore 5 dovrà effettuare un movimento di bracciata più limitato che, a parità di numero di rotazioni dei bracci di propulsione 20,20’, avrà una velocità periferica minore.

Vantaggiosamente, come illustrato in figura 6, l’elemento di blocco 28 presenta un almeno due denti 282,284 l’uno à ̈ predisposto per essere ricevuto in una sede 25,26 presente sull’estremità del membro di collegamento 22 e l’altro per essere in una sede 25,26 presente sull’estremità del membro di collegamento 24. Tali denti 282,284 presenteranno preferibilmente un profilo arrotondato per facilitarne l’inserimento nelle corrispondenti sedi 25,26.

Nel caso in cui l’attrezzo sportivo sia una bicicletta à ̈ necessario prevedere un sistema di sterzo per dirigere tale bicicletta. Risultano pertanto vantaggiosi i sistemi secondo l’invenzione che, analogamente alla forma di realizzazione mostrata in Fig.7, comprendono ulteriormente:

- una forcella 31 per una ruota anteriore 42 di una bicicletta provvista di: una barra 65 girevolmente montata al telaio 30;

- mezzi per sterzare l’attrezzo sportivo 100 azionabili dall’utilizzatore 6, a loro volta comprendenti: un’asta centrale 11 di sterzo rettilinea avente una dentatura costituita da un pluralità di anelli 111 che sporgono trasversalmente, disposta all’interno del telaio 30 lungo l’asse fisso di rotazione X e vincolata al telaio 30 in modo tale da consentirle di muoversi con un moto rettilineo oscillatorio lungo l’asse fisso di rotazione X e mobile su azionamento dell’utilizzatore 5;

- un settore 80 di un disco dentato per ingranare la dentatura dell’asta centrale di sterzo 11, il settore 80 essendo montato solidale alla barra 65 in modo tale da ingranare la dentatura dell’asta centrale 11 di sterzo per trasferire il moto da un movimento rettilineo dell’asta centrale 11 di sterzo lungo l’asse fisso di rotazione X ad un moto di rotazione della barra 65.

Per garantire un raggio di sterzata più ampio, la distanza fra la pluralità di anelli 111 e la barra 65 dovrà essere più possibilmente contenuta.

Secondo un ulteriore forma di realizzazione, non mostrata e che permette di ottenere un angolo di sterzata maggiore, al posto del settore 80 di un disco dentato, i mezzi per sterzare: prevedono al posto del settore 80 di un disco dentato, una prima corona dentata, montata girevolemente al telaio 30, per ingranare la dentatura dell’asta centrale di sterzo 11 e trasferire il moto da un movimento rettilineo dell’asta centrale 11 di sterzo lungo l’asse fisso di rotazione X ad un moto di rotazione della prima corona dentata; una seconda corona dentata solidale alla barra 65 e almeno una cremagliera per ingranare contemporaneamente le due corone dentate. La cremagliera essendo montata mobile al telaio 30 in modo tale da trasferire un moto di rotazione della prima corona dentata ad un moto di rotazione della seconda corona dentata solidale alla barra 35. In entrambe le forma di realizzazione dei mezzi per sterzare,l’utilizzatore 5 può azionare l’asta centrale 11 di sterzo tramite cavi, non mostrati. La Fig. 7 mostra una forma di realizzazione alternativa del sistema di propulsione secondo l’invenzione che consente di azionare l’asta centrale 11 in un modo alternativo che prevede connessioni rigide e che non comprende cavi. In tale forma di realizzazione l’elemento impugnabile 73 comprende ulteriormente: un elemento di supporto 60 montato girevolmente rispetto all’elemento distale 23 e un’impugnatura 13 montata girevolmente sull’elemento di supporto 60 rispetto ad un relativo asse di rotazione e azionabile dall’utilizzatore 5; l’elemento distale 23 e l’elemento di supporto 60 dello stesso citato braccio di propulsione 20 comprendono una relativa parete rispettivamente indicate con 235 e 601, provviste di un relativo foro passante avente centro lungo all’asse mobile di rotazione F. Inoltre i mezzi per sterzare comprendono ulteriormente:

