ITVI20130145A1 - Dispositivo di allenamento per ciclisti - Google Patents
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Description
DISPOSITIVO DI ALLENAMENTO PER CICLISTI
La presente invenzione riguarda, in genere, un dispositivo di allenamento per ciclisti.
In particolare, l’invenzione riguarda un dispositivo di allenamento basato su resistenza fluidodinamica, che offre il vantaggio di poter applicare la propria bicicletta allo strumento; inoltre, il dispositivo consente di ovviare alle maggiori problematiche concernenti l’allenamento ciclistico, sviluppando così un efficiente strumento di valutazione delle prestazioni dell’atleta.
E’ noto che in molte discipline sportive, quale il ciclismo praticato ad ogni livello (dal dilettantistico all’occasionale, dal cicloturistico all’agonistico vero e proprio), à ̈ necessario effettuare varie sessioni di allenamento per poter raggiungere una preparazione di livello adeguato.
D’altra parte à ̈ chiaro che, con riferimento specifico alla pratica del ciclismo, non sempre à ̈ possibile fare allenamento su strada, a causa delle condizioni delle strade, sempre molto trafficate (e quindi pericolose) e spesso danneggiate da buche, dossi, ecc., a causa delle condizioni atmosferiche non sempre favorevoli, nonché a causa delle difficoltà di trovare percorsi che consentano all’atleta di mantenere un’andatura costante ed alla necessità di alternare allenamenti specifici sulla bicicletta con sovraccarichi in palestra e/o con altre attività fisiche (corsa a piedi, piscina, ecc.). Le alternative analoghe sono rappresentate dalla cyclette (bicicletta da camera o da palestra), che tuttavia à ̈ inadatta all’allenamento del ciclista in quanto presenta una posizione differente dalla bicicletta da gara e presenta un tipo di resistenza non corrispondente alle reali situazioni e sensazioni che si hanno in bicicletta, e/o dall’impiego dei rulli, che, anche se consentono di applicare la propria bicicletta allo strumento, tuttavia non permettono di simulare le condizioni della strada.
Risulta altresì noto un dispositivo di allenamento per ciclisti, noto come “Ciclo-mulino†ed oggetto del brevetto europeo EP2014339B1, che comprende un supporto per l’alloggiamento di un mozzo, dotato di una serie di ruote dentate affiancate ed a diametro decrescente atto all’accoppiamento con la catena e con la forcella posteriore di una bicicletta, una ruota o volano applicata sul supporto, a cui à ̈ fissata una ruota dentata a pignone collegata cinematicamente con una ruota dentata singola del mozzo, ed elementi aerodinamici di rallentamento applicati alla ruota.
In pratica, per utilizzare tale dispositivo à ̈ sufficiente sganciare dalla propria bicicletta la ruota posteriore ed agganciare la forcella posteriore, così libera, al mozzo del dispositivo ingranando la catena della bicicletta sulle ruote dentate del mozzo; al termine dell’allenamento, l’atleta può sganciare la bicicletta dal dispositivo e rimontare la ruota normale sulla forcella posteriore della bicicletta stessa.
Tuttavia, il suddetto dispositivo risulta notevolmente rumoroso a causa delle vibrazioni generate dal sistema di trasmissione.
Scopo della presente invenzione à ̈ quindi quello di realizzare un dispositivo di allenamento per ciclisti, che permetta di effettuare l’allenamento ciclistico indipendentemente dalle condizioni climatiche e dalle condizioni delle strade, senza dover necessariamente pedalare su strada e senza dover accedere ad impianti con pista o circuito, pur conservando lo sviluppo di potenze maggiori rispetto alla tecnica nota ed una progressività di pedalata tipica della corsa su strada. Altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un dispositivo di allenamento per ciclisti, che consenta di riprodurre condizioni il più possibile simili alle condizioni della competizione o comunque dell’allenamento su strada.
Altro scopo dell’invenzione à ̈ quello di realizzare un dispositivo di allenamento per ciclisti, che soddisfi le esigenze prestazionali richieste da ciclisti particolarmente potenti ed esplosivi.
Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un dispositivo di allenamento per ciclisti, che consenta di eliminare o perlomeno ridurre la rumorosità , durante le varie tipologie di allenamento effettuabili, dovuta a fastidiose e potenti vibrazioni che si sviluppano oltre una certa cadenza di pedalata. Questi e altri scopi sono raggiunti da un dispositivo di allenamento per ciclisti secondo la rivendicazione 1 allegata; altre caratteristiche tecniche sono presenti nelle rivendicazioni dipendenti successive.
