ITUA201696738U1

ITUA201696738U1 - Dispositivo attuatore per un cambio di bicicletta e relativo cambio di bicicletta.

Info

Publication number: ITUA201696738U1
Application number: ITUA2016U096738U
Authority: IT
Inventors: Paolo Pasqua
Original assignee: Campagnolo Srl
Priority date: 2016-05-04
Filing date: 2016-05-04
Publication date: 2017-11-04
Also published as: US10442498B2; JP6862268B2; US20170320541A1; TWI729124B; CN107416118B; CN107416118A; JP2018008678A; TW201742785A

Description

Dispositivo attuatore per un cambio di bicicletta e relativo cambio di bicicletta

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo attuatore per un cambio di bicicletta, nonché ad un cambio di bicicletta comprendente tale dispositivo attuatore.

Preferibilmente, la bicicletta è una bicicletta da competizione.

Nel contesto di questa descrizione e delle seguenti rivendicazioni, il cambio cui si fa riferimento può indifferentemente essere quello posteriore (che è quello mostrato a titolo esemplificativo e non limitativo nelle figure allegate), che sposta la catena tra i diversi pignoni del pacco pignoni associato alla ruota posteriore della bicicletta, o quello anteriore, che sposta la catena tra le diverse corone della guarnitura associata alle pedivelle. Lo spostamento della catena è tipicamente attuato tramite spostamento di un deragliatore associato ad un cinematismo di azionamento.

Da qualche tempo sono commercializzati cambi di bicicletta ad azionamento motorizzato, in cui lo spostamento del deragliatore avviene ad opera di un organo motore opportunamente comandato, tipicamente elettricamente.

Nello sviluppo dei cambi, numerose attenzioni sono state rivolte alla qualità dell'azionamento, intesa come capacità del cambio di effettuare le cambiate in modo rapido e preciso.

Tuttavia, nell'uso normale le prestazioni di un cambio possono essere compromesse da urti subiti dal cambio stesso, dovuti ad esempio a cadute della bicicletta od anche solo alle manovre di carico, scarico e trasporto su un veicolo. Un urto particolarmente severo può provocare nei casi più gravi la rottura di qualche organo del cambio; urti meno severi possono provocare invece piccole deformazioni od anche solo piccoli spostamenti reciproci degli organi del cambio, spesso neppure immediatamente rilevabili ad occhio, ma pur sempre tali da compromettere la precisione e quindi il buon funzionamento del cambio. Le stesse deformazioni o spostamenti reciproci possono essere in altri casi determinati in fase di cambiata da bloccaggi temporanei del cinematismo rispetto all’organo motore, come accade talvolta a seguito dell’interferenza meccanica tra la catena ed i pignoni (soprattutto nel passaggio da un pignone ad un altro pignone di diametro maggiore).

Sono pertanto stati sviluppati dispositivi attuatori provvisti di sistemi di protezione del cambio contro urti o deformazioni/spostamenti temporanei indesiderati. Tali urti o deformazioni/spostamenti temporanei indesiderati sono, per brevità, nel seguito indicati con l’espressione “sforzi in eccesso”.

Il documento di tecnica nota EP 1970299 descrive un dispositivo attuatore per cambio motorizzato in cui, per fornire una protezione contro eventuali sforzi in eccesso, tra il cinematismo di azionamento ed il motore è previsto un dispositivo a frizione costituito da un organo conduttore, un organo condotto ed una molla a torsione che spinge l’organo condotto contro l’organo conduttore. L’organo conduttore è solidale al motore, mentre l’organo condotto è solidale al cinematismo di azionamento ed è definito sostanzialmente da una leva di primo genere infulcrata in corrispondenza di un perno di infulcramento disposto parallelo all’asse di rotazione del motore. Su una porzione di estremità della leva agisce la molla a torsione, mentre una contrapposta porzione di estremità della leva comprende un dente che, in condizioni di funzionamento normale, è alloggiato in una sede formata nell’organo conduttore. In presenza di uno sforzo in eccesso, si genera una forza di rotazione sull’organo condotto che, quando tale forza supera una prefissata soglia, provoca una rotazione dell’organo conduttore attorno al perno di infulcramento, una rotazione relativa tra organo condotto e organo conduttore e la conseguente fuoriuscita del dente dalla sede. Lo sforzo in eccesso viene così assorbito dal sistema senza che esso possa essere trasferito agli organi del cinematismo di azionamento.

La Richiedente ha osservato che il dispositivo attuatore descritto nel succitato documento di tecnica nota ha un ingombro significativo, principalmente dovuto alla forma e collocazione della leva che definisce l’organo condotto ed alla collocazione dell’organo condotto e della molla a torsione. Inoltre, gli accoppiamenti tra organo conduttore ed organo condotto e tra molla a torsione e organo condotto, risultando esposti all’ambiente esterno, possono essere fonte di criticità in presenza di sporcizia o acqua.

