ITCR990008A1

ITCR990008A1 - ELECTRIC MOTOR LOCOMATION SYSTEM APPLICABLE TO TRADITIONAL BICYCLES

Info

Publication number: ITCR990008A1
Application number: IT1999CR000008A
Authority: IT
Inventors: Fausto Negri
Original assignee: Fausto Negri
Priority date: 1999-07-28
Filing date: 1999-07-28
Publication date: 2001-01-28
Also published as: ITCR990008A0

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Dell’Invenzione Industriale dal titolo: Of the Industrial Invention entitled:

“Sistema di locomozione a motore elettrico applicabile a biciclette di tipo tradizionale” "Electric motor locomotion system applicable to traditional bicycles"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione concerne un sistema di locomozione a motore elettrico applicabile a biciclette di tipo tradizionale, atto ad integrare la forza muscolare del ciclista, per consentirgli di ridurre io sforzo necessario per pedalare. The present invention relates to an electric motor locomotion system applicable to traditional bicycles, suitable for integrating the cyclist's muscular strength, to allow him to reduce the effort necessary for pedaling.

Le biciclette di tipo tradizionale sono mosse attraverso un dispositivo meccanico a pedali azionato dal ciclista. Traditional bicycles are moved through a pedal-operated mechanical device operated by the cyclist.

I pedali sono associati ad una prima ruota dentata girevole sul telaio della bicicletta, la quale è collegata ad una seconda ruota libera dentata mediante una catena. La seconda ruota dentata è solidale al mozzo della ruota posteriore della bicicletta e le trasferisce in tal modo il moto derivante dalla rotazione dei pedali. The pedals are associated with a first toothed wheel rotatable on the bicycle frame, which is connected to a second free toothed wheel by means of a chain. The second toothed wheel is integral with the hub of the rear wheel of the bicycle and thus transfers the motion deriving from the rotation of the pedals to it.

Sono note biciclette provviste anche di dispositivo di locomozione a motore, oltre che di dispositivo a pedali. Bicycles are known which are also provided with a motor-driven locomotion device, as well as a pedal device.

In questo caso il dispositivo di locomozione a motore elettrico è indipendente dal dispositivo di locomozione a pedali. In this case, the electric motor locomotion device is independent from the pedal locomotion device.

Cioè quando il ciclista decide di utilizzare la trazione a motore, non deve necessariamente continuare a pedalare. That is, when the cyclist decides to use motor traction, he does not necessarily have to continue pedaling.

In tal modo la bicicletta si comporta come un vero e proprio ciclomotore. In this way the bicycle behaves like a real moped.

Un primo problema di tali biciclette motorizzate deriva dal fatto che, per il codice della strada, esse sono da considerarsi veri e propri ciclomotori, poiché il sistema di locomozione a motore non è di integrazione, di aiuto alla forza muscolare del ciclista, ma è indipendente da essa. A first problem of these motorized bicycles derives from the fact that, according to the highway code, they are to be considered real mopeds, since the motorized locomotion system is not an integration, an aid to the cyclist's muscular strength, but is independent. from it.

Una tale classificazione del mezzo di locomozione cosi ottenuto costringe a rispettare tutte le regole applicate per i ciclomotori, con pesanti vincoli di utilizzo. Such a classification of the means of locomotion thus obtained obliges to respect all the rules applied for mopeds, with heavy restrictions of use.

Per non essere considerati ciclomotori, è necessario che il ciclista fornisca sempre una seppur minima forza muscolare di locomozione. Un secondo problema di tali biciclette motorizzate è che esse nascono e sono prodotte direttamente nella versione a motore. Perciò una bicicletta tradizionale non potrà mai essere trasformata in una bicicletta provvista anche di un dispositivo di locomozione a motore. Pertanto chi possiede già una bicicletta tradizionale è costretto ad acquistare una seconda bicicletta, con aggravio di costi e problemi di spazio per il suo ricovero. In order not to be considered mopeds, the cyclist must always provide a minimum muscular force for locomotion. A second problem with such motorized bicycles is that they are born and are produced directly in the motorized version. Therefore a traditional bicycle can never be transformed into a bicycle also equipped with a motor-driven locomotion device. Therefore, those who already own a traditional bicycle are forced to buy a second bicycle, with an increase in costs and problems of space for its shelter.

