ITMO20110061A1 - Ruota per biciclette a pedalata assistita - Google Patents

Description

“RUOTA PER BICICLETTE A PEDALATA ASSISTITA†.

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad una ruota per biciclette a pedalata assistita.

Le biciclette a pedalata assistita sono biciclette dotate di un motore elettrico ausiliario aventi le seguenti caratteristiche:

potenza nominale massima continua del motore elettrico: 0,25 kW; alimentazione del motore progressivamente ridotta e quindi interrotta al raggiungimento dei 25 km/h;

alimentazione del motore interrotta prima dei 25 km/h se il ciclista smette di pedalare.

Il motore elettrico à ̈ comandato mediante un’unità di elaborazione e controllo che ne gestisce l’erogazione di potenza in funzione della pedalata dell’utilizzatore, bilanciando Tinserimento della propulsione in maniera progressiva sin dall’inizio della pedalata, in modo da renderla fluida e regolare.

A tale scopo le biciclette a pedalata assistita sono dotate di un sensore di forza disposto in corrispondenza dei pedali o di un sensore di velocità collocato nella pedaliera, o di entrambi.

Nelle tradizionali biciclette a pedalata assistita il motore elettrico à ̈ alloggiato direttamente nel mozzo della ruota motorizzata ed à ̈ alimentato mediante un pacco di batterie che, invece, à ̈ montato sul telaio della bicicletta.

Tenuto conto della necessità di dotare la bicicletta di tutti i suddetti componenti preposti allo svolgimento di diverse funzioni, i tradizionali sistemi a pedalata assistita vengono solitamente concepiti fin dalla loro fase di progettazione per essere installati su uno specifico modello di bicicletta. Solo raramente, infatti, à ̈ possibile mettere a punto kit in grado di adattarsi a più modelli di bicicletta tenuto conto della notevole diversità tra le biciclette presenti sul mercato, in particolare dei loro telai che, ovviamente, presentano forme e dimensioni talmente diverse da impedire una pratica e completa standardizzazione dei sistemi a pedalata assistita.

Occorre sottolineare, inoltre, che l’applicazione di un kit per biciclette a pedalata assistita in fase di post-vendita, anche qualora possibile, richiede solitamente l’esecuzione di scomode e poco pratiche operazioni di regolazione e di fissaggio al telaio dei vari componenti, che il più delle volte non possono essere compiute dall’ utilizzatore finale e necessitano dell’intervento di un tecnico esperto.

Per sopperire almeno in parte agli inconvenienti sopralamentati à ̈ noto integrare nella ruota motorizzata non solo il motore elettrico di azionamento ma anche il pacco di batterie, come descritto ad esempio nel documento brevettuale WO 2010/091323.

Anche tale soluzione costruttiva, tuttavia, non à ̈ priva di inconvenienti. A questo riguardo occorre notare, innanzitutto, che l’integrazione del pacco batterie nella ruota motorizzata semplifica solo in parte le operazioni di montaggio e smontaggio del sistema a pedalata assistita, in quanto rimane comunque necessario provvedere all’ installazione dei sensori di forza e/o di velocità sulla pedaliera della bicicletta, nonché di tutti gli altri componenti. A ciò occorre aggiungere che, indipendentemente da dove viene collocato il pacco batterie sulla ruota o sul telaio, le ruote motorizzate per biciclette a pedalata assistita non sempre sono combinabili in modo pratico e agevole con i tradizionali cambi meccanici adoperati solitamente per la riduzione o la moltiplicazione del rapporto di trasmissione del moto proveniente dalla pedaliera.

Il fatto che il mozzo della ruota motorizzata sia quasi completamente occupato dal motore elettrico, infatti, determina il fatto che questa ruota non può essere abbinata a dispositivi di cambio marce interni al mozzo, come ad esempio il cambio Rohloff, ma à ̈ combinabile esclusivamente con dispositivi esterni, come i tradizionali cambi a deraglìatore, che tuttavia non sono standardizzati e variano a seconda del modello di bicicletta.

Il compito principale della presente invenzione à ̈ quello di escogitare una ruota per biciclette a pedalata assistita che possa essere montata su qualunque modello tradizionale di bicicletta già esistente dotandola in modo pratico, agevole e funzionale delle funzionalità delle biciclette a pedalata assistita.

Altro scopo del presente trovato à ̈ quello di escogitare una ruota per biciclette a pedalata assistita che consenta di superare i menzionati inconvenienti della tecnica nota nell’ ambito di una soluzione semplice, razionale, di facile ed efficace impiego e dal costo contenuto.

