ITMI970499A1 - SPEED CHANGE PARTICULARLY FOR BICYCLES OR SIMILAR VEHICLES - Google Patents

Description

DESCR IZ IONE DESCRIPTION

Il presente trovato ha come oggetto un cambio di velocità, particolarmente per biciclette o veicoli similari. The present invention relates to a gearbox, particularly for bicycles or similar vehicles.

Sono noti svariati tipi di cambi di velocità per biciclette. I cambi di velocità attualmente più diffusi sono costituiti da una o da due corone dentate che sono fissate, in modo solidale, all'albero delle pedivelle e da più ruote dentate, avente diverso numero di denti, che sono associate, mediante un collegamento a ruota libera, alla ruota posteriore della bicicletta. Various types of gearboxes for bicycles are known. The currently most common gearboxes consist of one or two toothed crowns which are fixed, integrally, to the crank shaft and by several toothed wheels, having different number of teeth, which are associated, by means of a wheel connection. free, to the rear wheel of the bicycle.

Una delle due corone dentate della pedivella è collegata ad una delle due ruote dentate della ruota posteriore attraverso una catena ed il rapporto di trasmissione viene variato mediante un dispositivo che sposta la catena impegnandola con una diversa ruota dentata o corona dentata. Le variazioni della lunghezza utile della catena vengono compensate mediante appositi tendicatena. One of the two toothed crowns of the pedal crank is connected to one of the two toothed wheels of the rear wheel by means of a chain and the transmission ratio is varied by means of a device which moves the chain by engaging it with a different toothed wheel or toothed crown. Variations in the useful length of the chain are compensated for by means of special chain tensioners.

I cambi di velocità per le biciclette consentono, in pratica, di variare il rapporto di trasmissione tra l'albero delle pedivelle e la ruota posteriore e quindi di variare la coppia necessaria per produrre un avanzamento della bicicletta. Per tale motivo, il cambio applicato ad una bicicletta consente, con minore fatica, di superare salite, di ottenere accelerazioni, oppure di raggiungere elevate velocità. The gearboxes for bicycles allow, in practice, to vary the transmission ratio between the crank shaft and the rear wheel and therefore to vary the torque necessary to produce a forward movement of the bicycle. For this reason, the gear applied to a bicycle allows, with less effort, to overcome climbs, to obtain accelerations, or to reach high speeds.

A fronte di questi vantaggi, i cambi per biciclette, attualmente in commercio, hanno posto in evidenza l'esistenza di alcuni problemi. In view of these advantages, the bicycle gearboxes currently on the market have highlighted the existence of some problems.

Infatti, per il fatto che la variazione del rapporto di trasmissione è attuata mediante il passaggio della catena da una ruota dentata ad un'altra, tale variazione risulta un'operazione critica durante la quale occorre prestare un'attenzione particolare nel pedalare. In fact, due to the fact that the change in the transmission ratio is carried out by passing the chain from one toothed wheel to another, this change is a critical operation during which particular attention must be paid when pedaling.

Un altro problema riscontrabile nei carabi di velocità di tipo noto, è quello di avere dei rapporti di trasmissione prefissati che non possono essere adattati alle caratteristiche dell'utente se non provvedendo alla sostituzione delle ruote dentate montate sulla bicicletta. Another problem that can be encountered in known types of speed carabs is that of having predetermined transmission ratios which cannot be adapted to the characteristics of the user except by replacing the toothed wheels mounted on the bicycle.

Sono noti anche altri tipi di cambi per biciclette che utilizzano sistemi ad ingranaggi ma che hanno avuto una ridotta diffusione principalmente per problemi connessi ai costi di produzione e/o all'ingombro elevato e/o alle difficoltà di impiego. Other types of gearboxes for bicycles are also known which use gear systems but which have had a reduced diffusion mainly due to problems connected with production costs and / or large bulk and / or difficulties in use.

Compito precipuo del presente trovato è quello di risolvere i problemi sopra esposti realizzando un cambio di velocità, particolarmente per biciclette o veicoli similari, nel quale sia possibile variare, in modo continuo, il rapporto di trasmissione in funzione delle esigenze di impiego· The aim of the present invention is to solve the above problems by providing a gearbox, particularly for bicycles or similar vehicles, in which it is possible to continuously vary the transmission ratio according to the requirements of use.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato è quello di realizzare un cambio di velocità che risulti di impiego estremamente semplice ed agevole. Within this aim, an object of the invention is to provide a gearbox which is extremely simple and easy to use.

Un altro scopo del trovato è quello di realizzare un cambio di velocità, strutturalmente semplice, che assicuri un'elevata affidabilità di funzionamento Another object of the invention is to provide a structurally simple gearbox which ensures high operational reliability.

Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un cambio di velocità, particolarmente per biciclette o veicoli similari, caratterizzato dal fatto di comprendere: almeno lina prima ruota ed almeno una seconda ruota reciprocamente affacciate e con i loro assi paralleli, mezzi di collegamento unidirezionale nella rotazione di detta prima ruota con detta seconda ruota, detti mezzi di collegamento comprendendo una pluralità di ruote dentate associate a detta seconda ruota ed ingrananti con una corona dentata fissata coassialmente a detta prima ruota, una di dette due ruote essendo mobile relativamente all'altra ruota per variare l'interasse tra le due ruote e, conseguentemente, il rapporto di trasmissione del moto rotatorio da detta prima ruota a detta seconda ruota, o viceversa, dette ruote dentate essendo articolate a detta seconda ruota per mantenersi in ingranamento con detta corona dentata nonostante la variazione dell'interasse tra dette due ruote This task, as well as these and other purposes which will appear better later, are achieved by a gearbox, particularly for bicycles or similar vehicles, characterized in that it comprises: at least the first wheel and at least one second wheel facing each other and with their parallel axes, means for unidirectional connection in the rotation of said first wheel with said second wheel, said connection means comprising a plurality of toothed wheels associated with said second wheel and meshing with a toothed crown coaxially fixed to said first wheel, one of said two wheels being movable relative to the other wheel to vary the distance between the two wheels and, consequently, the transmission ratio of the rotary motion from said first wheel to said second wheel, or vice versa, said toothed wheels being articulated to said second wheel to keep meshing with said toothed crown despite the variation of the center distance between d and tte two wheels

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, del cambio di velocità secondo il trovato, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui: Further characteristics and advantages of the invention will become clearer from the description of a preferred but not exclusive embodiment of the gearbox according to the invention, illustrated, by way of non-limiting example, in the accompanying drawings, in which:

la figura 1 illustra schematicamente un cambio di velocità, secondo il trovato, a due stadi di trasmissione, sezionato assialmente e con asportati alcuni elementi per maggiore chiarezza; Figure 1 schematically illustrates a gearbox, according to the invention, with two transmission stages, axially sectioned and with some elements removed for greater clarity;

la figura 2 illustra, in vista prospettica in esploso, una parte degli elementi che compongono il cambio secondo il trovato; Figure 2 is an exploded perspective view of a part of the elements that make up the gearbox according to the invention;

la figura 3 illustra un elemento del cambio in alzato frontale; la figura 4 illustra lo stesso elemento della figura 3, visto in pianta dall'alto; Figure 3 illustrates an element of the gearbox in front elevation; figure 4 illustrates the same element of figure 3, seen in plan from above;

la figura 5 illustra lo schema cinematico del cambio di velocità in una condizione di funzionamento; Figure 5 illustrates the kinematic diagram of the speed change in an operating condition;

la figura 6 illustra lo schema cinematico del cambio di velocità in un'altra condizione di funzionamento, in relazione al funzionamento del primo stadio di trasmissione; Figure 6 illustrates the kinematic diagram of the speed change in another operating condition, in relation to the operation of the first transmission stage;

la figura 7 illustra lo schema cinematico del cambio di velocità, nella stessa condizione di funzionamento illustrata nella figura 3, visto in relazione al secondo stadio di trasmissione. Figure 7 illustrates the kinematic diagram of the speed change, in the same operating condition illustrated in Figure 3, seen in relation to the second transmission stage.

Con riferimento alle figure citate, il cambio di velocità secondo il trovato comprende: almeno una prima ruota 1 ed almeno una seconda ruota 2 che sono reciprocamente affacciate e che sono disposte con i loro assi 1a, 2a parallelamente tra loro. Tra la prima ruota 1 e la seconda ruota 2 sono disposti mezzi di collegamento unidirezionale che collegano, nella rotazione attorno ai rispettivi assi, la prima ruota 1 con la seconda ruota 2. With reference to the aforementioned figures, the gearbox according to the invention comprises: at least a first wheel 1 and at least a second wheel 2 which are mutually facing and which are arranged with their axes 1a, 2a parallel to each other. Unidirectional connection means are arranged between the first wheel 1 and the second wheel 2 which connect, in rotation around the respective axes, the first wheel 1 with the second wheel 2.

Tali mezzi di collegamento comprendono una pluralità di ruote dentate 3 che sono associate alla seconda ruota 2 e che ingranano con una corona dentata 4 fissata coassialmente alla prima ruota 1. Said connecting means comprise a plurality of toothed wheels 3 which are associated with the second wheel 2 and which mesh with a toothed crown 4 coaxially fixed to the first wheel 1.

Una delle due ruote, nel caso illustrato la ruota 2, è mobile relativamente all'altra ruota, ovvero alla ruota 1, per variare l'interasse tra le due ruote 1 e 2 e, conseguentemente, il rapporto di trasmissione del moto rotatorio dalla prima ruota 1 alla seconda ruota 2, o viceversa, come meglio apparirà in seguito. One of the two wheels, in the case illustrated the wheel 2, is movable relative to the other wheel, that is to the wheel 1, to vary the distance between the two wheels 1 and 2 and, consequently, the transmission ratio of the rotary motion from the first wheel 1 to second wheel 2, or vice versa, as it will appear better later.

Le ruote dentate 3 sono articolate alla seconda ruota 2 per mantenersi costantemente in ingranamento con la corona dentata 1 nonostante la variazione dell'interasse tra le due ruote 1 e 2. The toothed wheels 3 are articulated to the second wheel 2 to keep constantly meshing with the toothed crown 1 despite the variation of the center distance between the two wheels 1 and 2.

Più particolarmente, la prima ruota 1 è solidale ad una pedivella 5 della bicicletta ed è calettata all'estremità di un albero principale 6 che la collega anche all'altra pedivella 7. More particularly, the first wheel 1 is integral with a pedal crank 5 of the bicycle and is keyed to the end of a main shaft 6 which also connects it to the other pedal crank 7.

L'albero 6 è supportato, ad esempio mediante due cuscinetti a rullini 8a e 8b, all'interno di un cannotto 29 che può essere costituito dall'usuale cannotto del movimento centrale della bicicletta. The shaft 6 is supported, for example by means of two roller bearings 8a and 8b, inside a tube 29 which can be constituted by the usual tube of the bicycle bottom bracket.

