ITMI20100214A1 - CHANGE OF SPEED TO SLIDING GEARS, PARTICULARLY FOR VELOCIPEDI. - Google Patents
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Description
"CAMBIO DI VELOCITÀ AD INGRANAGGI SCORREVOLI, PAR-TICOLARMENTE PER VELOCIPEDI" "SPEED CHANGE WITH SLIDING GEARS, PAR-TICULARLY FOR VELOCIPEDI"
D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION
Il presente trovato ha come oggetto un cambio di velocità a due o più marce ad ingranaggi scorrevoli, particolarmente per velocipedi. The present invention relates to a gearbox with two or more gears with sliding gears, particularly for cycles.
Sul pianeta milioni di biciclette circolano con o senza cambi di velocità . On the planet, millions of bicycles circulate with or without speed changes.
Il cambio di velocità ha trovato diffusione dopo l'impiego nelle competizioni ed ha facilitato l'uso della bicicletta in salita senza che i ciclisti siano sottoposti ad eccessivi sforzi. The change of speed has found widespread after use in competitions and has facilitated the use of the bicycle uphill without the cyclists being subjected to excessive efforts.
Le biciclette senza cambio trovano ancora grande impiego nelle aree pianeggianti le quali tuttavia non sono mai perfettamente pianeggianti. Bicycles without gears are still widely used in flat areas which, however, are never perfectly flat.
Compito del presente trovato à ̈ quello di realizzare un cambio di velocità per biciclette che risulti semplice sia costruìtivamente che dal punto di vista funzionale. The aim of the present invention is to provide a gearbox for bicycles which is simple both from the construction point of view and from the functional point of view.
Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato à ̈ quello di realizzare un cambio di velocità con un numero di marce ridotto rispetto ai cambi tradizionali, ma con la stessa estensione dei rapporti di questi ultimi. Within this aim, an object of the invention is to provide a gearbox with a reduced number of gears with respect to traditional gearboxes, but with the same extension of the ratios of the latter.
Un altro scopo à ̈ quello di realizzare un cambio di velocità semplice da azionare e che non richieda praticamente manutenzione. Another object is to provide a gearbox that is simple to operate and requires practically no maintenance.
Il presente cambio di velocità per biciclette permette di mantenere la catena sempre parallela all'asse longitudinale del mezzo. The present gearbox for bicycles allows to keep the chain always parallel to the longitudinal axis of the vehicle.
Un altro scopo del presente trovato à ̈ quello di realizzare un cambio con una struttura che, per le sue peculiari caratteristiche realizzative, sia in grado di assicurare le più ampie garanzie di affidabilità e di sicurezza neH'uso. Another object of the present invention is to provide a gearbox with a structure which, due to its particular constructive characteristics, is capable of ensuring the greatest guarantees of reliability and safety in use.
Il cambio di velocità in oggetto può essere prodotto utilizzando elementi e materiali di comune reperibilità in commercio ed inoltre à ̈ competitivo da un punto di vista economico. The gearbox in question can be produced using commonly available elements and materials on the market and is also competitive from an economic point of view.
