ITMI20121278A1 - Veicolo a propulsione muscolare a due o più ruote - Google Patents

Description

Descrizione del brevetto per invenzione industriale dal

Titolo: “VEICOLO A PROPULSIONE MUSCOLARE A DUE O PIÙ RUOTEâ€

La presente invenzione à ̈ relativa ad un veicolo a propulsione muscolare a due o più ruote, in particolare ad un veicolo a trazione e sterzo anteriore. Essendo le versioni a più ruote strutturalmente analoghe a quelle a due, si farà riferimento esclusivamente a queste ultime nella descrizione, salvo menzionare la differenza ove occorre.

Il veicolo della presente invenzione à ̈ configurato per sfruttare la forza propulsiva esercitata dal conducente sia attraverso gli arti inferiori che attraverso gli arti superiori, senza peraltro imporre il moto rotatorio dei piedi e delle mani per il compimento del moto rotatorio da trasmettere alla ruota di trazione.

Nei tradizionali veicoli a due ruote, come ad esempio la bicicletta, la propulsione à ̈ ottenuta tramite la spinta del piede sul pedale e, da questo, alla manovella che trascina la corona: nel moto circolare della manovella la spinta del piede lavora positivamente solo per circa un angolo piatto, ovvero dal punto più alto a quello più basso della traiettoria circolare. La spinta del piede quindi tende a contribuire attivamente alla propulsione solo per metà della corsa della manovella. In tutto l’arco di risalita (o ritorno) il contributo del piede alla propulsione invece risulta praticamente nullo.

Per ovviare a questo inconveniente sono stati sviluppati e sono noti nella tecnica sistemi di propulsione del moto in cui l’azione di spinta del piede à ̈ esercitata non più direttamente sulla manovella, bensì su una biella connessa per una estremità alla manovella ed avente l’altra estremità scorrevole su guide, generalmente rettilinee, fissate al telaio. Il piede esegue un movimento associato alla biella; pertanto, studiando correttamente le proporzioni del meccanismo ed il suo allineamento rispetto al sistema di trasmissione finale, à ̈ possibile ottenere un moto di biella assimilabile a quello, ad esempio, della camminata o comunque un moto più naturale per il conducente. Ciò aumenta la corsa utile del piede ottimizzando lo sforzo propulsivo degli arti inferiori.

Tuttavia i veicoli che adottano sistemi di propulsione analoghi a quello appena descritto oltre ad avere talvolta dimensioni notevoli in termini di passo del veicolo, dovute principalmente allo sviluppo longitudinale del sistema di propulsione, non consentono di ottenere sedute particolarmente comode per il conducente, quando non ne risultano addirittura sprovvisti.

Il veicolo in conformità della presente invenzione mantiene e migliora i vantaggi dei sistemi di propulsione descritti, ovvero di naturalezza del movimento ed efficienza dello sforzo propulsivo del conducente, ma consente anche di ridurre enormemente gli ingombri. A sua volta, la riduzione degli ingombri lascia una notevole libertà nella definizione del design finale del veicolo con particolare riferimento al telaio ed alla seduta prevista per il conducente.

Questi ed altri vantaggi vengono raggiunti principalmente grazie all’adozione di una ruota anteriore motrice, scelta che porta ad una configurazione in cui il sistema biella-manovella risulta disposto sulla parte anteriore del veicolo, in particolare sulla forcella della ruota anteriore. Risulta così del tutto eliminato il problema dell’ingombro longitudinale del veicolo, come visto presente nella tecnica nota, e risultano possibili una varietà di design dello stesso in funzione del passo, dell’avancorsa, della disposizione della seduta. In aggiunta à ̈ possibile prevedere telai del veicolo che possono essere ripiegati – quando il veicolo non à ̈ in funzione e deve, ad esempio, essere riposto o conservato – o comunque configurati per modificare facilmente passo ed avancorsa. Infine il veicolo in conformità dell’invenzione aggiunge semimanubri connessi direttamente, o tramite opportuni meccanismi di rimando, al sistema di propulsione con l’ovvia conseguenza di aumentare il contributo del conducente alla propulsione del veicolo.

Il veicolo a propulsione muscolare in conformità della presente invenzione, grazie all’elevata configurabilità delle traiettorie di movimento degli arti – sia inferiori che superiori – realizzabili tramite il sistema di propulsione, può essere adattato per l’utilizzo in programmi di terapia, per l’esecuzione di specifici esercizi di ginnastica e, più in generale, nel settore del fitness. Ad esempio, tramite adeguati supporti che permettono di mantenere il veicolo sollevato rispetto al piano di appoggio sarà possibile utilizzarlo alla stregua di una convenzionale cyclette; alla ruota anteriore, a cui viene trasmesso il moto di propulsione, potrà essere aggiunto o sostituito un dispositivo atto ad applicare una coppia resistente, in maniera eventualmente regolabile, ed analogo a quelli già esistenti sui noti attrezzi ginnici. Infine si fa rilevare come, in applicazioni per l’esercizio fisico del corpo, la suddetta configurabilità presenta un numero di soluzioni ancora maggiore rispetto a quelle possibili nell’utilizzo dell’invenzione come veicolo di trasporto; fra dette soluzioni si evidenziano in particolare tutte quelle in cui l’angolo relativo fra gli assi delle manovelle non à ̈ più di 180° – soluzione generalmente preferita e per molti versi preferibile – ma può essere un angolo qualsiasi, in particolare un angolo nullo.

