IT201700015311A1 - Assieme di ruote dentate per pacco pignoni - Google Patents

Description

Assieme di ruote dentate per pacco pignoni

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un assieme di ruote dentate per un pacco pignoni di bicicletta.

Nel seguito della presente descrizione e nelle successive rivendicazioni, con l’espressione “assieme di ruote dentate” si intende indicare l’insieme di almeno due ruote dentate configurate per realizzare almeno una parte del pacco pignoni per una ruota posteriore di una bicicletta.

L’assieme di ruote dentate è destinato a essere montato su un corpo libero di un mozzo di una ruota posteriore di bicicletta per essere impegnato da una catena di trasmissione.

Come è noto, il sistema di trasmissione del moto di una bicicletta comprende una coppia di pedivelle, su cui il ciclista esercita una spinta propulsiva, una o più ruote dentate di guida, messe in rotazione per accoppiamento diretto alle pedivelle, e una pluralità di ruote dentate condotte, chiamate anche pignoni, di dimensioni diverse, messe in rotazione dalle ruote dentate di guida tramite una catena.

I pignoni sono accoppiati alla ruota posteriore della bicicletta tramite un mozzo. Questo comprende un primo corpo rigidamente vincolato al cerchio della bicicletta tramite raggi, e un secondo corpo rigidamente accoppiato ai pignoni e in grado di ruotare libero rispetto al primo corpo in un senso di rotazione, e di trascinarlo in rotazione nel senso opposto, imprimendo così il moto di avanzamento alla ruota posteriore motrice. Nel gergo tecnico, questo secondo corpo è chiamato “corpo libero”. La totalità dei pignoni, o ruote dentate, montati sul corpo libero è comunemente detto “pacco pignoni”.

La catena è costituita da una successione di maglie, ciascuna normalmente costituita da una coppia di piastrine affacciate tra loro e distanziate per definire un vano di inserimento di un dente di una ruota dentata. Le piastrine di una maglia sono accoppiate girevolmente alle piastrine della maglia successiva tramite un rivetto, che a sua volta è avvolto da un rullino o bussola in grado di ruotare liberamente rispetto al rivetto.

I pignoni in genere sono realizzati in materiale estremamente resistente (come acciaio o titanio) per resistere all’usura generata dallo strisciamento della catena e ai carichi a cui sono sottoposti in esercizio.

I pignoni del pacco pignoni possono comprendere una porzione anulare radialmente interna provvista di scanalature atte ad impegnare le scanalature del corpo libero. In questo caso, i pignoni sono tra di loro assialmente distanziati da distanziali di forma solitamente cilindrica.

In alternativa, i pignoni del pacco pignoni possono essere tra di loro collegati a formare un assieme di ruote dentate supportato da un elemento cilindrico avente una superficie radialmente interna provvista di scanalature atte ad impegnare le scanalature del corpo libero.

In quest’ultimo caso, i pignoni tra loro collegati assialmente possono essere due o più, fino anche ad essere la totalità dei pignoni che realizzano il pacco pignoni.

Il documento US 2012/0302384A1 ed il documento US 2009/0215566A1 mostrano rispettivi pacchi pignone interamente formati da pignoni tra loro collegati assialmente e collegati ad un elemento di supporto destinato ad impegnare il corpo libero.

Il documento US 4380445 mostra un assieme di ruote dentate comprendente due pignoni, che realizza una cosiddetta doppietta, il quale assieme può essere associato ad ulteriori assiemi di ruote dentate per definire il pacco pignoni.

In un assieme di ruote dentate, il collegamento assiale tra i pignoni ha la duplice funzione di mantenere distanziati assialmente i pignoni e di collegare meccanicamente tra di loro gli stessi per dotare della necessaria resistenza meccanica il pacco pignoni.

Tale collegamento assiale può essere realizzato da porzioni cilindriche vincolate ad una superficie laterale di un primo pignone ed alla superficie laterale del pignone adiacente direttamente affacciata al primo pignone.

Tuttavia, per ridurre il peso del pacco pignoni, è d’uso praticare delle aperture nelle porzioni cilindriche del collegamento assiale, come ad esempio descritto nel documento US 2012/0302384A1 sopra citato.

Per contenere il più possibile il peso del pacco pignoni, è inoltre usuale realizzare i pignoni dell’assieme di ruote dentate con dimensioni radiali il più contenute possibili. In tal modo, il collegamento assiale tra i pignoni è realizzato in una porzione radialmente interna del pignone immediatamente al di sotto dei denti del pignone, come mostrato ad esempio nel documento US 2009/0215566A1.

La Richiedente ha notato che gli assiemi di ruote dentate per pacco pignoni possono provocare un’instabilità di ingranamento della catena di trasmissione durante l’uso, specialmente quando intensivo, della bicicletta.

La Richiedente ha riscontrato che sporcizia, piccoli detriti e simili possono insinuarsi tra due pignoni e depositarsi sulle porzioni di collegamento tra i pignoni.

La Richiedente ha notato che poiché tali porzioni di collegamento tendono a trovarsi nelle immediate vicinanze dei denti del pignone (per ridurre il peso del pacco pignoni), l’accumulo di sporcizia e/o di piccoli detriti può essere tale da raggiungere la coppia di piastrine tra loro affacciate della catena definenti il vano di inserimento del dente della ruota dentata.

La Richiedente ha percepito che in tale situazione il dente della ruota dentata potrebbe non essere completamente abbracciato dal vano di inserimento, in quanto la coppia di piastrine tende ad andare in appoggio sull’accumulo di sporcizia e/o di piccoli detriti sollevando, di fatto, la catena rispetto al dente.

