ITVI20130114A1

ITVI20130114A1 - VARIATOR OF REPORTS FOR BICYCLES.

Info

Publication number: ITVI20130114A1
Application number: IT000114A
Authority: IT
Inventors: Franco Celli
Original assignee: Franco Celli
Priority date: 2013-04-22
Filing date: 2013-04-22
Publication date: 2014-10-23

Description

DESCRIZIONE DEL BREVETTO D'INVENZIONE INDUSTRIALE AVENTE PER TITOLO: DESCRIPTION OF THE INDUSTRIAL INVENTION PATENT HAVING THE TITLE:

VARIATORE DI RAPPORTI PER BICICLETTE. RATIO VARIATOR FOR BICYCLES.

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

Campo di applicazione dell'invenzione Field of application of the invention

La presente invenzione si riferisce ad un variatore di rapporti (cambio) per biciclette. Detto dispositivo ha la proprietà di variare il diametro della corona e del pignone, aumentando o diminuendo cosi il percorso ad ogni pedalata Può essesere impiegato pertanto su tutte te biciclette ed in particolare sulle biciclette sportive ad uso professionistico. The present invention refers to a gearbox (gearbox) for bicycles. Said device has the property of varying the diameter of the crown and pinion, thus increasing or decreasing the distance at each pedal stroke. It can therefore be used on all bicycles and in particular on sports bicycles for professional use.

