ITVR20120234A1 - Veicolo a pedali - Google Patents

Description

VEICOLO A PEDALI.

La presente invenzione riguarda un veicolo a pedali, quale una bicicletta o triciclo, di nuova concezione con ruota motrice anteriore e ruota o ruote sterzante(i) posteriore(i).

Sono già state proposte biciclette a ruota motrice anteriore e ruota sterzante posteriore.

Così, la domanda internazionale n. PCT/KR2011/003259A insegna una bicicletta dotata di pedali preposti ad azionare il perno di rotazione della ruota anteriore e di un congegno sterzante avente due maniglie di comando destinate a comandare un ingranaggio per la sterzata di una coppia di ruote posteriori auto-orientabili. Trattasi quindi di un triciclo con congegno sterzante complesso e costoso da realizzare.

Il modello d’utilità tedesco n. 202004017903 U1 insegna poi una bicicletta dotata di pedali preposti ad azionare il perno di rotazione della ruota anteriore e di un dispositivo sterzante per la ruota posteriore formato da una coppia di bracci disposti sui fianchi del sedile ed articolati ognuno ad un’estremità di un manubrio sterzante per la destinati a ruota posteriore. L’utilizzatore per sterzare deve tirare in avanti il braccio posto sul lato di sterzata e spingere contemporaneamente indietro l’altro braccio. Come si comprenderà, tale struttura non consente quindi un utilizzo intuitivo da parte dell’utilizzatore, il quale può facilmente equivocare sulle manovre corrette da eseguire se non ben addestrato.

Scopo principale della presente invenzione à ̈ quello di fornire un veicolo a pedali con ruota motrice anteriore e ruota(e) sterzante(i) posteriore(i) di nuova concezione che sia sterzabile secondo un funzionamento del tutto naturale ed intuitivo.

Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un veicolo a pedali che consenta di mantenere, in uso, l’utilizzatore o ciclista seduto ad altezza relativamente bassa dal suolo, così da poter rapidamente e comodamente mettere i piedi a terra ed evitare indesiderate cadute da fermo.

Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un veicolo a pedali del tipo sopra descritto, ma collassabile per ridurne l’ingombro ed erigibile in assetto di utilizzo in modo semplice e rapido.

Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di mettere a disposizione un veicolo a pedali con ruota motrice anteriore e ruota sterzante posteriore di nuova concezione che possa essere prodotto a costi competitivi.

Questi ed altri scopi ancora, che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti da un veicolo a pedali avente un telaio di supporto, una ruota anteriore ed almeno una ruota posteriore, le ruote essendo destinate ad essere montate girevoli sul telaio di supporto e, in uso, a supportarlo, il veicolo comprendendo inoltre un organo a sedile portato dal telaio di supporto, ed un dispositivo sterzante per l’almeno una ruota posteriore. Il dispositivo sterzante comprende:

- una coppia di semi-manubri di comando manuale disposti uno da una banda opposta all’altro rispetto all’organo a sedile; e

- una struttura a poligono articolato comandabile ad una sua estremità dalla coppia di semi-manubri di comando ed, all’altra sua estremità, essendo preposta a controllare l’assetto dell’almeno una ruota posteriore, cosicché uno spostamento angolare di almeno uno dei semi-manubri verso un lato si traduca in una corrispondente sterzata del veicolo verso quello stesso lato.

Secondo una variante, la struttura a poligono articolato comprende una struttura a parallelogramma articolato includente almeno una coppia di bielle o bracci laterali articolati non adiacenti aventi la propria estremità anteriore fissata ad un rispettivo semi-manubrio di comando ed articolata al telaio, mentre la loro estremità posteriore à ̈ articolata ad una rispettiva estremità di un elemento a biscottino fissato a, o solidale con, la forcella della ruota posteriore.

Secondo un’altra variante, la struttura a poligono articolato comprende almeno una od una coppia di bielle o bracci laterali articolati non adiacenti aventi la propria estremità anteriore fissata ad un rispettivo semi-manubrio di comando ed articolata al telaio, mentre la loro estremità posteriore à ̈ articolata ad una rispettiva estremità di un elemento a biscottino, la cui altra estremità à ̈ articolata alla forcella della ruota posteriore. Vantaggiosamente, l’elemento a biscottino à ̈ articolato ad un perno supportato ad un’estremità di un’asta a sbalzo, l’altra estremità dell’asta a sbalzo essendo articolata alla forcella della ruota posteriore. Ancor più vantaggiosamente, il veicolo comprende una coppia di elementi a braccio fissati o resi solidale al telaio, la cui estremità posteriore à ̈ fissata ad un manicotto posteriore fissato o solidale con la forcella della ruota posteriore, l’asta a sbalzo essendo articolata ad un perno montato girevole nel manicotto posteriore.

Secondo un’ulteriore variante, la struttura a poligono articolato comprende una struttura a parallelogramma articolato include almeno una coppia di bielle o bracci laterali articolati non adiacenti aventi la propria estremità anteriore fissata ad un rispettivo semi-manubrio di comando ed articolata al telaio, mentre la loro estremità posteriore à ̈ articolata ad un rispettivo perno di articolazione portato da almeno una bussola impegnabile con un rispettivo rebbio della forcella della ruota posteriore. Vantaggiosamente, l’almeno una bussola à ̈ rigidamente connessa ad una piastra longitudinale di irrigidimento esterna inseribile in una fenditura di accoglimento prevista in un rispettivo rebbio della forcella della ruota posteriore, mentre l’estremità anteriore delle bielle o bracci à ̈ solidale con un rispettivo semi-manubrio ed à ̈ articolata ad un rispettivo perno di articolazione insediato in una rispettiva bussola fissata al telaio.

