ITTV20080147A1 - Struttura di ruota perfezionata - Google Patents

Description

TITOLO: STRUTTURA DI RUOTA PERFEZIONATA

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha come oggetto una struttura di ruota perfezionata, particolarmente per cicli o motocicli .

Oggigiorno à ̈ noto realizzare ruote per cicli le quali sono essenzialmente costituite da un cerchio, a cui viene associato un copertone o tubolare, il quale risulta raccordato ad un mozzo mediante predisposti raggi.

Oggigiorno à ̈ noto realizzare ruote per biciclette in cui, al fine di alleggerire il peso complessivo della ruota e quindi di disporre di una massa complessiva più leggera e presentante una migliore aerodinamicità, si riduce il numero di raggi.

Una prima conseguenza di tale scelta comporta la necessità di imporre ai raggi tensioni molto elevate, al fine di rendere maggiormente rigida la ruota, questo però comportando la possibile rottura del cerchio.

Inoltre l’utilizzo di ruote con numero di raggi ridotto si à ̈ riscontrato comportare un incremento delle vibrazioni della ruota, a causa della disposizione alternata dei raggi rispetto al telaio che, a causa del tensionamento a cui sono sottoposti, comporta continue e alternate oscillazioni rispetto al piano di giacitura del cerchio .

Un problema tecnico rilevante inoltre à ̈ costituito dal fatto che, se durante l’attività ciclistica un raggio si rompe, la ruota inevitabilmente sbanda a causa del carico di trazione, non più compensato, del raggio o dei raggi attigui a quello rotto, tale sbandamento portando la ruota a toccare ad esempio il carro posteriore o i pattini freno, con conseguente immediato bloccaggio della ruota stessa e quindi pericolo per la stabilità del ciclista .

Un esempio di tecnica nota à ̈ costituita dal brevetto US 6.231.128 B1 nel quale à ̈ illustrata una ruota per biciclette comprendente un cerchio anulare, conformato in sezione a V con vertice arrotondato, sui cui lati sono ricavate, circa in una zona mediana, posta tra detto vertice e una base di appoggio per un copertone tubolare, due aperture presentanti circa il medesimo asse, attraverso le quali à ̈ posizionabile la testa (240) di un raggio (221) realizzato in un unico pezzo e le cui estremità risultano incrociate e vincolate ad esempio in corrispondenza del mozzo.

In tale soluzione, in cui à ̈ previsto l'utilizzo di un adesivo atto a rendere più sicura la interconnessione del raggio in corrispondenza delle aperture ricavate sul cerchio, unitamente ad altri previsti mezzi di bloccaggio del raggio al cerchio, si riscontrano i medesimi inconvenienti prima segnalati, in particolare guello dello sbilanciamento della ruota in caso di rottura di una delle aste (222) costituenti il raggio, con conseguente bloccaggio della ruota.

Un ulteriore inconveniente riscontrabile in tale tecnica nota consiste nel fatto che, essendo ricavate le aperture per il passaggio del raggio in corrispondenza dei lati del cerchione, si possono avere interferenze dei raggi stessi con i freni della bicicletta e questo sia nel caso di una rottura di una singola asta costituente il raggio sia in caso di spostamento del pattino del freno, per esempio a causa dell'allentamento della vite di fissaggio.

Ancora un inconveniente riscontrato in tale tecnica nota consiste nel fatto che l'elevata trazione imposta al raggio e la particolare disposizione delle aperture ricavate dal cerchio portano quest'ultimo alla formazione, in corrispondenza di dette aperture, di zone di rottura/incrinatura che rendono inservibile la ruota stante la perdita dell'uniformità del carico a cui il cerchio à ̈ assoggettato.

E' anche noto il brevetto US 6.428.113 B2 illustrante una ruota per biciclette con raggi tensionati comprendente un cerchio presentante, in sezione, una conformazione essenzialmente a V con vertice arrotondato, presentante internamente delle flange (66) di irrobustimento; sulla superficie di appoggio del copertone o tubolare sul cerchio, nonché su dette flange e sulla superfici laterali di raccordo al vertice sono ricavati, secondo medesimo asse, dei fori per il posizionamento ed il successivo serraggio delle estremità di due distinti raggi.

Anche tale soluzione presenta gli inconvenienti prima segnalati in caso di rottura di un singolo raggio, risultando inoltre il cerchione appesantito e quindi risultando incrementato il peso complessivo della ruota, con conseguente aumento della inerzia in accelerazione e della energia richiesta nei percorsi in salita.