Stato dell’arte State of the art

Allo stato attuale esistono dei variatori di rapporti per biciclette (cambi) atti ad aumentare od a diminuire il percorso di una pedalata: detti variatori sono però complicati ed alquanto imprecisi. Per combinare i rapporti dei variatori tradizionali, sono richiesti dei continui spostamenti della catena sulla parte anteriore (corona) e posteriore (pignone). Le attuali biciclette sportive dispongono di variatori (cambi) ad undici rapporti sul pignone (ruota posteriore) e due rapporti sulla moltipllca anteriore (corona), in merito allo stato delia tecnica si cita il brevetto N° VI2G10AG0Q273, dello stesso autore della presente invenzione. La produzione dei trovato in oggetto risulta molto più semplice in quanto per ottenere nuovi rapporti è richiesto uno spostamento prestabilito dei settori mobili A/N fig.2 e a/n fig.9 (se richiesto ì settori mobili possono essere telescopici); lo spostamento di detti settori è sincronizzato ed ogni settore mobile pone la parte dentata nella sede successiva del passo delia catena aumentando il diametro, ottenendo cosi le variazioni di rapporto. Data la semplicità dell'invenzione ìn oggetto, è facile eseguire ogni movimento con un'apposito dispositivo elettronico, detti dispositivi elettronici sono di facile reperibilità in commercio. Il variatore in oggetto, variando i diametri del pignone (5), e della corona (6) o su entrambi, può ottenere 481 combinazioni, che possono essere variazioni singole o sequenze di più rapporti. Il trovato in oggetto agevola l'atleta evitando allo stesso degli sforzi eccessivi in quanto può scegliere sul “touch screen” (7) il rapporto desiderato in funzione alla cadenza (ai giri di pedale) od inserire una serie di rapporti progressivi per specifici tratti di percorso. Durante una variazione del diametro le parti mobili raggiungono la catena evitando una sede della stessa, conservando il proprio raggio, che è inferiore al raggio della nuova posizione, questo fatto agevola l'ingresso della parte dentata (invito) nella sede successiva del passo della catena: lo stesso vantaggio, avviene nel momento in cui si ritorna ai rapporti inferiori. Il brevetto Inglese “GB 2135743 A” prevede di variare il diametro della corona con una serie di leve ed ingranaggi, che non garantiscono una precisa variazione dei rapporti: il brevetto Tedesco WO 94/04411 prevede di variare il diametro della corona con dei settori mobili guidati da una spirale posta all'interno della corona. Entrambi i sopraccitati brevetti producono però poche variazioni di rapporto, in quanto dette variazioni avvengono, soiamente sulla corona. Le variazioni dei rapporti se richiesto, possono superare i mille, inserendo le parti mobili in modo perfetto e senza spostamenti laterali delta catena, in quanto la stessa scorre sempre sulla stessa posizione. I variatori tradizionali, ad ogni cambio di rapporto, obbligano l'atleta a ridurre la pressione sui pedali fino a che la catena non si sìa posizionata su! rapporto desiderato e da un rapporto all’altro gli allunghi sono anche di 80/90 cm . Detta differenza crea degli scompensi a! ritmo della corsa; il trovato in oggetto invece consente allo atleta di cambiare il rapporto in ogni momento ed inserire singoli rapporti o sequenze (con allunghi dai 8 ai 9 cm. ad ogni giro di pedale), anche durante uno scatto, oppure net mezzo di una volata (momento in cui c’è la massima pressione sui pedali). Durante Se competizioni sportive, con ì variatori di rapporto tradizionali di tanto in tanto avvengono degli spostamenti imprecisi della catena, Il salto delia catena”. Detto inconveniente può comprometere il risultato della competizione, fatto che non può accadere con il variatore in oggetto. L'attuate variatore è in oltre molto più leggero in quanto elimina 10 rapporti sul pignone ed una corona e non necessita del deragliatore ma solamente di un "tendicatena" La catena dei variatori dì rapporto tradizionali, inoltre, per potersi adattare su tutti i rapporti deve essere prodotta con gli interassi variabili, in modo da trasmettere moto in posizioni inclinate, comportando degli attriti e spostamenti imprecisi e deve essere sostituita ogni 4 o 5.000 km,. At present there are ratio variators for bicycles (gearboxes) suitable for increasing or decreasing the path of a pedal stroke: however, said variators are complicated and somewhat imprecise. To combine the ratios of traditional variators, continuous movements of the chain are required on the front (crown) and rear (pinion). Current sports bicycles have eleven-speed variators (gears) on the pinion (rear wheel) and two-speed gearboxes on the front (crown), with regard to the state of the art, patent N ° VI2G10AG0Q273, by the same author of the present invention, is cited. The production of the invention is much simpler since a predetermined displacement of the movable sectors A / N fig.2 and a / n fig.9 is required to obtain new ratios (if required, the movable sectors can be telescopic); the displacement of said sectors is synchronized and each movable sector places the toothed part in the subsequent seat of the chain pitch, increasing the diameter, thus obtaining the ratio variations. Given the simplicity of the invention, it is easy to perform each movement with a suitable electronic device, said electronic devices are easily available on the market. The variator in question, by varying the diameters of the pinion (5), and of the crown (6) or on both, can obtain 481 combinations, which can be single variations or sequences of several ratios. The invention in question facilitates the athlete avoiding excessive efforts at the same as he can choose on the "touch screen" (7) the desired ratio according to the cadence (pedal revolutions) or insert a series of progressive gears for specific stretches of path. During a change in the diameter, the moving parts reach the chain avoiding a seat of the same, keeping their radius, which is less than the radius of the new position, this fact facilitates the entry of the toothed part (invitation) in the next seat of the chain pitch : the same advantage occurs when you return to lower ratios. The English patent "GB 2135743 A" provides for varying the diameter of the crown with a series of levers and gears, which do not guarantee a precise variation of the ratios: the German patent WO 94/04411 provides for varying the diameter of the crown with mobile sectors guided by a spiral placed inside the crown. However, both of the aforementioned patents produce few variations in ratio, since said variations occur, only on the crown. The variations of the ratios, if required, can exceed a thousand, by inserting the moving parts perfectly and without lateral displacements of the chain, as the same always slides on the same position. Traditional variators, at each gear change, force the athlete to reduce the pressure on the pedals until the chain is positioned on! desired ratio and from one ratio to another the extensions are also 80/90 cm. This difference creates imbalances a! pace of the race; the invention in question, on the other hand, allows the athlete to change the ratio at any time and insert individual ratios or sequences (with lengths of 8 to 9 cm. at each pedal revolution), even during a sprint, or in the middle of a sprint (moment where there is maximum pressure on the pedals). During sports competitions, imprecise movements of the chain occur from time to time with traditional gearboxes, the jump of the chain ”. This drawback can compromise the result of the competition, which cannot happen with the variator in question. In addition, the actuated variator is much lighter as it eliminates 10 ratios on the pinion and a chainring and does not require the derailleur but only a "chain tensioner". be produced with variable wheelbases, in order to transmit motion in inclined positions, resulting in friction and imprecise movements and must be replaced every 4 or 5,000 km.