Ulteriori aspetti e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente dalla seguente descrizione dettagliata di specifici esempi di realizzazione di una bicicletta, descrizione fatta con riferimento agli uniti disegni, nei quali:

- la Figura 1 Ã ̈ una vista laterale con parti in trasparenza di una bicicletta secondo la presente invenzione;

- la Figura 2 Ã ̈ una vista laterale da sinistra, guardando il disegno, della bicicletta di Fig.1;

- la Figura 3 à ̈ una vista dall’alto con parti in sezione lungo la traccia III-III di Fig. 1 della bicicletta di Fig.1;

- le Figure 4 e 5 sono viste parziali dall’alto della parte posteriore della bicicletta di Fig.3 con ruota posteriore in diverso assetto sterzante;

- le Figure 6 e 7 sono viste parziali in sezione ed in scala ingrandita della ruota anteriore e del cambio della bicicletta di Fig.1;

- la Figura 8 Ã ̈ una vista in alzato di un altro esempio di realizzazione di bicicletta secondo la presente invenzione;

- la Figura 9 Ã ̈ una vista da destra guardando il disegno della bicicletta di Fig. 8;

- le Figure da 10 a 12 sono viste dall’alto della bicicletta di Fig.8 con parti in sezione lungo la traccia X-X di Fig. 8, rispettivamente, di tutta la bicicletta e di due assetti di sterzatura della ruota posteriore;

- la Figura 13 Ã ̈ una vista in sezione ed in scala ingrandita di un particolare della ruota anteriore della bicicletta di Fig.8;

- le Figure 14 e 15 sono, rispettivamente, una vista in alzato ed una vista laterale da destra guardando il disegno di un altro esempio di realizzazione di bicicletta secondo la presente invenzione;

- la Figura 16 Ã ̈ una vista laterale in alzato che mostra la bicicletta di Fig. 14 in assetto ripiegato o collassato per il trasporto o lo stoccaggio;

- la Figura 17 à ̈ una vista dall’alto di Fig.16;

- la Figura 18 Ã ̈ una vista in sezione ed in scala ingrandita di un particolare della ruota anteriore della bicicletta delle Figg. da 14 a 17;

- la Figura 19 Ã ̈ una vista simile alla Figura 1 di un altro esempio di realizzazione di bicicletta secondo la presente invenzione;

- la Figura 20 Ã ̈ una vista in alzato della bicicletta di Fig. 19 in un differente assetto di utilizzo;

- le Figure 21 e 22 sono viste, rispettivamente, in alzato ed in pianta con parti in sezione lungo la traccia XXII-XXII di Fig. 21 di un ulteriore esempio di realizzazione di bicicletta secondo la presente invenzione;

- le Figure da 23 a 29 illustrano ognuna un particolare per il montaggio di componenti di un veicolo secondo la presente invenzione;

- le Figure da 30 a 33a mostrano, rispettivamente, una vista parziale in alzato della parte anteriore di un altro esempio di realizzazione di dispositivo sterzante di un veicolo secondo l’invenzione e viste in sezione trasversale di alcuni componenti del veicolo;

- la Figura 34 mostra un’altra vista in alzato del veicolo di Fig. 30 con parti asportate; e

- le Figure da 35 a 40 mostrano viste in sezione di trasversale di particolari del veicolo di delle Figg.30 e 34.

Negli uniti disegni, parti o componenti uguali o simili sono stati contraddistinti con gli stessi numeri di riferimento.

La presente invenzione riguarda un veicolo a pedali 1, quale una bicicletta od un triciclo, comprendente un telaio di supporto 2, in uso, supportato da ruote, una ruota anteriore 3a ed una o due ruota(e) posteriore(i) 3b destinate ad essere montate girevoli sul telaio 2, un organo a sedile o sellino 4, di preferenza con schienale 4a, portato dal telaio 2 tra le ruote anteriore 3a e posteriore(i) 3b, nonché un dispositivo sterzante 5 portato dal telaio 2 per far sterzare la(e) ruota(e) posteriore(i) 3a rispetto al telaio 2. Il dispositivo sterzante 5 à ̈ formato da una struttura a poligono articolato, ad esempio a parallelogramma articolato, la quale comprende una coppia di semi-manubri di comando manuale 6a, 6b disposti da banda opposta rispetto al sedile 4. La struttura a parallelogramma articolato 5, ad una sua estremità, à ̈ comandabile da uno o l’altro o da entrambi i semi-manubri di comando 6a, 6b ed, all’altra sua estremità, à ̈ preposta a controllare l’assetto direzionale della(e) ruota(e) posteriore(i), in modo tale per cui uno spostamento angolare di almeno uno dei semi-manubri 6a, 6b verso un lato si traduca in una corrispondente sterzata della ruota posteriore e, quindi, del veicolo verso quello stesso lato. Più in particolare, per sterzare verso un lato del veicolo, si sposta il semi-manubrio 6a o 6b prossimale a quel lato, nel senso di allontanarsi dal veicolo 1 e/o l’altro semi-manubrio 6b o 6a (distale dal lato verso il quale si vuole sterzare) nel senso di avvicinarsi al veicolo 1.

Con riferimento più in particolare all’esempio di realizzazione illustrato nelle Figure da 1 a 7, ciascun semi-manubrio di comando 6a, 6b presenta un’estremità anteriore (rispetto al verso di avanzamento del veicolo) a sbalzo e preferibilmente dotata o conformata a maniglia terminale 6c e la propria estremità posteriore piegata a gomito, per cui essa presenta un tratto terminale rettilineo 6d. Quest’ultimo à ̈ montato girevole attorno ad un rispettivo asse di imperniamento xx, sul retro del telaio 2, come sarà ulteriormente descritto in seguito. All’estremità posteriore 6d di ciascun semi-manubrio di comando 6a, 6b à ̈ fissata, ad esempio saldata o in un sol pezzo, l’estremità anteriore di una rispettiva coppia di bielle o bracci articolati 7a per il semi-manubrio 6a e 7b per il semi-manubrio 6b.

