ITMI20130950A1 - Complesso di manubrio di bicicletta con comandi oleoidraulici integrati - Google Patents

Complesso di manubrio di bicicletta con comandi oleoidraulici integrati

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ITMI20130950A1
ITMI20130950A1 IT000950A ITMI20130950A ITMI20130950A1 IT MI20130950 A1 ITMI20130950 A1 IT MI20130950A1 IT 000950 A IT000950 A IT 000950A IT MI20130950 A ITMI20130950 A IT MI20130950A IT MI20130950 A1 ITMI20130950 A1 IT MI20130950A1
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Description

Complesso di manubrio di bicicletta con comandi oleoidraulici integrati
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un complesso di manubrio di bicicletta.
Nelle moderne biciclette, in particolare in quelle per alte prestazioni, si sta diffondendo l'impiego di equipaggiamenti di bordo che utilizzano comandi oleoidraulici. È il caso ad esempio di impianti di frenatura a disco, in cui la forza necessaria per ottenere una adeguata frenatura per mezzo della chiusura delle pinze sui dischi à ̈ troppo elevata per poter essere esercitata con gli abituali sistemi a cavo, comandati dalle mani del ciclista. Con questi sistemi di frenatura, quindi, lo sforzo esercitato dalla mano del ciclista viene trasferito ad un gruppo oleoidraulico; più precisamente, viene azionato un pistone che mette in pressione olio all'interno di un cilindro. L'olio in pressione viene quindi trasferito mediante adatte tubazioni alle pinze freno, per ottenere la frenatura.
Oltre ai sistemi di frenatura a disco, potrebbero utilmente impiegare un comando oleoidraulico anche altri equipaggiamenti.
È noto associare i gruppi oleoidraulici alla bicicletta fissandoli ad una sua parte, quale ad esempio il telaio od il manubrio; la leva freno aziona un cavo che dalla leva va al pistone, il quale a sua volta mette in pressione olio nel cilindro. In questo modo però i gruppi oleoidraulici possono risultare di intralcio al ciclista durante l'uso della bicicletta, a causa del loro ingombro, oltre che penalizzanti dal punto di vista estetico.
È anche noto associare i comandi oleoidraulici direttamente alla leva freno; in questi comandi, la leva freno aziona più o meno direttamente il pistone che mette in pressione olio nel cilindro, e questo à ̈ situato nelle immediate vicinanze della leva freno. In questi comandi l'ingombro può risultare minore e meno fastidioso per il ciclista rispetto a comandi con gruppi oleoidraulici applicati ad altre parti della bicicletta.
La richiedente si à ̈ resa conto però che i comandi oleoidraulici direttamente associati alla leva freno non presentano problemi di ingombro solo se le dimensioni dei cilindri sono contenute entro limiti abbastanza bassi; in pratica, il progettista à ̈ costretto ad utilizzare cilindri piuttosto piccoli, che possono penalizzare le prestazioni di frenatura, oppure ad accettare un ingombro comunque fastidioso.
La richiedente ha quindi pensato di realizzare un comando oleoidraulico che non presenti problemi di ingombro per il ciclista né vincoli di dimensioni per il progettista.
Pertanto, la presente invenzione riguarda un complesso di manubrio come definito dalla rivendicazione 1; caratteristiche preferite sono riportate nelle rivendicazioni dipendenti.
Più in particolare, la presente invenzione riguarda un complesso di manubrio di bicicletta, comprendente una barra di manubrio ed almeno un gruppo oleoidraulico di comando di un equipaggiamento di bordo della bicicletta, caratterizzato dal fatto che il gruppo oleoidraulico à ̈ alloggiato internamente alla barra di manubrio.
L'alloggiamento interno nella barra di manubrio supera ogni problema di ingombro del gruppo oleoidraulico. Inoltre, grazie alle dimensioni relativamente grandi della barra manubrio, i vincoli dimensionali imposti al progettista sono decisamente meno stringenti rispetto ai comandi associati direttamente alla leva freno; Ã ̈ quindi relativamente facile realizzare comandi in grado di esercitare sforzi molto elevati.