Gli scopi sopra esposti sono raggiunti dalla presente ruota per biciclette a pedalata assistita, comprendente:

almeno una struttura fissa associabile al telaio di una bicicletta avente una pedaliera di azionamento;

almeno un elemento a cerchio montato su detta struttura fissa in modo ruotabile attorno ad un asse di rotazione principale;

almeno un disco di propulsione montato su detta struttura fissa in modo ruotabile e collegabile a detta pedaliera di azionamento;

mezzi di trasmissione del moto per la trasmissione del moto di rotazione da detto disco di propulsione a detto elemento a cerchio, e comprendenti almeno un dispositivo di cambio atto a modificare il rapporto di trasmissione del moto da detto disco di propulsione a detto elemento a cerchio; ed

almeno un motore elettrico associato a detta struttura fissa e atto a cooperare con detto disco di propulsione per motorizzare detto elemento a cerchio;

caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di cambio comprende:

- una corona a dentatura interna associata a detto disco di propulsione; - almeno un primo gruppo di ruote dentate satellitari, rese solidali tra loro e aventi un diverso numero di denti, di cui almeno una ruota dentata satellitare primaria ingranante con detta corona;

- un organo porta-satelliti che supporta detto primo gruppo di ruote dentate satellitari;

- un secondo gruppo di mote dentate solari, aventi un diverso numero di denti e ingrananti con una rispettiva mota dentata satellitare, di cui almeno una ruota dentata solare primaria ingranante con detta ruota dentata satellitare primaria; e

- un dispositivo di bloccaggio per il bloccaggio selettivo di dette ruote dentate solari, atto ad impedire alternativamente la rotazione di una sola di dette mote dentate solari e a sbloccare la rotazione delle rimanenti, il rapporto di trasmissione tra detta corona e detto organo porta-satelliti essendo stabilito da quale mota dentata solare à ̈ bloccata.

Altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di una mota per biciclette a pedalata assistita, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui:

la figura 1 Ã ̈ una vista laterale di una bicicletta che monta la mota secondo il trovato;

la figura 2 Ã ̈ una vista in assonometria di una porzione della mota secondo il trovato;

la figura 3 Ã ̈ una vista in esploso della porzione di mota di figura 2;

la figura 4 Ã ̈ una vista in sezione assiale della porzione di mota di figura 2; la figura 5 Ã ̈ una vista in sezione, su scala ingrandita, di un dettaglio di figura 4;

la figura 6 Ã ̈ una vista in esploso del dispositivo di cambio della mota secondo il trovato;

la figura 7 Ã ̈ una vista in spaccato del dispositivo di cambio della mota secondo il trovato;

la figura 8 Ã ̈ una vista in sezione trasversale, schematica e parziale, che illustra il dispositivo di cambio della mota secondo il trovato con una delle mote dentate solari in posizione di sbloccaggio;

la figura 9 Ã ̈ una vista in sezione trasversale, schematica e parziale, che illustra il dispositivo di cambio della mota secondo il trovato con una delle mote dentate solari in posizione di bloccaggio;

la figura 10 Ã ̈ una vista in assonometria che illustra una porzione del dispositivo di cambio della mota secondo il trovato.

Con particolare riferimento a tali figure, si à ̈ indicato globalmente con 1 una mota per biciclette a pedalata assistita.

La mota 1 Ã ̈ predisposta per essere montata su un qualunque tipo di bicicletta B avente un telaio T ed una pedaliera di azionamento P.

Nella particolare forma di attuazione illustrata in figura 1, ad esempio, la mota 1 Ã ̈ montata come mota posteriore della bicicletta B.

A tale scopo, la mota 1 comprende una struttura fissa 2 che à ̈ associabile alla parte posteriore del telaio T e che, in particolare, à ̈ provvista di un primo assale 3 e di un secondo assale 4 disposti su fianchi opposti della mota 1 e fissabili al telaio T in modo di per sé tradizionale.

Il primo assale 3 à ̈ rigidamente associato ad un elemento a coppa 5, a sua volta rigidamente associato ad un elemento a disco 6, al cui centro à ̈ avvitata una placca 7 ed à ̈ incastrato un cannotto 8.

Il cannotto 8 termina in un’estremità a perno 8a che supporta o definisce il secondo assale 4.

Nella particolare forma di attuazione illustrata nelle figure la struttura fissa 2 à ̈ pertanto costituita dagli assali 3, 4, dall’elemento a coppa 5, dall’elemento a disco 6, dalla placca 7 e dal cannotto 8.

