ITUB20154243A1 - HUB ASSEMBLY FOR WHEEL SUPPORT - Google Patents

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ITUB20154243A1
ITUB20154243A1 ITUB2015A004243A ITUB20154243A ITUB20154243A1 IT UB20154243 A1 ITUB20154243 A1 IT UB20154243A1 IT UB2015A004243 A ITUB2015A004243 A IT UB2015A004243A IT UB20154243 A ITUB20154243 A IT UB20154243A IT UB20154243 A1 ITUB20154243 A1 IT UB20154243A1
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IT
Italy
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hub
transmission body
rotation guide
hub assembly
pair
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Application number
ITUB2015A004243A
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Italian (it)
Inventor
Adriano Agostini
Original Assignee
Adriano Agostini
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00Hubs
    • B60B27/02Hubs adapted to be rotatably arranged on axle
    • B60B27/023Hubs adapted to be rotatably arranged on axle specially adapted for bicycles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/24Freewheels or freewheel clutches specially adapted for cycles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automobile Manufacture Line, Endless Track Vehicle, Trailer (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Description

ASSIEME MOZZO PER SUPPORTO RUOTA HUB ASSEMBLY FOR WHEEL SUPPORT

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Campo tecnico dell’invenzione Technical field of the invention

La presente invenzione si riferisce ad un assieme mozzo idoneo all’impiego in un veicolo a due ruote, come una bicicletta, in particolare per il supporto di una ruota motrice. The present invention refers to a hub assembly suitable for use in a two-wheeled vehicle, such as a bicycle, in particular for supporting a drive wheel.

Background Background

I tradizionali mozzi di supporto alla ruota motrice di veicoli a due ruote, come ad esempio le biciclette, sono tipicamente realizzati in due pezzi, rispettivamente un corpo di trasmissione solidale al pacco pignoni (cioè al blocco degli ingranaggi che corrispondono alle diverse marce della bicicletta) e un corpo mozzo solidale ai raggi della ruota posteriore. The traditional drive wheel support hubs of two-wheeled vehicles, such as bicycles, are typically made in two pieces, respectively a transmission body integral with the sprocket set (i.e. the block of gears that correspond to the different gears of the bicycle) and a hub body integral with the spokes of the rear wheel.

Un esempio di mozzo di tipo noto è rappresentato in maniera schematica in Figura 1, dove è denotato complessivamente con 100. An example of a known hub is represented schematically in Figure 1, where it is denoted as a whole with 100.

Come mostrato appunto in Figura 1 , ciascuno dei due pezzi corpo di trasmissione 200 e corpo mozzo 300 è supportato rispetto ad un albero fisso 1000, solidale al telaio della bicicletta stessa, rispettivamente da una coppia di cuscinetti a sfere 400, 500. As shown in Figure 1, each of the two pieces of transmission body 200 and hub body 300 is supported with respect to a fixed shaft 1000, integral with the frame of the bicycle itself, respectively by a pair of ball bearings 400, 500.

Grazie alla presenza dei cuscinetti, è consentita una possibilità di rotazione relativa rispettivamente del corpo trasmissione 200 e del corpo mozzo 300 rispetto all’albero fisso 1000. Thanks to the presence of the bearings, a possibility of relative rotation of the transmission body 200 and the hub body 300 respectively with respect to the fixed shaft 1000 is allowed.

In virtù del fatto che il corpo di trasmissione 200 e il corpo mozzo 300 ruotano intorno allo stesso unico albero fisso 1000, tali mozzi sono definiti anche come mozzi ad asse singolo. By virtue of the fact that the transmission body 200 and the hub body 300 rotate around the same single fixed shaft 1000, these hubs are also defined as single-axis hubs.

Tali mozzi sono definiti in aggiunta anche come mozzi a scatto libero, perché è possibile vincolare o svincolare selettivamente il corpo di trasmissione 200 e il corpo mozzo 300 l’uno rispetto all’altro mediante dei cricchetti 600. These hubs are also defined in addition as free-release hubs, because it is possible to selectively constrain or release the transmission body 200 and the hub body 300 with respect to each other by means of ratchets 600.

II principio di funzionamento di un tradizionale mozzo 100 a scatto libero di supporto alla ruota motrice di una bicicletta è ben noto. The operating principle of a conventional free-release hub 100 supporting the driving wheel of a bicycle is well known.

Durante la pedalata, il moto rotatorio impresso ai pedali dal ciclista è trasmesso al pacco pignoni, e quindi al corpo di trasmissione 200 solidale ad esso, mediante una catena. In questa fase, i cricchetti 600 vincolano il corpo di trasmissione 200 al corpo mozzo 300 affinché il corpo di trasmissione 200 lo trascini nel suo moto rotatorio intorno all’albero fisso 1000. In tal modo è messa in rotazione la ruota posteriore ed è ottenuto un avanzamento della bicicletta. Il corpo di trasmissione 200 e il corpo mozzo 300 ruotano rispetto all’albero fisso 1000 ciascuno sulla associata coppia di cuscinetti, quindi durante la fase di pedalata sono impegnati tutti e quattro i cuscinetti presenti 400, 500. During pedaling, the rotary motion imparted to the pedals by the cyclist is transmitted to the sprocket pack, and therefore to the transmission body 200 integral with it, by means of a chain. In this phase, the pawls 600 constrain the transmission body 200 to the hub body 300 so that the transmission body 200 drags it in its rotary motion around the fixed shaft 1000. In this way the rear wheel is rotated and a advancement of the bicycle. The transmission body 200 and the hub body 300 rotate with respect to the fixed shaft 1000 each on the associated pair of bearings, so during the pedaling phase all four bearings present 400, 500 are engaged.