Vantaggiosamente, il dispositivo di allenamento che à ̈ oggetto della presente invenzione consente lo sviluppo di potenze molto elevate, con la progressività tipica della corsa su strada.
La scelta di una trasmissione diretta, unita alla eliminazione della ruota posteriore della bicicletta, nonché il dimensionamento realizzato e le soluzioni tecniche applicate all’unità frenante, hanno consentito di ottenere un dispositivo che soddisfa le esigenze professionali richieste in particolare da ciclisti potenti ed esplosivi, mantenendo una ottimale pedalabilità (intesa come sensazione di rotondità tipica della pedalata su strada).
Infine, il dispositivo secondo l’invenzione raggiunge un livello di potenza ottimale per tutti i tipi di allenamento, senza provocare rumorosità , che nei dispositivi di tipo noto sono normalmente dovute a vibrazioni che possono svilupparsi oltre una certa cadenza di pedalata o durante gli sprint.
Ulteriori scopi e vantaggi del dispositivo di allenamento per ciclisti secondo l’invenzione saranno maggiormente evidenti dalla descrizione che segue, relativa ad una forma di realizzazione esemplificativa e preferita, ma non limitativa, del suddetto dispositivo, e dai disegni allegati, in cui:
- la figura 1 mostra una vista prospettica di una bicicletta alla quale à ̈ applicato il dispositivo di allenamento per ciclisti secondo l’invenzione; - la figura 2 à ̈ una prima vista in esploso parziale del dispositivo di allenamento per ciclisti, secondo la presente invenzione;
- la figura 3 Ã ̈ una seconda vista in esploso parziale del dispositivo di allenamento per ciclisti, secondo la presente invenzione.
Con riferimento alle figure menzionate, con 10 à ̈ indicata genericamente una bicicletta, alla quale à ̈ applicato il dispositivo di allenamento 11, oggetto della presente invenzione.
In particolare, tale dispositivo 11 comprende un supporto 12, che, in posizione operativa, assume una disposizione tale da sostenere i relativi componenti strutturali del dispositivo 11, nonché la stessa bicicletta 10, e da assicurare la stabilità della bicicletta 10 in tutte le direzioni.
Secondo forme realizzative preferite, il supporto 12 à ̈ composto da due montanti 13, disposti sostanzialmente a forma di V rovesciata, alle cui estremità inferiori sono fissate due basi di appoggio 14.
Sui montanti 13 Ã ̈ fissata una struttura scatolare di contenimento o carter suddivisa in due semigusci sagomati 24 e contenente una puleggia conduttrice 15, dotata di una ruota libera 16, su cui viene innestata la forcella posteriore 17 della bicicletta 10, una puleggia di trascinamento o tendi cinghia 18 ed una puleggia condotta 19; sulle suddette pulegge 15, 18 e 19, inoltre, scorre una cinghia sagomata 20.
In corrispondenza della puleggia condotta 19 e sul lato dei montanti 13 ove sono posizionate le pulegge 15 e 18, à ̈ montata una ventola di raffreddamento 21, mentre, da parte opposta rispetto alla ventola 21, à ̈ previsto l’involucro 22 di una camera ermetica 23.
All’interno della camera ermetica 23, riempita d’olio, sono posizionati un volano 25, dotato di elementi frenanti costituiti da quattro palette sagomate 26, poste da una parte e dall’altra del volano 25 e fissate, così come il volano 25, al perno 27, il quale, a sua volta, risulta connesso alla puleggia condotta 19 tramite un apposito dado 28; il perno 27 risulta la sede di rotazione del volano 25 e presenta un asse di rotazione parallelo all’asse di rotazione della puleggia condotta 19, della puleggia di trascinamento 18 e della puleggia conduttrice 15, mentre la puleggia condotta 19 risulta la sede di rotazione della ventola 21, che ruota all’interno di una apposita calotta 31 del semiguscio 24 comunicante con l’esterno tramite opportune feritoie sagomate 32 di una griglia 42.
La camera ermetica 23 à ̈ chiusa da un guscio esterno 29, che copre lateralmente l’involucro 22, grazie altresì all’interposizione di una guarnizione 30.