Inoltre, in questo modo il gruppo oleoidraulico risulta protetto da possibili urti oltre che dagli agenti atmosferici. Ancora, il gruppo oleoidraulico rimane nascosto alla vista e quindi non penalizza l'estetica della bicicletta, né attira l'attenzione di possibili malintenzionati; un gruppo oleoidraulico applicato esternamente al manubrio od al telaio od anche associato alla leva freno rende infatti immediatamente distinguibile anche da lontano una bicicletta di alto valore.
In una forma di esecuzione dell'invenzione, la barra di manubrio comprende una cavità interna, ed il gruppo oleoidraulico comprende un cilindro alloggiato fisso nella cavità interna della barra di manubrio. In questo modo à ̈ possibile utilizzare facilmente cilindri già disponibili in commercio ed in tal modo à ̈ possibile mantenere bassi i costi di produzione.
Preferibilmente, la barra manubrio à ̈ stampata cava ed il cilindro à ̈ costampato in essa. In questo modo à ̈ possibile progettare in modo ideale il cilindro, sostanzialmente senza vincoli dimensionali. Inoltre, il cilindro stesso diventa una parte strutturale del manubrio, in grado cioà ̈ di partecipare alla resistenza strutturale del manubrio stesso; questo può essere un grande vantaggio, dal momento che permette di dimensionare tutto il manubrio in modo da ridurne il più possibile il peso e in biciclette di questo tipo, destinate alle prestazioni più elevate, la riduzione del peso di ogni componente à ̈ molto importante.
Preferibilmente, il cilindro comprende un passaggio di riempimento olio in corrispondenza di un'apertura nella barra di manubrio. È così molto semplice e veloce il riempimento ed il rabbocco di olio nel cilindro, anche se il cilindro à ̈ fisso nel manubrio.
In una forma di esecuzione preferita, l'equipaggiamento di bordo à ̈ un freno idraulico, azionato da fluido in pressione spinto dal gruppo oleoidraulico. Preferibilmente, il complesso di manubrio comprende un comando freno, con una leva freno ed un cavo freno, vincolato ad una propria prima estremità alla leva freno, una leva di comando, vincolata al cavo freno ad una seconda estremità di esso, ed un perno, fra la leva di comando e la barra di manubrio; il gruppo oleoidraulico comprende un pistone scorrevole nel cilindro; ed il pistone à ̈ vincolato alla leva di comando, così da essere azionato per comprimere fluido nel cilindro in seguito ad azionamento della leva freno.
In questa forma di esecuzione, quindi, le leve freno ed i relativi cavi freno sono del tutto analoghi a quelli di una normale bicicletta con freni meccanici tradizionali a pattino, con la sola differenza che il cavo freno arriva solo al manubrio e muove la leva di comando. È quindi possibile utilizzare la componentistica dei freni meccanici, sia per le leve freno, sia per l'aggancio dei cavi freno.
Preferibilmente, il pistone à ̈ imperniato alla leva di comando in una posizione intermedia fra il perno e la posizione di attacco del cavo freno. Le posizioni reciproche sulla leva di comando del perno (fulcro della leva), del cavo freno (punto di applicazione della forza motrice) e del pistone (punto di applicazione della forza resistente) sono quelle tipiche di una leva cosiddetta di secondo genere, in cui la forza resistente ottenuta à ̈ maggiore della forza motrice applicata, mentre viceversa lo spostamento del punto di applicazione della forza motrice à ̈ maggiore dello spostamento del punto di applicazione della forza resistente. Questa configurazione quindi si presenta particolarmente adatta per ottenere elevate pressioni dell'olio nel cilindro con spostamenti modesti, dal momento che l'olio à ̈ molto poco comprimibile e quindi non sono necessari elevati spostamenti del pistone.
Alternativamente, le posizioni reciproche sulla leva di comando potrebbero essere tali da configurare una leva di primo genere, con il perno in posizione intermedia fra il cavo freno ed il pistone. Questa soluzione tuttavia non à ̈ preferita, in quanto per garantire il medesimo vantaggio meccanico richiede ingombri maggiori: i bracci di leva motore e resistente sono uno di seguito all'altro e determinano quindi un maggior ingombro rispetto alla configurazione a leva di secondo genere, dove l'ingombro massimo à ̈ dato dal solo braccio motore.