- un cinematismo biella-manovella 19,136 avente una biella 19 e una manovella 136 montata girevolmente sull’elemento supporto 60 rispetto ad asse parallelo all’asse di rotazione dell’impugnatura 13 e girevolmente vincolata ad una prima estremità della biella 19; un elemento di trasmissione flessibile 135 ad anello chiuso per trasferire il moto rotatorio dall’impugnatura 13 in un moto rotatorio della manovella 136; un pistone 16 introdotto nei fori passanti dell’elemento distale 23 e dell’elemento di supporto 60, disposto lungo l’asse mobile di rotazione F e avente una prima estremità girevolmente vincolata ad una seconda estremità della biella 19 per trasferire il moto rotatorio della manovella 136 in un moto rettilineo del pistone 16 lungo l’asse mobile di rotazione F,

- il pistone 16 comprendendo una seconda estremità provvista di una dentatura costituita una pluralità di anelli 161 che sporgono trasversalmente; una prima e una seconda ruota dentata 15,15’ per ingranare la dentatura del pistone 16, girevolmente montate sull’elemento distale 23, rispetto a relativi assi di rotazione fra loro paralleli e perpendicolari all’asse mobile di rotazione F, in modo tale da poter ingranare contemporaneamente e da parti opposte, rispetto all’asse mobile di rotazione F, la dentatura del pistone 16 per trasformare un moto rettilineo del pistone 16 in moto rotatorio della prima e della seconda ruota dentate 15,15’; un’asta laterale 12 di sterzo rettilinea, disposta lungo l’asse fisso di rotazione X, fissata solidalmente ad una prima estremità ad un estremità dell’asta centrale 11 di sterzo in modo tale da sporgere dal telaio 30 e avente una seconda estremità provvista di una dentatura costituita una pluralità di anelli 121;

- una terza ed una quarta ruota dentata 14,14’, aventi una dentatura ingranabile con la dentatura dell’asta laterale 12 di sterzo, girevolmente montate sull’elemento prossimale 21 rispetto a relativi assi di rotazione fra loro paralleli e perpendicolari all’asse fisso di rotazione X in modo tale da poter ingranare contemporaneamente e da parti opposte, rispetto all’asse fisso di rotazione X, l’asta laterale 12 di sterzo;

- una cremagliera 17,17’ per ingranare la prima e la terza ruota dentata 14,15’ avente uno sviluppo tale da ingranare contemporaneamente la prima e la terza ruota dentata 15,14, la cremagliera essendo portata dal membro di collegamento 22,24 in maniera da ingranare la prima e la terza ruota dentata 15,14 per trasferire un moto rotatorio della prima ruota dentata 15 in un moto rotatorio della terza ruota dentata 14 affinché la terza ruota dentata 14 lo trasferisca in un moto rettilineo dell’asta laterale 12 di sterzo. In accordo alla forma di realizzazione di Fig. 7, quando l’utilizzatore ruota l’impugnatura 13 il movimento, si trasmette tramite i suddetti mezzi per sterzare all’asta centrale 11 di sterzo che ruota corrispondentemente il settore 80 di un disco dentato montato sulla barra 65 della forcella 31.

Vantaggiosamente come visibile in Fig. 7, l’elemento prossimale 21 presenta una cavità rivolta verso l’elemento distale 23 e delimitata da una prima e una seconda parete 211,212 fra loro contrapposte rispetto all’asse fisso di rotazione X. La prima parete 211 à ̈ incernierata ai membri di collegamento 22,24. L’elemento distale 23 presenta una cavità rivolta verso l’elemento prossimale 21 e avente una prima e una seconda parete 231,232 fra loro contrapposte rispetto all’asse mobile di rotazione F, la prima parete 231 dell’elemento distale à ̈ incernierata ai membri di collegamento 22,24. Ciascun braccio di propulsione 20,20’ comprende inoltre un’ulteriore coppia di membri di collegamento 32,34, conformati a guisa di asta, della medesima lunghezza dei citati membri di collegamento 22,24, disposti parallelamente a questi ultimi, ed incernierati ad opposte estremità alla seconda parete 212 dell’elemento prossimale 21 e alla seconda parete (232) dell’elemento distale 23 tramite ulteriori quattro corrispondenti accoppiamenti rotoidali, aventi relativi assi di cerniera coincidenti con gli assi di cerniera dei quattro accoppiamenti rotoidali, a definire un ulteriore parallelogramma articolato a avente come lati l’elemento prossimale 21, l’elemento distale 23 e i due ulteriori membri di collegamento 22,24. Gli accoppiamenti rotoidali disposti lungo il medesimo asse di cerniera Z, Y (Fig.5) comprendono il medesimo perno 38 su quale à ̈ montata una delle quattro ruote dentate 14,14’,15,15’, in modo tale che la prima e la seconda ruota dentata 15,15’ siano disposte fra la prima parete 231 e la seconda parete 232 dell’elemento distale 23 mentre la terza e la quarta ruota dentata 15,15’ risultano disposte fra la prima parete 211 e la seconda parete 212 dell’elemento prossimale 21. Ciò consente di montare e supportare in facilmente le quattro ruote dentate 14,14’,15,15’.

