ITTO980229A1 - Dispositivo e metodo per variare la lunghezza di bracci di pedaliere, in particolare per biciclette. - Google Patents

Description

Descrizione dell’Invenzione Industriale dal titolo:

“DISPOSITIVO E METODO PER VARIARE LA LUNGHEZZA DI BRACCI DI PEDALIERE, IN PARTICOLARE PER BICICLETTE”

RIASSUNTO

Viene descritto un dispositivo per variare con continuità la lunghezza di bracci (2,3) di pedaliere (1,2,3), in particolare per biciclette, il braccio facente parte di ogni pedaliera comprendendo una parte mobile (2), alla quale è fissato un pedale (1), ed una parte fissa (3), rigidamente connessa ad un corpo girevole (5), passante in un contenitore fisso (6), la parte mobile (2) essendo guidata allo scorrimento rispetto alla parte fissa (3) da un leverismo (14,15) azionato da un albero (11) coassialmente ruotabile entro il corpo girevole (6), ove tra detto corpo girevole (5), detto contenitore (6) e detto albero (I I) sono previsti mezzi (9) per trasferire la rotazione del corpo girevole (5) all’albero (11), in modo che quest’ultimo ruoti sul proprio asse ad una velocità diversa rispetto alla rotazione del corpo girevole (5). Secondo l’invenzione, sono previsti mezzi per distribuire, o ripartire, lo sforzo meccanico prodotto dalla rotazione di detto corpo girevole (9) su detto albero (11).

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo ed un metodo per variare con continuità la lunghezza di bracci di pedaliere, o pedivelle, in particolare per biciclette. Dispositivi del tipo citato sono noti ed utilizzati nel settore dei veicoli a pedali.

particolarmente in quello delle biciclette, al fine di consentire un allungamento della pedivella, ossia del braccio che reca ciascun pedale, all’inizio del suo movimento di discesa nel corso della pedalata: in tal modo è possibile disporre di un maggior braccio di spinta, proprio nel momento di massimo sforzo nella pedalata.

Un dispositivo del tipo citato è noto dalla domanda di brevetto internazionale No. WO 94/26581, alla quale si rimanda per maggiori dettagli.

In tale documento viene descritto dispositivo in cui ogni pedivella comprende una parte esterna, alla quale il pedale è fissato, ed una parte interna, rigidamente connessa ad un corpo girevole, o mozzo, passante in un cannotto fisso.

La parte esterna della pedivella è guidata allo scorrimento sulla relativa parte interna da un sistema di leve azionato da un albero, il quale è coassialmente ruotabile entro il mozzo; tra il mozzo, il cannotto e l’albero sono previsti mezzi per trasferire la rotazione del mozzo all’albero, in modo che quest’ultimo ruoti sul proprio asse ad una velocità diversa rispetto alla rotazione del mozzo.

Secondo la soluzione descritta in WO 94/26581, i suddetti mezzi sono realizzati da un sistema di ingranaggi costituito da:

- un primo ingranaggio, connesso rigidamente all’albero,

- un secondo ed un terzo ingranaggio, tra loro rigidamente accoppiati lungo un medesimo asse di rotazione e montati nel mozzo eccentricamente rispetto all’asse di rotazione di quest’ultimo,

- una corona dentata internamente, connessa rigidamente al cannotto.

Il secondo ingranaggio è impegnato con il primo ingranaggio ed il terzo ingranaggio è impegnato con la corona dentata, il rapporto numerico dei denti tra i vari ingranaggi e la corona dentata essendo tale che il primo ingranaggio può ruotare sul proprio asse ad una velocità doppia rispetto alla rotazione del mozzo cui la pedivella è associata.

Secondo la soluzione proposta in WO 94/26581, la pedalata produce un movimento rotatorio della pedivella, e quindi delle sue parti esterna ed interna; essendo la parte interna accoppiata al mozzo, anche questo viene obbligato a compiere una identica rotazione. In tal modo il secondo ingranaggio, essendo impegnato nella corona dentata solidale al cannotto, ruota sul proprio asse e trascina con identica rotazione anche il terzo ingranaggio.

Con ciò si ottiene anche la rotazione del primo ingranaggio che, essendo calettato all’albero, obbliga quest’ultimo alla rotazione; la rotazione dell’albero provoca di conseguenza il movimento del sistema di leve associato alla pedivella, che controlla lo scorrimento della sua parte esterna sulla parte interna, facendo si che nel momento di massimo sforzo della pedalata, ossia quando il pedale è all’inizio della sua fase di discesa, la parte esterna della pedivella sia estesa al massimo sulla parte interna, cioè il braccio assume la sua massima lunghezza.

In questo modo, come detto, si realizza un dispositivo che consente di avere delle pedivelle o bracci di pedaliere allungabili, proprio al fine di agevolare la spinta.

Lo scopo principale di WO 94/26581 era quello di risolvere problemi di ingombro tipici di dispositivi noti anteriormente, ed in effetti la soluzione contenuta nel citato documento consente di ottenere alcuni importanti vantaggi in tal senso.

La presente invenzione si basa sul riconoscimento del fatto che, tuttavia, la soluzione descritta in WO 94/26581 comporta un ingombro e peso considerevole su di un veicolo a pedali, che sarebbe opportuno poter ridurre ulteriormente, soprattutto nel settore delle biciclette sportive e da gara, ove tali necessità sono particolarmente sentite.