Le ruote dentate 3 sono supportate individualmente, in modo girevole attorno ai rispettivi assi 3a che sono paralleli agli assi 1a, 2a delle ruote 1 e 2, in corrispondenza di un'estremità di biellette 9 le quali sono imperniate, con la loro estremità opposta, alla faccia della seconda ruota 2 che è rivolta verso la prima ruota 1. Più particolarmente, ciascuna bielletta 9 si impegna, con la sua estremità che è opposta rispetto all'estremità portante la relativa ruota dentata 3, attorno ad un perno 10 che è fissato alla faccia della seconda ruota 2 rivolta verso la prima ruota 1 e che è disposto con il suo asse parallelo agli assi 1a e 2a delle ruote 1 e 2. The toothed wheels 3 are supported individually, in a rotatable way about the respective axes 3a which are parallel to the axes 1a, 2a of the wheels 1 and 2, at one end of connecting rods 9 which are pivoted, with their opposite ends, to the face of the second wheel 2 which faces the first wheel 1. More particularly, each connecting rod 9 engages, with its end opposite the end carrying the related toothed wheel 3, around a pin 10 which is fixed to the face of the second wheel 2 facing the first wheel 1 and which is arranged with its axis parallel to the axes 1a and 2a of the wheels 1 and 2.

In pratica, si ha una pluralità di perni 10, ciascuno dei quali supporta, in modo girevole, una relativa bielletta 9, ed i vari perni 10 sono disposti con i loro assi lungo una circonferenza che è concentrica all'asse 2a della seconda ruota 2 in modo tale che le biellette 9 risultino oscillabili, attorno all'asse del relativo perno 10, in un piano che è perpendicolare all'asse 2a della seconda ruota 2. In practice, there is a plurality of pins 10, each of which rotatably supports a relative connecting rod 9, and the various pins 10 are arranged with their axes along a circumference which is concentric to the axis 2a of the second wheel 2 in such a way that the connecting rods 9 can be oscillated, around the axis of the relative pin 10, in a plane which is perpendicular to the axis 2a of the second wheel 2.

Le ruote dentate 3 sono mantenute in costante ingranamento con la corona dentata 4 mediante l'impegno scorrevole di un rullino 11 in una scanalatura circolare 12 che è definita sulla faccia della prima ruota 1 rivolta verso la seconda ruota 2. Il rullino 11 è supportato, in modo girevole attorno al suo asse che coincide preferibilmente con l'asse 3a della ruota dentata 3, dalla relativa bielletta 9. Il centro della scanalatura 12 giace sull'asse 1a della prima ruota 1. The toothed wheels 3 are kept in constant meshing with the toothed crown 4 by the sliding engagement of a roller 11 in a circular groove 12 which is defined on the face of the first wheel 1 facing the second wheel 2. The roller 11 is supported, rotatably about its axis which preferably coincides with the axis 3a of the toothed wheel 3, from the relative connecting rod 9. The center of the groove 12 lies on the axis 1a of the first wheel 1.

Come si è detto, il collegamento nella rotazione della prima ruota 1 con la seconda ruota 2, è unidirezionale per impedire che la seconda ruota 2 possa ruotare in senso contrario rispetto al senso di rotazione della prima ruota 1. L’unidirezionalità del collegamento è opportunamente realizzata mediante mezzi di bloccaggio della rotazione, in un senso, delle ruote dentate 3. Tali mezzi di bloccaggio comprendono, per ciascuna delle biellette 9, una ruota dentata ausiliaria 13 che è supportata, in modo girevole attorno al suo asse che è parallelo all'asse 3a della relativa ruota dentata 3, in una zona intermedia della bielletta 9. La ruota dentata ausiliaria 13 ingrana con la ruota dentata 3 e, tra la ruota dentata 3 e la sua ruota dentata ausiliaria 13, è disposto un organo di bloccaggio a cuneo 14 che è interposto tra un manicotto della ruota dentata ausiliaria 13 e la dentatura della ruota dentata 3. As mentioned, the connection in the rotation of the first wheel 1 with the second wheel 2 is unidirectional to prevent the second wheel 2 from rotating in the opposite direction with respect to the direction of rotation of the first wheel 1. The unidirectionality of the connection is suitably made by means of locking means for the rotation, in one direction, of the toothed wheels 3. These locking means comprise, for each of the connecting rods 9, an auxiliary toothed wheel 13 which is supported, in a rotatable way around its axis which is parallel to the axis 3a of the related toothed wheel 3, in an intermediate region of the connecting rod 9. The auxiliary toothed wheel 13 meshes with the toothed wheel 3 and, between the toothed wheel 3 and its auxiliary toothed wheel 13, a wedge-shaped locking member is arranged 14 which is interposed between a sleeve of the auxiliary toothed wheel 13 and the toothing of the toothed wheel 3.

L'organo dì bloccaggio a cuneo 14 è spinto tra la ruota dentata 3 e la ruota dentata ausiliaria 13 da una molla a lamina 15 associata alla relativa bielletta 9. The wedge-shaped locking member 14 is pushed between the toothed wheel 3 and the auxiliary toothed wheel 13 by a leaf spring 15 associated with the relative connecting rod 9.