La presente invenzione mette a disposizione un dispositivo attuatore per un cambio di bicicletta che risulti più compatto ed affidabile di quello sopra descritto con riferimento alla tecnica nota.

La presente invenzione riguarda pertanto, in un suo primo aspetto, un dispositivo attuatore per un cambio di bicicletta, comprendente:

- un cinematismo di azionamento destinato a deformarsi per muovere un deragliatore del cambio, il cinematismo di azionamento comprendendo un primo corpo configurato per essere fissato ad un telaio di bicicletta, un secondo corpo configurato per supportare il deragliatore del cambio ed una coppia di bielle di articolazione che collegano il primo corpo ed il secondo corpo;

- un organo motore destinato a comandare la deformazione del cinematismo di azionamento, l’organo motore comprendendo un motore solidale ad uno tra il primo corpo ed il secondo corpo, ed un elemento di trasmissione del moto avente un prefissato asse di rotazione e mosso in rotazione dal motore;

- un meccanismo a scatto interposto tra detto elemento di trasmissione del moto ed una biella di detta coppia di bielle e comprendente un primo organo solidale in rotazione a detto elemento di trasmissione del moto e provvisto di una sede di accoppiamento ed un secondo organo solidale a detta biella e comprendente un elemento di accoppiamento che, quando il dispositivo attuatore è in una prima configurazione operativa di impegno, è alloggiato almeno parzialmente in detta sede di accoppiamento e permette il trasferimento della rotazione da detto primo organo a detto secondo organo e che, quando il dispositivo attuatore è in una seconda configurazione operativa di sgancio, non è alloggiato in detta sede di accoppiamento e permette la rotazione libera di detto primo organo rispetto a detto secondo organo, detta prima configurazione operativa essendo definita quando il dispositivo attuatore è sottoposto ad uno sforzo inferiore ad uno sforzo di soglia prefissato e detta seconda configurazione operativa essendo definita quando il dispositivo attuatore è sottoposto ad uno sforzo superiore a detto sforzo di soglia prefissato;

caratterizzato dal fatto che detto secondo organo comprende:

- una prima cavità estesa lungo una prima direzione, coincidente con detto prefissato asse di rotazione dell'elemento di trasmissione del moto, ed una seconda cavità estesa lungo una seconda direzione sostanzialmente perpendicolare alla prima direzione;

in cui detta prima cavità alloggia almeno parzialmente detto primo organo e detta seconda cavità alloggia un elemento elastico precaricato attivo in spinta contro detto elemento di accoppiamento lungo detta seconda direzione verso detto primo organo in modo che, quando il dispositivo attuatore è in detta prima configurazione operativa, detto elemento di accoppiamento è spinto dentro detta sede di accoppiamento.

Con il termine “elemento elastico” si intende genericamente un elemento in grado di fornire una reazione elastica di qualsiasi tipo: a trazione, a compressione, a torsione, a flessione. L’elemento elastico può ad esempio essere una molla metallica elicoidale, una molla metallica a torsione, una molla metallica a tazza, una lamina flessibile, una molla ad aria, una molla elastomerica variamente conformata, e simili. Con l'aggettivo “pre-caricato” si intende che l’elemento elastico è impiegato in uno stato pre-sollecitato, ad esempio pre-compresso oppure pre-teso, di modo che a riposo eserciti una sollecitazione elastica diversa da zero, uguale allo sforzo di soglia prefissato. L’elemento elastico è così in condizioni di cedere elasticamente solo se lo sforzo scaricato su di esso è superiore al valore di sforzo di soglia prefissato, come nel caso di un urto; se invece lo sforzo scaricato è inferiore, come nel caso di uso normale del cambio, l’elemento elastico non presenta alcun cedimento. In questa ultima condizione, quindi, l’elemento elastico si comporta come un corpo sostanzialmente rigido e la sua cedevolezza non interferisce con il normale funzionamento del cambio.

Qualora s’intenda ampliare il campo di funzionamento in cui il sistema risponde in modo pronto, lo sforzo di soglia è vantaggiosamente scelto elevato. Qualora si voglia invece consentire al dispositivo di assorbire anche urti di piccola entità, lo sforzo di soglia viene scelto di valore inferiore. L'entità dello sforzo di soglia è facilmente determinabile dimensionando opportunamente l’elemento elastico e/o la seconda cavità e/o utilizzando ad anelli distanziali.

Vantaggiosamente, il meccanismo a scatto sopra descritto permette di passare da una configurazione operativa di impegno in cui la biella è solidale in rotazione all’elemento di trasmissione del moto e trasferisce il moto al deragliatore del cambio ad una configurazione operativa di sgancio in cui la biella non è solidale in rotazione all’elemento di trasmissione del moto e consente un movimento libero del deragliatore del cambio rispetto agli altri componenti del cinematismo di azionamento.

