ITMC20090090A1 - VEHICLE PROVIDED WITH WINCH TRANSMISSION. - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo: accompanying a patent application for an industrial invention entitled:
"VEICOLO PROVVISTO DI TRASMISSIONE A VERRICELLO†. "VEHICLE EQUIPPED WITH A WINCH TRANSMISSION⠀.
TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION
La presente domanda di brevetto per invenzione industriale ha per oggetto un veicolo provvisto di trasmissione a verricello ed in particolare una bicicletta. The present patent application for industrial invention relates to a vehicle equipped with a winch transmission and in particular a bicycle.
Anche se in seguito si farà specifico riferimento ad una bicicletta, à ̈ inteso che la presente invenzione si estende ad un qualsiasi veicolo provvisto di una trasmissione per trasmettere il moto da un albero conduttore ad una o più ruote motrici. Although specific reference will be made hereinafter to a bicycle, it is understood that the present invention extends to any vehicle provided with a transmission for transmitting motion from a driving shaft to one or more driving wheels.
Come à ̈ noto una bicicletta comprende una trasmissione a catena. Vale a dire il ciclista tramite i pedali mette in rotazione un albero conduttore solidale ad una corona dentata che ingrana in una catena che a sua volta fa girare un rocchetto solidale al mozzo della ruota motrice. As is known, a bicycle includes a chain drive. In other words, the cyclist, by means of the pedals, rotates a driving shaft integral with a toothed crown which engages in a chain which in turn rotates a sprocket integral with the hub of the drive wheel.
Tale sistema di trasmissione a catena richiede un'elevata forza motrice da applicare all'albero conduttore, rendendo estremamente faticosa la marcia in caso di salite. Per risolvere tale inconveniente le biciclette generalmente sono provviste di più rocchetti e più corone dentate di diversi diametri in modo da regolare il rapporto di trasmissione in conformità al tipo di percorso. Un cambio con deragliatore consente all'utilizzatore di selezionare la corona ed il rocchetto adeguato. This chain transmission system requires a high driving force to be applied to the drive shaft, making it extremely tiring to travel in case of hills. To solve this problem, bicycles are generally equipped with several sprockets and several sprockets of different diameters in order to adjust the transmission ratio in accordance with the type of route. A rear derailleur allows the user to select the appropriate chainring and sprocket.
Tuttavia bisogna considerare che quando il ciclista in salita utilizza un rapporto di trasmissione basso (corona piccola e rocchetto grande), egli fa meno fatica, ma deve aumentare il numero di pedalate per fare lo stesso percorso rispetto ad rapporto di trasmissione maggiore. However, it must be considered that when the cyclist uses a low gear ratio (small chainring and large sprocket) when uphill, he makes less effort, but must increase the number of pedal strokes to make the same route with respect to a higher gear ratio.
Scopo della presente invenzione à ̈ di eliminare gli inconvenienti della tecnica nota, fornendo un veicolo provvisto di un dispositivo di trasmissione a verricello che sia pratico, versatile, economico e di semplice realizzazione. The object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the known art by providing a vehicle equipped with a winch transmission device which is practical, versatile, economical and easy to manufacture.
Questi scopi sono raggiunti in accordo all’invenzione, con le caratteristiche elencate nell’annessa rivendicazione indipendente 1. These objects are achieved in accordance with the invention, with the characteristics listed in the attached independent claim 1.
Realizzazioni vantaggiose appaiono dalle rivendicazioni dipendenti. Advantageous embodiments appear from the dependent claims.
Il veicolo secondo l'invenzione comprende: The vehicle according to the invention comprises:
- un telaio, - a frame,
- un albero conduttore montato girevole nel telaio attorno ad un asse di rotazione orizzontale, - a drive shaft mounted rotatably in the frame about a horizontal axis of rotation,
- un albero condotto montato girevole nel telaio attorno ad un asse di rotazione parallelo all'asse dell'albero conduttore, detto albero condotto essendo collegato ad almeno una ruota motrice, e - a driven shaft rotatably mounted in the frame about an axis of rotation parallel to the axis of the driving shaft, said driven shaft being connected to at least one drive wheel, and
- una trasmissione per trasmettere il movimento di rotazione dall'albero conduttore all'albero condotto. - a transmission for transmitting the rotational movement from the driving shaft to the driven shaft.
