ITBO940398A1

ITBO940398A1 - BICYCLE WITH PEDAL ASSEMBLY MOUNTED COAXIALLY TO THE REAR WHEEL HUB.

Info

Publication number: ITBO940398A1
Application number: IT94BO000398A
Authority: IT
Inventors: Luciano Maestri
Original assignee: Luciano Maestri
Priority date: 1994-09-01
Filing date: 1994-09-01
Publication date: 1996-03-01
Also published as: ITBO940398A0; IT1274894B

Abstract

Bicicletta caratterizzata per il fatto che comprende un telaio che presenta, anteriormente, il canotto di articolazione della forcella anteriore e, in una posizione inferiore, di sostanziale allineamento verticale con il sellino, un supporto per l'albero della pedaliera, su detto albero essendo montata girevolmente la ruota posteriore, detta pedaliera essendo dotata di una ruota dentata collegata con il mozzo della ruota posteriore attraverso un meccanismo di riduzione.Bicycle characterized by the fact that it includes a frame which presents, at the front, the articulation sleeve of the front fork and, in a lower position, of substantial vertical alignment with the saddle, a support for the pedal shaft, on said shaft being mounted the rear wheel rotatable, said pedal being equipped with a toothed wheel connected with the hub of the rear wheel through a reduction mechanism.

Description

Titolo: BICICLETTA CON GRUPPO DELLA PEDALIERA MUTATO COASSIALMENTE AL MOZZO DELLA RUOTA POSTERIORE Title: BICYCLE WITH PEDAL ASSEMBLY CHANGED COAXIAL TO THE REAR WHEEL HUB

La presente invenzione ha per oggetto una bicicletta nella quale il gruppo della pedaliera è sistemato coassialmente al mozzo della ruota posteriore. The present invention relates to a bicycle in which the pedal unit assembly is arranged coaxially to the rear wheel hub.

Com'è noto nelle biciclette tradizionali il gruppo della perdaliera è supportato girevole in un cannotto che è fissato al telaio in un punto compreso fra la ruota anteriore e quella posteriore. La trasmissione del moto alla ruota posteriore avviene per mezzo di una ruota dentata calettata sull’asse della pedaliera ed ingranante con una catena chiusa ad anello attorno ad un pignone o una serie di pignoni rotatoriamente accoppiabili all'asse della ruota posteriore tramite un giunto unidirezionale (ruota libera). As is known, in traditional bicycles, the gearbox assembly is rotatably supported in a tube which is fixed to the frame at a point between the front and rear wheels. The transmission of motion to the rear wheel takes place by means of a toothed wheel keyed on the axis of the pedal unit and meshing with a chain closed in a ring around a pinion or a series of pinions rotatably coupled to the rear wheel axis through a unidirectional joint ( free wheel).

Nelle biciclette tradizionali la posizione dell'utente è scelta in modo che questi possa esercitare uno sforzo efficace sui pedali senza pregiudicare la comodità di assetto. Nelle biciclette da competizione si mira di più ad ottenere un rendimento maggiore a discapito dell'assetto dell'utente che tuttavia cambia di poco rispetto alle biclette tradizionali. In tempi recenti si è potuto osservare un maggiore interesse per l'assetto dell'utente finalizzato al massimo rendimento, ma, a parte l'adozione di alcune modifiche legate alla scelta di nuovi materiali e ad ima diversa geometria dei telai, le biciclette ricalcano da un punto di vista cinematico quelle tradizionali con trasmissione a catena azionata da un movimento centrale a pedaliuera che trasnette il moto alla ruota posteriore. In traditional bicycles, the user's position is chosen so that he can exert an effective effort on the pedals without compromising the comfort of the ride. In competition bicycles the aim is more to obtain a higher performance at the expense of the user's set-up which, however, changes little compared to traditional bicycles. In recent times it has been possible to observe a greater interest in the user's set-up aimed at maximum performance, but, apart from the adoption of some changes related to the choice of new materials and a different geometry of the frames, the bicycles from a kinematic point of view, the traditional ones with chain transmission operated by a central movement with pedals that transmits the motion to the rear wheel.

Il carpito tecnico della presente invenzione è ora quello di proporre una bicicletta di nuova concezione che permetta all'utente di assumere un assetto finalizzato al massimo rendimento e quindi particolarmente idoneo per coupé tizioni di elevato livello agonistico. The technical understanding of the present invention is now that of proposing a new concept bicycle which allows the user to assume an attitude aimed at maximum efficiency and therefore particularly suitable for coupe titions of a high competitive level.