Sulla struttura fissa 2 Ã ̈ montato in modo ruotabile un elemento a cerchio 10, 11, 12.

L’elemento a cerchio 10, 11, 12 può ruotare rispetto alla struttura fissa 2 attorno ad un asse di rotazione principale A coassiale agli assali 3, 4.

L’elemento a cerchio 10, 11, 12 comprende:

un corpo scatolare centrale 10, di forma sostanzialmente discoidale; un’intelaiatura circolare esterna 11, supportante un pneumatico per la circolazione su strada della bicicletta B; ed

una serie di tiranti 12 per il collegamento del corpo scatolare centrale 10 con Γ intelaiatura circolare esterna 11.

In corrispondenza del secondo assale 4 della struttura fissa 2 à ̈ montato in modo ruotabile un disco di propulsione 13, ad esempio del tipo dei tradizionali pignoni dentati, che à ̈ collegabile alla pedaliera di azionamento P mediante un organo flessibile 9 come una catena o simili.

Al disco di propulsione 13 sono associati mezzi di trasmissione del moto 14, 15, 16 atti a trasferire il moto di rotazione dal disco di propulsione 13 all’elemento a cerchio 10, 11, 12.

I mezzi di trasmissione del moto 14, 15, 16 comprendono:

- un dispositivo di cambio 14 atto a modificare il rapporto di trasmissione del moto dal disco di propulsione 13 all’elemento a cerchio 10, 11, 12;

un meccanismo a ruota libera 15; e

un primo dispositivo di rilevamento 16 atto a rilevare la forza (o, in altre parole, la coppia) proveniente dal disco di propulsione 13 e trasmessa all’elemento a cerchio 10, 11, 12.

Più in dettaglio si sottolinea che la successione di collegamenti lungo cui si trasmette il moto dal disco di propulsione 13 all’elemento a cerchio 10, 11, 12 à ̈ la seguente: il disco di propulsione 13 à ̈ associato al dispositivo di cambio 14 che à ̈ associato al meccanismo a ruota libera 15 che à ̈ associato al primo dispositivo di rilevamento 16 che à ̈ associato all’elemento a cerchio 10, 11, 12.

Il dispositivo di cambio 14 à ̈ sostanzialmente coassiale all’asse di rotazione principale A ed à ̈ di tipo epicicloidale.

Più in dettaglio, il dispositivo di cambio 14 comprende:

- una corona 17 a dentatura interna, che à ̈ montata sul secondo assale 4 in modo ruotabile attorno all’asse di rotazione principale A e su cui à ̈ calettato il disco di propulsione 13;

- una pluralità di primi gruppi di ruote dentate satellitari 18a, 18b, 18c, 18d. Le mote dentate satellitari 18a, 18b, 18c, 18d di ciascun primo gruppo sono rese solidali tra loro ed hanno un diverso numero di denti. In particolare, le mote dentate satellitari 18a, 18b, 18c, 18d di ciascun gruppo sono fabbricate separatamente e poi unite tra loro, ad esempio mediante saldatura o accoppiamento ad incastro. Nella particolare forma di attuazione illustrata nelle figure le mote dentate satellitari 18a, 18b, 18c, 18d di ogni gmppo sono quattro e presentano una mota dentata satellitare primaria 18a ingranante con la dentatura interna della corona 17, una mota dentata satellitare secondaria 18b adiacente alla primaria, una mota dentata satellitare terziaria 18c adiacente alla secondaria ed una mota dentata satellitare quaternaria 18d adiacente alla terziaria. Non si escludono, tuttavia, alternative forme di attuazione provviste di un diverso numero di ruote dentate satellitari 18 a, 18b, 18c, 18d;

- un organo porta-satelliti 19, 20, 21 che supporta i primi gruppi di mote dentate satellitari 18a, 18b, 18c, 18d. L’organo porta-satelliti 19, 20, 21, in particolare, presenta una serie di assi 19 che supportano in modo motabile i primi gruppi di mote dentate satellitari 18a, 18b, 18c, 18d e che sono associati ad una piastra trasversale 20 terminante in un manicotto 21, che à ̈ montato attorno al cannotto 8, à ̈ motabile coassialmente all’asse di rotazione principale A e costituisce l’organo motore di uscita del dispositivo di cambio 14;