Il dispositivo 11 à ̈ montato sulla bicicletta 10 in modo tale che, inserendo la forcella posteriore 17 della bicicletta 10 in corrispondenza della ruota libera 16 e dei mozzi laterali 37, 38 (che fuoriescono dai semigusci 24 del carter tramite le apposite sedi 39), le ruote dentate 33 di trasmissione del moto della bicicletta 10 (su cui scorre la catena 34 connessa, a sua volta, alla ruota dentata 35 movimentata dai pedali 36) vengano a trovarsi sul medesimo lato delle pulegge 15, 18 e 19 ed in modo che il volano 25 sia posizionato da parte opposta rispetto a dette pulegge 15, 18 e 19. Secondo forme di realizzazione esemplificative e preferite, ma non limitative, dell’invenzione, il volano 25 à ̈ costituito da un disco pieno e presenta un diametro pari a 197 mm, uno spessore pari a 25 mm ed un peso di circa 5,9 Kg, mentre le palette 26, disposte radialmente ed a ridosso, da una parte e dall’altra, del volano 25, presentano ciascuna una forma sostanzialmente rettangolare piatta, con dimensioni 12 mm × 70 mm su cui sono praticati quattro intagli 40, posti in direzione dell’asse di rotazione del perno 27, larghi 6 mm e profondi 12 mm.
In una variante preferita di realizzazione delle palette 26, esse presentano le dimensioni di 13.5 mm x 74.5 mm, e quattro intagli 40, larghi 6 mm e profondi 10.5 mm.
In particolare, gli intagli 40 delle palette 26 poste tra il volano 25 ed il fondo della camera ermetica 23 sono direzionati verso il suddetto fondo della camera 23, mentre gli intagli 40 delle palette 26 poste tra il volano 25 ed il guscio esterno 29 sono direzionati verso il suddetto guscio 29.
Sempre secondo forme di realizzazione preferite dell’invenzione, la distanza fra gli estremi delle palette 40 e le pareti interne della camera 23 à ̈ pari all’incirca a 6 mm, preferibilmente 5.9 mm, mentre la quantità d’olio presente all’interno della camera 23 à ̈ pari a 200 g; inoltre, si usa una cinghia 20 di tipo “PolyV PJ†, in quanto tale modello consente di contenere il diametro della puleggia conduttrice 15 (la puleggia maggiore) sino a 210 mm, riducendo altresì gli ingombri complessivi del dispositivo di allenamento.
Gli intagli praticati nelle palette 40 consentono all’olio presente nella camera 23 di infiltrarsi negli intagli stessi durante la rotazione del volano 25 ed impedire così un effetto di accumulo della massa d’olio sull’esterno della camera 23, che sarebbe costretta a ruotare eccentricamente a ridosso delle palette 40 e che, oltre una certa cadenza di pedalata, causa una potente vibrazione e conseguente notevole rumorosità . La distanza esistente fra le palette 40 e le pareti interne della camera 23 offre un ulteriore passaggio alla massa d’olio rotante in modo da diminuire ulteriormente e addirittura eliminare le vibrazioni, mentre la quantità d’olio presente, nonché il rapporto di trasmissione fra la puleggia conduttrice 15 e la puleggia condotta 19 (che risulta stabilito pari a 7), permette di aumentare la velocità di rotazione delle palette 40 e, quindi, l’attrito con la massa d’olio, ottenendo, al contempo, un notevole livello di potenza. Un’altra fonte di rumore del dispositivo à ̈ data dalla presenza della ventola 21, che risulta affacciata alla griglia protettiva 42; infatti, quando il bordo di ciascuna pala 43 della ventola 21 incrocia una barriera della griglia 42 il fronte d’aria che si sposta, trascinato dalla relativa pala 43, impatta sulla barriera e crea così il rumore e più à ̈ ampia la superficie di impatto più elevato à ̈ il rumore.
Quindi, secondo la presente invenzione, la ventola 21 presenta una inclinazione delle pale 43 tale da garantire un buon flusso d’aria con una bassa rumorosità ; inoltre, i bordi delle pale 43 sono arcuati, in modo tale che il fronte della pala 43 che avanza sia curvo ed entri in interferenza con le costolature della griglia 42 in modo progressivo, al fine di ridurre il rumore dell’impatto.
Ulteriormente, il bordo delle pale 43 à ̈ frastagliato, in modo tale che il fronte che avanza non sia una linea continua e, di conseguenza, il fronte d’aria spostato sia un fronte frastagliato e l’impatto sia meno violento; infine, la griglia 42 che copre la ventola 21 non presenta razze dritte intere dal centro verso l’esterno, ma una serie di segmenti spezzettati e distribuiti radialmente, in modo da spezzettare e rendere meno estese le superfici su cui il fronte d’aria spostato dalla pala 43 impatta.
