PT1558450E

PT1558450E - Roda de bicicleta

Info

Publication number: PT1558450E
Application number: PT03775268T
Authority: PT
Inventors: Moreno Fioravanti
Original assignee: Vuelta Italia S R L
Priority date: 2002-11-06
Filing date: 2003-10-30
Publication date: 2007-03-30
Also published as: JP2006510546A; TWI246472B; ES2278207T3; ITBO20020700A1; DE60311856T2; TW200415037A; CN1708413A; CN100387444C; DE60311856D1; EP1558450A2; AU2003283330A8; AU2003283330A1; DE20316922U1; ATE353779T1; WO2004041552A2; CA2495076A1; WO2004041552A3; US20060103231A1; EP1558450B1

Description

DESCRIÇÃO "RODA DE BICICLETA" A presente invenção refere-se a uma roda de bicicleta, particularmente para bicicletas de corrida e montanha.

No campo do fabrico de bicicletas, particularmente bicicletas de corrida e bicicletas para passeios em terreno irregular e montanhoso, sabe-se que existem rodas nas quais o cubo está ligado ao aro através de múltiplos raios em arame, tendo várias formas e dimensões e várias configurações.

Ao longo do aro destas rodas proporciona-se uma distribuição regular de elementos de fixação aos raios em arame, por exemplo uniões, que são mutuamente equidistantes, de um modo angular, por um ângulo predefinido. Em rodas convencionais, estas uniões estão acopladas de modo alternativo à primeira ou à segunda flange do cubo, para que os raios em arame se cruzem regularmente uns com os outros.

Independentemente disso, têm sido proporcionadas rodas que são formadas de modo monolítico por intermédio de peças moldadas, e nas quais o cubo e o aro são fabricados num só corpo e são ligados por intermédio de uma distribuição de elementos radiais, por exemplo raios ou braços tendo vários perfis e secções transversais. As rodas com raios em arame e as rodas monolíticas têm características funcionais diferentes (rigidez, resistência mecânica, tempo de vida, aerodinâmica), que orientam 1 a escolha dos utilizadores de acordo com as suas necessidades, preferências e exigências. Com efeito, as rodas com raios em arame podem proporcionar a grande vantagem do peso baixo, mas não podem apresentar os mesmos desempenhos das rodas monolíticas em termos de rigidez, resistência mecânica e aerodinâmica. 0 pedido anterior WO03/037650 mostra uma roda de bicicleta que compreende um cubo e um aro ligados por meio de uma pluralidade de elementos radiais, em que os referidos elementos radiais estão agrupados numa primeira distribuição, na qual os referidos elementos estão dispostos num lado da roda, e numa segunda distribuição, na qual os referidos elementos estão dispostos no outro lado da roda, ligando a referida primeira e segunda distribuição o referido aro às respectivas extremidades do referido cubo, estando os elementos radiais da referida primeira distribuição ligados ao referido aro, em sedes de fixação respectivas, que estão colocadas de modo alternado relativamente às sedes de fixação dos elementos radiais da referida segunda distribuição ao longo do referido aro. 0 documento US-A-4529253 mostra uma estrutura que associa um cubo de roda e um conjunto de raios, na qual alguma porção dos raios é dobrada, e as duas extremidades dobradas em forma de gancho dos raios destinam-se a ser enganchadas em dois orifícios rectangulares adjacentes no aro de roda. As partes em cotovelo e paralelas de cada raio destinam-se a ser montadas no interior das correspondentes fendas abertas no cubo de roda. Os raios destinam-se a ser firmemente puxados entre o cubo de roda e o aro de roda por meio de um cilindro. 0 documento FR 1047016 mostra a flange de um cubo de roda, compreendendo um tambor que compreende orifícios ou fendas na 2 sua superfície lateral para receber as cabeças dos raios de uma roda. Os raios cruzam-se uns com os outros entre o cubo e a flange da roda. A presente invenção pretende proporcionar uma roda, em particular para bicicletas de corrida e montanha, que permita obter o típico comportamento mecânico e dinâmico de rodas monolíticas combinado com um peso baixo.