La seconda ruota 2 è supportata, in modo oscillabile attorno ad un asse di oscillazione 17a che è parallelo e distanziato rispetto all'asse 2a della seconda ruota 2 The second wheel 2 is supported, in an oscillatable way around an axis of oscillation 17a which is parallel and spaced with respect to the axis 2a of the second wheel 2

Più particolarmente, la seconda ruota 2 è supportata, mediante un perno 17, il cui asse costituisce l'asse 17a, da un coperchio 18 che è avvitato all'interno di un'estremità assiale del cannotto 29. L'oscillazione della seconda ruota 2 attorno all'asse 17a è consentita dalla presenza, sulla stessa ruota 2, nella zona che viene attraversata dall'albero 6, di una finestratura 20 che si sviluppa secondo un arco di cerchio con centro coincidente con l'asse 17a del perno 17. More particularly, the second wheel 2 is supported, by means of a pin 17, whose axis constitutes the axis 17a, by a cover 18 which is screwed inside an axial end of the tube 29. The oscillation of the second wheel 2 around the axis 17a is allowed by the presence, on the same wheel 2, in the area crossed by the shaft 6, of a window 20 which develops according to an arc of a circle with the center coinciding with the axis 17a of the pin 17.

In pratica, l'oscillazione della seconda ruota 2 attorno all'asse 17a del perno 17, provoca una variazione dell'interasse tra la prima ruota 1 e la seconda ruota 2 e, di conseguenza, varia il rapporto di trasmissione del moto rotatorio dalla prima ruota 1 alla seconda ruota 2. In practice, the oscillation of the second wheel 2 around the axis 17a of the pin 17 causes a variation of the center distance between the first wheel 1 and the second wheel 2 and, consequently, the transmission ratio of the rotary motion varies from the first. wheel 1 to second wheel 2.

Il dispositivo comprende anche mezzi di comando che agiscono sulla seconda ruota 2 per provocare la sua oscillazione attorno all'asse di oscillazione 17a. The device also comprises control means which act on the second wheel 2 to cause it to oscillate around the axis of oscillation 17a.

Tali mezzi di comando comprendono un albero di comando 21, realizzato cavo, che è inserito attraverso il cannotto 29 e che supporta, attraverso i cuscinetti 8a e 8b, l'albero 6. L'albero di comando 21 passa attraverso il coperchio 18 ed attraverso l'altro coperchio 23 montato sull'altra estremità del cannotto 29. These drive means comprise a drive shaft 21, made hollow, which is inserted through the sleeve 29 and which supports, through the bearings 8a and 8b, the shaft 6. The drive shaft 21 passes through the cover 18 and through the other cover 23 mounted on the other end of the tube 29.

L'estremità dell'albero di comando 21 che fuoriesce dal cannotto 29 in direzione delle due ruote 1 e 2, è realizzata come pignone dentato 24 che ingrana con un settore dentato 25 previsto in prossimità di un bordo della finestratura 20. The end of the drive shaft 21 which protrudes from the sleeve 29 in the direction of the two wheels 1 and 2, is made as a toothed pinion 24 which meshes with a toothed sector 25 provided in proximity to an edge of the window 20.

L'altra estremità dell'albero di comando 21 è fissata ad un manicotto 26.sul quale è possibile agire, ad esempio mediante cavetti Bowden, in modo di per sè noto, oppure mediante altri mezzi di azionamento, in modo tale da provocare la rotazione dell'albero di comando 21 e, attraverso l'accoppiamento esistente tra il pignone dentato 24 ed il settore dentato 25, l'oscillazione della seconda ruota 2 attorno all'asse 17a. The other end of the drive shaft 21 is fixed to a sleeve 26 on which it is possible to act, for example by means of Bowden cables, in a per se known manner, or by other actuation means, in such a way as to cause rotation. of the drive shaft 21 and, through the coupling existing between the toothed pinion 24 and the toothed sector 25, the oscillation of the second rotates 2 around the axis 17a.

La seconda ruota 2 è composta da una parte interna 30 che è imperniata, attraverso il perno 17, al coperchio 18 e nella quale è definita la finestratura 20 con il settore dentato 25 e da una parte esterna 31 che è supportata, in modo girevole attorno all'asse 2a, ad esempio mediante un cuscinetto 33, dalla parte interna 30. I perni 10 che supportano le biellette 9 sono fissati alla parte esterna 31. The second wheel 2 is composed of an internal part 30 which is hinged, through the pin 17, to the cover 18 and in which the window 20 with the toothed sector 25 is defined and of an external part 31 which is supported, in a rotatable way around to the axis 2a, for example by means of a bearing 33, from the internal part 30. The pins 10 which support the connecting rods 9 are fixed to the external part 31.

Il cambio nella forma di esecuzione illustrata è costituito da due stadi: un primo stadio che è composto dalla prima ruota 1 e dalla seconda ruota 2 ed un secondo stadio che è composto da una terza ruota, realizzata come la seconda ruota 2 e collegata, in modo analogo al collegamento esi-stente tra la seconda ruota 2 e la prima ruota 1, ad una quarta ruota 40 che è realizzata sostanzialmente come la prima ruota 1. The gearbox in the illustrated embodiment consists of two stages: a first stage which is composed of the first wheel 1 and the second wheel 2 and a second stage which is composed of a third wheel, made as the second wheel 2 and connected, in analogously to the connection existing between the second wheel 2 and the first wheel 1, to a fourth wheel 40 which is made substantially like the first wheel 1.

