ITMI20002001A1 - Struttura di bicicletta a pedali arrettranti - Google Patents

Description

DESCRIZIONE.

Il presente trovato si riferisce a una struttura di bicicletta a pedali arretranti.

Come è noto la trasmissione del moto dei piedi alla ruota motrice delle biciclette è attualmente realizzata associando i pedali a due pedivelle disposte a 180° fissate ad un albero, detto movimento centrale, il quale, per mezzo di almeno una corona dentata, trascina una catena collegata ad almeno un pignone associato alla ruota posteriore motrice con interposizione vantaggiosa di un gruppo a ruota libera.

L'insieme dei suddetti elementi, disposto come è fra le ruote del veicolo, impone dei limiti al dimensionamento della bicicletta, non consente agli arti inferiori di produrre tutto il lavoro di cui sono capaci e origina componenti dispersive delle forze agenti sui pedali trasmettendo alla ruota motrice una coppia discontinua.

Il compito che si propone il presente trovato è quello di realizzare una struttura di bicicletta che consenta di ridurre gli inconvenienti segnalati ovvero di migliorare gli assetti del veicolo, di utilizzare al meglio la capacità di produrre lavoro degli arti inferiori e di trasmettere alla ruota motrice una coppia più continua, con dispersioni minime.

Ancora uno scopo del presente trovato è quello di realizzare una struttura di bicicletta che sia facilmente ralizzabile impiegando componenti e materiali di difiusa e agevole reperibilità , con tecniche semplici e conosciute in modo che sia competitiva anche sotto il profilo economico.

Il compito sopra esposto, nonché gli scopi accennati ed altri che apparirano meglio in seguito, vengono raggiunti da una struttura di bicicletta a pedali arretranti, secondo il trovato, caratterizzata dal latto di comprendere un telaio che, supportando anteriormente una forcella connessa a un manubrio e a una ruota sterzante, posteriormente una ruota motrice e, al centro, una sella, presenta un prolungamento centrale posteriore, che supporta un albero solidale con almeno una corona dentata. Detta corona dentata è poi connessa con la ruota motrice posteriore per mezzo di una catena. All'estremità posteriore di detto prolungamento fuoriescono due perni quasi coassiali sui quali sono impegnati oscillabilmente due corpi allungati e sagomati, sui due lati opposti di detto telaio, associati ai due pedali e connessi a tiranti flessibili di azionamento svolgentisi da corpi di azionamento, questi ultimi operativamente associati alle estremità di detto albero. Fra questo albero e detti elementi di azionamento sono interposti due gruppi a ruota libera. Detti elementi di azionamento sono altresì collegati per mezzo di tiranti flessibili di ritorno a elementi elastici mediante l'interposizione di opportuni mezzi di raccordo.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno da una forma di esecuzione preferita ma non esclusiva, di una struttura di bicicletta a pedali arretranti illustrata a titolo indicativo e non limitativo con l'ausilio degli uniti disegni in cui : la figura 1 rappresenta schematicamente in alzato laterale una struttura di bicicletta secondo il trovato;

la figura 2 evidenzia la struttura di bicicletta in parziale sezione trasversale.

Con riferimento alle citate figure la bicicletta a pedali arretranti, secondo il trovato, che viene indicata nella sua globalità con il numero di riferimento 1 , comprende il telaio 2, il cui prolungamento posteriore 3 termina con la coppia di perni 4 e sorregge il supporto 5 . Anteriormente il telaio prevede il supporto 6 che impegna la forcella 7 associata alla ruota 8 e al manubrio 9, mentre inferiormente supporta le forcelle posteriori 10 che sostengono la ruota 11 e il cambio 12.

Nel detto supporto 5 è impegnato girevolmente l'albero 13 con calettate le corone dentate 14 azionanti la catena 15, collegata ai pignoni 16 di detta ruota 11. La configurazione fin qui descritta riproduce le condizioni per poter inserire e usare vantaggiosamente, nel trovato, gran parte della componentistica in uso nelle più avanzate biciclette in produzione e in commercio, ovvero : ruote complete, forcelle, pieghe e potenze, corone dentate, gruppi di pignoni, cambi e deragliatori con relativi comandi, freni con relativi comandi, gruppi sterzo. Come si vedrà più avanti, il trovato consentirà anche l'utilizzo di selle e pedali nei vari tipi in produzione e in commercio.