Poiché tutta l’energia che il ciclista sviluppa durante l’allenamento viene trasformata in calore, la struttura portante del dispositivo oggetto dell’invenzione, formata dai montanti 13 e dai semigusci 24 del carter, à ̈ realizzata preferibilmente in materiali altamente resistenti, come ad esempio l’acciaio, impiegato ad esempio per il montante 13 e/o l’alluminio pressofuso per almeno uno dei semigusci 24, in particolare quello che integra al suo interno anche la camera ermetica o stagna 23, in quanto l’alluminio trasmette bene il calore e permette un veloce raffreddamento dell’intero dispositivo; in tal modo, la struttura portante stessa concorre, con la sua superficie, alla dissipazione del calore; inoltre, à ̈ possibile ricavare una serie di alette attorno alla camera stagna 23 per aumentarne la superficie dissipante.
La ventola di raffreddamento 21, che à ̈ montata sull’asse di rotazione della puleggia condotta 19, produce una ventilazione diretta sulla camera stagna 23, con la funzione di mantenere più fredda possibile la scocca di alluminio e, di conseguenza, l’olio al suo interno; à ̈ noto, infatti, che la riduzione della temperatura dell’olio determina una stabilità nei valori della potenza sviluppata alle varie velocità di rotazione, in quanto la viscosità dell’olio à ̈ strettamente condizionata dai valori della temperatura di esercizio.
Infine, i semigusci 24 del carter, che coprono le pulegge 15, 18, 19, la cinghia 20 e la ventola 21, fungono, oltre che da protezione delle parti rotanti, anche da convogliatori del flusso d’aria generato dalla ventola 21 verso la scocca di alluminio, in modo tale che l’aria venga forzata verso la parte più calda della scocca, aumentando così notevolmente l’efficienza di raffreddamento.
L’utilizzo del dispositivo di allenamento 11 per ciclisti, secondo l’invenzione, à ̈ molto semplice.
In pratica, à ̈ sufficiente sganciare dalla propria bicicletta 10 la ruota posteriore ed agganciare la forcella posteriore 17, così libera, ai mozzi 37, 38 del dispositivo 11, mantenendo la catena 34 della bicicletta 10 sulle proprie ruote dentate 33 di trasmissione del moto, in modo tale da poter variare a piacimento, come nel caso dell’utilizzo tradizionale della bicicletta 10, i rapporti di pedalata.
Al termine dell’allenamento o in un successivo momento l’atleta può sganciare la bicicletta 10 dal dispositivo 11 e rimontare la ruota normale sulla forcella posteriore 17.
Dalla descrizione effettuata sono chiare le caratteristiche tecniche del dispositivo di allenamento per ciclisti, oggetto della presente invenzione, così come sono chiari i relativi scopi e vantaggi.
In particolare, i suddetti vantaggi sono rappresentati dalle seguenti caratteristiche tecniche:
- possibilità di effettuare l’allenamento ciclistico indoor senza recarsi agli impianti con pista o circuito;
- possibilità di effettuare l’allenamento indipendentemente dalle condizioni climatiche;
- possibilità di effettuare l’allenamento in condizioni il più possibili simili alle condizioni di competizione o di allenamento su strada, con l’assetto sella-pedali abituale;
- possibilità di variare i rapporti di pedalata;
- possibilità di effettuare l’allenamento in condizioni ripetibili e misurabili;
- possibilità di variare le frequenze di pedalata in funzione della tipologia di allenamento e dello sforzo;
- possibilità di valutare rapidamente le condizioni, il grado di preparazione e le qualità dell’atleta e di confrontare i valori ottenuti con i risultati di test precedenti in maniera precisa ed efficace; - risparmio di tempi e costi;
- possibilità di utilizzo anche per l’allenamento degli arti superiori, grazie alla possibile applicazione di un ulteriore dispositivo per la rotazione delle braccia (remo-ergometro);
- possibilità di effettuare esercizi di rieducazione e/o di riabilitazione degli arti inferiori o superiori in fase di recupero dopo un evento traumatico.
E’ chiaro, infine, che, anche se l’invenzione à ̈ stata descritta a titolo illustrativo e non limitativo, secondo una sua forma preferita di realizzazione, à ̈ da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti nel ramo senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate.
Claims (10)
- RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di allenamento (11) per ciclisti, applicabile ad una bicicletta (10) e che comprende un supporto (12) dei componenti strutturali di detto dispositivo (11) e di detta bicicletta (10), detto supporto (12) essendo composto da almeno due montanti (13), alle cui estremità inferiori sono fissate rispettive basi di appoggio (14) e sulla cui struttura à ̈ fissato un involucro di contenimento (24) contenente una puleggia conduttrice (15), dotata di una ruota libera (16) su cui à ̈ innestabile una forcella (17) di detta bicicletta (10), una puleggia di trascinamento o di rinvio (18) ed una puleggia condotta (19), sulle quali pulegge (15, 18, 19) scorre una cinghia sagomata (20), caratterizzato dal fatto che, in corrispondenza di detta puleggia condotta (19) e da parte opposta a dette pulegge (15, 18, 19), rispetto a detti montanti (13), à ̈ montato un involucro (22) di una camera ermetica o stagna (23), che à ̈ chiusa da un guscio esterno (29) a copertura di detto involucro (22) e che à ̈ riempita d’olio, all’interno di detta camera ermetica (23) essendo posizionato almeno un volano (25), che ruota attorno ad un perno (27) di rotazione di detta puleggia condotta (19) ed avente asse di rotazione parallelo all’asse di rotazione di detta puleggia di rinvio (18) e di detta puleggia conduttrice (15).