Preferibilmente, il cilindro oleoidraulico à ̈ provvisto di due orecchie parallele, nelle quali sono formati due fori per l'impegno del perno. Grazie a questa caratteristica, l'impegno fra leva di comando e cilindro à ̈ diretto, quindi gli sforzi trasmessi dal cavo freno al pistone non passano attraverso il materiale della barra di manubrio, che quindi non richiede di essere dimensionata per reggere sforzi aggiuntivi dovuti alla presenza del cilindro.
Ancor più preferibilmente, la barra di manubrio comprende due fori in corrispondenza dei fori nelle orecchie del cilindro, il perno essendo in impegno sia nei fori nelle orecchie sia nei fori nella barra di manubrio. In questo modo il perno contribuisce alla solidità dell'accoppiamento fra cilindro e barra di manubrio.
Preferibilmente, il complesso di manubrio comprende un dispositivo di regolazione comando fra la leva di comando ed il pistone. È così possibile regolare l'azione sul pistone e quindi regolare la pressione dell'olio in dipendenza della trazione del cavo freno. Più preferibilmente, il dispositivo di regolazione comando comprende un codolo filettato, montato sul pistone ed in impegno di avvitamento in una sede filettata formata in un barilotto girevolmente montato sulla leva di comando. Questo semplice dispositivo permette una regolazione facile e precisa.
Preferibilmente, il complesso di manubrio comprende un dispositivo di regolazione cavo fra il cavo freno e la leva di comando. È così possibile regolare l'azione sulla leva di comando e quindi regolare la pressione dell'olio in dipendenza della trazione del cavo freno.
Il dispositivo di regolazione cavo può ad esempio comprendere -in modo di per sé noto- una coppia di ghiere affacciate, aventi settori angolari a spessore assiale diverso, così che lo spessore assiale dell'insieme della coppia di ghiere varia in base alla posizione angolare reciproca delle due ghiere.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno meglio dalla seguente descrizione di una sua forma di esecuzione preferita, fatta con riferimento ai disegni allegati. In tali disegni:
- la fig.1 Ã ̈ una vista prospettica di parte di una bicicletta, con un complesso di manubrio secondo l'invenzione;
- la fig. 2 Ã ̈ una vista prospettica del complesso di manubrio della bicicletta della figura 1;
- la fig. 3 Ã ̈ una vista di un particolare del complesso di manubrio della fig.
2, a parti parzialmente asportate o separate;
- la fig. 4 Ã ̈ una vista del particolare di fig. 3, assemblato ed a parti parzialmente asportate;
- la fig. 5 Ã ̈ una vista del particolare di fig. 4, visto da una diversa angolazione;
- la fig.6 Ã ̈ una vista del particolare di fig.4, senza parti asportate;
- la fig. 7 Ã ̈ una vista in sezione del complesso di manubrio della fig. 2, presa secondo la linea VII-VII di fig.5;
- la fig. 8 Ã ̈ una vista di un particolare del complesso di manubrio della fig.
2, a parti parzialmente asportate o separate;
- la fig. 9 Ã ̈ una vista in sezione del particolare di fig. 8, presa secondo la linea IX-IX di fig.8.
Nelle figure, con 1 à ̈ complessivamente indicata una bicicletta ad alte prestazioni, di cui in figura 1 sono visibili almeno in parte un telaio 2, una forcella 3 ed una ruota anteriore 4. La bicicletta 1 à ̈ provvista di freni a disco 5, dei quali à ̈ visibile nelle figure il freno anteriore.
Sulla forcella 3 à ̈ montato un complesso di manubrio 10, in accordo con l'invenzione. Il complesso di manubrio 10 comprende una barra di manubrio 11 provvista alle proprie due estremità di rispettive impugnature 12, ad esempio del tipo ricurvo come mostrato nelle figure.
La barra di manubrio 11 Ã ̈ preferibilmente realizzata cava in materiale composito, ottenuta per stampaggio con una matrice di materiale polimerico in cui sono incluse fibre strutturali (ad esempio fibre di carbonio o simili).
Nella barra di manubrio 11, in una zona centrale di essa, sono alloggiati due gruppi oleoidraulici, indicati entrambi con 30, per il comando ciascuno di uno dei due freni della bicicletta 1. I gruppi oleoidraulici 30 sono alloggiati internamente alla barra di manubrio 11.