Scopo principale della presente invenzione à ̈ allora quello di prevedere un veicolo a propulsione muscolare a due o più ruote dotato di un sistema di trasformazione del moto di propulsione sia degli arti inferiori che degli arti superiori.

Un secondo scopo della presente invenzione à ̈ poi quello di prevedere un veicolo a propulsione muscolare a due o più ruote dotato di un sistema di trasformazione del moto di propulsione connesso ad un sistema di trasmissione agente sulla ruota anteriore e sterzante del veicolo.

Ancora uno scopo della presente invenzione à ̈ quello di prevedere un veicolo a propulsione muscolare a due o più ruote dotato di un telaio in grado di essere inclinato in maniera regolabile rispetto alla forcella della ruota anteriore per la modifica dell’avancorsa del veicolo.

Ancora uno scopo della presente invenzione à ̈ quello di prevedere un veicolo a propulsione muscolare a due o più ruote dotato di un telaio in grado di essere inclinato in maniera regolabile rispetto alla forcella della ruota posteriore per la modifica del passo del veicolo.

Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di prevedere un veicolo a propulsione muscolare a due o più ruote dotato di telaio e di una seduta per il conducente avente posizione regolabile rispetto a detto telaio.

Infine uno scopo della presente invenzione à ̈ quello di prevedere un dispositivo per l’esercizio fisico del corpo in cui il movimento degli arti inferiori e degli arti superiori viene eseguito per mezzo di un sistema di trasformazione del moto del tutto analogo a quello adottato per il suddetto veicolo a propulsione muscolare.

Verrà ora fornita una descrizione dettagliata di realizzazioni preferite ed alternative del veicolo a propulsione muscolare a due ruote in conformità della presente invenzione, essendo in tutto strutturalmente omologhe le versioni a più ruote, fatta salva l’unica esigenza, solo in caso di più ruote anteriori, che il movimento delle bielle indotto dalle guide non vada a intersecare l’asse anteriore che collega dette ruote. La descrizione verrà fatta con riferimento alle annesse tavole di disegni in cui numeri di riferimento uguali identificano elementi uguali o simili ed in cui:

la fig.1a à ̈ una vista laterale di una parte del meccanismo di trasformazione del moto del veicolo a propulsione muscolare in conformità di una prima forma di realizzazione della presente invenzione;

la fig.1b à ̈ una vista frontale della realizzazione mostrata in fig.1a;

la fig. 2a à ̈ una vista laterale di un meccanismo di trasformazione del moto del veicolo a propulsione muscolare in conformità di una seconda forma di realizzazione della presente invenzione;

la fig.2b à ̈ una vista frontale della realizzazione mostrata in fig.2a;

la fig. 2c à ̈ una vista laterale del meccanismo di trasformazione del moto del veicolo a propulsione muscolare in conformità di una realizzazione alternativa del meccanismo mostrato in fig. 2a e 2b;

la fig.2d à ̈ una vista frontale della realizzazione mostrata in fig.2c;

la fig. 3a à ̈ una vista laterale del meccanismo di trasformazione del moto parzialmente mostrato in fig.1a ed 1b e di un meccanismo di trasmissione del veicolo a propulsione in conformità di una realizzazione della presente invenzione;

la fig.3b à ̈ una vista frontale della realizzazione mostrata in fig.3a;

la fig.3c à ̈ una vista frontale del meccanismo di trasmissione del moto associato ad un alternativo meccanismo di trasmissione del moto secondo una prima configurazione di montaggio;

la fig. 3d à ̈ una vista laterale della realizzazione alternativa del meccanismo di trasmissione del moto mostrato in fig.3c;

la fig.3e à ̈ una vista frontale del meccanismo di trasmissione del moto associato al meccanismo di trasmissione del moto mostrato in fig. 3c secondo una sua seconda configurazione di montaggio;

la fig. 3f à ̈ una vista laterale della realizzazione del meccanismo del moto illustrata in fig. 3e;

la fig. 4a à ̈ una vista laterale del meccanismo di trasformazione del moto del veicolo a propulsione muscolare in conformità di una terza forma di realizzazione della presente invenzione e del meccanismo di trasmissione mostrato in fig.3a e 3b; la fig.4b à ̈ una vista frontale della realizzazione mostrata in fig.4a;

le fig. da 5a a 5d sono viste laterali di organi guida per il meccanismo di trasformazione del moto in conformità di corrispondenti forme di realizzazione del veicolo a propulsione muscolare della presente invenzione;

la fig.5e à ̈ una vista in sezione dell’organo guida mostrato in fig.5a;

la fig. 6a à ̈ una vista laterale del meccanismo di trasformazione del moto in conformità di una realizzazione alternativa del meccanismo di trasformazione mostrato in fig.3a e 3b;

la fig.6b à ̈ una vista frontale della realizzazione mostrata in fig.6a;

la fig. 6c à ̈ una vista laterale del meccanismo di trasformazione del moto in conformità di una realizzazione alternativa del meccanismo di trasformazione del moto mostrato in fig. 6a e 6b, in una sua prima configurazione;

la fig. 6d à ̈ una vista laterale del meccanismo di trasformazione del moto mostrato in fig. 6c in una sua seconda configurazione;

la fig. 6e à ̈ una vista frontale del meccanismo di trasformazione del moto mostrato in fig. 6c e 6d;

la fig. 7a à ̈ una vista laterale di un meccanismo di trasformazione del moto del veicolo a propulsione muscolare in conformità di una quarta forma di realizzazione della presente invenzione;