Scopo della presente invenzione è di eliminare gli inconvenienti menzionati in precedenza. The object of the present invention is to eliminate the aforementioned drawbacks.

In particolare lo scopo principale consiste nel realizzare un sistema di locomozione a motore che non sia indipendente dal sistema di locomozione a pedali, ma che funzioni come integratore della forza fisica applicata dal ciclista sui pedali stessi. In particular, the main purpose consists in realizing a motor-driven locomotion system which is not independent from the pedal locomotion system, but which functions as an integrator of the physical force applied by the cyclist on the pedals themselves.

Ulteriore scopo consiste nel realizzare un sistema di locomozione a motore in Kit di montaggio, applicabile anche a biciclette di tipo tradizionale. A further object is to provide a motor-driven locomotion system in assembly kit, which can also be applied to traditional bicycles.

Gli scopi sono raggiunti con la presente invenzione, consistente in un sistema di locomozione a motore elettrico applicabile a biciclette di tipo tradizionale caratterizzato dal fatto che comprende: The purposes are achieved with the present invention, consisting of an electric motor locomotion system applicable to traditional bicycles characterized in that it comprises:

- mezzi motori elettrici; - electric motor vehicles;

- mezzi di trasmissione del moto; - motion transmission means;

- mezzi di alimentazione dei mezzi motori; - means for feeding the motor means;

- mezzi di comando dei mezzi motori; - means for controlling the motor means;

- mezzi di controllo e regolazione del sistema di locomozione; - means of control and regulation of the locomotion system;

- mezzi sensori atti a rilevare l'impiego da parte del ciclista del dispositivo di locomozione tradizionale a pedali. - sensor means suitable for detecting the use by the cyclist of the traditional pedal-operated locomotion device.

I vantaggi ottenuti con la presente invenzione consistono essenzialmente nel fatto che il sistema di locomozione a motore è utilizzabile solo in associazione e per integrare il dispositivo di trazione a pedali e pertanto la bicicletta non si trasforma in un ciclomotore; e nel fatto che il sistema è suddiviso in componenti venduti in kit applicabili facilmente su biciclette di tipo tradizionale, con minori costi d'acquisto e di gestione della bicicletta. The advantages obtained with the present invention essentially consist in the fact that the motor-driven locomotion system can only be used in association and to integrate the pedal traction device and therefore the bicycle does not turn into a moped; and in the fact that the system is divided into components sold in kits that can be easily applied to traditional bicycles, with lower purchase and management costs for the bicycle.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione più dettagliata esposta nel seguito con l’aiuto dei disegni, che ne rappresentano un modo d’esecuzione preferito, illustrato a titolo esemplificativo e non limitativo. Further features and advantages of the invention will become more evident from the more detailed description set out below with the help of the drawings, which represent a preferred method of execution, illustrated by way of non-limiting example.

La figura 1 rappresenta, in vista laterale, un sistema di locomozione a motore elettrico realizzato conformemente alla presente invenzione, applicato ad una bicicletta di tipo tradizionale. Figure 1 represents, in side view, an electric motor locomotion system made in accordance with the present invention, applied to a traditional type bicycle.

La figura 2 rappresenta, in vista prospettica, un particolare del dispositivo a sensori atto a rilevare l'impiego da parte del ciclista del dispositivo di locomozione tradizionale a pedali. Figure 2 is a perspective view of a detail of the sensor device adapted to detect the use by the cyclist of the traditional pedal-operated locomotion device.