Al contrario, durante un avanzamento della bici a pedali fermi dovuto alla sua stessa inerzia, come si verifica ad esempio nei percorsi in discesa, i cricchetti 600 svincolano il corpo di trasmissione 200 dal corpo mozzo 300. In questo modo la ruota posteriore è libera di ruotare sull’albero fisso 1000, supportata dalla coppia di cuscinetti 500 associata al corpo mozzo 300, senza trascinare nel suo moto rotatorio il corpo di trasmissione 200 e quindi i pedali. Il corpo di trasmissione 200, dunque, non si muove rispetto all’albero fisso 1000. Per tale motivo, durante questa condizione di avanzamento, lavorano solo i due cuscinetti 500 di supporto al corpo mozzo. On the contrary, during the forward movement of the bicycle with the pedals stationary due to its own inertia, as occurs for example in downhill paths, the pawls 600 release the transmission body 200 from the hub body 300. In this way the rear wheel is free to rotate on the fixed shaft 1000, supported by the pair of bearings 500 associated with the hub body 300, without dragging the transmission body 200 and therefore the pedals in its rotary motion. The transmission body 200, therefore, does not move with respect to the fixed shaft 1000. For this reason, during this condition of advancement, only the two bearings 500 supporting the hub body work.

La tradizionale configurazione del mozzo noto appena descritta e il corrispondente funzionamento illustrato risultano svantaggiosi dal punto di vista dell’attrito che il ciclista deve vincere alla fase di pedalata. Infatti, per mettere in rotazione la ruota posteriore ed ottenere l’avanzamento della bicicletta, il ciclista deve applicare sui pedali una spinta tale da vincere l’attrito di quattro cuscinetti. The traditional configuration of the known hub just described and the corresponding operation illustrated are disadvantageous from the point of view of the friction that the cyclist must overcome during the pedaling phase. In fact, in order to rotate the rear wheel and obtain the advancement of the bicycle, the cyclist must apply a thrust on the pedals to overcome the friction of four bearings.

In aggiunta, di tali quattro cuscinetti, la coppia a supporto del corpo mozzo è soggetta ad un’usura più rapida, perché lavora sia in fase di pedalata che in fase di avanzamento per inerzia, rispetto alla coppia di cuscinetti a supporto del corpo di trasmissione, che lavora solo in fase di pedalata. In addition, of these four bearings, the torque supporting the hub body is subject to more rapid wear, because it works both in the pedaling phase and in the forward phase by inertia, compared to the pair of bearings supporting the transmission body. , which works only in the pedaling phase.

Inoltre, sono inevitabilmente presenti dei giochi sul corpo di trasmissione solidale al pacco pignoni, che ruota su due cuscinetti soggetti ad elevata usura e cedimenti dovuti alla forza di trazione applicata dalla catena. Furthermore, there are inevitably some play on the transmission body integral with the sprocket set, which rotates on two bearings subject to high wear and yielding due to the traction force applied by the chain.

Sommario dell’invenzione Summary of the invention

Il problema tecnico posto e risolto dalla presente invenzione è pertanto quello di fornire un assieme mozzo per il supporto di un organo rotante, in particolare idoneo al supporto della ruota motrice di un veicolo a due ruote, che consenta di ovviare agli inconvenienti sopra menzionati con riferimento alla tecnica nota. The technical problem posed and solved by the present invention is therefore that of providing a hub assembly for supporting a rotating member, in particular suitable for supporting the drive wheel of a two-wheeled vehicle, which allows to overcome the drawbacks mentioned above with reference to the known art.

Tale problema viene risolto da un assieme mozzo secondo la rivendicazione 1 e da un veicolo a due ruote comprendente tale mozzo per il supporto della ruota motrice secondo la rivendicazione 7. This problem is solved by a hub assembly according to claim 1 and by a two-wheeled vehicle comprising said hub for supporting the drive wheel according to claim 7.

In particolare, l'invenzione fornisce un assieme mozzo che comprende un corpo mozzo ed un corpo di trasmissione disposti il primo coassialmente concentrico al secondo ed accoppiato con esso mediante due organi di guida della rotazione, tipicamente cuscinetti di rotolamento. In particular, the invention provides a hub assembly which comprises a hub body and a transmission body arranged the first coaxially concentric to the second and coupled with it by means of two rotation guide members, typically rolling bearings.

Caratteristiche preferite della presente invenzione sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti. Preferred features of the present invention are the subject of the dependent claims.