- un secondo gruppo di mote dentate solari 22a, 22b, 22c, 22d, che non sono collegate direttamente tra loro e possono ruotare con velocità di rotazione diverse attorno all’asse di rotazione principale A. Le mote dentate solari 22a, 22b, 22c, 22d hanno un diverso numero di denti ed ingranano con una rispettiva mota dentata satellitare 18a, 18b, 18c, 18d di ciascun primo gmppo. In particolare, le mote dentate solari 22a, 22b, 22c, 22d si suddividono in una mota dentata solare primaria 22a ingranante con la mota dentata satellitare primaria 18a, una mota dentata solare secondaria 22b ingranante con la mota dentata satellitare secondaria 18b, una mota dentata solare terziaria 22c ingranante con la mota dentata satellitare terziaria 18c ed una mota dentata solare quaternaria 22d ingranante con la mota dentata satellitare quaternaria 18d; e

- un dispositivo di bloccaggio 23, 24 per il bloccaggio selettivo delle mote dentate solari 22a, 22b, 22c, 22d. Il dispositivo di bloccaggio 23, 24, in particolare, à ̈ atto ad impedire alternativamente la rotazione di una sola delle ruote dentate solari 22a, 22b, 22c, 22d e a sbloccare la rotazione delle rimanenti. In questo modo il rapporto di trasmissione tra la corona 17 ed l’organo porta-satelliti 19, 20, 21 à ̈ stabilito da quale ruota dentata solare 22a, 22b, 22c, 22d rimane bloccata.

Tutte le ruote dentate solari 22a, 22b, 22c, 22d comprendono un foro centrale 25 che ne permette il posizionamento attorno al cannotto 8 e l’alloggiamento del dispositivo di bloccaggio 23, 24.

I fori centrali 25 delle ruote dentate solari 22a, 22b, 22c, 22d sono sagomati in modo da definire una pluralità di gole 26.

Vantaggiosamente il dispositivo di bloccaggio 23, 24 comprende due gruppi di corpi di bloccaggio 23, disposti da parti diametralmente opposte dell’asse di rotazione principale A ed inseriti in successione lungo due corrispondenti asole longitudinali 27 ricavate nel cannotto 8.

II funzionamento dei corpi di bloccaggio 23 di un gruppo à ̈ il medesimo di quelli dell’altro gruppo e, pertanto, per semplicità di esposizione nel prosieguo della presente descrizione si farà riferimento ad un solo gruppo di corpi di bloccaggio 23.

Ciascuno corpo di bloccaggio 23 à ̈ alloggiato nell’asola longitudinale 27 in corrispondenza del foro centrale 25 di una rispettiva ruota dentata solare 22a, 22b, 22c, 22d ed à ̈ mobile perpendicolarmente all’asse di rotazione principale A tra una posizione di bloccaggio, in cui à ̈ inserito in una delle gole 26 ricavate nella rispettiva ruota dentata solare 22a, 22b, 22c, 22d impedendone la rotazione (figura 9), ed una posizione di sbloccaggio, in cui à ̈ allontanato dalle gole 26 e la rispettiva ruota dentata solare 22a, 22b, 22c, 22d à ̈ sbloccata (figura 8).

Il dispositivo di bloccaggio 23, 24, inoltre, comprende un albero di azionamento 24 che à ̈ alloggiato nel cannotto 8 e, dunque, à ̈ disposto all’interno dei fori centrali 25 coassialmente alle ruote dentate solari 22a, 22b, 22c, 22d.

L’albero di azionamento 24 à ̈ provvisto di due serie di profili eccentrici 24a, una per ciascun gruppo di corpi di bloccaggio 23.

I profili eccentrici 24a sono atti a cooperare con i corpi di bloccaggio 23 per il loro spostamento tra la posizione di bloccaggio e la posizione di sbloccaggio.

Le posizioni angolari dei profili eccentrici 24a sono sostanzialmente sfasate tra loro (in particolare di circa 36°) e l’albero di azionamento 24 à ̈ ruotabile attorno al proprio asse, coincidente con l’asse di rotazione principale A, in una serie di posizioni angolari operative in cui uno dei profili eccentrici 24a colloca il corrispondente corpo di bloccaggio 23 nella posizione di bloccaggio mentre gli altri corpi di bloccaggio 23 rimangono in posizione di sbloccaggio.

Utilmente, il dispositivo di cambio 14 comprende anche un meccanismo di solidarizzazione 28, 29 atto a rendere solidali tra loro la corona 17 e l’organo porta-satelliti 19, 20, 21.