La presente invenzione riguarda pertanto un assieme di ruote dentate per un pacco pignoni comprendente: almeno una prima ed una seconda ruota dentata;

ciascuna ruota dentata comprendendo una pluralità di denti tra di loro separati da corrispondenti avvallamenti ed in cui la seconda ruota dentata presenta un numero di denti superiore al numero di denti della prima ruota dentata;

una pluralità di corpi di collegamento che collegano meccanicamente la prima e la seconda ruota dentata distanziandole assialmente, ciascun corpo di collegamento comprendendo una prima porzione di collegamento vincolata alla seconda ruota dentata che si sviluppa radialmente dalla seconda ruota dentata verso la prima ruota dentata ed una seconda porzione di collegamento vincolata alla prima ruota dentata che si sviluppa assialmente dalla prima ruota dentata;

detta seconda porzione di collegamento di ciascun corpo di collegamento presentando un ingombro circonferenziale la cui proiezione radiale è completamente contenuta in un avvallamento della prima ruota dentata.

La seconda porzione di collegamento di ciascun corpo di collegamento aggetta assialmente da una superficie laterale della prima ruota dentata definendo una sorta di mensola che ha lo scopo di tenere distanziate tra loro la prima e la seconda ruota dentata.

La Richiedente ha percepito che predisponendo la seconda porzione di collegamento in modo tale che sia ricompresa nell’ingombro di un avvallamento, eventuale sporcizia e/o piccoli detriti che possono depositarsi sulla mensola definita dalla seconda porzione di collegamento si troverebbero in corrispondenza di un rullino della catena.

Il rullino della catena è predisposto per fungere da cerniera tra due coppie di piastrine mutuamente affacciate ed adiacenti, consentendo a ciascuna coppia di piastrine di ruotare rispetto alla coppia di piastrine adiacenti.

In questo modo, l’eventuale accumulo di sporcizia e/o di piccoli detriti tenderebbe a sollecitare il rullino in direzione radialmente esterna, vale a dire tenderebbe a sollevare il rullino.

Tale azione di sollevamento del rullino non comprometterebbe il corretto ingranamento della catena sulla ruota dentata, in quanto il rullino tenderebbe semplicemente a cambiare l’inclinazione relativa tra le due coppie di piastrine adiacenti. Il vano di inserimento definito tra le porzioni centrali di ciascuna coppia di piastrine adiacenti rimarrebbe pertanto efficacemente inserito sul dente della corona dentata, garantendo un corretto ingranamento della catena sulla ruota dentata.

L’assieme di ruote dentate è predisposto per ruotare intorno ad un asse di rotazione coincidente con l’asse di rotazione della ruota posteriore. Tale asse di rotazione passa per il centro di ogni pignone (o ruota dentata) ed è l'asse di riferimento principale per gli elementi che fanno parte della presente invenzione; rispetto ad esso saranno riferite tutte le indicazioni di direzione e simili, quale "assiale”, "radiale", "circonferenziale", "diametrale"; parimenti, le indicazioni "verso l'esterno" e "verso l'interno" riferite a direzioni radiali devono essere intese come in allontanamento dall'asse o verso l'asse.

L’ingombro circonferenziale della seconda porzione di collegamento è pertanto definito come la distanza lungo una direzione circonferenziale tra due superfici di estremità circonferenzialmente opposte della seconda porzione di collegamento.

L’assieme di ruote dentate della presente invenzione può comprendere una o più delle seguenti caratteristiche preferite, prese singolarmente o in combinazione.

Preferibilmente, ciascun dente presenta una porzione radialmente più esterna posta ad una prima distanza radiale dal centro della ruota dentata;

ciascun avvallamento presenta un punto radialmente più interno posto ad una seconda distanza radiale dal centro della ruota dentata ed una coppia di punti radialmente più esterni posti ad una distanza radiale massima dal centro della ruota dentata; detta distanza radiale massima essendo uguale alla differenza tra la prima distanza radiale e la seconda distanza radiale diminuita di un fattore correttivo compreso, estremi inclusi, tra un decimo della differenza tra la prima distanza radiale e la seconda distanza radiale e metà della differenza tra la prima distanza radiale e la seconda distanza radiale;

ciascun avvallamento essendo definito tra detto punto radialmente più interno e detta coppia di punti radialmente più esterni.

L’avvallamento tra due denti non comprende pertanto la porzione di sommità dei denti ed i relativi bordi laterali, e si estende da un minimo del 50% fino ad un massimo del 90% dell’altezza complessiva del dente.

Preferibilmente, detta seconda porzione di collegamento presenta un ingombro circonferenziale contenuto tra una coppia di punti dell’avvallamento posti ad una distanza radiale dal punto radialmente più interno dell’avvallamento compresa tra il 10% e il 90% della differenza tra la distanza radiale massima e la seconda distanza radiale.

La seconda porzione di collegamento è quindi preferibilmente compresa in una porzione dell’avvallamento che parte da circa 10% ed arriva fino a circa il 90% dello sviluppo in senso radiale dell’avvallamento.

Preferibilmente, nel caso in cui le ruote dentate siano perfettamente circolari, o comunque assimilabili ad un cerchio, la prima distanza radiale, la seconda distanza radiale e la distanza radiale massima definiscono i raggi di rispettive circonferenze.

Preferibilmente, detta seconda porzione di collegamento presenta un ingombro circonferenziale la cui proiezione radiale passa per il punto radialmente più interno dell’avvallamento.

In questo modo ciascuna seconda porzione di collegamento è perfettamente centrata in un rispettivo avvallamento.

La Richiedente ha percepito che in questo modo la quantità di sporcizia che si può accumulare sulla seconda porzione di collegamento è limitata dal fatto che la prima ruota dentata non offre una parete di riscontro di dimensioni importanti per l’accumulo della sporcizia. La parte centrale di un avvallamento è infatti quella più radialmente interna, vale a dire la parte che realizza una parete di riscontro per l’accumulo della sporcizia più bassa (ossia a sviluppo radiale più ridotto).

Preferibilmente, l’estensione circonferenziale di ciascuna seconda porzione di collegamento è minore di due terzi dell’estensione circonferenziale del rispettivo avvallamento.

Preferibilmente, l’estensione circonferenziale di ciascuna seconda porzione di collegamento è minore di metà dell’estensione circonferenziale del rispettivo avvallamento.