Il dispositivo descritto in WO 94/26581 presenta inoltre alcuni problemi di affidabilità, al riguardo di alcuni suoi componenti, dovuti al tipo di realizzazione e montaggio dei medesimi, che si riflettono negativamente sulla durata di vita complessiva del dispositivo, soprattutto in particolari condizioni di sforzo.

Problema connesso al precedente è dato dal fatto che alcuni dei componenti mobili di WO 94/26581, per intrinseche ragioni di sforzo, debbono essere dotati di mezzi di supporto a strisciamento, i quali sono così soggetti ad usura rapida e presentano un basso rendimento; tali mezzi di supporto a strisciamento sono inoltre esposti a inquinamento dall’ ambiente esterno.

La presente invenzione si propone di risolvere tali inconvenienti dell’arte nota, che risulteranno più chiari nel seguito della presente descrizione, ed in tale ambito generale è scopo della presente invenzione quello di indicare un dispositivo di struttura migliorata, di ingombro, peso e costo ridotto rispetto alla soluzione fornita da WO 94/26581, e di maggiore efficienza e affidabilità rispetto ad esso.

Per raggiungere tali scopi, formano oggetto della presente invenzione un dispositivo ed un metodo per variare la lunghezza di bracci di pedaliere, o pedivelle, in particolare per biciclette, aventi le caratteristiche delle rivendicazioni allegate, che formano parte integrante della presente descrizione.

Ulteriori scopi, caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue e dai disegni annessi, fomiti a puro titolo di esempio esplicativo e non limitativo, in cui:

- la Fig. 1 rappresenta una vista in sezione del dispositivo secondo la presente invenzione;

- la Fig. 2 rappresenta un primo ingrandimento di una parte della sezione di Fig. 1, per maggior chiarezza di rappresentazione;

- la Fig. 3 rappresenta un secondo ingrandimento di una parte della sezione di Fig. I, per maggior chiarezza di rappresentazione.

Con particolare riferimento alla Fig. 1, con 1 vengono indicate due boccole, nelle quali sono fissati i pedali previsti dalla pedaliera secondo la presente invenzione, non rappresentati per semplicità.

Ciascuna boccola I è solidale ad un rispettivo elemento tubolare 2, atto a scorrere su di un elemento interno 3; l’insieme di ciascun elemento 2 e 3 realizza quindi il braccio di azionamento di ciascun pedale, o pedivella, l’elemento 2 costituendone la parte esterna e l’elemento 3 costituendone la parte interna; con 2 A sono indicate delle fessure presenti su superfici opposte delle parti esterne 2, atte a consentire il movimento di queste ultime senza interferenza con altri elementi del dispositivo, in seguito descritti (4, 10, 14).

Si tenga presente che, nel caso specifico visibile in Fig. I, la pedivella di destra è rappresentato nella condizione di massima estensione della sua parte esterna 2 sulla relativa parte interna 3, cui corrisponde, per converso, il completo arretramento della parte esterna 2 della pedivella di sinistra sulla relativa parte interna 3.

Ciascuna parte interna 2 è connessa, con mezzi in sé noti, quali delle staffe 4, alle due estremità di un mozzo o corpo girevole, indicato nel suo complesso con 5, il quale è montato passante in un cannotto o corpo contenitore 6.

II cannotto 6 comprende una porzione tubolare cava 6A, alle due estremità della quale sono fissati, con mezzi in sé noti, dei coperchi 6B; tali coperchi 6B comprendono ciascuno una apertura centrale, in corrispondenza della quale è montato un idoneo cuscinetto 7 a rotolamento, o a sfere, in modo tale che dal cannotto 6 fuoriescano le estremità del mozzo 5, quest’ultimo avendo quindi possibilità di ruotare con precisione. In corrispondenza delle aperture centrali dei coperchi 6B sono inoltre presenti degli elementi di tenuta 7A, rappresentati nelle figure come operanti sul mozzo 5; detti elementi di tenuta potrebbero avere forme note diverse da quella rappresentata a mo’ d’esempio ed in particolare potrebbero essere integrati direttamente nei cuscinetti 7. Come indicato in Fig. 2 e 3, il mozzo 5 è costituito da due elementi sostanzialmente uguali, indicati con 5A e 5B, aventi sezione sostanzialmente a T e quindi presentanti ciascuno una parte tubolare 5’, internamente cava, da cui si diparte una parte flangiata 5”, ad esempio di forma discoidale; le due parti flangiate sono collegate in modo noto, ad esempio a mezzo di bulloni, con spine e/o distanziali (non rappresentati), in modo da formare un corpo rigido definente una cavità centrale, che si trova tra le due citate parti flangiate 5”. Ciascuna parte flangiata 5” presenta almeno due fori, per l’alloggiamento delle estremità di due perni 8 di sostegno.

Con 9 sono indicati nel loro complesso due ingranaggi satellite, sostanzialmente eguali, montati nella cavità centrale del mozzo 5 e presentanti ciascuno un foro centrale atto a ricevere i perni 8; tali perni 8 di sostegno, quindi, costituiscono l’asse di rotazione degli ingranaggi satellite 9.

Come indicato in Fig. 2 e 3, ciascun ingranaggio satellite comprende una prima ruota dentata 9A e da una seconda ruota dentata 9B, tra loro solidali o rigidamente accoppiate, la prima avendo un diametro maggiore della seconda.