Ciascun gruppo oleoidraulico 30 comprende un cilindro 31, alloggiato in modo fisso nella barra di manubrio 11, e preferibilmente costampato in essa, nonché un pistone 32, scorrevole a tenuta nel cilindro 31 e montato su uno stelo 33. Il costampaggio del cilindro 31 nella barra di manubrio 11 favorisce il fissaggio stabile fra di essi, di modo che il cilindro 31 stesso partecipa alla resistenza strutturale della barra di manubrio 11, tanto che questa può essere dimensionata più sottile, tenendo appunto conto del contributo di resistenza dato dal cilindro 31.
Il cilindro 31 comprende un passaggio 34 di riempimento olio, previsto in corrispondenza di un'apertura 13 nella barra di manubrio 11; il passaggio 34 à ̈ rimovibilmente chiuso da un tappo 35 filettato, accessibile e rimovibile attraverso l'apertura 13. Nel cilindro 31 à ̈ presente un fluido, in particolare olio (non evidenziato nelle figure) destinato ad essere posto in pressione come sarà illustrato nel seguito. Il cilindro 31 à ̈ provvisto di una bocca di uscita 36, cui à ̈ connessa una tubazione 37 che porta fluido in pressione ad uno dei freni 5, dove il fluido in pressione viene utilizzato per comandare una pinza freno su un disco freno, in modo di per sé noto e non illustrato.
Il complesso di manubrio 10 comprende in corrispondenza delle impugnature 12 rispettivi comandi freno 14, con una leva freno 15, una leva di comando 16 ed un cavo freno 17. La leva di comando 16 à ̈ imperniata alla barra di manubrio 11 tramite un perno 18, in prossimità di un'estremità della leva di comando 16 stessa. Il cavo freno 17 à ̈ vincolato ad una propria prima estremità alla leva freno 15 (in modo di per sé convenzionale, non visibile nelle figure) e ad una propria seconda estremità alla leva di comando 17, tramite un serracavo 19.
Lo stelo 33 pistone 32 à ̈ vincolato alla leva di comando 16, così da essere azionato per comprimere il fluido nel cilindro 31 in seguito ad azionamento della leva freno 15. Il pistone 32 à ̈ imperniato alla leva di comando 16 in una posizione intermedia fra il perno 18 e la posizione di attacco del cavo freno 17.
Il cilindro 31 à ̈ provvisto di due orecchie 38 sostanzialmente parallele, nelle quali sono formati due rispettivi fori 39 per l'impegno del perno 18. In corrispondenza dei fori 39, la barra di manubrio 11 comprende due fori 20. Il perno 18 à ̈ in impegno sia nei fori 39 nelle orecchie 38, sia nei fori 20 nella barra di manubrio 11, così che da una parte l'azione meccanica della leva di comando 16 rispetto al cilindro 31 à ̈ diretta e sicura, grazie all'imperniamento della leva 16 direttamente al cilindro 31, dall'altra il perno 18 contribuisce all'ancoraggio del cilindro 31 alla barra di manubrio 11.
Il complesso di manubrio 10 comprende poi un dispositivo di regolazione comando 41 fra la leva di comando 16 ed il pistone 32. Il dispositivo di regolazione comando 41 comprende un codolo filettato 42, montato sul perno 33 del pistone 32 ed in impegno di avvitamento in una sede filettata 43 formata in un barilotto 44, il quale à ̈ girevolmente montato sulla leva di comando 16. Una ghiera 45 à ̈ solidalmente montata sullo stelo 33 in prossimità del codolo 42, per agevolarne l'azionamento in rotazione.
Ogni comando freno 14 comprende poi un dispositivo di regolazione cavo 47 fra il cavo freno 17 e la leva di comando 16. Ad esempio, il dispositivo 47 comprende –in modo di per sé noto e non illustrato in dettaglio- una coppia di ghiere affacciate 48 e 49, aventi settori angolari a spessore assiale diverso, così che lo spessore assiale dell'insieme della coppia di ghiere 48 e 49 varia in base alla posizione angolare reciproca delle due ghiere stesse; una rondella 50 à ̈ prevista per l'appoggio dell'estremità 51 della guaina 52 del cavo freno 17.