Questo ed altri scopi, che meglio appariranno evidenziati in seguito, sono raggiunti da un cambio di velocità ad ingranaggi scorrevoli, particolarmente per velocipedi, caratterizzato dal fatto di comprendere un ruotismo ad ingranaggi costituito da un albero primario e da un albero secondario, coassiali sull'asse di spinta; l’albero secondario porta una corona che trasmette il moto alla catena di trasmissione; il cambio comprende un comando a distanza del cambio delle marce, con un dispositivo elastico che permette la preselezione della marcia desiderata. This and other purposes, which will appear more clearly later on, are achieved by a speed change with sliding gears, particularly for cycles, characterized by the fact that it comprises a gear train consisting of a primary shaft and a secondary shaft, coaxial on the thrust axis; the secondary shaft carries a crown that transmits motion to the transmission chain; the gearbox includes a remote control of the gear change, with an elastic device that allows the preselection of the desired gear.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'oggetto del presente trovato risulteranno maggiormente evidenziati attraverso un esame della descrizione di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, del trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo nei disegni allegati, in cui: Further characteristics and advantages of the object of the present invention will become more evident through an examination of the description of a preferred, but not exclusive, embodiment of the invention, illustrated by way of non-limiting example in the attached drawings, in which:
la figura 1 à ̈ una vista dall'alto di una bicicletta dotata del cambio di velocità oggetto del presente trovato; Figure 1 is a top view of a bicycle equipped with the gearbox according to the present invention;
la figura 2 à ̈ una vista in sezione del cambio di velocità ad ingranaggi scorrevoli secondo il presente trovato; Figure 2 is a sectional view of the speed change with sliding gears according to the present invention;
la figura 3 Ã ̈ una vista in sezione trasversale della scatola del cambio; Figure 3 is a cross-sectional view of the gearbox;
la figura 4 Ã ̈ una vista in sezione longitudinale della scatola del cambio; figure 4 is a longitudinal sectional view of the gearbox;
la figura 5 rappresenta il comando applicato al manubrio di sinistra; figure 5 represents the control applied to the left handlebar;
la figura 6 Ã ̈ un'altra sezione del comando al manubrio di sinistra. figure 6 is another section of the left handlebar control.
Con particolare riferimento ai simboli numerici delle suddette figure, il cambio di velocità , secondo il trovato, indicato globalmente con il numero di riferimento 1 , à ̈ applicato ad un velocipede, indicato con il numero di riferimento 100, e comprende due gruppi di comando e preselettori delle marce, indicati con i numeri di riferimento 2 e 3, i cavetti di rinvio 4 e 5, e la scatola del cambio 6. With particular reference to the numerical symbols of the aforesaid figures, the change of speed, according to the invention, globally indicated with the reference number 1, is applied to a velocipede, indicated with the reference number 100, and comprises two control units and gear preselectors, indicated by the reference numbers 2 and 3, the transmission cables 4 and 5, and the gearbox 6.
Come à ̈ visibile in figura 2, il ruotismo ad ingranaggi racchiuso nella scatola 6, comprende un albero primario 7 con gli ingranaggi, all'allineamento, contrassegnati con i numeri 8 e 9, un albero secondario 10, cavo, coassiale all'albero primario 7, e con gli ingranaggi, all'allineamento, 1 1 e 12. As can be seen in figure 2, the gear train enclosed in the box 6, includes a primary shaft 7 with the gears, at alignment, marked with the numbers 8 and 9, a secondary shaft 10, hollow, coaxial to the primary shaft 7, and with the gears, to alignment, 1 1 and 12.
All'esterno della scatola 6, sempre sull'albero secondario 10, é montata, con vite a passo sinistro a uno o più principi, una corona 13 porta catena 14 che trasmette il moto al pignone 15 montato sulla ruota posteriore del velocipede 100. On the outside of the box 6, again on the secondary shaft 10, a chain-holder crown 13 14 which transmits the motion to the pinion 15 mounted on the rear wheel of the velocipede 100 is mounted with a left-hand lead screw with one or more principles.
Su un terzo albero scanalato di rinvio 16, sono montati due ingranaggi, rispettivamente 17 e 18, ciascuno con due dentature, rispettivamente indicate con i numeri di riferimento 171 , 172, per l'ingranaggio 17, e 181 e 182, per l'ingranaggio 18. On a third splined transmission shaft 16, two gears are mounted, respectively 17 and 18, each with two toothings, respectively indicated with the reference numbers 171, 172, for the gear 17, and 181 and 182, for the gear 18.
Ciascun ingranaggio 17 e 18 comprende una scanalatura centrale 20 dove, nella fase di montaggio, viene inserita una forcella 19 per lo spostamento assiale degli ingranaggi 17 e 18. Each gear 17 and 18 comprises a central groove 20 where, in the assembly step, a fork 19 is inserted for axial displacement of the gears 17 and 18.