L'albero condotto à ̈ un albero a gomiti che comprende almeno un primo tratto di alloggiamento ed un secondo tratto di alloggiamento con assi paralleli ed equidistanziati in direzioni opposte rispetto all'asse di rotazione dell'albero condotto. The driven shaft is a crankshaft which comprises at least a first housing portion and a second housing portion with axes parallel and equidistant in opposite directions with respect to the axis of rotation of the driven shaft.
La trasmissione comprende: The transmission includes:
- un primo gruppo di almeno due pulegge montate girevoli su detto primo tratto di alloggiamento dell'albero a gomiti, - a first group of at least two pulleys rotatably mounted on said first housing portion of the crankshaft,
- un secondo gruppo di almeno due pulegge montate girevoli su detto secondo tratto di alloggiamento dell'albero a gomiti, - a second group of at least two pulleys rotatably mounted on said second housing portion of the crankshaft,
- un terzo gruppo di almeno tre pulegge montate girevoli su detto albero conduttore, e - a third group of at least three pulleys rotatably mounted on said driving shaft, e
- una corda rinviata alternatamente sulle pulegge dell'albero condotto e sulle pulegge dell'albero conduttore, in cui le due estremità della corda sono fissate rispettivamente alle due pulegge d'estremità dell'albero condotto. - a rope sent alternately on the driven shaft pulleys and on the drive shaft pulleys, in which the two ends of the rope are respectively fixed to the two end pulleys of the driven shaft.
La trasmissione comprende inoltre dispositivi di bloccaggio per bloccare la rotazione di pulegge, atti a bloccare in modo esclusivo e sequenziale: The transmission also includes locking devices to lock the rotation of pulleys, designed to lock in an exclusive and sequential way:
- una prima puleggia dell'albero conduttore collegata, tramite la corda, a due pulegge del primo alloggiamento dell'albero condotto, e - a first pulley of the driving shaft connected, by means of the rope, to two pulleys of the first housing of the driven shaft, e
- una seconda puleggia dell'albero conduttore collegata, tramite la corda, a due pulegge del secondo alloggiamento, dell'albero condotto. - a second pulley of the driving shaft connected, by means of the rope, to two pulleys of the second housing, of the driven shaft.
Ulteriori caratteristiche dell’invenzione appariranno più chiare dalla descrizione dettagliata che segue, riferita a una sua forma di realizzazione puramente esemplificativa e quindi non limitativa, illustrata nei disegni annessi, in cui: Further characteristics of the invention will become clearer from the detailed description that follows, referring to a purely exemplary and therefore non-limiting embodiment thereof, illustrated in the attached drawings, in which:
la Fig. 1 à ̈ una vista schematica in prospettiva, illustrante il telaio di una bicicletta sul quale à ̈ montata una trasmissione secondo l'invenzione; Fig. 1 is a schematic perspective view, illustrating the frame of a bicycle on which a transmission according to the invention is mounted;
la Fig. 2 Ã ̈ una vista in prospettiva della trasmissione di Fig. 1 in una posizione iniziale; Fig. 2 is a perspective view of the transmission of Fig. 1 in an initial position;
la Fig. 3 Ã ̈ una vista in pianta dall'alto della trasmissione di Fig. 2 dopo che l'albero condotto ha fatto una rotazione di 90° rispetto alla posizione di Fig. 2; e Fig. 3 is a top plan view of the transmission of Fig. 2 after the driven shaft has made a rotation of 90 ° with respect to the position of Fig. 2; And
la Fig. 4 Ã ̈ una vista in prospettiva come Fig. 2, in cui l'albero condotto ha fatto una rotazione di 180° rispetto a Fig. 2. Fig. 4 is a perspective view like Fig. 2, in which the driven shaft has made a rotation of 180 ° with respect to Fig. 2.