Este objectivo é alcançado pela presente roda de bicicleta como reivindicado na reivindicação 1 ou 4. As formas de realização vantajosas da invenção estão caracterizadas nas reivindicações dependentes. A presente invenção proporciona uma roda versátil, adequada a diferentes exigências e concepções, no que se refere a características mecânicas e de aspecto. A presente invenção também prevê uma roda que seja simples e relativamente fácil de proporcionar na prática, de utilização segura, eficiente em termos de funcionamento e relativamente modesta em termos de custo.

Uma forma de realização preferida mas não exclusiva de uma roda de bicicleta, particularmente para bicicletas de corrida e montanha, irá agora ser descrita que é ilustrada apenas a título de exemplo não limitativo nos desenhos em anexo, em que: A Figura 1 é uma vista em alçado lateral da roda de acordo com a invenção; A Figura 2 é uma vista em corte diagonal da roda; A Figura 3 é uma vista em alçado lateral pormenorizada da roda; 3 A Figura 4 é uma vista em alçado lateral de uma forma de realização da roda;

As Figuras 5, 6, 7 são vistas em alçado lateral de formas de realização respectivas da roda, tendo um número diferente de elementos radiais; A Figura 8 é uma vista em alçado lateral de uma primeira forma de realização alternativa da roda; A Figura 8A é uma vista em alçado lateral de uma forma de realização diferente da roda da Figura 8;

As Figuras 9, 10, 11 são vistas em alçado lateral de formas de realização diferentes da roda da Figura 8, tendo um número diferente de elementos radiais; A Figura 12 é uma vista em alçado lateral de uma segunda forma de realização alternativa da roda; e A Figura 13 é uma outra forma de realização da roda da

Figura 12.

No que se refere, em particular, às Figuras supracitadas, o algarismo 1 de referência designa, genericamente, uma roda de bicicleta, particularmente para uma bicicleta de corrida e montanha, de acordo com a invenção. A roda compreende um cubo 2 e um aro 3 que são coaxiais e ligados por meio de uma pluralidade de elementos 4 radiais. Como mostrado na Figura 2, o cubo 2 tem duas extremidades opostas nas quais se proporciona, respectivamente, uma primeira flange 5 em forma de disco e uma segunda flange 6 em forma de disco. Os elementos 4 radiais engatam-se nas flanges 5, 6 em forma de disco.

De acordo com a invenção, os elementos 4 radiais estão agrupados numa primeira distribuição 7 num lado da roda e numa 4 segunda distribuição 8 no outro lado da roda. A primeira distribuição 7 e a segunda distribuição 8 estão configuradas de tal modo que ligam, respectivamente, a primeira e a segunda flanges 5, 6 do cubo 2 ao aro 3.

Cada um dos elementos 4 radiais da primeira distribuição 7 é constituído por um primeiro raio 9 em arame e um segundo raio 10 em arame, tendo respectivas partes 9a, 10a, terminais proximais engatadas na primeira flange 5 do cubo 2, e respectivas partes 9b, 10b terminais distais engatadas em respectivas parelhas de sedes 14 de fixação contíguas do aro 3.

Cada um dos elementos 4 radiais da segunda distribuição 8 é constituído, correspondentemente, por um primeiro raio 9' em arame e um segundo raio 10' em arame, tendo respectivas partes 9a', 10a' terminais proximais engatadas na segunda flange 6 do cubo 2, e respectivas partes 9b', 10b' terminais distais engatadas em respectivas parelhas de sedes 14' de fixação contíguas do aro 3.

Os raios de um elemento 4 radial são, por definição, raios ligados a uma e mesma flange 5 ou 6. Por outras palavras, se um raio, por exemplo o raio 9, de um elemento 4 radial estiver ligado à flange 5, o outro raio 10 deste elemento radial não pode ter origem na outra flange 6.

