ITPI980042A1

ITPI980042A1 - MECHANICAL SYSTEM, APPLIED TO THE SADDLE, FOR HANDLING THE CHAIN OF AN INDEPENDENT AND ADDITIONAL BIKE WITH RESPECT TO THE MOTORCYCLE OF THE PEDALS

Info

Publication number: ITPI980042A1
Application number: IT000042A
Authority: IT
Inventors: Nicola Mignona
Original assignee: Mignogna Nicola
Priority date: 1998-05-19
Filing date: 1998-05-19
Publication date: 1999-11-19

Description

Descrizione a corredo della domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo Description accompanying the patent application for industrial invention entitled

" SISTEMA MECCANICO, APPLICATO ALLA SELLA, DI MOVIMENTAZIONE DELLA CATENA DI UNA BICICLETTA INDIPENDENTE ED AGGIUNTIVO RISPETTO AL MOTO DEI PEDALI" "MECHANICAL SYSTEM, APPLIED TO THE SADDLE, FOR HANDLING THE CHAIN OF AN INDEPENDENT AND ADDITIONAL BICYCLE WITH RESPECT TO THE MOTION OF THE PEDALS"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione riguarda un sistema meccanico, applicato alla sella, di movimentazione della catena della bicicletta indipendente ed aggiuntivo rispetto al moto impresso con i pedali, grazie alla trasformazione del moto verticale originato dal sollevarsi e dall' abbassarsi del sellino, in moto rotatorio applicabile direttamente o indirettamente sulla catena della bicicletta. Sono noti ai tecnici del ramo diversi sistemi per aiutare il ciclista a superare momenti di stanchezza, i quali consistono per lo più in soluzioni aerodinamiche del veicolo o in attuatori esterni (in particolare piccoli motori elettrici) che entrano in funzione al momento del bisogno. The present invention relates to a mechanical system, applied to the saddle, for the movement of the bicycle chain, independent and additional to the motion impressed with the pedals, thanks to the transformation of the vertical motion originating from the raising and lowering of the saddle, into a directly applicable rotary motion. or indirectly on the bicycle chain. Various systems are known to those skilled in the art to help the cyclist overcome moments of fatigue, which mostly consist of aerodynamic solutions of the vehicle or external actuators (in particular small electric motors) which come into operation when needed.

Dette soluzioni non risolvono efficacemente il problema in quanto, quelle del primo tipo consentono solo di sfruttare meglio le condizioni ambientali ma non offrono un apporto aggiuntivo alla spinta sul pedale; quelle del secondo tipo, d'altro lato, presentano l'inconveniente di necessitare di un'alimentazione esterna e quindi possono non essere utilizzabili per mancanza di alimentazione quando ce n'è bisogno. These solutions do not effectively solve the problem since those of the first type only allow better exploitation of the environmental conditions but do not offer an additional contribution to the thrust on the pedal; those of the second type, on the other hand, have the drawback of requiring an external power supply and therefore may not be usable due to lack of power supply when needed.

Lo scopo della presente invenzione è quello di eliminare gli inconvenienti sopra esposti, realizzando un sistema di movimentazione della catena, indipendente ed aggiuntivo rispetto al moto impresso con i pedali, che utilizza il moto verticale di un sellino ammortizzato e lo trasforma in moto rotatorio. The purpose of the present invention is to eliminate the drawbacks described above, by providing a system for moving the chain, independent and additional to the motion impressed with the pedals, which uses the vertical motion of a cushioned saddle and transforms it into a rotary motion.

I compiti sopra esposti, nonché altri ed ulteriori, che meglio appariranno evidenziati in seguito, vengono raggiunti da un sistema di movimentazione della catena di una bicicletta indipendente ed aggiuntivo rispetto a quello impresso con i pedali, avente le caratteristiche descritte nelle parti caratterizzanti delle rivendicazioni indipendenti. The aforementioned tasks, as well as others and further ones, which will appear better highlighted later, are achieved by an independent and additional bicycle chain movement system with respect to that imprinted with the pedals, having the characteristics described in the characterizing parts of the independent claims. .

Altre caratteristiche del sistema sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti. Other characteristics of the system are the subject of the dependent claims.