In pratica, la seconda ruota 2 del primo stadio di trasmissione e la terza ruota del secondo stadio di trasmissione, sono costituite da un'uni-ca ruota intermedia, indicata nella sua globalità con il numero di riferimento 50, che con le sue due facce, rivolta rispettivamente verso la prima ruota 1 e verso la quarta ruota 40, costituisce, di fatto, due seconde ruote 2. In practice, the second wheel 2 of the first transmission stage and the third wheel of the second transmission stage consist of a single intermediate wheel, indicated in its entirety by the reference number 50, which with its two faces , facing respectively the first wheel 1 and the fourth wheel 40, constitutes, in fact, two second wheels 2.

Più particolarmente, la ruota intermedia 50 è provvista di una pluralità di biellette 9 su ambedue le sue facce e tali biellette sono imperniate, con una loro estremità, attorno a perni 10 che sporgono dalla relativa faccia della ruota intermedia 50. Le biellette 9 supportano, in cor-rispondenza dell'estremità opposta, ruote dentate che ingranano rispetti-vamente con la corona dentata 4 fissata alla prima ruota 1 e, sull'altra faccia della ruota intermedia 50, con un'altra corona dentata 44 fissata alla quarta ruota 40. More particularly, the intermediate wheel 50 is provided with a plurality of connecting rods 9 on both of its faces and these connecting rods are pivoted, with one of their ends, around pins 10 which protrude from the relative face of the intermediate wheel 50. The connecting rods 9 support, at the opposite end, toothed wheels which mesh respectively with the toothed crown 4 fixed to the first wheel 1 and, on the other face of the intermediate wheel 50, with another toothed crown 44 fixed to the fourth wheel 40.

E' da notare che, a seconda delle esigenze, le corone dentate 4 e 44 potranno presentare numeri di denti e quindi diametri diversi tra loro. It should be noted that, according to requirements, the toothed crowns 4 and 44 may have numbers of teeth and therefore diameters different from each other.

Anche sulla faccia della quarta ruota 40 rivolta verso la ruota intermedia 50, è definita una scanalatura circolare 45, il cui centro si trova sull'asse della quarta ruota 40 e nel quale si impegnano, in modo scorrevole, rullini montati sulle biellette 9 che portano le ruote dentate 3 che ingranano con la corona dentata 44, in modo analogo a quanto già descritto in riferimento ai rullini 11 e alla scanalatura 12. A circular groove 45 is also defined on the face of the fourth wheel 40 facing the intermediate wheel 50, the center of which is located on the axis of the fourth wheel 40 and in which rollers mounted on the connecting rods 9 which carry the toothed wheels 3 which mesh with the toothed crown 44, in a similar way to what has already been described with reference to the rollers 11 and the groove 12.

La quarta ruota dentata 44 è fissata solidalmente alla corona 51 che ingrana con la catena della bicicletta per trasmettere il moto alla ruota posteriore della bicicletta. The fourth toothed wheel 44 is fixed integrally to the crown 51 which meshes with the bicycle chain to transmit motion to the rear wheel of the bicycle.

E<1 >da notare che potranno essere previsti mezzi elastici, costituiti ad esempio da una molla opportunamente precaricata, in sostituzione dei cavetti Bowden per comandare la rotazione dell'albero di comando 21 e quindi per provocare la variazione del rapporto di trasmissione. In questo caso, tali mezzi elastici vengono disposti in modo tale da contrastare una riduzione dell'interasse tra la seconda ruota 2, ovvero la ruota intermedia 50, e la prima ruota 1, ovvero la prima ruota 1 e la quarta ruota 40. It should be noted that elastic means may be provided, consisting for example of a suitably preloaded spring, in substitution of the Bowden cables to control the rotation of the control shaft 21 and therefore to cause a change in the transmission ratio. In this case, these elastic means are arranged in such a way as to counteract a reduction in the distance between the second wheel 2, that is the intermediate wheel 50, and the first wheel 1, that is the first wheel 1 and the fourth wheel 40.

La quarta ruota 40 è supportata, in modo girevole attorno al suo asse che coincide con l'asse 1a della prima ruota 1, dallo stesso cannotto 29, o meglio dal coperchio 18, mediante l'interposizione di un cuscinetto 53. Per completezza descrittiva, occorre diré che il cambio di velocità secondo il trovato può essere contenuto all'interno di un carter di protezione 60. The fourth wheel 40 is supported, in a rotatable way around its axis which coincides with the axis 1a of the first wheel 1, by the same tube 29, or better by the cover 18, by means of the interposition of a bearing 53. For completeness of description, it should be said that the gearbox according to the invention can be contained inside a protective casing 60.

Il funzionamento del cambio secondo il trovato è il seguente. The operation of the gearbox according to the invention is as follows.

Alla partenza, ovvero durante la marcia in salita, quando è preferibile avere un rapporto di trasmissione il più basso possibile, la ruota intermedia 50 viene posizionata coassialmente alle ruote 1 e 40. In questa condizione, il rapporto di trasmissione del moto rotatorio dalla prima ruota 1 alla quarta ruota 40 è sostanzialmente pari a 1 e le ruote 1, 50 e 40 ruotano in modo solidale una all'altra. Questa condizione di funzionamento è rappresentata schematicamente nella figura 5. At the start, that is during uphill travel, when it is preferable to have a transmission ratio as low as possible, the intermediate wheel 50 is positioned coaxially with the wheels 1 and 40. In this condition, the transmission ratio of the rotary motion from the first wheel 1 to the fourth wheel 40 is substantially equal to 1 and the wheels 1, 50 and 40 rotate integrally with each other. This operating condition is schematically represented in figure 5.