la fig.7b à ̈ una vista frontale della realizzazione mostrata in fig.7a;

la fig. 7c à ̈ una vista laterale di un meccanismo di trasformazione del moto del veicolo a propulsione muscolare in conformità di una quinta forma di realizzazione della presente invenzione, in una sua prima configurazione;

la fig. 7d à ̈ una vista prospettica del meccanismo di trasformazione del moto mostrato in fig. 7c, in una sua seconda configurazione;

la fig. 7d à ̈ una vista prospettica del meccanismo di trasformazione del moto mostrato in fig. 7c, in una sua terza configurazione;

la fig. 8a à ̈ una vista frontale di una prima forma di realizzazione del veicolo a propulsione muscolare in conformità della presente invenzione in una sua prima configurazione possibile;

la fig.8b à ̈ una vista laterale del veicolo mostrato in fig.8a;

la fig. 9a à ̈ una vista frontale del veicolo in fig. 8a in una sua seconda configurazione possibile;

la fig.9b à ̈ una vista laterale del veicolo mostrato in fig.9a;

la fig.9c à ̈ una vista prospettica del veicolo mostrato in fig. 9a;

la fig. 9d à ̈ una vista laterale di un meccanismo per la regolazione sincrona di parti del telaio mostrate nelle fig. da 8a a 9c, in una sua prima configurazione;

la fig.9e à ̈ una vista laterale del meccanismo di regolazione sincrona mostrato in fig. 9d, in una sua seconda configurazione;

la fig.10a à ̈ una vista frontale di una seconda forma di realizzazione del veicolo a propulsione muscolare in conformità della presente invenzione;

la fig.10b à ̈ una vista laterale del veicolo mostrato in fig.10a;

la fig.10c à ̈ una vista prospettica del veicolo mostrato in fig. 10a;

la fig. 11a à ̈ una vista frontale di una terza forma di realizzazione del veicolo a propulsione muscolare in conformità della presente invenzione;

la fig.11b à ̈ una vista laterale del veicolo mostrato in fig.11a;

la fig.11c à ̈ una vista prospettica del veicolo mostrato in fig. 11a;

la fig. 12a à ̈ una vista prospettica in conformità di una quarta forma di realizzazione del veicolo a propulsione muscolare della presente invenzione;

la fig. 12b à ̈ una vista prospettica in conformità di una realizzazione alternativa alla realizzazione mostrata in fig.12a;

la fig.13a à ̈ una vista frontale in conformità di una quinta forma di realizzazione del veicolo a propulsione muscolare della presente invenzione;

la fig.13b à ̈ una vista laterale della realizzazione mostrata in fig.13a;

la fig.14a à ̈ una vista frontale in conformità di una sesta forma di realizzazione mostrata dal veicolo a propulsione muscolare della presente invenzione; e

la fig.14b à ̈ una vista laterale della realizzazione mostrata in fig.14a.

Con riferimento ora alle fig.1a ed 1b, viene mostrata una parte del meccanismo 10 di trasformazione del moto ed una parte del meccanismo 20 di trasmissione del veicolo 100 a propulsione muscolare in conformità di una prima forma di realizzazione della presente invenzione. Il meccanismo 10 di trasformazione del moto comprende una coppia di manovelle 12 fissate in maniera ruotabile, in corrispondenza di una loro prima estremità 12a, ad estremità opposte di un mozzo 2 e sono disposte sfasate di 180° l’una rispetto all’altra. All’estremità opposta 12b, le manovelle sono poi direttamente incernierate ciascuna ad una prima estremità 14a di una biella 14; questa biella reca, a sua volta, sulla sua altra estremità 14b un pedale 16, predisposto per ricevere la spinta del piede di un utilizzatore. Un elemento 15 allungato presenta una prima estremità 15a solidale ad una manicotto 15’ o analogo elemento atto a ricevere in maniera scorrevole e fissabile il corpo della biella 14; in corrispondenza dell’estremità 15b opposta l’elemento 15 à ̈ invece incernierato ad una asta 17 avente una parte di presa per la mano dell’utilizzatore. Sul mozzo 2 à ̈ poi fissato un ingranaggio 22 avente una prima ruota 22a – coassiale a detto mozzo 2 – ingranante con una seconda ruota 22b; quest’ultima a sua volta trascina un albero 24 ad essa coassiale sul quale à ̈ calettato un gruppo 26 di corone, che costituisce un componente del sistema di cambio di velocità (non mostrato).