Detto albero 13 impegna l'intemo di dette due ruote libere 17 sull'esterno delle quali sono montati detti corpi di azionamento 26 su cui si avvolgono sia i citati tiranti flessibili di azionamento 18, sia i detti tiranti flessibili di ritoro 20, questi ultimi facenti capo, avvolgendosi con successivo punto fisso a detti mezzi di raccordo 21, ai citati elementi elastici 22 vantaggiosamente alloggiati nelle cavità di detti perni 4. Da detti corpi allungati 19 fuoriescono le protuberanze 23 sviluppantesi nella direzione dell'oscillazione e provviste vantaggiosamente di una gola ad andamento circolare 24, quest'ultima con centro in prossimità dell'asse di oscillazione 30, dette protuberanze possono alloggiare detti tiranti 18, mentre sono dotate di mezzi 25 atti a fissare l'estremità di detti tiranti 18 .

Detti corpi allungati e sagomati 19 sono impegnati oscillabilmente con la propria sede 27, su detti perni 4, in corrispondenza della propria estremità superiore, mentre all'estremità inferiore sono associati ai pedali 28 tramite i mezzi di regolazione 29, i quali mezzi consentono di avvicinare o di allontanare detti pedali 28 da detto asse di oscillazione 30. Detta sella 32 è afferrata dal morsetto scorrevole a snodo 33 bloccabile sull'elemento oscillabile 34 il quale, dalla parte opposta, è fissato al detto telaio 2 per interposizione di un secondo morsetto a snodo 35; allentando detti morsetti 33 e 35, detta sella può essere sistemata nel modo più conveniente muovendo detto morsetto 35 sul detto telaio 2, provvisto in quella zona dell’elemento antirotazione 36, ruotando detto elemento 34 sul detto morsetto 35 e facendo scorrere detto morsetto 33 su detto elemento 34, sempre bloccando detta sella in assetto con l'inclinazione più appropriata.

Per quanto poi riguarda la ruota libera in dotazione alle ruote posteriori in produzione, potrà essere vantaggioso bloccarne il meccanismo, oppure vantaggiosamente prevedere l'inserimento fra il mozzo e il pignone più vicino allo stesso mozzo, l'inserimento di un corpo, preferibilmente anelliforme, a costituire attrito opportuno fra i due detti elementi. In un esempio non limitativo di realizzazione del presente trovato, su ognuno dei due lati del veicolo in oggetto, detto tirante di azionamento 18 e detto tirante di ritorno 20 sono realizzati con un'unica catena che si svolge dal detto punto fisso 25 sulla detta protuberanza 23, lungo detta gola 24, attorno alla ruota dentata 26, quest'ultima costituente il detto corpo di azionamento 26, continuando fino alla carrucola 21, costituente il detto mezzo di raccordo 21, la quale carrucola è provvista di una gola che può alloggiare almeno un giro di detta catena, oltre che comprendere i mezzi per fissarne almeno una maglia.

Un ulteriore esempio non limitativo di realizzazione del presente trovato prevede che, su ognuno dei due lati della bicicletta, il detto tirante flessibile di azionamento 18 sia realizzato con un cavo, anche vantaggiosamente rivestito, mentre il detto tirante flessibile di ritorno 20 sia realizzato con un secondo cavo vantaggiosamente più leggero. In questa circostanza il detto corpo di azionamento 26 sarà costituito da un corpo ruotiforme 26, provvisto di una gola per alloggiare almeno una spira di avvolgimento di detto cavo di azionamento 18 e di una seconda gola per alloggiare almeno una spira si avvolgimento di detto cavo di ritorno 20, non trascurando la necessaria presenza, in prossimità di entrambe dette gole, di opportuni, anche distinti, mezzi di fissaggio degli stessi detti cavi. In qualche caso particolare si può prevedere che il detto cavo di ritorno 20 sia costituito dalla continuazione, in prolungamento, di detto cavo di azionamento 18 , consentendo in tal modo di prevedere vantaggiosamente , su detto corpo ruotiforme 26, una sola gola e un solo mezzo di fissaggio di detto cavo.

Nel pratico funzionamento, su ogni singolo lato dei due lati della bicicletta che si sta descrivendo, l'impulso del piede sul pedale provoca il movimento oscillatorio verso indietro e verso il basso dell'elemento allungato il quale, per mezzo della protuberanza dotata di gola circolare, trascina indietro, sempre rispetto all'orientamento del veicolo, il tirante di azionamento .

Per il fatto di svolgersi dalla parte inferiore del corpo di azionamento il cavo suddetto imprime una rotazione in avanti al corpo stesso, il quale trascina a sua volta in rotazione in avanti il gruppo a ruota libera, montato in modo da bloccarsi secondo questo verso, così da trascinare nella rotazione in avanti, di seguito, l'albero, le corone dentate calettate sullo stesso, la catena, i pignoni della ruota posteriore e, di conseguenza, la stessa ruota posteriore motrice.