In tale anteriorità à ̈ anche illustrata, in figura (20), una soluzione che prevede la foratura del cerchione in corrispondenza del vertice ed il posizionamento, all'interno, di una flangia con superficie piana rivolta verso guelle di appoggio del copertone tubolare; tale superficie piana costituisce la base di appoggio per il raccordo (270) posto ad una estremità di un singolo raggio, che così può essere tensionato.

Anche tale soluzione però presenta gli inconvenienti precedentemente lamentati in tema di sbandamento della ruota in caso di rottura di ogni singolo raggio.

Compito del presente trovato à ̈ quello di eliminare gli inconvenienti sopra lamentati, realizzando una struttura di ruota perfezionata, particolarmente per cicli o motocicli, che, in caso di rottura di un raggio, prevenga possibili sbandamenti laterali della ruota indicati nella tecnica nota citata, rendendo così possibile la prosecuzione della corsa .

Nell'ambito di questo compito uno scopo che viene trovato à ̈ quello di proporre una struttura di ruota perfezionata in cui i raggi siano associabili al cerchio in modo rapido ed agevole evitando deformazioni anelastiche così da allungarne il ciclo vitale.

Ancora un'importante scopo à ̈ quello di realizzare una struttura di ruota perfezionata in cui i fianchi del cerchio non siano soggetti a carichi elevati così da limitare la possibilità di un affaticamento/rottura del cerchio stesso.

Ancora un importante scopo à ̈ quello di realizzare una struttura di ruota perfezionata in cui il posizionamento dei raggi non interferisca con i pattini del freno sia durante la normale pratica sportiva, sia nella eventualità della rottura di un raggio, sia in caso di spostamento involontario dei pattini del freno, ad esempio per un allentamento della vite di fissaggio.

Ancora un importante scopo à ̈ quello di realizzare una struttura di ruota perfezionata in cui si possa conseguire una ottimale trasmissione della coppia dal mozzo al cerchio.

Ancora un importante scopo à ̈ quello di ottenere una struttura di ruota perfezionata che sia facile da assemblare e da centrare.

Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da una struttura di ruota perfezionata, particolarmente per cicli o motocicli, comprendente un cerchio presentante, in una sezione trasversale, conformazione poligonale, che si caratterizza per il fatto di presentare, in corrispondenza della zona interna, un inserto o guida arcuata per l'appoggio e lo scorrimento di una controsagomata estremità di un raggio conformato ad anello aperto ed inseribile in corrispondenza di predisposte aperture ricavate su detto cerchio in una zona adiacente a detto inserto o guida arcuata.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato risulteranno dalla descrizione di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, di una struttura di ruota perfezionata, particolarmente per cicli o motocicli, secondo il trovato, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, negli allegati disegni, in cui:

la fig.l illustra, una vista laterale parzialmente sezionata, il cerchio di una bicicletta con associato il raggio a sua volta interconnesso al mozzo di una ruota posteriore;

la fig. 2 illustra, in una vista analoga alla precedente, la interconnessione del raggio ad una ruota anteriore;

la fig. 3 illustra, in una vista frontale o posteriore, un singolo raggio;

la fig. 4 illustra, in una vista dall'alto il raggio di cui alla figura precedente;

la fig. 5 illustra, in una vista laterale, il raggio;

la fig. 6 illustra, in un particolare, la interconnessione del raggio al cerchio;

la fig.7 illustra, in una vista analoga alla precedente, una ulteriore forma realizzativa per il cerchio;

la fig. 8 illustra, in una vista analoga a quella di figura 1, l'utilizzo di un cerchio asimmetrico; le fig. 9 e 10 illustrano, in viste analoghe a quelle di figura 6 e 7 l'utilizzo di un cerchio asimmetrico;

la fig. 11 illustra, in una vista sezionata, il cerchio in versione simmetrica;

la fig. 12 illustra, in una vista analoga alla precedente, il cerchio asimmetrico;

le fig. 13, 14 e 15 illustrano, in vista dall'alto, alcune delle possibili disposizioni del raggio;

le fig. da 16 a 25 illustrano le fasi di accoppiamento di un singolo raggio al cerchio; le fig. da 26 a 32 illustrano ulteriori forme del cerchio con l'inserto o guida al suo interno.

Con riferimento alle figure citate, la struttura di ruota perfezionata, particolarmente utilizzabile sia per cicli che per motocicli, risulta comprendere un cerchio (1) il quale presenta, in una sezione trasversale, una conformazione poligonale, preferibilmente a V, presentante un vertice (2) arrotondato e raccordato in corrispondenza dei lati (3a,3b) ad una base (4) di supporto per un copertone o tubolare, non illustrato.