Come à ̈ visibile in figura 2, quando l'ingranaggio 171 é in asse con l'ingranaggio 8 dell'albero primario 7, si possono ottenere due velocità : una prima velocità si ottiene spostando l'ingranaggio 181 in allineamento con l'ingranaggio 11 dell'albero secondario 10; una seconda velocità si ottiene spostando l'ingranaggio 182 in allineamento con l'ingranaggio 12 dell'albero secondario 10. As can be seen in figure 2, when the gear 171 is aligned with the gear 8 of the primary shaft 7, two speeds can be obtained: a first speed is obtained by moving the gear 181 in alignment with the gear 11 of the secondary shaft 10; a second speed is obtained by moving the gear 182 in alignment with the gear 12 of the secondary shaft 10.
Con ciò si sono ottenuti due cambi di velocità . This resulted in two speed changes.
Spostando l'ingranaggio 172 in allineamento con l'ingranaggio 9 dell'albero primario 7 e ripetendo le manovre con gli ingranaggi 181 e 182 in allineamento con gli ingranaggi 1 1 e 12 dell'albero secondario 10, si ottengono altri due cambi di velocità . By moving the gear 172 into alignment with the gear 9 of the primary shaft 7 and repeating the maneuvers with the gears 181 and 182 in alignment with the gears 11 and 12 of the secondary shaft 10, two other speed changes are obtained.
Lo schema delle velocità à ̈ il seguente: The speed scheme is the following:
1<A>velocità : accoppiamento ingranaggi 9/172 - 12/182 2<*>velocità : accoppiamento ingranaggi 9/172 - 1 1/181 3<A>velocità : accoppiamento ingranaggi 8/171 - 12/182 4<Λ>velocità : accoppiamento ingranaggi 8/171 - 1 1/181 Il sistema di spostamento degli ingranaggi 171 , 172, 181 e 182 sull'albero scanalato di rinvio 16 à ̈ illustrato nelle figure 3 e 4. 1 <A> speed: gear coupling 9/172 - 12/182 2 <*> speed: gear coupling 9/172 - 1 1/181 3 <A> speed: gear coupling 8/171 - 12/182 4 <Î › > speed: gear coupling 8/171 - 1 1/181 The displacement system of the gears 171, 172, 181 and 182 on the splined return shaft 16 is shown in figures 3 and 4.
Il sistema di selezione comprende le forcelle 19 le quali, in fase di montaggio della scatola, vengono inserite nelle scanalature centrali 20 degli ingranaggi 17 e 18. The selection system comprises the forks 19 which, during assembly of the box, are inserted into the central grooves 20 of the gears 17 and 18.
Le forcelle 19 sono rese solidali, per esempio saldate, a bussole 21 scorrevoli su rispettive astine 22. The forks 19 are made integral, for example welded, to bushes 21 sliding on respective rods 22.
In fase di riposo le bussole 21 sono spinte a fine corsa da molle 23. In the rest phase, the bushes 21 are pushed to the end of their travel by springs 23.
L'estremità opposta di ciascuna molla 23 à ̈ centrata sul blocchetto 24, che à ̈ montato sull'astina 22. The opposite end of each spring 23 is centered on the block 24, which is mounted on the rod 22.
Quando si mette in trazione il cavetto 4 o 5, tramite la rispettiva leva 25 che si trova sul manubrio 26 della bicicletta, un fermo 27, che é stretto alla estremità del cavetto, fa ruotare il biscottino 28 sul perno 29 che é avvitato ad orecchie ricavata nella scatola 6. When the cable 4 or 5 is put in traction, by means of the respective lever 25 which is located on the handlebar 26 of the bicycle, a stop 27, which is tightened at the end of the cable, rotates the biscuit 28 on the pin 29 which is screwed ear made in the box 6.
Il perno 27 montato all'estremità della cordina 4 o 5 spinge la forcella 19 fino a quando la bussola 21 tocca il blocchetto 24 di fine corsa. The pin 27 mounted at the end of the cord 4 or 5 pushes the fork 19 until the bush 21 touches the limit switch 24.
