ITPD20120388A1 - Metodo di bilanciamento di una bicicletta e zavorra bilanciatrice per una bicicletta - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

"METODO DI BILANCIAMENTO DI UNA BICICLETTA E ZAVORRA BILANCIATRICE PER UNA BICICLETTA"

SETTORE DELLA TECNICA

La presente invenzione è relativa ad un metodo di bilanciamento di una bicicletta e ad una zavorra bilanciatrice per una bicicletta.

ARTE ANTERIORE

Studi medici hanno evidenziato che nei ciclisti più assidui (cioè nei ciclisti che percorrono annualmente almeno 5000 chilometri ) anche di giovane età si possono verificare con una certa frequenza algie alle ginocchia e/o parestesie all' arto superiore sinistro associate ad una asimmetria della muscolatura degli arti inferiori (in particolare una maggior circonferenza alla coscia sinistra, rispetto alla coscia destra) .

Per cercare di risolvere tali problemi fisici, normalmente viene suggerito di variare la posizione in bicicletta, di verificare la corretta costruzione del telaio della bicicletta, oppure di verificare la campanatura e centratura delle ruote. Tuttavia, raramente questi accorgimenti hanno un effetto positivo sui problemi fisici sopra descritti.

DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE

Scopo della presente invenzione è fornire un metodo di bilanciamento di una bicicletta ed una zavorra bilanciatrice per una bicicletta, i quali metodo di bilanciamento e zavorra bilanciatrice permettano di risolvere i problemi sopra descritti e, nel contempo, siano di facile ed economica realizzazione.

Secondo la presente invenzione vengono forniti un metodo di bilanciamento di una bicicletta ed una zavorra bilanciatrice per una bicicletta, secondo quanto rivendicato dalle rivendicazioni allegate.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano alcuni esempi di attuazione non limitativi, in cui:

• la figura 1 è una vista laterale destra di una bicicletta che è stata bilanciata in accordo con il metodo di bilanciamento della presente invenzione;

• la figura 2 è una vista prospettica del telaio della bicicletta della figura 1 provvisto di una zavorra bilanciatrice;

• la figura 3 è una vista posteriore del telaio della figura 2;

• la figura 4 è una vista posteriore del telaio della figura 2 privo della zavorra bilanciatrice; e

• la figura 5 è una vista prospettica e schematica di un manubrio della bicicletta della figura 1 provvisto di una diversa forma di attuazione della zavorra bilanciatrice .

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL' INVENZIONE

Nella figura 1, con il numero 1 è indicata nel suo complesso bicicletta.

La bicicletta 1 comprende un telaio 2 comprendente un tubo 3 superiore, un tubo 4 obliquo, un tubo 5 di piantone, una coppia di tubi 6 pendenti posteriori (solo uno dei quali è visibile nella figura 1) ed una coppia di tubi 7 posteriori orizzontali (solo uno dei quali è visibile nella figura 1). Il tubo 3 superiore, il tubo 4 obliquo ed il tubo 5 di piantone definiscono un triangolo anteriore (denominato anche carro anteriore), mentre il tubo 5 di piantone, i due tubi 6 pendenti posteriori ed i due tubi 7 posteriori orizzontali definiscono due triangoli posteriori (che costituiscono un carro posteriore).

In corrispondenza della congiunzione tra tubo 3 superiore ed il tubo 4 obliquo è disposto il tubo 8 di sterzo che supporta una forcella 9; una estremità inferiore della forcella 9 termina con una coppia di forcellini anteriori che supportano un mozzo di una ruota 10 anteriore mentre una estremità superiore della forcella 9 è solidale ad un manubrio 11. In corrispondenza della congiunzione tra i due tubi 6 pendenti posteriori ed i due tubi 7 posteriori orizzontali sono disposti una coppia di forcellini posteriori che supportano un mozzo di una ruota 12 posteriore. Dal tubo 5 di piantone fuoriesce un tubo 13 reggisella sulla cui sommità è fissata una sella 14. In corrispondenza della congiunzione di tubo 3 superiore, tubo 5 di piantone e tubi 7 posteriori orizzontali è disposta una scatola 15 del movimento centrale (illustrata nella figura 2) che è costituita da un cilindro cavo con le estremità filettate.