Come si può notare nelle Figg. 5-7, l’elemento di blocco 28 presenta una parete 285 avente un foro passante in cui può essere introdotto il pistone 16 per essere guidato dal pistone 16. I mezzi elastici 29 comprendono una molla 29 a spirale posizionata attorno al pistone 16 fra la parete 285 dell’elemento di blocco 28 e la citata parete 235 dell’elemento distale 23 provvista del relativo foro passante. Tale molla 29, tipicamente una molla di spinta compressione, à ̈ predisposta per avere una reazione elastica diretta a far divergere dette pareti 285, 235 per mantenere l’elemento di blocco 28, alloggiato all’interno della cavità dell’elemento prossimale, nella citata posizione di blocco. Alternativamente secondo una forma di realizzazione non mostrata, la parete 235 forata dell’elemento distale 23 può prevedere una pluralità di fori passanti attraversati dai denti 282,284 dell’elemento di blocco 28 e quest’ultimo à ̈ montato sull’elemento distale in modo tale da mantenere la relativa parete 285 forata esterna all’elemento distale 23. In tal caso la molla 29, tipicamente una molla di richiamo a trazione, à ̈ predisposta per avere una reazione elastica diretta a far convergere dette pareti 285, 235 per mantenere l’elemento di blocco nella citata posizione di blocco.

Per azionare l’elemento di blocco 28, può essere previsto un cavo, non mostrato, avente una prima estremità fissata all’elemento di blocco 28 che si estende, lungo una serie appositi alloggiamenti (non mostrati) fino all’impugnatura 13 dove una seconda estremità del cavo à ̈ fissata ad un apposita leva di comando (non mostrata).

Quando il sistema di propulsione secondo l’invenzione à ̈ destinato ad essere utilizzato nella produzione di una bicicletta la cui ruota posteriore 40, montata sul telaio 30, comprende un mozzo 58 su cui sono montate le due pedivelle 55,55’, vantaggiosamente i citati organi meccanici di trasmissione del moto 71,73,74,70,75,76 comprendono un rocchetto posteriore 76 montato sulla ruota posteriore coassiale al mozzo 58; un rocchetto anteriore 73; un organo di trasmissione del moto flessibile ad anello chiuso 74 per trasmettere il moto dal rocchetto anteriore 73 al rocchetto posteriore 76 e un ponte di ingranaggi 70,71,75 . Esso prevede (Fig. 7); una prima coppia di corone dentate 70, ciascuna delle quali à ̈ montata solidale ad uno dei due elementi prossimali 21 e rotante rispetto all’asse di rotazione X; un’ulteriore barra 75 disposta parallelamente all’asse fisso di rotazione X e montata girevole al telaio 30 con il relativo asse di rotazione P parallelo all’asse fisso di rotazione X; una seconda coppia di corone dentate 71 per ingranare la prima coppia di corone dentate 70 montate solidali all’ulteriore barra 75 per trasmettere il moto dalla prima coppia di ruote dentate 70 al rocchetto anteriore 73. Preferibilmente il rocchetto anteriore 73 à ̈ montato sull’ulteriore barra 75 solidalmente a quest’ultima. Al fine di ottenere un numero di rotazioni del complesso ciclistico posteriore 50 pari a quelle del complesso anteriore 90, le due ruote 73 e 76 sono uguali o comunque sono tali da avere un relativo rapporto di trasmissione del moto 1:1 per mantenere la sincronia fra il movimento di pedalata e il movimento di bracciata.

Quando le due pedivelle 55,55’ sono montate sul mozzo 58 della ruota posteriore 40, à ̈ preferibile che il telaio 30 sia regolabile in lunghezza per consentire agli utilizzatori 5 di montare sull’attrezzo sportivo e di utilizzarlo indipendentemente dalla loro statura.

Analogamente la sella 110, montata sul telaio, à ̈ mobile lungo l’asse longitudinale del telaio 30 come indicato dalla doppia freccia S in Fig.1.

