BRPI0616266A2 - mÉtodo e dispositivo para pedalagem - Google Patents
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Abstract
MÉTODO E DISPOSITIVO PARA PEDALAGEM. A invenção trata de um método e dispositivo de pedalagem, em particular adaptado para um usuário na posição em pé. Em uma concretização, o dispositivo compreende um eixo de acionamento (2), cuja rotação em tomo de seu eixo geométrico é acoplada à rotação de dois pedais direito (10) e esquerdo (60). Os pedais são mutuamente montados por meio de várias pedivelas (3, 53, 11, 61), bielas (7, 57) e pivôs (6, 8, 14, 56, 58, 64), de modo que: os pedais podem se deslocar livremente ao longo de uma trajetória circular, para uma velocidade rotacional constante do eixo, as velocidades dos pedais são periódicas em intervalos de tempo iguais, mas fora de fase, mínima no ponto morto inferior, máxima no ponto morto superior, e quando os pedais estão simultaneamente em uma altura comum inferior à do centro da trajetória, as velocidades dos pedais são iguais. A oscilação vertical do centro de gravidade do usuário na posição em pé é reduzida se comparada a uma montagem de pedais convencional.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invençãopara "MÉTODO E DISPOSITIVO PARA PEDALAGEM".
Campo Técnico
A presente invenção refere-se a um método depedalagem, em particular apropriado para uma posição em pé dousuário. Ela também se refere a um dispositivo de pedalagem oumontagem de pedais que implementa esse método.
Üm dispositivo desse tipo permite que o usuáriopedale enquanto reproduz movimentos naturais semelhantes aandar ou correr. O campo da invenção é mais especificamente ode veículos com rodas movidos pela pressão dos pés do usuário,ou o de dispositivos estáticos para treinamento esportivo. Aolongo deste documento, a palavra "bicicleta" será usada paradesignar qualquer veículo com rodas movido pela pressão dos pésdo usuário, ou qualquer aparelho estático para treinamento esportivo.
Estado da Técnica
Na posição em pé, a uma velocidade depedalagem baixa ou moderada (de trinta a sessenta rotações porminuto), um usuário consegue desenvolver um torque deacionamento maior em uma montagem de pedais do que naposição sentada. Além disso, a posição em pé é mais natural paraum ser humano se mover do que a posição sentada: de fato, aposição em pé evita problemas tais como dores na coluna ou nopescoço. Por fim, uma montagem de pedais adequada para aposição em pé permanente do usuário permite produzir umabicicleta particularmente bem apropriada para uso urbano; semselim, leve e com dimensões bem compactas.
No entanto, tal bicicleta não pode compreendersimplesmente qualquer tipo de montagem de pedais. Umamontagem de pedais convencional compreende um eixo deacionamento montado em mancais e no qual uma pedivela e umapedivela direita são fixadas rigidamente, de forma perpendicularao eixo de acionamento. Cada pedivela compreende, em suaextremidade livre, um pedal que gira em torno de um eixogeométrico perpendicular à pedivela e paralelo ao eixo deacionamento. O movimento do eixo geométrico do pedal é umcírculo, tendo como ponto central o eixo de acionamento, e oângulo entre as duas pedivelas possui um valor fixo de cento eoitenta graus. Uma montagem de pedais desse tipo não éadequada para a posição em pé permanente do usuário: para essetipo de montagem de pedais, o rendimento da pedalagem, isto é, arazão da força motriz distribuída à montagem de pedais para aenergia gasta pelos músculos do usuário, é muito menor para ousuário na posição em pé do que na posição sentada. A seguir, aposição mais inferior de um pedal será chamada de ponto mortoinferior de um pedal, e a posição mais elevada de um pedal deponto morto superior.
Partindo do princípio de que o movimentogiratório circular é a causa do rendimento insatisfatório de umamontagem de pedais convencional com o usuário em pé, osinventores propuseram basicamente dois tipos de soluções:- dispositivos em que os pés do usuário em pépedalam de acordo com um movimento de pistão alternado,conforme revelado nos documentos US 20020163159A1intitulado "Foot Pump Scooter" e WO 0230732A1 intitulado
"Step Bike", e
- dispositivos em que os pés do usuário em pépedalam de acordo com um círculo verticalmente achatado, aforma do círculo sendo, portanto, próxima de uma elipse cujoeixo geométrico grande é horizontal, conforme revelado nodocumento US 20030030245A1 intitulado "Step-cycle forExercise, Recreation, and Transport Having TelescopicallyMovable Pedais".