Contemporaneamente ai movimenti testé descritti, detto corpo di azionamento avvolge, sulla propria parte superiore, tirandolo in avanti, detto tirante di ritorno, il quale si svolge dal detto mezzo di raccordo caricando per torsione detto elemento elastico connesso. Quest'ultima situazione si verifica in ognuno degli esempi non limitativi riportati in queste descrizioni. Interrompendo l'impulso sul pedale si arrestano, nell'ordine: detto corpo allungato, detto tirante di azionamento, detto corpo di azionamento, detto tirante di 'ritorno, detto mezzo di raccordo e detto elemento elastico per la parte che riguarda il lato corisiderato, mentre continua il movimento in avanti della bicicletta, quindi la rotazione in avanti della ruota motrice, che trascina in rotazione nello stesso senso i pignoni connessi, la catena, dette corone dentate, detto albero e la parte solidale con l'albero di detta ruota libera, la quale, in questo verso, si sblocca girando in folle; tutto questo in modo indipendente da quanto possa accadere dall'altro lato del veicolo.

Ripiegando l'arto inferiore verso il ventre, quindi richiamando il piede nel movimento di ritorno verso avanti alto, il pedale trascinerà in avanti alto detto corpo allungato, il quale rilascerà il tirante di azionamento che si riavvolgerà al corpo di azionamento; quest'ultimo ruoterà all'indietro, in folle su detta ruota libera all'uopo predisposta, grazie all'azione di trazione di detto tirante di ritorno, che verrà avvolto su detto mezzo di raccordo dalla coppia trasmessa a detto mezzo dalla torsione di scarico di detto elemento elastico connesso. I due pedali della bicicletta oggetto del presente trovato, ovvero i detti due elementi allungati a essi associati, sui due Iati opposti e speculari, possono essere collegati fra loro in vari modi, con opportuni mezzi, così che il movimento dell'uno risulti dipendente, in qualche modo, dal movimento dell'altro, ma si è potuto constatare che è sicuramente più vantaggioso poter muovere gli arti inferiori mantenendoli indipendenti uno dall'altro assecondandone la propensione naturale e, in più, consentendo che, in tali condizioni, il movimento di ritorno possa essere effettuato alla massima velocità possibile. La configurazione delle parti sopra elencate consente di trasmettere a detto albero 13 le forze agenti su detti pedali 28 senza che si verifichino perdite avvertibili, perché la dimensione dell'angolo di oscillazione 31 di detti corpi allungati 19 è tale da consentire di esercitare su detti pedali 28 una spinta pressoché perpendicolare al braccio, coincidente con il segmento che va da detto asse di oscillazione 30 al centro della zona del pedale dove la spinta viene esercitata, non solo ma, quando le forze passano da detto elemento oscillabile 19 a detto tirante di azionamento 18, detta gola 24 , di accompagnamento del tirante 18, è disposta in modo tale per cui il tratto rettilineo, in fase di lavoro, di detto tirante 18, si trova sempre in direzione pressoché perpendicolare a quest'altro braccio che coincide con il segmento che va da detto asse di oscillazione 30 al punto di distacco di detto tirante 18 dalla detta gola 24. Detti tiranti di ritorno 20 hanno la funzione di mantenere sempre in trazione detti tiranti di azionamento 18 sia nelle fasi di inversione del moto di oscillazione sia nella fase di oscillazione in avanti, detta di ritorno; questo per eliminare qualsiasi fastidioso gioco nella trasmissione e, in più, per eliminare il pericolo di uscita di detti tiranti di azionamento 18 dalle sedi operative previste. Detti pedali 28, lasciati liberi, sono disposti paralleli fra loro nella posizione più avanzata consentita dal contatto di detti corpi allungati 19 contro detti corpi di azionamento 26 oppure, vantaggiosamente, contro appositi fermi da definire.

Da quanto sopra illustrato si comprende come la bicicletta a pedali arretranti, oggetto del presente trovato, raggiunga gli scopi proposti e come, in particolare, se confrontata con le biciclette attualmente in produzione, consenta all'utente un assetto ergonomico più che buono, e un ottimo rendimento biomeccanico, in virtù del movimento, molto ampio e di ampiezza variabile, consentito agli arti inferiori. E, questo, sebbene il presente trovato preveda una sistemazione decisamente bassa per la sella e pèr il manubrio e notevolmente alta, sempre rispetto al suolo, per i pedali, contemporaneamente alla drastica riduzione dei movimenti parassiti e delle perdite nella trasmissione. L'assieme utente veicolo avrà di conseguenza un baricentro più basso , una minore sezione frontale e un più favorevole coefficiente di penetrazione nell'aria.

Ovviamente tutti i dettagli costruttivi sopra enunciati potranno essere comunque variati senza per questo mutare alcunché all'idea di soluzione che sta alla base del presente trovato. Infine, i materiali impiegati, nonché le forme e le dimensioni contingenti, potranno essere qualsivoglia, a seconda delle più svariate esigenze che via via si potranno presentare.