La bicicletta 1 comprende una trasmissione 16 a pedali a pedali che trasmette una coppia motrice generata dal lavoro muscolare delle gambe del ciclista alla ruota 12 posteriore. La trasmissione 16 a pedali comprende un perno del movimento centrale (non illustrato) che è montato girevole all'interno della scatola 15 del movimento centrale mediante l'interposizione di cuscinetti. Alle estremità opposte del perno del movimento centrale che fuoriescono dalla scatola 15 del movimento centrale sono fissate due pedivelle 17 che due pedali 18. Al perno del movimento centrale è meccanicamente collegata anche una guarnitura 19 che può comprendere una unica corona nel caso di rapporto di trasmissione anteriore fisso oppure può comprendere più corone (tipicamente due o tre) nel caso di rapporto di trasmissione variabile (come illustrato nella figura 1). Inoltre, è prevista una ruota libera che è fissata al mozzo della ruota 12 posteriore e supporta una pluralità di pignoni 20 posteriori fissati a pacco. Attorno alla corona della guarnitura 21 ed a un pignone 20 posteriore è avvolta una catena 21 composta da una pluralità di maglie.

E' importante osservare che la maggior parte della trasmissione 16 a pedali è disposta sul lato destro della bicicletta; in altre parole, la trasmissione 16 a pedali è trasversalmente asimmetrica, ovvero la maggior parte dei suoi componenti (ruota libera, pignoni 20 posteriori, catena 21, guarnitura 19, tendicatena, deragliatore anteriore, deragliatore posteriore) sono disposti solo sul lato destro della bicicletta 1 senza trovare alcun omologo sul lato sinistro della bicicletta 1. Di conseguenza, la trasmissione 16 a pedali determina una asimmetrìa trasversale delle masse della bicicletta 1 (ovvero le masse della bicicletta 1 sono sbilanciate verso il lato destro) e quindi il baricentro B della bicicletta 1 nel suo complesso è spostato trasversalmente verso il lato destro come illustrato nella figura 4. E' importante osservare che in una bicicletta da corsa la massa fuori asse della trasmissione 16 a pedali può essere dell'ordine di 1,2-1,5 Kg a fronte di una massa complessiva della bicicletta 1 di 7-9 Kg; è quindi evidente che lo spostamento verso destra del baricentro B è significativo (cioè non trascurabile).

Secondo quanto illustrato nelle figure 2 e 3, per compensare lo sbilanciamento indotto dalla asimmetria trasversale della trasmissione 16 a pedali al telaio 2 della bicicletta 1 è applicata una zavorra 22 bilanciatrice; in particolare, la zavorra 22 bilanciatrice è collegata a sbalzo sul lato sinistro del telaio 2, ovvero dal lato opposto rispetto alla maggior parte della trasmissione 16 a pedali che è disposta sul lato destro della bicicletta. La zavorra 22 bilanciatrice comprende un braccio 23 di montaggio che è disposto trasversalmente, presenta una estremità interna solidale al telaio 2 e presenta una estremità esterna opposta alla estremità interna e supportante una massa 24. Come chiaramente illustrato nella figura 3 (si veda il confronto con la figura 4), la presenza della zavorra 22 bilanciatrice sul lato destro del telaio 2 permette di spostare verso destra il baricentro B della bicicletta 1 nel suo complesso in modo tale che il baricentro B stesso sia perfettamente centrato trasversalmente.

A titolo di esempio, l'estremità interna del braccio 23 di montaggio potrebbe essere filettata (cioè potrebbe presentare una filettatura esterna) in modo tale da permettere di avvitare il braccio 23 di montaggio all'interno di un foro filettato ricavato attraverso il telaio 2.