O objetivo da presente invenção é propor ummétodo ou dispositivo de pedalagem adaptado para a posição empé permanente do usuário e permitir um movimento suave enatural por parte do usuário, o referido movimento sendosemelhante ao de andar ou correr.
Revelação da Invenção
Esse objetivo é alcançado com um método depedalagem que faz com que um eixo de acionamento gire, pormeio de dois pedais operados com um retardo de tempo entreeles, ao longo de respectivas trajetórias curvas fechadas tendouma parte superior e uma parte inferior em cada lado de um planoem que os pedais estão na mesma altura, caracterizado pelo fatode que o movimento dos pedais é transmitido para o eixomecânico por meio de um mecanismo de transmissão que define,para cada pedal, uma velocidade média maior na parte superior doque na parte inferior, de modo que o plano de altura igual dospedais fique abaixo da altura média das trajetórias fechadas.
A altura de cada pedal é definida ao longo deum eixo geométrico vertical, perpendicular a um eixo geométricohorizontal. Ao longo do restante deste documento, compreende-seque o eixo geométrico vertical não é necessariamente paralelo àforça de gravidade:
- se, por exemplo, a orientação de cada pedal(isto é, a orientação do plano ao longo do qual o pé do usuário se
apóia no pedal) for definida pelo peso do usuário, esse eixogeométrico vertical pode ser paralelo à força de gravidade,
- se, por exemplo, a orientação de cada pedal fordefinida por uma força exercida pelo usuário, esse eixogeométrico vertical pode ser paralelo à força, e
- se, por exemplo, a orientação dos pedais formantida fixa em relação a um quadro, esse eixo geométricovertical pode ser perpendicular ao chão sobre o qual se apóia oquadro, independente da inclinação do chão em relação à força dagravidade.
As trajetórias curvas fechadas podem terdimensões horizontais e verticais aproximadamente iguais.
Para uma velocidade constante de rotação doeixo de acionamento em torno de seu eixo geométrico, asvelocidades dos pedais podem ser periódicas, com um períodoque é aproximadamente igual ao dobro do retardo de tempo entreos pedais.
Para uma velocidade constante de rotação doeixo de acionamento em torno de seu eixo geométrico, avelocidade de cada pedal pode estar ao seu máximo na partesuperior e ao seu mínimo na parte inferior, e a razão davelocidade máxima para a velocidade mínima de cada pedal podeestar basicamente compreendida entre dois e três.
Para uma velocidade constante de rotação doeixo de acionamento em torno de seu eixo geométrico, avelocidade de cada pedal pode estar aproximadamente ao seumáximo na posição mais elevada de sua trajetória eaproximadamente ao seu mínimo na posição de trajetória maisinferior de sua trajetória.
As velocidades dos pedais podem seraproximadamente iguais quando eles estiverem no mesmo planode altura.
O método de acordo com a invenção tambémcompreende o uso pelo usuário em posição em pé sobre os pedais.
O método de acordo com a invenção tornapossível, em comparação com um método de acordo com atécnica anterior, reduzir a amplitude de oscilação do centro degravidade do usuário pedalando sobre os pedais na posição em pée, dessa forma, torna possível aumentar o rendimento depedalagem do usuário nessa posição.De acordo com ainda outra característica dainvenção, é proposto um dispositivo de pedalagem paraimplementar o método de acordo com a invençãocompreendendo:
- meios de acoplamento para acoplar umarotação de um eixo de acionamento em torno de seu eixogeométrico aos movimentos com desvio de tempo de um pedaldireito e um pedal esquerdo, e
- meios de guia para limitar o movimento decada pedal a uma trajetória curva fechada, contendo uma partesuperior e uma parte inferior em cada lado de um plano em que ospedais estão na mesma altura,
caracterizado pelo fato de que os meios deacoplamento e os meios de guia formam parte de um mecanismode transmissão que define, para cada pedal, uma velocidade médiamaior na parte superior do que na parte inferior, de modo que oplano de mesma altura dos pedais fique abaixo da altura médiadas trajetórias fechadas. O mecanismo de transmissão pode seradequado para substancialmente igualar as velocidades dos pedaisquando eles estiverem no plano de mesma altura.
De acordo com um primeiro grupo deconcretizações do dispositivo de acordo com a invenção, o eixode acionamento pode passar através de um quadro e o mecanismode transmissão pode compreender, para cada pedal:
- uma pedivela de guia articulada em relação aoquadro e não integrada ao eixo de acionamento, e- um pivô de pedal conectando o pedal àpedivela de guia.