L’estremità posteriore di ciascuna coppia di bielle o bracci articolati non adiacenti 7a, 7b à ̈ a sua volta fissata a, o solidale con, un rispettivo manicotto 8a, 8b che si estende parallelamente al rispettivo tratto terminale 6d ed à ̈ montato girevole attorno ad un asse y-y in sommità ad un rispettivo rebbio 9a, 9b di una forcella di montaggio 9 della ruota posteriore 3b, i rebbi 9a, 9b essendo tra loro articolati in sommità attorno all’asse y-y tramite uno od una coppia di biscottini trasversali di articolazione 8. Le due coppie di assi x-x ed y-y sono pertanto sostanzialmente paralleli tra loro.

Di preferenza, i rebbi 9a, 9b sono leggermente angolati così da presentare un primo tratto rettilineo di articolazione al rispettivo manicotto di articolazione 8a, 8b estendentesi parallelamente all’asse y-y ed un secondo tratto rettilineo in impegno con il perno di rotazione della ruota posteriore 3b che definisce un angolo acuto Î ̧ con gli assi y-y (si veda Fig.1).

I tratti 6d, i bracci articolati 7a, 7b con i rispettivi manicotti 8a, 8b e il biscottino(i) 8 costituiscono una struttura a parallelogramma articolato comandabile da uno o l’altro o da entrambi i semi-manubri 6a, 6b per sterzare la ruota posteriore 3b. La ruota 3b presenta, quindi, asse di sterzo virtuale, nel senso che essa (si vedano le Figg. da 3 a 5) durante una sterzatura viene spostata sia angolarmente (angolo φ) che trasversalmente rispetto alla direzione di avanzamento del veicolo.

Come si comprenderà, le caratteristiche dinamiche di un veicolo come ora descritto dipendono, tra l’altro, dall’angolo di incidenza degli assi paralleli del perni o cerniere rispetto al terreno, dalla distanza tra le stesse nonché dall’eccentricità del mozzo della ruota posteriore.

Con il dispositivo sterzante sopra descritta, allorché l’utilizzatore vuole sterzare da un lato, egli sposta angolarmente verso quel lato della bicicletta o veicolo uno od entrambi i semi-manubri 6a, 6b dell’entità desiderata, il che provoca un corrispondente orientamento angolare (angolo φ) della ruota sterzante posteriore 3b. Così ad esempio, con specifico riferimento alle Figure da 3 a 5, per voltare, diciamo, a sinistra, l’utilizzatore o ciclista sposta angolarmente l’estremità libera del semi-manubrio sinistro 6b allontanandola dal telaio 2 o dal sellino 4 su cui à ̈ seduto provocando il contemporaneo spostamento angolare di avvicinamento al telaio 2 dell’estremità libera della maniglia destra 6a. Lo spostamento angolare dei semi-manubri 6a, 6b determinerà l’articolazione dei rispettivi bracci articolati 7a, 7b, nonché del biscottino(i) articolato(i) 8 e, pertanto, un corrispondente spostamento angolare della ruota posteriore 3b che fa sterzare la bicicletta, appunto, verso sinistra con riferimento al senso di marcia.

Il telaio 2 à ̈ di preferenza costituito da una coppia longheroni 10a, 10b estendentisi sostanzialmente paralleli e simmetrici rispetto ad un piano mediano longitudinale di simmetria e da una coppia di spezzoni a montante 13a, 13b. I longheroni 10a, 10b e gli spezzoni a montante 13a, 13b sono mantenuti reciprocamente distanziati e resi tra loro solidali da traversi 11. Ciascun longherone 10a, 10b a partire dalla ruota anteriore 3a verso il retro del veicolo si estende, in uso, sostanzialmente orizzontale o leggermente inclinato a salire verso la ruota posteriore 3b, mentre da ognuno di essi un rispettivo spezzone a montante 13a, 13b si erge, in uso, verso l’alto ad un angolo, di preferenza, leggermente superiore ad un angolo retto, ad esempio di un angolo γ di 110-120°.

Gli spezzoni a longherone 10a, 10b e gli spezzoni a montante 13a, 13b possono essere tra loro solidali, ad esempio saldati in testa, imbullonati od ottenuti in un sol pezzo in materiale metallico, tipicamente una lega di alluminio, od in fibra, ad esempio in fibra di carbonio oppure in un adatto materiale plastico rinforzato con fibra. Di preferenza, uno od entrambi gli spezzoni a longherone 10a, 10b o a montante 13a, 13b sono tubolari e vantaggiosamente costituiti da tratti telescopici ad uno o più componenti, ad esempio due componenti 120b, 130b sfilabili-inseribili in un rispettivo componente 120a, 130a.

Gli spezzoni a montante 13a, 13b supportano ognuno un aggetto o staffa posteriore, una inferiore 16 ed una superiore 17, aggettanti verso il retro e destinate a supportare girevolmente un rispettivo tratto terminale 6d di un semimanubrio 6a, 6b, come sarà ulteriormente descritto in seguito.

Gli spezzoni a longherone 10a, 10b supportano una coppia di pedali 20 fissati, di preferenza amovibilmente, ad una rispettiva estremità di un primo perno o assale 21, sul quale à ̈ montata la ruota anteriore 3a.

Nel caso in cui si voglia dotare il veicolo 1 di un dispositivo di cambio velocità o semplicemente cambio, quest’ultimo può essere, per esempio, montato su un secondo perno o assale 22 sostanzialmente parallelo al perno 21 e supportato da una coppia di staffe 23 estendentesi, in uso, verso il basso a partire da un rispettivo longherone 10a, 10b. Di preferenza, le staffe 23 sono fissate ai longheroni in corrispondenza di un traverso di irrigidimento 11, nell’esempio illustrato estendentesi tra gli spezzoni 120b, altri traversi di irrigidimento 11 potendo essere vantaggiosamente previsti tra gli spezzoni 120a e tra gli spezzoni a montante 13a, 13b.