Passando ora alla fig.2a e 2b, vengono introdotti e mostrati ulteriori elementi del meccanismo 10 di trasformazione del moto, mentre per chiarezza di illustrazione viene rimosso il meccanismo di trasmissione; in particolare viene mostrato un organo 18 di guida, costituito da un profilo scanalato chiuso in cui, cioà ̈, viene ricavato un canale o scanalatura 18a che si sviluppa lungo tutto il profilo della guida 18. Nelle fig. 2a e 2b viene illustrata anche la parte anteriore del veicolo 100, ovvero la forcella 110 comprendente uno steli 112 destro e sinistro. Ciascuno di questi steli presenta una pluralità di fori 114 in cui si impegnano perni (non mostrati) della guida 18 sporgenti dalla parte opposta del canale 18a per il fissaggio di una guida su ciascuno stelo 112. In questa forma di realizzazione ciascuna biella 14 presenta un elemento di perno (non mostrato) che à ̈ inseribile in uno di una pluralità di fori 14c ricavati sulla biella stessa ed, detto elemento di perno impegnandosi e restando vincolato – in maniera scorrevole – nella scanalatura 18a della guida 18. Detti fori 14c possono anche essere utilizzati per il fissaggio, eventualmente in maniera ruotabile, del pedale 16. Differentemente dal meccanismo di trasformazione del moto illustrato nelle fig. 1a ed 1b, il meccanismo di trasformazione del moto attualmente descritto presenta aste 17 di presa della mano direttamente incernierate in corrispondenza del giunto fra la manovella 12 e la biella 14, senza l’interposizione dell’elemento 15 allungato. Inoltre, ciascuna asta 17 di presa à ̈ scorrevole in un manicotto 116 o analogo elemento fissato in maniera ruotabile ad una parte di corpo 118 di manubrio che si estende all’insù dalla forcella 110. Brevemente, nelle fig. 2c e 2d, viene illustrata una realizzazione del meccanismo 10 di trasmissione del moto alternativa a quella appena descritta in cui l’uso di profili di guida 18 à ̈ previsto anche per le aste 17, chiaramente in sostituzione del manicotto 116 precedentemente adottato. Anche se nelle figure viene illustrato un identico profilo 18 sia per la guida delle bielle 14 che delle aste 17, ciò non deve intendersi come limitativo delle realizzazioni possibili della presente invenzione ma unicamente come esemplificativo: infatti si prevede che i profili 18 inferiori e superiori possano presentare caratteristiche geometriche differenti, in termini di forma e/o di dimensioni.

Nelle fig. 3a e 3b, viene mostrata ancora una altra forma di realizzazione del meccanismo 10 di trasformazione del moto del veicolo della presente invenzione in cui la parte di propulsione delle braccia – ovvero la coppia di aste 17 di presa – à ̈ vincolata alle bielle 14 in maniera simile a quanto mostrato nelle fig. 1a ed 1b. La parte di propulsione delle gambe invece – ovvero la coppia di bielle 14 – à ̈ connessa agli steli 112 della forcella 110 con un sistema mutuato dalla parte di propulsione delle braccia illustrata nelle fig. 2a e 2b. Infatti, al posto delle guide 18, a ciascuno stelo viene fissato, sempre in corrispondenza di uno della pluralità di fori 114, un manicotto 116 ruotabile rispetto allo stelo: in questa maniera ciascuna biella 14 può scorrere e ruotare restando vincolata al corrispondente manicotto. Per completezza di illustrazione, viene mostrato anche il meccanismo 20 di trasmissione del moto in cui una catena 27 trasmette il moto da una delle corone del gruppo 26 di corone ad un pignone 28 rotazionalmente solidale e coassialmente fissato al mozzo della ruota anteriore.

Le fig. 3c-3f mostrano una prima (fig. 3c e 3d) ed una seconda (3e e 3f) configurazione di montaggio di un ingranaggio 23 aggiuntivo del meccanismo di trasmissione del moto comprendente una coppia di profili 23a e 23b dentati ed ingrananti l’uno con l’altro. Nelle figure detti profili 23a e 23d presentano uno sviluppo ellittico e sono montati in maniera tale che il profilo 23a sia rotazionalmente solidale al mozzo delle manovelle 12 in corrispondenza di uno dei fuochi dell’ellisse, ovvero l’asse del mozzo à ̈ passante per detto fuoco, mentre il profilo 23b ha un asse di rotazione coincidente con uno dei suoi fuochi coincidente con quello di una corona 29a circolare intermedia. Detta corona intermedia, tramite una catena 29 intermedia, aziona un pignone 29b circolare intermedio a sua volta coassiale al gruppo corona 26. Il meccanismo di trasmissione appena descritto consente di avere un rapporto di trasmissione dell’ingranaggio 23 variabile con l’angolo di rotazione relativo dei due profili 23a e 23b; tale variabilità può essere opportunamente sfruttata, a seconda della configurazione, per smorzare i picchi di accelerazione (e quindi di coppia trasmessa alla ruota anteriore) associati alla specifica traiettoria del pedale, ed ottenere così una coppia motrice all’incirca costante durante tutta la pedalata. La desiderata “sincronizzazione†fra variabilità del rapporto di trasmissione e profilo di accelerazione del pedale dipenderà sia dal tipo di realizzazione scelta per il meccanismo di trasformazione del moto sia dai fattori dimensionali del meccanismo di trasmissione del moto. Nella seconda configurazione di montaggio di questo (fig. 3e e 3f) i profili 23a e 23b presentano assi di rotazione non più passanti per i fuochi dei profili stessi ma per i loro centri, condizione che consente di avere una differente variabilità del rapporto di trasmissione rispetto a quella della configurazione precedentemente illustrata. È evidente che, anche se non descritti nel dettaglio, sono previsti meccanismi di trasmissione in cui i profili 23a e 23b presentano forme diverse da quella ellittica ma che possono comunque essere adottati per adeguarsi a traiettorie del pedale possibili con altre realizzazioni del meccanismo di trasformazione del moto in conformità della presente invenzione.

Le fig. 4a e 4b mostrano poi il meccanismo 10 di trasformazione del moto in conformità di una forma di realizzazione alternativa a quella mostrate nelle due figure precedenti: in maniera specifica due organi 30 distanziatori presentano una forma a C, in cui una parte 32 allungata à ̈ ricavata di pezzo con alette 34 ad essa ortogonali. Una prima aletta 34 à ̈ fissata allo stelo 112 della forcella 110 mentre sulla seconda aletta 34 viene montato – internamente al profilo a C – il manicotto 116 per lo scorrimento e la rotazione della corrispondente biella 14.