Con l'ausilio delle figure viene descritto il veicolo provvisto di trasmissione a verricello secondo l'invenzione. In Fig. 1 Ã ̈ illustrato parzialmente un veicolo (1). Il veicolo (1) comprende: With the aid of the figures, the vehicle provided with a winch transmission according to the invention is described. In Fig. 1 a vehicle (1) is partially illustrated. The vehicle (1) includes:
- un telaio (4), - a frame (4),
- un albero conduttore o albero primario (2), - a drive shaft or primary shaft (2),
- un albero condotto o albero secondaria (6), e - a driven shaft or secondary shaft (6), e
- una trasmissione (5). - a transmission (5).
L'albero conduttore (2) Ã ̈ montato girevole nel telaio (4) in moto da poter ruotare attorno ad un'asse (A). Nel caso di una bicicletta, l'albero conduttore (2) Ã ̈ l'albero della pedivella (20). The drive shaft (2) is rotatably mounted in the frame (4) in motion to be able to rotate around an axis (A). In the case of a bicycle, the drive shaft (2) is the crank shaft (20).
L'albero condotto (6) Ã ̈ supportato girevolmente dal telaio (4) in modo da poter ruotare attorno ad un asse (B). L'albero condotto (6) Ã ̈ reso solidale ad una ruota motrice (30), ad esempio mediante un volano (31). The driven shaft (6) is rotatably supported by the frame (4) so that it can rotate around an axis (B). The driven shaft (6) is made integral with a drive wheel (30), for example by means of a flywheel (31).
La trasmissione (5) collega l'albero conduttore (2) con l'albero condotto (6), in modo che la rotazione dell'albero conduttore (2) provochi una rotazione dell'albero condotto (6). The transmission (5) connects the drive shaft (2) with the driven shaft (6), so that the rotation of the drive shaft (2) causes a rotation of the driven shaft (6).
Come meglio mostrato nelle Figg. 2 e 3, l'albero condotto (6) à ̈ un albero a gomiti che comprende due estremità (3, 65) disposte sullo stesso asse di rotazione orizzontale (B) e supportate girevolmente dal telaio (4). La prima estremità (3) à ̈ collegata al volano (31), mentre la seconda estremità (65) à ̈ supportata dal telaio. L'asse di rotazione (B) dell'albero conduttore (6) à ̈ parallelo all'asse di rotazione (A) dell'albero condotto ed i due assi (A, B) giacciono sullo stesso piano sostanzialmente orizzontale rispetto al suolo. As best shown in Figs. 2 and 3, the driven shaft (6) is a crankshaft comprising two ends (3, 65) arranged on the same horizontal rotation axis (B) and rotatably supported by the frame (4). The first end (3) is connected to the flywheel (31), while the second end (65) is supported by the frame. The rotation axis (B) of the driving shaft (6) is parallel to the rotation axis (A) of the driven shaft and the two axes (A, B) lie on the same substantially horizontal plane with respect to the ground.
L'albero a gomiti (6) comprende, partendo dall'estremità (3), un tratto (60) disposto ad angolo retto rispetto all'asse di rotazione (B), che prosegue con un primo tratto di alloggiamento (61) parallelo all'asse di rotazione (B), che prosegue con un tratto intermedio (62) parallelo e di lunghezza doppia rispetto al tratto (60), che prosegue con un secondo tratto di alloggiamento (63) parallelo al primo tratto di alloggiamento (61) che prosegue con un tratto (64) parallelo e della stessa lunghezza del tratto (60), che termina con l'estremità (65). The crankshaft (6) comprises, starting from the end (3), a section (60) arranged at right angles to the rotation axis (B), which continues with a first housing section (61) parallel to the 'axis of rotation (B), which continues with an intermediate section (62) parallel and double in length with respect to the section (60), which continues with a second housing section (63) parallel to the first housing section (61) which it continues with a section (64) parallel and of the same length as the section (60), which ends with the end (65).