II vantaggio principale dell'invenzione è quello di realizzare una riduzione dell’attrito di rotolamento del mozzo rispetto ad analogo mozzo di tipo noto - in una forma di realizzazione preferita fino al 60% e oltre - durante la fase di pedalata, come dimostrano i calcoli sperimentali riportati a titolo esemplificativo nel seguito della descrizione. Tale vantaggio è ottenuto grazie alla innovativa configurazione deH’assieme mozzo secondo la presente invenzione, che consente di impegnare soltanto due cuscinetti durante la fase di pedalata, rispetto ai quattro cuscinetti impegnati nei mozzi ad asse singolo attualmente disponibili. The main advantage of the invention is to achieve a reduction in the rolling friction of the hub with respect to a similar hub of a known type - in a preferred embodiment up to 60% and more - during the pedaling phase, as the calculations show experimental tests reported by way of example in the following description. This advantage is obtained thanks to the innovative configuration of the hub assembly according to the present invention, which allows only two bearings to be engaged during the pedaling phase, compared to the four bearings engaged in the single-axis hubs currently available.

La configurazione del presente assieme mozzo prevede, in particolare, l’impegno esclusivo dei due cuscinetti associati al corpo di trasmissione in fase di avanzamento attivo del veicolo, in particolare durante la pedalata, e l'impegno esclusivo dei due cuscinetti associati al corpo mozzo durante l’avanzamento per inerzia. The configuration of the present hub assembly provides, in particular, the exclusive engagement of the two bearings associated with the transmission body during the active advancement phase of the vehicle, in particular during pedaling, and the exclusive engagement of the two bearings associated with the hub body during the inertia feed.

In tal modo, si realizza anche una vantaggiosa ripartizione del carico lavoro sulle due coppie di cuscinetti, che lavorano alternativamente. In this way, there is also an advantageous distribution of the work load on the two pairs of bearings, which work alternately.

Inoltre, tale impiego alternato delle coppie di cuscinetti consente di ridurre l’usura dei cuscinetti stessi e di garantire un allungamento della loro vita utile. Furthermore, this alternating use of the pairs of bearings allows to reduce the wear of the bearings themselves and to ensure an extension of their useful life.

Ciò si traduce in un risparmio in termini di costi di sostituzione e/o riparazione di detto organi di guida alla rotazione. This translates into a saving in terms of replacement and / or repair costs of said rotation guide members.

In aggiunta, in una forma di realizzazione preferita la disposizione dei cuscinetti nel mozzo conferisce maggiore stabilità al corpo di trasmissione quando in rotazione, dovuta alla elevata distanza tra i due cuscinetti che ruotano in fase di pedalata (circa doppia rispetto ai mozzi noti in una forma di realizzazione preferita). In addition, in a preferred embodiment, the arrangement of the bearings in the hub gives greater stability to the transmission body when in rotation, due to the large distance between the two bearings that rotate during pedaling (approximately double compared to known hubs in a form preferred embodiment).

Ancora, la configurazione di montaggio del mozzo secondo la presente invenzione permette, in specifiche applicazioni, di eliminare sostanzialmente la presenza giochi sul pacco pignoni, in quanto lo stesso è bloccato sul corpo di trasmissione. Furthermore, the mounting configuration of the hub according to the present invention allows, in specific applications, to substantially eliminate the presence of play on the sprocket set, since it is blocked on the transmission body.

Altri vantaggi, caratteristiche e le modalità di impiego della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione, presentate a scopo esemplificativo e non limitativo. Other advantages, characteristics and methods of use of the present invention will become evident from the following detailed description of some embodiments, presented by way of non-limiting example.

Descrizione breve delle figure Brief description of the figures

Verrà fatto riferimento alle figure allegate, in cui: Reference will be made to the attached figures, in which:

- la Figura 1 , già introdotta sopra, mostra una schematica vista in sezione longitudinale di un mozzo di supporto alla ruota motrice di una bicicletta di tipo noto; Figure 1, already introduced above, shows a schematic longitudinal sectional view of a hub for supporting the drive wheel of a known type of bicycle;

- la Figura 2 mostra una schematica vista in sezione longitudinale di una prima forma di realizzazione di un assieme mozzo secondo la presente invenzione; e Figure 2 shows a schematic longitudinal sectional view of a first embodiment of a hub assembly according to the present invention; And

- la Figura 3 mostra una schematica vista in sezione longitudinale di una seconda forma di realizzazione di un assieme mozzo secondo la presente invenzione. Figure 3 shows a schematic longitudinal section view of a second embodiment of a hub assembly according to the present invention.

Le figure suindicate sono da intendersi esclusivamente a fini esemplificativi e non limitativi. The aforementioned figures are intended solely for illustrative and non-limiting purposes.

Descrizione dettagliata di forme di realizzazione preferite Detailed description of preferred embodiments

A seguire verranno descritte varie forme di realizzazione e varianti dell'invenzione, e ciò con riferimento alle Figure sopra introdotte. Various embodiments and variants of the invention will be described below, and this with reference to the Figures introduced above.

Componenti analoghi sono denotati nelle diverse figure con il medesimo riferimento numerico. Similar components are denoted in the various figures with the same numerical reference.

Facendo inizialmente riferimento alla Figura 2, un assieme mozzo di una prima forma di realizzazione preferita della presente invenzione è complessivamente denotato con 1 . Referring initially to Figure 2, a hub assembly of a first preferred embodiment of the present invention is generally denoted by 1.

Nel seguito della trattazione si potrà riferimento per semplicità ad un mozzo 1 , da intendere sempre come assieme mozzo 1 . In the following, reference can be made for simplicity to a hub 1, to be always understood as a hub assembly 1.