Preferibilmente, detta seconda porzione di collegamento presenta una estremità radialmente interna posta ad una prima lunghezza radiale dal centro della prima ruota dentata; detta prima lunghezza radiale essendo uguale o minore di una seconda lunghezza radiale dalla quale un bordo radialmente interno della prima ruota dentata, compreso tra detta seconda porzione di collegamento e una successiva seconda porzione di collegamento, dista dal centro della prima ruota dentata.

In altre parole, preferibilmente, il bordo radialmente più interno della seconda porzione di collegamento o è allineato rispetto al bordo radialmente più interno della prima ruota dentata, oppure è radialmente più interno allo stesso bordo, quantomeno della porzione di ruota dentata che si sviluppa tra due seconde porzioni di collegamento consecutive.

La Richiedente ha percepito che in tal modo l’estensione in direzione radiale della prima ruota dentata può essere minimizzato, contenendo il peso della stessa.

La Richiedente ha inoltre percepito che in questo modo la mensola definita dalla seconda porzione di collegamento può essere prevista alla massima distanza radiale dall’avvallamento, aumentando la quantità di sporcizia che si deve accumulare sulla seconda porzione di collegamento prima di provocare un qualsiasi effetto sulla catena.

Preferibilmente, le estremità interne di tutte le seconde porzioni di collegamento sono poste a detta prima lunghezza radiale dal centro della prima ruota dentata.

In altre parole, le estremità interne di tutte le seconde porzioni di collegamento sono preferibilmente allineate lungo una circonferenza.

Preferibilmente, tutti i bordi radialmente interni della prima ruota dentata compresi tra due seconde porzioni di collegamento adiacenti sono posti a detta seconda lunghezza radiale dal centro della prima ruota dentata.

In altre parole, i bordi radialmente interni della prima ruota dentata compresi tra due seconde porzioni di collegamento adiacenti sono preferibilmente allineati lungo una circonferenza.

Preferibilmente, detta prima lunghezza radiale è sostanzialmente uguale a detta seconda lunghezza radiale.

Preferibilmente, l’assieme comprende una porzione cilindrica radialmente interna predisposta per impegnare un corpo libero; una pluralità di razze radiali sviluppandosi da detta porzione cilindrica e collegandosi a rispettivi bordi radialmente interni della prima ruota dentata.

Le razze radiali hanno la funzione di vincolare almeno la prima ruota dentata alla porzione cilindrica, in modo tale da mantenere le ruote dentate centrate sull’asse di rotazione della ruota e distanziate dalla porzione cilindrica radialmente interna.

Preferibilmente, le razze radiali sono sostanzialmente rettilinee in modo tale da ridurre la quantità di materiale necessario a trattenete le ruote dentate in posizione, contenendo il peso complessivo dei pignoni multipli.

Preferibilmente, la porzione cilindrica radialmente interna ha un’estensione assiale uguale all’estensione assiale delle ruote dentate dell’assieme di ruote dentate.

Preferibilmente, detta porzione cilindrica radialmente interna comprende una superficie di interfaccia con detto corpo libero dalla quale aggettano una pluralità di protuberanze, disposte secondo una prima schiera ed una seconda schiera, di impegno per rispettivi profili scanalati controsagomati a dette protuberanze definiti su detto corpo libero; dette protuberanze di detta prima schiera e di detta seconda schiera essendo mutuamente affacciate in direzione assiale.

In questo modo, l’assieme di ruote dentate può trasferire coppie di forze al corpo libero.

Preferibilmente, dette protuberanze di detta prima schiera e di detta seconda schiera sono tra loro assialmente distanziate in modo tale che tra di esse vi sia uno spazio vuoto.

In questo modo, il peso totale dell’assieme di ruote dentate può essere diminuito senza compromettere l’accoppiamento di forma con il corpo libero. Preferibilmente, l’assieme di ruote dentate comprende una terza ruota dentata avente un numero di denti minore del numero di denti della prima ruota dentata; detta terza ruota dentata essendo vincolata alla prima ruota dentata da rispettivi corpi di collegamento identici ai corpi di collegamento che collegano la prima ruota dentata alla seconda ruota dentata.

Alternativamente, la terza ruota dentata è vincolata a detta porzione cilindrica radialmente interna da detta pluralità di razze.

In questo modo, la coppia che può essere trasferita dalle ruote dentate alla porzione cilindrica radialmente interna aumenta.

Preferibilmente, l’assieme di ruote dentate comprende ulteriori ruote dentate aventi un numero di denti crescente e maggiore del numero di denti della seconda ruota dentata; dette ulteriori ruote dentate essendo collegate tra di loro in serie da rispettivi corpi di collegamento identici ai corpi di collegamento che collegano la prima ruota dentata alla seconda ruota dentata ed in cui l’ulteriore ruota dentata a minor numero di denti è collegata alla seconda ruota dentata da rispettivi corpi di collegamento identici ai corpi di collegamento che collegano la prima ruota dentata alla seconda ruota dentata.

Preferibilmente, l’assieme di ruote dentate comprende ulteriori ruote dentate aventi un numero di denti decrescente e minore del numero di denti della terza ruota dentata; dette ulteriori ruote dentate essendo collegate tra di loro in serie da rispettivi corpi di collegamento identici ai corpi di collegamento che collegano la prima ruota dentata alla seconda ruota dentata ed in cui l’ulteriore ruota dentata a maggior numero di denti è collegata alla terza ruota dentata da rispettivi corpi di collegamento identici ai corpi di collegamento che collegano la prima ruota dentata alla seconda ruota dentata.