- 2. Dispositivo di allenamento (11) come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che, in corrispondenza di detta puleggia condotta (19) e sul lato dei montanti (13) ove sono posizionate dette pulegge (15, 18, 19), à ̈ montata una ventola di raffreddamento (21) di detta camera ermetica o stagna (23), che presenta un asse di rotazione parallelo all’asse di rotazione di detta puleggia condotta (19) e che ruota all’interno di una apposita calotta (31) di detto involucro di contenimento (24) comunicante con l’esterno tramite apposite feritoie sagomate (32) di una griglia (42).
- 3. Dispositivo di allenamento (11) come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che a detto volano (25) sono connesse una pluralità di palette (26), poste da una parte e dall’altra del volano (25) e fissate a detto perno (27) di rotazione di detta puleggia condotta (19).
- 4. Dispositivo di allenamento (11) come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta forcella (17) della bicicletta (10) Ã ̈ inseribile in corrispondenza di detta ruota libera (16) e di rispettivi mozzi laterali (37, 38) annessi a detta ruota libera (16), in modo tale che le ruote dentate (33) di trasmissione del moto della bicicletta (10), connesse ai pedali (36) della bicicletta (10), vengano a trovarsi sul lato del dispositivo (11) ove sono poste dette pulegge (15, 18, 19).
- 5. Dispositivo di allenamento (11) come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto volano (25) à ̈ costituito da un disco pieno, mentre dette palette (26) sono disposte radialmente ed a ridosso, almeno da una parte, del volano (25) e presentano ciascuna una serie di intagli (40), posti in direzione dell’asse di rotazione di detto perno (27) di rotazione.
- 6. Dispositivo di allenamento (11) come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le pareti interne di detta camera ermetica (23) presentano una distanza prefissata dagli estremi di dette palette (40).
- 7. Dispositivo di allenamento (11) come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che fra detta puleggia conduttrice (15) e detta puleggia condotta (19) Ã ̈ prestabilito un rapporto di trasmissione pari a 7.
- 8. Dispositivo di allenamento (11) come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta ventola (21) presenta una serie di pale (43) inclinate e con bordi arcuati e frastagliati.
- 9. Dispositivo di allenamento (11) come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta griglia (42) che copre detta ventola (21) presenta una serie di segmenti spezzettati e distribuiti radialmente.
- 10. Dispositivo di allenamento (11) come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti montanti (13), almeno una parte di detto involucro di contenimento (24) e/o detta camera ermetica (23) sono realizzati in alluminio pressofuso.
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| EP (1) | EP2808064B1 (it) |
| ES (1) | ES2577136T3 (it) |
| IT (1) | ITVI20130145A1 (it) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230129303A (ko) * | 2022-02-25 | 2023-09-08 | 자이안트 메뉴팩쳐링 캄파니 리미티드 | 높이 조절 부재를 구비한 자전거 훈련기 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999010049A1 (en) * | 1997-08-29 | 1999-03-04 | Cycle-Ops Products, Inc. | Exercise resistance device |
| GB2363083A (en) * | 2000-06-05 | 2001-12-12 | Graber Products Inc | Heat dissipating arrangement for a resistence unit in an exercise device |
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| US20120322621A1 (en) * | 2011-06-20 | 2012-12-20 | Bingham Jr Robert James | Power measurement device for a bike trainer |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE476232T1 (de) | 2007-06-20 | 2010-08-15 | Porter Di Lincetto Orietta | Fahrrad-übungsgerät zum gebrauch bei fahrrädern |
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2013
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2014
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- 2014-05-30 ES ES14425067.7T patent/ES2577136T3/es active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999010049A1 (en) * | 1997-08-29 | 1999-03-04 | Cycle-Ops Products, Inc. | Exercise resistance device |
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| US20120322621A1 (en) * | 2011-06-20 | 2012-12-20 | Bingham Jr Robert James | Power measurement device for a bike trainer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| EP2808064A1 (en) | 2014-12-03 |
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