La forma in sezione del cerchio (1) può anche essere quadrata o rettangolare o ad U o pentagonale, come illustrato nelle figure da 26 a 32.

In corrispondenza della zona (5) interna del vertice (2) Ã ̈ presente, all'interno del cerchio una

di un raggio (8).

Nelle figure 11 e 12 l'inserto o guida (6 essere costituito da un elemento riportato od ottenuto in fase di realizzazione del cerchio (1) stesso, come illustrato ad esempio nelle figure 6 e 7.

La conformazione, in sezione trasversale, del cerchio (1) può essere di tipo speculare rispetto ad un piano medio alla base (4) oppure può essere di tipo asimmetrico, come ad esempio illustrato nelle figure 8,9,10 e 12 in cui il vertice (2) giace su un piano (10) parallelo e discostato quindi rispetto al piano medio (9) alla base (4). In quest'ultimo caso un lato del cerchio (1), ad esempio il lato (3b) rivolto, rispetto al mozzo (11), da parte opposta alle ruote dentate (12), risulta sostanzialmente parallelo al piano medio (9).

In questo caso, come illustrato in figura 8, il piano (10) corrisponde al piano medio del mozzo In tale soluzione si migliora la campanatura della ruota posteriore potendosi così non aumentare la forza di trazione dei raggi nonché spostare verso l’esterno la flangia 13 opposta a quella presente le ruote dentate (12), pur mantenendo un sostanziale bilanciamento delle tensioni tra lato destro e lato sinistro.

Tale soluzione risulta migliorativa rispetto alla tecnica nota in cui si à ̈ ad esempio cercato di compensare l’asimmetria sulla distribuzione dei raggi aumentando quelli sul lato della ruota libera, questa soluzione incrementando però le operazioni sul cerchio, il numero dei raggi nonché conseguentemente le probabilità che alla rottura di uno di essi consegua il bloccaggio della ruota. Il raggio 8 risulta essere costituito da un unico filo piegato circa a metà della sua lunghezza a definire la estremità (7) arcuata e conformata in modo tale da poter appoggiare e scorrere in corrispondenza dell’inserto o guida (6) presente all’interno del cerchio (1).

Tale raggio (8) può essere il tipo illustrato ad esempio in figura 3, in cui si definiscono dei bracci (14a, 14b) che vengono incrociati tra loro oppure diritti.

I bracci (14a, 14b) possono essere disposti simmetricamente o meno rispetto al piano medio (9) alla base (4), come illustrato nelle figure 1 e 2, oppure risultare simmetrici rispetto al piano (10) passante per il vertice (2) e per la zona mediana del mozzo (11), come illustrato in figura 8.

La disposizione dei bracci (14a,14b) risulta essere tale che gli stessi giacciono in corrispondenza di piani tra loro paralleli, come illustrato nelle figure 13, 14 e 15, tali piani non coincidendo con quello di giacitura della estremità (7).

Un'altra peculiarità della struttura di ruota perfezionata risulta essere costruita dal fatto che sul cerchio (1) sono ricavati, su i lati (3a, 3b) ed in una zona adiacente, e quindi assai prossima, all'inserto o guida (6), una pluralità di coppie di fori (15a, 15b) entro cui può essere inserito il raggio (8).

Come illustrato nelle figure 13, 14 e 15 ciascuna di tale coppia di fori (15a, 15b) può essere ricavata secondo un asse più o meno inclinato rispetto a quello di giacitura dell'inserto o guida (6) o secondo un asse a quest'ultimo perpendicolare, come illustrato in figura 14.

Nelle figure da 16 a 25 à ̈ illustrata la metodologia per il rapido ed agevole accoppiamento di ciascun raggio (8) alla predisposta coppia di fori (15a, 15b) del cerchio (1) : basterà infatti inserire ad esempio 1' estremità terminale, opportunamente filettata, ad esempio del braccio (14a) in corrispondenza del foro (15b) e del foro (15a) per poi avvicinare al vertice (2) l'estremità (7) ed imporre al raggio (8) una rotazione che lo porta a disporsi circa perpendicolarmente al cerchio (1) stesso.

La interconnessione delle estremità filettate dei bracci (14a, 14b) al mozzo avviene mediante tecnica nota.

Si à ̈ in pratica constatato come la struttura di ruota perfezionata, particolarmente per cicli o motocicli, secondo il presente trovato, abbia assolto pienamente il compito nonché gli scopi prefissati, in quanto il raggio può essere definito come rigido ma a detensionamento controllato nel senso che i bracci (14a, 14b) si comportano come una struttura triangolare rigida con il terzo lato costituito dal mozzo (11) quando sono tensionati, grazie anche all'incrudimento del metallo del raggio nella zona arcuata dell'inserto o guida (6) e all'attrito della sua estremità (7) dovuta alla sua tensione.