I vantaggi che si ottengono con il presente sistema sono molteplici, in particolare il fatto che nei momenti di maggiore sforzo, soprattutto in salita, quando ci si alza dal sellino e poi ci si appoggia nuovamente su di esso per imprimere una maggiore spinta sui pedali, si può usufruire di una forza aggiuntiva impressa sulla catena trasformando la forza verticale impressa sul sellino in moto rotatorio applicato alla catena; che non necessita di alcuna alimentazione esterna essendo totalmente meccanico; che migliora notevolmente le prestazioni della bicicletta senza appesantirla eccessivamente; che è del tutto incorporato alla bicicletta, che non necessita di alcuno sforzo ulteriore per il suo funzionamento, sfruttando la naturale forza impressa dal ciclista in fase di appoggio sul sellino e le eventuali sollecitazioni sulla sella in percorsi sconnessi . The advantages obtained with this system are many, in particular the fact that in moments of greater effort, especially uphill, when you get up from the saddle and then lean back on it to give greater thrust on the pedals, you can take advantage of an additional force impressed on the chain by transforming the vertical force impressed on the saddle into a rotary motion applied to the chain; which does not require any external power supply as it is totally mechanical; which significantly improves the performance of the bicycle without weighing it excessively; which is completely incorporated in the bicycle, which does not require any further effort for its operation, exploiting the natural force exerted by the cyclist when resting on the saddle and any stresses on the saddle in uneven paths.

Questi ed ulteriori vantaggi e caratteristiche della presente invenzione saranno più e meglio compresi da ogni tecnico del ramo dalla descrizione che segue e con l'aiuto degli annessi disegni, dati quale esemplificazione pratica del trovato, ma da non considerarsi in senso limitativo, nei quali: These and further advantages and characteristics of the present invention will be better understood by every person skilled in the art from the following description and with the help of the attached drawings, given as a practical example of the invention, but not to be considered in a limiting sense, in which:

La Fig. 1 rappresenta schematicamente il sistema applicato su una bicicletta. Esso mostra il cilindro (2) di sostegno del sellino, la cui base appoggia su una molla (4) che a sua volta appoggia sul fondo del cilindro (3) che si immette nella canna verticale (10) della bicicletta. Sia il cilindro (2) che il cilindro (3) sono cavi internamente ed al loro interno passa la parte superiore dell'asse verticale (1), cilindrico in alto e che presenta in basso una serie di denti (7) che si agganciano sui denti della ruota (9) facendola ruotare. Detto asse (1) viene regolato in altezza attraverso fori (5) e fermi (6) in base alle esigenze del guidatore. In basso l'asse (1) nella parte retrostante i denti appoggia su due rotelle (8) che ne facilitano lo scorrimento in alto ed in basso a seguito dello scorrimento verticale del sellino sulla molla essendo l' asse ( 1 ) solidale al cilindro (2) di sostegno del sellino stesso. Dallo stesso disegno sono visibili il pignone centrale (11) e le ruote (12) che mantengono in tensione la catena evitandone gli slittamenti. Fig. 1 schematically represents the system applied on a bicycle. It shows the saddle support cylinder (2), whose base rests on a spring (4) which in turn rests on the bottom of the cylinder (3) which enters the vertical barrel (10) of the bicycle. Both the cylinder (2) and the cylinder (3) are hollow internally and the upper part of the vertical axis (1) passes through them, cylindrical at the top and which has at the bottom a series of teeth (7) that hook onto the teeth of the wheel (9) by making it rotate. Said axle (1) is adjusted in height through holes (5) and stops (6) according to the driver's needs. At the bottom, the axis (1) in the rear part of the teeth rests on two wheels (8) which facilitate their sliding up and down following the vertical sliding of the saddle on the spring being the axis (1) integral with the cylinder ( 2) to support the saddle itself. From the same drawing you can see the central pinion (11) and the wheels (12) which keep the chain in tension and prevent it from slipping.