Con riferimento ai particolari illustrati nelle figure, il sistema di locomozione a motore elettrico applicabile a biciclette di tipo tradizionale comprende un kit di montaggio costituito essenzialmente dai seguenti componenti: With reference to the details illustrated in the figures, the electric motor locomotion system applicable to traditional bicycles comprises an assembly kit consisting essentially of the following components:

mezzi motori elettrici 1 ; electric motor means 1;

mezzi di trasmissione del moto 2; motion transmission means 2;

mezzi di alimentazione 3 dei mezzi motori 1 ; means 3 for feeding the motor means 1;

mezzi di comando 4 dei mezzi motori 1; control means 4 of the motor means 1;

- mezzi di controllo e regolazione 5 del sistema di locomozione; - mezzi sensori 6 atti a rilevare l'impiego da parte del ciclista del dispositivo di locomozione tradizionale a pedali. - means 5 for controlling and regulating the locomotion system; - sensor means 6 suitable for detecting the use by the cyclist of the traditional pedal-operated locomotion device.

I mezzi motori elettrici 1 comprendono essenzialmente un motore elettrico 14 al cui albero è applicata una ruota dentata motrice collegata con un’ulteriore ruota dentata mediante cinghia per ottenere il corretto rapporto di riduzione dei giri. Il motore è contenuto in un carter 7 di protezione e supporto applicabile preferibilmente alla forcella della ruota anteriore della bicicletta. The electric motor means 1 essentially comprise an electric motor 14 to the shaft of which a driving toothed wheel is applied connected to a further toothed wheel by means of a belt to obtain the correct speed reduction ratio. The engine is contained in a protective and support casing 7 preferably applicable to the fork of the front wheel of the bicycle.

I mezzi di trasmissione del moto 2 comprendono essenzialmente una corona dentata di trazione 8 a ruota libera ed una cinghia dentata 9. La corona 8 è applicabile preferìbilmente al mozzo della ruota anteriore della bicicletta, mentre la cinghia 9 trasferisce il movimento dai mezzi motori 1 alla corona stessa. The motion transmission means 2 essentially comprise a freewheel drive toothed crown 8 and a toothed belt 9. The crown 8 is preferably applicable to the hub of the front wheel of the bicycle, while the belt 9 transfers the movement from the motor means 1 to the crown itself.

I mezzi di alimentazione 3 dei mezzi motori 1 comprendono essenzialmente accumulatori a batterie ricaricabili di tipo noto. In alternativa possono comprendere generatori di corrente ad energia solare o fotovoltaica. The power supply means 3 of the motor means 1 essentially comprise rechargeable battery accumulators of known type. Alternatively they can comprise solar or photovoltaic power generators.

Preferibilmente le batterie ricaricabili sono contenute in un involucro estraibile che ne permette la sconnessione rapida dal telaio di supporto fissato alla bicicletta, la rimozione, il trasporto ed il collegamento alla rete elettrica per effettuare la ricarica rapida. Preferably, the rechargeable batteries are contained in a removable casing which allows them to be quickly disconnected from the support frame fixed to the bicycle, removed, transported and connected to the electrical network for quick recharging.

I mezzi di comando 4 dei mezzi motori 1 comprendono essenzialmente un acceleratore elettronico di velocità comandato da una manopola 10 girevole attorno al proprio asse tra una posizione di zero iniziale ed una posizione finale di massima velocità. The control means 4 of the motor means 1 essentially comprise an electronic speed accelerator controlled by a knob 10 which can rotate around its own axis between an initial zero position and a final maximum speed position.

I mezzi di controllo e regolazione 5 del sistema di locomozione comprendono essenzialmente una centralina elettronica atta a gestire tutte le funzionalità del sistema, sia in fase di utilizzo che di ricarica, ed a segnalare lo stato dei componenti del sistema stesso. The control and adjustment means 5 of the locomotion system essentially comprise an electronic control unit adapted to manage all the functions of the system, both in the use and recharging phases, and to signal the status of the components of the system itself.