In caso di rottura però il raggio (8) si detensiona nella sua intera lunghezza e quindi sia in corrispondenza del braccio (14a) che del braccio (14b), grazie al possibile leggero scorrimento della estremità (7) arcuata del raggio (8) stesso in corrispondenza dell'inserto guida (6).

Ciò impedisce che si possano verificare degli sbandamenti laterali, tipici nella tecnica nota, della ruota, permettendo invece al ciclista di continuare nell'attività sportiva.

Nel caso il raggio venga realizzato in materiale composito, la rigidità à ̈ dovuta alla preformatura dello stampaggio, che indurisce la componente in resina del composito.

La particolare conformazione del raggio (8), del tipo ad anello aperto e presentante la estremità (7) arcuata, consente l'inserimento del medesimo, in modo rapido ed agevole, in corrispondenza del cerchio, senza che quindi ad esso vengano imposte deformazioni anelastiche e quindi aumentandone il ciclo di vita.

Il raggio nel suo accoppiamento al cerchio non ne carica i lati (3a,3b) dato che il raggio (8) non aggancia in modo rigido il cerchio (1).

La presenza inoltre dell’inserto o guida (6) su cui poggia e scorre l'estremità (7) del raggio (8) permette di distribuire la trazione in modo bilanciato su una ampia parte della zona interna del cerchio (1) questo allungando il ciclo vitale del cerchio stesso o potendo permettere la realizzazione di un cerchio più leggero a parità di ciclo vitale.

Il raggio così realizzato, inoltre, non presenta piegature " strette" che potrebbero indebolirlo, ed anche in questo caso quindi si ha un ulteriore caratteristica che ne allunga il ciclo vitale o che ne permette la realizzazione, a parità di ciclo vitale, in una forma più leggera.

Così come ipotizzata, nella interconnessione tra il raggio (8) e il cerchio (1) viene ad essere eliminata qualunque possibile interferenza con il pattino del freno grazie alla interconnessione ottenuta di fatto in corrispondenza del vertice (2) del cerchio (1) o per la lontananza dal piano di lavoro del pattino.

La struttura di ruota consente, oltre che continuare la corsa in caso di rottura di un raggio, di non presentare alcun effetto di vibrazione sotto carico dovuto al detensionamento dinamico dei raggi .

Inoltre si ha una ottimale trasmissione della coppia del mozzo al cerchio, risultando tale trasmissione in modo bilanciato sul lato destro e sinistro del cerchio stesso e quindi eliminando qualsiasi possibile deformazione laterale dinamica grazie alla realizzazione di un raggio singolo che poggia e scorre in corrispondenza dell'inserto o guida (6).

La ruota così ottenuta à ̈ facile da assemblare così come il raggio à ̈ di facile e veloce sostituzione non richiedendosi nemmeno di smontare la copertura .

Data la conformazione del cerchio e del raggio può essere utilizzato un cerchio "tubeless" e realizzare una ruota compatibile con i "tubeless grazie all'inserimento laterale dei raggi che non costringe a forare la parte superiore o base (4) del cerchio (1).

Nel caso si usi un cerchio asimmetrico il risultato in termini di campanatura dal lato ruota libera o dal lato freno a disco risulta essere massimo, così come massimo risulta essere lo spostamento a sinistra della flangia sinistra pur mantenendo le tensioni lato sinistro - lato destro uguali o simili; questo consente di realizzare una ruota dalle caratteristiche di rigidità laterale e torsionale elevatissime pur mantenendo un peso ridotto e un costo contenuto.

Naturalmente la ruota potrà essere di qualunque tipo, quale ad esempio una ruota da "corsa" o "MTB" o " passeggio".

La struttura di ruota perfezionata, particolarmente per cicli, Ã ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo.

Inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti .

In pratica, 1 materiali impiegati , purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica .

Così, ad esempio, la forma in sezione del cerchio (1) può anche essere quadrata o rettangolare o ad U o pentagonale, come illustrato nelle figure da 26 a 32.

Inoltre il raggio (8) può essere costituito ad esempio da un singolo raggio fatto di un unico lungo cordino, ad esempio di materiale composito, ad esempio realizzato in materiale noto con il marchio KEVLAR o di altre fibre, quali fibre aramidiche o di carbonio; tale unico cordino viene di volta in volta inserito nella coppia di fori (15a, 15b) per poi essere rinviato e/o bloccato, stabilmente o temporaneamente, su predisposti mezzi presenti sul mozzo e quindi reinserito in un'altra coppia di fori (15a, 15b) ecc..