Il numero di ruote dentate dell’assieme di ruote dentate è preferibilmente maggiore di due e, in funzione dell’esigenza di numero di rapporti di trasmissione da mettere a disposizione, può raggiungere un numero di ruote dentate qualsivoglia (ad esempio undici) compatibilmente con lo spazio a disposizione sul corpo libero. Ciascuna ruota dentata ha un numero di denti inferiore ai denti della ruota dentata assialmente adiacente.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno meglio dalla seguente descrizione di sue forme di realizzazione preferite, fatta con riferimento ai disegni allegati. In tali disegni:

- la figura 1 è una vista prospettica di un assieme di ruote dentate per pacco pignoni secondo l’invenzione;

- la figura 2 è un’ulteriore vista prospettica dell’assieme di figura 1;

- la figura 3 è una vista prospettica di una variante realizzativa dell’assieme di figura 1;

- la figura 4 è una vista frontale dell’assieme di figura 3; - la figura 5 è una vista laterale dell’assieme di figura 2; - la figura 6 è una vista secondo il piano di sezione VI-VI dell’assieme di figura 5;

- le figure 7 e 8 sono ingrandimenti di alcuni particolari dell’assieme di figura 6;

- la figura 9 è una vista posteriore dell’assieme di figura 1; e

- la figura 10 è un ingrandimento di alcuni particolari dell’assieme di figura 9.

Con riferimento alle figure sono mostrate alcune forme di realizzazione preferite dell’assieme di ruote dentate in accordo con la presente invenzione. Numeri di riferimento identici si riferiscono a caratteristiche identiche di ogni forma realizzativa, le differenze tra le stesse saranno evidenti nel prosieguo.

L’assieme di ruote dentate è complessivamente indicato con 10.

L’assieme 10 di ruote dentate comprende una pluralità di ruote dentate 11, 12, 13, o pignoni, di dimensioni tra loro differenti, disposti tra loro parallelamente e concentrici ad un asse di rotazione X.

Negli esempi illustrati nelle unite figure, le ruote dentate 11, 12 e 13 sono in numero di tre e realizzano una cosiddetta “tripletta”.

In altre forme realizzative non illustrate, le ruote dentate dell’assieme di ruote dentate possono essere in numero maggiore di tre, per esempio da quattro a undici.

In ogni caso, in tutte le forme realizzative, l’assieme di ruote dentate 10 comprende almeno due ruote dentate, in particolare una prima ruota dentata 12 ed una seconda ruota dentata 13 in cui la prima ruota dentata 12 ha un’estensione radiale minore dell’estensione radiale della seconda ruota dentata 13.

Ciascuna ruota dentata 11, 12 e 13 comprende una pluralità di denti 14 tra di loro separati da una pluralità di avvallamenti 15.

La dimensione di ciascuna ruota dentata 11, 12 e 13 ed in particolare il suo diametro, è determinato dal numero di denti 14 della stessa. Maggiore è il numero di denti 14, maggiore è la dimensione della ruota dentata.

Il passo tra i denti 14, vale a dire la distanza che separa due denti 14 successivi, è sostanzialmente costante per ogni ruota dentata e sostanzialmente identico in tutte le ruote dentate 11, 12 e 13.

I denti 14 sono predisposti a ricevere in impegno le maglie di una catena di trasmissione (non illustrata). In particolare, i denti 14 sono predisposti per inserirsi in successione, durante la rotazione del pacco pignoni, in vani di inserimento delimitati assialmente da coppie di piastrine di una catena di trasmissione.

Come illustrato in figura 4, ciascun dente 14 di una qualsiasi ruota dentata 11, 12 o 13 presenta una porzione di estremità 16 radialmente più esterna posta ad una prima distanza radiale D1 dal centro C della ruota dentata.

Il centro C della ruota dentata è attraversato dall’asse di rotazione X dell’assieme 10 di ruote dentate.

Le prime distanze radiali D1 dei denti 14 di una stessa ruota dentata non sono necessariamente tra di loro identiche, dal momento che possono essere previsti alcuni denti 14 specificatamente conformati per agevolare l’ingranamento della catena di trasmissione ed aventi prime distanze radiali D1 differenti dai restanti denti 14 della ruota dentata.

Come meglio illustrato nell’ingrandimento di figura 7, ciascun dente 14 presenta, in corrispondenza della porzione di estremità 16 radialmente più esterna, un profilo di estremità 17 avente uno sviluppo in direzione circonferenziale di dimensione S1.

Le dimensioni S1 non sono necessariamente tutte tra loro identiche.

Ciascun dente 14 presenta inoltre rispettivi bordi laterali 17a che degradano, divergendo, in direzione radialmente interna dal profilo di estremità 17.

Come sopra accennato, due denti 14 circonferenzialmente adiacenti sono separati tra loro da un avvallamento 15. La distanza in direzione circonferenziale che separa due denti 14 adiacenti è funzione del passo della catena di trasmissione ed è sostanzialmente costante in ogni ruota dentata 11, 12 e 13 e tra ruote dentate 11, 12 e 13 diverse.

Ciascun avvallamento 15 presenta un profilo sostanzialmente arcuato e presenta un punto radialmente più interno 18 posto ad una seconda distanza radiale D2 dal centro C della rispettiva ruota dentata 11, 12 e 13.

Ogni avvallamento 15 presenta inoltre una coppia di punti 19 radialmente più esterni (figura 7) posti ad una distanza radiale DM massima dal centro C della ruota dentata 11, 12 e 13.

L’estensione in direzione radiale di ogni avvallamento 15, è tale per cui la distanza radiale DM è uguale alla differenza tra la prima distanza radiale D1 e la seconda distanza radiale D2 diminuita di un fattore correttivo K, vale a dire DM=(D1-D2)-K.

La prima distanza radiale D1 corrisponde a quella minore tra le prime distanze radiali D1 dei due denti 14 adiacenti tra i quali si sviluppa l’avvallamento 15.

Come illustrato in figura 7, a tale estensione radiale dell’avvallamento 15 corrisponde una estensione circonferenziale dello stesso data dalla distanza L che separa, in direzione circonferenziale, la coppia di punti 19 radialmente più esterni.

Ogni avvallamento 15 è pertanto definito da pluralità di coppie di punti 20 compresi tra la coppia di punti radialmente più esterni 19 ed il punto radialmente più interno 18, come schematizzato in figura 7. La distanza in direzione radiale che separa la coppia di punti radialmente più esterni 19 ed il punto radialmente più interno 18 è definita come quota dell’avvallamento 15.