Le fig. da 5a a 5d mostrano ciascuna un particolare profilo della guida 18 scanalata che può quindi presentare una forma ellittica (fig. 5a), triangolare (fig. 5d) o mista (fig. 5b e 5c) in cui tratti rettilinei sono connessi da tratti curvilinei aventi adeguati raggi di curvatura. I profili illustrati rientrano fra quelli preferiti ma non devono essere intesi come limitativi delle forme di realizzazioni possibili; un qualsiasi profilo può infatti essere previsto nel caso in cui particolari applicazioni del veicolo lo richiedano. Ad esempio, il meccanismo di trasformazione del moto del veicolo a propulsione muscolare può essere utilizzato in applicazioni di esercizio fisico in cui particolari profili sono in grado di imporre un desiderato movimento degli arti dell’utilizzatore. La fig. 5e mostra la sezione del profilo guida la cui forma a C permette l’inserimento di un elemento di perno della biella 14 consentendone lo scorrimento lungo il canale 18a ma impedendone allo stesso tempo la accidentale fuoriuscita durante l’utilizzo del veicolo 100. Anche in questo caso, la forma a C illustrata in fig. 5e non deve essere intesa come limitativa delle realizzazioni possibili ma semplicemente come esemplificativa. Altri tipi di sezione possono facilmente essere previsti sia un funzione dell’applicazione che in base alla specifica geometria dell’elemento di perno adottato per la biella. Ad esempio si possono prevedere sezioni più complesse per evitare l’ingresso di sporcizia e la sua interferenza con lo scorrimento del perno, in particolare per utilizzo in fuoristrada del veicolo.

Le fig. da 6a e 6b mostrano una realizzazione alternativa del meccanismo 10 di trasformazione del moto del veicolo a propulsione muscolare in conformità della presente invenzione in cui un secondo elemento 110 a forcella viene fissato al mozzo della ruota anteriore in maniera regolabile in senso angolare. In questa maniera viene disaccoppiato l’asse di sterzo, e quindi regolazione dell’avancorsa (il cui meccanismo verrà descritto in dettaglio successivamente), dall’asse longitudinale del meccanismo di trasformazione del moto. In dettaglio ed a scopo di chiarezza descrittiva, la forcella 110 che in fig. 6a risulta inclinata à ̈ quella che viene fissata – ovviamente in maniera ruotabile – al cannotto di sterzo, mentre la forcella 110 ha la funzione di supportare i meccanismi di trasformazione e trasmissione del moto. Gli steli 112, ancora dotati di una pluralità di fori 114, consentono il fissaggio in maniera regolabile, ad esempio, dei manicotti 116 delle bielle 14. Questa realizzazione permette quindi una ulteriore modifica ed ulteriori configurazioni del moto delle bielle e, di conseguenza, della traiettoria prevista per la propulsione degli arti inferiori. Le fig. da 6c a 6e mostrano poi un elemento 160 a disco dotato di una pluralità di fori 162: detto elemento a disco può essere fissato ad uno dei fori 114 dello stelo 112 in modo da consentire una ampia scelta nel posizionamento del manicotto 116 anche al di fuori dell’asse dello stelo stesso, regolazione che altrimenti risulterebbe impossibile eseguire. In particolare le fig.6c e 6d mostrano due posizioni differenti – a diversa inclinazione – della forcella 110 sui cui viene montato il meccanismo 10 di trasformazione del moto, regolazione che si dimostra fondamentale ad esempio per l’adattamento delle distanze fra i pedali e la seduta del veicolo in funzione della statura del conducente.

Le fig.7a e 7b mostrano una ulteriore forma di realizzazione del meccanismo 10 di trasformazione del moto del veicolo in conformità della presente invenzione alternativa alla realizzazione “a doppia forcella†già mostrata nelle precedenti fig. 6a e 6b. In aggiunta rispetto a queste ultime un elemento 40 di supporto e regolazione approssimativamente a triangolo può essere connesso a ciascuno degli steli 112 della forcella 110 di supporto dei meccanismi di trasformazione e trasmissione del moto. In particolare, l’elemento 40 di regolazione presenta una parte 42 di vertice da cui si estendono due parti 44 in direzione radiale; una parte 46 ad arco o comunque curvilinea connette le estremità di dette parti 44 rettilinee opposte alla parte 42 di vertice. Detto elemento 40 di regolazione viene fissato in corrispondenza della sua parte di vertice 42 attraverso un perno (non mostrato) ad uno della pluralità di fori 114 di uno o 112. Un organo 18 di guida, come quelli precedentemente descritti, può allora essere fissato all’elemento 40 di regolazione, fissandone un primo punto alla parte 42 di vertice ed un secondo punto in una posizione appartenente alla parte 46 curvilinea: in questa maniera à ̈ possibile definire una inclinazione dell’organo 18 di guida rispetto alla forcella 110 del veicolo e quindi rispetto all’asse di rotazione della manovella 12 influenzando, ancora una volta, la traiettoria del moto di biella.