Vantaggiosamente il sistema di propulsione proposto comprende ulteriormente un dispositivo di cambio integrabile nel mozzo 58, di tipo noto, per variare il rapporto fra la velocità di rotazione della ruota posteriore 40 attorno all’asse passante per il relativo mozzo 58 e la velocità di rotazione delle pedivelle 55,55’ e/o dei bracci di propulsione 20,20’. In tal caso l’impugnatura può comprendere un’ulteriore leva di comando, non mostrata per azionare tale cambio integrato nel mozzo 58 tramite un ulteriore cavo opportunamente tensionato fra detta leva ed detto cambio.

Preferibilmente, come mostrato nelle figure 1-7, l’elemento di supporto 60,60’ à ̈ predisposto per sostenere l’avambraccio di un utilizzatore 5 che impugni le impugnature 13,13’ e contestualmente poggi i piedi sui pedali 55,55’.

Vantaggiosamente l’elemento di supporto 60,60’ à ̈ regolabile ed allungabile per tenere conto della distanza fra la mano e il gomito dell’utilizzatore. Risulta particolarmente ergonomico montare girevolmente l’impugnatura 13,13’ all’elemento di supporto 60,60’ perpendicolarmente a quest’ultimo.

Risultano inoltre vantaggiose le biciclette e le cyclette che comprendono il sistema di propulsione secondo l’invenzione.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di propulsione per un attrezzo sportivo a propulsione muscolare, ad esempio bicicletta o cyclette, comprendente: - un telaio (30) di supporto per sostenere un utilizzatore (5) e permettergli il movimento di pedalata; - un complesso ciclistico posteriore (50) per pedalare montato sul telaio (30) e comprendente; due pedivelle (55,55’) per bicicletta provviste di pedali (56,56’) e mezzi di trasmissione per trasmettere il moto di rotazione delle pedivelle (55,55’) ad un elemento mobile (40); caratterizzato dal fatto di comprendere: - un complesso anteriore (90) per la propulsione mediante gli arti superiori, montato sul telaio (30), e comprendente un braccio di propulsione destro (20) ed un braccio di propulsione sinistro (20’) montati su lati opposti del telaio, rispettivamente destro e sinistro, ed aventi ciascuno un estremità prossimale ed una distale, l’estremità prossimale essendo montata girevole sul telaio (30) rispetto ad un relativo asse di rotazione (X), l’estremità distale comprendendo un elemento impugnabile (73, 73’), i bracci (20,20’), in uso, essendo disponibili l’uno rispetto all’altro in modo tale che ciascun elemento impugnabile (73,73’) possa ruotare, su azionamento dell’utilizzatore (5) che impugni gli elementi impugnabili (73,73’) ed esegua movimenti di bracciata alternati, lungo una traiettoria circolare (K, K’) avente centro sull’asse fisso di rotazione (X), e dal fatto che il complesso anteriore (90) ed il complesso ciclistico posteriore (50) sono disposti l’uno rispetto all’altro in modo tale che l’utilizzatore (5), che impugni gli elementi impugnabili (73,73’) e contestualmente poggi i piedi sui pedali (55,55’), stia sostanzialmente prono.
2. 2. Sistema secondo la rivendicazione precedente, in cui ciascun braccio di propulsione (20,20’) comprende: un elemento prossimale (21) di supporto fissato girevole al telaio (30) rispetto all’asse fisso di rotazione (X), un elemento distale (23) di supporto fissato girevole all’elemento impugnabile (73,73’), il quale può ruotare liberamente attorno ad un asse mobile di rotazione (F), una coppia di membri di collegamento (22,24), conformati a guisa di asta, paralleli e della medesima lunghezza, incernierati in opposte estremità all’elemento prossimale (21) e all’elemento distale (23) tramite quattro corrispondenti accoppiamenti rotoidali a definire un parallelogramma articolato avente come lati l’elemento prossimale (21), l’elemento distale (23) e i due membri di collegamento (22,24) in modo da mantenere l’asse mobile di rotazione (F) sempre parallelo all’asse fisso di rotazione (X) di modo che i bracci di propulsione (20, 20’) possano essere disposti in una configurazione di propulsione in cui le due coppie di membri di collegamento (22,24) sono oblique rispetto all’asse fisso di rotazione (X) e tra loro parallele, in modo tale da consentire che gli elementi impugnabili (73,73’) possano essere forzati dai suddetti movimenti di bracciata alternati a compiere le rispettive rotazioni lungo la citata traiettoria circolare (K), la rotazione di uno degli elementi impugnabili (73) essendo sfasata di 180° rispetto a quella dell’altro elemento impugnabile (73’).