Il cambio può tipicamente comprendere una ruota dentata 24 per catena calettata sul perno 22 od altrimenti resa solidale in rotazione con esso e disposta in corrispondenza di un’estremità del perno 22, nonché da un pacco di ruote dentate 25 per catena, ad esempio cinque ruote di differente diametro, montate a scatto od altrimenti rese solidali in un solo senso di rotazione con il perno 22 e disposte in corrispondenza dell’altra sua estremità con diametro, ad esempio, crescente verso la ruota dentata 24. Una catena 27 à ̈ avvolta e rinviata sui pignoni o ruote dentate del pacco 25 e da una ruota dentata 26 calettata sul perno 21. Il cambio à ̈ vantaggiosamente comandabile tramite una leva posta in prossimità del sellino o rinviata mediante un cavo inguainato ad un semimanubrio 6a, 6b.

La ruota dentata 26 à ̈ di diametro relativamente grande ed à ̈ disposta in corrispondenza di un fianco della ruota 3a, mentre le ruote dentate del pacco 25 hanno, ad esempio tutte diametro più piccolo di quello della ruota dentata 26. Sull’altro fianco, la ruota 3a presenta un mozzo 3d, sul quale à ̈ calettata od altrimenti resa solidale in rotazione una ruota dentata per catena 28, di preferenza, di diametro minore di quello della ruota dentata 26. Sulla ruota dentata 28 si avvolge una catena di trasmissione 29 rinviata dalla ruota dentata 24 solidale in rotazione con il perno 22.

Con tale strutturazione, quando l’utilizzatore fa girare i pedali 20 nel senso di avanzamento della bicicletta 1 (antiorario osservando la Figura 1), il perno 21 trasmetterà il proprio moto rotatorio alla ruota dentata 26 e quindi alla catena 27, la quale trascinerà in rotazione una delle ruote dentate di rinvio del pacco 25, che a sua volta azionerà il perno 22 e quindi la ruota dentata 24. Quest’ultima, tramite la catena 29 azionerà la ruota dentata 28 e quindi la ruota anteriore 3a. Come à ̈ usuale allo stato della tecnica, il collegamento cinematico tra perno 22 e pacco di ruote dentate 25 à ̈ un collegamento cosiddetto a scatto, ossia se l’utilizzatore gira i pedali 20 in senso inverso (orario osservando la Figura 1), la ruota dentata 24 non viene azionata.

Per il montaggio del perno di articolazione 21 della ruota anteriore 3a si possono prevedere varie soluzioni. Di preferenza, in corrispondenza dell’estremità frontale degli spezzoni 10a, 10b à ̈ prevista una o più coppie di fori passanti trasversali allineati 30. Il gruppo formato dal perno 21, recante alle sue estremità i pedali 20 ed in posizione intermedia la ruota 3a con il rispettivo mozzo 3d e la ruota dentata 28, da una parte, nonché la ruota dentata 26 da parte opposta della ruota 3a, à ̈ montato girevole su due cuscinetti 31 di un tipo adatto qualsiasi, ad esempio a sfere, a loro volta insediati in una sede di accoglimento prevista in un rispettivo organo di supporto o codolo 32 (Fig.7).

Tale gruppo può essere amovibilmente applicato in un modo adatto qualsiasi alle estremità frontali degli spezzoni 10a, 10b, tipicamente mediante due coppie di bulloni o galletti (non mostrati in Fig.7): una che fissa il primo codolo 32 ai fori 30 di uno spezzone 10a e l’altra che fissa il secondo codolo 32 ai fori 30 dell’altro spezzone 10b. Nel caso in cui gli spezzoni 10a, 10b siano tubolari, i codoli 32 sono vantaggiosamente inseribili a misura in testa agli spezzoni 10a, 10b e fissabili in posizione come sopra precisato (Fig. 7). Il fissaggio degli organi di supporto o codoli 32 al telaio 2 deve essere amovibile chiaramente per consentire un facile e rapido smontaggio della ruota anteriore 3a dal telaio 2 per la manutenzione o la sostituzione del proprio pneumatico.

Il veicolo 1 à ̈ vantaggiosamente dotato di freni, come à ̈ usuale allo stato dell’arte, azionabili mediante apposite leve di comando 33 ognuna montata su una rispettiva maniglia 6a, 6b e preposta ad azionare un rispettivo cavo di comando inguainato 18, 19 destinato a comandare una rispettiva coppia di leve o ganasce frenanti per la ruota anteriore 3a e posteriore 3b.

La bicicletta 1 può essere dotata di vari accessori, quali un portapacchi 34, per esempio estendentesi a partire dagli spezzoni a montante 13a, 13b verso il retro, di cinghie o cinture di sicurezza 35 impegnabili al telaio 2, per esempio ad un’aletta di fermo 35a, in un modo adatto qualsiasi, ad esempio agli spezzoni a montante (Fig. 1) e a tal fine possono essere previsti più punti di presa o ancoraggio delle stesse, per due fanalini 36, per un poggiatesta 37 supportato in corrispondenza dell’estremità superiore degli spezzoni a montante, per un cavalletto 38 articolato al telaio e di roll bar (volendo costituito da uno o una coppia di spezzoni 130b montati scorrevoli entro rispettivi spezzoni 130a) per proteggere l’utilizzatore a bordo del veicolo 1.

L’esempio di realizzazione illustrato nelle Figure da 8 a 13, riguarda una bicicletta 1, nella quale il dispositivo sterzante 5a à ̈ formato, oltre che da una coppia di semi-manubri di comando manuale 6a, 6b disposti da banda opposta rispetto al sedile 4, da una struttura a poligono articolato, la quale, ad una sua estremità, à ̈ comandabile da uno o l’altro o da entrambi i semi-manubri di comando 6a, 6b e, all’altra sua estremità, à ̈ preposta a controllare l’assetto direzionale della ruota posteriore 3b, in modo tale per cui uno spostamento angolare di almeno uno dei semi-manubri 6a, 6b verso un lato del veicolo si traduca in una corrispondente sterzata della ruota posteriore, e quindi del veicolo, verso quello stesso lato, come nell’esempio precedentemente descritto.