Le seconde ruote dentate 9B sono entrambe ingranate su di una medesima ruota dentata 10, posizionata entro il mozzo 5 e rigidamente accoppiata ad un albero 11, ad esempio tramite una chiavetta 11 A.

Come si nota, l’albero 11 è inserito nella cavità del mozzo 5 in modo da fuoriuscire ad entrambe le estremità di quest’ultimo; su tali estremità del mozzo 5 sono avviate delle boccole 12 di protezione, nelle quali l’albero 11 è passante senza interferenza.

Le estremità dell’albero 11 sono poi passanti attraverso le parti interne 3 delle pedivelle, ed ivi supportate da idonei mezzi, costituiti da cuscinetti a rotolamento 13; alle estremità dell’albero 11 sono rigidamente accoppiate due prime leve 14, che si trovano in corrispondenza di fessure 2A di ciascuna parte esterna 2 delle pedivelle.

Ciascuna delle due prime leve 14 è imperniata, tramite un perno 14A ed un cuscinetto a rotolamento 14B, ad una estremità di una rispettiva seconda leva 15; l’altra estremità di ciascuna delle seconde leve 15 è imperniata, tramite un perno 15A ed un cuscinetto a rotolamento 15B, alla parte esterna 2 delle pedivelle.

Come si nota, quindi, la connessione tra la parte esterna 2 di ciascuna pedivella ed un’estremità dell’albero 11 è realizzata a mezzo di un leverismo del tipo a biella e manovella, la manovella essendo rappresentata dalla leva 14 e la biella essendo rappresentata dalla leva 15.

Nelle figure, con 16 è indicata una corona dentata internamente, montata entro il cannotto 6 ed in particolare integrale o resa solidale alla porzione tubolare 6A del cannotto stesso.

Come si nota, particolarmente in Fig. 3, il montaggio dei vari componenti è tale che entrambe le prime ruote dentate 9A di ciascun ingranaggio satellite 9 risultino ingranate sulla corona dentata 16, ed entrambe le seconde ruote dentate 9 A di ciascun ingranaggio satellite 9 risultino ingranate sulla ruota dentata 10 solidale all’albero 1 1.

Si noti che il rapporto numerico tra i denti degli ingranaggi satellite 9, della ruota dentata 10 e della corona dentata 16 è tale che la ruota 10 possa ruotare sul proprio asse (costituito dall’albero 11) ad una velocità doppia rispetto alla rotazione del mozzo 5 cui ciascuna pedivella è associata, ciò perchè mentre i pedali compiono un giro completo il leverismo deve compiere un movimento completo di andata e ritorno.

Con C vengono infine indicate delle usuali corone, fissate in modo noto ad una delle staffe 4 e destinate a trasmettere, tramite una usuale catena, non rappresentata, il movimento prodotto dalla rotazione dei pedali alla ruota posteriore del veicolo sul quale 11 dispositivo secondo l’invenzione è montato.

Si consideri a tal riguardo che il dispositivo oggetto della presente invenzione è atto ad essere montato su veicoli a pedali, quale una bicicletta, nel punto da cui si dipartono solitamente le pedivelle; in tale ottica, quindi, la parte tubolare 6A può essere costituita dall’usuale cannotto previsto dal telaio di biciclette dotate di pedaliere tradizionali.

Il dispositivo descritto funziona nel modo che segue.

Come normalmente avviene, anche nel caso della presente invenzione la pedalata produce un movimento rotatorio di ciascuno delle due pedivelle.

Nel caso specifico, la spinta impartita sui pedali, trasferita dai piedi dell’utilizzatore sulle parti esterne 2, si traduce in un movimento rotatorio delle stesse, e quindi anche delle parti interne 3 delle pedivelle.

Essendo le parti interne 3 accoppiate rigidamente al mozzo 5, tramite le staffe 4, anche il mozzo 5 è spinto a ruotare e così facendo, si determina un movimento rotatorio anche degli ingranaggi satellite 9.

Entrambe le prime ruote dentate 9A degli ingranaggi satellite 9 sono impegnate nella corona dentata 16, solidale al cannotto 6, sicché esse sono portate a ruotare sul rispettivo asse 8, così trascinando in identica rotazione planetaria anche le seconde ruote dentate 9B; ciò determina quindi anche la rotazione della ruota dentata 10, sulla quale entrambe le seconde ruote dentate 9B sono ingranate.

Essendo la ruota dentata 10 calettata sull’albero 1 1, anche quest’ultimo sarà forzato a ruotare, causando di conseguenza la movimentazione del leverismo costituito dalle leve 14 e 15, atto a trasferire la rotazione dell’albero 11 alle parti esterne 3 delle pedivelle. Tale leverismo è all’uopo concepito, in modo noto, per controllare lo scorrimento delle parti esterne 2 sulle parti interne 3, sicché nel momento di massimo sforzo esercitato su di un pedale, ossia quando questo è all’inizio della sua fase di discesa, la relativa parte esterna 3 risulti estesa al massimo sulla relativa interna 2, cioè il braccio 2, 3 presenta la sua massima lunghezza (situazione del pedale di destra, in Fig. I); in tale momento, l’altro pedale sarà per converso in posizione speculare, ossia pressoché al termine della sua fase di discesa, ed il leverismo costituito dalle leve 14 e 15 farà si che la relativa parte esterna 3 risulti arretrata al massimo sulla relativa interna 2 cioè il braccio 2, 3 presenta la sua minima lunghezza (situazione del pedale di sinistra, in Fig. 1). Si noti al riguardo che il movimento delle parti esterne 2 rispetto alle parti interne 3, ed il movimento delle leve 14 è consentito in virtù della presenza delle fessure 2 A.