In particolare i mezzi di controllo e regolazione 5 comprendono un dispositivo di attivazione dei mezzi motori 1 comandato da impulsi provenienti dai mezzi sensori 6. Tale dispositivo è in grado infatti di rilevare l’utilizzo dei pedali da parte del ciclista e di attivare i mezzi motori 1 solo nel caso in cui sia presente l'applicazione di una forza muscolare attiva da parte del ciclista stesso. In particular, the control and adjustment means 5 comprise a device for activating the motor means 1 commanded by impulses coming from the sensor means 6. This device is in fact able to detect the use of the pedals by the cyclist and to activate the motor means. 1 only if there is the application of an active muscular force by the cyclist himself.

Il dispositivo di attivazione dei mezzi motori 1 è temporizzabile, in modo che gli impulsi intermittenti provenienti dai mezzi sensori 6 siano trasformati in un movimento continuo dei mezzi motori 1. The device for activating the motor means 1 can be timed, so that the intermittent pulses coming from the sensor means 6 are transformed into a continuous movement of the motor means 1.

I mezzi sensori 6 atti a rilevare l’impiego da parte del ciclista del dispositivo di locomozione tradizionale a pedali comprendono almeno un sensore fisso associato al telaio della bicicletta ed almeno un corrispondente sensore mobile associato ad almeno un componente mobile del dispositivo di locomozione tradizionale della bicicletta. The sensor means 6 adapted to detect the use by the cyclist of the traditional pedal-operated locomotion device comprise at least one fixed sensor associated with the bicycle frame and at least one corresponding mobile sensor associated with at least one mobile component of the traditional bicycle locomotion device. .

In figura 2 è illustrata una forma preferita di tale dispositivo a mezzi sensori, in cui i mezzi sensori fissi comprendono una pluralità di sensori 26 associati al carter copricatena della bicicletta, ed i mezzi sensori mobili comprendono almeno un sensore 27 associato al pedale 11. Figure 2 illustrates a preferred form of this sensor means device, in which the fixed sensor means comprise a plurality of sensors 26 associated with the chain cover of the bicycle, and the mobile sensor means comprise at least one sensor 27 associated with the pedal 11.

In tale forma realìzzativa i sensori 26 e 27 sono costituiti da una pluralità di sensori magnetici di prossimità. In this embodiment the sensors 26 and 27 consist of a plurality of proximity magnetic sensors.

I sensori 26 sono collegati attraverso cavi elettrici 12 al dispositivo di attivazione dei mezzi motori 1 contenuto nei mezzi di controllo e regolazione 5. The sensors 26 are connected through electric cables 12 to the device for activating the motor means 1 contained in the control and adjustment means 5.

In una variante reatizzativa del dispositivo a mezzi sensori 6 non illustrata, i mezzi sensori mobili comprendono almeno un sensore associato alla corona dentata 13 azionata dal movimento dei pedali 11 , mentre i mezzi sensori fissi sono associati al telaio della bicicletta. In entrambe le varianti realizzative i sensori magnetici di prossimità possono essere sostituiti da fotocellule o altri dispositivi di tipo noto. Conformemente alla presente invenzione, i componenti del sistema di locomozione a motore elettrico sono producibili in kit di montaggio e sono applicabili a biciclette di tipo tradizionale direttamente dall'acquirente. In a modified variant of the device with sensor means 6 not shown, the mobile sensor means comprise at least one sensor associated with the toothed crown 13 activated by the movement of the pedals 11, while the fixed sensor means are associated with the bicycle frame. In both embodiments the magnetic proximity sensors can be replaced by photocells or other devices of known type. In accordance with the present invention, the components of the electric motor locomotion system can be produced in assembly kits and can be applied to traditional bicycles directly by the purchaser.

L’attivazione del motore 1 avviene mediante la manopola 10, ma solo il movimento dei pedali rilevato dai sensori 6 fornisce gli impulsi ed il consenso atti a comandare l’azionamento del motore stesso. The activation of the motor 1 takes place by means of the knob 10, but only the movement of the pedals detected by the sensors 6 provides the impulses and consent suitable for controlling the operation of the motor itself.