Le fig. da 7c a 7e illustrano configurazioni alternative in conformità di una quinta forma di realizzazione del meccanismo 10 di trasformazione del moto del veicolo della presente invenzione. Rispetto alle realizzazioni precedentemente descritte ed a differenza di queste, nelle fig. da 7c a 7e viene introdotto un organo di vincolo della biella 14, in particolare un organo 170 di collegamento allungato ed incernierato sia al mozzo della ruota anteriore del veicolo che all’estremità 14b della biella 14. In questa maniera il meccanismo 10 di trasformazione del moto à ̈ assimilabile ad un quadrilatero articolato comprendente la manovella 12, la biella 14 e l’organo 170 che avrà la funzione di seconda manovella o di bilanciere a seconda delle dimensioni dei tre precedenti elementi e della loro disposizione sullo stelo 112. Ad esempio in fig. 7c il meccanismo 10 di trasmissione del moto presenta manovella 14 ed organo 170 di pari lunghezza e formanti un angolo relativo nullo; pertanto il quadrilatero articolato diventa un parallelogramma articolato in cui l’organo 170 lavora anch’esso come manovella, ruotando per 360°. Inoltre i due parallelogrammi – destro e sinistro – sono disposti in modo da avere, com’à ̈ convenzionale, le manovelle 12 in contro fase ovvero formanti un angolo relativo di 180°. Nella fig. 7d, invece, lo stesso meccanismo 10 di trasformazione del moto viene riconfigurato, rispetto a quello mostrato in fig. 7c, in modo da avere la manovella 12 e l’organo 170 di connessione in contro fase ma le manovelle 12 destra e sinistra parallele – ovvero con un angolo relativo di 0°. In questo modo il quadrilatero articolato diventa un anti parallelogramma articolato e, soprattutto, il tipico movimento di pedalata viene trasformato in un movimento assimilabile ad una vogata, in cui gli arti inferiori e gli arti superiori passano, in maniera sincrona, da una posizione “raccolta†– corrispondente alla posizione di bielle 14 ed aste 17 come mostrate in fig. 7d – ad una posizione “distesa†corrispondente ad una rotazione delle manovelle 12 (o degli organi 170) pari a 180°. Infine la fig. 7e mostra un meccanismo 10 di trasformazione del moto in cui viene adottato un organo 170 di lunghezza maggiore rispetto alla manovella 14, e questa scelta impone un movimento oscillatorio dell’organo 170 di collegamento, alla stregua di un comune bilanciere.

Il veicolo 100 a propulsione muscolare in conformità di una sua prima forma di realizzazione viene mostrato nella sua interezza nelle fig. 8a ed 8b secondo una prima configurazione che chiameremo “chiusa†, e nelle fig. da 9a a 9c secondo una sua seconda configurazione che invece chiameremo “aperta†. I termini “chiusa†ed “aperta†si riferiscono in maniera specifica alla possibilità di variare l’orientamento della forcella 110 anteriore e della forcella 130 posteriore rispetto alla parte 150 rigida del telaio, ovvero quella su cui à ̈ fissata la seduta 180 del conducente. In queste figure il veicolo 100 adotta il meccanismo 10 di trasformazione del moto in conformità di una combinazione delle realizzazioni precedentemente descritte ed illustrate: la propulsione degli arti inferiori avviene attraverso bielle 14 vincolate a manicotti 116 fissati agli steli 112, mentre la propulsione degli arti superiori à ̈ affidata ad aste o semimanubri 17 incernierati in corrispondenza del giunto fra manovella 12 e biella 14. Tuttavia à ̈ evidente che in alternativa al meccanismo di trasformazione illustrato, il veicolo 100 potrà impiegare una qualsiasi delle già descritte realizzazioni del meccanismo o una loro desiderata combinazione.

Ritornando alla parte 150 rigida o corpo del telaio del veicolo 100, esso risulta connesso in maniera regolabile sia alla forcella 110 anteriore che alla forcella 130 posteriore. In particolare la connessione fra il corpo 150 e la forcella 110 anteriore à ̈ affidata ad un arco a tre cerniere in cui una prima asta 162 à ̈ fissa rispetto alla forcella 110 e si estende da essa verso il corpo 150. All’estremità libera di detta prima asta 162 à ̈ incernierata una estremità 164a di una seconda asta 164, a sua volta, fissata alla parte 150 di corpo del telaio. L’estremità 164b opposta dell’asta 164 à ̈ invece scorrevole lungo una terza asta 166 avente, a sua volta, una estremità 166a incernierata su detta prima asta 162 in una posizione verso la forcella 110. Lo scorrimento dell’estremità 164b, ad esempio in una scanalatura 166c ricavata nel corpo dell’asta 166, permette quindi di regolare l’angolo fra le aste 162 e 164, come visto, solidali al corpo 150 di telaio ed alla forcella 110 anteriore. Opportuni sistemi noti, come ad esempio una vite (non mostrata), possono essere adottati per bloccare la posizione dell’estremità 164b nella scanalatura 166c una volta che l’utilizzatore abbia selezionato l’angolo desiderato, e quindi l’avancorsa del veicolo 100. Alternativamente, al posto dell’accoppiamento scorrevole fra l’asta 164 e 166 à ̈ possibile adottare un elemento 166 telescopico, azionato idraulicamente o pneumaticamente, o ogni altro elemento adeguato simile. La connessione fra il corpo 150 di telaio e la forcella 130 posteriore à ̈ invece realizzata mediante un sistema a pantografo in cui una estremità 132 della forcella 130 à ̈ incernierata in un primo punto del telaio e due aste 134 e 136 sono connesse in corrispondenza di prime loro estremità 134a e 136a in maniera ruotabile al corpo della forcella 130 ed ad un secondo punto del corpo 150 del telaio, rispettivamente; le estremità 134b e 136b opposte sono infine incernierate fra di loro definendo così il suddetto sistema a pantografo. Diversi mezzi noti, come la già citata vite, possono essere impiegati in corrispondenza di una delle cerniere o giunti rotoidali impiegati nel pantografo per bloccare la rotazione relativa della forcella 130 posteriore rispetto al corpo 150 di telaio, angolo che, com’à ̈ possibile ricavare immediatamente dalle figure mostrate, permette di definire il passo della veicolo 100 in conformità dell’invenzione. È adesso evidente come agendo sui meccanismi di connessione fra il telaio 150 e le forcelle 110 e 130 anteriore e posteriore sia possibile regolare in maniera indipendente sia il passo che l’avancorsa del presente veicolo 100 identificando la configurazione più adeguata al conducente in termini di maneggevolezza, traiettoria della pedalata e/o della vogata e stabilità del veicolo stesso. Infine, sempre con riferimento alle fig. da 8a a 9c, si nota come la seduta 180 sia regolabile sia in altezza, attraverso lo scorrimento di un manicotto 182 scorrevole su una asta 152 solidale al telaio 150, sia in inclinazione, attraverso la rotazione di un giunto 184 rotoidale di connessione fra il manicotto 182 e la seduta 180; tale regolazione risulta ovviamente necessaria ed utile ogni volta che l’assetto (passo ed avancorsa) del veicolo 100 viene variato dall’utilizzatore.