Il mozzo 1 è idoneo ad essere impiegato per il supporto di un organo rotante intorno ad un asse di rotazione A, ad esempio a supporto di una ruota. In particolare, tale mozzo 1 è impiegabile vantaggiosamente per il supporto di una ruota motrice di un veicolo a ruote, specificamente una bicicletta. The hub 1 is suitable for being used to support a member rotating around an axis of rotation A, for example to support a wheel. In particular, this hub 1 can be advantageously used for supporting a drive wheel of a wheeled vehicle, specifically a bicycle.

Come visibile in Figura 2, l’assieme mozzo 1 comprende principalmente: un corpo di trasmissione 2, un corpo mozzo 3, mezzi di connessione amovibile 6, una prima coppia di organi di guida alla rotazione 4 e una seconda coppia di organi di guida alla rotazione 5. As visible in Figure 2, the hub assembly 1 mainly comprises: a transmission body 2, a hub body 3, removable connection means 6, a first pair of rotation guide members 4 and a second pair of rotation guide members rotation 5.

Tali organi di guida alla rotazione sono preferibilmente dei cuscinetti a rotolamento, in particolare dei cuscinetti a sfere. These rotation guide members are preferably rolling bearings, in particular ball bearings.

Il corpo di trasmissione 2, preferibilmente di forma tubolare, è disposto coassialmente circoscritto a un albero fisso 10, solidale al telaio di tale veicolo. Inoltre, è configurato per essere reso solidale a mezzi di trasmissione del moto del veicolo. The transmission body 2, preferably tubular in shape, is arranged coaxially circumscribed to a fixed shaft 10, integral with the frame of this vehicle. Furthermore, it is configured to be made integral with vehicle motion transmission means.

Tali mezzi di trasmissione del moto possono essere ad esempio uno o più pignoni o corone movimentate da un organo di trasmissione come una catena o una cinghia. Such motion transmission means can be for example one or more pinions or crowns moved by a transmission member such as a chain or a belt.

La prima coppia di cuscinetti 4 è inserita sull’albero fisso 10, a realizzare una funzione di supporto di detto corpo di trasmissione 2 rispetto all’albero fisso 10 e a garantire una possibilità di moto rotatorio relativo tra essi. The first pair of bearings 4 is inserted on the fixed shaft 10, to achieve a support function of said transmission body 2 with respect to the fixed shaft 10 and to ensure a possibility of relative rotary motion between them.

La configurazione di tale prima forma di realizzazione preferita è tale che i due cuscinetti 4 sono posti ad una distanza reciproca molto superiore alla distanza che intercorre tra i cuscinetti di supporto del corpo di trasmissione della tecnica nota. The configuration of this first preferred embodiment is such that the two bearings 4 are placed at a mutual distance much greater than the distance between the support bearings of the transmission body of the known art.

In particolare, tale distanza può essere maggiore di circa 70 mm, in particolare maggiore di circa 80 mm. Preferibilmente, la distanza è pari circa a 100mm. In particular, this distance can be greater than about 70 mm, in particular greater than about 80 mm. Preferably, the distance is approximately 100mm.

Come anticipato, vantaggiosamente tale configurazione dei cuscinetti 4 conferisce maggiore stabilità al corpo di trasmissione 2 quando in rotazione. As anticipated, advantageously this configuration of the bearings 4 gives greater stability to the transmission body 2 when in rotation.

Il corpo mozzo 3 è configurato per essere reso solidale all’organo rotante intorno all’asse A, che per semplicità di trattazione verrà considerato da ora in avanti, a titolo esemplificativo, come la ruota motrice di un veicolo a pedali. Inoltre, il corpo mozzo 3, anch’esso preferibilmente di forma tubolare, è disposto coassialmente circoscritto a detto corpo di trasmissione 2, supportato rispetto a detto corpo di trasmissione 2 dalla seconda coppia di cuscinetti 5. The hub body 3 is configured to be made integral with the rotating member around the axis A, which for the sake of simplicity will be considered from now on, by way of example, as the drive wheel of a pedal vehicle. Furthermore, the hub body 3, also preferably tubular in shape, is arranged coaxially circumscribed to said transmission body 2, supported with respect to said transmission body 2 by the second pair of bearings 5.

I cuscinetti 5 consentono un moto di rotazione relativo tra il corpo mozzo 3 e il corpo di trasmissione 2. The bearings 5 allow a relative rotation motion between the hub body 3 and the transmission body 2.

Tra il corpo mozzo 3 e il corpo di trasmissione 2 sono interposti i mezzi di connessione amovibile 6, atti a vincolare o svincolare selettivamente i suddetti corpo di trasmissione 2 e corpo mozzo 3. The removable connection means 6 are interposed between the hub body 3 and the transmission body 2, adapted to selectively constrain or release the aforesaid transmission body 2 and hub body 3.

I mezzi di connessione amovibile 6, ad esempio realizzati mediante un meccanismo a scatto come un cricchetto o un nottolino, vincolano o disaccoppiano i corpi 2 e 3 a seconda della fase del moto in cui si trova il veicolo. The removable connection means 6, for example made by means of a snap mechanism such as a ratchet or a pawl, constrain or uncouple the bodies 2 and 3 according to the phase of motion in which the vehicle is located.