Come si vede, quindi, in questo modo si realizza un dispositivo che consente di avere dei bracci di pedale o pedivelle di lunghezza variabile, proprio al fine di agevolare la spinta nel momento di massimo sforzo, ove l’azione progressiva e continua di variazione della lunghezza delle pedivelle assicura la rotondità della pedalata.

Da quanto sopra, si evince come il funzionamento generico del dispositivo secondo la presente invenzione avvenga con modalità simili a quelle descritte in WO 94/26581. Nonostante tale apparente similitudine, tuttavia, il dispositivo secondo l’invenzione consente di ottenere dei vantaggi sostanziali rispetto alla soluzione descritta nel documento citato, e non da questa suggeriti.

L’idea alla base di WO 94/26581 era infatti quella di realizzare un dispositivo i cui elementi costitutivi fossero in numero ridotto al massimo, proprio al fine di raggiungere gli scopi preposti di riduzione dell’ingombro e del peso complessivo.

In tale ottica, quindi, il dispositivo secondo WO 94/26581 è stato realizzato in modo da prevedere un unico ingranaggio satellite, ed in cui il mozzo di alloggiamento di tale ingranaggio satellite fosse realizzato in un pezzo unico, come appare evidente dalla sua descrizione.

Secondo la presente invenzione, si è invece sorprendentemente trovato che la previsione di elementi addizionali, ed in particolare di almeno un ulteriore ingranaggio satellite, consente di ottenere vantaggi sostanziali; lo stesso dicasi per l’idea di realizzare il mozzo di alloggiamento degli ingranaggi satellite in più parti.

Un primo importante effetto dell’invenzione, infatti, è quello di consentire una sostanziale riduzione degli sforzi esercitati sui denti del sistema ad ingranaggi, in virtù del fatto che tali sforzi vengono ripartiti su di un maggior numero di ingranaggi satellite, in tal modo, i denti degli ingranaggi satellite 9A-9B secondo la forma realizzativa dell’invenzione sopra esemplificata, possono sopportare sforzi che risultano essere ridotti di oltre la metà rispetto a quelli sopportati dai denti dell’unico ingranaggio satellite previsto in WO 94/26581.

Dovendo sopportare sforzi minori, gli ingranaggi satellite previsti secondo la presente invenzione possono quindi essere di dimensioni ridotte rispetto a quanto previsto dall’arte nota citata; di conseguenza, anche la ruota dentata 10 calettata all’albero 1 1 e la corona dentata 16 solidale al cannotto 6 possono essere di dimensioni inferiori rispetto a quanto previsto in WO 94/26581.

Si tenga presente, a tal riguardo, che la riduzione nelle dimensioni del suddetto sistema di ingranaggi secondo l’invenzione, ottenibile tramite la previsione due o più ingranaggi satellite, può aggirarsi attorno al 30%, rispetto alla soluzione prevista in WO 94/26581. Un altro importante effetto tecnico realizzato dalla soluzione secondo la presente invenzione è dato dalla disposizione simmetrica delle forze che vengono trasferite dal mozzo 5 all’albero 11, il che consente di annullare i momenti flettenti sia sull’albero 11 che su! mozzo 5.

Nella soluzione descritta in WO 94/26581, infatti, la previsione di un unico ingranaggio satellite determina uno scarico di forza dal mozzo all’albero da un’unica direzione; tale forza, non essendo compensata da una analoga forza in direzione opposta, è tale da determinare flessioni dell’albero 11, nella zona di fissaggio della ruota dentata 10; parimenti, tale scarico di forza non compensato è tale da determinare momenti flettenti anche nello mozzo stesso; ciò si riflette negativamente sull’efficienza e la durata di vita del dispositivo.

Secondo l’invenzione, il suddetto problema specifico viene eliminati, in virtù della previsione di almeno due ingranaggi satellite. Infatti, secondo il presente trovato, la forza scaricata da un ingranaggio satellite 9 sulla ruota dentata 10, e quindi sull’albero 11, viene compensata dalla parte opposta dalla analoga forza scaricata dall’altro ingranaggio satellite 9.

In altre parole, il fatto che i due ingranaggi satellite 9 siano disposti simmetricamente rispetto all’albero 11 consente di evitare il problema citato delfarte nota, e tale disposizione simmetrica delle forze secondo l’invenzione consente quindi di annullare tutti i momenti flettenti, sia sull’albero 11 che sul mozzo 5.

Ciò consente di raggiungere un ulteriore importante effetto tecnico: l’assenza dei suddetti momenti flettenti permette, secondo l’invenzione, di allontanare fra loro il mezzi di supporto dell’albero 1 1.

Tali mezzi, nel caso di WO 94/26581, devono necessariamente essere disposti alle due estremità del mozzo, in appositi alloggiamenti da esso previsti, e, per ragioni di sforzo, costituiti da bronzine.