Nel primo tratto di alloggiamento (61) dell'albero a gomiti sono montate girevoli tre pulegge (P1, P3, P5); e nel secondo tratto di alloggiamento (63) sono montate girevoli altre tre pulegge (P7, P9, P11). Le sei pulegge (P1, P3, P5, P7, P9, P11) sono equidistanziate tra loro. Three pulleys (P1, P3, P5) are rotatably mounted in the first housing portion (61) of the crankshaft; and in the second housing portion (63) other three pulleys (P7, P9, P11) are rotatably mounted. The six pulleys (P1, P3, P5, P7, P9, P11) are equidistant from each other.
Sull'albero conduttore (2) sono montate girevoli cinque pulegge (P2, P4, P6, P8, P10) equidistanziate tra loro, con la stessa distanza delle pulegge (P1, P3, P5, P7, P9, P11) dell'albero a gomiti. Il piano ortogonale all'asse di ciascuna puleggia (P2, P4, P6, P8, P10) dell'albero conduttore passa per il punto medio della distanza tra due rispettive pulegge (P1, P3, P5, P7, P9, P11) dell'albero a gomiti. Five pulleys (P2, P4, P6, P8, P10) are rotatably mounted on the drive shaft (2), equidistant from each other, with the same distance as the pulleys (P1, P3, P5, P7, P9, P11) of the shaft elbows. The plane orthogonal to the axis of each pulley (P2, P4, P6, P8, P10) of the driving shaft passes through the midpoint of the distance between two respective pulleys (P1, P3, P5, P7, P9, P11) of the crankshaft.
Una corda (7) viene rinviata sulle undici pulegge (P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10, P11). Una prima estremità (70) della corda (7) viene bloccata nella prima puleggia (P1) dell'albero a gomiti, quindi la corda (7) viene rinviata alternatamente sulle pulegge dell'albero motore e dell'albero a gomiti. La seconda estremità (71) della corda (7) viene bloccata nell'ultima puleggia (P11) dell'albero a gomiti. A rope (7) is returned to the eleven pulleys (P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10, P11). A first end (70) of the rope (7) is blocked in the first pulley (P1) of the crankshaft, then the rope (7) is returned alternately on the crankshaft and crankshaft pulleys. The second end (71) of the rope (7) is locked into the last pulley (P11) of the crankshaft.
Con riferimento a Fig. 3, la seconda puleggia (P4) e la penultima puleggia (P8) dell'albero conduttore (2) sono provviste di rispettivi dispositivi di bloccaggio (D4, D8) atti a bloccare la loro rotazione sull'albero conduttore. I dispositivi di bloccaggio (D4, D8) sono attivati e disattivati in modo sequenziale. Il primo dispositivo di bloccaggio (D4) rimane attivo quando l'asse del primo tratto di alloggiamento (61) dell'albero a gomiti si trova al di sopra dell'asse di rotazione (B) dell'albero a gomiti (Fig. 2). Invece il secondo dispositivo di bloccaggio (D8) rimane attivo quando l'asse del secondo tratto di alloggiamento (63) dell'albero a gomiti si trova al di sopra dell'asse di rotazione (B) dell'albero a gomiti (Fig. 4). With reference to Fig. 3, the second pulley (P4) and the penultimate pulley (P8) of the driving shaft (2) are provided with respective locking devices (D4, D8) adapted to block their rotation on the driving shaft. The locking devices (D4, D8) are activated and deactivated sequentially. The first locking device (D4) remains active when the axis of the first housing section (61) of the crankshaft is above the rotation axis (B) of the crankshaft (Fig. 2) . On the other hand, the second locking device (D8) remains active when the axis of the second housing section (63) of the crankshaft is above the rotation axis (B) of the crankshaft (Fig. 4 ).