Il dispositivo sterzante 5a, tuttavia, à ̈ strutturato diversamente dal dispositivo sterzante 5. Il terminale rettilineo 6d di ciascun semi-manubrio di comando 6a, 6b presenta la propria estremità posteriore a gomito montata girevole in un rispettivo manicotto 60a, 60b lungo un rispettivo asse di imperniamento x-x. Ai manicotti 60a, 60b, fissati al o supportati dal telaio 2, ad esempio all’estremità posteriore dei longheroni 13a, 13b, à ̈ fissata in un modo adatto qualsiasi, ad esempio saldata, oppure in un sol pezzo, l’estremità anteriore di una rispettiva coppia di elementi a braccio 70a per il semi-manubrio 6a e 70b per il semi-manubrio 6b, la cui estremità posteriore à ̈ fissata ad un manicotto posteriore 90 con asse longitudinale y-y, come descritto qui di seguito.

Il terminale rettilineo 6d di ciascun semi-manubrio di comando 6a, 6b, attraverso un’apertura prevista nel rispettivo manicotto 60a, 60b à ̈ rigidamente fissato ad una rispettiva estremità di un sistema a poligono articolato formato da una prima coppia di bielle o bracci di articolazione 700a, 700b, i quali presentano una propria estremità rigidamente connessa al rispettivo terminale 6d e l’altra loro estremità articolata ad un perno di articolazione 78a, 78b. Ai perni di articolazione 78a, 78b à ̈ articolata anche un’estremità di una seconda coppia di biscottini di articolazione 800a, 800b, la cui altra estremità à ̈ imperniata su un perno 39.

Il perno 39 à ̈ supportato ad un’estremità di un’asta a sbalzo 39a, la cui altra estremità à ̈ rigidamente fissata in un modo adatto qualsiasi ad un perno 91 con asse y-y, previsto sulla mezzeria di un traverso 9c fissato in sommità alla forcella definita dai bracci o rebbi 9a, 9b. Il perno 91 à ̈ montato girevole entro il manicotto 90, per cui lo spostamento di uno o di entrambi i bracci di comando 6a, 6b nella direzione verso cui si vuole sterzare provocherà una corrispondente deformazione del poligono articolato, il quale agendo sull’asta 39a farà sterzare la bicicletta in quella direzione secondo un angolo di sterzata desiderato φ (Figg.

11 e 12).

Con una tale struttura il dispositivo sterzante comprende sostanzialmente una catena cinematica di leve che comanda la rotazione della forcella della ruota posteriore, la forcella presentando, in sostanza un asse fisso, nel senso che, a differenza del sistema sopra descritto con riferimento alle Figure da 1 a 7, durante la sterzatura, la ruota posteriore viene solamente spostata angolarmente attorno ad un asse di imperniamento attorno all’asse della forcella, ma la forcella, grazie alla presenza degli elementi a braccio 70a, 70b, non viene spostata trasversalmente all’asse longitudinale del veicolo. Anche in questo caso il comportamento del veicolo à ̈ determinato dal rapporto tra i vari parametri geometrici.

Al posto del cambio descritto con riferimento alle Figure da 1 a 7, si possono prevedere un motore 42, di preferenza elettrico (Figg.8 e 13), montato sul perno 21 e destinato a trascinare in rotazione la ruota anteriore 3a e mezzi di alimentazione del motore, tipicamente batterie 43, in collegamento elettrico con il motore 42.

Il motore 42 presenta tipicamente un rotore (esterno) 44a ed uno statore (interno) 44b montati coassiali sul perno 21 ed alloggiati entro una carcassa o carter 43, di cui fa parte anche il mozzo 3d della ruota anteriore 3a. Tra mozzo 3d e statore 44b si prevede un rotismo epicicloidale includente: un elemento a solare 45 solidale con il mozzo 3d della ruota anteriore 3a e montato girevole sul perno 21 dei pedali 20, ed un componente a planetario 46 solidale in rotazione con il perno 21 ed in impegno di ingranamento sia con l’elemento a solare 45 che con una corona dentata 47 fissata al telaio 2. Tra il solare 45 e la faccia interna della carcassa 43 può essere previsto un arpionismo 49 che assicura la trasmissione di moto solo nel senso di avanzamento della ruota 3a.

Con questa strutturazione, azionando i pedali, si mette in rotazione il componente a planetario 46, che a sua volta mette in rotazione il solare 45 e quindi la ruota 3a. Azionando il motore 42 à ̈ possibile diminuire la coppia di pedalata, sebbene la velocità sia determinata dai giri imposti ai pedali dall’utilizzatore. L’alimentazione elettrica del motore à ̈ realizzata mediante cavi o connessioni elettrice 48 in comunicazione elettrica con lo statore 44b. In alternativa, il motore potrebbe essere montato in corrispondenza della ruota posteriore 3b.

Nelle Figure da 14 a 18 si à ̈ illustrata una bicicletta 1 simile a quella illustrata nelle Figg. da 1 a 7, ma collassabile, ossia nella quale si prevedono perni di articolazione, più in particolare un primo perno di articolazione 50 inclinato rispetto al piano longitudinale di simmetria del veicolo, grossomodo a metà lunghezza degli spezzoni a longherone 10a, 10b ed un secondo perno di articolazione 51 perpendicolare al piano di simmetria del veicolo e previsto grossomodo a metà degli spezzoni a montante 13a, 13b. Volendo, si può prevedere una coppia di perni di articolazione 52 con asse parallelo all’asse x-x in corrispondenza delle maniglie 6a, 6b e, se si prevede una mensola portapacchi 34, un perno di articolazione 53, parallelo al perno 51 per rendere il portapacchi abbattibile contro gli spezzoni a montante 13a, 13b.

Come si comprenderà, grazie alla presenza delle articolazioni 50 e 51 à ̈ possibile spostare angolarmente i due tratti degli spezzoni a longherone 10a, 10b rispetto agli spezzoni a montante 13a, 13b (Fig.16), così da ridurre grossomodo a metà l’ingombro della bicicletta, tipicamente per il trasporto in auto.

Volendo, per la trasmissione del moto dai pedali 20 alla ruota anteriore 3a si può prevedere un rotismo epicicloidale 54 del tutto simile a quello descritto con riferimento alla Figura 13, tolti i componenti elettrici; altrimenti si prevede di montare un motore, ad esempio elettrico sulla ruota posteriore 3b.

Nelle Figure 19 e 20 si à ̈ illustrata una bicicletta simile a quella delle Figg. da 1 a 7, e nella quale gli spezzoni a longherone 10a, 10b e quelli a montante 13a, 13b sono tra loro connessi mediante un’articolazione con ghiere dentate 55 attorno ad un asse sostanzialmente parallelo agli assi di rotazione delle ruote 3a e 3b o perpendicolare al piano di simmetria del veicolo, per cui à ̈ possibile regolare l’assetto angolare tra gli spezzoni, ad esempio per passare da un angolazione iniziale γ ad una finale γ ± Î ́.

Per mantenere il dispositivo sterzante 5 in assetto corretto in seguito ad un cambiamento di assetto angolare del telaio 2, come sopra indicato, si prevede di incernierare attorno ad un asse di incernieramento 56 sostanzialmente parallelo all’asse di articolazione con ghiere 55, la sommità, in uso, del dispositivo sterzante 5 ad una od una coppia di aggetti o piastrine 56a sporgenti da un rispettivo spezzone a montante 13a, 13b e dirette verso il retro. Inoltre, il dispositivo sterzante 5 à ̈ regolabilmente fissabile in basso in un modo adatto qualsiasi, ad una o una coppia di aggetti o piastrine 57 (schematicamente ndicate nei disegni), la quali si estendono dal rispettivo spezzone a montante 13a, 13b parallelamente alle piastrine 56a e presentano una successione di fori passanti 57a distribuiti lungo un arco di cerchio con centro sull’asse di articolazione 56 ed impegnabili ad esempio da un galletto. Grazie a questa strutturazione, dopo aver variato la posizione angolare degli spezzoni a montante 13 rispetto agli spezzoni a longherone 10a, 10b, si regola di conseguenza anche assetto angolare del dispositivo sterzante 5 rispetto agli spezzoni a montante 13.

Le Figure 21 e 22 illustrano una bicicletta secondo la presente invenzione dotata di mezzi ammortizzatori, quali molle a gas 58 montate nel dispositivo sterzante 5, ad esempio, tra coppie di bracci articolati 7a e 7b.

Più in particolare, le Figure da 23 a 26 illustrano un esempio di realizzazione di montaggio amovibile della ruota anteriore 3a, secondo il quale il perno di otazione 21, che porta i pedali 20, reca una coppia di blocchetti 32 posti da banda opposta rispetto alla ruota anteriore 3a e presentanti ciascuno un codolo 32a inseribile nell’estremità anteriore cava 10c di un rispettivo spezzone a ongherone 10a, 10b e bloccabile in posizione mediante bulloni di fissaggio 59 o similari (Fig. 25) insediabili in fori allineati 61 nel rispettivo spezzone a ongherone 10a, 10b (Figg.23, 24 e 25).

Si sono anche illustrati convenzionali mezzi frenanti ancorati al telaio 2, ossia una forcella 64 di un freno fulcrata attorno ad un perno 63, di preferenza costituito da un bullone, insediabile in un foro passante ricavato in un trasverso tubolare 11 estendentesi tra gli spezzoni a longherone 10a, 10b. La forcella 64 reca in corrispondenza delle proprie estremità libere le ganasce o pastiglie frenanti 65 destinate ad impegnare il cerchione 66 della rispettiva ruota.

In Figura 27 si sono illustrati due tratti telescopici 120a, 120b di uno spezzone a longherone 10a, 10b (sebbene lo stesso valga per gli altri componenti telescopici del telaio, ossia per gli spezzoni a montante 13), i quali sono costituiti da profilati tubolari (di preferenza in alluminio) inseribili a misura uno nell’altro e fissabili in posizione reciproca, tipicamente mediante inserimento di una o più viti o bulloni 67 in rispettivi fori passanti allineati.

In Figura 28 si à ̈ illustrato l’ancoraggio della coppia di staffe 23 del cambio agli spezzoni 10a e 10b del telaio 2, ancoraggio eseguito mediante viti o bulloni 68.

La Figura 29 illustra un tipo di fissaggio preferito a linguetta e bullone per il sedile 4, lo schienale 4a ed il cavalletto 38.

Nelle Figure da 30 a 33a à ̈ illustrato il fissaggio mediante bulloni di vari componenti od accessori al telaio 2, in particolare di staffe di supporto per il poggiatesta 37 (Fig. 31), per i faretti 36 (Fig. 32), per le cinture di sicurezza 35 (Fig.33) e dell’aletta di fermo 35a (Fig.33a).

Con riferimento all’esempio di realizzazione illustrato nelle Figure 30 e da 35 a 37, si à ̈ illustrato un dispositivo sterzante 5 a quadrilatero articolato simile a quello descritto con riferimento alle Figg. da 1 a 7. I fianchi laterali del quadrilatero sono costituiti da una rispettiva coppia di bielle o bracci articolati 7a e 7b. In corrispondenza della loro estremità posteriore le bielle 7a sono articolate ad un perno di articolazione 90a, 90b meglio illustrato in sezione longitudinale in Fig. 38, portato da una coppia di bussole allineate 70, 71, di preferenza con interposizione di cuscinetti 72, 73. Le bussole 70 e 71 sono distanziate e rigidamente connesse tra loro da una piastra longitudinale di irrigidimento esterna 74, la quale à ̈ inseribile in una fenditura di accoglimento prevista nel rispettivo rebbio 9a, 9b, al quale può essere ancorata per esempio mediante uno o più bulloni di fissaggio 75. Lo stesso vale per la coppia di bielle o bracci 7b sul fianco opposto.

