ITVR20130273A1 - Trasmissione per mezzi di trasporto con rilevamento della coppia - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

“Trasmissione per mezzi di trasporto con rilevamento della coppia”

La presente invenzione ha per oggetto una trasmissione per mezzi di trasporto. Preferibilmente, la presente invenzione viene applicata sulle biciclette e, pertanto, di seguito si farà principalmente riferimento ad una trasmissione per biciclette. In ogni caso, va tenuto presente che la presente trasmissione potrebbe essere applicata su qualsiasi mezzo di trasporto come, ad esempio, veicoli a motore o veicoli non motorizzati. In particolare, la presente invenzione fa riferimento ad una trasmissione per bicicletta con un elemento di rilevamento della coppia motrice trasmessa da una pedaliera di una bicicletta ad una corona della ruota motrice della stessa.

Allo stato dell’arte, le biciclette sono generalmente dotate di una trasmissione in grado di cambiare il rapporto di trasmissione per permettere un utilizzo più pratico del mezzo su ogni tipo di percorso, cittadino o extra-cittadino. E’ noto che la trasmissione per bicicletta permette di cambiare il rapporto di trasmissione al fine di agevolare un utilizzatore durante la fase di pedalata. In altri termini, il cambio del rapporto di trasmissione consente uno sfruttamento della bicicletta per un campo di velocità che sia il più ambio possibile.

E’ noto che il cambio del rapporto di trasmissione comporta un cambio della coppia motrice e della velocità di rotazione tra un ingresso ed una uscita della trasmissione: maggiore è il numero di rapporti inseribili e più ampio è il campo di velocità raggiungibile.

Risulta evidente che per un utilizzatore di bicicletta, anche il campo di valori entro al quale si attesta la coppia motrice da fornire al mezzo durante l’utilizzo è piuttosto ampio, passando spesso da una fase di recupero dello sforzo con una pedalata di accompagnamento ad una pedalata molto impegnativa e viceversa.

Allo stato dell’arte, esistono delle biciclette dotate di motore elettrico con lo scopo di aiutare l’utilizzatore durante la pedalata.

Generalmente la tecnologia della bicicletta elettrica comprende un motore elettrico, una batteria ricaricabile ed un sistema di gestione elettronico, mediante il quale l’utilizzatore può scegliere il grado di aiuto alla pedalata: il motore elettrico così fornisce una coppia costante in base al grado di ausilio prescelto dall’utilizzatore e che sarà indipendente dal grado di sforzo che effettivamente l’utilizzatore compie durante la pedalata.

Secondo la tecnica nota, esistono delle biciclette dotate di un sistema di gestione elettronico più avanzato comprendente un apparato per rilevare la coppia motrice applicata tra un ingresso ed una uscita della trasmissione per bicicletta.

Misurare e monitorare il valore della coppia motrice trasmessa generalmente permette di ottimizzare l’intervento del motore elettrico durante la pedalata. Infatti, il sistema di gestione elettronico che equipaggia le biciclette elettriche elabora l’informazione ricevuta dall’apparato che rileva la coppia motrice ed attiva/disattiva oppure parzializza il lavoro del motore elettrico secondo le esigenze.

In altri termini, un utilizzatore impegnato con una pedalata “di potenza” (alto valore di coppia motrice e generalmente bassa velocità angolare) troverà beneficio grazie all’intervento del motore elettrico che in parte sostituirà l’utilizzatore riducendo il suo sforzo fisico, non appena il carico sulla pedalata si riduce, l’apparato che rileva il nuovo valore della coppia motrice, invia l’informazione al sistema di gestione che farà ridurre anche la coppia erogata dal motore elettrico. Contemporaneamente all’intervento del motore elettrico sulla trasmissione della bicicletta, l’utilizzatore si deve fare carico di gestire il rapporto di trasmissione attivo sulla trasmissione stessa.

Secondo l’arte nota, l’apparato che misura il valore di coppia motrice comprende un sensore di coppia motrice generalmente installato sul movimento centrale della bicicletta, vale a dire sull’asse delle pedivelle. In dettaglio, il sensore di coppia può comprendere due flange associate una all’altra in quanto due estremità di un unico dispositivo elettronico, montate coassialmente sull’asse del movimento centrale della bicicletta: una è montata in corrispondenza del mozzo e l’altra sulla ruota dentata. Generalmente la flangia della ruota dentata e la ruota dentata stessa sono realizzate in un unico pezzo o sono comunque vincolate spesso in modo permanente affinché l’insieme dei due pezzi sia rigido in modo da non alterare l’eventuale lettura del dato relativo alla coppia motrice trasmessa. La flangia montata sul mozzo del movimento centrale è vincolata su di esso mediante metodi noti in ambito meccanico oppure può essere ricavata di pezzo insieme all’albero del movimento centrale.

Le due flange così affacciate, secondo uno tra differenti principi fisici, sono in grado di trasdurre ogni minimo scorrimento torsionale che avviene tra di esse durante l’uso della bicicletta in un segnale elettrico diretto al sistema di gestione elettronico che a sua volta elaborerà per gestire il lavoro del motore elettrico.

Secondo la tecnica nota, i sensori di coppia motrice per trasmissione di bicicletta come quello sopra descritto sono soggetti ad alcuni inconvenienti che ne limitano l’impiego in termini di efficacia, sicurezza e costi.

Il sensore di coppia come quello sopra descritto spesso richiede costi e tempi di realizzazione elevati, spostando anche il costo finale della bicicletta elettrica da un determinato tipo di mercato.

Inoltre, il sensore di coppia così progettato risulta essere piuttosto complicato in termini di montaggio, messa a punto (calibrazione) e manutenzione durante la vita di utilizzo della trasmissione.

In dettaglio, la realizzazione della flangia e delle ruota dentata potrebbe risultare piuttosto ingombrante e pesante quando realizzate secondo le tradizionali tecniche di lavorazione meccanica.

La conseguente scelta di miniaturizzazione della parti meccaniche summenzionate è raggiungibile solo con l’impiego di materiali speciali (leghe leggere ad alta resistenza) e con lavorazioni meccaniche svolte da macchine utensili adeguate. Di conseguenza i costi di realizzazione aumenterebbero notevolmente rispetto a quanto noto.

Talvolta, questo tipo di sensore di coppia non è esente da anomalie di funzionamento e/o avarie: infatti il sistema meccanico ed elettrico del sensore comprende elementi meccanici ed elettronici applicati in un punto piuttosto delicato della trasmissione per bicicletta elettrica, ovvero il movimento centrale, tipicamente soggetto a basse velocità di rotazione ed elevati valori di coppia motrice oltre che a scuotimenti e vibrazioni dovuti al fondo percorso con la bicicletta.

Un ulteriore svantaggio noto, è che una soluzione di questo tipo prevede la realizzazione di parti meccaniche su specifico disegno e con lavorazioni non previste per una tradizionale trasmissione di una bicicletta elettrica priva del sensore di coppia.

Questo significa che non è possibile l’intercambiabilità e la compatibilità dei pezzi meccanici del sensore di coppia con i pezzi meccanici noti nella trasmissione per bicicletta.

In questo ambito, il compito tecnico della presente invenzione è quello di mettere a disposizione una trasmissione per mezzi di trasporto esente dagli inconvenienti sopra citati.

In particolare è scopo della presente invenzione mettere a disposizione una trasmissione per mezzi di trasporto che permetta all’utilizzatore uno sfruttamento ottimale e confortevole del mezzo di trasporto.

E’ altresì scopo dell’invenzione mettere a disposizione una trasmissione per mezzi di trasporto che consenta un semplice ed efficace utilizzo della stessa in termini di energia spesa per compiere un determinato tragitto e in termini di cambio del rapporto di trasmissione durante l’utilizzo del mezzo di trasporto stesso.

Inoltre, un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione una bicicletta che presenta una trasmissione dotata di un rilevamento della coppia motrice che sia di semplice realizzazione ed installabile eventualmente anche sulle biciclette con trasmissione priva di tale sensore.

Questi ed altri scopi sono sostanzialmente raggiunti da una trasmissione per mezzi di trasporto ed una bicicletta secondo quanto descritto in una o più delle unite rivendicazioni.

Le rivendicazioni dipendenti corrispondono a possibili forme di realizzazione dell’invenzione.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi appariranno maggiormente chiari dalla descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita e non esclusiva di una trasmissione per mezzi di trasporto secondo la presente invenzione.

Tale descrizione è fornita con riferimento alle unite figure, anch’esse aventi scopo puramente esemplificativo e pertanto non limitativo, in cui: - la figura 1 è una vista prospettica schematica della trasmissione in accordo con una soluzione realizzativa secondo la presente invenzione; - la figura 2 è una vista prospettica schematica della trasmissione di figura 1 con alcune parti non illustrate per renderne visibili altre;

- la figura 3 è una vista in pianta schematica di un particolare della trasmissione di figura 1;

- la figura 3A è vista prospettica schematica in sezione di figura 3;

- la figura 4 è una vista schematica in pianta della trasmissione di figura 1 con alcune parti non illustrate per renderne visibili altre;

- la figura 5 è una vista schematica prospettica della trasmissione di figura 4;

- la figura 6 è vista prospettica schematica di una diversa forma realizzativa della trasmissione secondo la presente invenzione.

Nella figure annesse è stato complessivamente illustrata una trasmissione per biciclette in accordo con più forme realizzative in accordo con il concetto inventivo della presente invenzione.

La trasmissione per mezzi di trasporto, che per brevità verrà di seguito chiamata trasmissione, nelle figure annesse è indicata complessivamente con il numero di riferimento 1.

Si fa notare che il concetto di coppia motrice o di forza motrice sono concetti di meccanica legati tra loro mediante un’entità geometrica detta “braccio”, di conseguenza nella presente descrizione saranno alternativamente considerati entrambi i concetti e verranno adottate entrambe le terminologie in accordo con particolari esigenze di chiarezza esplicativa.

Secondo la forma realizzativa preferita della presente invenzione, illustrata nelle figure annesse, la trasmissione 1 comprende un albero motore 10, un albero intermedio 20 ed un albero utilizzatore 30.

L’albero motore 10 presenta almeno una propria estremità libera 11 adatta ad operare come ingresso per mettere in movimento l’albero motore 10 ad opera di una coppia di forze esterne, cioè di forze trasmesse/attive tra/da elementi che possono non essere direttamente compresi nella trasmissione 1.

A titolo di esempio, l’albero motore 10 può presentare due estremità libere 11 predisposte come ingresso per una forza/coppia meccanica alle quali possono essere fissate delle pedivelle 100 da bicicletta (si veda la figura 1).

In riferimento di nuovo alla forma realizzativa preferita dell’invenzione, l’albero motore 10 presenta un pignone 12, cioè una ruota dentata, calettata sull’albero motore 10. Il pignone 12 è rigidamente collegato all’albero motore 10 in modo da trasmettere una coppia di forze tra albero 10 e pignone 12 durante il funzionamento della trasmissione 1.

L’albero motore 10 ruota intorno ad un proprio asse di rotazione “X”.

L’albero intermedio 20 della trasmissione 1 presenta un proprio asse di rotazione “Y” disposto parallelamente all’asse di rotazione “X” dell’albero motore 10. Secondo l’esempio illustrato in figura 1 l’asse di rotazione Y è distanziato dall’asse di rotazione X.

Preferibilmente, l’albero intermedio 20 comprende una pluralità di primi organi di trasmissione 200, in particolare una serie di ruote dentate 21 disposte secondo una sequenza ordinata o mista lungo l’asse “Y” dell’albero intermedio 20 stesso.

Preferibilmente, secondo una possibile forma di realizzazione per esempio illustrata nelle figure annesse, le ruote dentate 21 sono calettate sull’albero intermedio 20 in modo tale da essere costantemente girevoli in modo solidale con l’albero intermedio 20 stesso.

In particolare, la sequenza delle ruote dentate 21 può essere ordinata lungo l’asse Y in modo crescente oppure decrescente oppure mista in termini di dimensioni e/o numero di denti di ciascuna ruota dentata 21. Preferibilmente, l’albero intermedio 20 in corrispondenza di una estremità 22 comprende un pignone 23 calettato sull’albero 20 ed avente caratteristiche dimensionali e meccaniche che possono essere diverse dalla pluralità di ruote dentate 21 ad esso adiacenti. Secondo una forma di realizzazione per esempio illustrata in particolare nelle figure 1-1A, la sequenza delle ruote dentate 21 può essere ordinata lungo l’asse Y in modo crescente oppure decrescente oppure mista in termini di dimensioni e/o numero di denti di ciascuna ruota dentata 21 a partire dal pignone 23. In particolare, il pignone 23 dell’albero intermedio 20 è adatto ad ingranare con il pignone 12 dell’albero motore 10.

In altre parole, le ruote dentate 21 disposte lungo l’asse Y possono presentare dimensioni (in particolare come diametro) tra loro diverse indipendentemente dall’ordine consequenziale in cui sono disposte.

L’ingranamento del pignone 12 dell’albero motore 10 con il pignone 23 dell’albero intermedio 20 permette di trascinare in movimento l’albero intermedio 20, quando l’albero motore 10 è azionato per esempio da forze esterne agenti sulle pedivelle 100 da bicicletta (per esempio la forza impressa dall’utilizzatore sulle pedivelle 100).

Secondo la presente forma realizzativa, l’albero utilizzatore 30 presenta un proprio asse di rotazione “Z”. Preferibilmente, tale asse “Z” è disposto parallelamente all’asse di rotazione “Y” dell’albero intermedio 20. Nella forma di realizzazione illustrata l’albero utilizzatore 30 risulta parallelo anche all’asse motore 10. Secondo l’esempio illustrato in figura 1 l’asse di rotazione Z è distanziato dall’asse di rotazione X e dall’asse di rotazione Y.

In una forma realizzativa alternativa non illustrata nelle allegate figure, l’asse di rotazione “Z” dell’albero utilizzatore 30 potrebbe non essere parallelo rispetto all’asse di rotazione “X” dell’albero motore 10 e rispetto l’asse di rotazione “Y” dell’albero intermedio 20. In particolare, l’asse di rotazione “Z” dell’albero utilizzatore 30 potrebbe essere montato trasversalmente o perpendicolarmente rispetto all’asse di rotazione “X” dell’albero motore 10 e/o rispetto all’asse di rotazione “Y” dell’albero intermedio 20 e accoppiato a questi ultimi tramite adeguate coppie di ingranaggi (ad esempio coppie coniche).

Preferibilmente, l’albero utilizzatore 30 presenta su di una propria estremità 31 un pignone 32 di uscita dalla trasmissione 1, come illustrato e visibile in figura 1.

Preferibilmente, il pignone di uscita 32 può essere una ruota dentata adatta ad ingranare con una catena 400 di trasmissione, in particolare una catena 400 di bicicletta diretta alla ruota motrice della bicicletta, come visibile sempre in figura 1.

L’albero utilizzatore 30 comprende una pluralità di secondi organi di trasmissione 300, in particolare una serie di ruote dentate 33 disposte secondo una sequenza ordinata lungo l’asse “Z” dell’albero 30 stesso. Preferibilmente, il numero di ruote dentate 33 della serie dell’albero utilizzatore 30 è uguale al numero di ruote dentate 21 della serie dell’albero intermedio 20.

Ciascuna ruota dentata 33 dell’albero utilizzatore 30 è disposta assialmente in corrispondenza di una rispettiva ruota dentata 21 dell’albero intermedio 20 in modo tale che ingranando tra loro possano stabilire un prestabilito rapporto di trasmissione tra l’albero intermedio 20 e l’albero utilizzatore 30. Tale rapporto viene selettivamente inserito di volta in volta in una configurazione di funzionamento della trasmissione 1.

Con riferimento alla figura 1, preferibilmente ciascuna ruota dentata 33 dell’albero utilizzatore 30 è liberamente rotante rispetto all’albero utilizzatore stesso in una configurazione non selezionata della ruota dentata 33.

Inoltre, durante una configurazione di funzionamento della trasmissione 1 l’albero intermedio 20 e tutte le rispettive ruote dentate 21 sono girevoli in modo solidale tra loro, mentre solamente una ruota dentata 33 dell’albero utilizzatore 30 è trascinata in rotazione dalla rispettiva ruota dentata 21 dell’albero intermedio 20 e contemporaneamente è girevolmente solidale con il rispettivo albero utilizzatore 30.

Preferibilmente, affinché venga stabilito un rapporto di trasmissione unico e prestabilito tra l’albero intermedio 20 e l’albero utilizzatore 30 la trasmissione meccanica realizzata da ciascuna coppia di ruote dentate 21, 33 è inseribile selettivamente per poter stabilire un collegamento reversibile e girevolmente solidale col rispettivo albero 20, 30.

La trasmissione 1 comprende un sistema di azionamento 40 configurato in modo da definire una configurazione della trasmissione 1 in cui il sistema di azionamento 40 realizza un inserimento reversibile di una trasmissione meccanica summenzionata stabilendo un collegamento tra l’albero motore 10 e l’albero utilizzatore 30 ed una configurazione della trasmissione 1 in cui il sistema di azionamento 40 realizza un disinserimento reversibile della trasmissione meccanica interrompendo un collegamento tra l’albero motore 10 e l’albero utilizzatore 30.

In particolare, il sistema di azionamento 40 nella configurazione di trasmissione 1 inserita è tale da porre selettivamente in rotazione solidale un primo organo di trasmissione 200 dell’albero intermedio 20 con un rispettivo secondo organo di trasmissione selezionato tra i secondi organi di trasmissione 300 dell’albero utilizzatore 30 per stabilire un determinato rapporto di trasmissione tra ingresso 11 ed uscita 32 dalla trasmissione 1. Viceversa, il sistema di azionamento 40 nella configurazione di trasmissione 1 disinserita è tale da disinserire la rotazione solidale tra un primo organo di trasmissione 200 dell’albero intermedio 20 con un rispettivo secondo organo di trasmissione selezionato tra i secondi organi di trasmissione 300 dell’albero utilizzatore 30 interrompendo il collegamento tra albero motore 10 ed albero utilizzatore 30.

Preferibilmente, il sistema di azionamento 40 comprende una parte strutturale applicata fra l’albero intermedio 20 e l’albero utilizzatore 30 ed un’unità di controllo del movimento del cambio.

I mezzi di azionamento 40 possono comprendere un sistema d’innesto ad incastro reversibile, in base al quale una determinata forza esterna (definente una differenza di velocità tra un disco 45, operativamente collegato alla ruota dentata, e la ruota dentata stessa) attiva tra albero e rispettiva ruota dentata, innesta un elemento di presa in una sede predisposta permettendo di collegare rigidamente la ruota dentata all’albero.

A titolo di esempio, un sistema d’innesto ad incastro reversibile simile a quello sopra descritto è mostrato e descritto nel documento WO 03/104672 qui incorporato per riferimento nella parte che ne descrive la struttura ed il funzionamento.

Una forma preferita dell’invenzione in cui il sistema di azionamento 40 agisce sull’albero utilizzatore 30 è illustrata per esempio nelle figure 1, 2 e 6.

Gli elementi di presa si presentano vincolati rispettivamente ad ogni ruota dentata 33 dell’albero utilizzatore 30. L’albero utilizzatore 30 presenta in corrispondenza di ogni ruota dentata 33 una sede sagomata in modo da ricevere almeno una porzione dell’elemento di presa quando è prevista una configurazione innesta dell’elemento di presa sull’albero utilizzatore 30. Almeno un elemento elastico controlla il movimento dell’elemento di presa da e verso la rispettiva sede sagomata dell’albero utilizzatore 30. Preferibilmente, il sistema di azionamento 40 comprende inoltre un disco di rallentamento 45 operativamente connesso ad una rispettiva ruota dentata 33 di detto albero utilizzatore 30. Ciascun disco di rallentamento 45 è girevolmente mobile rispetto alla rispettiva ruota dentata 33 intorno all’albero utilizzatore 30 tra una prima posizione ed una seconda posizione.

In particolare, ciascun disco di rallentamento 45 è configurato in modo da porre selettivamente in rotazione solidale la rispettiva ruota dentata 33 con detto albero utilizzatore 30 mediante la generazione di una transitoria differenza di velocità di rotazione tra la ruota dentata 33 selezionata e il relativo disco di rallentamento 45 in modo da portare quest’ultimo dalla prima posizione alla seconda posizione. Preferibilmente, l’elemento elastico è configurato per mantenere il disco di rallentamento 45 nella prima posizione.

In altre parole, ad ogni ruota dentata 33 dell’albero utilizzatore 30 è associato un rispettivo disco di rallentamento 45 preferibilmente fissato alla rispettiva ruota dentata 33 mediante viti e/o spine di centraggio o sistemi simili.

Il sistema di azionamento 40 comprende inoltre un tamburo 46 rotante attorno ad un asse “B”, preferibilmente parallelo all’asse di rotazione “Z” dell’albero utilizzatore 30.

Preferibilmente, il tamburo 46 è di forma cilindrica e si estende lungo il proprio asse di rotazione “B” almeno per una lunghezza pari alla lunghezza della serie di ruote dentate 33 disposte sull’albero utilizzatore 30.

Con riferimento alle figure 1-2 e 6, il tamburo 46 presenta in corrispondenza di una propria estremità un elemento di movimentazione 46a fissato al tamburo ed adatto a porre in rotazione il tamburo 46 attorno al proprio asse “B”.

Preferibilmente, il tamburo 46 comprende sulla propria superficie esterna di una pluralità di organi rotanti 46b tali da interagire con dei rispettivi dischi di rallentamento 45 presenti sull’albero utilizzatore 30 per generare una forza d’attrito, ancora più preferibilmente una forza d’attrito di tipo volvente. Gli organi rotanti 46b sono costituiti da tastatori alloggiati in cave 46c distribuite lungo la superficie esterna del tamburo 46 secondo un ordine prestabilito.

Preferibilmente, le cave 46c dei tastatori sono ricavate mediante lavorazione meccanica da un pezzo pieno di materiale e successivamente vincolato sul tamburo 46 mediante sistemi di fissaggio filettati oppure ricavate sul tamburo 46 mediante lavorazione meccanica diretta.

I tastatori sono cilindrici e girevolmente vincolati al tamburo 46 in modo da ruotare attorno ad un rispettivo asse di rotazione parallelo all’asse di rotazione “Z” dell’albero utilizzatore 30 e quindi anche all’asse “B” del tamburo 46, secondo la presente forma realizzativa.

I tastatori sporgono dalla superficie esterna del tamburo 46 rotante di una misura in percentuale rispetto al proprio diametro.

In una diversa soluzione realizzativa del tamburo 46, non illustrata e ricompresa nel concetto inventivo della presente invenzione, i tastatori possono essere solidali col corpo cilindrico del tamburo oppure realizzati di pezzo col tamburo.

Preferibilmente, i tastatori sono angolarmente suddivisi in modo simmetrico attorno all’asse di rotazione “B” del tamburo 46. Ancora più preferibilmente i tastatori sono distanziati lungo l’asse di rotazione “B” secondo una distanza pari alla distanza reciproca delle ruote dentate 33 presenti sull’albero utilizzatore 30.

In altri termini, i tastatori del tamburo 46 sono alloggiati su di esso in modo tale da risultare posizionati in corrispondenza delle ruote dentate 33.

In particolare ciascun tastatore del tamburo 46 è posizionato in corrispondenza di un rispettivo disco di rallentamento 45 e degli elementi di attrito.

Ciascun tastatore è disposto lungo una traiettoria elicoidale tale da avvolgere almeno parzialmente la superficie esterna del tamburo rotante 46 in direzione dell’asse “B” di rotazione del tamburo 46.

Preferibilmente, il tamburo 46 presenta sulla propria superficie esterna almeno una regione libera cioè senza tastatori. In altri termini, la disposizione dei tastatori lungo una traiettoria elicoidale è tale da non completare un angolo giro lungo lo sviluppo di tale traiettoria sulla superficie esterna del tamburo 46 in direzione dell’asse di rotazione “B”. Preferibilmente, tale regione libera del tamburo 46 si estende in direzione dell’asse di rotazione “B” per una distanza almeno pari alla distanza compresa tra un primo disco di rallentamento ed un ultimo disco di rallentamento dell’albero utilizzatore 30, vale a dire che la regione libera è un settore della superficie esterna del tamburo 46 con una forma in pianta di tipo rettangolare e nella quale non sono presenti tastatori.

In altri termini, esiste una posizione angolare del tamburo 46 nella quale nessun tastatore del tamburo 46 interagisce con un rispettivo disco di rallentamento 45 presente sull’albero utilizzatore 30. Infatti, esiste una posizione angolare del tamburo 46 alla quale corrisponde una configurazione di disinserimento della trasmissione 1 (anche detta configurazione di folle della trasmissione 1).

In riferimento ai dischi di rallentamento 45 summenzionati, ciascuno di essi presenta lungo il bordo perimetrale un elemento anulare di un materiale deformabile all’usura ed all’attrito come per esempio del materiale plastico avente inoltre una sezione del tipo circolare, per esempio può essere un anello di gomma a sezione circolare.

Preferibilmente, nella configurazione di trasmissione 1 inserita l’innesto ad incastro reversibile tra un secondo organo di trasmissione 300 selezionato e il rispettivo albero utilizzatore 30, è realizzato mediante una forza di deformazione generata tra un disco di rallentamento 45 connesso ad un rispettivo secondo organo di trasmissione 300 ed un rispettivo tastatore. Infatti, mediante l’interazione tra il tastatore e l’elemento anulare ad esso associato, si genera una forza di deformazione tale da generare una transitoria differenza di velocità di rotazione tra il disco 45 e la relativa ruota dentata 33 selezionata.

A tal scopo, la forza di deformazione preferibilmente deve essere tale da superare la forza di disinserimento di tipo elastico dell’innesto ad incastro reversibile.

Durante l’innesto ad incastro reversibile sulla ruota dentata 33 selezionata le altre ruote dentate 33 dell’albero utilizzatore 30 si presentano liberamente rotanti rispetto ad esso essendo in una configurazione non selezionata delle ruote dentate 33 stesse.

Preferibilmente, la trasmissione 1 comprende un dispositivo di riconoscimento 50 al quale è subordinato il passaggio da una configurazione di disinserimento della trasmissione meccanica (configurazione di folle) della trasmissione 1 ad una configurazione di inserimento del rapporto di trasmissione meccanica della trasmissione 1. Preferibilmente, il dispositivo di riconoscimento 50 è commutabile da uno stato di interruzione del passaggio da una configurazione di disinserimento della trasmissione meccanica ad una configurazione di inserimento della trasmissione meccanica ad uno stato di sblocco del passaggio da detta configurazione di disinserimento della trasmissione meccanica all’inserimento della trasmissione meccanica della trasmissione 1.

Preferibilmente, il dispositivo di riconoscimento 50 quando è commutato in uno stato di interruzione è tale da attivare la configurazione di disinserimento della trasmissione 1, mentre quanto il dispositivo di riconoscimento 50 quando è commutato in uno stato di sblocco è tale da attivare l’inserimento della trasmissione 1.

Preferibilmente, il dispositivo di riconoscimento 50 è tale da bloccare normalmente il passaggio dalla configurazione di disinserimento della trasmissione meccanica alla configurazione di inserimento della trasmissione meccanica della trasmissione 1, mentre il passaggio inverso può anche avvenire senza la necessità di commutare il dispositivo di riconoscimento 50 ad uno stato adeguato a tale passaggio.

In accordo con una soluzione realizzativa, il dispositivo di riconoscimento 50 è commutabile dallo stato di interruzione allo stato di sblocco del passaggio dalla configurazione disinserita della trasmissione 1 alla configurazione inserita della trasmissione 1 mediante il riconoscimento di un’impronta di una chiave in una sede prestabilita. Sia la chiave che la sede prestabilita sono compresi nel dispositivo di riconoscimento 50, ma non sono mostrati nelle figure annesse. La conversione da una configurazione inserita ad una configurazione disinserita della trasmissione 1 può avvenire mediante un sistema a scatto di tipo meccanico (non illustrato).

In accordo con una diversa soluzione realizzativa, il dispositivo di riconoscimento 50 è commutabile dallo stato di interruzione allo stato di sblocco del passaggio dalla configurazione disinserita della trasmissione 1 alla configurazione inserita della trasmissione 1 mediante un circuito elettronico adatto alla ricezione/invio di un codice identificativo (come un codice alfanumerico) tali sistemi sono compresi nel dispositivo di riconoscimento 50, ma non sono mostrati nelle figure annesse.

Preferibilmente, il circuito elettronico può essere una chiave elettronica del tipo a “transponder” nella quale il circuito elettronico interno è dotato di una memoria fisica contenente almeno l’informazione del codice alfanumerico.

La conversione da una configurazione inserita della trasmissione ad una configurazione disinserita della trasmissione 1 può avvenire mediante uno sistema a scatto di tipo meccanico (non illustrato), anche con la chiave meccanica non inserita oppure la chiave a “transponder” non in prossimità del dispositivo di riconoscimento 50, e reversibile solamente mediante la commutazione del dispositivo di riconoscimento 50.

Nella configurazione disinserita della trasmissione meccanica della trasmissione 1 che prevede il dispositivo di riconoscimento 50 commutato in uno stato di interruzione, il tamburo 46 ha una posizione angolare nella quale nessun tastatore del tamburo 46 interagisce con un rispettivo disco di rallentamento 45 presente sull’albero utilizzatore 30 per generare una forza d’attrito volvente, cioè nessun rapporto di trasmissione è inserito tra l’albero motore 10 e l’albero utilizzatore 30. Nella configurazione disinserita della trasmissione meccanica il dispositivo di riconoscimento 50 è commutato in uno stato di interruzione.

In questo stato la rotazione eventuale delle pedivelle 100 collegate all’albero motore 10 non porterà ad alcun effetto sull’albero utilizzatore 30 e sulla trasmissione 1 in generale, tranne ad una rotazione a vuoto dell’albero motore 10.

Pertanto, in accordo con la presente invenzione, il sistema di azionamento 40 è preposto per l’inserimento, cambio e disinserimento di un rapporto di trasmissione nella trasmissione 1 mentre al dispositivo di riconoscimento 50 è subordinata almeno l’abilitazione al passaggio dalla configurazione di trasmissione disinserita della trasmissione 1 alla configurazione inserita della trasmissione meccanica.

In accordo con la forma realizzativa preferita della presente invenzione, la trasmissione 1 comprende un elemento di supporto 60 rigido strutturato per realizzare almeno un supporto fisso per almeno l’albero intermedio 20. Tale elemento è mostrato schematicamente nella figura 5.

L’elemento di supporto 60 rigido è strutturato in modo tale da realizzare un supporto fisso rispetto al quale l’albero intermedio 20 può ruotare liberamente, preferibilmente lungo il proprio asse di rotazione “Y”.

Preferibilmente, l’elemento di supporto 60 è tale da supportare l’albero intermedio 20 in due punti, ancora più preferibilmente in corrispondenza di estremità 22 libere dell’albero intermedio 20.

Preferibilmente, l’elemento di supporto 60 è tale da supportare anche l’albero motore 10 e l’albero utilizzatore 30.

Preferibilmente, l’elemento di supporto 60 rigido è una scatola contenitiva della trasmissione 1, che può avere una duplice funzione come supporto strutturale e come protezione degli elementi in essa contenuti.

Preferibilmente, l’elemento di supporto 60 è sagomato in almeno una porzione interna per presentare delle cavità aperte adatte ad alloggiare almeno un’estremità libera 11 dell’albero motore 10, un’estremità 22 libera dell’albero intermedio 20 e un’estremità 31 libera dell’albero utilizzatore 30 con i rispettivi primi e secondi organi di trasmissione 200, 300, oltre che altri ed eventuali elementi compresi nella trasmissione 1.

Preferibilmente, le summenzionate cavità aperte dell’elemento di supporto 60 sono predisposte per alloggiare tutte e due le estremità libere dell’albero motore 10, dell’albero intermedio 20 e dell’albero utilizzatore 30.

Le cavità aperte summenzionate sono sagomate come alloggiamento per cuscinetti volventi interposti tra l’elemento di supporto 60 e le estremità libere degli alberi rotati come l’albero motore 10, l’albero intermedio 20 e l’albero utilizzatore 30 della trasmissione 1.

Gli elementi sopra citati che sono privi di uno specifico riferimento numerico non sono mostrati nelle figure annesse.

L’elemento di supporto 60 può presentare esternamente delle nervature d’irrigidimento oppure superfici rifinite per conferire all’intera trasmissione 1 una forma estetica prestabilita.

Preferibilmente, l’elemento di supporto 60 può essere realizzato in metallo come ad esempio alluminio oppure magnesio, oppure in un polimero plastico caricato con fibre di vetro o carbonio.

Preferibilmente, l’elemento di supporto 60 metallico può essere realizzato mediante pressofusione oppure ricavato mediante una lavorazione meccanica per asportazione di truciolo o ancora mediante una saldatura di semilavorati metallici predisposti. Nel caso in cui l’elemento di supporto 60 è realizzato con materiali non metallici può essere ricavato mediante uno stampaggio per iniezione oppure mediante una lavorazione meccanica per asportazione di truciolo.

Secondo una forma realizzativa della presente invenzione, l’elemento di supporto 60 comprende due gusci tali da accoppiarsi specularmente lungo un bordo aperto ed uniti tra loro mediante mezzi di fissaggio filettati.

In una diversa forma realizzativa, l’elemento di supporto 60 comprende tre parti distinte due di estremità (aventi scopo di copertura) ed una centrale presentante le sedi di supporto degli alberi motore 10, intermedio 20 e utilizzatore 30 della trasmissione 1, tutte unite tra loro mediante, per esempio, mezzi di fissaggio filettati.

In riferimento alle figure annesse in particolare alle figure 3-5, la trasmissione 1 comprende un elemento di rilevamento 70 avente una prima porzione 71 a deformazione controllata realizzante almeno un supporto mobile per l’albero intermedio 20 ed una seconda porzione 72 di supporto interposta fra la prima porzione e l’elemento di supporto 60 rigido.

Preferibilmente, la prima porzione 71 a deformazione controllata dell’elemento di rilevamento 70 è tale realizzare un supporto mobile rispetto al quale l’albero intermedio 20 può ruotare.

Preferibilmente, la prima porzione 71 a deformazione controllata è adatta ad ospitare un cuscinetto volvente oppure un elemento adatto a supportare girevolmente l’albero intermedio 20 mediate una estremità 22 libera dello stesso.

Preferibilmente, l’elemento di rilevamento 70 presenta una struttura prismatica, per esempio del tipo cilindrico, con una porzione perimetrale piatta 73 tale da poter essere vincolata su di una rispettiva superficie ricevente dell’elemento di supporto 60 rigido.

In altri termini, l’elemento di rilevamento 70 ha una forma prismatica con una porzione perimetrale piatta 73 tale da realizzare una superficie di appoggio e/o vincolo dello stesso elemento di rilevamento 70, tale vincolo è predisposto per supportare le sollecitazioni attive durante una configurazione di funzionamento della trasmissione 1, in particolare la sollecitazione attiva sull’albero intermedio 20.

Preferibilmente, l’elemento di rilevamento 70 presenta un asse di sviluppo “R” coassiale con l’asse “Y” dell’albero intermedio 20.

Preferibilmente, l’elemento di rilevamento 70 presenta almeno un’asola 74 sviluppantesi attorno a detto asse di sviluppo “R”, ancora più preferibilmente l’asola 74 è passante in modo tale da mettere in collegamento delle superfici di estremità 70a, 70b dell’elemento di rilevamento 70.

Preferibilmente, l’asola 74 è tale da suddividere in zone ben distinte l’elemento di rilevamento 70 in modo da definire la prima porzione 71 a deformazione controllata e la seconda porzione 72 di supporto.

Preferibilmente, la prima porzione 71 a deformazione controllata è disposta in corrispondenza dell’asse di sviluppo “R” mentre la seconda porzione 72 di supporto è disposta ai margini di detta struttura prismatica e definente una porzione di un bordo perimetrale “P” dell’elemento di rilevamento 70.

In accordo con la forma realizzativa preferita dell’invenzione, la prima porzione 71 a deformazione controllata e la seconda porzione 72 di supporto sono tra loro collegate mediante una porzione comune 70c, preferibilmente posta in corrispondenza della summenzionata porzione perimetrale piatta 73.

Preferibilmente, la prima porzione 71 a deformazione controllata presenta una protuberanza 75 diretta dalla prima porzione 71 verso la seconda porzione 72 dell’elemento di rilevamento 70.

La protuberanza 75 è tale da svilupparsi all’interno dell’asola 74, cioè la protuberanza 75 si estende da una prima porzione della superficie laterale 74a dell’asola 74 definente la prima porzione 71 a deformazione controllata, verso una seconda porzione della superficie laterale 74b definente la seconda porzione 72 di supporto affacciata sull’asola 74 dell’elemento di rilevamento 70.

In accordo con la forma realizzativa preferita della presente invenzione, la protuberanza 75 è definita da due porzioni: una prima porzione solidale con la prima porzione 71 a deformazione controllata e delimitata da una prima superficie distale 75a ed una seconda porzione solidale con la seconda porzione 72 di supporto e delimitata da una seconda superficie distale 75b.

In una diversa forma realizzativa, non illustrata nelle figure annesse e ricompresa nel concetto della presente invenzione, la protuberanza 75 è definita da una unica porzione solidale con la prima porzione 71 a deformazione controllata e diretta verso la seconda porzione 72 di supporto dell’elemento di rilevamento 70.

In una ulteriore e diversa forma realizzativa, non illustrata nelle figure annesse e ricompresa nel concetto della presente invenzione, la protuberanza 75 è definita da una unica porzione solidale con la seconda porzione 72 di supporto e diretta verso la prima porzione 71 a deformazione controllata dell’elemento di rilevamento 70.

Preferibilmente, la protuberanza 75 si sviluppa lungo una direzione “W” parallela alla direzione della forza applicata da un dente della ruota dentata 12 dell’albero motore 10 ad un dente del pignone 23 della ruota intermedia 20 definita anche “retta d’azione”, durante una configurazione di funzionamento della trasmissione 1.

In altri termini, la protuberanza 75 normalmente non è tale da porre in contatto diretto la prima porzione 71 con la seconda porzione 72 dell’elemento di rilevamento 70. La protuberanza 75 normalmente è tale da suddividere l’asola 74 in due porzioni come visibile nelle figure annesse.

Dal punto di vista meccanico l’elemento di rilevamento 70 è sottoposto alle sollecitazioni attive su di un supporto di un albero di trasmissione meccanica, come appunto l’albero intermedio 20, secondo la presente invenzione.

Pertanto, i requisiti meccanici dell’elemento di rilevamento 70 sono tali da supportare le sollecitazioni attive sugli elementi della trasmissione 1, in particolare la forza applicata dall’albero motore 10 all’albero intermedio 20, durante una configurazione di funzionamento della trasmissione 1.

L’elemento di rilevamento 70 presenta la prima porzione 71 a deformazione controllata con prestabilite caratteristiche meccaniche di cedevolezza quando è sollecitata dalla forza trasmessa dall’albero motore 10 all’albero intermedio 20.

Preferibilmente, la deformabilità dell’elemento di rilevamento 70 è funzione delle caratteristiche geometriche dello stesso e/o dal tipo di materiale con il quale è realizzato, ancora più preferibilmente una lega leggera come per esempio alluminio. Inoltre, per deformabilità dell’elemento di rilevamento 70 s’intende sempre una deformazione nel campo elastico del materiale specifico col quale è realizzato lo stesso elemento.

Va notato che l’asola 74 crea un passaggio attraverso il corpo cilindrico dell’elemento di rilevamento 70 alleggerendolo in termini di peso e permette inoltre di definire una rigidezza prestabilita dell’elemento di rilevamento 70 stesso.

Pertanto, in una condizione in cui l’elemento di rilevamento 70 presenta le proprie superfici distali 75a, 75b della protuberanza 75 separate tra loro, l’elemento di rilevamento 70 lungo la direzione “W” parallela alla “retta d’azione” presenta un valore di rigidezza prestabilita.

Secondo il concetto della presente invenzione, la deformabilità controllata dell’elemento di rilevazione 70 è tale da permettere un avvicinamento di almeno una porzione di una delle superfici laterali 74a, 74b con la protuberanza 75 quando la forza meccanica applicata tra l’albero motore 10 e l’albero intermedio 20 è tale da contrastare almeno in parte la rigidezza prestabilita dell’elemento di rilevamento 70. In altre parole, la protuberanza 75 definisce un fermo per evitare un’eccessiva inclinazione dell’albero motore (10) rispetto all’albero intermedio (20).

In accordo con la forma realizza preferita della presente invenzione, la deformabilità dell’elemento di rilevamento 70 è tale da permettere un avvicinamento ed anche un eventuale contatto della prima superficie distale 75a della protuberanza 75 con la seconda superficie distale 75b della protuberanza 75, preferibilmente lungo la direzione “W” parallela alla “retta d’azione”.

Durante una configurazione di funzionamento della trasmissione 1, fintanto che tra la prima superficie distale 75a della protuberanza 75 e la seconda superficie distale 75b della protuberanza 75 si verifica un avvicinamento relativo senza un contatto diretto, si può evincere che la forza applicata dall’albero motore 10 all’albero intermedio 20 ha un valore sotto un valore di soglia prestabilito e l’elemento di rilevamento 70 lungo la direzione “W” parallela alla “retta d’azione” presenta un valore di rigidezza prestabilita.

La prima superficie distale 75a e la seconda superficie distale 75b della protuberanza 75 entrano in contatto tra loro quando la forza applicata dall’albero motore 10 all’albero intermedio 20 supera il valore di soglia prestabilito.

In altri termini, si verifica che la protuberanza 75 entra in contatto con una porzione di una delle superfici laterali 74a, 74b dell’asola 74 e quindi risulta che la forza meccanica applicata tra l’albero motore 10 e l’albero intermedio 20 è tale da contrastare completamente e superare la rigidezza prestabilita dell’elemento di rilevamento 70.

Al di sotto di un valore di soglia predefinito le superfici distali 75a, 75b della protuberanza 75 non entrano in contatto; al di sopra di tale valore di soglia le superfici distali 75a, 75b della protuberanza 75 entrano in contatto.

Contemporaneamente al contatto tra le superfici distali 75a, 75b della protuberanza 75, l’elemento di rilevamento 70 cambia la propria rigidezza complessiva.

Preferibilmente, a contatto avvenuto tra le superfici distali 75a, 75b della protuberanza 75, l’elemento di rilevamento 70 presenta una rigidezza maggiore della rigidezza prestabilita summenzionata lungo la direzione “W” parallela alla “retta d’azione”.

Infatti, nella configurazione di contatto tra le superfici distali 75a, 75b della protuberanza 75 si verifica un cambio della geometria dell’elemento di rilevamento 70 rispetto alla quale un flusso degli sforzi interni si ridistribuisce in modo tale che l’elemento di rilevamento presenti una resistenza alle sollecitazioni esterne (e quindi abbia una rigidezza) molto maggiore rispetto ad una configurazione di non contatto tra le superfici distali 75a, 75b della protuberanza.

In altri termini, il contatto tra le superfici distali 75a, 75b della protuberanza “chiude” la geometria anulare della seconda porzione 72 di supporto con la prima porzione 71 in un ulteriore punto rispetto alla porzione comune 70c conferendo a tale struttura una maggiore rigidezza, in particolare lungo al direzione “W”.

Vantaggiosamente, l’elemento di rilevamento 70 della trasmissione 1 comprende un estensimetro 76, preferibilmente di tipo elettrico, in grado di trasdurre un cedimento (in termini di deformazione elastica) della prima porzione 71 a deformazione controllata, in un segnale elettrico il cui valore corrisponde ad un valore di coppia applicata tra l’albero motore 10 e l’albero intermedio 20 e diretta lungo la direzione “W” parallela alla “retta d’azione”, durante una configurazione di funzionamento della trasmissione 1. L’estensimetro 76 è visibile nelle figure annesse 3, 3A, 4 e 5.

Preferibilmente, l’estensimetro 76 elettrico è applicato sulla porzione perimetrale piatta 73 dell’elemento di rilevamento 70 in corrispondenza della porzione comune 70c ed interposto tra detta porzione perimetrale e una rispettiva superficie ricevente dell’elemento di supporto 60 rigido (schematizzata nella vista prospettiva della figura 5).

In accordo con una diversa soluzione realizzativa, non illustrata e ricompresa nel concetto inventivo della presente invenzione, l’estensimetro 76 elettrico è disposto in un altro punto preferibilmente una zona d’interfaccia tra l’elemento di rilevamento 70 e una superficie ricevente dell’elemento di supporto 60 rigido, oppure ancora in una zona comune tra prima porzione 71 deformabile e seconda porzione 72 di supporto.

Ad ogni posizione prestabilita dell’estensimetro 76 elettrico viene svolta una calibrazione del segnale emesso dallo stesso per creare una corretta curva di calibrazione del tipo “Forza-Deformazione”. Vantaggiosamente, nella configurazione di elemento di rilevamento 70 che presenta le proprie superfici distali 75a, 75b della protuberanza 75 a contatto tra loro, la rigidezza dell’elemento di rilevamento 70 è tale da permettere la corretta rotazione tra l’albero motore 10 e l’albero intermedio 20 impedendo che durante una configurazione di funzionamento della trasmissione 1 l’albero intermedio 20 (soggetto alla cedevolezza dall’elemento di rilevamento 70 in quanto supporto di estremità dello stesso albero intermedio 20) presenti il proprio asse di rotazione “Y” con giacitura sghemba rispetto all’asse di rotazione “X” dell’albero motore 10. Una posizione sghemba dell’asse di rotazione dell’albero intermedio 20 comprometterebbe l’ingranamento del pignone 23 con la ruota dentata 12 dell’albero motore 10 creando eventuali problemi di usura oltre che di riduzione dell’efficienza della trasmissione meccanica stessa.

Il sistema di azionamento 40 summenzionato è predisposto per ricevere e per interpretare il segnale elettrico prodotto dall’estensimetro 76 elettrico, in particolare durante la configurazione di contatto tra le superfici distali 75a, 75b della protuberanza 75 dell’elemento di rilevamento 70.

In particolare, l’unità di controllo del sistema di azionamento 40 è predisposta per ricevere e per interpretare il segnale elettrico prodotto dall’estensimetro 76 elettrico.

In generale, la trasmissione può comprendere un qualsiasi sistema di gestione operativamente collegato all’elemento di rilevamento 70 e configurato per ricevere e per interpretare il segnale elettrico prodotto dall’estensimetro 76 elettrico.

Vantaggiosamente, il sistema di azionamento 40 della trasmissione 1 è tale (in particolare l’unità di controllo del sistema di azionamento 40 è configurata per eseguire le operazione qui definite) interpretare il segnale elettrico prodotto dall’estensimetro 76 elettrico per commutare il rapporto di trasmissione attivo tra l’albero motore 10 e l’albero utilizzatore 30 in un diverso rapporto di trasmissione.

Preferibilmente, il sistema di azionamento 40 della trasmissione 1 (in particolare l’unità di controllo del sistema di azionamento 40 è configurata per eseguire le operazione qui definite) commuta il rapporto di trasmissione attivo tra l’albero motore 10 e l’albero utilizzatore 30 durante la configurazione di contatto tra le superfici distali 75a, 75b della protuberanza 75 dell’elemento di rilevamento 70.

Il sistema di azionamento 40 (in particolare l’unità di controllo del sistema di azionamento 40 è configurata per eseguire le operazione qui definite) dopo aver interpretato il segnale elettrico prodotto dall’estensimetro 76 elettrico, produce un segnale di uscita (per esempio del tipo elettrico) tale da porre in rotazione, mediante la porzione di movimentazione 46a, il tamburo 46 per cambiare il rapporto di trasmissione attivo sulla trasmissione 1.

In accordo con una soluzione realizzativa preferita, il sistema di azionamento 40 (in particolare l’unità di controllo del sistema di azionamento 40 è configurata per eseguire le operazione qui definite) è preposto a modificare la posizione angolare del tamburo 46 mediante un’azione sull’elemento di movimentazione 46a che preferibilmente comprende anche una ruota dentata per ingranare con un’altra ruota dentata, per esempio, collegata all’albero di un motore elettrico del tipo “brushless” predisposto per movimentare e posizionare il tamburo 46 (si vedano le figure 1 e 2) al fine di commutare il rapporto di trasmissione attivo tra detto albero motore (10) e detto albero utilizzatore (30) in un diverso rapporto di trasmissione.

In accordo con una diversa soluzione realizzativa, il sistema di azionamento 40 (in particolare l’unità di controllo del sistema di azionamento 40 è configurata per eseguire le operazione qui definite) riceve come segnale d’ingresso il segnale elettrico dell’estensimetro 76 elettrico per interagire con dei mezzi meccanici (per esempio col movimento di una camma o di una leva) al fine di commutare meccanicamente il rapporto di trasmissione attivo tra l’albero motore 10 e l’albero utilizzatore 30 in un diverso rapporto di trasmissione.

In questa soluzione realizzativa, a titolo di esempio, l’elemento di movimentazione 46a è gestito mediante un rinvio flessibile del tipo cavo metallico con guaina (preferibilmente del tipo a doppio cavo, vale a dire un sistema del tipo “push-pull”) fissato sul manubrio della bicicletta e collegato direttamente all’elemento di movimentazione 46a del tamburo 46. Tale sistema può comprendere una o più levette al manubrio con un sistema di blocco a scatto per impostare e fissare la corsa del cavo metallico collegato al tamburo 46 e quindi la posizione angolare dello stesso tamburo 46. Tale soluzione non è mostrata nelle figure annesse. Vantaggiosamente, la trasmissione comprendente l’elemento di rilevamento 70 secondo la presente invenzione, consente di rilevare la coppia esercitata sull’albero motore 10 misurando la spinta in allontanamento radiale dell’albero intermedio 20 rispetto all’albero motore 10 con cui l’abero intermedio 20 è ingranato. In altre parole, durante la rotazione dell’albero intermedio 20 ingranato con l’albero motore 10, tale albero intermedio 20 tende ad allontanarsi da quest’ultimo in funzione della coppia che viene esercitata sull’albero motore 10 (ad esempio da una coppia di pedivelle). L’elemento di rilevamento 70 misura la forza di allontanamento dell’albero intermedio 20 rispetto all’albero motore 10 e ne deriva, tramite un’elaborazione effettuata da un apposito sistema di gestione, la misura della coppia sull’albero motore proporzionale a tale forza di allontanamento.

Di conseguenza, non è più necessario utilizzare sensori di coppia complicati secondo quanto descritto precedentemente in relazione alla tecnica nota.

La forma realizzativa preferita del trovato prevede una bicicletta comprendente la trasmissione 1 sopra descritta.

Preferibilmente, forma oggetto della presente invenzione una bibicletta a pedalata assistita (comunemente denominata anche “bicicletta elettrica”) comprendente la trasmissione 1 sopra descritta a sua volta, comprendente un sistema di azionamento 40 alimentato elettricamente cioè strutturato con elementi alimentati a con corrente elettrica ed un sistema di rilevamento 70 predisposto per interfacciarsi con tale sistema di azionamento 40.

La bicicletta elettrica secondo la presente invenzione, comprende inoltre una batteria elettrica del tipo ricaricabile ed un motore del tipo “brushless” 80 per alimentare ed asservire la trasmissione 1 durante l’utilizzo della bicicletta stessa. Tale soluzione è parzialmente illustrata nella figura 6. In accordo con una forma realizzativa diversa e ricompresa nel concetto inventivo della presente invenzione, la bicicletta elettrica comprende una batteria elettrica del tipo ricaricabile ed un motore del tipo “brushless” collegato mediante una trasmissione meccanica a rapporto fisso alla ruota motrice della bicicletta. Tale soluzione non è illustrata nelle figure annesse.

In accordo con una ulteriore e diversa forma realizzativa ricompresa nel concetto inventivo della presente invenzione, la trasmissione 1 non è alimentata elettricamente e non comprende elementi alimentati elettricamente, ed è associata ad una bicicletta del tipo non elettrico, vale a dire del tipo meccanico.

In riferimento di nuovo alla forma realizzativa preferita della presente invenzione, la bicicletta elettrica comprende una trasmissione 1 dotata di un sistema di controllo configurato per attivare/disattivare (o regolare la potenza di quest’ultimo) e viceversa il motore elettrico 80 del tipo “brushless” in modo tale da controllare il valore della coppia motrice applicata dall’albero motore 10 all’albero utilizzatore 30 durante una configurazione d’uso della bicicletta elettrica.

Va notato che tale sistema di controllo potrebbe essere integrato o meno nel sistema di azionamento 40 precedentemente descritto.

Preferibilmente, il motore elettrico 80 “brushless” è attivo su di un primo organo di trasmissione 200 dell’albero intermedio 20 mediate un ingranaggio di rinvio avente un rapporto di trasmissione fisso.

Vantaggiosamente, la bicicletta elettrica secondo la presente invenzione, presenta il sistema di azionamento 40 adatto ad elaborare un algoritmo di gestione tale da: commutare il rapporto di trasmissione quando si verifica la configurazione di elemento di rilevamento 70 con le superfici distali 75a, 75b della protuberanza 75 a contatto tra loro.

Inoltre, il sistema di controllo è configurato per attivare/disattivare e viceversa (o regolare la potenza di quest’ultimo) il motore elettrico 80 del tipo “brushless” in modo tale da mantenere costante il valore della coppia motrice esercitata da un utilizzatore alle pedivelle 100 della bicicletta.

Nel caso in cui tale sistema di controllo sia integrato nel sistema di azionamento 40, tale sistema di azionamento 40 ha autorità di gestione sia sull’erogazione del motore elettrico 80 che sul cambio di rapporto della trasmissione 1, al fine di controllare il livello di coppia motrice all’ingresso 11 della trasmissione 1.

Preferibilmente, al fine di impedire che si verifichino dei picchi di coppia erogati dal motore elettrico 80 “brushless” anche sull’albero motore 10 e quindi sulle pedivelle 100 della bicicletta, la trasmissione 1 comprende uno elemento di trasmissione a scatto libero attivo tra il motore elettrico 80 del tipo “brushless” e l’albero motore 10.

Al fine di descrivere meglio il metodo di posizionamento angolare del tamburo 46, quest’utlimo comprende una porzione cilindrica, preferibilmente disposta in corrispondenza di un’estremità del tamburo 46, dotata lungo il bordo perimetrale di una pluralità di avvallamenti 46d numericamente uguali al numero di rapporti di trasmissione inseribili più uno, per la posizione di disinserimento della trasmissione 1.

Preferibilmente, gli avvallamenti 46d del tamburo 46 sono adatti ad interagire con un sensore di posizione, per esempio ad un micro-switch elettronico.

Preferibilmente, l’informazione elaborata dal micro-switch è inviata al sistema di posizionamento 40 mediante un cablaggio elettrico fornendo uno stato sul tipo di rapporto di trasmissione attivo nella trasmissione 1.

Come già descritto, il passaggio da una configurazione di trasmissione disinserita ad una di trasmissione inserita della trasmissione 1, è gestito mediante il dispositivo di riconoscimento 50.

Preferibilmente, il dispositivo di riconoscimento 50 è direttamente collegato (meccanicamente e/o elettronicamente) all’elemento di movimentazione 46a del tamburo 46 per permettere il suo posizionamento, in particolare tra una posizione di trasmissione meccanica disinserita (stato di interruzione del dispositivo di riconoscimento 50) ed una posizione di trasmissione meccanica inserita (stato di sblocco del dispositivo di riconoscimento 50). Vantaggiosamente, la bicicletta elettrica secondo la presente invenzione è dotata di un sistema di gestione tale da massimizzare il risparmio energetico (a livello di stato di carica della batteria elettrica) a fronte di un soddisfacente utilizzo della bicicletta da parte di un utilizzatore (a livello di coppia motrice esercitata sulle pedivelle della bicicletta).

Inoltre, l’utilizzatore della bicicletta secondo la presente invenzione non si deve preoccupare di cambiare il rapporto di trasmissione ogni volta che si presenta la necessità (per esempio in presenza di salite e/o discese).

Vantaggiosamente, la bicicletta elettrica dotata di un sensore di coppia attivo sull’albero intermedio della trasmissione possiede maggiore compattezza e semplicità costruttiva della trasmissione stessa.

Vantaggiosamente, un sensore di coppia secondo il presente trovato è semplice da realizzare, permette una semplice installazione e taratura e non richiede modifiche alle parti meccaniche della trasmissione e/o la realizzazione di pezzi meccanici speciali come è noto.

Il sensore di coppia secondo la presente invenzione è tale da avere ingombri e dimensioni simili ad un tradizionale cuscinetto a sfere, pertanto può essere vantaggiosamente installato anche su trasmissioni per bicicletta che non sono state sviluppate con tale tecnologia.

Vantaggiosamente, il sistema di gestione della bicicletta secondo la presente invenzione possiede una logica tale che l’utilizzatore può sfruttare la bicicletta con uno sforzo costante, indipendentemente dal tipo di tragitto percorso, grazie alla modulazione (automatica) del lavoro fornito dal motore elettrico e del rapporto di trasmissione inserito.

In questo modo l’utilizzatore può selezionare ,durante l’uso della bicicletta, il livello di sforzo secondo le proprie preferenze e non più il grado di assistenza del motore elettrico come noto.

Vantaggiosamente, la trasmissione della bicicletta elettrica secondo la presente invenzione può gestire autonomamente anche il cambio del rapporto di trasmissione, in modo da liberare l’utilizzatore da ogni tipo di incombenza per quanto riguarda la gestione della bicicletta e del sistema di bordo, permettendogli invece di dedicarsi puramente all’attività fisica sostenuta.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Trasmissione (1) per mezzi di trasporto comprendente: - un albero motore (10) adatto ad essere disposto sull’asse (“X”) di una forza motrice (100); - un albero intermedio (20) comprendente almeno un primo organo di trasmissione (200), detto primo organo di trasmissione (200) essendo trascinato in rotazione da una ruota dentata (12) fissata su detto albero motore (10); caratterizzato dal fatto di comprendere - un elemento di supporto (60) rigido strutturato per realizzare almeno un supporto fisso per almeno detto albero intermedio (20), in cui detto albero intermedio (20) può ruotare rispetto a detto supporto fisso; - un elemento di rilevamento (70) comprendente una prima porzione (71) a deformazione controllata realizzante almeno un supporto mobile per detto albero intermedio (20), in cui detto albero intermedio (20) può ruotare rispetto a detto supporto mobile; ed una seconda porzione (72) di supporto interposta fra detta prima porzione (71) e detto elemento di supporto (60) rigido; detto elemento di rilevamento (70) comprendendo un estensimetro (76) tale da trasdurre uno spostamento tra detta prima porzione (71) a deformazione controllata e detta seconda porzione (72) di supporto in un valore di detta forza meccanica.
2. 2. Trasmissione (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detto elemento di rilevamento (70) comprende una struttura prismatica, preferibilmente cilindrica, con una porzione perimetrale piatta (73) tale da poter essere vincolata su di una rispettiva superficie ricevente di detto elemento di supporto (60) rigido.
3. 3. Trasmissione (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detto elemento di rilevamento (70) presenta un asse di sviluppo (“R”) coincidente con un asse di rotazione (“Y”) di detto albero intermedio (20), detto elemento di rilevamento (70) presentando almeno un’asola (74) curva intorno a detto asse di sviluppo (“R”), detta almeno un’asola (74) curva essendo passante in modo tale da mettere in collegamento delle superfici di estremità (70a, 70b) di detto elemento di rilevamento (70) e definente detta prima porzione (71) a deformazione controllata e detta seconda porzione (72) di supporto.
4. 4. Trasmissione (1) secondo la rivendicazione 3, in cui detta prima porzione (71) a deformazione controllata è disposta in corrispondenza di detto asse di sviluppo (“R”) e detta seconda porzione (72) di supporto è disposta ai margini di detta struttura prismatica e definisce una porzione di un bordo perimetrale (“P”) di detto elemento di rilevamento (70).
5. 5. Trasmissione (1) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni da 3 a 4, in cui detto detta prima porzione (71) a deformazione controllata e detta seconda porzione (72) di supporto sono tra loro collegate mediante una porzione comune (70c) posta preferibilmente in prossimità di detta porzione perimetrale piatta (73).
6. 6. Trasmissione (1) secondo la rivendicazione 5, in cui almeno detta prima porzione (71) a deformazione controllata presenta una protuberanza (75) sviluppantesi da detta prima porzione (71) a detta seconda porzione (72) lungo una direzione (“W”) parallela alla direzione della forza applicata da detta ruota dentata (12) di detto albero motore (10) ad un pignone (23) di detto albero intermedio (20).
7. 7. Trasmissione (1) secondo la rivendicazione 6, in cui detta protuberanza (75) è definita da due porzioni una solidale con detta prima porzione (71) a deformazione controllata e delimitata da una prima superficie distale (75a) ed una seconda porzione solidale con la seconda porzione (72) di supporto e delimitata da una seconda superficie distale (75b).
8. 8. Trasmissione (1) secondo una delle rivendicazioni da 5 a 7, in cui detta prima superficie distale (75a) di detta protuberanza (75) è configurata per entrare in contatto con detta seconda superficie distale (75b) di detta protuberanza (75) quando detta forza meccanica è tale da vincere una rigidezza prestabilita di detta prima porzione (71) a deformazione controllata.
9. 9. Trasmissione (1) secondo una delle rivendicazioni da 5 a 8, in cui detta prima superficie distale (75a) di detta protuberanza (75) e detta seconda superficie distale (75b) di detta protuberanza (75) sono configurate per entrare in contatto in modo da impedire che durante una configurazione di funzionamento di detta trasmissione (1) detto albero intermedio (20) presenti il proprio asse di rotazione (“Y”) sghembo rispetto all’asse di rotazione (“X”) di detto albero motore (10).
10. 10. Trasmissione (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che l’estensimetro (76) è configurato per generare un segnale elettrico in funzione dello spostamento percepito tra la prima porzione (71) e la seconda porzione (72); detta trasmissione comprendendo un sistema di gestione operativamente collegato all’elemento di rilevamento (70) e configurato per ricevere detto segnale elettrico e per elaborarlo in modo da ricavare la misura della coppia esercitata sull’albero motore (10).
11. 11. Trasmissione (1) secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, in cui detto elemento di supporto (60) rigido è una scatola della trasmissione (1) avente una funzione strutturale di detta trasmissione (1) e presentante delle cavità aperte adatte ad alloggiare almeno una estremità libera (11, 22, 31) rispettivamente di detto albero motore (10) di detto albero intermedio (20) e di detto albero utilizzatore (30).
12. 12. Bicicletta comprendente una trasmissione (1) per bicicletta secondo una o più delle rivendicazioni 1-11.
13. 13. Bicicletta a pedalata assistita comprendente: - una batteria elettrica del tipo ricaricabile; - una trasmissione (1) per bicicletta secondo le rivendicazioni da 1 a 11; - un motore elettrico (80) di assistenza operativamente associato all’albero motore (10) o all’albero intermedio (20); - un sistema di controllo operativamente collegato tra l’elemento di rilevamento (70) per rilevare un valore di coppia ed il motore elettrico (80); detto sistema di controllo essendo configurato per gestire la coppia motrice fornita da detto motore elettrico (80) in funzione del valore di coppia rilevato dall’elemento di rilevamento (70).