La configurazione operativa di sgancio può attivarsi automaticamente a seguito di un urto o spostamento/deformazione indesiderato ed essere mantenuta attiva fino al momento in cui si desidera ripristinare la configurazione operativa di impegno. Urti o deformazioni/spostamenti temporanei indesiderati di una certa entità vengono quindi assorbiti totalmente dal meccanismo a scatto, evitando così che essi possano trasmettersi al cinematismo di azionamento.

La configurazione operativa di sgancio può anche essere attivata manualmente prima di effettuare manovre di carico, scarico e trasporto della bicicletta su un veicolo, o prima e dopo l’uso della bicicletta. La possibilità di effettuare una movimentazione manuale del cinematismo di azionamento permette anche di impostare il desiderato rapporto di trasmissione in caso di avaria o blocco del cambio. È inoltre possibile conseguire una maggiore facilità di montaggio e smontaggio della ruota, nel caso di cambio posteriore. Infatti, lo sgancio può essere sfruttato dall'operatore per facilitare l'ingranamento od il disimpegno della catena dai pignoni.

Il meccanismo a scatto sopra descritto è pertanto del tipo reversibile, ossia permette il ripristino della configurazione operativa originaria (ossia il ritorno alla condizione prima dello sgancio) senza lasciare deformazioni residue che potrebbero facilmente disturbare il funzionamento del cambio e senza necessità di sostituire alcun pezzo. Non vi è infatti un alcun cedimento o rottura di pezzi meccanici e si evita anche di avere pezzi meccanici che, essendo liberi di muoversi senza alcun vincolo (in quanto rotti o non più trattenuti in posizione), possono urtare accidentalmente gli organi del cambio e/o della bicicletta, danneggiandoli.

Nella seconda configurazione operativa di sgancio, il dispositivo attuatore mantiene una sua integrità strutturale che consente il ripristino della prima configurazione operativa di impegno senza necessità di sostituzione pezzi.

Vantaggiosamente, l’alloggiamento all’interno del secondo organo sia dell’elemento elastico pre-caricato sia dell’accoppiamento tra elemento elastico pre-caricato e primo organo rende il dispositivo attuatore della presente invenzione meno ingombrante rispetto al dispositivo attuatore divulgato in EP 1970299. Il secondo organo inoltre isola dall’ambiente esterno l’elemento elastico pre-caricato e l’accoppiamento tra elemento elastico pre-caricato e primo organo, evitando la deposizione di sporcizia e/o la penetrazione di acqua.

Preferibilmente, l’elemento di accoppiamento è un rullino cilindrico o una sfera.

Il raggio e la lunghezza del rullino cilindrico e il raggio della sfera possono essere opportunamente dimensionati per stabilire il valore della sforzo di soglia oltre il quale si ha il passaggio dalla prima configurazione operativa di impegno alla seconda configurazione operativa di sgancio. L’impiego di un rullino cilindrico può risultare vantaggioso rispetto all’impiego di una sfera, nei casi in cui si hanno alti sforzi di soglia, in quanto tali sforzi vengono distribuiti lungo la lunghezza del rullino cilindrico, riducendo il rischio di deformazione della sede di accoppiamento a causa di elevate concentrazioni di carico.

Preferibilmente, detta prima cavità e detta seconda cavità hanno un profilo trasversale di forma almeno parzialmente cilindrica.

In questo modo il primo organo può ruotare nella prima cavità attorno al prefissato asse di rotazione.

Preferibilmente, detto primo organo comprende una parete almeno parzialmente cilindrica e detta sede di accoppiamento è formata in detta parete.

In questo modo, quando si passa alla seconda configurazione operativa di sgancio l’elemento di accoppiamento può scorrere su detta parete.

In particolare, nel caso in cui l’elemento di accoppiamento è un rullino cilindrico o una sfera, quando si passa alla seconda configurazione operativa di sgancio la parete almeno parzialmente cilindrica permette a rullino o sfera di ruotare liberamente su di essa attorno al prefissato asse di rotazione.

Preferibilmente, il secondo organo comprende:

- un pistone scorrevole nella seconda cavità e provvisto di una sede di alloggiamento di detto elemento di accoppiamento;

- un coperchio di chiusura della seconda cavità;

in cui l’elemento elastico pre-caricato è interposto tra detto pistone e detto coperchio.

Vantaggiosamente, il coperchio di chiusura ha la duplice funzione di impedire l’ingresso di sporcizia o acqua nel secondo organo e creare una battuta per mantenere l’elemento elastico nella condizione di precarico. Il pistone ha invece la funzione di spingere l’elemento di accoppiamento e creare una battuta per mantenere l’elemento elastico nella suddetta condizione di pre-carico.