La movimentazione del veicolo a due ruote può essere ottenuto secondo due principali modalità, presto descritte. The movement of the two-wheeled vehicle can be obtained in two main ways, soon described.

La prima modalità consiste in un moto ottenuto mediante applicazione di un momento motore che mette in rotazione almeno una ruota, definita anche come fase di moto attivo. Ad esempio, in una bicicletta la fase di moto attivo corrisponde all’avanzamento del veicolo provocato dalla pedalata. The first mode consists of a motion obtained by applying a motor moment that rotates at least one wheel, also defined as the active motion phase. For example, in a bicycle the active motion phase corresponds to the advancement of the vehicle caused by pedaling.

La seconda modalità consiste in un avanzamento del veicolo dovuto alla sua stessa inerzia, come si verifica ad esempio nei percorsi in discesa. L’avanzamento del veicolo senza l’applicazione di momento motore esterno (cioè a pedali fermi) è definita come fase di moto passivo. The second mode consists in a vehicle advance due to its own inertia, as occurs for example in downhill paths. The advancement of the vehicle without the application of external motor moment (ie with the pedals stationary) is defined as the passive motion phase.

In corrispondenza di una fase di moto attivo del veicolo, i mezzi di connessione amovibile 6 rendono solidali detto corpo di trasmissione 2 e detto corpo mozzo 3. Il corpo di trasmissione 2 è messo in rotazione dai mezzi di trasmissione a cui è solidale ed è guidato in un moto di rotazione relativa rispetto all’albero fisso 10 mediante la prima coppia di cuscinetti 4. In correspondence with an active motion phase of the vehicle, the removable connection means 6 make said transmission body 2 and said hub body 3 integral. The transmission body 2 is rotated by the transmission means to which it is integral and is guided in a motion of relative rotation with respect to the fixed shaft 10 by means of the first pair of bearings 4.

In questa configurazione, il corpo di trasmissione 2 trascina in rotazione il corpo mozzo 3, che a sua volta mette in rotazione la ruota motrice a cui è solidale, provocando l’avanzamento del veicolo. In this configuration, the transmission body 2 rotates the hub body 3, which in turn rotates the drive wheel to which it is integral, causing the vehicle to advance.

Durante questa fase di moto attivo del veicolo, gli unici cuscinetti impegnati in rotazione sono i due cuscinetti 4 di supporto al corpo di trasmissione 2 rispetto all’albero fisso 10. During this phase of active motion of the vehicle, the only bearings engaged in rotation are the two bearings 4 supporting the transmission body 2 with respect to the fixed shaft 10.

In corrispondenza della fase di moto passivo del veicolo, i mezzi di connessione amovibile 6 disaccoppiano/svincolano detto corpo di trasmissione 2 da detto corpo mozzo 3. In questa fase, i mezzi di trasmissione solidali al corpo di trasmissione 2 non trasmettono alcun moto ad esso, che rimane fermo rispetto all’asse fisso 10. Il corpo mozzo 3 è invece posto in rotazione dalla ruota posteriore, che ruota in virtù dell’inerzia del veicolo stesso. In correspondence with the passive motion phase of the vehicle, the removable connection means 6 uncouple / release said transmission body 2 from said hub body 3. In this phase, the transmission means integral with the transmission body 2 do not transmit any motion to it. , which remains stationary with respect to the fixed axis 10. The hub body 3 is instead set in rotation by the rear wheel, which rotates by virtue of the inertia of the vehicle itself.

II corpo mozzo 3 è dotato quindi di un moto di rotazione relativa rispetto al corpo di trasmissione 2, ed è supportato e guidato in detto moto di rotazione relativa dalla seconda coppia di cuscinetti 5. Durante il moto passivo del veicolo, solo questi ultimi due cuscinetti 5 sono impegnati in rotazione. The hub body 3 is therefore provided with a relative rotational motion with respect to the transmission body 2, and is supported and guided in said relative rotational motion by the second pair of bearings 5. During the passive motion of the vehicle, only the latter two bearings 5 are engaged in rotation.

In Figura 3 è rappresentata schematicamente una seconda forma di realizzazione preferita di un assieme mozzo secondo la presente invenzione, qui denotato con 11 . Figure 3 schematically represents a second preferred embodiment of a hub assembly according to the present invention, here denoted by 11.

Anche in questa forma di realizzazione il corpo mozzo 3 è disposto coassialmente circoscritto al corpo di trasmissione 22. Also in this embodiment the hub body 3 is coaxially circumscribed with the transmission body 22.

Rispetto alla prima forma di realizzazione, il corpo di trasmissione 22 comprende una prima parte 2a e una seconda parte 2b, entrambe preferibilmente di forma tubolare, disposte coassialmente circoscritte all’albero fisso 10. Compared to the first embodiment, the transmission body 22 comprises a first part 2a and a second part 2b, both preferably tubular in shape, arranged coaxially circumscribed to the fixed shaft 10.

La due parti del corpo di trasmissione 22 sono configurate per essere vincolate in maniera fissa l’una all’altra durante il montaggio. Il loro svincolamento è previsto solo per consentire operazioni di sostituzione, manutenzione e/o riparazione. The two parts of the transmission body 22 are configured to be fixedly constrained to each other during assembly. Their release is only foreseen to allow replacement, maintenance and / or repair operations.

