ITTO980929A1

ITTO980929A1 - PISTON CRANKSET WITH RECALL SPRING FOR BICYCLES.

Info

Publication number: ITTO980929A1
Authority: IT
Inventors: Francesco Cittadino
Original assignee: Francesco Cittadino
Priority date: 1998-11-04
Filing date: 1998-11-04
Publication date: 2000-05-04
Also published as: IT1305158B1

Description

Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo: Description of the industrial invention entitled:

“ PEDIVELLA A STANTUFFO CON MOLLA DI RICHIAMO PER BICICLETTE” "PLUNGER CRANK WITH RETURN SPRING FOR BICYCLES"

RIASSUNTO SUMMARY

L’invenzione riguarda una pedivella il cui corpo centrale è formato da uno stantuffo con molla interna di richiamo la cui variazione progressiva permette, a parità di forza impressa sul pedale, migliori prestazioni dinamiche della bicicletta. The invention relates to a crank arm whose central body is formed by a piston with an internal return spring whose progressive variation allows, with the same force exerted on the pedal, better dynamic performance of the bicycle.

DESCRIZIONE DESCRIPTION

E’ noto come la propulsione di una bicicletta sia assicurata unicamente dalle gambe che descrivono un movimento circolare per mezzo della pedaliera. It is known that the propulsion of a bicycle is ensured only by the legs which describe a circular movement by means of the pedal.

La pedaliera è un verricello con asse di rotazione verticale in cui le due pedivelle contrapposte hanno funzione di leva agente e amplifìcazione dello sforzo che viene applicato dalle gambe sul pedale è data dal rapporto tra la lunghezza della pedivella ed il raggio della corona dentata (che trasmette a sua volta, mediante la catena, il movimento alla ruota motrice posteriore). The pedal unit is a winch with a vertical rotation axis in which the two opposing cranks act as a lever acting and amplifying the effort applied by the legs on the pedal is given by the ratio between the length of the crank and the radius of the toothed crown (which transmits in turn, by means of the chain, the movement to the rear drive wheel).

Quindi, a parità di raggio della corona dentata e di forza motrice, con una pedivella di lunghezza maggiore si possono ottenere prestazioni dinamiche migliori ( per es.: una maggiore velocità). Therefore, with the same radius of the ring gear and the driving force, with a crank of greater length it is possible to obtain better dynamic performances (for example: a higher speed).

Tale lunghezza ha però un limite naturale nel punto superiore della sua rotazione, punto in cui la gamba non deve risultare troppo piegata, poiché azione muscolare risulterebbe difficoltosa e poco efficace; questa lunghezza “fisiologica” è vincolante per la pedivella anche nei punti successivi in cui la gamba, avendo maggiori possibilità di estensione, potrebbe sfruttare una pedivella di lunghezza maggiore. This length, however, has a natural limit in the upper point of its rotation, the point at which the leg must not be too bent, since muscular action would be difficult and not very effective; this “physiological” length is binding for the crank arm even in the following points where the leg, having greater possibility of extension, could take advantage of a longer crank arm.

La presente invenzione riguarda pertanto una pedivella a lunghezza variabile costituita, nel suo corpo centrale, da uno stantuffo con molla interna di richiamo avente lo scopo di richiamare la pedivella alla posizione minima nei momenti in cui la gamba non effettua alcuna forza attiva sul pedale. The present invention therefore relates to a variable-length pedal crank constituted, in its central body, by a piston with an internal return spring having the purpose of returning the pedal crank to the minimum position when the leg does not exert any active force on the pedal.

E’ necessario ricordare che, durante la pedalata, il piede imprime sul pedale una forza IN AVANTI e non solo verso il basso (forza, questa, che viene sfruttata in modo ottimale nella bicicletta da corsa mediante appositi dispositivi, atti a bloccare il piede: “clips”, pedali a gabbietta, pedali a sblocco rapido,...); pertanto sarà tale spinta in avanti ad allungare progressivamente e senza soluzione di continuità la pedivella a stantuffo. It is necessary to remember that, during pedaling, the foot impresses a FORWARD force on the pedal and not only downwards (this force is optimally exploited in the racing bicycle by means of special devices, designed to block the foot: “Clips”, cage pedals, quick release pedals, ...); therefore it will be this forward thrust that will gradually and seamlessly lengthen the piston crank arm.

Il problema tecnico della torsione della pedivella a stantuffo intorno al proprio asse, dovuta alla spinta della gamba ed al peso del corpo sul pedale, viene risolto poggiando il pistone sulla pedivella fissa della pedaliera mediante due staffe fisse ed una staffa mobile le quali, facendo ruotare Io stantuffo mediante snodi cilindrici, sostengono l’asta della pedivella durante il suo allungamento. The technical problem of the torsion of the piston crank around its own axis, due to the thrust of the leg and the weight of the body on the pedal, is solved by placing the piston on the fixed pedal crank of the pedal unit by means of two fixed brackets and a movable bracket which, by rotating I piston by means of cylindrical joints, they support the crank rod during its extension.

L’invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni allegati a puro titolo esplicativo e non limitativo. The invention will now be described with reference to the attached drawings for purely explanatory and non-limiting purposes.

Nella Tav.I viene evidenziato il pistone, con una molla a compressione nel suo interno, nelle posizioni di lunghezza minima (fig.1) e lunghezza massima (fig.2); la molla fa ritornare lo stantuffo nella posizione di lunghezza minima non appena la gamba cessa di eseguire un’azione dinamica sul pedale, consentendo così il naturale ripiegamento della gamba nel punto neutro superiore della pedalata. In Table I the piston is highlighted, with a compression spring inside it, in the positions of minimum length (fig.1) and maximum length (fig.2); the spring returns the plunger to the position of minimum length as soon as the leg ceases to perform a dynamic action on the pedal, thus allowing the natural folding of the leg in the upper neutral point of the pedal stroke.