Preferibilmente, il coperchio è avvitato nella seconda cavità del secondo organo.

In particolare, il coperchio è associato alla seconda cavità del secondo organo tramite rispettive filettature e la posizione del coperchio rispetto alla seconda cavità del secondo organo è vantaggiosamente regolabile tramite avvitamento. Si può in questo modo regolare il precarico dell’elemento elastico, variando di conseguenza il valore di soglia prefissato.

In un’altra forma di realizzazione preferita del dispositivo attuatore della presente invenzione, alternativa a quella precedentemente descritta, il coperchio è associato alla seconda cavità del secondo organo tramite piantaggio. In tal caso la posizione del coperchio rispetto alla seconda cavità del secondo organo è unica e predeterminata ed il pre-carico dell’elemento elastico è uguale ad un valore unico predeterminato in fase progettuale.

Preferibilmente, detto elemento elastico pre-caricato comprende almeno una molla elicoidale o almeno una molla a tazza.

In una prima forma di realizzazione preferita del dispositivo attuatore della presente invenzione, l’elemento di trasmissione del moto è definito da un albero di trasmissione del moto del motore, il primo organo essendo coassialmente fissato ad una porzione di estremità libera di detto albero di trasmissione del moto.

In tal caso, preferibilmente, il dispositivo attuatore della presente invenzione comprende una coppia di perni di centraggio avvitati in corrispondenti fori filettati formati, coassialmente a detto prefissato asse di rotazione, sul corpo a cui è solidale il motore, da parti contrapposte rispetto all’albero di trasmissione del moto, in cui un primo perno di detta coppia di perni di centraggio ha una porzione di estremità libera alloggiata in un primo foro calibrato formato in detto albero di trasmissione del moto e coassiale a detto prefissato asse di rotazione, ed un secondo perno di detta coppia di perni di centraggio ha una porzione di estremità libera alloggiata in un secondo foro calibrato formato in detto secondo organo e coassiale a detto prefissato asse di rotazione.

Vantaggiosamente, la coppia di perni di centraggio garantisce un corretto centraggio dell’albero di trasmissione del moto e del secondo organo, ossia garantisce che l’albero di trasmissione del moto e la prima cavità del secondo organo risultino coassiali tra loro ed al prefissato asse di rotazione.

In una seconda forma di realizzazione preferita del dispositivo attuatore della presente invenzione, alternativa a quella precedentemente descritta, l’elemento di trasmissione del moto comprende un perno scanalato alloggiato in una sede scanalata definita in detto motore coassialmente a detto prefissato asse di rotazione, il primo organo essendo coassialmente fissato ad una porzione di estremità libera di detto perno scanalato.

Preferibilmente, detta porzione di estremità libera di detto albero di trasmissione del moto o di detto perno scanalato è zigrinata. Ciò al fine di garantire un pratico e affidabile fissaggio del primo organo.

In un suo secondo aspetto, la presente invenzione riguarda un cambio di bicicletta comprendente un dispositivo attuatore secondo il primo aspetto della presente invenzione discusso sopra.

Preferibilmente, il suddetto cambio di bicicletta presenta singolarmente o in combinazione tutte le caratteristiche strutturali e funzionali sopra discusse con riferimento al dispositivo attuatore della presente invenzione e pertanto consente di conseguire tutti i vantaggi e gli effetti tecnici sopra menzionati.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno meglio dalla seguente descrizione dettagliata di sue forme di realizzazione preferite, fatta con riferimento ai disegni allegati e data a titolo indicativo e non limitativo. In tali disegni:

- la figura 1 è una vista prospettica di un dispositivo attuatore in accordo con una prima forma di realizzazione preferita della presente invenzione;

- la figura 2 è una vista prospettica in esploso del dispositivo della figura 1;

- la figura 3 è una vista prospettica in esploso di una parte del dispositivo della figura 1;

- la figura 4 è una vista in sezione di una porzione ingrandita del dispositivo della figura 1, presa secondo il piano di traccia IV – IV di figura 1;

- la figura 5 è una vista in sezione di una porzione ingrandita del dispositivo della figura 4, presa secondo il piano di traccia V – V di figura 4, in cui il dispositivo attuatore è in una prima configurazione operativa di impegno;

- le figure 6 e 7 sono due viste in sezione analoghe a quella di figura 5, in cui il dispositivo attuatore è in due diverse posizioni di una seconda configurazione operativa di sgancio;

- la figura 7a è una vista prospettica del dispositivo attuatore di figura 1 quando esso si trova nella posizione mostrata nella figura 7;

- la figura 8 è una vista prospettica di un dispositivo attuatore in accordo con una seconda forma di realizzazione preferita della presente invenzione;

- la figura 9 è una vista prospettica in esploso del dispositivo della figura 8;

- la figura 10 è una vista prospettica in esploso di una parte del dispositivo della figura 8;

- la figura 11 è una vista in sezione di una porzione ingrandita del dispositivo della figura 8, presa secondo il piano di traccia XI – XI di figura 8.