De acordo com um segundo grupo deconcretizações do dispositivo de acordo com a invenção, omecanismo de transmissão pode compreender, para cada pedal:
- uma pedivela motriz integrada ao eixo de acionamento,
- um pivô de transmissão conectando o pedal àpedivela motriz, e
- meios para vaiar a distância entre o eixogeométrico do referido pivô de transmissão e o eixo geométricodo eixo de acionamento durante a rotação do eixo mecânico.
De acordo com uma primeira concretizaçãodesse segundo grupo, o eixo de acionamento pode passar atravésde um quadro e o mecanismo de transmissão também podecompreender, para cada pedal:
- uma pedivela de guia articulada em relação aoquadro e não integrada ao eixo de acionamento,
- um pivô de pedal conectando o pedal àpedivela de guia, e
- uma biela suportando o pivô de pedal e o pivôde transmissão. Para essa primeira concretização:
- o pedal pode ser integrado à biela,
- cada pedivela de guia pode ser articulada aoquadro por um pivô de quadro aproximadamente coaxial ao eixode acionamento. Para cada pedal, a distância entre o eixogeométrico do pivô de pedal e o eixo geométrico do pivô detransmissão pode ser aproximadamente igual à metade dadistância entre o eixo geométrico do pivô de quadro e o eixogeométrico do pivô de pedal.
De acordo com uma segunda concretizaçãodesse segundo grupo, o eixo de acionamento pode passar atravésde um quadro e o mecanismo de transmissão também podecompreender, para cada pedal:
- duas pedivelas de guia, cada uma articulada aoquadro por um pivô de quadro e não integrada ao eixo deacionamento,
- dois pivôs de pedal, cada um conectando opedal a uma das duas pedivelas de guia, e
- uma biela suportando o pivô de transmissão eintegrada ao pedal.
Para essa segunda concretização, o dispositivode pedalagem de acordo com a invenção também podecompreender meios para estabilizar as pedivelas de guia, depreferência um paralelogramo ou um quadrilátero deformável.
Para essa primeira ou segunda concretização:
- para cada pedal, a distância mínima entre oeixo geométrico do pivô de transmissão e o eixo geométrico doeixo de acionamento pode ser aproximadamente igual à metade dadistância entre o eixo geométrico do pivô de quadro e o eixogeométrico do pivô de pedal conectado por uma das pedivelas deguia, e- para cada pedal, a distância máxima entre oeixo geométrico do pivô de transmissão e o eixo geométrico doeixo de acionamento pode ser aproximadamente igual a 1,5 vezesa distância entre o eixo geométrico do pivô de quadro e o eixogeométrico do pivô de pedal conectado por uma das pedivelas deguia.
Para esse segundo grupo de concretizações dodispositivo de acordo com a invenção, os meios para variardistâncias podem compreender, para cada pedal:
- uma ranhura ao longo da pedivela motriz, e
- um cilindro livre para se mover por meio derolamento na ranhura e conectado ao pivô de transmissão.
Para cada pedal, a ranhura pode sersubstancialmente mais larga do que o diâmetro do cilindro, demodo que o cilindro seja livre para se mover no comprimento daranhura rolando em apenas uma face da ranhura por vez.
Ainda para esse segundo grupo deconcretizações, o meio para variar a distância pode compreendermeios para variar o comprimento efetivo das pedivelas motrizes,tal como uma corrediça.
De acordo com um terceiro grupo deconcretizações do dispositivo de acordo com a invenção, omecanismo de transmissão pode compreender:
- um eixo mecânico secundário com um eixogeométrico substancialmente paralelo ao eixo de acionamento,- meios para acoplar uma rotação do eixo deacionamento em torno de seu eixo geométrico a uma rotação doeixo geométrico do eixo mecânico secundário em torno do eixogeométrico do eixo de acionamento e a uma rotação do eixomecânico secundário em torno de seu eixo geométrico,
e, para cada pedal:
- uma pedivela secundária integrada ao eixomecânico secundário, e
- um pivô de pedal que conecta o pedal àpedivela secundária. Para esse terceiro grupo de concretizações:
- os meios de acoplamento podem ser dispostosde modo que o eixo geométrico do eixo mecânico secundário girelivremente em torno do eixo geométrico do eixo de acionamento auma velocidade angular aproximadamente igual ao dobro davelocidade angular de rotação do eixo mecânico secundário emtorno de seu eixo geométrico, e
as pedivelas secundárias podem seraproximadamente quatro vezes maiores do que o raio de rotaçãodo eixo geométrico do eixo mecânico secundário em tomo doeixo geométrico do eixo de acionamento.