II meccanismo di solidarizzazione 28, 29 comprende:

- un elemento di solidarizzazione 28 vincolato alla corona 17 in modo prismatico, ossia non può ruotare rispetto ad essa ma à ̈ scorrevole lungo una direzione parallela all’asse di rotazione principale A tra una posizione di accoppiamento, in cui l’elemento di solidarizzazione 28 à ̈ impegnato rigidamente con la ruota dentata solare primaria 22a, ed una posizione di riposo, in cui Γ elemento di solidarizzazione 28 à ̈ allontanato e svincolato dalla mota dentata solare primaria 22a; e un profilo elicoidale 29 ricavato sull’albero di azionamento 24 ed atto a cooperare con un elemento ausiliario 28a associato all’elemento di solidarizzazione 28 per il suo spostamento tra la posizione di accoppiamento e la posizione di riposo in contrasto ad un corpo di ritorno elastico 30, del tipo di una molla o simili.

In pratica, con riferimento alla particolare forma di attuazione del trovato illustrata nelle figure, l’albero di azionamento 24 à ̈ collocabile in quattro posizioni angolari operative, corrispondenti al bloccaggio selettivo delle quattro mote dentate solari 22a, 22b, 22c, 22d e al posizionamento dell’elemento di solidarizzazione 28 in posizione di riposo, e in una quinta posizione angolare operativa, corrispondente allo sbloccaggio di tutte e quattro le mote dentate solari 22a, 22b, 22c, 22d ed al collocamento dell’elemento di solidarizzazione 28 in posizione di accoppiamento.

Vantaggiosamente, à ̈ previsto anche un meccanismo di trattenimento 31, 32, 33 atto a trattenere l’albero di azionamento 24 nelle posizioni angolari operative.

Il meccanismo di trattenimento 31, 32, 33 comprende due corpi di trattenimento 31, del tipo di due sferette o simili, inserite in due corrispondenti scanalature longitudinali 32 ricavate sull’albero di azionamento 24.

Lungo le scanalature longitudinali 32, in pratica, i due corpi di trattenimento 31 sono vincolati all’albero di azionamento 24 in modo scorrevole lungo una direzione parallela all’asse di rotazione principale A tra una posizione di impegno, in cui i corpi di trattenimento 3 1 sono inseriti in corrispondenti sedi 33 ricavate sulla placca 7 della struttura fissa 2, ed una posizione di disimpegno, in cui i corpi di trattenimento 31 sono allontanati e svincolati dalle sedi 33.

La placca 7, in particolare, à ̈ provvista di una pluralità di sedi 33, almeno una per ciascuna posizione angolare operativa (figura 10).

Le sferette 31 sono spinte verno le sedi 33 mediante una molla 32a che tende a mantenerle in posizione di impegno fino a quando, mediante l’applicazione di una forza esterna, l’albero di azionamento 24 viene fatto ruotare su se stesso forzando le sferette 31 nella posizione di disimpegno fino al raggiungimento della successiva posizione angolare operativa.

Per la selezione del rapporto di trasmissione da parte di un utilizzatore il dispositivo di cambio 14 Ã ̈ dotato di un sistema di comando 34.

Il sistema di comando 34 consiste in un elemento attuatore predisposto per la messa in rotazione dell’albero di azionamento 24 attorno al proprio asse tra le diverse posizioni angolari operative.

Nella particolare forma di attuazione illustrata nelle figure l’elemento attuatore 34 comprende un corpo di attacco 35, di forma sostanzialmente cilindrica, che à ̈ alloggiato nell’elemento à coppa 5, à ̈ calettato ad un’estremità dell’albero di azionamento 24 ed à ̈ predisposto per essere collegato ad un cavetto di comando 36.

il cavetto di comando 36, in particolare, può consistere in un tirante avente un’estremità stabilmente attaccata al corpo di attacco 35 e restremità opposta associata ad una leva di comando 37, collocata sul telaio T della bicicletta B.

Sono possibili, tuttavia, alternative forme di attuazione dell’ invenzione in cui l’elemento attuatore 34 consista in un organo motorizzato, del tipo di un attuatore elettrico, di tipo passo passo o continuo, che à ̈ destinato a mettere in rotazione l’albero di azionamento 24 in modo automatizzato ed à ̈ asservito ad un segnale elettronico di attivazione impartito dall’utilizzatore. Attorno al manicotto 21 dell’organo porta-satelliti 19, 20, 21 sono disposti sia il meccanismo a ruota libera 15 sia il primo dispositivo di rilevamento 16, che permettono di trasmettere il moto dall’organo porta- satelliti 19, 20, 21 all’elemento a cerchio 10, 11, 12.