In particolare, la prima parte 2a è atta al supporto del corpo mozzo 3 mediante i cuscinetti 5, mentre la seconda parte 2b è configurata per essere resa solidale ai mezzi di trasmissione del veicolo. In particular, the first part 2a is adapted to support the hub body 3 by means of the bearings 5, while the second part 2b is configured to be made integral with the vehicle transmission means.

In particolare, ciascuna delle due parti 2a, 2b è supportata rispetto all’albero fisso 10 da un cuscinetto 4. In particular, each of the two parts 2a, 2b is supported with respect to the fixed shaft 10 by a bearing 4.

La realizzazione del corpo di trasmissione 22 in due parti distinte è volta a consentire il montaggio del corpo mozzo 3, come sarà ora illustrato. The construction of the transmission body 22 in two distinct parts is aimed at allowing the assembly of the hub body 3, as will now be illustrated.

La prima parte 2a presenta un primo diametro esterno Di di una prima estremità terminale maggiore di un più piccolo diametro interno D, del corpo mozzo 3 e un secondo diametro esterno D2 di una seconda estremità terminale minore di Dj.The first part 2a has a first external diameter Di of a first terminal end greater than a smaller internal diameter D, of the hub body 3 and a second external diameter D2 of a second terminal end smaller than Dj.

La seconda parte 2b presenta un diametro esterno più grande Desempre maggiore del diametro interno D, del corpo mozzo 3. The second part 2b has a larger external diameter, which is always greater than the internal diameter D, of the hub body 3.

La prima parte 2a e la seconda parte 2b sono configurate per essere fissate l’una all’altra in corrispondenza della seconda estremità terminale della prima parte 2a. The first part 2a and the second part 2b are configured to be fixed to each other at the second end of the first part 2a.

Alla luce di quanto sopra, l’assemblaggio del mozzo 11 sull’albero fisso 10 può avvenire secondo la modalità seguente: la prima parte 2a è infilata sull’albero 10, su di essa è montato il corpo mozzo 3, infine si infila la seconda parte 2b sull’albero 10 e le parti 2a e 2b sono fissate tra loro. Il corpo mozzo 3, in questa configurazione, può essere smontato solo svincolando le due parti 2a, 2b e sfilando una di esse dall’albero 10. In light of the above, the assembly of the hub 11 on the fixed shaft 10 can take place in the following way: the first part 2a is inserted on the shaft 10, the hub body 3 is mounted on it, and finally the second part is inserted part 2b on shaft 10 and parts 2a and 2b are fastened together. The hub body 3, in this configuration, can only be disassembled by releasing the two parts 2a, 2b and removing one of them from the shaft 10.

Tale seconda forma di realizzazione preferita consente di utilizzare cuscinetti 5 di supporto al corpo mozzo 3 che presentano un diametro interno minore rispetto alla prima forma di realizzazione preferita mostrata in Figura 2. This second preferred embodiment allows the use of bearings 5 to support the hub body 3 which have a smaller internal diameter than the first preferred embodiment shown in Figure 2.

In tal modo è possibile ottenere un vantaggioso incremento della scorrevolezza del corpo mozzo 3 rispetto alla prima forma di realizzazione deN’assieme mozzo. In this way it is possible to obtain an advantageous increase in the smoothness of the hub body 3 with respect to the first embodiment of the hub assembly.

Si sottolinea che, in tutte le forme di realizzazione descritte, il corpo di trasmissione 2, 22 e il corpo mozzo 3 ruotano sempre intorno allo stesso asse di rotazione A, che nelle particolari configurazioni di Figura 2 e di Figura 3 corrisponde all’asse dell’albero fisso 10. It is emphasized that, in all the embodiments described, the transmission body 2, 22 and the hub body 3 always rotate around the same rotation axis A, which in the particular configurations of Figure 2 and Figure 3 corresponds to the axis of the fixed shaft 10.

Verranno ora riportati, a titolo puramente esemplificativo, alcuni dati sperimentali ottenuti con una specifica implementazione di una forma di realizzazione delfassieme mozzo sin qui descritto, in cui esso è impiegato a supporto della ruota motrice posteriore di una bicicletta. Some experimental data obtained with a specific implementation of an embodiment of the hub assembly described up to now, in which it is used to support the rear drive wheel of a bicycle, will now be reported, purely by way of example.

Nella Tabella 1 che segue sono riportate le caratteristiche tecniche dei cuscinetti di un mozzo da bicicletta di tipo noto “Campagnolo R". Table 1 below shows the technical characteristics of the bearings of a bicycle hub of the known type "Campagnolo R".

Nella Tabella 2 sono riportate invece, a titolo esemplificativo, le caratteristiche tecniche di una prima coppia di cuscinetti di una implementazione delfassieme mozzo secondo l’invenzione. Table 2 shows, by way of example, the technical characteristics of a first pair of bearings of an implementation of the hub assembly according to the invention.