Si ha così una rapida ed agevole equilibratura grazie allo scorrimento sull'inserto o guida (6); in questo caso utilizzandosi un raggio non rigido, e quindi un cordino ad esempio in materiale con il marchio KEVLAR o di altre fibre, à ̈ preferibile ridurre la scorrevolezza del cordino stesso in corrispondenza dell'inserto o guida (6) ad esempio attraverso l'uso di superfici a elevato grado di rugosità o soluzioni tecnicamente equivalenti.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Struttura di ruota perfezionata, particolarmente per cicli o motocicli, comprendente un cerchio presentante, in una sezione trasversale, conformazione poligonale, che si caratterizza per il fatto di presentare, in corrispondenza della zona interna, un inserto o guida arcuata per l'appoggio e lo scorrimento di una controsagomata estremità di un raggio conformato ad anello aperto ed inseribile in corrispondenza di predisposte aperture ricavate su detto cerchio in una zona adiacente a detto inserto o guida arcuata.
2. 2. Struttura, secondo la rivendicazione precedente, comprendente un cerchio (1) il quale presenta, in una sezione trasversale, una conformazione preferibilmente a V presentante un vertice (2) arrotondato e raccordato in corrispondenza dei lati (3a,3b) ad una base (4) di supporto per un copertone o tubolare, che si caratterizza per il fatto che in corrispondenza della zona (5) interna di detto vertice (2) à ̈ presente, all'interno di detto cerchio (1), un inserto o guida (6) presentante, in direzione di detta soprastante base (4), una conformazione arcuata per l’appoggio e lo scorrimento di una controsagomata estremità (7) di un raggio (8), detto inserto o guida (6) essendo costituito da un elemento riportato od ottenuto in fase di realizzazione di detto cerchio (1) stesso.
3. 3. Struttura, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per il fatto che la conformazione, in sezione trasversale, di detto cerchio (1) à ̈ di tipo speculare rispetto ad un piano medio alla base (4) o di tipo asimmetrico, in cui detto inserto o guida (6)giace su un piano (10) parallelo e discostato quindi rispetto a detto piano medio (9) a detta base (4) .
4. 4. Struttura, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per il fatto che ciascun raggio (8) risulta essere costituito da un unico filo piegato circa a metà della sua lunghezza a definire detta estremità (7) arcuata e conformata in modo tale da poter appoggiare e scorrere in corrispondenza di detto inserto o guida (6) presente all’interno di detto cerchio (1 ).
5. 5. Struttura, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per il fatto che detto raggio (8) presenta due bracci (14a, 14b) che vengono incrociati tra loro oppure risultano sostanzialmente paralleli tra loro.
6. 6. Struttura, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per il fatto che detti bracci (14a, 14b) sono disposti simmetricamente rispetto a detto piano medio (9) o rispetto a detto piano (10), la disposizione di detti bracci (14a,14b) essendo tale che gli stessi giacciono in corrispondenza di piani tra loro paralleli ma non coincidenti con quello di giacitura di detta estremità (7).
7. 7. Struttura, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per il fatto che su detto cerchio (1) sono ricavati, su detti lati (3a, 3b) e/o ad interessare la superficie opposta a detta base (4) ed in una zona adiacente, e quindi assai prossima, a detto inserto o guida (6), una pluralità di coppie di fori (15a, 15b) entro cui à ̈ inseribile detto raggio (8) .
8. 8 . Struttura, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per il fatto che ciascuna di detta coppia di fori (15a, 15b) à ̈ ricavata secondo un asse più o meno inclinato rispetto a quello di giacitura di detto inserto o guida (6) o secondo un asse a quest'ultimo perpendicolare.
9. 9. Struttura di ruota perfezionata, particolarmente per cicli, comprendente un cerchio presentante, in una sezione trasversale, conformazione poligonale, che si caratterizza per il fatto di presentare, in corrispondenza della zona interna, un inserto o guida arcuata per l'appoggio e lo scorrimento di una controsagomata estremità di un raggio costituito da un singolo lungo cordino, preferibilmente di materiale composito, inseribile in corrispondenza di predisposte aperture ricavate su detto cerchio in una zona adiacente a detto inserto o guida arcuata e rinviato su detto mozzo.
10. 10. Struttura, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per il fatto che detto cordino à ̈ realizzato in materiale noto con il marchio KEVLAR o di altre fibre, quali fibre aramidiche o di carbonio, detto inserto o guida (6) presentando una superficie a elevato grado di rugosità per ridurre la scorrevolezza di detto unico cordino