La ruota 1 à ̈ utilmente dotata anche di un motore elettrico 54, 55, che à ̈ associato all’elemento a disco 6 della struttura fissa 2 ed à ̈ atto a cooperare con il moto proveniente dalla pedaliera di azionamento P e dal disco di propulsione 13 per motorizzare l’elemento a cerchio 10, 11, 12.

Il motore elettrico 54, 55 comprende un elemento statorico 54 montato sull’elemento a disco 6 ed un elemento rotorico 55 associato ad un mozzo di sostegno 53 rigidamente associato all’elemento a cerchio 10, 11, 12. Il motore elettrico 54, 55 à ̈ ad esempio di tipo Torque a magneti permanenti o a riluttanza o simili, con l’elemento statorico 54 e l’elemento rotorico 55 che sono sagomati sostanzialmente ad anello e sono disposti uno dentro l’altro sostanzialmente attorno ai mezzi di trasmissione del moto 14, 15, 16. Tale particolare accorgimento permette di contenere gli ingombri complessivi in modo pratico e funzionale.

Per l’alimentazione elettrica del motore elettrico 54, 55 la ruota 1 à ̈ dotata di un alimentatore elettrico 56 associato all’elemento a disco 6 della struttura fissa 2.

L’alimentatore elettrico 56 à ̈ costituito, ad esempio, da uno o più pacchi di batterie operativamente collegate all’elemento statorico 54 del motore elettrico 54, 55.

Sulla struttura fissa 2 à ̈ inoltre montata un’unità di elaborazione e controllo 57 che à ̈ operativamente collegata al primo dispositivo di rilevamento 16, al secondo dispositivo di rilevamento 41, 42, 43 e al motore elettrico 54, 55 ed à ̈ atta a comandare l’attivazione del motore elettrico 54, 55 in funzione della forza rilevata dal primo dispositivo di rilevamento 16 ed, eventualmente, di altri parametri di funzionamento programmabili.

L’unità di elaborazione e controllo 57 à ̈ associata ad un dispositivo di trasmissione dati senza fili 58, di tipo ad onde radio, bluetooth o simili, atto ad interfacciare l’unità di elaborazione e controllo 57 con un dispositivo elettronico esterno 59, dotato di display di visualizzazione ed adoperabile da un utilizzatore.

Il dispositivo elettronico esterno 59 consiste, ad esempio, in un computer di bordo dedicato o in un software installabile sul telefono cellulare dell’utilizzatore; in entrambi i casi il dispositivo elettronico esterno 59 à ̈ montabile in modo pratico e conveniente sul manubrio M della bicicletta B e serve per visualizzare i dati operativi dell’unità di elaborazione e controllo (velocità della bicicletta, velocità della pedalata, forza della pedalata, etc.) e per impostame i parametri di funzionamento.

Occorre sottolineare, inoltre, che nel caso in cui l’elemento attuatore 34 consista in un organo motorizzato asservito ad un segnale elettronico di attivazione impartito dall’utilizzatore, à ̈ possibile predisporre l’unità di elaborazione e controllo 57 affinché gestisca il funzionamento di questo organo motorizzato, eventualmente interfacciandosi con il dispositivo elettronico esterno 59 e permettendo all’utilizzatore di selezionare il rapporto di trasmissione più adatto durante la guida impartendo comandi sul dispositivo elettronico esterno 59.

Utilmente, il corpo scatolare centrale 10 delPelemento a cerchio 10, 11, 12 à ̈ atto contenere i principali componenti meccanici ed elettronici della ruota 1, in particolare i mezzi di trasmissione del moto 14, 15, 16, il motore elettrico 54, 55, l’alimentatore elettrico 56 e l’unità di elaborazione e controllo 57, ma anche il dispositivo di trasmissione dati senza fili 58.

Il funzionamento della presente invenzione à ̈ il seguente.

Durante il normale utilizzo della bicicletta B, la spinta generata dall’utilizzatore sulla pedaliera di azionamento P si trasferisce al disco di propulsione 13 che trascina in rotazione la corona 17.

A seconda del rapporto di trasmissione prescelto mediante il sistema di comando 34, il moto di rotazione si trasferisce dalla corona 17 al manicotto 21 che trascina in rotazione il meccanismo a mota libera 15.

Tramite il meccanismo a mota libera 15, la rotazione si trasferisce dal manicotto 21 fintanto che l’ utilizzatore applica alla pedaliera di azionamento P una rotazione pari o superiore a quella dell’ elemento a cerchio 10, 11, 12.