Inoltre, nelle Tabelle 1 e 2 è riportato il valore del momento d’attrito generato di cuscinetti in fase di avanzamento attivo della bicicletta, quindi calcolato rispettivamente per i due cuscinetti del mozzo implementato secondo l’invenzione e per i quattro cuscinetti del mozzo di tipo noto impegnati in rotazione durante questa fase. Furthermore, Tables 1 and 2 show the value of the frictional moment generated by the bearings during the active advancement phase of the bicycle, therefore calculated respectively for the two bearings of the hub implemented according to the invention and for the four bearings of the type hub known engaged in rotation during this phase.

Si fa notare che le dimensioni di cuscinetti possono variare in funzione della particolare applicazione, perché ad esempio dipendono dal diametro dell’albero fisso sul quale sono impegnati e dai carichi applicati, pertanto i dati riportati nelle Tabelle 1 e 2 sono da intendersi validi nell’ambito dello specifico caso di applicazione indicato. It should be noted that the dimensions of bearings may vary according to the particular application, because for example they depend on the diameter of the fixed shaft on which they are engaged and the loads applied, therefore the data reported in Tables 1 and 2 are to be considered valid in the scope of the specific application case indicated.

Tabella 1 Table 1

Diametro Diametro Coefficiente Carico Diametro Momento esterno interno di attrito dinamico foro d’attrito cus [mm] [mm] equivalente [mm] [Nmm] a [N] Diameter Diameter Coefficient Load Diameter External internal moment of dynamic friction friction hole cus [mm] [mm] equivalent [mm] [Nmm] a [N]

Corpo di 28 17 0.002 3700 17 62.90 trasmissione (valore Body of 28 17 0.002 3700 17 62.90 transmission (value

“Campagnolo stimato) "Estimated Campagnolo)

R” R "

Corpo mozzo 26 17 0.0015 2230 17 28.43 “Campagnolo Hub body 26 17 0.0015 2230 17 28.43 “Campagnolo

R" R "

Il momento d’attrito totale in fase di avanzamento attivo è dato dalla somma dei momenti d’at trito cuscinetti, ed è pari a 182.67Nmm. The total frictional moment during active advancement is given by the sum of the bearing friction moments, and is equal to 182.67Nmm.

Tabella 2 Table 2

Diametro Diametro Coefficiente Carico Diametro Momento esterno interno di attrito dinamico foro d’attrito cu [mm] [mm] Caequivalente Df[Nmm] Diameter Diameter Coefficient Load Diameter External internal moment of dynamic friction friction hole cu [mm] [mm] Caequivalente Df [Nmm]

Cde[NI [mml Cde [NI [mml

Corpo di 26 9 0.0015 4550 9 30.71 trasmissione 2 Body of 26 9 0.0015 4550 9 30.71 transmission 2

5 5

Il momento d’attrito totale in fase di avanzamento attivo è pari al momento d’attrito calcolato supporta il corpo trasmissione, ed è uguale a 61 ,43Nmm. The total frictional moment during active advancement is equal to the calculated frictional moment supports the transmission body, and is equal to 61, 43Nmm.

Il momento d’attrito Masopra riportato è calcolato secondo la seguente formula: Ma= 0.5 *CA*Ca*DfThe reported Masopra frictional moment is calculated according to the following formula: Ma = 0.5 * CA * Ca * Df

Dal confronto delle Tabelle 1 e 2 si nota che il mozzo secondo la presente invenzione consente di ridurre notevolmente il momento di attrito Mada vincere in fase di avanzamento attivo del veicolo a pedali, in virtù del fatto che sono soltanto due i cuscinetti impegnati durante tale fase, rispetto ai quattro cuscinetti impegnati nel mozzo di tipo noto. From the comparison of Tables 1 and 2 it can be seen that the hub according to the present invention allows to considerably reduce the frictional moment Mada to win during the active advancement phase of the pedal vehicle, by virtue of the fact that only two bearings are engaged during this phase. , with respect to the four bearings engaged in the known type hub.

Di conseguenza, il momento d’attrito generato dai due cuscinetti di supporto al corpo di trasmissione in fase di avanzamento attivo risulta minore di più del 60% rispetto a quello calcolato per un mozzo di tipo noto. Pertanto, impiegando il mozzo secondo la presente invenzione su un veicolo a pedali, come ad esempio una bicicletta, la pedalata diventa sensibilmente meno faticosa. Consequently, the frictional moment generated by the two bearings supporting the transmission body during active advancement is more than 60% less than that calculated for a known type hub. Therefore, by using the hub according to the present invention on a pedal vehicle, such as for example a bicycle, pedaling becomes significantly less tiring.

Il mozzo 1 , 11 può essere realizzato nei materiali che tradizionalmente sono impiegati per la produzione dei mozzi per veicoli a ruote, ad esempio per le biciclette. The hub 1, 11 can be made of materials that are traditionally used for the production of hubs for wheeled vehicles, for example for bicycles.

Il mozzo 1 , 11 secondo la presente invenzione è preferibilmente un mozzo a scatto libero. The hub 1, 11 according to the present invention is preferably a free release hub.

La presente invenzione è stata fin qui descritta con riferimento a forme preferite di realizzazione. È da intendersi che possano esistere altre forme di realizzazione che afferiscono al medesimo nucleo inventivo, come definito daH’ambito di protezione delle rivendicazioni qui di seguito riportate. The present invention has been described up to now with reference to preferred embodiments. It is to be understood that there may be other embodiments that refer to the same inventive core, as defined by the scope of protection of the claims set out below.