La commutazione dal dispositivo di bloccaggio (D4) al dispositivo di bloccaggio (D8) avviene quando l'asse del primo tratto di alloggiamento (61), l'asse del secondo tratto di alloggiamento (63) e l'asse di rotazione (B) dell'albero a gomiti si trovano sullo stesso piano (Fig. 3). Switching from locking device (D4) to locking device (D8) occurs when the axis of the first housing section (61), the axis of the second housing section (63) and the axis of rotation (B) crankshaft are in the same plane (Fig. 3).
In una soluzione meccanica, i dispositivi di bloccaggio (D4, D8) possono essere comandati in modo sequenziale esclusivo, mediante una camma sincronizzata con il movimento dell'albero a gomiti (6). A tale scopo la seconda estremità (65) dell'albero a gomiti si può collegare alla camma mediante una cinghia. In a mechanical solution, the locking devices (D4, D8) can be controlled in an exclusive sequential manner, by means of a cam synchronized with the movement of the crankshaft (6). For this purpose, the second end (65) of the crankshaft can be connected to the cam by means of a belt.
In una soluzione elettronica, sull'albero a gomiti (6) si può montare un sensore, quale un encoder, che rileva l'esatta posizione dell'albero a gomiti ed in conformità manda segnali di controllo ad una centralina che aziona i dispositivi di bloccaggio (D4, D8). In an electronic solution, on the crankshaft (6) it is possible to mount a sensor, such as an encoder, which detects the exact position of the crankshaft and accordingly sends control signals to a control unit which activates the locking devices. (D4, D8).
In seguito viene descritto il funzionamento della trasmissione secondo l'invenzione. The operation of the transmission according to the invention is described below.
Con riferimento a Fig. 2, si considera una situazione iniziale in cui l'asse del primo tratto di alloggiamento (61) Ã ̈ al di sopra dell'asse di rotazione (B) dell'albero a gomiti (6). In questa situazione la puleggia (P4) Ã ̈ bloccata mentre la puleggia (P8) Ã ̈ libera. Una rotazione dell'albero conduttore (2) nel verso della freccia (R) provoca una trazione del tratto di corda (7) che va dalla puleggia (P3) alla puleggia (P4) nel verso della freccia (F1). Come risultato il primo tratto di alloggiamento (61) dell'albero a gomiti che alloggia le pulegge (P1, P3) viene tirato nel verso della freccia (F1), provocando una rotazione dell'albero a gomiti nel verso della freccia (R1). With reference to Fig. 2, an initial situation is considered in which the axis of the first housing section (61) is above the rotation axis (B) of the crankshaft (6). In this situation the pulley (P4) is blocked while the pulley (P8) is free. A rotation of the driving shaft (2) in the direction of the arrow (R) causes a traction of the section of rope (7) that goes from the pulley (P3) to the pulley (P4) in the direction of the arrow (F1). As a result, the first housing portion (61) of the crankshaft which houses the pulleys (P1, P3) is pulled in the direction of the arrow (F1), causing a rotation of the crankshaft in the direction of the arrow (R1).
L'albero a gomiti arriva nella posizione in cui l'asse del primo tratto di alloggiamento (61), l'asse del secondo tratto di alloggiamento (63) e l'asse di rotazione (B) dell'albero a gomiti si trovano sullo stesso piano (Fig. 3). In questa posizione si sblocca la puleggia (P4) e si blocca la puleggia (P8). Grazie all'inerzia del volano, l'albero a gomiti (6) continua a ruotare superando tale punto morto in cui si ha la commutazione dei dispositivi di bloccaggio (D4, D8) delle pulegge. The crankshaft arrives in the position where the axis of the first housing section (61), the axis of the second housing section (63) and the rotation axis (B) of the crankshaft are on the same floor (Fig. 3). In this position the pulley (P4) is released and the pulley (P8) is locked. Thanks to the inertia of the flywheel, the crankshaft (6) continues to rotate beyond this dead point where the locking devices (D4, D8) of the pulleys are switched.