Il fattore correttivo K è compreso, estremi inclusi, tra un decimo della differenza tra la prima distanza radiale D1 e la seconda distanza radiale D2 e metà della differenza tra la prima distanza radiale D1 e la seconda distanza radiale D2, vale a dire:

(D1-D2)/10 ≤ K ≤ (D1-D2)/2

Ciascun avvallamento 15 presenta pertanto una quota massima che è compresa tra il 50% ed il 90% della differenza tra la prima D1 e la seconda D2 distanza radiale.

In altre parole, per avvallamento 15 tra due denti 14 adiacenti deve essere inteso il profilo arcuato che si sviluppa tra i due denti 14 e che raggiunge una quota maggiore del 50% e minore del 90% della distanza in direzione radiale che separa il punto radialmente più interno 18 dell’avvallamento 15 dalla porzione di estremità 16 radialmente più esterna del dente 14 a minor estensione radiale dei due.

Preferibilmente, la quota dell’avvallamento 15 raggiunge il 90% della distanza in direzione radiale che separa il punto radialmente più interno 18 dell’avvallamento 15 dalla porzione di estremità 16 radialmente più esterna del dente 14 a minor estensione radiale dei due, vale a dire il fattore correttivo K è uguale a (D1-D2)/10.

Più preferibilmente, tale quota raggiunge il 70% della distanza in direzione radiale che separa il punto radialmente più interno 18 dell’avvallamento 15 dalla porzione di estremità 16 radialmente più esterna del dente 14 a minor estensione radiale dei due, vale a dire il fattore correttivo K è uguale a (D1-D2)/7.

Ancora più preferibilmente, tale quota raggiunge il 50% della distanza in direzione radiale che separa il punto radialmente più interno 18 dell’avvallamento 15 dalla porzione di estremità 16 radialmente più esterna del dente 14 a minor estensione radiale dei due, vale a dire il fattore correttivo K è uguale a (D1-D2)/5.

L’assieme 10 comprende una pluralità di corpi di collegamento 30 che collegano meccanicamente la prima 12 e la seconda ruota dentata 13 distanziandole in direzione assiale, come illustrato in figura 1 e 3.

Il numero di corpi di collegamento 30 è funzione delle dimensioni delle due ruote dentate collegate dagli stessi e del grado di rigidità strutturale che deve avere l’assieme 10.

Maggiore sono le dimensioni delle due ruote dentate, maggiore è il numero di corpi di collegamento 30. Maggiore deve essere la rigidità strutturale dell’assieme 10, maggiore è il numero di corpi di collegamento 30. Il limite massimo al numero di corpi di collegamento è pari al numero di avvallamenti 15 presenti sulla ruota dentata più piccola tra le due ruote dentate collegate dai corpi di collegamento 30.

Ciascun corpo di collegamento 30 comprende una prima porzione di collegamento 31 vincolata alla seconda ruota dentata 13 che si sviluppa radialmente dalla stessa verso la prima ruota dentata 12.

Come meglio illustrato in figura 10, la prima porzione di collegamento 31 si sviluppa a partire da un bordo radialmente interno 13a della seconda ruota dentata 13 e si allontana dallo stesso in direzione radialmente interna.

La prima porzione di collegamento 31 presenta una prima zona 31a (figura 9 e 10) di raccordo con il bordo radialmente interno 13a della seconda ruota dentata 13. La prima zona 31a di raccordo presenta superfici curve per raccordarsi al bordo radialmente interno 13a della seconda ruota dentata 13 senza spigoli vivi.

La prima porzione di collegamento 31 presenta inoltre una seconda zona 31b che si estende radialmente verso l’interno a partire dalla prima zona 31a.

Nella forma realizzativa preferita dell’invenzione, la seconda zona 31b della porzione di collegamento 31 ha uno sviluppo radiale sostanzialmente rettilineo ed una dimensione in direzione circonferenziale sostanzialmente costante.

Lo spessore della prima porzione di collegamento 31, vale a dire la sua dimensione in direzione assiale è sostanzialmente costante.

Lo spessore della prima porzione di collegamento 31 è sostanzialmente uguale allo spessore della seconda ruota dentata 13.

La seconda ruota dentata 13 è di pezzo con, vale a dire è realizzata unitamente a, la prima porzione di collegamento 31.

L’estensione in direzione radiale della prima porzione di collegamento 31 è funzione dei diametri della prima 12 e della seconda ruota dentata 13; minore è la differenza tra i due diametri, minore è l’estensione in direzione radiale della prima porzione di collegamento 31.

Ciascun corpo di collegamento 30 comprende inoltre una seconda porzione di collegamento 32 vincolata alla prima ruota dentata 12 che si sviluppa assialmente dalla stessa.

La seconda porzione di collegamento 32 è formata di pezzo con la prima porzione di collegamento 31.

La seconda porzione di collegamento 32 è inoltre formata di pezzo con la prima ruota dentata 12.

La seconda porzione di collegamento 32 si estende in direzione assiale della stessa quantità che separa assialmente la prima 12 e la seconda ruota dentata 13.

Lo spessore della seconda porzione di collegamento 32, vale a dire la sua dimensione radiale, è sostanzialmente costante e preferibilmente è identica allo spessore della prima porzione di collegamento 31.

Come mostrato in figura 6, la seconda porzione di collegamento 32 presenta un ingombro circonferenziale la cui proiezione radiale è completamente contenuta in un avvallamento 15 della prima ruota dentata 12.

L’ingombro circonferenziale della seconda porzione di collegamento 32 è definito come la distanza lungo una direzione circonferenziale tra due superfici di estremità radialmente opposte della seconda porzione di collegamento 32.

L’ingombro circonferenziale è quindi la proiezione in direzione assiale, o l’impronta, sulla prima ruota dentata 12 di una sezione 32a della seconda porzione di collegamento 32 ottenuta con un piano di sezione perpendicolare all’asse di rotazione X dell’assieme 10.

La figura 8 mostra una sezione 32a della seconda porzione di collegamento 32 ottenuta in accordo con quanto sopra.