Nelle figure 1-7 e 7a, con 100 è indicato un dispositivo attuatore per un cambio di bicicletta, particolarmente un cambio posteriore, secondo una prima forma di realizzazione preferita della presente invenzione.

Il dispositivo 100 comprende un cinematismo di azionamento 101 a quadrilatero articolato, preferibilmente a parallelogramma articolato, destinato ad essere mosso da un organo motore 120 ed a muovere a sua volta un deragliatore 130.

Il cinematismo di azionamento 101 comprende un primo corpo 112 configurato per essere fissato ad un telaio di bicicletta (non illustrato) ed in cui è alloggiato l’organo motore 120, un secondo corpo 113 che supporta il deragliatore 130 ed una coppia di bielle di articolazione 102, 104 che collegano il primo corpo 112 ed il secondo corpo 113. Le bielle 102, 104 sono anche chiamate rispettivamente ‘‘biella interna’’ e ‘‘biella esterna’’, con riferimento alla loro posizione relativa rispetto al piano mediano della bicicletta.

L’organo motore 120 comanda la deformazione del cinematismo di azionamento 101, allungando od accorciando una diagonale del quadrilatero articolato. In particolare, dato che il dispositivo 100 è impiegato in un cambio posteriore di una bicicletta, un allungamento di tale diagonale sarà utilizzato per effettuare una cambiata in alto (verso una ruota dentata più interna del pignone, di diametro maggiore), mentre viceversa un accorciamento della diagonale sarà utilizzato per una cambiata in basso (verso una ruota dentata più esterna del pignone, di diametro minore).

Con riferimento alla figura 4, l’organo motore 120 comprende un motore 121 elettrico (alimentato e comandato per mezzo di cavi ed organi di comando non illustrati nelle figure), solidale al primo corpo 112, ed un elemento di trasmissione del moto 122, avente un prefissato asse di rotazione X e mosso in rotazione dal motore 121.

In questa prima forma di realizzazione, l’elemento di trasmissione del moto 122 è definito da un albero di trasmissione del moto 123 del motore 121.

Un meccanismo a scatto 150 è interposto tra l’elemento di trasmissione del moto 122 e la biella interna 104.

Il meccanismo a scatto 150 definisce nel dispositivo attuatore 100 una prima configurazione operativa di impegno in cui la biella 104 è solidale in rotazione all’elemento di trasmissione del moto 122 ed una seconda configurazione operativa di sgancio in cui la biella 104 non è solidale in rotazione all’elemento di trasmissione del moto 122.

La prima configurazione operativa è definita quando il dispositivo attuatore 100 è sottoposto ad uno sforzo inferiore ad uno sforzo di soglia prefissato e la seconda configurazione operativa è definita quando il dispositivo attuatore 100 è sottoposto ad uno sforzo superiore allo sforzo di soglia prefissato.

Il meccanismo a scatto 150 comprende un primo organo 160 solidale in rotazione all’elemento di trasmissione del moto 122 ed un secondo organo 170 solidale alla biella 104.

Il primo organo 160 è coassialmente fissato ad una porzione di estremità libera 123a dell’albero di trasmissione del moto 123 (figura 3). La porzione di estremità libera 123a dell’albero di trasmissione del moto 123 è zigrinata.

Il primo organo 160 comprende una parete almeno parzialmente cilindrica 164 in cui è formata una sede di accoppiamento 162 per un elemento di accoppiamento 172 associato al secondo organo 170.

In questa prima forma di realizzazione del dispositivo attuatore della presente invenzione, l’elemento di accoppiamento 172 è un rullino cilindrico 173, ma quanto descritto si applica anche al caso in cui al posto del rullino cilindrico 173 è utilizzata una sfera.

Quando il dispositivo attuatore 100 è nella prima configurazione operativa, mostrata ad esempio nella figura 5, l’elemento di accoppiamento 172 è alloggiato almeno parzialmente nella sede di accoppiamento 162 e permette il trasferimento della rotazione dal primo organo 160 al secondo organo 170. Quando invece il dispositivo attuatore 100 è nella seconda configurazione operativa, mostrata ad esempio nelle figure 6 e 7, l’elemento di accoppiamento 172 non è alloggiato nella sede di accoppiamento 162 e permette la rotazione libera del primo organo 160 rispetto al secondo organo 170.