Secondo la forma di attuazione illustrata nelle figure 2 e 3, la zavorra 22 bilanciatrice è fissata al tubo 5 di piantone del telaio 2; secondo alternative forme di attuazione non illustrate, la zavorra 22 bilanciatrice potrebbe essere fissata ad altre parti del telaio 2, quali ad esempio il tubo 6 pendente posteriore sinistro, il tubo 7 posteriore orizzontale sinistro, il tubo 4 obliquo, il tubo 2 superiore, oppure il tubo 8 di sterzo.

La zavorra 22 bilanciatrice deve venire sempre dimensionata sulle effettive caratteristiche della bicicletta 1 (in particolare sulle effettive caratteristiche della trasmissione 16 a pedali), in modo tale da garantire una perfetta centratura trasversale del baricentro B. Per modificare le caratteristiche di bilanciamento della zavorra 22 bilanciatrice è possibile agire sulla consistenza della massa 24 (cioè si può rendere la massa 24 più o meno pesante), e/o è possibile agire sulla distanza trasversale della massa 24 dall' baricentro B (cioè si può spostare trasversalmente la massa 24 un po' più a destra o un po' più a sinistra). Secondo una possibile forma di attuazione, la massa 24 può essere variabile (aggiungendo o togliendo dei corpi calibrati al braccio 23 di montaggio) per adattare la zavorra 22 bilanciatrice alle caratteristiche della bicicletta 1 (in particolare alle caratteristiche della trasmissione 16 a pedali). Secondo una possibile forma di attuazione, la massa 24 potrebbe essere montata scorrevole lungo il braccio 23 di montaggio (ovviamente prevedendo un organo di bloccaggio rilasciabile dello scorrimento) per adattare la zavorra 22 bilanciatrice alle caratteristiche della bicicletta 1 (in particolare alle caratteristiche della trasmissione 16 a pedali); in alternativa, potrebbero essere previsti più bracci 23 dì montaggio di lunghezza diversa da scegliere di volta in volta.

E' importante osservare che la lunghezza complessiva del braccio 23 di montaggio deve venire scelta cercando di mediare tra due diverse esigenze: da un lato il braccio 23 di montaggio deve essere corto per non aumentare troppo l'ingombro trasversale della bicicletta 1, ma dall'altro lato più lungo è il braccio 23 di montaggio, più contenuta è la massa 24 a parità di risultato di bilanciamento trasversale.

In assenza della zavorra 22 bilanciatrice, la bicicletta 1 è sbilanciata trasversalmente verso destra, ovvero il baricentro B della bicicletta 1 non è centrato ed è spostato verso destra come illustrato nella figura 4. In questa situazione, il ciclista mentre pedala è costretto (inconsciamente) a bilanciare con parte del suo corpo l'asimmetria dei pesi della bicicletta; in altre parole, per avere un sistema complessivamente bilanciato in senso trasversale, il ciclista è costretto a sbilanciare (in modo inconscio e non percettibile) il proprio corpo verso sinistra al fine di compensare lo sbilanciamento verso destra della bicicletta 1. In sostanza, il ciclista mantiene l'arto inferiore più lontano dal telaio 2 e l'arto inferiore destro più vicino al telaio 2 e di conseguenza mantiene il bacino ruotato a sinistra e, spesso, anche il busto e/o il capo ruotati a sinistra. Questa posizione asimmetrica sbilanciata verso sinistra del ciclista provoca: una sofferenza del plesso brachiale sinistro che compresso dalla inclinazione del collo determina le parestesie o formicolìi alla mano sinistra, provoca delle sollecitazioni asimmetriche alle articolazioni delle ginocchia con usura incongrua dei menischi e delle cartilagini, provoca asimmetrie muscolari (specie agli arti inferiori), e provoca una sollecitazione della colonna lombare con un carico assiale mentre si trova in atteggiamento di scoliosi destro concava con schiacciamento asimmetrico dei dischi intervertebrali e più facile comparsa di ernie discali a destra.