Come illustrato in figura 8, tale sezione 32a presenta una proiezione in direzione radiale esterna che è completamente contenuta in un avvallamento 15 della prima ruota dentata 12, vale a dire che è contenuta nella distanza L tra la coppia di punti 19 radialmente più esterni dell’avvallamento 15.

L’ingombro circonferenziale della seconda porzione di collegamento 32 è tale da contenere la seconda zona 31b della prima porzione di collegamento 31, vale a dire la proiezione in direzione radiale esterna della sezione 32a contiene la seconda zona 31b.

Preferibilmente, la seconda porzione di collegamento 32 presenta un ingombro circonferenziale contenuto tra una coppia di punti 21, della pluralità di coppie di punti 20 che realizzano l’avvallamento 15, i quali sono posti ad una distanza radiale D3 dal punto radialmente più interno 18 dell’avvallamento (figura 8).

La distanza radiale D3 è compresa tra il 90% ed il 10% della differenza tra la distanza radiale massima DM e la seconda distanza radiale D2. In altre parole, la distanza radiale D3 è compresa tra il 10% e il 90% della quota massima raggiunta dall’avvallamento 15.

Nell’esempio di figura 8, la distanza radiale D3 è di circa il 15% della quota massima raggiunta dall’avvallamento 15 e la quota dell’avvallamento 15 è di circa il 65% della differenza tra la prima D1 e la seconda D2 distanza radiale.

In ogni caso, l’estensione circonferenziale di ciascuna seconda porzione di collegamento 32 è minore di due terzi dell’estensione circonferenziale del rispettivo avvallamento 15, vale a dire è minore di due terzi della distanza L tra i due punti 19 radialmente più esterni dell’avvallamento 15.

Nell’esempio di figura 8, l’estensione circonferenziale di ciascuna seconda porzione di collegamento 32 è circa il 55% della distanza L tra i due punti 19 radialmente più esterni dell’avvallamento 15.

Nella forma realizzativa preferita dell’invenzione, la proiezione in direzione radiale della sezione 32a passa per il punto radialmente più interno 18 dell’avvallamento 15, come illustrato ad esempio in figura 8.

Preferibilmente, la proiezione in direzione radiale della sezione 32a è sostanzialmente centrata sul punto radialmente più interno 18 dell’avvallamento 15.

In altre parole, la seconda porzione di collegamento 32 è sostanzialmente simmetrica rispetto ad un piano radiale che passa per il punto radialmente più interno 18 dell’avvallamento 15.

La seconda porzione di collegamento 32 presenta un’estremità radialmente interna 33 la quale si trova ad una prima lunghezza radiale L1 dal centro C della prima ruota dentata 12, come indicato in figura 6. Come illustrato in figura 1, l’estremità radialmente interna 33 è posta in corrispondenza della zona nella quale la seconda porzione di collegamento 32 è vincolata alla prima ruota dentata 12. In altre parole, l’estremità radialmente interna 33 emerge dalla prima ruota dentata 12 ed è rivolta verso il centro C della prima ruota dentata 12.

La prima ruota dentata 12 presenta una pluralità di bordi radialmente interni 12a che si sviluppano con continuità tra due seconde porzioni di collegamento 32 successive.

Ciascun bordo radialmente interno 12a è posto ad una seconda lunghezza radiale L2 dal centro C della prima ruota dentata 12.

Nella forma realizzativa preferita dell’invenzione, la seconda lunghezza radiale L2 è costante per tutto lo sviluppo di un rispettivo bordo radialmente interno 12a.

Nella forma realizzativa preferita dell’invenzione, tutti i bordi radialmente interni 12a sono posti alla stessa seconda lunghezza radiale L2 dal centro della prima ruota dentata 12.

La prima lunghezza radiale L1, vale a dire la distanza che separa l’estremità radialmente interna 33 delle seconde porzioni di collegamento 32 dal centro C della prima ruota dentata 12, è uguale o minore della seconda lunghezza radiale L2, vale a dire la distanza che separa il bordo radialmente interno 12a dal centro C della prima ruota dentata 12.

In altre parole, le estremità radialmente interne 33 delle seconde porzioni di collegamento 32 sono allineate o radialmente più interne rispetto al bordo radialmente interno 12a della ruota dentata 12.

Nell’esempio realizzativo illustrato nelle unite figure, le estremità radialmente interne 33 delle seconde porzioni di collegamento 32 sono allineate ai bordi radialmente interni 12a della prima ruota dentata 12, come ad esempio illustrato in figura 1 e 6.

La prima ruota dentata 12 è collegata ad una porzione cilindrica radialmente interna 40 la quale è predisposta per impegnare un corpo libero (non illustrato) del mozzo della ruota posteriore della bicicletta.

La porzione cilindrica radialmente interna 40 comprende una superficie di interfaccia 41 con il corpo libero dalla quale aggettano una pluralità di protuberanze 42.

Le protuberanze 42 sono destinate ad impegnare rispettivi profili scanalati (non illustrati) controsagomati alle protuberanze 42 e posti sul corpo libero per realizzare un accoppiamento di forma in grado di trasmettere coppie di forze tra il corpo libero e la porzione cilindrica radialmente interna 40 e viceversa.

Come mostrato nelle figure 1, 2 e 3, le protuberanze 42 sono disposte secondo una prima 43 ed una seconda schiera 44 di protuberanze 42.

Le protuberanze 42 della prima 43 e della seconda schiera 44 sono allineate in direzione assiale, vale a dire sono mutuamente affacciate in direzione assiale.

Le protuberanze 42 assialmente allineate presentano uno stesso profilo in modo tale da essere sostanzialmente identiche.

Due protuberanze 42 mutuamente affacciate sono tra loro assialmente distanziate in modo tale che tra di esse vi sia uno spazio vuoto.

Preferibilmente, come illustrato in figura 2, le protuberanze 42 di una stessa schiera non sono tra di loro tutte identiche. Almeno una delle protuberanze 42 di una stessa schiera presenta un profilo esterno differente da quello delle restanti protuberanze 42, in modo tale da garantire un'unica posizione angolare di montaggio della porzione cilindrica radialmente interna 40 sul corpo libero.