In particolare, nella figura 6 il dispositivo attuatore 100 è in una prima condizione cosiddetta di ‘‘chiusura’’ del cambio di bicicletta, che nella figura 6 corrisponde ad una rotazione in senso antiorario del secondo organo 170 rispetto al primo organo 160, mentre nella figura 7 il dispositivo attuatore 100 è in una seconda condizione cosiddetta di ‘‘apertura’’ del cambio di bicicletta, che nella figura 7 corrisponde ad una rotazione in senso orario del secondo organo 170 rispetto al primo organo 160.

La figura 7a illustra il dispositivo attuatore 100 nella suddetta condizione di ‘‘apertura’’.

Preferibilmente, tra la sede di accoppiamento 162 e la parete almeno parzialmente cilindrica 164 sono previste superfici di raccordo smussate. Si agevola in questo modo il passaggio dalla prima configurazione operativa alla seconda configurazione operativa, e viceversa, demandando la reazione all’urto o spostamento/deformazione indesiderato esclusivamente al pre-carico di un elemento elastico pre-caricato 178, che viene meglio descritto nel seguito.

Il secondo organo 170 comprende una prima cavità 174 estesa lungo una prima direzione, coincidente con l’asse di rotazione X dell'elemento di trasmissione del moto 122, ed una seconda cavità 176 estesa lungo una seconda direzione Y sostanzialmente perpendicolare alla prima direzione.

La prima cavità 174 e la seconda cavità 176 del secondo organo 170 hanno profilo trasversale di forma almeno parzialmente cilindrica.

La prima cavità 174 alloggia almeno parzialmente il primo organo 160.

La seconda cavità 176 alloggia l’elemento elastico pre-caricato 178. In questa prima forma di realizzazione del dispositivo attuatore della presente invenzione, l’elemento elastico pre-caricato 178 comprende una pluralità di molle a tazza 179 disposte sovrapposte (in particolare, si vedano figure 3 e 5).

L’elemento elastico pre-caricato 178 è attivo in spinta contro l’elemento di accoppiamento 172 lungo la seconda direzione verso il primo organo 160 in modo che, quando il dispositivo attuatore 100 è nella prima configurazione operativa, l’elemento di accoppiamento 172 è spinto dentro la sede di accoppiamento 162.

In particolare, il secondo organo 170 comprende un pistone 180 scorrevole nella seconda cavità 176 ed un coperchio di chiusura 182 della seconda cavità 176. L’elemento elastico pre-caricato 178 è interposto tra il pistone 180 ed il coperchio 182.

Il pistone 180 è provvisto di una sede di alloggiamento 181 dell’elemento di accoppiamento 172.

Il coperchio 182 è avvitato nella seconda cavità 176 del secondo organo 170. In particolare, il coperchio 182 è associato alla seconda cavità 176 del secondo organo 170 tramite rispettive filettature (indicate complessivamente con 183 nella figura 5) e la posizione del coperchio 182 rispetto alla seconda cavità 176 del secondo organo 170 è regolabile tramite avvitamento.

Come si evince in particolare dalle figure 3 e 4, il dispositivo attuatore 100 della presente invenzione comprende ulteriormente una coppia di perni di centraggio 140, 142. Essi sono avvitati in corrispondenti fori filettati 141, 143 formati sul primo corpo 112, coassialmente all’asse di rotazione X, da parti contrapposte rispetto all’albero di trasmissione del moto 123. In particolare, i fori filettati 141, 143 sono formati in inserti metallici 141a, 143a piantati in rispettivi fori passanti realizzati sul primo corpo 112.

Il perno di centraggio 140 ha una porzione di estremità libera 140a che è alloggiata in un foro calibrato 123b formato nell’albero di trasmissione del moto 123 e coassiale all’asse di rotazione X. Nell’esempio non limitativo mostrato in figura 4, il foro calibrato 123b è cieco.

Il perno di centraggio 142 ha una porzione di estremità libera 142a che è alloggiata in un foro calibrato 170a formato nel secondo organo 170 e coassiale all’asse di rotazione X. Nell’esempio non limitativo mostrato nella figura 4, il foro calibrato 170a è passante.

Nelle figure 8-11 è mostrata una seconda forma di realizzazione preferita di un dispositivo attuatore 100 per un cambio di bicicletta secondo la presente invenzione.

I componenti del dispositivo attuatore 100 delle figure 8-11 analoghi o funzionalmente equivalenti a quelli del dispositivo attuatore 100 delle figure 1-7 e 7a sono indicati con lo stesso numero di riferimento e per la loro descrizione si rimanda a quanto esposto sopra.

Il dispositivo attuatore 100 delle figure 8-11 si differenzia dal dispositivo attuatore 100 delle figure 1-7 e 7a per vari aspetti.

Un primo aspetto di differenziazione è che l’organo motore 120 è alloggiato nel secondo corpo 113.

Un altro aspetto di differenziazione è che l’elemento di trasmissione del moto 122 comprende un perno scanalato 223 alloggiato in una sede scanalata 221 definita nel motore 121 coassialmente all’asse di rotazione X.