L’estremità anteriore delle bielle o bracci 7a, 7b à ̈ solidale con un rispettivo tratto terminale rettilineo 6d del rispettivo semi-manubrio 6a, 6b ed à ̈ articolata ad un rispettivo perno di articolazione 76a, 76b insediato in una rispettiva coppia di bussole in modo del tutto analogo al perno 90a di Fig.38, per cui lo spostamento angolare in un senso di uno o di entrambi i semi-manubri 6a, 6b si traduce nella sterzata della bicicletta o veicolo 1 nello stesso senso.

La Figura 36 mostra una sezione trasversale di due tubolari telescopici del telaio 2, i quali essendo di sezione quadrangolare non consentono spostamenti angolari reciproci tra di essi.

La Figura 37 à ̈ simile alla Fig. 25 e mostra una sezione trasversale di un profilato estruso per forcelle (anteriore e posteriore) e roll bar, mentre la Figura 39 illustra un sistema di fissaggio per il portapacchi 34 in vista dall’alto ed in sezione.

La Figura 40 mostra una vista in sezione del mozzo posteriore e del suo ancoraggio amovibile ai rebbi 9a, 9b.

Chiaramente con una bicicletta o veicolo secondo la presente invenzione il ciclista ha una posizione di guida ribassata rispetto ad una bicicletta del tipo tradizionale, il che contribuisce ad evitare cadute indesiderate da fermo. Inoltre l’utilizzatore usufruisce sia di schienale che di poggiatesta per un maggior comfort.

In caso d’impatto frontale del veicolo, si evita che il ciclista venga proiettato in avanti, grazie sia alla previsione di un baricentro relativamente basso del sistema veicolo-passeggero che alla cintura di sicurezza.

Con un tale veicolo, il guidatore agisce su due semimanubri o maniglie poste ai lati del bacino (seduta), le braccia assumono una posizione sostanzialmente verticale, pronte eventualmente ad ammortizzare le sollecitazioni sulla schiena in caso di irregolarità stradali.

E’ possibile peraltro, come descritto, personalizzare la distanza dei pedali variando la lunghezza del telaio, e staccare il mozzi per la sostituzione degli pneumatici.

La semplicità e linearità strutturale del telaio di un veicolo secondo la presente invenzione, oltre a consentire costi di produzione competitivi, rendono possibili anche vari altri vantaggi, quali una facile ripiegabilità (Figg. 16 e 17), rapida e semplice regolazione dell’inclinazione della postura di guida anche ai fini di migliorare la penetrazione aerodinamica (Fig. 19), ed un facile inserimento di sospensioni ammortizzate nel dispositivo sterzante della ruota posteriore (Fig. 21).

La bicicletta o veicolo sopra descritto à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti entro l’ambito di protezione definito dalle rivendicazioni.

Claims (18)