Nell'ambito di tale compito costituisce uno scopo della presente invenzione la realizzazione di una bicicletta dotata di un sistema di trasmissione meno ingombrante rispetto a quelli tradizionali a catena e tale da determinare una riduzione del peso complessivo della bicicletta. Within this aim, an object of the present invention is to provide a bicycle equipped with a transmission system that is less bulky than traditional chain systems and such as to cause a reduction in the overall weight of the bicycle.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è la realizzazione di una bicicletta che consenta una più rapida sostituzione della ruota posteriore. A further object of the present invention is to provide a bicycle which allows a quicker replacement of the rear wheel.

Tale compito e tale scopo vengono ottenuti con una bìcletta la quale si caratterizza per il fatto che comprende un telaio che presenta, anteriormente, il canotto di articolazione della forcella anteriore e, in una posizione inferiore, di sostanziale allineamento verticale con il sellino, un supporto per l'albero della pedaliera, su detto albero essendo montata girevolmente la ruota posteriore, detta pedaliera essendo dotata di una ruota dentata collegata con il mazzo della ruota posteriore attraverso un meccanismo di riduzione. This task and this purpose are achieved with a bicycle which is characterized by the fact that it comprises a frame which presents, at the front, the articulation tube of the front fork and, in a lower position, of substantial vertical alignment with the saddle, a support for the pedal unit shaft, the rear wheel being rotatably mounted on said shaft, said pedal unit being equipped with a toothed wheel connected to the rear wheel assembly through a reduction mechanism.

Ulteriori particolarità e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione dettagliata che segue di una forma di esecuzione preferita, illustrata a titolo esemplificativo, non limitativo, nell'unito disegno in cui: Further particularities and advantages of the present invention will become clearer from the following detailed description of a preferred embodiment, illustrated by way of non-limiting example, in the accompanying drawing in which:

la figura 1 mostra una vista laterale della bicicletta secondo il concetto inventivo; Figure 1 shows a side view of the bicycle according to the inventive concept;

la figura 2 mostra una vista in sezione secondo ilpiano II-II di figura 1; Figure 2 shows a section view along the plane II-II of Figure 1;

la figura 3 mostra una vista secondo il paino III-III di figura 2; figure 3 shows a view according to plan III-III of figure 2;

la figura 4 mostra una vista simile a quella di figura 2 di una variante dell'invenzione ed infine Figure 4 shows a view similar to that of Figure 2 of a variant of the invention and finally

la figura 5 mostra una vista secondo il piano V-V di figura 4. figure 5 shows a view according to the V-V plane of figure 4.

Facendo riferimento alle citate figure, la bicicletta comprende un telaio complessivamente indicato con 1 e composto da un montante 2 sostanzialmente verticale che alla sommità porta il sellino 3. With reference to the aforementioned figures, the bicycle comprises a frame indicated as a whole with 1 and composed of a substantially vertical upright 2 which carries the saddle 3 at the top.

Il montante 2 si divide verso il basso in due bracci 4,5 che formano i rebbi di una forcella di supporto della ruota posteriore 6. The upright 2 divides downwards into two arms 4,5 which form the tines of a support fork of the rear wheel 6.

Dall 'estremità superiore del montante 2 si estende in avanti un elemento 7 praticamente orizzontale che, all 'estremità anteriore, è solidale al cannotto 8 di articolazione della forcella 9 che supporta la ruota anteriore 10. A practically horizontal element 7 extends forward from the upper end of the upright 2 which, at the front end, is integral with the articulation tube 8 of the fork 9 which supports the front wheel 10.

Al cannotto 8 è altresì assicurata, al di sotto del punto di attacco dell'elemento 7, l' estremità di un elemento 11 che, partendo dal cannotto 8, si estende all' indietro obliquamente verso il basso dividendosi a forcella in due longheroni 11a,11b laterali ai lati della ruota posteriore 6 per congiungersi con le estremità inferiori dei rispettivi bracci 4,5. Also secured to the tube 8, below the point of attachment of the element 7, is the end of an element 11 which, starting from the tube 8, extends backwards obliquely downwards, dividing like a fork into two longitudinal members 11a, 11b lateral to the sides of the rear wheel 6 to join with the lower ends of the respective arms 4,5.

Nei punti di congiunzione dei bracci 4,5 con i longheroni 11a,11b per mezzo di cuscinetti 12, è supportato girevole l’albero 13 della pedaliera sulla quale agisce l'utente per la propulsione della \QQQQQAZ<FBSBSBSBB La pedaliera è composta da una coppia di leve 14, 15 calettate in direzioni contrapposte alle estremità opposte dell'albero 13 che si sporgono all’esterno dei bracci 4,5. Le leve 14,15 portano, fulcrati alle estremità, pedali 16,17 girevoli su rispettivi gambi fissati a sbalzo sulle leve 14,15. At the junction points of the arms 4,5 with the longitudinal members 11a, 11b by means of bearings 12, the shaft 13 of the pedal unit is rotatably supported on which the user acts to propel the \ QQQQQAZ <FBSBSBSBB The pedal unit is composed of a pair of levers 14, 15 keyed in opposite directions to opposite ends of shaft 13 which protrude outside the arms 4,5. The levers 14,15 carry, pivoted at the ends, pedals 16,17 which rotate on respective stems fixed in cantilever mode on the levers 14,15.

Alla leva 14 è inoltre fissato un piatto circolare 18 concentrico all'albero 13 che presenta, internamente, una dentatura 19. Furthermore, a circular plate 18 is fixed to the lever 14, concentric to the shaft 13 which presents, internally, a toothing 19.

Con la dentatura 19 è in ingranamento un pignone 20 rotatoriamente fissato su un perno 21 che, tramite un cuscinetto 22, è supportato girevole in un'appendice 23 che si proietta verso il basso dal braccio 4 a cui è solidale. Sul perno 21, dal lato opposto rispetto alla staffa 23, è calettato un rocchetto 24 sul quale è avvolta una catena 25 chiusa ad anello attorno ad un ulteriore rocchetto 26 che, a sua volta, è rotatoriamente fissato su un cannotto 27 facente parte del mozzo della ruota posteriore 6. A pinion 20 engages with the toothing 19 rotatably fixed on a pin 21 which, by means of a bearing 22, is rotatably supported in an appendage 23 which projects downwards from the arm 4 to which it is integral. On the pin 21, on the opposite side with respect to the bracket 23, a spool 24 is keyed on which a chain 25 closed in a ring is wound around a further spool 26 which, in turn, is rotatably fixed on a sleeve 27 forming part of the hub rear wheel 6.

Il cannotto 27 è supportato girevole sull'albero 13 per mezzo di cuscinetti 28 e presenta una flangia 29 che conforma un tamburo 30 di alloggiamento per gli ingranaggi 24-26 e di attacco per le razze 31 della ruota posteriore 6. The sleeve 27 is rotatably supported on the shaft 13 by means of bearings 28 and has a flange 29 which forms a drum 30 for housing the gears 24-26 and for attaching the spokes 31 of the rear wheel 6.

Da guanto esposto risulta evidente che la dentatura 19 svolge in pratica la funzione della tradizionale moltiplica, mentre gli ingranaggi 20,24-26 costituiscono il meccanismo di riduzione attraverso il quale il moto viene trasferito dalla moltiplica alla ruota posteriore. From the exposed glove it is evident that the toothing 19 practically performs the function of the traditional multiply, while the gears 20, 24-26 constitute the reduction mechanism through which the motion is transferred from the gearbox to the rear wheel.

La bicicletta descritta raggiunge perfettamente gli scopi preposti. In particolare è da osservare che l'asse della spinta esercitata dall'utente, sostanzialmente coincidente con la congiungente il punto A di articolazione dell'anca con il punto B di appoggio sul pedale è spostato in avanti rispetto a quello di una bicicletta tradizionale, cosa chr determina conseguentemente lo spostamento in avanti del baricentro dell'utente ed una migliore utilizzazione della forza muscolare. The described bicycle perfectly achieves the intended purposes. In particular, it should be noted that the axis of the thrust exerted by the user, substantially coinciding with the axis joining the hip joint point A with the resting point B on the pedal, is moved forward with respect to that of a traditional bicycle, which chr consequently determines the forward displacement of the user's center of gravity and a better use of muscle strength.

Di rilevante importanza è il fatto che il peso dell'utente grava maggiormente sulla ruota posteriore consentendo un aumento di "grip" sul piano di scorrimento e quindi evitando pericolo di slittamento quando la bicicletta viene sottoposta a violente accelerazioni, mentre viene incrementato il rendimento propulsivo. Of great importance is the fact that the user's weight bears more weight on the rear wheel, allowing an increase in "grip" on the sliding surface and therefore avoiding the danger of slipping when the bicycle is subjected to violent acceleration, while propulsive efficiency is increased.