In questa seconda forma di realizzazione del dispositivo attuatore della presente invenzione, il primo organo 160 è coassialmente fissato ad una porzione di estremità libera 223a del perno scanalato 223. La porzione di estremità libera 223a del perno scanalato 223 è zigrinata.

In questa seconda forma di realizzazione del dispositivo attuatore della presente invenzione, l’elemento di accoppiamento 172 è una sfera 273, ma quanto descritto si applica anche al caso in cui al posto della sfera 273 è utilizzato un rullino cilindrico.

Come si evince in particolare dalle figure 10 e 11, il perno scanalato 223 presenta una cavità passante 223b calibrata che alloggia un albero di centraggio 240 che attraversa, in corrispondenza di sue contrapposte porzioni di estremità libera 241a, 243a una coppia di fori calibrati 241, 243 formati, coassialmente all’asse di rotazione X, sul secondo corpo 113. Inoltre, l’albero di centraggio 240 attraversa un foro calibrato 170a formato nel secondo organo 170 e coassiale all’asse di rotazione X.

L’albero di centraggio 240 viene fissato in posizione assiale attraverso una rondella calibrata 250. Essa è calettata in una opportuna sede di alloggiamento formata sull’albero di centraggio 240, in modo da evitarne lo sfilamento.

Nell’esempio non limitativo mostrato nella figura 11, la rondella calibrata 250 è interposta, coassialmente all’asse di rotazione X, tra il foro calibrato 243 del secondo corpo 113 e il foro calibrato 170a del secondo organo 170.

In una forma di realizzazione non illustrata, il secondo organo 170 comprende, oltre alla seconda cavità 176, una ulteriore cavità estesa lungo una direzione sostanzialmente perpendicolare all’asse di rotazione X. Tale ulteriore cavità alloggia un ulteriore elemento elastico pre-caricato attivo in spinta contro un ulteriore elemento di accoppiamento con il primo organo 160 in modo che, quando il dispositivo attuatore 100 è nella prima configurazione operativa, l’ulteriore elemento di accoppiamento è spinto dentro una rispettiva ulteriore sede di accoppiamento formata nel primo organo 160. In tal modo si aumenta il valore dello sforzo di soglia oltre il quale si ha il passaggio dalla prima configurazione operativa di impegno alla seconda configurazione operativa di sgancio.

In marcia, il dispositivo attuatore 100 è normalmente nella sua configurazione operativa di impegno in cui la biella 104 è solidale in rotazione all’elemento di trasmissione del moto 122 e trasferisce il moto al deragliatore 130 del cambio. L’elemento di accoppiamento 172 è alloggiato nella sede di accoppiamento 162, come illustrato in figura 5.

Durante le varie cambiate, varia la posizione relativa tra il primo organo 160 ed il corpo 112 o 113 in cui esso è alloggiato (e quindi la posizione relativa tra biella 104 e telaio) ma non quella tra primo organo 160 e secondo organo 170. L’elemento di accoppiamento 172 resta infatti sempre alloggiato nella sede di accoppiamento 162, non raggiungendosi valori di carico superiori al valore dello sforzo di soglia prefissato.

A seguito di un urto, se tale urto è tale da generare un carico che supera il valore dello sforzo di soglia prefissato, o a seguito di un azionamento manuale, l’elemento di accoppiamento 172 esce dalla sede di accoppiamento 162 consentendo al primo organo 160 di ruotare rispetto al secondo organo 170 (come illustrato in figura 6 o 7). Il dispositivo attuatore 100 si trova in tal caso nella sua configurazione operativa di sgancio.