3. 3. Sistema secondo la rivendicazione precedente, in cui l’asse fisso di rotazione (X) del braccio di propulsione destro (20) coincide con l’asse fisso di rotazione (X) del braccio di propulsione sinistro (20’), gli elementi prossimali (21) sono connessi meccanicamente fra loro in modo tale che la rotazione in un primo verso (J) dell’elemento impugnabile (73) del braccio di propulsione destro (20) causi la rotazione nello stesso verso (J) dell’elemento impugnabile (73’) del braccio di propulsione sinistro (20’).
4. 4. Sistema secondo la rivendicazione precedente, comprendente ulteriormente organi meccanici di trasmissione del moto (70,71,73,74,75,76) per trasmettere il moto dagli elementi prossimali (21) ad una ruota posteriore (40) montata sul telaio (30), ed in cui i bracci di propulsione destro e sinistro (20,20’) sono disponibili in più configurazioni operative tra cui: la suddetta configurazione di propulsione, in cui la rotazione degli elementi impugnabili (73,73’) causi la rotazione della ruota posteriore (40); e una configurazione di riposo nella quale tali bracci di propulsione (20,20’) sono disposti con i relativi membri di collegamento (22,24) e con i relativi assi mobili di rotazione (F) paralleli ai relativi assi fissi di rotazione (X) per consentire che elementi prossimali (21) e la ruota posteriore possano (40) ruotare indipendentemente dal citato azionamento dell’utilizzatore (5) che impugni gli elementi impugnabili (73,73’) ed esegua i movimenti di bracciata.
5. 5. Sistema secondo la rivendicazione precedente, comprendente ulteriormente mezzi di blocco (28,29) per bloccare in maniera rilasciabile i bracci di propulsione (20,20’) in ciascuna delle citate configurazione operative, i mezzi di blocco (28,29) essendo azionabili dall’utilizzatore (5) e agenti su almeno uno dei quatto accoppiamenti rotoidali di ciascun braccio di propulsione (20,20’) per impedire la rotazione del corrispondente membro di collegamento (22,24) rispetto all’elemento prossimale (21) o all’elemento distale (23).
6. 6. Sistema secondo la rivendicazione precedente, in cui l’accoppiamento rotoidale su cui agiscono i mezzi di blocco (28,29) incerniera l’elemento prossimale (23) a un’estremità del citato corrispondente membro di collegamento (22,24) provvista di almeno una sede (25,26); i mezzi di blocco (28,29) comprendendo: un elemento di blocco (28) provvisto di almeno un dente (282,284) per impegnarsi con la sede (25,26) e ricevibile nella sede (25,26), l’elemento di blocco (28) essendo montato sull’elemento distale (23) tramite una guida (16) in modo tale da consentirgli di muoversi con un moto rettilineo oscillatorio lungo una direzione parallela all’asse mobile di rotazione (F) da una prima posizione di blocco in cui il dente (282,284) à ̈ ricevuto nella sede (25,26) ed impegnato dalla sede (25,26) per bloccare il citato accoppiamento rotoidale, ad una posizione di sblocco in cui in cui il dente (282,284) à ̈ esterno alla sede (25,26) e disimpegnato dalla sede (25,26), l’elemento di blocco (28) essendo mobile su azionamento dell’utilizzatore (5); con i mezzi elastici (28) interposti funzionalmente fra l’elemento di blocco (28) e l’elemento distale (23) in modo tale da mantenere l’elemento di blocco nella posizione di blocco, i mezzi elastici (29) essendo deformabili a seguito dell’azionamento dell’elemento di blocco (28) .
7. 7. Sistema secondo la rivendicazione precedente, in cui detta estremità del citato corrispondente membro di collegamento (22,24) comprende un settore di una ruota dentata avente una pluralità di denti in cui ogni coppia di denti successivi definisce detta sede (25,26).