Sommario dell’Invenzione Summary of the Invention

L'invenzione in oggetto si riferisce ad un variatore di rapporti (cambio) per biciclette in genere e sportive in particolare ed ha la caratteristica di potere combinare diversi rapporti variando il diametro della corona e del pignone. L’invenzione in oggetto consente alla catena dì scorrere sempre sulla stessa posizione ottenendo cosi delle variazioni dì rapporto perfette anche durante uno scatto, cioè quando l'atleta esercita la massima pressione sui pedali. Data la semplicità dei variatore in oggetto con un semplice 'touch” it dispositivo elettronico (in modo manuale od in automatico), permetterà all’atleta di affrontare ogni percorso e concentrarsi solamente sulla corsa. La scelta di variazione di ogni rapporto può essere programmata in funzione alla cadenza (ai giri di pedale) o per specifici tratti di percorso. The invention in question refers to a ratio variator (gearbox) for bicycles in general and sports bicycles in particular and has the characteristic of being able to combine different ratios by varying the diameter of the crown and pinion. The invention in question allows the chain to always slide in the same position thus obtaining perfect ratio variations even during a sprint, that is, when the athlete exerts maximum pressure on the pedals. Given the simplicity of the variator in question, with a simple 'touch' the electronic device (manually or automatically), it will allow the athlete to tackle every path and focus only on running. The choice of variation of each gear can be programmed according to the cadence (pedal revolutions) or for specific stretches of the route.

Descrizione dei disegni Description of the drawings

TAV.1. al n°5 della fig.1 gruppo posteriore del variatore dì rapporti che consta dì un rapporto base di 12 denti e produce 3 estensione di 4 settori (totale n°13 rapporti), ai n°10 catena dì trasmissione, al n°11 sede delle parti mobili, al n°12 parte mobile la cui estremità è costituita da n°3 denti, che è 1⁄4 del rapporto base montato sul pignone, ai numeri 14 “tendi-catena”, al n°13 ruotino superiore del “tendi-catena", al n°15 ruotino inferiore del “tendi catena". Al n°6 della fìg,2 gruppo anteriore del variatore di rapporti, ai n°10 catena di trasmissione, ai numeri 20 pedivelle, le lettere "A" fino alla lettera "N" evidenziano le parti mobili atte a variare ii diametro (tre variazioni x 12 settori = a ne37 rapporti compreso il rapporto base e si forma ( con la massima estensione) una corona di 72 denti, la parte mobile "A” ha appena ricevuto l'input ed è uscita di m/m 4, la lettera “B” evidenzia una seconda parte mobile in una posizione avanzata, la lettera “C”, evidenzia la terza parte mobile in una posizione avanzata di m/m 12 la lettera “D” evidenzia ia parte mobile che si presta ad entrare nella prossima sede del passo della catena di trasmissione. La fig.3 evidenzia la parte - A e la sezione A-A. Alla fig.4 ingrandimento della sezione A-A come dalla fig.3, al n°40 supporto deila parte mobile, al n°41 parte mobile in sezione come dalla parte - A della fig.3. TAV.2. alla fig.5 vista - A e sezione B-B, al n°30 denti della corona meglio esposti al n°30 delia fig.6 ed al n°3C della fig.9, alia lettera "g" e “b", perni delle parti mobili a coda di rondine (come dalia sez. B-B della fig.9); ai numeri 32 perni che per mezzo del dispositivo elettronico attivano le parti mobili, ai numeri 33 sezione del dispositivo elettronico, al n°34 carter di protezione atto a coprire il completo dispositivo. Alla fig.7 la sezione C-C evidenzia fa parte mobile a coda di rondine (35), il nottolino V (che sono un unico corpo) ed il supporto come ai numeri 36, come dalla fig.6, che spinto dalla parte n<e>32 (flg .5) esegue le variazioni del diametro, detta conformazione ha la caratteristica di potere