L'invenzione descritta è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nello stesso concetto inventivo. Una di tali varianti è illustrata nelle figure 4,5 e prevede di ricavare,nella congiunzione fra i bracci 4,5 del montante 2 ed i longheroni lla,llb, due rispettive sedi 32,33 per il montaggio di una coppia di piastre triangolari 34,35 dotate di mezzi di supporto girevole della ruota posteriore. Le piastre possono venire fissate nelle sedi 32,33 per mezzo di galletti o simile 36,37. Un rilevante vantaggio di tale soluzione, al pari di quella precedentemente descritta, è rappresentato dal fatto che la ruota posteriore della bicicletta secondo 1'invenzione può venire facilmente smontata non essendo necessari, come nelle biciclette tradizionali, interventi sulla catena per disimpegnarla dal cambio. In tal modo è possibile sostituire la ruota in tarpi più brevi sia in caso di guasti, che qualora si rendesse necessaria la scelta di diversi rapporti di trasmissione nel meccanismo del cambio. Inoltre la particolare struttura del mozzo consente di prevedere all’interno del tamburo 30 una pluralità di rocchetti, formanti un cambio di rapporti di trasmissione del moto alla ruota posteriore. The described invention is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the same inventive concept. One of these variants is illustrated in Figures 4,5 and provides for the creation, in the junction between the arms 4,5 of the upright 2 and the longitudinal members 11a, 11b, two respective seats 32,33 for the assembly of a pair of triangular plates 34 , 35 equipped with rotatable support means for the rear wheel. The plates can be fixed in the seats 32,33 by means of wing nuts or the like 36,37. A significant advantage of this solution, like the one described above, is represented by the fact that the rear wheel of the bicycle according to the invention can be easily disassembled since, as in traditional bicycles, interventions on the chain are not necessary to disengage it from the gearbox. In this way it is possible to replace the wheel in shorter lengths both in case of breakdowns and if it is necessary to choose different gear ratios in the gearbox mechanism. Furthermore, the particular structure of the hub allows to provide inside the drum 30 a plurality of spools, forming a change of transmission ratios of the motion to the rear wheel.

Claims

CLAIMS 1. Bicycle characterized in that it comprises a frame which presents, at the front, the articulation tube of the front fork and, in a lower position, of substantial vertical alignment with the saddle, a support for the shaft of the pedal unit, on said shaft the rear wheel being rotatably mounted, said pedal board being equipped with a toothed wheel connected to the hub of the rear wheel through a reduction mechanism.

2. A bicycle according to claim 1 characterized in that it comprises a frame composed of a substantially vertical upright which carries the seat for the user to the top and from the opposite ends of which a substantially horizontal upper element and a rigidly lower oblique element extend forward. connected with the articulation tube of the front fork, at the point of intersection of said upright with said oblique element, the shaft of the pedal unit on which the rear wheel is rotatably mounted being rotatably supported, said pedal unit being equipped with a toothed wheel connected to the hub of the rear wheel through a reduction mechanism.

3. Bicycle according to claim 2 characterized in that said upright and said oblique element each comprise two arms which extend like a fork to the sides of the rear wheel and that the ends of said arms forming said forks join at a point in correspondence with the which is rotatably supported on the pedal shaft.

4. Bicycle according to claim 3 characterized by the fact that a plate having an internal toothing with which a pinion is engaged rotationally fixed on a pivot supported pivot in an appendage projecting from one of said arms is fixed to a pedal crank arm. , a sprocket being also keyed on said pin with which engages a chain wound in a ring around a sprocket rotatably fixed on a sleeve forming part of the rear wheel hub, said sleeve being rotatably supported on the shaft of the pedal unit and having a flange which conforms a containment drum for said spools and an attachment drum for the spokes of the rear wheel.

5. Bicycle according to claim 4 characterized in that said sprockets supported on said tube and on said pin form a transmission gear housed in said drum.

6. Bicycle according to one of the preceding claims, characterized in that in the junction between the arms of the upright and the longitudinal members, two respective seats are obtained for the assembly of a pair of triangular plates equipped with means for rotating the rear wheel, the plates being fixed in the seats by means of screw means.

7. Bicycle with pedal unit mounted coaxially to the hub of the rear bike according to what can be deduced from the description and drawing.