8. 8. Sistema secondo una qualsiasi rivendicazione precedente, comprendente ulteriormente: - una forcella (31) per una ruota anteriore (42) di una bicicletta provvista di: una barra (65) girevolmente montata al telaio (30); - mezzi per sterzare l’attrezzo sportivo (100) azionabili dall’utilizzatore (6) a loro volta comprendenti: un’asta centrale di sterzo (11) rettilinea avente una dentatura costituita da un pluralità di anelli (111) che sporgono trasversalmente, l’asta centrale di sterzo (11) essendo disposta all’interno del telaio (30) lungo l’asse fisso di rotazione (X) e vincolata al telaio (30) in modo tale da consentirle di muoversi con un moto rettilineo oscillatorio lungo l’asse fisso di rotazione (X) e mobile su azionamento dell’utilizzatore (5); - un settore (80) di un disco dentato per ingranare la dentatura dell’asta centrale di sterzo (11), il settore (80) essendo montato solidale alla barra (65) in modo tale da ingranare la dentatura dell’asta centrale di sterzo (11) per trasferire il moto da un movimento rettilineo dell’asta centrale di sterzo (11) lungo l’asse fisso di rotazione (X) ad un moto di rotazione della barra (65).
9. 9. Sistema secondo la rivendicazione precedente, in cui l’elemento impugnabile (73) comprende ulteriormente: un elemento di supporto (60) montato girevolmente rispetto all’elemento distale (23) e un’impugnatura (13) montata girevolmente sull’elemento di supporto (60) rispetto ad un relativo asse di rotazione e azionabile dall’utilizzatore (5); ed in cui l’elemento distale (23) e l’elemento di supporto (60) dello stesso citato braccio di propulsione (20) comprendono una relativa parete (235,601) provvista di un relativo foro passante avente centro lungo all’asse mobile di rotazione (F); i mezzi per sterzare comprendendo ulteriormente: - un cinematismo biella-manovella (19,136) avente una biella (19) e una manovella (136) montata girevolmente sull’elemento supporto (60) rispetto ad asse parallelo all’asse di rotazione dell’impugnatura (13) e girevolmente vincolata ad una prima estremità della biella (19); un elemento di trasmissione flessibile (135) ad anello chiuso per trasferire il moto rotatorio dall’impugnatura (13) in un moto rotatorio della manovella (136); - un pistone (16) introdotto nei fori passanti dell’elemento distale (23) e dell’elemento di supporto (60), disposto lungo l’asse mobile di rotazione (F) e avente una prima estremità girevolmente vincolata ad una seconda estremità della biella (19) per trasferire il moto rotatorio della manovella (136) in un moto rettilineo del pistone (16) lungo l’asse mobile di rotazione (F), il pistone (16) comprendendo una seconda estremità provvista di una dentatura costituita una pluralità di anelli (161) che sporgono trasversalmente; - una prima e una seconda ruota dentata (15,15’) per ingranare la dentatura del pistone (16), girevolmente montate sull’elemento distale (23), rispetto a relativi assi di rotazione fra loro paralleli e perpendicolari all’asse mobile di rotazione (F), in modo tale da poter ingranare contemporaneamente e da parti opposte, rispetto all’asse mobile di rotazione (F), la dentatura del pistone (16) per trasformare un moto rettilineo del pistone (16) in moto rotatorio della prima e della seconda ruota dentate (15,15’); - un’asta laterale (12) di sterzo rettilinea, disposta lungo l’asse fisso di rotazione (X), fissata solidalmente ad una prima estremità ad un estremità dell’asta centrale (11) di sterzo in modo tale da sporgere dal telaio (30) e avente una seconda estremità provvista di una dentatura costituita una pluralità di anelli (121); - una terza ed una quarta ruota dentata (14,14’), aventi una dentatura ingranabile con la dentatura dell’asta laterale (12) di sterzo, girevolmente montate sull’elemento prossimale (21) rispetto a relativi assi di rotazione fra loro paralleli e perpendicolari all’asse fisso di rotazione (X) in modo tale da poter ingranare contemporaneamente e da parti opposte, rispetto all’asse fisso di rotazione (X), l’asta laterale (12) di sterzo; - una cremagliera (17,17’) per ingranare la prima e la terza ruota dentata (14,15’) avente uno sviluppo tale da ingranare contemporaneamente la prima e la terza ruota dentata (15,14), la cremagliera essendo portata dal membro di collegamento (22,24) in maniera da ingranare la prima e la terza ruota dentata (15,14) per trasferire un moto rotatorio della prima ruota dentata (15) in un moto rotatorio della terza ruota dentata (14) affinché la terza ruota dentata (14) lo trasferisca in un moto rettilineo dell’asta laterale (12) di sterzo.