eseguire estensioni maggiori del sistema telescopico come al n<&>6 del-la ftg. 2 della tav.1, alla fig.6 parte - y me-glio evidenziata alla fig.9. La fig.7 evidenzia la sezione C-C come dalla fig.6, al n<D>35 parte scorrevole all'interno del supporto come ai numeri 36. alla lettera<,l>c” perno collegato alla parte mo-bile, che spinto dalla parte n°32 (fig.5) esegue le variazioni del diametro. Al n°7 della fig.8 display, il n°37 evidenzia una misura di mt.1f.73 (percorso ad ogni giro di pedale), al n°38 tasto atto ad aumentare od a diminuire i rapporti singoli, al n°39 tasti atti a aumentare o a diminuire le “se-quenze di percorso", al n°40 tasti atti ad inserire o ad disinserire il comando di cadenza (variazione secondo i giri di pedale), al n<*>41 con un touch si evidenzia lo stato di carica della batteria, il n°42 evidenzia la velocità oraria, il n°43. il percorso giornaliero, il n°44 II totale dei km. percorsi. TABLE 1. to n ° 5 of fig. 1 rear group of the gearbox which consists of a basic ratio of 12 teeth and produces 3 extension of 4 sectors (total n ° 13 gears), to n ° 10 transmission chain, to n ° 11 seat of the moving parts, at n ° 12 mobile part whose end is made up of n ° 3 teeth, which is 1⁄4 of the basic ratio mounted on the pinion, at n ° 14 "chain tensioner", at n ° 13 upper wheel of the “Chain tensioner”, at No. 15 lower wheel of the “chain tensioner”. At n ° 6 of fig, 2 front group of the gearbox, at n ° 10 transmission chain, at numbers 20 cranks, the letters "A" up to the letter "N" highlight the moving parts suitable for varying the diameter (three variations x 12 sectors = at ne37 ratios including the basic ratio and a crown of 72 teeth is formed (with the maximum extension), the mobile part "A" has just received the input and has gone out by m / m 4, the letter "B" highlights a second moving part in an advanced position, the letter "C", highlights the third moving part in an advanced position of m / m 12 the letter "D" highlights the moving part that lends itself to entering the next location of the transmission chain pitch. Fig. 3 highlights part - A and section A-A. Fig. 4 enlargement of section A-A as shown in fig. in section as from part - A of fig. 3. TABLE 2. to fig. 5 view - A and section B-B, at n ° 30 teeth of the crown better exposed at n ° 30 of fig. 6 and at n ° 3C of fig. 9, at the letter "g" and "b", pins of the movable dovetail parts (as from sect. B-B of fig. 9); at numbers 32 pins that activate the moving parts by means of the electronic device, at numbers 33 section of the electronic device, at number 34 protective casing to cover the complete device. In fig. 7 the section C-C highlights the dovetail mobile part (35), the pawl V (which are a single body) and the support as in numbers 36, as in fig. 6, which pushed from the n <and > 32 (fig .5) performs the variations of the diameter, said conformation has the characteristic of being able to carry out greater extensions of the telescopic system as in n <&> 6 of the ftg. 2 of table 1, in fig. 6 part - y better highlighted in fig. 9. Fig.7 shows the section C-C as shown in fig.6, at n <D> 35 the sliding part inside the support as at numbers 36. at the letter <, l> c "pin connected to the movable part, which pushed from part n ° 32 (fig. 5) it carries out the variations of the diameter. At n ° 7 of fig. 8 display, n ° 37 shows a measurement of mt.1f.73 (traveled at each pedal revolution), at n ° 38 key for increasing or decreasing the single ratios, at n ° 39 keys to increase or decrease the "path sequences", to 40 keys to activate or to deactivate the cadence command (variation according to pedal turns), to n <*> 41 with a touch it highlights the state of charge of the battery, the n ° 42 shows the hourly speed, the n ° 43 the daily route, the n ° 44 II total of the km. traveled.