L’assenza di momenti flettenti, ottenuta mediante gli insegnamenti contenuti nella presente invenzione, consente invece di allontanare tra loro i mezzi di supporto 13 dell’albero 11, che possono essere di conseguenza essere disposti all’esterno del mozzo, ed in particolare fissati direttamente sulla parte fissa 3 delle pedivelle; vantaggiosamente, tali mezzi sono costituiti da cuscinetti a rotolamento 13

Il fatto che i mezzi di supporto dell’albero 13 non siano alloggiati all’interno del mozzo 5, consente di ridurre ulteriormente le dimensioni di quest’ultimo, e quindi del corpo principale 6 del dispositivo secondo l’invenzione; il fatto che tali mezzi di supporto 13 possano così essere costituiti da cuscinetti a rotolamento, consente di ottenere sensibili diminuzioni dell’attrito, rispetto alla soluzione nota citata.

Da quanto sopra, quindi, risulta chiaro come secondo la presente invenzione sia possibile miniaturizzare, ossia rimpicciolire il cuore del dispositivo, e ridurne altresì il peso complessivo, consentendo al contempo una ottimale distribuzione, o ripartizione, dello sforzo meccanico generato dalla rotazione del mozzo 5 sull’albero 1 1, ed una maggiore efficienza complessiva.

II migliorato effetto tecnico consentito dalla presente invenzione è ulteriormente accresciuto dal tipo di realizzazione del mozzo 5.

Come detto, il mozzo previsto in WO 94/26581 è realizzato in un pezzo unico, presentate una porzione eccentrica dotata di due spallamenti per Γ alloggiamento ed il fissaggio dell’unico ingranaggio satellite previsto; tale realizzazione è in effetti congruente con l’idea alla base di WO 94/26581, volta a ridurre il numero dei componenti e, possibilmente, accrescere la robustezza di quelli previsti.

Tuttavia, anche in tale aspetto della soluzione nota si possono notare degli inconvenienti. Infatti, la realizzazione del mozzo in un pezzo unico secondo l’arte nota presuppone un suo ottenimento per fusione; procedimento che limita il tipo di materiali impiegabili, oppure una lavorazione che comporti costose operazioni di asportazione di trucioli di materiale.

Al contrario, secondo la presente invenzione, viene proposta una realizzazione del mozzo 5 in più parti, e precisamente le parti 5A e 5B, fissate tra loro, come detto, in modo noto, a mezzo di bulloni, distanziali, eccetera.

La suddivisione del mozzo 5 in almeno due parti distinte consente eventualmente di impiegare un albero 11 avente un ingrossamento di diametro nella sua zona centrale, ove è fissata la ruota dentata 10. Tale ingrossamento dell’albero 11 migliora notevolmente sua la resistenza torsionale e rigidità, rispetto alla soluzione nota citata.

Infatti, nel caso di WO 94/26581, il fatto che il mozzo sia realizzato in un pezzo unico impedisce la previsione di albero avente una sezione centrale di diametro maggiorato: un siffatto albero non potrebbe infatti essere inserito nel mozzo come descritto dall’arte nota da una delle sue estremità, a meno di prevedere un passaggio di notevole diametro, con evidenti conseguenze negative in termini di maggiorazione di ingombro e riduzione di solidità.

La realizzazione del mozzo in più parti secondo la presente invenzione determina quindi importanti vantaggi:

- i pezzi costituenti il mozzo secondo l’invenzione sono di ottenimento assai più semplice e rapido a livello industriale, in quanto essi possono essere costituiti da semplici particolari meccanici, con libertà di scelta dei relativi materiali, lavorati tramite macchine automatiche, detti materiali potendo vantaggiosamente essere scelti tra quelli leggeri e ad alta resistenza meccanica; da ciò consegue un minor costo di produzione del pezzo, ma al contempo una sua struttura più efficiente;

- il fatto che il mozzo sia sostanzialmente realizzato due parti, unite a mezzo di semplici distanziali e bulloni, fa si che sia necessaria una minore quantità di materiale rispetto all ’arte nota (in WO 94/26581, infatti, la funzione di distanziale era realizzata da una porzione considerevole del materiale costituente il mozzo);

- la particolare realizzazione in parti distinte consente di associare al mozzo 5 un albero 11 dotato di un allargamento di diametro nella zona mediana, con evidenti vantaggi dal punto di vista della resistenza torsionale e della rigidità del pezzo.

Di conseguenza, ed anche in virtù della ripartizione ottimale degli sforzi su vari ingranaggi satellite come sopra descritta, i rischi di rottura ed usura dei vari componenti sono notevolmente ridotti, nonostante le minori dimensioni rispetto all’arte nota.

Dalla descrizione effettuata risultano chiare le caratteristiche del dispositivo e del metodo per variare la lunghezza di bracci di pedaliere, o pedivelle, in particolare per biciclette, secondo la presente invenzione.

In particolare, è stato descritto un dispositivo per variare la lunghezza di pedaliere, in particolare per biciclette, ove ciascuna pedivella comprende una parte mobile esterna 2, alla quale il pedale è fissato, ed una parte fissa interna 3, rigidamente connessa ad un mozzo o corpo girevole 5, passante in un contenitore o cannotto fisso 6; la parte mobile 2 è guidata allo scorrimento rispetto alla parte fissa 3 tramite un leverismo 14-15, azionato da un albero 1 1 che è coassialmente ruotabile entro il mozzo 5, ove tra il mozzo 5, il cannotto 6 e l’albero 1 1 sono previsti organi di trasmissione 9, 10 e 16, per trasferire la rotazione del mozzo 5 all’albero 1 1, in modo che quest’ultimo ruoti sul proprio asse ad una velocità diversa rispetto alla rotazione del corpo girevole, in particolare una velocità doppia.