Riassumendo, la bicicletta 1 (in assenza della zavorra 22 bilanciatrice) è asimmetrica trasversalmente, ovvero il baricentro B è spostato a destra (come illustrato nella figura 4), per cui la bicicletta 1 tenderebbe a cadere dal lato sinistro se posta in equilibrio sulla verticale; quindi, durante la marcia per poter mantenere il baricentro del sistema uomo più bicicletta 1 in asse sulla verticale, il ciclista deve spostare parte del suo corpo più a sinistra con conseguenti malattie osteo-tendinee e/o muscolo-nervose; inoltre, paradossalmente, più un atleta cerca di allenarsi più accentua e mantiene tale asimmetria arrivando al paradosso, che più si allena più si danneggia fisicamente.

Secondo la diversa forma di attuazione illustrata nella figura 5, la zavorra 22 bilanciatrice potrebbe venire disposta all'interno della parte sinistra del manubrio 11 (che è normalmente cavo e quindi adatto ad alloggiare la zavorra 22 bilanciatrice al suo interno); questa disposizione permette di nascondere alla vista la zavorra 22 bilanciatrice. Ciò rende stabile la bicicletta in toto in senso trasversale per cui per un neofita è più facile correre senza tenere le mani dal manubrio, per chi invece fosse abituato a

dovrà essere un periodo di adattamento. E' importante osservare che in questa forma di attuazione illustrata nella figura 5, la zavorra 22 comprende unicamente la massa 24 (ovvero è priva del braccio 23 di montaggio).

E' sconsigliabile disporre la zavorra 22 bilanciatrice nella pedivella 17 sinistra oppure nel pedale 18 sinistro, in quanto in questo modo si renderebbero le parti girevoli non simmetriche e quindi si interferirebbe in modo negativo con la fluidità della pedalata (cioè la pedalata sarebbe asimmetrica, in quanto la zavorra 22 bilanciatrice agevolerebbe la discesa del pedale 18 sinistro, e ne ostacolerebbe la risalita).

Come detto in precedenza, la zavorra 22 bilanciatrice deve venire dimensionata in funzione delle caratteristiche della bicicletta 1. Per dimensionare la zavorra 22 bilanciatrice, o anche per verificare il corretto dimensionamento della zavorra 22 bilanciatrice, è possibile sfruttare il principio per cui in un oggetto appeso il baricentro si trova sulla verticale passante per il punto di sospensione, ovvero qualunque oggetto appeso raggiunge la posizione di quiete o di equilibrio quando la verticale passante per il suo baricentro attraversa anche il punto dì sospensione. Quindi, è possibile appendere la bicicletta 1 per il gruppo manubrio-forcella anteriore in modo tale che l'asse di rotazione dello sterzo sia orizzontale per fare in modo che la bicicletta 1 si disponga in equilibrio in una posizione in cui il baricentro B della bicicletta 1 sia allineato con la verticale passante per il punto in cui è appesa, ovvero l'asse centrale dello sterzo. In altre parole, è possibile appendere la bicicletta 1 in modo da lasciare la bicicletta 1 libera di oscillare trasversalmente sotto l'azione della forza di gravità; osservando come si dispone trasversalmente la bicicletta 1 rispetto alla verticale (che è visibile, ad esempio, mediante un filo a piombo) è possibile verificare se la bicicletta 1 è effettivamente bilanciata trasversalmente o, in alternativa, è possibile avere una stima precisa dello sbilanciamento trasversalmente della bicicletta 1.

Secondo una ulteriore forma di attuazione (particolarmente adatta a venire realizzata quando la zavorra 22 bilanciatrice è inserita all'interno del manubrio 11), è possibile disporre la zavorra 22 bilanciatrice mobile trasversalmente (o mobile solo in parte) per seguire i movimenti trasversali della catena 21 per effetto dei cambi di marcia; in altre parole, quando si effettua un cambio di marcia che determina uno spostamento trasversale della catena 11, la zavorra 22 bilanciatrice viene spostata trasversalmente in modo opposto alla catena 11. In questo modo, viene sempre garantito il perfetto bilanciamento trasversale anche quando la catena 11 viene spostata trasversalmente per effetto di un cambio marcia.