Ovviamente, al dispositivo attuatore per un cambio di bicicletta sopra descritto, un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare specifiche e contingenti esigenze, potrà apportare numerose modifiche e varianti, tutte peraltro contenute nell’ambito di protezione della presente invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo attuatore (100) per un cambio di bicicletta, comprendente: - un cinematismo di azionamento (101) destinato a deformarsi per muovere un deragliatore (130) del cambio, il cinematismo di azionamento (101) comprendendo un primo corpo (112) configurato per essere fissato ad un telaio di bicicletta, un secondo corpo (113) configurato per supportare il deragliatore (130) del cambio ed una coppia di bielle di articolazione (102, 104) che collegano il primo corpo (112) ed il secondo corpo (113); - un organo motore (120) destinato a comandare la deformazione del cinematismo di azionamento (101), l’organo motore (120) comprendendo un motore (121) solidale ad uno tra il primo corpo (112) ed il secondo corpo (113), ed un elemento di trasmissione del moto (122) avente un prefissato asse di rotazione (X) e mosso in rotazione dal motore (121); - un meccanismo a scatto (150) interposto tra detto elemento di trasmissione del moto (122) ed una biella (104) di detta coppia di bielle (102, 104) e comprendente un primo organo (160) solidale in rotazione a detto elemento di trasmissione del moto (122) e provvisto di una sede di accoppiamento (162) ed un secondo organo (170) solidale a detta biella (104) e comprendente un elemento di accoppiamento (172) che, quando il dispositivo attuatore (100) è in una prima configurazione operativa di impegno, è alloggiato almeno parzialmente in detta sede di accoppiamento (162) e permette il trasferimento della rotazione da detto primo organo (160) a detto secondo organo (170) e che, quando il dispositivo attuatore (100) è in una seconda configurazione operativa di sgancio, non è alloggiato in detta sede di accoppiamento (162) e permette la rotazione libera di detto primo organo (160) rispetto a detto secondo organo (170), detta prima configurazione operativa essendo definita quando il dispositivo attuatore (100) è sottoposto ad uno sforzo inferiore ad uno sforzo di soglia prefissato e detta seconda configurazione operativa essendo definita quando il dispositivo attuatore (100) è sottoposto ad uno sforzo superiore a detto sforzo di soglia prefissato; caratterizzato dal fatto che detto secondo organo (170) comprende: - una prima cavità (174) estesa lungo una prima direzione coincidente con detto prefissato asse di rotazione (X) ed una seconda cavità (176) estesa lungo una seconda direzione sostanzialmente perpendicolare alla prima direzione; in cui detta prima cavità (174) alloggia almeno parzialmente detto primo organo (160) e detta seconda cavità (176) alloggia un elemento elastico pre-caricato (178) attivo in spinta contro detto elemento di accoppiamento (172) lungo detta seconda direzione verso detto primo organo (160) in modo che, quando il dispositivo attuatore (100) è in detta prima configurazione operativa, detto elemento di accoppiamento (172) è spinto dentro detta sede di accoppiamento (162).
2. Dispositivo (100) secondo la rivendicazione 1, in cui l’elemento di accoppiamento (172) è un rullino cilindrico (173) o una sfera (273).
3. Dispositivo (100) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta prima cavità (174) e detta seconda cavità (176) hanno un profilo trasversale di forma almeno parzialmente cilindrica.
4. Dispositivo (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto primo organo (160) comprende una parete almeno parzialmente cilindrica (164) ed in cui detta sede di accoppiamento (162) è formata in detta parete (164).
5. Dispositivo (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il secondo organo (170) comprende: - un pistone (180) scorrevole nella seconda cavità (176) e provvisto di una sede di alloggiamento (181) di detto elemento di accoppiamento (172); - un coperchio di chiusura (182) della seconda cavità (176); in cui l’elemento elastico pre-caricato (178) è interposto tra detto pistone (180) e detto coperchio (182).
6. Dispositivo (100) secondo la rivendicazione 5, in cui il coperchio (182) è avvitato nella seconda cavità (176) del secondo organo (170).
7. Dispositivo (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto elemento elastico pre-caricato (178) comprende almeno una molla elicoidale o almeno una molla a tazza
8. Dispositivo (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l’elemento di trasmissione del moto (122) è definito da un albero di trasmissione del moto (123) del motore (121), il primo organo (160) essendo coassialmente fissato ad una porzione di estremità libera (123a) di detto albero di trasmissione del moto (123).
9. Dispositivo (100) secondo la rivendicazione 8, comprendente una coppia di perni di centraggio (140, 142) avvitati in corrispondenti fori filettati (141, 143) formati, coassialmente a detto prefissato asse di rotazione (X), sul corpo (112) a cui è solidale il motore (121), da parti contrapposte rispetto all’albero di trasmissione del moto (123), in cui un primo perno (140) di detta coppia di perni di centraggio (140, 142) ha una porzione di estremità libera (140a) alloggiata in un primo foro calibrato (123b) formato in detto albero di trasmissione del moto (123) e coassiale a detto prefissato asse di rotazione (X), ed un secondo perno (142) di detta coppia di perni di centraggio (140, 142) ha una porzione di estremità libera (142a) alloggiata in un secondo foro calibrato (170a) formato in detto secondo organo (170) e coassiale a detto prefissato asse di rotazione (X).
10. Dispositivo (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui l’elemento di trasmissione del moto (122) comprende un perno scanalato (223) alloggiato in una sede scanalata (221) definita in detto motore (121) coassialmente a detto prefissato asse di rotazione (X), il primo organo (160) essendo coassialmente fissato ad una porzione di estremità libera (223a) di detto perno scanalato (223).
11. Dispositivo (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 8 a 10, in cui detta porzione di estremità libera (123a, 223a) di detto albero di trasmissione del moto (123) o di detto perno scanalato (223) è zigrinata.
12. Cambio di bicicletta comprendente un dispositivo attuatore (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.