Secondo l’invenzione, sono vantaggiosamente previsti mezzi per distribuire, o ripartire, lo sforzo meccanico prodotto dalla rotazione del mozzo 5 sull’albero 1 1; in particolare, tali mezzi 9 sono atti a ripartire in modo simmetrico, rispetto a detto albero 1 1, lo sforzo meccanico scaricato dal mozzo 5 sull’albero 11 stesso, la ripartizione simmetrica di tale sforzo consentendo di annullare momenti flettenti dell’albero 11 e/o del mozzo 5.

I mezzi suddetti comprendono preferibilmente una pluralità di primi organi 9 associati al mozzo 5, ognuno dei quali è atto a trasferire direttamente il proprio movimento ad un medesimo secondo organo mobile 10 associato all’albero 1 1.

I primi organi mobili 9 sono montati in modo planetario e simmetrico rispetto all’asse di rotazione del mozzo 5 e comprendono almeno due o tre ingranaggi satellite 9, ingranati tra una ruota dentata 10 rigidamente accoppiata all’albero 11 ed una corona dentata internamente 16 solidale al cannotto 6.

In accordo ad altri importanti aspetti dell’invenzione,

- il mozzo 5 è realizzato in almeno due parti distinte 5A-5B, tra loro accoppiate;

- Γ albero 11 presenta un allargamento di diametro nella sua zona mediana, ove è fissato il secondo organo mobile 10;

- i mezzi di supporto dell’albero 11 sono posti esternamente al mozzo 5, ed in particolare fissati sulle parti fisse 3 delle pedivelle.

Dalla descrizione effettuata risultano altresì chiari i vantaggi del dispositivo e del metodo per variare la lunghezza di bracci di pedaliere, o pedivelle, in particolare per biciclette, secondo la presente invenzione. In particolare:

- il dispositivo descritto consente di ottenere una distribuzione migliorata dello sforzo meccanico prodotto dalla rotazione del mozzo 5 sull’albero 11, e quindi di ridurre gli sforzi sugli ingranaggi 9, 10 e 16, proprio in virtù della previsione di una pluralità di ingranaggi satellite,

- la ripartizione degli sforzi su più ingranaggi satellite 9 consente di realizzare questi ultimi con ridotte dimensioni, e quindi di ottenere anche una riduzione nelle dimensioni degli ulteriori ingranaggi 10 e 16 ad essi associati; ciò consente la riduzione complessiva degli ingombri e del peso del dispositivo nel suo complesso; - la previsione di più ingranaggi satellite consente di ottenere una disposizione simmetrica delle forze che vengono trasferite dagli ingranaggi satellite 9 alla ruota dentata 10, che consente di evitare momenti flettenti sia sull’albero 11 che sul mozzo 5; ciò consente altresì di allontanare dal mozzo 5 i relativi mezzi di supporto, che possono quindi essere costituiti da cuscinetti a rotolamento 13 ed essere alloggiati direttamente sulle pedivelle, con ulteriore possibilità di riduzione degli ingombri del corpo principale del dispositivo e sensibili riduzioni d’attrito;

- la previsione di un mozzo 5 realizzato in più parti 5A, 5B, 8 consente da un lato un processo produttivo più economico, una riduzione del materiale richiesto (e quindi una ulteriore riduzione di peso rispetto allerte nota), la possibilità di utilizzare un albero 11 rinforzato centralmente, con un miglioramento della sua resistenza torsionale e rigidità;

- in generale, tutti gli organi mobili del dispositivo possono essere supportati da cuscinetti a rotolamento, con notevole riduzione degli attriti.

Da quanto sopra, quindi, si evince come la presente invenzione consenta di raggiungere perfettamente i propri scopi, ossia di indicare un dispositivo di struttura migliorata, di ingombro, peso e costo ridotto rispetto alla soluzione nota da WO 94/26581, e di maggiore affidabilità rispetto ad esso.

Il tutto, come detto, è sorprendentemente ottenuto aumentando il numero dei componenti del dispositivo, anziché ridurlo come suggerito dall’arte nota.

E’ chiaro che numerose varianti sono possibili all’uomo del ramo al dispositivo ed al metodo per variare la lunghezza di bracci di pedaliere, o pedivelle, in particolare per biciclette, descritti come esempio, senza per questo uscire dagli ambiti di novità insiti nell’idea inventiva, cosi come è chiaro che nella pratica attuazione del trovato, le forme, le dimensioni ed i materiali impiegati potranno essere diversi, e gli stessi sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti.

Una prima possibile variante dell’invenzione può riguardare il numero degli ingranaggi satellite previsti. Infatti, i summenzionati vantaggi dell’invenzione potrebbero essere ulteriormente accresciuti attraverso la previsione di un maggior numero di ingranaggi satellite.

Prove pratiche effettuate hanno infatti già dimostrato che gli scopi della presente invenzione, in termini di accresciuta affidabilità, ingombro e peso contenuti rispetto all’arte nota, possono essere ottenuti utilizzando tre ingranaggi satellite del tipo di quelli indicati in precedenza con 9, operanti rispettivamente su di un’unica corona dentata internamente 16 ed un unico ingranaggio 10 calettato all’albero 11.