La Fig. 2 rappresenta il sistema visto in pianta, con evidenziata la ruota dentata (9) che si innesta su un cuscinetto libero di ruotare sull'asse (14) grazie alle guide (23), i denti (7) della parte terminante del cilindro (1) immesso nella canna (10), il sistema di tensionamento della catena (15) che si appoggia su un cuscinetto (24) con il pignone (11) libero di muoversi in avanti ed indietro lungo l'asse (14) sulle guide (13), mentre la catena viene mantenuta in tensione dalle rotelle (12). In tal modo quando occorre cambiare ingranaggio (16) e la catena si sposta all'interno o all'esterno della bicicletta il pignone (11), il sistema di tensionamento composto dalle rotelle (12) dai braccetti (27) e dal cuscinetto (24) si spostano di conseguenza senza ostacolare minimamente il moto; Fig. 2 represents the system seen in plan, highlighting the toothed wheel (9) which engages on a bearing free to rotate on the axis (14) thanks to the guides (23), the teeth (7) of the end part of the cylinder (1) inserted in the barrel (10), the chain tensioning system (15) which rests on a bearing (24) with the pinion (11) free to move forward and backward along the axis (14) on the guides (13), while the chain is kept in tension by the wheels (12). In this way, when it is necessary to change the gear (16) and the chain moves inside or outside the bicycle, the sprocket (11), the tensioning system consisting of the wheels (12), the arms (27) and the bearing (24 ) move accordingly without hindering the motion in any way;

La Fig. 3 rappresenta un particolare della ruota (9) costituta da una dentatura esterna (17) sulla quale si agganciano i denti (7) del cilindro (1) immesso nella canna (10) e libero di scorrere verticalmente appoggiandosi su due rotelle (8). Internamente la ruota libera presenta un ingranaggio (19) collegato al primo con molle (18) che funge da "para strappi", ed al cui interno è presente la ruota libera (20) (21); La Fig. 4 mostra, infine, uno spaccato dei manovellismi che imprimono la spinta alla catena, con evidenziata la ruota dentata (17) con le molle (18) ed il cuscinetto centrale (22) che si immette sull'asse (14); l'ingranaggio (19) e gli ingranaggi esterno (20) ed interno (21) che formano la ruota libera; le guide (23) sull'asse (14) su cui appoggia il cuscinetto (22); il cuscinetto (24) solidale ai braccetti (27) ed alle rotelle di tensionamento (12) che scorre sulle guide (13) sull'asse (14); il pignone (11) e l'anello elastico di chiusura (26). Risotto alla sua strutta essenziale e con riferimento alle suddette figure un sistema meccanico applicato alla sella per imprime alla catena un moto aggiuntivo rispetto a quello dei pedali, in conformità della presente invenzione comprende : Fig. 3 shows a detail of the wheel (9) consisting of an external toothing (17) on which the teeth (7) of the cylinder (1) inserted into the barrel (10) and free to slide vertically leaning on two wheels ( 8). Internally the free wheel has a gear (19) connected to the first with springs (18) which acts as a "tear guard", and inside which there is the free wheel (20) (21); Finally, Fig. 4 shows a cross-section of the crank mechanisms which give the thrust to the chain, highlighting the toothed wheel (17) with the springs (18) and the central bearing (22) which enters the axis (14); the gear (19) and the external (20) and internal (21) gears which form the free wheel; the guides (23) on the axis (14) on which the bearing (22) rests; the bearing (24) integral with the arms (27) and the tensioning wheels (12) which slides on the guides (13) on the axis (14); the pinion (11) and the elastic closing ring (26). Having risen to its essential structure and with reference to the aforementioned figures, a mechanical system applied to the saddle to give the chain an additional motion with respect to that of the pedals, in accordance with the present invention comprises:

mezzi per utilizzare la forza impressa sul sellino con la seduta del guidatore, con il cilindro di sostegno della sella che appoggia su una molla che a sua volta appoggia sulla base di un cilindro esterno dentro il quale il primo scorre e che viene fissato dentro la canna verticale della bicicletta, essendo entrambi i cilindri cavi internamente e percorsi da un asse verticale che attraversa internamente la canna verticale e che è in alto solidale al cilindro di sostegno della sella in modo che si muova in alto e basso in corrispondenza del movimento verticale della sella stessa; means for using the force impressed on the saddle with the driver's seat, with the support cylinder of the saddle resting on a spring which in turn rests on the base of an external cylinder inside which the first one slides and which is fixed inside the barrel vertical axis of the bicycle, both cylinders being hollow internally and crossed by a vertical axis which internally crosses the vertical barrel and which is at the top integral with the support cylinder of the saddle so that it moves up and down in correspondence with the vertical movement of the saddle itself;