Quando si desidera avere un rapporto di trasmissione maggiore, ovvero in condizioni di marcia in piano, oppure in discesa, si agisce sull'albero di comando 21, ad esempio mediante una leva collegata mediante cavetti Bowden all'albero 21, in modo tale da variare e cioè incrementare l'interasse tra la ruota intermedia 50 e le ruote 1 e 40. A seguito del fatto che la ruota intermedia 50 non può ruotare in senso contrario rispetto alle ruote 1 e 40 e per il particolare collegamento assicurato dalle ruote dentate 3 portate dalle biellette 9, la ruota intermedia 2 gira con una velocità di rotazione superiore rispetto alla velocità di rotazione della prima ruota 1 e la quarta ruota 40, a sua volta, gira con un velocità di rotazione superiore rispetto alla velocità di rotazione della ruota intermedia 50, ottenendo così una moltiplicazione del numero di giri tra la ruota 1 e la ruota 40 When it is desired to have a higher transmission ratio, that is in conditions of running on level ground, or in descent, one acts on the control shaft 21, for example by means of a lever connected by Bowden cables to the shaft 21, in such a way as to vary that is, increasing the distance between the intermediate wheel 50 and the wheels 1 and 40. As a result of the fact that the intermediate wheel 50 cannot rotate in the opposite direction with respect to the wheels 1 and 40 and due to the particular connection ensured by the toothed wheels 3 carried from the connecting rods 9, the intermediate wheel 2 rotates with a rotation speed higher than the rotation speed of the first wheel 1 and the fourth wheel 40, in turn, rotates with a rotation speed higher than the rotation speed of the intermediate wheel 50 , thus obtaining a multiplication of the number of revolutions between wheel 1 and wheel 40

La maggiore velocità di rotazione, ma con uguale senso di rotazione, della ruota intermedia 50 rispetto alla ruota 1 nonché della ruota 40 rispetto alla ruota intermedia 50, si ottiene per il fatto che le ruote dentate 3 possono ruotare soltanto nel senso di rotazione che provoca un moto concorde delle ruote 50, 1 e 40. Questa condizione di funzionamento è rappresentata schematicamente nelle figure 6 e 7 che illustrano la trasmissione del moto rispettivamente dalla ruota 1 alla ruota intermedia 50 e dalla ruota intermedia 50 alla ruota 40. The higher speed of rotation, but with the same direction of rotation, of the intermediate wheel 50 with respect to the wheel 1 as well as of the wheel 40 with respect to the intermediate wheel 50, is obtained due to the fact that the toothed wheels 3 can rotate only in the direction of rotation which causes a concordant motion of the wheels 50, 1 and 40. This operating condition is schematically represented in Figures 6 and 7 which illustrate the transmission of motion from the wheel 1 to the intermediate wheel 50 and from the intermediate wheel 50 to the wheel 40 respectively.

E' da notare che, qualora l'albero di comando 21 sia sottoposto all'azione di una molla opportunamente tarata che tende ad incrementare l'interasse tra la ruota intermedia 50 e le ruote 1 e 40, il cambio di del rapporto di trasmissione può avvenire in modo automatico semplicemente a causa di una variazione della coppia applicata, attraverso le pedivelle 5 e 7, alla prima ruota 1. In pratica, incrementando la coppia motrice, la ruota intermedia 50 tende a portarsi in asse con le ruote 1 e 40, mentre, al diminuire della coppia motrice, risulta prevalente l’azione della molla che agisce sull'albero di comando 21 portando la ruota intermedia 50 in posizione disassata rispetto alle ruote 1 e 40. It should be noted that, if the control shaft 21 is subjected to the action of a suitably calibrated spring which tends to increase the distance between the intermediate wheel 50 and the wheels 1 and 40, the change of the transmission ratio can take place automatically simply due to a variation of the torque applied, through the cranks 5 and 7, to the first wheel 1. In practice, by increasing the drive torque, the intermediate wheel 50 tends to move in axis with the wheels 1 and 40, while, as the driving torque decreases, the action of the spring prevails, which acts on the drive shaft 21 bringing the intermediate wheel 50 to an offset position with respect to the wheels 1 and 40.

A puro titolo di esempio<' >indicativo, utilizzando un dimensionamento modulare della corona dentata 4 con un numero di denti pari a 95 e con un numero di denti pari ad 80 sulla corona dentata 44, con ruote dentate 3 aventi un numero di denti pari a 38, è possibile ottenere un rapporto di trasmissione massimo tra la ruota 1 e la ruota 40, pari sostanzialmente ad 1,61. Ovviamente, tale rapporto potrà essere variato a seconda delle esigenze variando il ninnerò di denti delle corone e delle ruote dentate. Purely by way of an indicative example, using a modular dimensioning of the toothed crown 4 with a number of teeth equal to 95 and with a number of teeth equal to 80 on the toothed crown 44, with toothed wheels 3 having an equal number of teeth at 38, it is possible to obtain a maximum transmission ratio between wheel 1 and wheel 40, substantially equal to 1.61. Obviously, this ratio can be varied according to requirements by varying the number of teeth of the crowns and of the toothed wheels.