Dal meccanismo a mota libera 15 la spinta generata sulla pedaliera di azionamento P si trasmette al primo dispositivo di rilevamento 16 e all’elemento a cerchio 10, 11, 12.

Durante tale trasmissione, il primo dispositivo di rilevamento 16 fornisce un segnale elettronico corrispondente alla forza trasmessa, segnale che viene elaborato dalPunità di elaborazione e controllo 57 per comandare o meno l’intervento del motore elettrico 54, 55 in funzione di una mappatura di parametri prestabiliti.

Nel caso in cui il motore elettrico 54, 55 venga attivato, tra l’elemento statorico 54 e l’elemento rotorico 55 viene sprigionata una forza concorde alla direzione di avanzamento della bicicletta B che coadiuva la pedalata dell’utilizzatore nella messa in rotazione della ruota 1.

Claims (17)

1. RIVENDICAZIONI 1 ) Ruota ( 1 ) per biciclette a pedalata assistita, comprendente: almeno una struttura fissa (2) associabile al telaio (T) di una bicicletta (B) avente una pedaliera di azionamento (P); almeno un elemento a cerchio (10, 11, 12) montato su detta struttura fissa (2) in modo ruotabile attorno ad un asse di rotazione principale (A); - almeno un disco di propulsione (13) montato su detta struttura fissa (2) in modo ruotabile e collegabile a detta pedaliera di azionamento (P); mezzi di trasmissione del moto (14, 15, 16) per la trasmissione del moto di rotazione da detto disco di propulsione (13) a detto elemento a cerchio (10, 11, 12), e comprendenti almeno un dispositivo di cambio (14) atto a modificare il rapporto di trasmissione del moto da detto disco di propulsione (13) a detto elemento a cerchio (10, 1 1, 12); ed almeno un motore elettrico (54, 55) associato a detta struttura fissa (2) e atto a cooperare con detto disco di propulsione (13) per motorizzare detto elemento a cerchio (10, 11, 12); caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di cambio (14) comprende: una corona (17) a dentatura interna associata a detto disco di propulsione (13); almeno un primo gruppo di ruote dentate satellitari (18a, 18b, 18c, 18d), rese solidali tra loro e aventi un diverso numero di denti, di cui almeno una ruota dentata satellitare primaria (18a) ingranante con detta corona (17); - un organo porta-satelliti (19, 20, 21) che supporta detto primo gruppo di ruote dentate satellitari (18a, 18b, 18c, 18d); un secondo gruppo di ruote dentate solari (22a, 22b, 22c, 22d), aventi un diverso numero di denti e ingrananti con una rispettiva ruota dentata satellitare (18a, 18b, 18c, 18d), di cui almeno una mota dentata solare primaria (22a) ingranante con detta mota dentata satellitare primaria (18a); e un dispositivo di bloccaggio (23, 24) per il bloccaggio selettivo di dette mote dentate solari (22a, 22b, 22c, 22d), atto ad impedire alternativamente la rotazione di una sola di dette mote dentate solari (22a, 22b, 22c, 22d) e a sbloccare la rotazione delle rimanenti, il rapporto di trasmissione tra detta corona (17) e detto organo portasatelliti (19, 20, 21) essendo stabilito da quale mota dentata solare (22a, 22b, 22c, 22d) Ã ̈ bloccata.
2. 2) Ruota (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di cambio (14) Ã ̈ sostanzialmente coassiale a detto asse di rotazione principale (A).
3. 3) Ruota (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che dette mote dentate solari (22a, 22b, 22c, 22d) comprendono un foro centrale (25) di alloggiamento di detto dispositivo di bloccaggio (23, 24).
4. 4) Ruota (1) secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di bloccaggio (23, 24) comprende almeno un gruppo di corpi di bloccaggio (23), ciascuno dei quali à ̈ alloggiato in detto foro centrale (25) di una rispettiva mota dentata solare (22a, 22b, 22c, 22d) ed à ̈ mobile perpendicolarmente a detto asse di rotazione principale (A) tra una posizione di bloccaggio, in cui à ̈ inserito in almeno una gola (26) ricavata in detta rispettiva ruota dentata solare (22a, 22b, 22c, 22d) impedendone la rotazione, ed una posizione di sbloccaggio, in cui à ̈ allontanato da detta gola (26) e detta rispettiva ruota dentata solare (22a, 22b, 22c, 22d) à ̈ sbloccata.
5. 5) Ruota (1) secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di bloccaggio (23, 24) comprende almeno un albero di azionamento (24) di detti corpi di bloccaggio (23), che à ̈ alloggiato in detti fori centrali (25) coassialmente a dette ruote dentate solari (22a, 22b, 22c, 22d) ed à ̈ provvisto di almeno una serie di profili eccentrici (24a) atti a cooperare con detti corpi di bloccaggio (23) per il loro spostamento tra detta posizione di bloccaggio e detta posizione di sbloccaggio.