La bicicletta 1 sopra descritta presenta numerosi vantaggi.

In primo luogo, grazie alla zavorra 22 bilanciatrice la bicicletta 1 sopra descritta è perfettamente equilibrata trasversalmente e quindi non determina alcun tipo di sollecitazione asimmetrica (e quindi potenzialmente dannosa) a carico del ciclista.

Inoltre, il bilanciamento trasversale garantito dalla zavorra 22 bilanciatrice presenta anche un ulteriore beneficio sulla guidabilità della bicicletta ad alta velocità (tipicamente raggiunta di discesa), in quanto elimina del tutto l'insorgenza di vibrazioni al manubrio. In altre parole in assenza della zavorra 22 bilanciatrice, nella percorrenza ad alta velocità in discesa, frequentemente si avvertono fastidiose vibrazioni al manubrio, che vengono invece completamente eliminate in presenza della zavorra 22 bilanciatrice.

Qualora il baricentro complessivo della bicicletta fosse spostato a sinistra, per esempio in una bicicletta con singola forcella anteriore particolarmente pesante, in egual modo si dovrebbe bilanciare la bicicletta applicando una zavorra dal lato destro.

Infine, la bicicletta 1 sopra descritta è dì semplice ed economica realizzazione, in quanto il costo della zavorra 22 bilanciatrice è modesto ed il montaggio della zavorra 22 bilanciatrice è rapido e banale .

2 telaio 42 3 tubo superiore 43 4 tubo obliquo 44 5 tubo di piantone 45 6 tubi pendenti posteriori 46 7 tubi posteriori orizzontali 47 8 tubo di sterzo 48 9 forcella 49 10 ruota anteriore 50 1 1 manubrio 51 12 ruota posteriore 52 13 tubo reggisella 53 14 sella 54 15 scatola del movimento centrale 55 16 trasmissione a pedali 56 17 pedivelle 57 18 pedali 58 19 guarnitura 59 20 pignoni posteriori 60 21 catena 61 22 zavorra bilanciatrice 62 23 braccio di montaggio 63 24 massa 64 25 65 26 66 27 67 28 68 29 69 30 70 31 71 32 72 33 73 34 74 35 75 36 76 37 77 38 78 39 79 40 80

Claims (3)