Claims (17)

1. RIVENDICAZIONI 1. Strutura di bicicleta a pedali arretranti caratterizzata dal latto che il telaio, oltre a supportare anteriormente una forcella, connessa a un manubrio e a una ruota sterzante, posteriormente una ruota motrice e, al centro, una sella, presenta un prolungamento centrale posteriore, che a sua volta supporta sia un albero, solidale con almeno una corona dentata , connessa con una catena alla ruota motrice, sia due corpi allungati e sagomati, associati ai pedali regolabilmente, oscillabili su perni uscenti da deto prolungamento sui due lati opposti, e connessi a tiranti flessibili di azionamento, svolgentisi da corpi di azionamento, questi operativamente associati alle estremità di detto albero tramite l'interposizione di gruppi a ruota libera, essendo poi previsti altri tiranti flessibili, detti di ritorno, che collegano detti corpi di azionamento a elementi elastici, previa interposizione di opportuni mezzi di raccordo.
2. 2. Struttura di bicicleta, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detti perni uscenti da detto prolungamento sono cavi e le cavità sono coassiali formando in tal modo un'unica cavità cilindrica, passante da un lato all’altro del veicolo, parallela all'asse della ruota posteriore.
3. 3. Struttura di bicicletta, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti pedali sono associati alle estremità libere inferiori di detti corpi allungati tramite mezzi atti a variare il posizionamento di deti pedali rispetto a detti corpi allungati.
4. 4. Struttura di bicicleta, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che ognuno dei deti due corpi allungati presenta nella parte mediana una protuberanza, sviluppantesi nella direzione dell'oscillazione, che presenta una gola ad andamento circolare, avente il proprio centro sull'asse di detta cavità cilindrica.
5. 5. Struttura di bicicletta, secondo una o piu delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fato che dete protuberanze 'sono provviste di mezzi atti a fissare le estremità di detti tiranti flessibili di azionamento.
6. 6. Struttura di bicicletta, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che, su ogni lato di detto veicolo, detto tirante flessibile di azionamento e deto tirante flessibile di ritorno sono costituiti da un’unica catena.
7. 7. Struttura di bicicletta, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caraterizzata dal fàtoche ognuno dei detti corpi di azionamento è costituito da una ruota dentata.
8. 8. Struttura di bicicleta, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caraterizzata dal fatto che ognuno dei detti due mezzi di raccordo è costituito da una carrucola con gola adatta ad alloggiare almeno un giro di detta catena oltreché a fissarne almeno una maglia.
9. 9. Struttura di bicicletta, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fàttoche detti tiranti flessibili di azionamento e detti tiranti flessibili di ritorno sono costituiti da cavi anche vantaggiosamente rivestiti.
10. 10. Struttura di bicicletta, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti corpi di azionamento sono costituiti da corpi ruotiformi provvisti vantaggiosamente di apposite gole adatte ad alloggiare almeno una spira ognuna di ogni singolo cavo e provvisti inoltre di mezzi capaci di impedire lo slittamento di detti cavi.
11. 11.Struttura di bicicletta, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di raccordo sono costituiti da carrucole provviste vantaggiosamente di gola adatta ad alloggiare almeno una spira del cavo di ritorno oltreché provviste di mezzi capaci di impedire lo slittamento di detto cavo.
12. 12. Struttura di bicicleta, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che ognuno di deti mezzi di raccordo presenta un mozzo cilindrico sporgente da un lato, i quali detti mozzi vanno a impegnarsi girevolmente, da ognuno dei due lati, nella detta cavità cilindica, associandosi ai due terminali di detto elemento elastico alloggiato in detta cavità.
13. 13.Struttura di bicicletta, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto elemento elastico -è costituito da un insieme di elastici avente forma opportunamente allungata, e provvisto di terminali opportunamente strutturati ai fini di una buona associazione con detti mozzi.
14. 14. Struttura di bicicletta, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto elemento elastico è costituito da una molla a flessione a elica, avente le estremità opportunamente configurate per una buona associazione con detti mozzi.
15. 15. Struttura di bicicletta, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata da3 fatto che detta sella è collegata a detto telaio per mezzo di un gruppo mobile di regolazione costituito da un elemento a forma allungata oscillabilmente associato da una parte al telaio e scorrevolmente associato dall’altra parte alla sella per tramite di mezzi appropriati.
16. 16. Struttura di bicicletta, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi appropriati sono costituiti da morsetti regolabili integrati da elementi atti a impedirne scorrimenti e/o oscillazioni indesiderate.
17. 17. Struttura di bicicletta a pedali arretranti, caratterizzata dal fatto di comprendere una o più delle caratteristiche descritte e/o illustrate.