Infatti, ogni volta che il passaggio del sensore mobile viene rilevato dal corrispondente sensore fisso, si genera un impulso elettrico che comanda l’azionamento del motore 1 attraverso la centralina di controllo e regolazione 5. In fact, every time the passage of the mobile sensor is detected by the corresponding fixed sensor, an electrical impulse is generated which commands the operation of the motor 1 through the control and regulation unit 5.

Quando il sensore mobile si allontana dal sensore fisso l’impulso termina, ma il motore viene mantenuto in moto ancora per un tempo prestabilito attraverso il dispositivo di attivazione temporizzato, per garantire un movimento omogeneo alla bicicletta. Se nel frattempo però non interviene un ulteriore impulso dato dal passaggio del sensore mobile in prossimità di un altro sensore fisso, il motore si spegne, perché significa che il ciclista ha smesso di pedalare. When the mobile sensor moves away from the fixed sensor, the impulse ends, but the engine is kept running for a pre-established time through the timed activation device, to ensure smooth movement of the bicycle. If in the meantime, however, a further impulse given by the passage of the mobile sensor near another fixed sensor does not intervene, the engine stops, because it means that the cyclist has stopped pedaling.

Il motore si spegne anche se l’impulso dato dai sensori 6 non è intermittente, ma è continuo, perché in questo caso significa che il ciclista ha fermato i pedali in corrispondenza del punto di attivazione dei sensori e non sta pedalando. The engine turns off even if the impulse given by the sensors 6 is not intermittent, but is continuous, because in this case it means that the cyclist has stopped the pedals at the activation point of the sensors and is not pedaling.

Il motore inoltre si spegne anche se la manopola 10 è in posizione di zero iniziale, per permettere al ciclista di fermarsi anche se continuano ad arrivare impulsi dai sensori 6. The engine also switches off even if the knob 10 is in the initial zero position, to allow the cyclist to stop even if impulses continue to arrive from the sensors 6.

Claims

CLAIMS 1. Electric motor locomotion system applicable to traditional bicycles, characterized in that it includes: - electric motor means (1); - motion transmission means (2); - means for feeding (3) the motor means (1); control means (4) of the motor means (1); means for controlling and regulating (5) the locomotion system; sensor means (6) adapted to detect the use by the cyclist of the traditional pedal-operated locomotion device.

2. Locomotion system according to claim 1, characterized in that the motion transmission means (2) comprise a freewheel toothed crown (8) and a toothed belt (9).

3. Locomotion system according to claim 1, characterized in that the power supply means (3) of the motor means (1) comprise at least one rechargeable battery.

4. Locomotion system according to claim 1, characterized in that the power supply means (3) of the motor means (1) comprise a solar or photovoltaic current generator.

5. Locomotion system according to claim 1, characterized in that the control and adjustment means (5) of the locomotion system comprise a device for activating the motor means (1) with timed intermittent operation, controlled by impulses coming from the sensor means (6).

6. Locomotion system according to claim 1, characterized in that the sensor means (6) comprise at least one fixed sensor associated with the bicycle frame able to cooperate with at least one corresponding mobile sensor associated with at least one mobile component of the traditional locomotion device of the bicycle.

7. Locomotion system according to claim 6, characterized in that the sensor means (6) comprise at least one fixed proximity magnetic sensor, associated with the bicycle frame, able to cooperate with at least one mobile sensor associated with a pedal of the bicycle itself .

8. Locomotion system according to claim 6, characterized in that the sensor means (6) comprise at least one fixed proximity magnetic sensor associated with the bicycle frame, able to cooperate with at least one mobile sensor associated with a toothed wheel of the pedal locomotion.

9. Locomotion system according to claims 1, 7 and 8, characterized in that the sensor means comprise photoelectric cells.

10. Bicycle characterized in that it comprises an electric motor locomotion system according to the preceding claims.