Esempio applicativo Application example

L'attuale invenzione, date le caratteristiche, è destinata a rivoluzionare il settore di uno dei più noti sport: “il ciclismo”. Come precedentemente citato, con detto trovavate si può intervenire attraverso un dispositivo elettronico sul variatore di rapporti ( in modo manuale od in automatico ), consentendo agli atleti maggiori prestazioni, ed evitando agli stessi la tensione presente al momento dì variare il rapporto. Con l’atuale trovato l'atleta non ha nulla da temere in quanto le variazioni avvengono in modo graduale e preciso; il dispositivo in oggetto permette automaticamente ogni variazione in funzione alla cadenza (ai giri di pedale) e può essere programmato anche per specifici tratti di percorso. Il variatore in oggetto ha la possibilità di variare qualunque rapporto o programma di percorso in qualsiasi momento, durante uno scatto o nel mezzo di una volata. Sul display, il percorso sarà evidenziato in mt. per ogni giro di pedale, (risulterà più chiaro anche per i non addetti ai lavori) ed in questo modo l’atleta avrà un controllo costante del rapporto e sceglierà il più adatto in funzione alle condizioni fisiche. Tutti ì calcoli sono relativi ad una ruota da 25” (m/m 635) che è la piu usata al momento mm 40 dei tubolare ed il diametro delia ruota risulterà m/m 675. Intervenendo sui “touch screen" 7, si può passare da un rapporto di mt 3.17 (ad ogni giro di pedale) dato da 2.119 per le salite più impegnative a mt 12.71 dato da 2.119 (per gli arrivi in volata) nel caso che l'atleta si trovasse in volata con il vento a favore o con riserva d’energia, in un'attimo può intervenire ed aumentare l’allungo, lo stesso intervento può essere eseguito per ridurre il rapporto. L’atuale dispositivo efettua mt 2.12 d'allungo (per ogni giro di pedale) più dei variatori tradizionali, di frequente, verso la fine di una volata, necessitano dei rapporti più lunghi, in modo che l’atleta non si trovi a produrre, un'eccesso di giri di pedale senza aumentare la velocità. Ne! variatore in oggetto al dispositivo elettronico è richiesta meno energia per gli spostamenti delle parti mobili in quanto dete parti vengono spostate quando le stesse sono libere da ogni attrito, L’atuale invenzione, può ottenere 481 rapporti, ma se fosse richiesto, l'inserimento delle singole parti mobili o sequenze, ogni 2/3/4/S o più giri, i rapporti possono diventare 1.000 o più, Esempio di un programma di percorso in salita, inserendo una parte mobile ogni 12 giri di pedale, cominciando da mi 3.178, che è il rapporto più corto. Terminati gli inserimenti delle 12 parti mobili cioè dopo 144 giri di pedale, si saranno percorsi mt 527.04 con un'allungo medio di m/m. 3.68 per ogni giro di pedale, senza che l’atleta s’accorga della variazione del ritmo. Il "tendi-catena" dell'attuale trovato è molto più pratico e leggero e garantisce un perfetto funzionamento, evitando attriti ed inconvenienti in quanto lo stesso, come la catena, rimane sempre nella stessa posizione. La disposizione delle parti mobili come dalla fig.9 si presta, nel caso si desiderasse ottenere più estensioni in quanto il supporto (piastra e parti mobili a coda di rondine) può essere di ogni diametro e garantire una grande resistenza. The current invention, given its characteristics, is destined to revolutionize the sector of one of the most famous sports: “cycling”. As previously mentioned, with said found it is possible to intervene through an electronic device on the ratio variator (manually or automatically), allowing athletes to perform better, and avoiding the tension present at the moment of varying the ratio. With the current invention, the athlete has nothing to fear as the variations occur gradually and precisely; the device in question automatically allows any variation according to the cadence (pedal turns) and can also be programmed for specific stretches of the route. The variator in question has the possibility to change any ratio or course program at any time, during a sprint or in the middle of a sprint. On the display, the route will be highlighted in mt. for each pedal revolution (it will be clearer even for non-experts) and in this way the athlete will have a constant control of the ratio and will choose the most suitable according to the physical conditions. All the calculations are related to a 25 "wheel (m / m 635) which is the most used at the moment 40 mm of the tubular and the diameter of the wheel will be m / m 675. By intervening on the" touch screen "7, it is possible to switch from a ratio of 3.17 meters (at each pedal revolution) given by 2.119 for the most demanding climbs to 12.71 meters given by 2.119 (for sprint finishes) in the event that the athlete is in a sprint with the wind in favor or with energy reserve, in a moment it can intervene and increase the extension, the same intervention can be performed to reduce the ratio. The current device performs 2.12 meters of extension (for each pedal revolution) more than traditional variators frequently, towards the end of a sprint, they need longer ratios, so that the athlete does not have to produce an excess of pedal revolutions without increasing the speed. less energy is required for moving moving parts as these parts are being moved when they are free from any friction, the current invention can obtain 481 ratios, but if required, the insertion of the individual moving parts or sequences, every 2/3/4 / S or more turns, the ratios can become 1,000 or more, Example of an uphill path program, inserting a moving part every 12 pedal revolutions, starting at 3,178 mi, which is the shortest gear. Once the insertions of the 12 moving parts have been completed, that is after 144 pedal turns, 527.04 meters will have been covered with an average length of m / m. 3.68 for each pedal revolution, without the athlete noticing the change in rhythm. The "chain tensioner" of the present invention is much more practical and lighter and guarantees perfect functioning, avoiding friction and inconveniences since it, like the chain, always remains in the same position. The arrangement of the moving parts as shown in fig. 9 is suitable if you wish to obtain more extensions as the support (plate and dovetail moving parts) can be of any diameter and guarantee great resistance.

Claims

CLAIMS OF THE INDUSTRIAL INVENTION PATENT HAVING THE TITLE: RATIO VARIATOR FOR BICYCLES. 1) Ratio variator for biadette in general, characterized by the fact that, by means of the "touch screen" (7), the electronic device (33) (manual or automatic), varying the diameters of the hub (5) and of the crown (6), the distance increases or decreases with each pedal revolution.

2) Gear variator as per claim (1), characterized by the fact that each gear can vary according to the cadence (at pedal revolutions) and can program gear changes for specific stretches of the route.

3) Variator of ratios as per the preceding claims, characterized by the fact that said device allows the chain (10) to always slide in the same position and can vary each gear during a sprint of the cyclist or in the middle of a sprint.