Le fig. 9d e 9e mostrano poi un sistema a giunti cardanici per la regolazione simultanea sia dell’avancorsa che del passo del veicolo 100 della presente invenzione, il sistema agendo con opportuni accoppiamenti sui già descritti sistema a pantografo posteriore ed arco a tre cerniere anteriore, quest’ultimo nel caso delle fig. 9d e 9e avendo la scanalatura 166c convenientemente rivolta verso il basso per un agevole funzionamento del sistema cardanico di seguito descritto. Il sistema comprende un primo albero 192 connesso tramite una prima crociera 194a ad un albero intermedio 194, a sua volta, connesso tramite una seconda crociera 194b ad un secondo albero 196, gli assi di ciascuno di detti alberi primo, intermedio e secondo essendo generalmente concorrenti. In particolare il primo albero 192 à ̈ dotato di una testa 191, in corrispondenza dell’estremità opposta alla prima crociera 194a, e di una filettatura 193 ricavata in una sua parte di corpo intermedia; analogamente il secondo albero 196 risulta dotato di una parte di corpo provvista di una filettatura 197. Dette filettatura 193 e 197 sono configurate per accoppiarsi, ad esempio come in una vite senza fine, con perni 134a e 166a filettati e posti in corrispondenza di una cerniera del sistema a pantografo (nelle figure quella fissata sulla forcella 130 posteriore) e di una cerniera dell’arco a tre cerniere (nelle figure quella in prossimità della forcella 110 anteriore), rispettivamente. Pertanto una rotazione della testa 191 genera una rotazione della vite 193 e del perno 134a per l’apertura o chiusura del sistema a pantografo, mentre la vite 197, azionata dal sistema cardanico, impone una contemporanea rotazione al perno 166a per l’apertura o chiusura dell’arco a tre cerniere anteriore.

Dalla descrizione dettagliata del veicolo 100 a propulsione muscolare in conformità della presente invenzione à ̈ possibile notare come questo raggiunga pienamente gli scopi previsti consistenti principalmente nella estrema riduzione degli ingombri tipica di veicoli che adottano analoghi meccanismi di trasformazione del moto (biella-manovella), nell’integrazione della propulsione degli arti superiori del conducente attraverso l’adozioni di adeguati semimanubri connessi al meccanismo di trasformazione del moto, nell’elevata configurabilità sia del moto della pedalata che della postura del conducente in fase di utilizzo del veicolo ed infine nella compattezza dello stesso in fase di non utilizzo, ad esempio quando viene riposto per il trasporto.

Gli esperti del settore ricaveranno dalla precedente descrizione ulteriori possibili cambiamenti e modifiche al veicolo in conformità della presente invenzione, come ad esempio l’adozioni di particolari telai fissi (vedere fig. da 10a ad 11c), eventualmente comprensivi di più ruote anteriori (vedere fig. 13a e 13b) azionate da un organo 120 differenziale per la trasmissione del moto a dette ruote anteriori montate su semiassi 125, oppure telai a passo variabile dotati di più ruote posteriori montate su una forcella 130 posteriore come quella mostrata nelle fig. 14a e 14b, configurazioni del meccanismo di trasmissione per la propulsione “a vogata†e non a “pedalata†– ovvero con manovelle parallele – anche per le realizzazioni in cui la biella 14 à ̈ vincolata con il profilo 18 guida o con il manicotto 116 (vedere fig. 12a e 12b, rispettivamente), l’utilizzo di adeguati sistemi di trasmissione, combinazioni delle realizzazioni non esplicitamente descritte ma comunque tutte ricadenti nell’ambito di protezione come definito dalle annesse rivendicazioni.