1. R IV E N D I C A Z IO N I 1) Metodo di bilanciamento di una bicicletta (1), la quale comprende un telaio (2) supportante una coppia di ruote (10, 12), un manubrio (11), ed una trasmissione (16) a pedali disposta essenzialmente sul lato destro; il metodo di bilanciamento comprende la fase di montare sul lato sinistro della bicicletta (1) una zavorra (22) bilanciatrice che è dimensionata per spostare verso sinistra il baricentro (B) della bicicletta (1) in modo tale che il baricentro (B) stesso sia centrato trasversalmente. 2) Metodo di bilanciamento secondo la rivendicazione 1, in cui la zavorra (22) bilanciatrice è montata sul manubrio (11). 3) Metodo di bilanciamento secondo la rivendicazione 2, in cui il manubrio (11) è tubolare ed interamente cavo e la zavorra (22) bilanciatrice disposta all'interno del manubrio (11). 4) Metodo di bilanciamento secondo la rivendicazione 1, in cui la zavorra (22) bilanciatrice è fissata al telaio (2). 5) Metodo di bilanciamento secondo la rivendicazione 4, in cui la zavorra (22) bilanciatrice comprende un braccio (23) di montaggio che è disposto trasversalmente, presenta una estremità interna solidale al telaio (2) e presenta una estremità esterna opposta alla estremità interna e supportante una massa (24). 6) Metodo di bilanciamento secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui la zavorra (22) bilanciatrice è fissata ad un tubo (5) di piantone del telaio (29). 7) Metodo di bilanciamento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui la zavorra (22) bilanciatrice è mobile trasversalmente per seguire i movimenti trasversali di una catena (21) della trasmissione (16) a pedali per effetto dei cambi di marcia. 8) Zavorra (22) bilanciatrice per una bicicletta (1); la zavorra (22 ) bilanciatrice è atta a venire montata sul lato sinistro della bicicletta (1) ed è dimensionata per spostare verso sinistra il baricentro (B) della bicicletta (1) in modo tale che il baricentro (B) stesso sia centrato trasversalmente . 9) Zavorra (22) bilanciatrice secondo la rivendicazione 8, ed atta a venire disposta all'interno di un manubrio (11) della bicicletta (1) o zavorra comprendente un braccio (23) di montaggio che è disposto trasversalmente, che presenta una estremità interna fissabile al telaio (2) e presenta una estremità esterna opposta alla estremità interna e supportante una massa (24). 10) Analogamente, qualora la bicicletta fosse conformata asimmetrica con baricentro a sinistra, per esempio una bicicletta con singola forcella anteriore sinistra, o freni a disco a sinistra, la zavorra (22) bilanciatrice è atta a venire montata sul lato destro della bicicletta (1) ed è dimensionata per spostare verso destra il baricentro (B) della bicicletta (1) in modo tale che il baricentro (B) stesso sia centrato trasversalmente, quindi posta a destra, o all'interno del manubrio a destra, o con una barra fissata al telaio sporgente verso destra, fissa o mobile per assecondare gli spostamenti del baricentro dovuti agli spostamenti della catena. R IV E N D I C A T IO N S 1) A method of balancing a bicycle (1), which comprises a frame (2) supporting a pair of wheels (10, 12), a handlebar (11), and a transmission (16) to pedals arranged essentially on thè right side ; thè balancing method comprises thè step of mounting on thè left side of thè bicycle (1) a ballast (22) balancer that is dimensioned to move toward thè left of thè center of gravity (B) of thè bicycle (1) in such a way that thè center of gravity (B) same is centered transversely.
2. 2) Method for balancing according to claim 1, wherein thè ballast (22) balancer is mounted on thè handlebar (11).
3. 3) Method for balancing according to claim 2, wherein thè handlebar (11) is tubular and entirely hollow and thè counterweight (22) arranged inside thè handlebar balancer (11)· 4) Method for balancing according to claim 1, wherein thè ballast (22) balancer is fixed to thè frame (2). 5) Method for balancing according to claim 4, wherein thè ballast (22) comprises a balancing arm (23) assembly that is disposed transversely, has an inner end integrai with thè frame (2) and has an outer end opposite thè inner end and supporting a mass (24). 6) Method for balancing according to claim 4 or 5, wherein thè ballast (22) balancer is fixed to a tube (5) of thè steering column of thè trame (29). 7) Method for balancing according to one of claims 1 to 6, wherein thè ballast (22) balancer is movable transversely to follow thè transverse movements of a chain (21) of thè transmission (16) to pedals to effect thè gear changes. 8) Ballast (22) balancer for a bicycle (1); thè ballast (22) balancer is adapted to be mounted on thè left side of thè bicycle (1) and is dimensioned to move toward thè left of thè center of gravity (B) of thè bicycle (1) in such a way that thè center of gravity (B) itself is centered transversely. 9) Ballast (22) balancer according to claim 8, and adapted to be arranged within a handlebar (11) of thè bicycle (1) or ballast comprìsing an arm (23) assembly that is disposed transversely, which presents one end internai fixable to thè frame (2) and has an outer end opposite thè inner end and supporting a mass (24). 10) Similarly, if thè bicycle had complied with asymmetric center of gravity to thè left, for example a bicycle with single front fork left, or disc brakes on thè left, thè ballast (22) balancer is adapted to be mounted on thè right side of thè bicycle (1 ) and is dimensioned to move toward thè right, thè center of gravity (B) of thè bicycle (1) in such a way that thè center of gravity (B) itself is centered transversely, then to thè right, or inside thè handlebar to thè right, or wìth a bar fixed to thè trame protruding toward thè right, fixed or mobile to accommodate thè movement of thè center of gravity due to thè movernent. of thè chain.