mezzi per trasformare il moto verticale impresso dal sellino sull'asse (1) in moto rotatorio applicabile alla catena, con la parte inferiore dell'asse fornita di una serie di denti che si innestano sui rispettivi denti di una ruota dentata adiacente; means for transforming the vertical motion imparted by the saddle onto the axis (1) into a rotary motion applicable to the chain, with the lower part of the axis provided with a series of teeth which engage on the respective teeth of an adjacent toothed wheel;

mezzi per trasmettere la rotazione utile della ruota dentata alla catena con detta ruota dentata munita internamente di ruota libera solidale ad un pignone sul quale scorre la catena. means for transmitting the useful rotation of the toothed wheel to the chain with said toothed wheel internally provided with a free wheel integral with a pinion on which the chain slides.

Vantaggiosamente l'asse (1) presenta in alto un collegamento con il cilindro di sostegno (2) della sella al quale viene fissato permanentemente o in modo reversibile preferibilmente regolando in altezza la sua posizione per mezzo di appositi fori (5) e fermi (6) o con altri mezzi idonei. Advantageously, the axis (1) has a connection at the top with the support cylinder (2) of the saddle to which it is fixed permanently or reversibly, preferably by adjusting its position in height by means of suitable holes (5) and stops (6 ) or by other suitable means.

Vantaggiosamente l'asse (1) appoggia su una o più rotelle (8) che ne facilitano lo scorrimento in alto ed in basso evitando che possa fuoriuscire dalla sua sede. Advantageously, the axis (1) rests on one or more wheels (8) which facilitate its sliding up and down, preventing it from coming out of its seat.

Vantaggiosamente all'interno della ruota dentata (17) è presente un "para strappi" costituito da ingranaggio (19) e molle (18) grazie al quale si impedisce che il sistema possa causare un contraccolpo sul guidatore quando il sellino torna nella sua posizione naturale sollevato dalla molla (4). Advantageously, inside the toothed wheel (17) there is a "tear guard" consisting of a gear (19) and springs (18) thanks to which the system is prevented from causing a kickback on the driver when the seat returns to its natural position. lifted by the spring (4).

Vantaggiosamente per evitare che la catena possa slittare dalla sua sede essa scorre sul pignone (11) e viene mantenuta in tensione per mezzo di due rotelle (12) che la trattengono nella sua posizione naturale. Advantageously, to prevent the chain from slipping from its seat, it slides on the pinion (11) and is kept under tension by means of two wheels (12) which hold it in its natural position.

Vantaggiosamente per consentire un agile cambio dei rapporti (16) e lasciare che la catena possa spostarsi orizzontalmente, tutto il gruppo di tensionamento si sposta di conseguenza con il cuscinetto (24) solidale ai braccetti (27) delle rotelle (12) che si sposta lungo l'asse (14) scorrendo sulle guide (13). Advantageously, to allow an easy change of the ratios (16) and to allow the chain to move horizontally, the whole tensioning unit moves accordingly with the bearing (24) integral with the arms (27) of the wheels (12) which moves along the shaft (14) sliding on the guides (13).

Vantaggiosamente i materiali e le dimensioni del sistema possono variare in base agli specifici modelli di bicicletta cui deve essere applicato. E per quanto attiene al metodo di utilizzo del presente sistema esso è il seguente. Advantageously, the materials and dimensions of the system can vary according to the specific bicycle models to which it is to be applied. And as far as the method of use of this system is concerned, it is as follows.

Nel momento in cui ci si prepara ad utilizzare una bicicletta si pedala normalmente come su una comune biciclette. In condizioni di strada normali, il sellino resta abbassato e la guida scorre normalmente mentre quando si incontra un ostacolo, grazie alla molla (4) sulla quale appoggia il cilindro (2) immesso nel cilindro (3), il sellino si alza e si abbassa, così come accade in salita quando il guidatore solleva i glutei per imprimere una maggiore forza alla pedalata per poi andare a sedersi di nuovo. When you get ready to use a bicycle, you pedal normally as on a common bicycle. In normal road conditions, the seat remains lowered and the guide slides normally while when an obstacle is encountered, thanks to the spring (4) on which the cylinder (2) placed in the cylinder (3) rests, the seat rises and lowers , as happens uphill when the driver lifts the buttocks to impart greater force to the pedaling and then goes to sit down again.