Claims (15)

1. Rivendicazioni 1. Veicolo (100) a propulsione muscolare comprendente: (i) un telaio (150), (ii) almeno una ruota posteriore montata folle su una forcella (130) posteriore di detto telaio, (iii) almeno una ruota anteriore montata su una forcella (110) anteriore, a sua volta, montata sterzante rispetto a detto telaio, (iv) un meccanismo (10) di trasformazione del moto di propulsione muscolare in moto rotatorio, ed (v) un meccanismo (20) di trasmissione di detto moto rotatorio a detta almeno una ruota anteriore, in cui detto meccanismo di trasformazione comprende una coppia di manovelle (12) rotazionalmente solidali a detto meccanismo di trasmissione ed una coppia di bielle (14) ciascuna ricevente una spinta di un utilizzatore su una sua parte ed avente una prima estremità (14a) incernierata ad una della coppia di manovelle ed essendo connessa ad un elemento (18, 116, 170) di vincolo di detto meccanismo di trasformazione montato su detta forcella anteriore.
2. 2. Veicolo (100) a propulsione muscolare in conformità della rivendicazione 1, in cui detto meccanismo (20) di trasmissione à ̈ un sistema corona (26) e pignone (28), detto sistema corona essendo solidale a dette manovelle (12) di detto meccanismo di trasformazione e detto pignone essendo coassialmente fissato al mozzo di detta almeno una ruota anteriore o ad un organo (120) differenziale, il moto essendo trasmesso da detto sistema corona a detto pignone attraverso una catena (27).
3. 3. Veicolo (100) a propulsione muscolare in conformità della rivendicazione 2, in cui detto meccanismo (20) di trasmissione comprende ulteriormente un ingranaggio dotato di profili (23a; 23b) dentati non circolari, preferibilmente ellittici, uno di detti profili essendo rotazionalmente solidale a dette manovelle (12), l’altro di detti profili essendo solidale a detto sistema corona (26), preferibilmente previa interposizione di un sistema (29a; 29; 29b) intermedio di trasmissione.
4. 4. Veicolo (100) a propulsione muscolare in conformità di una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui la coppia di manovelle (12) à ̈ configurata in modo che la manovella connessa alla biella spinta dal piede destro dell’utilizzatore presenta un angolo qualsiasi compreso fra 0° e 180° rispetto alla manovella connessa alla biella spinta dal piede sinistro dell’utilizzatore.
5. 5. Veicolo (100) a propulsione muscolare in conformità di una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto elemento di vincolo à ̈ un manicotto (116) configurato per ricevere scorrevolmente almeno una parte di corpo di detta biella (14), detto manicotto essendo fissato in maniera ruotabile a detta forcella (110) anteriore, o ad un suo stelo (112).
6. 6. Veicolo (100) a propulsione muscolare in conformità di una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto elemento di vincolo à ̈ un profilo (18) chiuso scanalato (18a) per ricevere scorrevolmente un organo a perno fissato sulla corrispondente biella (14).
7. 7. Veicolo (100) a propulsione muscolare in conformità di una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detta elemento di vincolo à ̈ fissato, in maniera regolabile, a detta forcella anteriore tramite interposizione di un organo (40, 160) di supporto.
8. 8. Veicolo (100) a propulsione muscolare in conformità di una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui un pedale (16) fissabile in maniera regolabile su detta biella (14) riceve la spinta di propulsione esercitata dal piede di un utilizzatore.
9. 9. Veicolo (100) a propulsione muscolare in conformità di una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui un semimanubrio (17) fissato in maniera incernierata o scorrevole su detta biella (14) o su detta manovella (12) riceve la spinta di propulsione esercitata dal braccio di un utilizzatore.
10. 10. Veicolo (100) a propulsione muscolare in conformità della rivendicazione 7, in cui detto semimanubrio (17) à ̈ incernierato in corrispondenza dell’estremità (14a) della biella (14) connessa a detta manovella (12).
11. 11. Veicolo (100) a propulsione muscolare in conformità della rivendicazione 7, in cui detto semimanubrio (17) à ̈ vincolato, da un perno fissato ad una sua parte di corpo, a scorrere lungo un profilo (18) chiuso scanalato (18a).
12. 12. Veicolo (100) a propulsione muscolare in conformità di una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto telaio (150) presenta una seduta (180) per un utilizzatore regolabile in maniera ruotabile e scorrevole su una parte (152) di detto telaio.
13. 13. Veicolo (100) a propulsione muscolare in conformità di una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto telaio à ̈ connesso a detta forcella (110) anteriore per mezzo di un primo dispositivo (162; 164; 166) di regolazione dell’angolo relativo fra detto telaio e detta forcella anteriore ed alla forcella (130) posteriore per mezzo di un secondo dispositivo (134; 136) di regolazione dell’angolo relativo fra detto telaio e detta forcella di ruota posteriore.
14. 14. Veicolo (100) a propulsione muscolare in conformità della rivendicazione 11, in cui detto primo dispositivo (162; 164; 166) di regolazione dell’angolo relativo fra detto telaio e detta forcella anteriore e detto secondo dispositivo (134; 136) di regolazione dell’angolo relativo fra detto telaio e detta forcella posteriore sono connessi ad un sistema (192; 194; 196) cardanico e da esso azionati in maniera contemporanea.
15. 15. Dispositivo (100) a propulsione muscolare particolarmente adatto all’esercizio fisico di un utilizzatore, detto dispositivo comprendente (i) un telaio (150) in conformità di una qualsiasi delle rivendicazioni da 11 a 13, (ii) un meccanismo (10) di trasformazione del moto in conformità di una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 ad 10, ed in cui detta ruota anteriore à ̈ eventualmente sostituita da un dispositivo atto ad esercitare una coppia resistente su dette manovelle (14).