Il funzionamento del complesso di manubrio 10 risulta in modo evidente dalla precedente descrizione. In caso di frenatura, il ciclista aziona normalmente la leva freno 15 ed in tal modo induce una trazione sul cavo freno 17, rispetto alla guaina 52. Il cavo freno 17 muove quindi la leva di comando 16 angolarmente attorno al perno 18 che quindi spinge il pistone 32 nel cilindro 31. Il risultato à ̈ che il fluido nel cilindro 31 viene messo in pressione e la pressione viene trasferita dalla tubazione 37 fino alla pinza del freno 5, ottenendo la frenatura.
È chiaro che la forza con cui viene stretta la pinza del freno 5 dipende dalla pressione del fluido, che a sua volta dipende non solo dallo sforzo esercitato dal ciclista sulle leva freno 15, ma anche e soprattutto dai rapporti fra i bracci di leva sulla leva di comando 16 e dalla sezione del pistone 32 e del cilindro 31. In particolare, grazie all'alloggiamento del cilindro 31 nella barra di manubrio 11, la sezione del cilindro 31 potrà essere relativamente grande, così da garantire pressioni proporzionalmente elevate del fluido, senza che questo determini ingombri fastidiosi.

Claims (11)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Complesso di manubrio di bicicletta, comprendente una barra di manubrio (11) ed almeno un gruppo oleoidraulico (30) di comando di un equipaggiamento di bordo (5) della bicicletta, caratterizzato dal fatto che il gruppo oleoidraulico (30) Ã ̈ alloggiato internamente alla barra di manubrio (11).
  2. 2. Complesso secondo la rivendicazione 1, in cui la barra di manubrio (11) comprende una cavità interna, ed in cui il gruppo oleoidraulico (30) comprende un cilindro (31) alloggiato fisso nella cavità interna della barra di manubrio (11).
  3. 3. Complesso secondo la rivendicazione 2, in cui la barra manubrio (11) Ã ̈ stampata cava ed il cilindro (31) Ã ̈ costampato in essa.
  4. 4. Complesso secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui il cilindro (31) comprende un passaggio (34) di riempimento olio in corrispondenza di un'apertura (13) nella barra di manubrio (11).
  5. 5. Complesso secondo la rivendicazione 2, in cui l'equipaggiamento di bordo à ̈ un freno idraulico (5), azionato da fluido in pressione spinto dal gruppo oleoidraulico (30); in cui il complesso di manubrio comprende un comando freno (14), con una leva freno (15) ed un cavo freno (17), vincolato ad una propria prima estremità alla leva freno (15), una leva di comando (16), vincolata al cavo freno (17) ad una seconda estremità di esso, ed un perno (18), fra la leva di comando (16) e la barra di manubrio (11); in cui il gruppo oleoidraulico (30) comprende un pistone (32) scorrevole nel cilindro (31); ed in cui il pistone (32) à ̈ vincolato alla leva di comando (16), così da essere azionato per comprimere fluido nel cilindro (31) in seguito ad azionamento della leva freno (15).
  6. 6. Complesso secondo la rivendicazione 5, in cui il pistone à ̈ imperniato alla leva di comando (16) in una posizione intermedia fra il perno (18) e la posizione di attacco del cavo freno (17).
  7. 7. Complesso secondo la rivendicazione 5, in cui il cilindro oleoidraulico (31) Ã ̈ provvisto di due orecchie (38) parallele, nelle quali sono formati due fori (39) per l'impegno del perno (18).
  8. 8. Complesso secondo la rivendicazione 7, in cui la barra di manubrio (11) comprende due fori (20) in corrispondenza dei fori (39) nelle orecchie (38) del cilindro (31), il perno (18) essendo in impegno sia nei fori (39) nelle orecchie (38) sia nei fori (20) nella barra di manubrio (11).
  9. 9. Complesso secondo la rivendicazione 6, comprendente un dispositivo di regolazione comando (41) fra la leva di comando (16) ed il pistone (32).
  10. 10. Complesso secondo la rivendicazione 9, in cui il dispositivo di regolazione comando (41) comprende un codolo filettato (42), montato sul pistone (32) ed in impegno di avvitamento in una sede filettata (43) formata in un barilotto (44) girevolmente montato sulla leva di comando (16).
  11. 11. Complesso secondo la rivendicazione 5, comprendente un dispositivo di regolazione cavo (47) fra il cavo freno (17) e la leva di comando (16).
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