Nella Tav.II viene evidenziato il modo col quale la pedivella a stantuffo viene sorretta dalla pedivella fissa della pedaliera (fig.4) al fine di evitarne la torsione durante Io sforzo; tale scopo viene ottenuto mediante: Table II shows the way in which the piston pedal crank is supported by the fixed pedal crank of the pedal set (fig. 4) in order to avoid twisting during the effort; this purpose is achieved by:

a) uno snodo cilindrico alla base del pistone (fig.3), fissato nei due lati della pedivella fissa da due staffe (fig.5 e 7), che permette la rotazione del pistone, attorno allo snodo, durante l’allungamento dello stantuffo; a) a cylindrical joint at the base of the piston (fig. 3), fixed on both sides of the fixed crank arm by two brackets (fig. 5 and 7), which allows the rotation of the piston, around the joint, during the extension of the piston ;

b) una staffa (fig .6) libera di ruotare mediante due snodi cilindrici (inseriti nei fori filettati, usualmente destinati ad avvitare i pedali, della pedivella fissa e di quella mobile) che sorregge l’asta dello stantuffo durante il suo allungamento. Tale staffa è vista di fronte (fig.11) con lo snodo cilindrico inserito nel foro filettato della pedivella a stantuffo (fig.8) su cui viene fissato il pedale (fig.9, nel disegno del tipo a gabbietta e tratteggiato) e con lo snodo cilindrico inserito nel foro filettato della pedivella fissa (fig. 10). b) a bracket (fig. 6) free to rotate by means of two cylindrical joints (inserted in the threaded holes, usually intended to screw the pedals, of the fixed and mobile crank arms) that supports the piston rod during its extension. This bracket is seen from the front (fig. 11) with the cylindrical joint inserted in the threaded hole of the piston crank arm (fig. 8) on which the pedal is fixed (fig. 9, in the drawing of the cage type and dashed) and with the cylindrical joint inserted in the threaded hole of the fixed crank arm (fig. 10).

Nella Tav.lII viene evidenziata la pedivella a stantuffo (fig.12, su cui è fissato il pedale tratteggiato in fig.15) nella sua massima estensione, sorretta dalla pedivella fissa (fig.13) mediante la staffa mobile (fig. 14), libera di ruotare per mezzo degli snodi cilindrici inseriti nei due fori filettati . La doppia freccia (fig.16) evidenzia l’allungamento effettivo massimo, efficace nell’amplificazione della leva, che dipende dalla lunghezza della staffa mobile in fig.14. Table III shows the piston crank arm (fig. 12, on which the dashed pedal in fig. 15 is fixed) in its maximum extension, supported by the fixed crank arm (fig. 13) by means of the mobile bracket (fig. 14) , free to rotate by means of the cylindrical joints inserted in the two threaded holes. The double arrow (fig.16) highlights the maximum effective elongation, effective in the amplification of the lever, which depends on the length of the movable bracket in fig.14.

Fermo restando la descrizione dettagliata dell’invenzione, le realizzazioni potranno essere diverse da quelle descritte senza per altro uscire dall’ambito del trovato; per esempio: Without prejudice to the detailed description of the invention, the realizations may be different from those described without however departing from the scope of the invention; for instance:

la staffa mobile in fig.6 può essere formata da due staffe mobili collegate ai lati dei due fori filettati della pedivella fissa e di quella mobile, mediante due snodi cilindrici; le due pedivelle possono terminare, invece che con i due fori filettati abituali, con due forcelle atte a sostenere snodi e staffe; the movable bracket in fig. 6 can be formed by two movable brackets connected to the sides of the two threaded holes of the fixed and movable pedal crank, by means of two cylindrical joints; the two cranks can end, instead of with the two usual threaded holes, with two forks designed to support joints and brackets;

gli snodi cilindrici possono essere integrati o sostituiti da cuscinetti a sfera, il foro filettato della pedivella fissa può essere tornito, al fine di consentire una maggior scorrevolezza allo snodo cilindrico inserito ai suo interno; ecc. the cylindrical joints can be integrated or replaced by ball bearings, the threaded hole of the fixed crank arm can be turned, in order to allow greater smoothness of the cylindrical joint inserted inside it; etc.

Claims

CLAIMS 1. Variable pitch crank whose central body is formed by a piston which contains a return spring inside.

2. Crank arm according to claim 1, characterized in that it is connected to the fixed pedal crank of the pedal unit, which supports its elongation and prevents it from twisting around its own axis, during the action of the foot on the pedal; this connection is made through: a) two first brackets, fixed to the fixed crank arm, which, supporting a cylindrical joint applied to the base of the piston crank arm, allow it to rotate around the joint during elongation and b) a mobile bracket, connected by means of two cylindrical joints to the threaded holes of the two cranks, which, being free to rotate, support the piston during its extension.

3. Crank arm according to claims 1. and 2. characterized in that the variation in length occurs gradually, starting from the upper neutral point in which the length is minimum and does not prevent the natural folding of the leg.

4. Crank arm according to claims 1, 2. and 3. characterized by the fact that the progressive length variation allows, with the same force, better dynamic performances.

5. Variable pitch crank, substantially as described with reference to the attached drawings.