10. 10. Sistema secondo la rivendicazione precedente, in cui l’elemento prossimale (21) presenta una cavità rivolta verso l’elemento distale (23) e delimitata da una prima e una seconda parete (211,212) fra loro contrapposte rispetto all’asse fisso di rotazione (X), la prima parete (211) essendo incernierata ai membri di collegamento (22,24); in cui l’elemento distale (23) presenta una cavità rivolta verso l’elemento prossimale (21) e avente una prima e una seconda parete (231,232) fra loro contrapposte rispetto all’asse mobile di rotazione (F), la relativa prima parete (231) essendo incernierata ai membri di collegamento (22,24); ciascun braccio di propulsione (20,20’) comprende un’ulteriore coppia di membri di collegamento (32,34), conformati a guisa di asta, della medesima lunghezza dei citati membri di collegamento (22,24), disposti parallelamente a questi ultimi, ed incernierati ad opposte estremità alla seconda parete (212) dell’elemento prossimale (21) e alla seconda parete (232) dell’elemento distale (23) tramite ulteriori quattro corrispondenti accoppiamenti rotoidali, aventi relativi assi di cerniera coincidenti con gli assi di cerniera dei quattro citati accoppiamenti rotoidali (Z,Y), a definire un ulteriore parallelogramma articolato a avente come lati l’elemento prossimale (21), l’elemento distale (23) e i due ulteriori membri di collegamento (22,24); gli accoppiamenti rotoidali disposti lungo il medesimo asse di cerniera (Z,Y) comprendendo il medesimo perno (38) su quale à ̈ montata una delle quattro ruote dentate (14,14’,15,15’), con la prima e la seconda ruota dentata (15,15’) disposte fra la prima parete (231) e la seconda parete (232) dell’elemento distale (23) e con la terza e la quarta ruota dentata (15,15’) disposte fra la prima parete (211) e la seconda parete (212) dell’elemento prossimale (21).
11. 11. Sistema secondo la rivendicazione 9 o 10, in cui l’elemento di blocco (28) presenta una parete (285) avente un foro passante in cui può essere introdotto il pistone (16) per essere guidato dal pistone (16); ed in cui i mezzi elastici (29) comprendono una molla (29) a spirale posizionata attorno al pistone (16) fra la parete (285) dell’elemento di blocco (28) e la citata parete (235) dell’elemento distale (23) provvista del relativo foro passante, la molla (29) essendo predisposta per avere una reazione elastica diretta a far divergere dette pareti (285, 235).
12. 12. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazione 4-11, in cui la ruota posteriore (40) comprende un mozzo (58) su cui sono montate le due pedivelle (55,55’) ed in cui i citati organi meccanici di trasmissione del moto (70,71,73,74,75,76) comprendono un rocchetto posteriore (76) montato sulla ruota posteriore (40) coassiale al mozzo (58); un rocchetto anteriore (73); un organo di trasmissione del moto flessibile ad anello chiuso (74) per trasmettere il moto dal rocchetto anteriore (73) al rocchetto posteriore (76) e un ponte di ingranaggi (70,71,75) che prevede; una prima coppia di corone dentate (70), ciascuna delle quali à ̈ montata solidale ad uno dei due elementi prossimali (21) e rotante rispetto all’asse di rotazione (X); un’ulteriore barra (75) disposta parallelamente all’asse fisso di rotazione (X) e montata girevole al telaio (30) con il relativo asse di rotazione (P) parallelo all’asse fisso di rotazione (X); una seconda coppia di corone dentate (71) per ingranare la prima coppia di corone dentate (70) montate solidali all’ulteriore barra (75) per trasmettere il moto dalla prima coppia di ruote dentate (70) al rocchetto anteriore (73).
13. 13. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 4 alla 12, comprendente ulteriormente un dispositivo di cambio integrabile nel mozzo (58) per variare il rapporto fra la velocità di rotazione della ruota posteriore (40) attorno all’asse passante per il relativo mozzo (58) e la velocità di rotazione delle pedivelle (55,55’) e/o dei bracci di propulsione (20,20’).
14. 14. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 9 a 12, in cui elemento di supporto (60,60’) à ̈ predisposto per sostenere l’avambraccio di un utilizzatore (5) che impugni le impugnature (13,13’) e contestualmente poggi i piedi sui pedali (55,55’).
15. 15. Bicicletta comprendente un sistema in accordo con una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni.