ITUB201570269U1 - Ruota a raggi per biciclette - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda una ruota a raggi per biciclette di trasmissione del tipo includente un mozzo con una estremità assiale predisposta per accogliere una cassetta pignoni di un cambio di velocità.

Nella costruzione di ruote a raggi per biciclette, particolarmente di ruote posteriori o di trazione, si utilizzano notoriamente mozzi asimmetrici rispetto ad un piano mediano. Tali mozzi sono, infatti, predisposti da un lato per accogliere una cassetta pignoni per il cambio di velocità. L’asimmetria del mozzo influenza la cosiddetta campanatura della ruota; se si prende una ruota posteriore e la si guarda perpendicolarmente al mozzo ci si rende conto di quanto questa asimmetria sia evidente. L'asimmetria si ripercuote direttamente sulla forza esercitata dai raggi. Quelli del lato della cassetta pignoni devono essere tirati maggiormente rispetto all’altro lato per avere il cerchio comunque centrale alla bicicletta con conseguenze sulla loro usura e sulle probabilità di eventuali rotture. In particolare quelli dell’altro lato, più laschi, sono soggetti ad un carico alternato che è causa di stress del materiale.

L’ingombro della cassetta pignoni del cambio di velocità comporta, infatti, uno spostamento laterale della flangia che collega i raggi al mozzo rispetto al piano mediano del cerchio sul lato in cui è montata la cassetta stessa così che i raggi di un lato della ruota contrapposto alla cassetta pignoni convergano sulla corrispondente flangia dello stesso lato del mozzo con una apprezzabile inclinazione diversa da 90° mentre, sul lato opposto della ruota, ovvero quello occupato dalla cassetta pignoni, i raggi convergano sulla rispettiva flangia con un orientamento quasi perpendicolare rispetto all’asse del mozzo e della corrispondente flangia. Ciò è particolarmente evidente quando si utilizzano cambi con molti rapporti in cui la cassetta pignoni ha un ingombro assiale particolarmente rilevante. Ne segue dunque uno sbilanciamento nella tensione dei raggi con una maggiore tensione sul lato cassetta rispetto all’altro lato che comporta inconvenienti quali un incremento del rischio di rottura dei raggi sia dal lato “cassetta” che dal lato opposto.

In ambito ciclistico non è presente alcun accorgimento che consenta di limitare tale effetto. Sono tuttavia note in ambito ciclistico ruote il cui cerchio è provvisto di sedi per nippli alternate da una parte e dall’altra del cerchio rispetto ad un piano mediano tra dette sedi. Vale a dire che se una sede od un gruppo di sedi si trova sul lato sinistro del cerchio rispetto al piano mediano sopra individuato le sedi adiacenti si trovano sul lato destro e così via in una sequenza più o meno regolare. I nippli sul lato destro del cerchio sono tuttavia preposti al vincolo dei corrispondenti raggi che vanno alla flangia destra (ovvero dallo stesso lato) del mozzo e viceversa i nippli sul lato sinistro collegano i raggi diretti alla flangia sinistra. Ne consegue, dunque, che tale accorgimento non ha praticamente alcuna influenza sugli inconvenienti precedentemente lamentati con riferimento alla tecnica nota citata. Un esempio di tale tecnologia è ad esempio illustrato in EP1759880.

US6,231,128 descrive una particolare conformazione di raggi simili a quanto sopra descritto ma apparentemente incrociati. Tuttavia tale apparente incrocio non è proposto per risolvere le problematiche previste da questa invenzione e non è descritto in accoppiamento con una ruota provvista di cassetta pignoni. Ancora, i raggi richiedono mezzi di fissaggio al cerchio del tutto particolari non essendo consentita l’addozione di normali nippli se non dalla parte corrispondente al mozzo.

US 5,931,544 descrive una ruota a raggi il cui cerchio è provvisto di sedi per nippli alternate da una parte e dall’altra del cerchio rispetto ad un piano mediano della ruota. Tuttavia, tale brevetto si riferice a ruote anteriori, e la soluzione descritta non è applicabile a ruote il cui mozzo è sprovvisto di una cassetta pignoni per il cambio di velocità.

US 6,070,948 e US 2003/0006643 si riferiscono a ruote per biciclette il cui mozzo è provvisto di una cassetta pignoni per il cambio di velocità. Tali ruote sono provviste di sedi per nippli alternate da una parte e dall’altra del cerchio rispetto ad un piano mediano di quest’ultimo mentre la presenza della cassetta pignoni determina un decentramento del cerchio rispetto ad un asse mediano del rispettivo mozzo. Ne deriva un bilanciamento della tensione dei raggi non ottimale.

La presente invenzione si propone quale problema tecnico quello di mettere a punto una ruota a raggi per biciclette strutturalmente e funzionalmente concepita per ovviare a tutti gli inconvenienti lamentati con riferimento allo stato dell’arte sopra evidenziato.