Cada raio 9, 9', 10, 10' em arame tem, nas suas partes 9a, 9a', 10a, 10a' terminais uma cabeça 11 que se engata num orifício 12 respectivo existente na primeira e segunda flanges 5, 6 do cubo 2. De um modo preferido, estas cabeças 11 estão ligadas, alternativamente, à superfície interna e externa da flange 5, 6 para que a roda fique melhor equilibrada. 5

Os elementos 4 radiais da primeira distribuição 7 e os elementos 4 radiais da segunda distribuição 8 são, de um modo preferido, mutuamente equidistantes, de um modo angular, com um ângulo α predefinido. Nas Figuras 1, 2, 3 cada distribuição de entre a primeira e segunda distribuição 7, 8 tem, por exemplo, seis elementos 4 radiais, o que significa que o primeiro ângulo α predefinido é 60°.

Os elementos 4 radiais da primeira distribuição 7 estão desalinhados relativamente aos elementos 4 radiais da segunda distribuição 8 com um segundo ângulo β predefinido; de um modo preferido, este segundo ângulo β predefinido é metade do primeiro ângulo α predefinido e, assim, as sedes de fixação do aro 3 da primeira e segunda distribuição 7, 8 estão dispostas de modo regularmente alternado ao longo do lado interno do aro. O segundo ângulo β predefinido pode assumir valores diferentes consoante as necessidades.

As sedes 14, 14' de fixação respectivas estão dispostas de modo mutuamente alternado ao longo do aro. A distância mútua entre as sedes 14 ou 14' de um elemento 4 radial pode assumir valores diferentes como se irá explicar relativamente às formas de realização subsequentes. Os pares de sedes 14 ou 14' são mutuamente equidistantes, de um modo angular, ao longo do aro 3 de acordo com o segundo ângulo β predefinido. As sedes 14, 14' de fixação podem compreender uniões; rigidamente acopladas ao lado interno do aro 3 e sobressaindo radialmente na direcção do eixo da roda, para ligar os elementos radiais ou os raios 9, 10; 9', 10' em arame, respectivamente, da primeira e segunda distribuições 7, 8, respectivamente, à primeira e segunda flanges 5, 6 do cubo 2. Cada união pode possuir uma rosca interna na qual partes 9b, 9b', 10b, 10b' roscadas terminais dos 6 raios 9, 9', 10, 10' se engatam. A configuração da primeira e segunda distribuições 7, 8 de elementos 4 radiais destina-se a simular o comportamento dinâmico dos braços de uma roda monolítica. No entanto, a distância entre as sedes de um par de raios e a distância entre as sedes de diferentes pares de raios pode ser variada para obter vários efeitos de concepção ou aspecto, mantendo-se, simultaneamente, a estabilidade mecânica da roda. As distribuições 7, 8 dos raios 9, 9', 10, 10' em ambos os lados da roda ligadas ao aro por parelhas de uniões nas sedes 14 alternam-se mutuamente o que confere o comportamento dinâmico de uma roda monolítica à roda de acordo com a invenção em termos de rigidez e resistência mecânica; ao mesmo tempo a roda tem um peso baixo.

Em utilização, o comportamento de elementos 4 radiais compreendendo pares de raios 9, 10 simula, funcionalmente, as propriedades dos raios proporcionados, tipicamente, em rodas de tipo monolítico desde que as forças exercidas pelos raios no aro estejam equilibradas pelas distribuições dos elementos radiais (cada uma num lado da roda) e entre as duas distribuições dos elementos radiais (de um lado para o outro) . Para além disso, os elementos radiais que proporcionam as mesmas características que as obtidas em rodas monolíticas são obtidos através de processos mais económicos e requerem uma menor quantidade de material.