Altra variante possibile dell 'invenzione è quella di prevedere idonei mezzi di protezione, montati sulle pedivelle, in corrispondenza delle zone in cui opera il leverismo costituito dalle bielle 14-15.

La previsione di tali ulteriori mezzi, vantaggiosamente consentita grazie alla sostanziale riduzione deH’ingombro e soprattutto del peso del dispositivo, assume una particolare valenza sia in termini di aerodinamicità che di protezione dalla polvere, dal fango, dall’acqua e dalla sporcizia in generale.

Nel caso di biciclette da corsa e sportive, tali mezzi di protezione potrebbero essere costituiti da gusci in materiale leggero e resistente all'urto, quali una resina termoplastica, da accoppiare a scatto sulle parti esterne 2 delle pedivelle, in modo da aumentare la aerodinamicità di questi ultimi e coprire la zona in cui operano le bielle 14-15.

Nel caso di biciclette da ciclocross o del tipo noto come “mountain bike”, i mezzi di protezione in materiale leggero e resistente aH'urto potrebbero essere invece costituiti da coppie di semigusci, tra loro assicurati a mezzo di viti, in modo da ricoprire maggiormente le parti esterne del dispositivo. In tale caso, uno dei citati semigusci sarebbe montato sulla parte in cui si trovano le staffe 4 e l’altro montato sulla parte opposta delle parti esterne 2 delle pedivelle, ossia nella zona in cui operano le bielle 14-15.

Nelle figure citate si è fatto riferimento alla possibilità di prevedere dei cuscinetti a rotolamento 7 integranti dei mezzi di tenuta 7A; è comunque chiaro che tutti i mezzi di supporto a rotolamento previsti dal dispositivo secondo l’invenzione potrebbero essere dotati di mezzi di protezione ad agenti esterni, ossia organi di tenuta del tipo stagno. Altra possibile variante, avente lo scopo di ridurre ulteriormente gli attriti, è quella di prevedere idonei mezzi di sostegno a rotolamento anche per i perni 8 o gli ingranaggi satellite 9; tali mezzi potrebbero vantaggiosamente avere la forma di gusci a rullini, ed essere interposti tra i perni 8 e le flange 5”, nei relativi fori previsti da queste ultime, ovvero essere interposti tra i perni 8 e gli ingranaggi satellite 9.