L’accoppiamento meccanico tra la porzione cilindrica radialmente interna 40 e la prima ruota dentata 12 è ottenuto da una pluralità di razze radiali 50 che si dipartono dalla porzione cilindrica 40 e raggiungono rispettivi bordi radialmente interni 12a della prima ruota dentata 12 (si vedano ad esempio le figure 1 e 3).

Le razze radiali 50 hanno uno sviluppo rettilineo ed una lunghezza in direzione radiale tale da consentire il corretto posizionamento radiale dei denti della prima ruota dentata 12.

Le razze radiali 50 sono realizzate di pezzo con la prima ruota dentata 12 e con la porzione cilindrica radialmente interna 40.

Lo spessore in direzione assiale delle razze radiali 50 è tale per cui in prossimità dei bordi radialmente interni 12a della prima ruota dentata 12 la razza abbia spessore uguale allo spessore, nella stessa direzione, della prima ruota dentata 12, come illustrato nell’esempio di figura 3.

L’assieme 10 può comprendere una terza ruota dentata 11, come negli esempi realizzativi delle allegate figure.

La terza ruota dentata ha un numero di denti 14 minore del numero di denti 14 della prima ruota dentata 12 ed ha un diametro inferiore rispetto a quello della prima ruota dentata 12.

Nell’esempio di figura 3 e 4, la terza ruota dentata 11 è collegata alla prima ruota dentata 12 da corpi di collegamento 30 identici a quelli descritti in precedenza.

In particolare, la prima porzione di collegamento 31 si estende radialmente in allontanamento dalla prima ruota dentata 12 e la seconda porzione di collegamento 32 è vincolata alla terza ruota dentata 11 e si sviluppa assialmente, in allontanamento dalla stessa, come mostrato in figura 3.

Alternativamente, come mostrato nell’esempio di figura 1 e 2, la terza ruota dentata 11 è anch’essa collegata alla porzione cilindrica radialmente interna 40 dalle razze radiali 50.

In particolare, le razze radiali 50 sono inoltre collegate ad un bordo radialmente interno 11a della terza ruota dentata 11.

Le razze radiali 50 presentano uno spessore assiale in corrispondenza del bordo radialmente interno 11a della terza ruota dentata 11 sostanzialmente uguale alla somma della distanza assiale che separa la terza ruota dentata 11 dalla prima 12, dello spessore assiale della terza ruota dentata 11 e dello spessore assiale della prima ruota dentata 12.

Le razze radiali 50 provvedono quindi a distanziare in direzione assiale al terza 11 e la prima ruota dentata 12.

In questo esempio realizzativo, la terza ruota dentata 11 non è collegata alla seconda ruota dentata 13 dai corpi di collegamento 30.

In forme realizzative non illustrate, l’assieme 10 può comprendere ulteriori ruote dentate vincolate alla terza ruota dentata 11 (nel caso in cui le ulteriori ruote dentate abbiano diametri minori e decrescenti rispetto al diametro della terza ruota dentata 11) o alla seconda ruota dentata 13 (nel caso in cui le ulteriori ruote dentate abbiano diametri maggiori e crescenti rispetto al diametro della seconda ruota dentata 13).

Nel caso sia presente un’ulteriore ruota dentata di diametro inferiore alla terza ruota dentata 11, tale ulteriore ruota dentata è collegata alla terza ruota dentata da corpi di collegamento 30 identici a quelli che collegano la prima 12 e la seconda ruota dentata 13.

Nel caso sia presente un’ulteriore ruota dentata di diametro maggiore alla seconda ruota dentata 13, tale ulteriore ruota dentata è collegata alla seconda ruota dentata da corpi di collegamento 30 identici a quelli che collegano la seconda 13 e la prima ruota dentata 12.

Inoltre, ciascuna ulteriore ruota dentata è collegata alla ulteriore ruota dentata di dimensione immediatamente minore o immediatamente maggiore da corpi di collegamento 30 identici a quelli che collegano la seconda 13 e la prima ruota dentata 12.