Como mostrado na Figura 1, o primeiro e segundo raio 9, 10 em arame de cada elemento 4 radial estão acoplados às suas sedes de fixação de modo a cruzarem-se um com o outro e estão em contacto mútuo um com o outro em pontos 13 de cruzamento. 7

Na forma de realização das Figuras 1, 2, 3 que mostram uma roda tendo seis elementos 4 radiais para cada distribuição 7, 8, doze orifícios 12 estão, por exemplo, dispostos ao longo da periferia de cada flange 5, 6 e são mutuamente equidistantes, de um modo angular. Os raios 9, 10 em arame de um elemento 4 radial estão ancorados em orifícios 12 que estão afastados cinco orifícios, como se pode ver na Figura 3. Das sedes para um par de raios 9, 10 de um elemento 4 radial, a sede do raio 9 no aro está; no sentido R de deslocamento da roda, por trás da sede do raio 10 no aro, e o orifício de ancoramento do raio 9 na flange do cubo está no sentido R de deslocamento da roda em frente do orifício de ancoramento do raio 10 na flange do cubo. Por conseguinte, os raios 9, 10 cruzam-se no seu caminho desde as flanges 5, 6 até ao aro 2. De um modo geral, para rodas tendo um elevado número de elementos radiais, os raios 9, 10 estão engatados nos orifícios 12 de modo a que o primeiro raio 9 de cada elemento 4 ímpar (primeiro, terceiro, quinto) se cruze com o segundo raio 10 do elemento ímpar imediatamente anterior; do mesmo modo, o primeiro raio 9 de cada elemento 4 par (segundo, quarto, sexto) cruza-se com o segundo raio 10 do elemento par imediatamente anterior. A Figura 4 mostra uma forma de realização em que a distância entre as sedes de um par de raios 9, 10 formando um elemento 4 radial é relativamente grande, o que dá à roda um aspecto distintamente diferente. A roda, de novo, possui seis elementos 4 radiais para cada distribuição 7, 8, e doze orifícios 12 estão, por exemplo, dispostos ao longo da periferia de cada flange 5, 6 e são mutuamente equidistantes, de um modo angular.

Os raios 9, 10 em arame de um elemento 4 radial estão ancorados em orifícios 12 que são três orifícios afastados, como se pode ver na Figura 4. Das sedes para um par de raios 9, 10 de um elemento 4 radial, a sede do raio 9 no aro está, no sentido R de deslocamento da roda, por trás da sede do raio 10 no aro, e o orifício de ancoramento do raio 9 na flange do cubo está, no sentido R de deslocamento da roda, em frente do orifício de ancoramento do raio 10 na flange do cubo. Por conseguinte, os raios 9, 10 cruzam-se no seu caminho desde as flanges 5, 6 até ao aro 2.

As Figuras 5, 6, 7 mostram outras formas de realização da roda de acordo com a invenção. Estas formas de realização têm números diferentes de elementos 4 radiais para cada distribuição 7, 8. A forma de realização da Figura 5 possui três elementos radiais (espaçados entre si de um modo uniforme e angular formando um primeiro ângulo α de 120 graus) para cada distribuição; a forma de realização da Figura 6 está dotada com quatro elementos radiais afastados de um modo angular formando um ângulo recto para cada distribuição. Na forma de realização da Figura 7 a roda possui cinco elementos radiais para cada distribuição.

Na Figura 8 mostra-se uma primeira forma de realização alternativa da roda, na qual a roda está dotada com seis elementos 4 radiais em cada distribuição 7, 8 e na qual o primeiro e segundo raio 9, 10 de cada elemento convergem ligeiramente na direcção das sedes 14. A roda, de novo, possui seis elementos 4 radiais para cada distribuição 7, 8 e doze orifícios 12 estão, por exemplo, dispostos ao longo da periferia de cada flange 5, 6 e são mutuamente equidistantes, de um modo angular. Os raios 9, 10 em arame de um elemento 4 radial estão ancorados em orifícios 12 que estão afastados cinco orifícios, 9 como se pode ver na Figura 8. Das sedes 14 para um par de raios 9, 10 de um elemento 4 radial, a sede do raio 9 no aro está, no sentido R de deslocamento da roda, por trás da sede do raio 10 no aro, e o orificio de ancoramento do raio 9 na flange do cubo está, no sentido R de deslocamento da roda, também por trás do orificio de ancoramento do raio 10 na flange do cubo. Por conseguinte, os raios 9, 10 não se cruzam no seu caminho desde as flanges 5,6 até ao aro 2.