6. 6) Ruota (1) secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che le posizioni angolari di detti profili eccentrici (24a) sono sostanzialmente sfasate tra loro, detto albero di azionamento (24) essendo motabile attorno al proprio asse in una serie di posizioni angolari operative in cui uno di detti profili eccentrici (24a) colloca il corrispondente corpo di bloccaggio (23) in posizione di bloccaggio mentre gli altri corpi di bloccaggio (23) rimangono in posizione di sbloccaggio.
7. 7) Ruota (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di cambio (14) comprende un meccanismo di solidarizzazione (28, 29) atto a rendere solidali tra loro detta corona (17) e detto organo porta-satelliti (19, 20, 21).
8. 8) Ruota (1) secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detto meccanismo di solidarizzazione (28, 29) comprende un elemento di solidarizzazione (28) vincolato a detta corona (17) in modo scorrevole lungo una direzione parallela a deto asse di rotazione principale (A) tra una posizione di accoppiamento, in cui deto elemento di solidarizzazione (28) Ã ̈ impegnato rigidamente con la ruota dentata solare primaria (22a), ed una posizione di riposo, in cui deto elemento di solidarizzazione (28) Ã ̈ allontanato e svincolato da deta mota dentata solare primaria (22a).
9. 9) Ruota (1) secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detto meccanismo di solidarizzazione (28, 29) comprende un profilo elicoidale (29) ricavato su deto albero di azionamento (24) ed atto a cooperare con deto elemento di solidarizzazione (28) per il suo spostamento tra deta posizione di accoppiamento e detta posizione di riposo in contrasto ad un corpo di ritorno elastico (30).
10. 10) Ruota (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caraterizzata dal fatto che detto dispositivo di bloccaggio (23, 24) comprende un meccanismo di trattenimento (31, 32, 33) ato a trattenere detto albero di azionamento (24) in dette posizioni angolari operative.
11. 11) Ruota (1) secondo la rivendicazione 10, caraterizzata dal fato che deto meccanismo di tratenimento (31, 32, 33) comprende almeno un corpo di trattenimento (31) vincolato a deto albero di azionamento (24) in modo scorrevole lungo una direzione parallela a detto asse di rotazione principale (A) tra una posizione di impegno, in cui detto corpo di trattenimento (31) à ̈ inserito in una corrispondente sede (33) ricavata in deta struttura fissa (2), ed una posizione di disimpegno, in cui deto corpo di tratenimento (31) à ̈ allontanato e svincolato da deta sede (33), detta struttura fissa (2) essendo provvista di una pluralità di dette sedi (33), almeno una per ciascuna di dete posizioni angolari operative.
12. 12) Ruota (1) secondo una o più delle rivendicazioni da 4 a 11, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di bloccaggio (23, 24) comprende almeno due di detti gruppi di corpi di bloccaggio (23), disposti da parti diametralmente opposte di detto asse di rotazione principale (A).
13. 13) Ruota (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di cambio (14) comprende una pluralità di detti primi gruppi di ruote dentate satellitari (18a, 18b, 18c, 18d).
14. 14) Ruota (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di cambio (14) comprende un sistema di comando (34) per la selezione del rapporto di trasmissione da parte di un utilizzatore avente un elemento attuatore per la messa in rotazione di detto albero di azionamento (24) attorno al proprio asse tra dette posizioni angolari operative.
15. 15) Ruota (1) secondo la rivendicazione 14, caratterizzata dal fatto che detto elemento attuatore (34) comprende un corpo di attacco (35) associato a detto albero di azionamento (24) e collegabile ad un cavetto di comando (36).
16. 16) Ruota (1) secondo la rivendicazione 14, caratterizzata dal fatto che detto elemento attuatore (34) comprende un organo motorizzato.
17. 17) Ruota (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto motore elettrico (54, 55) comprende un elemento statorico (54) associato a detta struttura fissa (2) ed un elemento rotorico (55) associato a detto elemento a cerchio (10, 11, 12), detto elemento statorico (54) ed detto elemento rotorico (55) essendo sagomati sostanzialmente ad anello e disposti sostanzialmente attorno a detti mezzi di trasmissione del moto (14, 15, 16).