Claims (7)

RIVENDICAZIONI 1. Assieme mozzo (1) per veicolo a ruote, in particolare una bicicletta, tale veicolo a due ruote comprendendo un telaio e un albero fisso (10) solidale al telaio, il quale assieme mozzo (1) comprende: - un corpo di trasmissione (2), configurato per essere reso solidale a mezzi di trasmissione del moto del veicolo a due ruote; - un corpo mozzo (3), configurato per essere reso solidale ad una ruota motrice del veicolo a due ruote e disposto coassialmente circoscritto a detto corpo di trasmissione (2); - una prima coppia di organi di guida alla rotazione (4), configurati per realizzare una guida alla rotazione relativa tra detto corpo di trasmissione (2) e l’albero fisso (10); - una seconda coppia di organi di guida alla rotazione (5), configurati per realizzare una guida alla rotazione relativa tra detto corpo di trasmissione (2) e detto corpo mozzo (3); e - mezzi di connessione amovibile (6), configurati per vincolare o svincolare selettivamente detto corpo di trasmissione (2) e detto corpo mozzo (3), in cui, in corrispondenza di una fase di moto attivo del veicolo, detto corpo di trasmissione (2) e detto corpo mozzo (3) sono resi solidali tra loro mediante detti mezzi di connessione amovibile (6), detto corpo di trasmissione (2) essendo posto in rotazione dai mezzi di trasmissione ed essendo guidato in un moto di rotazione relativa rispetto all’albero fisso (10) mediante detta prima coppia di organi di guida alla rotazione (4), ed in cui, in corrispondenza di una fase di moto passivo del veicolo, detto corpo di trasmissione (2) è svincolato da detto corpo mozzo (3), detto corpo mozzo (3) essendo posto in rotazione relativa rispetto a detto corpo di trasmissione (2) dalla ruota motrice ed essendo guidato in detto moto di rotazione relativa mediante seconda coppia di organi di guida alla rotazione (5). CLAIMS 1. Hub assembly (1) for a wheeled vehicle, especially a bicycle, such a two-wheeled vehicle comprising a frame and a fixed shaft (10) integral with the frame, which hub assembly (1) includes: - a transmission body (2), configured to be made integral with means for transmitting the motion of the two-wheeled vehicle; - a hub body (3), configured to be made integral with a driving wheel of the two-wheeled vehicle and arranged coaxially circumscribed to said transmission body (2); - a first pair of rotation guide members (4), configured to create a relative rotation guide between said transmission body (2) and the fixed shaft (10); - a second pair of rotation guide members (5), configured to provide a relative rotation guide between said transmission body (2) and said hub body (3); And - removable connection means (6), configured to selectively constrain or release said transmission body (2) and said hub body (3), in which, in correspondence with an active motion phase of the vehicle, said transmission body (2) and said hub body (3) are made integral with each other by means of said removable connection means (6), said transmission body (2) being rotated by the transmission means and being guided in a motion of relative rotation with respect to the fixed shaft (10) by means of said first pair of rotation guide members (4), and in which, in correspondence with a passive motion phase of the vehicle, said transmission body (2) is released from said hub body (3), said hub body (3) being placed in relative rotation with respect to said transmission body ( 2) by the driving wheel and being guided in said relative rotation motion by means of a second pair of rotation guide members (5). 2. Assieme mozzo (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detti organi di guida alla rotazione (4, 5) sono cuscinetti a rotolamento. Hub assembly (1) according to claim 1, wherein said rotation guide members (4, 5) are rolling bearings. 3. Assieme mozzo (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta prima coppia di organi di guida alla rotazione (4) comprende due cuscinetti a rotolamento posti ad una distanza superiore a 70 mm. Hub assembly (1) according to claim 1 or 2, wherein said first pair of rotation guide members (4) comprises two rolling bearings placed at a distance greater than 70 mm. 4. Assieme mozzo (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta prima coppia di organi di guida alla rotazione (4) comprende due cuscinetti a rotolamento posti ad una distanza pari circa a 100 mm. Hub assembly (1) according to one of the preceding claims, wherein said first pair of rotation guide members (4) comprises two rolling bearings placed at a distance equal to approximately 100 mm. 5. Assieme mozzo (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta prima coppia di organi di guida alla rotazione (4) comprende due cuscinetti di rotolamento presentanti le seguenti caratteristiche: Diametro interno Diametro esterno Coefficiente di attrito [mm] [mm] 9 26 0.0015 Hub assembly (1) according to one of the preceding claims, wherein said first pair of rotation guide members (4) comprises two rolling bearings having the following characteristics: Internal diameter External diameter Coefficient of friction [mm] [mm] 9 26 0.0015 6. Assieme mozzo (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, che è di tipo a scatto libero. Hub assembly (1) according to one of the preceding claims, which is of the free-release type. 7. Veicolo a ruote, in particolare bicicletta, comprendente un assieme mozzo (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti.Wheeled vehicle, in particular bicycle, comprising a hub assembly (1) according to one of the preceding claims.
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WO2021038196A1 (en) * 2019-08-23 2021-03-04 Elkins Stephen Michael Wheel hub

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