Come risultato, il secondo tratto di alloggiamento (63) arriva al di sopra dell'asse (B) di rotazione dell'albero a gomiti. In questa situazione, illustrata in Fig. 4, la puleggia (P8) Ã ̈ bloccata, quindi la rotazione dell'albero conduttore (2) nel verso della freccia (R) provoca una trazione del tratto di corda (7) che va dalla puleggia (P9) alla puleggia (P8) nel verso della freccia (F2). Come risultato il secondo tratto di alloggiamento (63) dell'albero a gomiti che alloggia le pulegge (P9, P11) viene tirato nel verso della freccia (F2), provocando una rotazione dell'albero a gomiti nel verso della freccia (R2). As a result, the second housing section (63) reaches above the rotation axis (B) of the crankshaft. In this situation, illustrated in Fig. 4, the pulley (P8) is blocked, therefore the rotation of the driving shaft (2) in the direction of the arrow (R) causes a traction of the section of rope (7) that goes from the pulley (P9) to the pulley (P8) in the direction of the arrow (F2). As a result, the second housing portion (63) of the crankshaft which houses the pulleys (P9, P11) is pulled in the direction of the arrow (F2), causing a rotation of the crankshaft in the direction of the arrow (R2).
Nelle figure sono illustrati un albero a gomiti (6) con due tratti di alloggiamento (61, 63) che alloggiano rispettivamente due gruppi di tre pulegge (P1, P3, P5) e (P7, P9, P11) ed un gruppo di cinque pulegge (P2, P4, P6, P8, P10) alloggiate sull'albero conduttore (2). Tuttavia l'invenzione si estende anche a un albero a gomiti provvisto di più di due tratti di alloggiamento e in ogni tratto di alloggiamento dell'albero a gomiti possono essere alloggiate almeno due pulegge. In ogni caso nell'albero conduttore à ̈ montato un numero di pulegge pari al numero di pulegge dell'albero condotto scalato di uno. The figures show a crankshaft (6) with two housing sections (61, 63) which house respectively two groups of three pulleys (P1, P3, P5) and (P7, P9, P11) and a group of five pulleys (P2, P4, P6, P8, P10) housed on the drive shaft (2). However, the invention also extends to a crankshaft provided with more than two housing portions and at least two pulleys can be housed in each crankshaft housing portion. In any case, a number of pulleys equal to the number of pulleys of the driven shaft is mounted in the drive shaft, downshifted by one.
Anche se nelle figure à ̈ stato illustrato un albero a gomiti disposto a destra della ruota che prevede bracci di collegamento (60, 62, 64) sullo stesso piano, si può prevedere un albero a gomiti con bracci di collegamento sfalsati di 90°, in modo da evitare i punti morti in cui i bracci di collegamento sono su un piano orizzontale. In alternativa si possono prevedere due alberi a gomiti, uno a destra e l'altro a sinistra della ruota con bracci di collegamento sfalsati di 90°. Even if in the figures a crankshaft has been shown arranged to the right of the wheel which has connecting arms (60, 62, 64) on the same plane, a crankshaft with connecting arms offset by 90 ° can be provided, in so as to avoid dead spots where the link arms are on a horizontal plane. Alternatively, two crankshafts can be provided, one on the right and the other on the left of the wheel with connecting arms offset by 90 °.
Alla presente forma di realizzazione dell’invenzione possono essere apportate numerose variazioni e modifiche di dettaglio, alla portata di un tecnico del ramo, rientranti comunque entro l’ambito dell’invenzione espresso dalle rivendicazioni annesse. Numerous variations and modifications of detail can be made to the present embodiment of the invention, within the reach of a person skilled in the art, however falling within the scope of the invention expressed by the appended claims.
Claims (8)
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2009
- 2009-04-22 IT ITMC2009A000090A patent/IT1393646B1/en active
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2010
- 2010-04-20 EP EP10714282A patent/EP2421745A1/en not_active Withdrawn
- 2010-04-20 WO PCT/EP2010/055151 patent/WO2010121999A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2421745A1 (en) | 2012-02-29 |
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