Questo problema è risolto dall’invenzione mediante una ruota a raggi includente le caratteristiche rivendicate nelle unite rivendicazioni.

In particolare l’invenzione si propone di migliorare il bilanciamento della tensione dei raggi in ruote predisposte per una cassetta pignoni a rapporti multipli, consentendo altresì di adottare nippli tradizionali, se desiderato, quali primi mezzi di vincolo dei raggi al cerchio. Le caratteristiche ed i vantaggi del trovato meglio risulteranno dalla descrizione dettagliata che segue di un suo esempio preferito ma non esclusivo di realizzazione illustrato, a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento agli uniti disegni in cui:

- la figura 1 è una vista schematica di una ruota secondo l’invenzione,

- la figura 2 è una vista schematica di un particolare di una ruota secondo l’invenzione, e

- la figura 3 è una vista parziale di una ruota secondo l’invenzione.

Nelle figure, con 1 è complessivamente indicata una ruota posteriore o motrice per biciclette e simili mezzi di locomozione a pedali od a trazione mista (quali bicicli, tricicli e carretti).

La ruota 1 comprende un cerchio 2 sulla cui circonferenza esterna è ricavato un canale 3 per il montaggio di un pneumatico (non rappresentato) e sulla cui circonferenza interna è ricavata una serie di fori 4a,b predisposti in modo alternato (singolarmente od a gruppi) da un lato e dall’altro rispetto ad un primo piano di mezzeria X1 del cerchio 2. Preferibilmente, ma non necessariamente, il cerchio 2 sulla circonferenza interna è provvisto di un rinforzo a cuspide toroidale 5 ed il primo piano di mezzeria X1 passa per la sommità di tale rinforzo; in ogni caso tale piano è mediano tra i fori 4a e 4b.

Nippli 6a,b, di struttura in sé tradizionale, sono alloggiati nei rispettivi fori 4a,b e sporgono dal cerchio con un orientamento coerente con quanto segue.

Raggi 7a,b collegano il cerchio 2 ad un mozzo 8, essendo avvitati con una loro estremità filettata nel corrispondente nipplo 6a,b. I nippli 6a,b con i fori di alloggiamento 4a,b costituiscono pertanto primi mezzi di vincolo tra i raggi 7a,b ed il cerchio 2. Il piano di mezzeria del mozzo 8 sarà in seguito definito come secondo piano di mezzeria X2.

I raggi 7a,b, alla loro opposta estremità, recano una rispettiva testa 9 con cui essi sono ancorati in corrispondenti sedi 10b,a di rispettive flange 11b,a del mozzo 8. Teste 9 e sedi 10a,b costituiscono secondi mezzi di vincolo attraverso i quali i raggi sono vincolati al mozzo 8.

Le flange 11a,b sono parallele, coassiali e distanziate tra loro. Il mozzo comprende, preferibilmente in corrispondenza di una sua parte adiacente alla flangia 11a, una sezione a profilo scanalato 12 predisposta per ricevere una cassetta pignoni 13 per un cambio di velocità multirapporto. L’ingombro assiale della cassetta 13 dipende dal numero di rapporti inclusi nel cambio ed è in ogni caso tale da determinare uno spostamento assiale della flangia 11a verso la flangia 11b e conseguentemente verso il secondo piano di mezzeria X2, rispetto ad una posizione di simmetria relativa alla flangia 11b.

Tale spostamento è causa dello sbilanciamento di tensione dei raggi sui due lati della ruota 1 quando questa è attrezzata in modo convenzionale.

Secondo l’invenzione il primo di mezzeria X1 coincide con il secondo piano di mezzeria X2 e i mezzi di vincolo dei raggi sono disposti così che il raggio, il cui nipplo 6a è ancorato nel foro 4a, ha testa 9 vincolata in una sede 10b della flangia 11b e, viceversa, il raggio, il cui nipplo 6b è ancorato nel foro 4b, ha testa 9 vincolata in una sede 10a della flangia 11a, in modo tale che i raggi ancorati su un lato del cerchio 2 rispetto ai piani di mezzeria X1 e X2 si incrociano con i raggi ancorati sul lato opposto del cerchio 2. In pratica, i piani di mezzeria X1,X2 coincidono e, per uno stesso raggio, i secondi mezzi di vincolo sono disposti sul mozzo 8 da parte opposta ai primi mezzi di vincolo rispetto ai piani di mezzeria X1,X2.

Ciò consente una corretta campanatura della ruota bilanciando in modo ottimale le tensioni tra i raggi.

In riferimento alla figura 3, la disposizione assiale delle flange 11a,b del mozzo 8 è asimmetrica rispetto ai piani di mezzeria X1,X2. In particolare, la distanza assiale tra la flangia 11b e i piani di mezzaria X1,X2 è maggiore della distanza assiale tra tali piani e l’altra flangia 11a che è provvista della sezione a profilo scanalato 12. In altre parole, le flange 11a,b sono collocate a differente distanza assiale dal secondo piano di mezzeria X2.