Il cambio della marcia viene così effettuato in quanto l’ingranaggio 17 o 18 si é ingranato con l'altro dell’albero primario o secondario. The gear change is thus carried out as the gear 17 or 18 has meshed with the other of the primary or secondary shaft.
La leva sul manubrio ha compiuto il suo lavoro però la leva non deve ritornare nella posizione di inizio corsa, nel modo che sarà descritto oltre. The handlebar lever has done its job but the lever must not return to the start position as described below.
Le figure 5 e 6 illustrano il comando a distanza del cambio sinistro montato sul manubrio 26. Figures 5 and 6 illustrate the remote control for the left shift mounted on the handlebar 26.
Il comando di destra à ̈ speculare. The command on the right is mirrored.
La leva 25 si trova in posizione di riposo e la molla a trazione 30 non é sollecitata. The lever 25 is in the rest position and the tension spring 30 is not stressed.
Tuttavia, tirando la leva 25 dal punto 31 al punto 32, il cavetto 4 agisce sul biscottino 28 fino a fine corsa, come descritto sopra. However, by pulling the lever 25 from point 31 to point 32, the cable 4 acts on the shackle 28 as far as it will go, as described above.
A questo punto la leva 25 deve essere abbassata dal punto 34 al punto 35, azzerando l’angolo A. At this point the lever 25 must be lowered from point 34 to point 35, resetting angle A.
Un gradino predisposto sul blocchetto 36 ne determina l'arresto. A step arranged on the block 36 determines its stop.
La molla a trazione 30, che ha una resistenza doppia rispetto alla molla a compressione 23, tiene in tensione il biscottino 28 in modo stabile. The tension spring 30, which has a double strength with respect to the compression spring 23, holds the link 28 in tension in a stable manner.
Per ritornare alla posizione iniziale à ̈ sufficiente alzare la leva 25 dal punto 35 al punto 34 e la molla 30 la richiama alla posizione iniziale. To return to the initial position it is sufficient to raise the lever 25 from point 35 to point 34 and the spring 30 returns it to the initial position.
Questo dispositivo ha inoltre la caratteristica di funzionare da preselettore delle marce. This device also has the characteristic of functioning as a gear preselector.
Può accadere, ed il caso é molto frequente, che nello spostamento degli ingranaggi 17 e 18 i denti si trovino totalmente o anche parzialmente sovrapposti tanto da non permettere l'ingranamento. It can happen, and it is very frequent, that in the movement of the gears 17 and 18 the teeth are totally or even partially overlapped so as not to allow meshing.
Se si é in movimento l'ingranamento é certo ma se si inserisce la marcia quando il velocipede à ̈ fermo può non avvenire l'ingranamento. If you are in motion, the meshing is certain, but if you engage the gear when the velocipede is stationary, the meshing may not take place.
Tuttavia ciò non costituisce un problema in quanto la molla 30 si distende maggiormente e può rimanere in tale posizione per un tempo indefinito, fino a quando, muovendo il velocipede, la rotazione della pedivella, anche di pochi gradi, inserisce la marcia predisposta. However, this does not constitute a problem since the spring 30 extends more and can remain in this position for an indefinite time, until, by moving the velocipede, the rotation of the crank, even by a few degrees, engages the set gear.
Nella scatola 6 dei ruotismi ad ingranaggi, gli alberi primario 7, secondario 10 e di rinvio 16 ruotano su sfere che sono distanziato da una gabbia particolarmente studiata allo scopo. In the gear box 6, the primary 7, secondary 10 and return 16 shafts rotate on balls which are spaced from a cage specially designed for this purpose.
Come à ̈ noto le gabbie nei cuscinetti hanno la funzione di tenere a distanza le sfere evitando che esse si tocchino. As is known, the cages in the bearings have the function of keeping the balls at a distance, preventing them from touching.
Nel caso specifico, si utilizza una gabbia costituita da un semplice tronco di cono con una serie di fori praticati sulla superficie suscettibili di contenere le sfere. In the specific case, a cage is used consisting of a simple truncated cone with a series of holes made on the surface capable of containing the spheres.