Il sollevarsi e l'abbassarsi del sellino causano la movimentazione verticale dell'asse interno (1) solidale al cilindro di sostegno (2) e conseguentemente la comunicazione del moto alla ruota dentata (9) {17) sulla quale agiscono i denti (7) ricavati sulla parte inferiore dell'asse stesso. Detta ruota (9) presenta internamente un "para strappi" (19) (18) che evita il contraccolpo al guidatore e la ruota libera (20) (21) che consente di utilizzare efficacemente il movimento rotativo impresso in un solo senso. Infatti quando il sellino si abbassa, l'asse (1) scende verso il basso e fa ruotare la ruota (17) in senso orario, mentre poi quando si solleva spinto dalla molla (4), la rotazione antioraria della ruota (17) non viene avvertita dal pignone (11) grazie al meccanismo della ruota libera. Il moto utile viene trasferito per mezzo dell'asse (14) dalla ruota libera al pignone (11) sul quale appoggia la catena che conseguentemente imprime una forza alla moltiplica dei pedali. The raising and lowering of the seat causes the vertical movement of the internal axis (1) integral with the support cylinder (2) and consequently the communication of the motion to the toothed wheel (9) {17) on which the teeth (7) act obtained on the lower part of the axis itself. Said wheel (9) has internally a "tear guard" (19) (18) which avoids kickback to the driver and the free wheel (20) (21) which allows to effectively use the rotary movement impressed in one direction only. In fact, when the saddle is lowered, the axis (1) goes down and makes the wheel (17) rotate clockwise, while then when it is raised pushed by the spring (4), the anti-clockwise rotation of the wheel (17) does not it is sensed by the pinion (11) thanks to the freewheel mechanism. The useful motion is transferred by means of the axis (14) from the free wheel to the pinion (11) on which the chain rests, which consequently gives a force to the multiplication of the pedals.

In pratica i materiali impiegati nonché le dimensioni e le forme contingenti potranno essere qualsiasi a seconda delle specifiche esigenze tecniche e commerciali. In practice, the materials used, as well as the contingent shapes and dimensions, may be any according to the specific technical and commercial requirements.

Claims

CLAIMS 1) Mechanical system applied to the saddle to give the chain an additional motion compared to that of the pedals characterized by the fact that it includes: means for using the force exerted on the seat as a result of its cushioning or for the driver's seat, with the support cylinder of the saddle resting on a spring which in turn rests on the base of an external cylinder inside which the first cylinder support slides and is fixed inside the vertical barrel of the bicycle, both cylinders being hollow internally and crossed by a vertical axis that crosses the vertical barrel internally and which is at the top integral with the support cylinder of the saddle so that said axis moves up and down in correspondence with the vertical movement of the saddle itself; means for transforming the reciprocating vertical motion imparted by the saddle onto the axis (1) into a rotary motion applicable to the chain, with the lower part of the axis provided with a series of teeth which engage on the respective teeth of an adjacent toothed wheel; means for transmitting the useful rotation of the toothed wheel to the chain with said toothed wheel internally provided with a free wheel integral with a pinion on which the chain slides; 2) System according to claim 1 characterized by the fact that the axis (1) has a connection at the top with the support cylinder (2) of the saddle to which it is fixed permanently or reversibly, preferably by adjusting its position in height by means of suitable holes (5) and stops (6) or by other suitable means; 3) System as per one or more of the preceding claims characterized by the fact that the axis (1) rests on one or more wheels (8) which facilitate its sliding up and down, preventing it from coming out of its seat; 4) System as per one or more of the preceding claims characterized by the fact that inside the toothed wheel (17) there is a "tear guard" consisting of a gear (19) and springs (18) thanks to which the system can cause a kickback on the driver when the seat returns to its natural position raised by the spring (4); 5) System as per one or more of the preceding claims characterized by the fact that to prevent the chain from slipping from its seat, it slides on the pinion (11) and is kept in tension by means of two wheels (12) which hold it in the its natural position; 6) System as per one or more of the preceding claims characterized by the fact that to allow an easy change of the ratios (16) and to allow the chain to move horizontally, the whole tensioning unit moves accordingly with the bearing (24) integral with the arms (27) of the wheels (12) which moves along the axis (14) sliding on the guides (13); 7) System according to one or more of the preceding claims characterized by all that is claimed as described and shown in the attached tables.