In riferimento alle figure 1 e 3, l’asse di simmetria del cerchio 2 è coassiale al secondo piano di mezzeria X2 garantendo un bilanciamento ottimale della ruota.

Deve essere inoltre notato che i raggi 7a, ossia i raggi ancorati su un primo lato del cerchio 2 rispetto al primo piano di mezzeria X1, presentano un primo angolo di inclinazione α rispetto a tale piano diverso da un secondo angolo di inclinazione β dei raggi 7b ancorati sul lato del cerchio 2 opposto al suddetto primo lato. Nello specifico, il primo angolo d’inclinazione α è maggiore del secondo angolo di inclinazione β.

Il fatto che l’ampiezza del primo angolo di inclinazione α sia maggiore di quella del secondo angolo di inclinazione β, nonché dell’ampiezza degli angoli acuti formati dai raggi e dal piano di mezzeria nei cerchi delle ruote note, determina vantaggiosamente una maggiore robustezza della ruota secondo l’invenzione rispetto alle soluzioni conosciute sopra citate. La ruota secondo l’invenzione può essere montata su una forcella posteriore di un telaio per biciclette, il telaio 14 definendo un ulteriore piano di mezzeria che corrisponde ai piani di mezzeria X1,X2.

Il trovato risolve così il problema proposto, conseguendo al contempo una pluralità di vantaggi. In particolare, la campanatura della ruota può essere effettuata in maniera corretta, garantendo un bilanciamento ottimale anche nel caso di cassette pignoni per cambi provvisti di un elevato numero di rapporti e, come tali aventi un rilevante ingombro assiale.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Ruota a raggi per biciclette includente: - un cerchio (2) avente un primo piano di mezzeria (X1), - un mozzo (8) avente un secondo piano di mezzeria (X2), cerchio e mozzo essendo tra loro interconnessi da una pluralità di raggi (7a,7b) aventi contrapposte estremità vincolate rispettivamente al cerchio (2) ed al mozzo (8) tramite rispettivi primi e secondi mezzi di vincolo, - detti primi mezzi di vincolo (4a,b, 6a,b) essendo alternati da una parte e dall’altra sul cerchio (2) rispetto al primo piano di mezzeria (X1), - detto mozzo (8) comprendente, a lato dei secondi mezzi di vincolo (9, 10a), una parte predisposta per accogliere una cassetta pignoni (13) di un cambio di velocità, in cui detti piani di mezzeria (X1,X2) coincidono ed i secondi mezzi di vincolo di uno stesso raggio sono disposti sul mozzo (8) da parte opposta ai primi mezzi di vincolo rispetto a detti piani di mezzeria (X1,X2).
2. 2. Ruota a raggi secondo la rivendicazione 1, in cui i primi mezzi di vincolo per ciascun raggio comprendono un nipplo (6a) accolto in una corrispondente sede del cerchio (2) e nel quale il corrispondente raggio (7a) è accolto per avvitamento.
3. 3. Ruota a raggi secondo la rivendicazione 2, in cui dette sedi sono fori (4a,4b) predisposti in modo alternato (singolarmente od a gruppi) da un lato e dall’altro rispetto detto primo piano di mezzeria (X1).
4. 4. Ruota a raggi secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui i secondi mezzi di vincolo per ciascun raggio (7a,7b) comprendono una rispettiva testa (9) e su detto mozzo (8) una coppia di flange (11a,11b) assialmente distanziate ciascuna recante una pluralità di sedi (10a,b) di accoglimento di detta rispettiva testa (9).
5. 5. Ruota a raggi secondo la rivendicazione 4, in cui le flange di detta coppia di flange (11a,11b) sono collocate a differente distanza assiale da detto secondo piano di mezzeria (X2).
6. 6. Ruota a raggi secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui detta parte adiacente ad una flangia di detta coppia di flange (11a,11b) predisposta per accogliere una cassetta pignoni (13) di detto mozzo (8) ha sezione a profilo scanalato (12).
7. 7. Ruota a raggi secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui l’asse di simmetria di detto cerchio (2) è coassiale a detto secondo piano di mezzeria (X2).
8. 8. Ruota a raggi secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui i raggi (7a) ancorati su un primo lato di detto cerchio (2) rispetto a detto primo piano di mezzeria (X1) presentano un primo angolo di inclinazione (α) rispetto a tale piano diverso da un secondo angolo di inclinazione (β) dei raggi (7b) ancorati sul lato del cerchio (2) opposto a detto primo lato.
9. 9. Ruota a raggi secondo la rivendicazione 8, in cui detto primo angolo di inclinazione (α) è maggiore di detto secondo angolo di inclinazione (β).
10. 10. Bicicletta comprendente una telaio (14) che include una forcella posteriore ed una ruota a raggi secondo una delle rivendicazioni da 1 a 9 montata su detta forcella posteriore, detto telaio (14) definendo un ulteriore piano di mezzeria che corrisponde a detti piani di mezzeria (X1,X2).