Claims (27)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per variare la lunghezza di bracci (2,3) di pedaliere (1,2,3), o pedivelle, in particolare per biciclette, il braccio di ogni pedaliere comprendendo una parte mobile (2), alia quale è fissato il pedale (1), ed una parte fissa (3), rigidamente connessa ad un corpo girevole (5), passante in un contenitore fisso (6), la parte mobile (2) essendo guidata allo scorrimento rispetto alla parte fissa (3) da un leverismo (14,15) azionato da un albero (1 1) coassialmente ruotabile entro il corpo girevole (5), ove tra detto corpo girevole (5), detto contenitore (6) e detto albero (11) sono previsti organi di trasmissione (9, 10, 16) per trasferire la rotazione del corpo girevole (5) all’albero ( 1 1), in modo che quest’ultimo ruoti sul proprio asse ad una velocità diversa rispetto alla rotazione del corpo girevole (5), in particolare una velocità doppia, caratterizzato dal fatto che sono previsti mezzi (9) per distribuire, o ripartire, lo sforzo meccanico prodotto dalla rotazione di detto corpo girevole (5) su detto albero (11).
2. 2. Dispositivo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi (9) sono atti a ripartire in modo simmetrico rispetto a detto albero (1 1) lo sforzo meccanico scaricato da detto corpo girevole (5) su detto albero (I I), la ripartizione simmetrica di detto sforzo consentendo di annullare momenti flettenti di detto albero (1 1) e/o di detto corpo girevole (5).
3. 3. Dispositivo, secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi comprendendo una pluralità di primi organi (9) associati a detto corpo girevole (5), ognuno dei quali è atto a trasferire direttamente il proprio movimento ad un medesimo secondo organo mobile (10) associato a detto albero (11).
4. 4. Dispositivo, secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detti primi organi mobili (9) sono montati in modo planetario rispetto all’asse di rotazione di detto corpo girevole (5).
5. 5. Dispositivo, secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detti primi organi mobili (9) sono disposti simmetricamente rispetto a detto albero (1 1).
6. 6. Dispositivo, secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che detti primi organi mobili comprendono almeno due ingranaggi satellite (9) rispetto a detto albero (1 1), sostanzialmente eguali tra loro.
7. 7. Dispositivo, secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detti primi organi mobili comprendono almeno tre ingranaggi satellite (9) rispetto a detto albero (11), sostanzialmente eguali tra loro.
8. 8. Dispositivo, secondo la rivendicazione 6 o 7, caratterizzato dal fatto che detto secondo organo mobile è una ruota dentata (10) rigidamente accoppiata a detto albero (I I), sulla quale detti ingranaggi satellite (9) sono ingranati.
9. 9. Dispositivo, secondo la rivendicazione 6 o 7, caratterizzato dal fatto che detti ingranaggi satellite (9) comprendono ciascuno una prima ruota dentata (9A) ed una seconda ruota dentata (9B), rigidamente accoppiate tra loro, la prima avendo un diametro maggiore della seconda.
10. 10. Dispositivo, secondo le rivendicazioni 8 e 9, caratterizzato dal fatto che le seconde ruote dentate (9 A) di ciascun ingranaggio satellite (9) sono ingranate sulla ruota dentata (10) associata a detto albero (1 1).
11. 1 1. Dispositivo, secondo la rivendicazione 6 o 7, caratterizzato dal fatto che detti ingranaggi satellite (9) sono ingranati su di un medesimo ingranaggio (16) solidale a detto contenitore fisso (6).
12. 12. Dispositivo, secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che detto ingranaggio solidale a detto contenitore fisso (6) è una corona dentata internamente (16).
13. 13. Dispositivo, secondo le rivendicazioni 9 e 11 o 12, caratterizzato dal fatto che le prime ruote dentate (9B) di ciascun ingranaggio satellite (9) sono ingranate su detto ingranaggio (16) solidale a detto contenitore fisso (6).
14. 14. Dispositivo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto corpo girevole (5) è realizzato in almeno due parti distinte (5A,5B) tra loro accoppiate, in particolare a mezzo di bulloni.
15. 15. Dispositivo, secondo le rivendicazioni 3 e 14, caratterizzato dal fatto che dette due parti distinte (5A,5B) presentano rispettivi fori per Γ alloggiamento delle estremità di perni (8) di fissaggio e/o rotazione di detti primi organi mobili (9) a detto corpo girevole (5), mezzi di supporto a rotolamento essendo in particolare previsti per detti perni (8) e/o detti primi organi mobili (9).
16. 16. Dispositivo, secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che detto albero (11) presenta un allargamento di diametro nella sua zona mediana, che risulta posizionato tra dette due parti distinte (5A,5B), in detta zona mediana a detto albero (11) essendo in particolare fissato detto secondo organo mobile (10).
17. 17. Dispositivo, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che i mezzi di supporto di detto albero (11) sono posti esternamente rispetto a detto corpo girevole (5), ed in particolare sono fissati su detta parte fissa (3).
18. 18. Dispositivo, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto leverismo comprende almeno due leve (14, 15) tra lo accoppiate a realizzare un sistema a biella e manovella, la leva realizzante la manovella (14) essendo associata a detto albero (1 1) e la leva realizzante la biella (15) essendo associata ad una di dette parti mobili (2).
19. 19. Dispositivo, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che - i mezzi di supporto (13) di detto albero (11), e/o - i mezzi di supporto (7) di detto corpo girevole (5), e/o - i mezzi di accoppiamento (14B) di detta prima leva (14) a detta seconda leva (15), e/o - i mezzi di accoppiamento (15B) di detta seconda leva (15) a detta parte mobile (2), e/o sono del tipo a rotolamento, quali dei cuscinetti a sfera.
20. 20. Dispositivo, secondo la rivendicazione 19, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di supporto (7,13) e/o di accoppiamento (14B, 15B) sono dotati di mezzi di protezione da agenti esterni, detti cuscinetti essendo in particolare dotati di organi di tenuta del tipo stagno.
21. 21. Dispositivo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che sono previsti mezzi di protezione, associati al braccio (2,3) di ogni pedale (1).
22. 22. Dispositivo, secondo la rivendicazione 21, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di protezione comprendono gusci accoppiati a scatto a dette parti mobili (2) dei bracci dei pedali (1), atti a coprire la zona in cui opera detto leverismo (14,15)
23. 23. Dispositivo, secondo la rivendicazione 21, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di protezione comprendono coppie di semigusci, tra loro assicurati a mezzo di viti.
24. 24. Metodo per variare la lunghezza dei bracci (2,3) di pedaliere (1,2,3), o pedivelle, in particolare per biciclette, il braccio di ogni pedaliere comprendendo una parte mobile (2), alla quale il pedale (1) è fissato, ed una parte fissa (3), rigidamente connessa ad un corpo girevole (5), passante in un contenitore fisso (6), la parte mobile (2) essendo guidata allo scorrimento rispetto alla parte fissa (3) da un leverismo (14,15) azionato da un albero (11) coassialmente ruotabile entro il corpo girevole (5), ove tra detto corpo girevole (5), detto contenitore (6) e detto albero (11) sono previsti organi (9) per trasferire la rotazione del corpo girevole (5) all’albero (11), in modo che quest’ultimo ruoti sul proprio asse ad una velocità diversa rispetto alla rotazione del corpo girevole (5), in particolare una velocità doppia, caratterizzato da una distribuzione, o ripartizione, dello sforzo meccanico generato dalla rotazione di detto corpo girevole (9) su detto albero (1 1).
25. 25. Metodo, secondo la rivendicazione 24, caratterizzato dalla ripartizione in modo simmetrico, rispetto a detto albero (11), dello sforzo meccanico scaricato da detto corpo girevole (5) su detto albero (I I), la ripartizione simmetrica di detto sforzo consentendo di annullare momenti flettenti di detto albero (11) e/o di detto corpo girevole (5).
26. 26. Metodo, secondo la rivendicazione 24 o 25, caratterizzato dal fatto che detta ripartizione viene realizzata a mezzo di una pluralità di primi organi (9) associati a detto corpo girevole (5), ognuno dei quali è atto a trasferire direttamente il proprio movimento ad un medesimo secondo organo mobile (10) associato a detto albero (1 1).
27. 27. Dispositivo e/o metodo per variare la lunghezza di bracci di pedaliere, in particolare per biciclette, secondo gli insegnamenti della presente descrizione e dei disegni annessi.