Na forma de realização da Figura 8a, o primeiro e segundo raios 9, 10 de um elemento 4 radial divergem ligeiramente. A roda, de novo, possui seis elementos 4 radiais para cada distribuição 7, 8, e doze orifícios 12 estão dispostos ao longo da periferia de cada flange 5, 6 e são mutuamente equidistantes, de um modo angular. Os raios 9, 10 de um elemento 4 radial estão ancorados em orifícios 12 que estão afastados cinco orifícios, como se pode ver na Figura 8a. Das sedes 14 para um par de raios 9, 10 de um elemento 4 radial, a sede do raio 9 no aro está, no sentido R de deslocamento da roda, por trás da sede do raio 10 no aro, e o orifício de ancoramento do raio 9 na flange do cubo está, no sentido R de deslocamento da roda, também por trás do orifício de ancoramento do raio 10 na flange do cubo. Por conseguinte, os raios 9, 10 de um elemento 4 radial não se cruzam no seu caminho desde as flanges 5,6 até ao aro 2. No entanto, devido à configuração de afastamento ou divergência dos raios 9, 10 de um elemento 4 radial, o aspecto da roda, quando vista a partir do lado, é idêntico ao aspecto da roda da Figura 1.

As Figuras 9, 10, 11 mostram outras formas de realização da roda da Figura 8. Nestas formas de realização, a roda está dotada, respectivamente, com três (Figura 9), quatro (Figura 10) 10 e cinco (Figura 11) elementos radiais para cada distribuição 7, 8. A Figura 12 mostra uma segunda forma de realização alternativa da roda, com seis elementos 4 radiais para cada distribuição 7, 8, e com raios 9, 10 ligeiramente convergentes. Esta roda está dotada com um cubo com flanges 5, 6 tendo um diâmetro maior. Os raios estão engatados nos orifícios 1-2 de tal modo que, para cada distribuição 7, 8 de elementos 4 radiais, se obtém um simples cruzamento do primeiro raio 9 de cada elemento, junto as flanges 5, 6, com o segundo raio 10 de um elemento imediatamente adjacente a este. O número de elementos radiais existentes na roda da Figura 12 pode ser variado. A roda da Figura 12 possui seis elementos 4 radiais para cada distribuição 7, 8, e doze orifícios 12 estão dispostos ao longo da periferia de cada flange 5, 6 e são mutuamente equidistantes, de um modo angular. Os raios 9, 10 em arame de um elemento 4 radial estão ancorados em orifícios 12 que estão afastados três orifícios, como se pode ver na Figura 12. Das sedes 14 para um par de raios 9, 10 de um elemento 4 radial, a sede do raio 9 no aro está, no sentido R de deslocamento da roda, por trás da sede do raio 10 no aro, e o orifício de ancoramento do raio 9 na flange do cubo está, no sentido R de deslocamento da roda, também por trás do orifício de ancoramento do raio 10 na flange do cubo. Por conseguinte, os raios 9, 10 de um elemento 4 radial não se cruzam no seu caminho desde as flanges 5,6 até ao aro 2. A forma de realização da Figura 13 mostra que, como mencionado anteriormente, o segundo ângulo β predeterminado pode 11 ser diferente de metade do primeiro ângulo a predefinido. Na forma de realização ilustrada, o segundo ângulo β predefinido é inferior a metade do primeiro ângulo α predefinido.

Nas formas de realização mostradas nas Figuras 8-13, o primeiro e segundo raio 9, 10 de cada um dos elementos 4 radiais pode ser, substancialmente, paralelo, e mantido em posição por intermédio de sedes 14 de ancoramento (uniões) já não dispostas em pares mas espaçadas de um modo substancialmente e uniformemente angular umas das outras, obtendo, no entanto, o mesmo efeito técnico. A invenção assim concebida é susceptivel de sofrer inúmeras modificações e variações abrangidas pelo âmbito da invenção. Deste modo, deve salientar-se que os raios 9, 10 nas formas de realização anteriormente descritas podem ter uma qualquer forma, dimensões e geometria desejadas. Na prática, os materiais utilizados na roda, bem como as formas e dimensões, podem ser uns quaisquer de acordo com os requisitos. Nos exemplos das formas de realização anteriores, as caracteristicas individuais, apresentadas em associação com exemplos específicos, podem, na realidade, ser permutadas com caracteristicas que existem noutras formas de realização.