Si è in pratica constatato come il cambio di velocità secondo il trovato assolva pienamente il compito prefissato, in quanto presenta una struttura estremamente compatta che può essere montata agevolmente sulle biciclette di tipo tradizionale in sostituzione dei cambi di velocità attualmente esistenti ed offre la possibilità di variare, in modo continuo, il rapporto di trasmissione con un'elevata affidabilità di funzionamento. In practice it has been found that the gearbox according to the invention fully achieves the intended aim, since it has an extremely compact structure which can be easily mounted on traditional bicycles in substitution of the currently existing gearboxes and offers the possibility of varying , continuously, the transmission ratio with a high operational reliability.

Ovviamente, benché il trovato sia stato studiato in particolare per essere applicato a biciclette o a veicoli similari, potrà comunque essere impiegato, più generalmente, come cambio di velocità per altre applicazioni Obviously, although the invention has been studied in particular to be applied to bicycles or similar vehicles, it can still be used, more generally, as a gearbox for other applications.

II cambio di velocità, così concepito, è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti. The gearbox thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept; moreover, all the details can be replaced by other technically equivalent elements.

In pratica, i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigene e lo stato della tecnica. In practice, the materials used, as well as the dimensions, may be any according to the requirements and the state of the art.

Claims (16)

R IVEND ICAZION I 1. Cambio di velocità, particolarmente per biciclette o veicoli similari, caratterizzato dal fatto di comprendere: almeno una prima ruota ed almeno una seconda ruota reciprocamente affacciate e con i loro assi paralleli, mezzi di collegamento unidirezionale nella rotazione di detta prima ruota con detta seconda ruota, detti mezzi di collegamento comprendendo una pluralità di ruote dentate associate a detta seconda ruota ed ingrananti con una corona dentata fissata coassialmente a detta prima ruota, una di dette due ruote essendo mobile relativamente all'altra ruota per variare l'interasse tra le due ruote e, conseguentemente, il rapporto di trasmissione del moto rotatorio da detta prima ruota a detta seconda ruota, o viceversa, dette ruote dentate essendo articolate a detta seconda ruota per mantenersi in ingranamento con detta corona dentata nonostante la variazione dell'interasse tra dette due ruote. R IVEND ICAZION I 1. Gearbox, particularly for bicycles or similar vehicles, characterized in that it comprises: at least one first wheel and at least one second wheel facing each other and with their axes parallel, means for unidirectional connection in the rotation of said first wheel with said second wheel, said connection means comprising a plurality of toothed wheels associated with said second wheel and meshing with a toothed crown coaxially fixed to said first wheel, one of said two wheels being movable relative to the other wheel to vary the distance between the two wheels and, consequently, the transmission ratio of the rotary motion from said first wheel to said second wheel, or vice versa, said toothed wheels being articulated to said second wheel to keep meshing with said toothed crown despite the variation of the center distance between said two wheels. 2. Cambio di velocità, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette ruote dentate sono supportate individualmente, in modo girevole attorno a rispettivi assi paralleli agli assi di dette due ruote, in corrispondenza di un'estremità di biellette imperniate, con la loro estremità opposta, alla faccia di detta seconda ruota rivolta verso detta prima ruota attorno ad assi paralleli agli assi di dette due ruote e disposti lungo una circonferenza concentrica all'asse di detta seconda ruota per 1'oscillabilità di dette biellette in un piano perpendicolare all'asse di detta seconda ruota. 2. Gearbox, according to claim 1, characterized in that said toothed wheels are supported individually, in a rotatable way around respective axes parallel to the axes of said two wheels, at one end of pivoted connecting rods, with their opposite end, to the face of said second wheel turned towards said first wheel around axes parallel to the axes of said two wheels and arranged along a circumference concentric with the axis of said second wheel for the oscillation of said connecting rods in a plane perpendicular to the axis of said second wheel. 3. Cambio di velocità, secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di mantenimento dell ingranamento di dette ruote dentate con detta corona dentata 3. Gearbox, according to claims 1 and 2, characterized in that it comprises means for maintaining the engagement of said toothed wheels with said toothed crown 4. Cambio di velocità, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di mantenimento dell'ingranamento di dette ruote dentate con detta corona dentata comprendono un rullino montato su ciascuna di dette biellette ed impegnantesi scorrevolmente in una scanalatura circolare avente centro sull'asse di detta prima ruota, detto rullino essendo supportato girevolmente attorno al suo asse, parallelo agli assi di dette due ruote, dalla relativa bielletta. 4. Gearbox, according to one or more of the preceding claims, characterized in that said means for maintaining the meshing of said toothed wheels with said toothed crown comprise a roller mounted on each of said connecting rods and slidingly engaging in a circular groove having center on the axis of said first wheel, said roller being rotatably supported around its axis, parallel to the axes of said two wheels, by the relative connecting rod. 5. Cambio di velocità, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto rullino è montato coassialmente alla ruota dentata della relativa bielletta. 5. Gearbox, according to one or more of the preceding claims, characterized in that said roller is mounted coaxially to the toothed wheel of the relative connecting rod. 6. Cambio di velocità, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di bloccaggio della rotazione di dette ruote dentate nel senso corrispondente ad una rotazione di detta seconda ruota in senso contrario al senso di rotazione di detta prima ruota. 6. Gearbox, according to one or more of the preceding claims, characterized in that it comprises means for locking the rotation of said toothed wheels in the direction corresponding to a rotation of said second wheel in the opposite direction to the direction of rotation of said first wheel. 