1. RIVENDICAZIONI 1. Veicolo a pedali avente un telaio di supporto (2), una ruota anteriore (3a) ed almeno una ruota posteriore (3b), dette ruote (3a, 3b) essendo destinate ad essere montate girevoli su detto telaio di supporto (2) e, in uso, a supportarlo, detto veicolo comprendendo inoltre un organo a sedile (4) portato da detto telaio di supporto (2), ed un dispositivo sterzante (5) per detta almeno una ruota posteriore (3b), caratterizzato dal fatto che detto dispositivo sterzante (5) comprende: - una coppia di semi-manubri di comando manuale (6a, 6b) disposti uno da una banda opposta all’altro rispetto a detto organo a sedile (4); e - una struttura a poligono articolato (5, 5a) comandabile ad una sua estremità da detta coppia di semi-manubri di comando (6a, 6b) ed, all’altra sua estremità, essendo preposta a controllare l’assetto di detta almeno una ruota posteriore (3b), cosicché uno spostamento angolare di almeno uno di detti semimanubri (6a, 6b) verso un lato si traduca in una corrispondente sterzata del veicolo verso quello stesso lato.
2. 2. Veicolo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta struttura a poligono articolato (5) comprende una struttura a parallelogramma articolato includente almeno una coppia di bielle o bracci laterali articolati non adiacenti (7a, 7b) aventi la propria estremità anteriore fissata ad un rispettivo semi-manubrio di comando (6a, 6b) ed articolata a detto telaio (2), mentre la loro estremità posteriore à ̈ articolata ad una rispettiva estremità di un elemento a biscottino (8) fissato a, o solidale con, la forcella (9a, 9b) di detta ruota posteriore (3b).
3. 3. Veicolo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta struttura a poligono articolato (5a) comprende almeno una od una coppia di bielle o bracci laterali articolati non adiacenti (700a, 700b) aventi la propria estremità anteriore fissata ad un rispettivo semi-manubrio di comando (6a, 6b) ed articolata a detto telaio (2), mentre la loro estremità posteriore à ̈ articolata (in 78a, 78b) ad una rispettiva estremità di un elemento a biscottino (800a, 800b) la cui altra estremità à ̈ articolata (in 91) alla forcella (9a, 9b) di detta ruota posteriore (3b).
4. 4. Veicolo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto elemento a biscottino (800a, 800b) à ̈ articolato ad un perno (39) supportato ad un’estremità di un’asta a sbalzo (39a), l’altra estremità di detta asta a sbalzo (39a) essendo articolata (in 91) a detta forcella (9a, 9b) di detta ruota posteriore (3b).
5. 5. Veicolo secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto di comprendere una coppia di elementi a braccio (70a, 70b) fissati o resi solidale a detto telaio (2), la cui estremità posteriore à ̈ fissata ad un manicotto posteriore (90) fissato o solidale con la forcella di detta ruota posteriore (9a, 9b), detta asta a sbalzo (39a) essendo articolata ad un perno montato girevole in detto manicotto posteriore (90).
6. 6. Veicolo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta una struttura a poligono articolato (5) comprende una struttura a parallelogramma articolato includente almeno una coppia di bielle o bracci laterali articolati non adiacenti (7a, 7b) aventi la propria estremità anteriore fissata ad un rispettivo semi-manubrio di comando (6a, 6b) ed articolata a detto telaio (2), mentre la loro estremità posteriore à ̈ articolata ad un rispettivo perno di articolazione (90a, 90b) portato da almeno una bussola (70, 71) impegnabile con un rispettivo rebbio della forcella (9a, 9b) di detta ruota posteriore (3b).
7. 7. Veicolo secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detta almeno una bussola à ̈ rigidamente connessa ad una piastra longitudinale di irrigidimento esterna (74) inseribile in una fenditura di accoglimento prevista in un rispettivo rebbio (9a, 9b) di detta forcella di detta ruota posteriore (3b), mentre l’estremità anteriore di dette bielle o bracci (7a, 7b) à ̈ solidale con un rispettivo semi-manubrio (6a, 6b) ed à ̈ articolata ad un rispettivo perno di articolazione (76a, 76b) insediato in una rispettiva bussola fissata a detto telaio (2).
8. 8. Veicolo secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detto telaio (2) comprende una coppia di spezzoni a longherone (10a, 10b) ed una coppia di spezzoni a montante (13a, 13b) estendentisi sostanzialmente paralleli e mantenuti reciprocamente distanziati e resi tra loro solidali da elementi a traverso (11).
9. 9. Veicolo secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che ciascuno spezzone a longherone (10a, 10b) si estende, in uso, sostanzialmente orizzontale o leggermente inclinato a salire verso la ruota posteriore (3b) e da ognuno di essi si erge un rispettivo spezzone a montante (13a, 13b), in uso, verso l’alto ad un angolo maggiore di un angolo retto.
10. 10. Veicolo secondo la rivendicazione 8 o 9, caratterizzato dal fatto che ciascuno spezzone a longherone (10a, 10b) e/o ciascuno spezzone a montante (13a, 13b) sono telescopici.
11. 11. Veicolo secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto di comprendere un primo perno od assale (21) per detta ruota anteriore (3a), una coppia di pedali (20) fissati ad una rispettiva estremità di detto primo perno od assale (21) e una prima ruota dentata (26) per una catena (27), la ruota dentata (26) essendo calettata su detto primo perno od assale (21) in corrispondenza di un fianco di detta ruota anteriore (3a).
12. 12. Veicolo secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto di comprendere un dispositivo di cambio velocità comprendente un secondo perno od assale (22) supportato da detto telaio di supporto (2) ed estendentesi parallelo all’asse di rotazione di detta ruota anteriore (3a), un pacco di ruote dentate (25) per catena montato a scatto ad un’estremità di detto assale (22), una seconda ruota dentata (24) per una catena (29), la seconda ruota dentata (24) essendo montata all’altra estremità di detto assale (22) e solidale in rotazione con esso, una terza ruota dentata (28) per la catena (29) avvolta e rinviata su detta seconda ruota dentata (24), la terza ruota dentata (28) essendo montata su detto primo perno od assale (21) e disposta sull’altro fianco della detta ruota anteriore (3a) rispetto a detta prima ruota dentata (26).
13. 13. Veicolo secondo la rivendicazione 11 o 12, caratterizzato dal fatto di comprendere un motore (42) montato in corrispondenza di detto primo perno o assale (21) e destinato a trascinare in rotazione detta ruota anteriore (3a).
14. 14. Veicolo secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni quando dipendente dalla rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un perno di articolazione (50) tra una coppia di spezzoni a longherone (10a, 10b) di detto telaio (2), cosicché à ̈ possibile ripiegare detto telaio onde ridurre l’ingombro del veicolo.
15. 15. Veicolo secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni quando dipendente dalla rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto di comprendere un’articolazione (55) attorno ad un asse sostanzialmente parallelo agli assi di rotazione delle ruote (3a, 3b) per poter regolare l’assetto angolare tra detti spezzoni a montante (13a, 13b) e detti spezzoni a longherone (10a, 10b).
16. 16. Veicolo secondo la rivendicazione 14 o 15, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un aggetto (56a) sporgente da almeno uno spezzone a montante (13a, 13b), detto dispositivo sterzante (5) essendo imperniato in sommità, in uso, attorno ad almeno un perno di articolazione (56) ad asse sostanzialmente parallelo a quello di articolazione (55), e dal fatto di comprendere almeno una piastra (57) aggettante da un rispettivo spezzone a montante (13a, 13b) verso il dispositivo sterzante (5) e sulla quale fissare in posizione angolare regolabile detto dispositivo sterzante (5).
17. 17. Veicolo secondo le rivendicazioni 8 e 11, caratterizzato dal fatto che detto primo perno od assale (21) per detta ruota anteriore (3a) comprende una coppia di blocchetti laterali di supporto (32) posti uno da banda opposta rispetto a detta ruota anteriore (3a) e presentanti ognuno un codolo (32a) amovibilmente impegnabile con l’estremità anteriore (10c) di un rispettivo spezzone a longherone (10a, 10b).
18. 18. Veicolo secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni quando dipendente dalla rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto di comprendere un rotismo epicicloidale includente: un elemento a solare (45) solidale con il mozzo (3d) di detta ruota anteriore (3a) e montato girevole su detto primo perno (21), un componente a planetario (46) solidale in rotazione con detto primo perno (21) ed in impegno di ingranamento sia con l’elemento a solare (45) che con una corona dentata (47) fissata a detto telaio (2).