Lisboa, 28 de Fevereiro de 2007 12

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Roda de bicicleta, em particular para bicicletas de corrida e montanha, que compreende um cubo (2) e um aro (3) ligados por meio de uma pluralidade de elementos (4) radiais, em que os referidos elementos (4) radiais estão agrupados numa primeira distribuição (7), na qual os referidos elementos estão dispostos num lado da roda, e numa segunda distribuição (8), na qual os referidos elementos estão dispostos no outro lado da roda, ligando a referida primeira e segunda distribuição (7, 8) o referido aro (3) às respectivas extremidades do referido cubo (2), estando os elementos (4) radiais da referida primeira distribuição (7) ligados ao referido aro (3), em sedes (14) de fixação respectivas, que estão colocadas de modo alternado relativamente às sedes (14) de fixação dos elementos (4) radiais da referida segunda distribuição (8) ao longo do referido aro (3) , em que o primeiro e segundo raios (9, 10) de um elemento (4) radial se cruzam um com o outro, ou em que os referidos primeiro e segundo raios (9, 10) de um elemento (4) radial divergem ligeiramente na direcção da referida parelha de sedes (14) de fixação.
2. Roda de acordo com a reivindicação 1, em que os elementos (4) radiais da referida primeira distribuição (7) e os elementos (4) radiais da referida segunda distribuição (8) são mutuamente equidistantes, de um modo angular, em cada lado de uma roda, por um primeiro ângulo α predefinido, e em que os elementos da referida primeira distribuição (7) estão desalinhados por um segundo ângulo β predefinido relativamente à referida segunda distribuição (8). 1
3. Roda de acordo com a reivindicação 2, em que o referido segundo ângulo β predefinido é metade do referido primeiro ângulo α predefinido.
4. Roda de bicicleta, em particular para bicicletas de corrida e montanha, que compreende um cubo (2) e um aro (3) ligados por meio de uma pluralidade de elementos (4) radiais, em que os referidos elementos (4) radiais estão agrupados numa primeira distribuição (7), na qual os referidos elementos estão dispostos num lado da roda, e numa segunda distribuição (8), na qual os referidos elementos estão dispostos no outro lado da roda, ligando a referida primeira e segunda distribuição (7, 8) o referido aro (3) às respectivas extremidades do referido cubo (2), estando os elementos (4) radiais da referida primeira distribuição (7) ligados ao referido aro (3), em sedes (14) de fixação respectivas, que estão colocadas de modo alternado relativamente às sedes (14) de fixação dos elementos (4) radiais da referida segunda distribuição (8) ao longo do referido aro (3) , em que o primeiro e segundo raios (9, 10) de um elemento (4) radial convergem ligeiramente na direcção da referida parelha de sedes (14) de fixação ou estão, substancialmente, paralelos um ao outro, e em que os elementos (4) radiais da referida primeira distribuição (7) e os elementos (4) radiais da referida segunda distribuição (8) são mutuamente equidistantes, de um modo angular, em cada lado de uma roda, por um primeiro ângulo α predefinido, e em que os elementos da referida primeira distribuição (7) estão desalinhados por um segundo ângulo β predefinido relativamente à referida primeira distribuição (7), em que o ângulo β é inferior a metade do ângulo a. 2
5. Roda de acordo com uma das reivindicação anteriores, em que cada um dos referidos elementos (4) radiais é constituído por um primeiro e um segundo raio (10) em arame tendo partes (9a, 10a) proximais terminais ligadas ao referido cubo (2) e respectivas partes (9b, 10b) distais terminais ligadas ao referido aro (3) em respectivos pares das referidas sedes (14) de fixação.
6. Roda de acordo com a reivindicação 5, em que as referidas sedes (14) de fixação são constituídas por uniões acopladas rigidamente ao referido aro (3) e tendo uma rosca interna na qual se engatam os referidos raios. Lisboa, 28 de Fevereiro de 2007 3