Ovviamente, un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare specifiche e contingenti esigenze, potrà apportare all’invenzione sopra descritta numerose modifiche e varianti, come per esempio prevedere assiemi 10 aventi un numero qualsivoglia di ruote dentate, tutte peraltro contenute nell’ambito di protezione della presente invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Assieme (10) di ruote dentate per un pacco pignoni comprendente: almeno una prima (12) ed una seconda ruota dentata (13); ciascuna ruota dentata (12, 13) comprendendo una pluralità di denti (14) tra di loro separati da corrispondenti avvallamenti (15) ed in cui la seconda ruota dentata (12) presenta un numero di denti (14) superiore al numero di denti (14) della prima ruota dentata (12); una pluralità di corpi di collegamento (30) che collegano meccanicamente la prima (12) e la seconda ruota dentata (13) distanziandole assialmente, ciascun corpo di collegamento (30) comprendendo una prima porzione di collegamento (31) vincolata alla seconda ruota dentata (13) che si sviluppa radialmente dalla seconda ruota dentata (13) verso la prima ruota dentata (12) ed una seconda porzione di collegamento (32) vincolata alla prima ruota dentata (12) che si sviluppa assialmente dalla prima ruota dentata (12); detta seconda porzione di collegamento (32) di ciascun corpo di collegamento (30) presentando un ingombro circonferenziale la cui proiezione radiale è completamente contenuta in un avvallamento (15) della prima ruota dentata (12).
2. 2. Assieme (10) di ruote dentate in accordo con la rivendicazione 1, in cui: ciascun dente (14) presenta una porzione radialmente più esterna (16) posta ad una prima distanza radiale (D1) dal centro (C) della ruota dentata (12, 13); ciascun avvallamento (15) presenta un punto radialmente più interno (18) posto ad una seconda distanza radiale (D2) dal centro (C) della ruota dentata (12, 13) ed una coppia di punti (19) radialmente più esterni posti ad una distanza radiale massima (DM) dal centro (C) della ruota dentata (12, 13); detta distanza radiale massima (DM) essendo uguale alla differenza tra la prima distanza radiale (D1) e la seconda distanza radiale (D2) diminuita di un fattore correttivo (K) compreso, estremi inclusi, tra un decimo della differenza tra la prima distanza radiale (D1) e la seconda distanza radiale (D2) e metà della differenza tra la prima distanza radiale (D1) e la seconda distanza radiale (D2); ciascun avvallamento (15) essendo definito tra detto punto radialmente più interno (18) e detta coppia di punti (19) radialmente più esterni.
3. 3. Assieme (10) di ruote dentate secondo la rivendicazione 2, in cui detta seconda porzione di collegamento (32) presenta un ingombro circonferenziale contenuto tra una coppia di punti (21) dell’avvallamento (15) posti ad una distanza radiale (D3) dal punto radialmente più interno (18) dell’avvallamento (15) compresa tra il 10% e il 90% della differenza tra la distanza radiale massima (DM) e la seconda distanza radiale (D2).
4. 4. Assieme (10) di ruote dentate in accordo con la rivendicazione 2 o 3, in cui detta seconda porzione di collegamento (32) presenta un ingombro circonferenziale la cui proiezione radiale passa per il punto radialmente più interno (18) dell’avvallamento (15).
5. 5. Assieme (10) di ruote dentate secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta seconda porzione di collegamento (32) presenta una estremità radialmente interna (33) posta ad una prima lunghezza radiale (L1) dal centro (C) della prima ruota dentata (12); detta prima lunghezza radiale (L1) essendo uguale o minore di una seconda lunghezza radiale (L2) dalla quale un bordo radialmente interno (12a) della prima ruota dentata (12), compreso tra detta seconda porzione di collegamento (32) e una successiva seconda porzione di collegamento (32), dista dal centro (C) della prima ruota dentata (12).
6. 6. Assieme (10) di ruote dentate secondo la rivendicazione 5, in cui le estremità interne (33) di tutte le seconde porzione di collegamento (32) sono poste a detta prima lunghezza radiale (L1) dal centro (C) della prima ruota dentata (12).
7. 7. Assieme (10) di ruote dentate secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui tutti i bordi radialmente interni (12a) della prima ruota dentata (12) compresi tra due seconde porzioni di collegamento (32) adiacenti sono posti a detta seconda lunghezza radiale (L2) dal centro (C) della prima ruota dentata (12).
8. 8. Assieme (10) di ruote dentate secondo le rivendicazioni 6 e 7, in cui detta prima lunghezza radiale (L1) è sostanzialmente uguale a detta seconda lunghezza radiale (L2).
9. 9. Assieme (10) di ruote dentate secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente una porzione cilindrica (40) radialmente interna predisposta per impegnare un corpo libero; una pluralità di razze radiali (50) sviluppandosi da detta porzione cilindrica (40) e collegandosi a rispettivi bordi radialmente interni (12a) della prima ruota dentata (12).
10. 10. Assieme (10) di ruote dentate secondo la rivendicazione 9, in cui detta porzione cilindrica radialmente interna (40) comprende una superficie di interfaccia (41) con detto corpo libero dalla quale aggettano una pluralità di protuberanze (42), disposte secondo una prima schiera (43) ed una seconda schiera (44), di impegno per rispettivi profili scanalati controsagomati a dette protuberanze (42) definiti su detto corpo libero; dette protuberanze (42) di detta prima schiera (43) e di detta seconda schiera (44) essendo mutuamente affacciate in direzione assiale.
11. 11. Assieme (10) di ruote dentate secondo la rivendicazione 10 in cui dette protuberanze (42) di detta prima schiera (43) e di detta seconda schiera (44) sono tra loro assialmente distanziate in modo tale che tra di esse vi sia uno spazio vuoto.
12. 12. Assieme (10) di ruote dentate secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente una terza ruota dentata (11) avente un numero di denti (14) minore del numero di denti (14) della prima ruota dentata (12); detta terza ruota dentata (11) essendo vincolata alla prima ruota dentata (12) da rispettivi corpi di collegamento (30) identici ai corpi di collegamento (30) che collegano la prima ruota dentata (12) alla seconda ruota dentata (12).
13. 13. Assieme (10) di ruote dentate secondo la rivendicazione 9, comprendente una terza ruota dentata (11) avente un numero di denti (14) minore del numero di denti (14) della prima ruota dentata (12); detta terza ruota dentata (11) essendo vincolata a detta porzione cilindrica (40) radialmente interna da detta pluralità di razze (50).
14. 14. Assieme (10) di ruote dentate secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti comprendente ulteriori ruote dentate aventi un numero di denti (14) crescente e maggiore del numero di denti (14) della seconda ruota dentata (13); dette ulteriori ruote dentate essendo collegate tra di loro in serie da rispettivi corpi di collegamento (30) identici ai corpi di collegamento (30) che collegano la prima ruota dentata (12) alla seconda ruota dentata (13) ed in cui l’ulteriore ruota dentata a minor numero di denti (14) è collegata alla seconda ruota dentata (13) da rispettivi corpi di collegamento (30) identici ai corpi di collegamento (30) che collegano la prima ruota dentata (12) alla seconda ruota dentata (13).
15. 15. Assieme (10) di ruote dentate secondo la rivendicazione 12 o 13, comprendente ulteriori ruote dentate aventi un numero di denti (14) decrescente e minore del numero di denti (14) della terza ruota dentata (11); dette ulteriori ruote dentate essendo collegate tra di loro in serie da rispettivi corpi di collegamento (30) identici ai corpi di collegamento (30) che collegano la prima ruota dentata (12) alla seconda ruota dentata (13) ed in cui l’ulteriore ruota dentata a maggior numero di denti (14) è collegata alla terza ruota dentata (11) da rispettivi corpi di collegamento (30) identici ai corpi di collegamento (30) che collegano la prima ruota dentata (12) alla seconda ruota dentata (13).