Si à ̈ in pratica constatato che il trovato raggiunge il compito e gli scopi prefissati. In practice it has been found that the invention achieves the intended aim and objects.
Si à ̈ infatti realizzato un cambio di velocità per biciclette del tipo ad ingranaggi scorrevoli, semplice, con poche marce, ma che dal minimo al massimo rapporto contiene tutte le marce di un classico cambio ciclistico tipo "Campagnolo". In fact, a simple gearbox for bicycles has been created with sliding gears, with few gears, but which from the minimum to the maximum ratio contains all the gears of a classic "Campagnolo" type cycling gearbox.
Il cambio costituente l'oggetto del presente trovato é del tipo motociclistico, coassiale, compatto con ruotismo ad ingranaggi lubrificati, e permette alla catena di essere sempre parallela all'asse del velocipede. The gearbox constituting the subject of the present invention is of the motorcycle type, coaxial, compact with lubricated gear wheel, and allows the chain to always be parallel to the axis of the velocipede.
Grazie al comando a distanza sul manubrio, che é anche preselettore della marcia desiderata, à ̈ possibile cambiare dalla prima alla quarta velocità , e viceversa, con un semplice spostamento della leva posta sul manubrio. Thanks to the remote control on the handlebar, which is also a preselector of the desired gear, it is possible to change from first to fourth speed, and vice versa, by simply moving the lever on the handlebar.
Lo stesso cambio non necessita di manutenzione, registrazioni o altri interventi tipici dei cambi da bicicletta tradizionali. The gearbox itself does not require maintenance, adjustments or other interventions typical of traditional bicycle gearboxes.
I cambi tradizionali per velocipedi offrono fino a 24 cambi di velocità o "marce", alcune delle quali si sovrappongono poiché vi sono tre corone sull'albero di spinta ed otto pignoni dentati sull'asse della ruota posteriore. Traditional gearboxes for cycles offer up to 24 speed changes or "gears", some of which overlap as there are three crowns on the thrust shaft and eight toothed pinions on the rear wheel axle.
Dovendo scalare dal rapporto minimo al massimo, o viceversa, si devono fare 2 scatti per il cambio sulla corona e 7 scatti per il cambio sul pignone per un totale di 9 scatti. Having to go down from the minimum ratio to the maximum, or vice versa, you have to make 2 clicks for the change on the crown and 7 clicks for the change on the pinion for a total of 9 clicks.
Con il cambio in oggetto, a quattro marce, tra il rapporto minimo e quello massimo, che abbraccia quasi per intero l'intervallo dei cambi in commercio, é sufficiente uno scatto per ottenere una qualsivoglia delle quattro velocità a disposizione. With the gearbox in question, with four gears, between the minimum and maximum ratio, which embraces almost the entire range of changes on the market, one click is enough to obtain any of the four speeds available.
Il presente cambio per biciclette risulta estremamente semplificato sia strutturalmente sia funzionalmente anche rispetto ad un tradizionale cambio motociclistico. The present gearbox for bicycles is extremely simplified both structurally and functionally even with respect to a traditional motorcycle gearbox.
Infatti, per cambiare marcia in un cambio motociclistico si devono effettuare almeno cinque operazioni distinte: ridurre i giri del motore, staccare la frizione, cambiare marcia, riattaccare la frizione, riprendere l'accelerazione del motore. In fact, to change gears in a motorcycle gearbox, at least five distinct operations must be carried out: reduce the engine revs, disconnect the clutch, change gear, reattach the clutch, resume engine acceleration.
Con il presente cambio di velocità , per cambiare marcia sono sufficienti tre semplici passi: rallentare la pedalata, cambiare la marcia, e riprendere la pedalata. With this speed change, three simple steps are enough to change gear: slow down the pedaling, change the gear, and resume pedaling.
Naturalmente i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze. Naturally, the materials used, as well as the dimensions, may be any according to requirements.
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- 2010-02-12 IT ITMI2010A000214A patent/IT1398936B1/en active
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