7. Cambio di velocità, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di bloccaggio comprendono, per ciascuna di dette biellette, una ruota dentata ausiliaria ingranante con la relativa ruota dentata portata dalla bielletta, tra detta ruota dentata ausiliaria e la relativa ruota dentata essendo interposto un organo di bloccaggio a cuneo atto a consentire la rotazione di detta ruota dentata in un solo senso di rotazione. 7. Gearbox, according to one or more of the preceding claims, characterized in that said locking means comprise, for each of said connecting rods, an auxiliary toothed wheel meshing with the relative toothed wheel carried by the connecting rod, between said auxiliary toothed wheel and the relative toothed wheel being interposed with a wedge-shaped locking member adapted to allow the rotation of said toothed wheel in a single direction of rotation. 8. Cambio di velocità, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi elastici agenti su detto organo di bloccaggio a cuneo per mantenerlo in adesione con detta ruota dentata ausiliaria e con la ruota dentata ingranante con essa. 8. Gearbox, according to one or more of the preceding claims, characterized in that it comprises elastic means acting on said wedge-shaped locking member to keep it in adhesion with said auxiliary toothed wheel and with the toothed wheel meshing with it. 9. Cambio di velocità, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta seconda ruota è supportata oscillabilmente attorno ad un asse di oscillazione parallelo e distanziato rispetto all'asse di detta seconda ruota, l'oscillazione di detta seconda ruota attorno a detto asse di oscillazione producendo una variazione dell'interasse di dette due ruote. 9. Gearbox, according to one or more of the preceding claims, characterized in that said second wheel is supported oscillably around an axis of oscillation parallel and spaced with respect to the axis of said second wheel, the oscillation of said second rotates around to said axis of oscillation producing a variation of the center distance of said two wheels. 10. Cambio di velocità, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di comando agenti su detta seconda ruota per la sua oscillazione attorno a detto asse di oscillazione. 10. Gearbox, according to one or more of the preceding claims, characterized in that it comprises control means acting on said second wheel for its oscillation around said axis of oscillation. 11. Cambio di velocità, secondo una o più delle rivendicazioni prece-denti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di comando comprendono un albero di comando disposto coassialmente a detta prima ruota e provvisto di un pignone dentato ingranante con un settore dentato di detta seconda ruota, detto settore dentato avendo il suo centro su detto asse di oscillazione. 11. Gearbox, according to one or more of the preceding claims, characterized in that said drive means comprise a drive shaft arranged coaxially to said first wheel and provided with a toothed pinion meshing with a toothed sector of said second wheel , said toothed sector having its center on said oscillation axis. 12. Cambio di velocità, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi elastici contrastanti elasticamente una riduzione dell'interasse fra dette due ruote per una variazione automatica del rapporto di trasmissione al variare della coppia motrice. 12. Gearbox, according to one or more of the preceding claims, characterized in that it comprises elastic means which elastically contrast a reduction in the center distance between said two wheels for an automatic variation of the transmission ratio as the driving torque varies. 13. Cambio di velocità, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere due stadi di trasmissione in cascata composti ciascuno da due ruote come detta prima ruota e detta seconda ruota collegate tra loro da detti mezzi di collegamento. 13. Gearbox, according to one or more of the preceding claims, characterized in that it comprises two cascade transmission stages each consisting of two wheels such as said first wheel and said second wheel connected to each other by said connection means. 14. Cambio di velocità, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti'due stadi comprendono: un primo stadio composto da una prima ruota realizzata come detta prima ruota e da una seconda ruota realizzata come detta seconda ruota ed un secondo stadio composto da una terza ruota realizzata come detta seconda ruota e da una quarta ruota realizzata come detta prima ruota, la seconda ruota del primo stadio e la terza ruota del secondo stadio essendo costituite da ima stessa ruota intermedia portante, sulla sua faccia rivolta verso la prima ruota, detti mezzi di collegamento unidirezionale ingrananti con la corona dentata fissata a detta prima ruota del primo stadio e, sulla sua faccia rivolta verso la quarta ruota, detti mezzi di collegamento unidirezionale ingrananti con la corona dentata fissata a detta quarta ruota, detta prima e detta quarta ruota essendo coassiali tra loro e detta ruota intermedia essendo mobile a comando per variare l'interasse relativamente a detta prima ruota ed a detta quarta ruota. 14. Gearbox, according to one or more of the preceding claims, characterized in that said two stages comprise: a first stage consisting of a first wheel made as said first wheel and a second wheel made as said second wheel and a second stage consisting of a third wheel made as said second wheel and a fourth wheel made as said first wheel, the second wheel of the first stage and the third wheel of the second stage being constituted by the same intermediate bearing wheel, on its face facing the first wheel, said one-way connection means meshing with the ring gear fixed to said first wheel of the first stage and, on its face facing the fourth wheel, said one-way connection means meshing with the ring gear fixed to said fourth wheel, said first and said fourth wheel being coaxial to each other and said intermediate wheel being movable on command to vary the wheelbase relative to said first wheel and to said fourth wheel. 15. Cambio di velocità, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta prima ruota è solidale all'albero delle pedivelle e che detta quarta ruota è solidale al pignone ingranante con la catena della bicicletta. 15. Gearbox according to one or more of the preceding claims, characterized in that said first wheel is integral with the crank shaft and said fourth wheel is integral with the pinion meshing with the bicycle chain. 16. Cambio di velocità, particolarmente per biciclette o veicoli similari, caratterizzato dal fatto di comprendere una o più delle caratteristiche descritte e/o illustrate. 16. Gearbox, particularly for bicycles or similar vehicles, characterized in that it comprises one or more of the characteristics described and / or illustrated.