De acordo com um quarto grupo deconcretizações do dispositivo de acordo com a invenção, omecanismo de transmissão pode compreender, para cada pedal:
- uma primeira pedivela integrada ao eixo de
acionamento,- uma segunda pedivela conectada à primeirapedivela por um pivô secundário, e
- um pivô de pedal conectando o pedal àsegunda pedivela. Para esse quarto grupo de concretizações, e para cada pedal:
- o eixo de acionamento e a primeira e segundapedivelas podem ser acoplados de modo que a segunda pedivelagire livremente em torno do eixo geométrico do pivô secundário auma velocidade angular aproximadamente igual ao dobro davelocidade angular de rotação do eixo geométrico do pivôsecundário em torno do eixo geométrico do eixo de acionamento,e
- a primeira pedivela pode ser aproximadamentequatro vezes maior do que a segunda pedivela.
Um dispositivo de pedalagem de acordo com ainvenção também pode compreender meios para transmitir umaforça motriz do eixo de acionamento para um dispositivoconsumindo essa energia.
Um dispositivo de pedalagem de acordo com ainvenção pode ser integrado a um veículo ou aparelho estáticopara treinamento esportivo.
Descrição das Figuras e Concretizações
Outras vantagens e características da invençãotransparecerão mediante a análise da descrição detalhada dasimplementações, que não são de forma nenhuma restritivas, e dosdiagramas em anexo, nos quais:- A Figura 1 ilustra como a velocidade de umpedal direito e pedal esquerdo de um dispositivo de acordo com ainvenção se desenvolve ao longo do tempo, o dispositivo tambémcompreendendo um eixo de acionamento, e no caso específico,em que a velocidade angular de rotação desse eixo em torno deseu eixo geométrico é constante,
- A Figura 2 é uma vista lateral diagramática deum primeiro grupo de concretizações de um dispositivo de acordocom a invenção,
- A Figura 3 é uma vista lateral diagramática deum segundo grupo de concretizações de um dispositivo de acordocom a invenção,
- A Figura 4 é uma vista lateral diagramática deum terceiro grupo de concretizações de um dispositivo de acordocom a invenção,
- A Figura 5 é uma vista lateral diagramática deum quarto grupo de concretizações de um dispositivo de acordocom a invenção,
- A Figura 6 é uma vista geral de uma primeiraconcretização de um dispositivo de acordo com a invenção,
- As Figuras 7, 8, 9 e 10 ilustram vistas lateraisdiagramáticas de quatro estados sucessivos da primeiraconcretização do dispositivo de acordo com a invenção,
- As Figuras 11, 12, 13 e 14 ilustram vistaslaterais diagramáticas de quatro estados sucessivos de umasegunda concretização de um dispositivo de acordo com ainvenção,
- A Figura 15 ilustra uma vista lateral dasegunda concretização de um dispositivo de acordo com ainvenção, e
- A Figura 16 ilustra como a altura de um pedaldireito e pedal esquerdo de um dispositivo de acordo com ainvenção se desenvolve ao longo do tempo, o dispositivo tambémcompreendendo um eixo de acionamento, e no caso específico,em que a velocidade angular de rotação desse eixo em torno deseu eixo geométrico é constante.
Quando um usuário na posição em pé éobservado pedalando em uma montagem de pedais convencional,observa-se uma oscilação vertical significativa de seu centro degravidade, a posição vertical do centro de gravidade não sendomais mantida substancialmente fixa por um ponto fixo, tal comoum selim. Por essa razão, o usuário desperdiça energia, a referidaenergia sendo dissipada quando um pedal alcança um ponto mortoinferior. Sendo assim, o rendimento de pedalagem é baixo. Se ousuário tentar reduzir a amplitude da oscilação de seu centro degravidade, ele deve fazer um esforço estático, maisespecificamente em seus quadríceps, e esse esforço não produzforça motriz. Sendo assim, o rendimento de pedalagem também ébaixo.
A descrição das figuras tornará particularmentepossível explicar como a oscilação do centro de gravidade dousuário em pé em um dispositivo de acordo com a invenção éreduzida com relação à oscilação desse mesmo usuário em umamontagem de pedais convencional, o que permite que o referidousuário de uma montagem de pedais de acordo com a invençãotenha um movimento natural e suave, semelhante ao de andar oucorrer, bem como um bom rendimento de pedalagem em relaçãoaos dispositivos de pedalagem de acordo com a técnica anterior.
Um dispositivo de pedalagem de acordo com apresente invenção geralmente compreende:
- meios de acoplamento para acoplar umarotação de um eixo de acionamento em torno de seu eixogeométrico aos movimentos com desvio de tempo de um pedaldireito e um pedal esquerdo, e
- meios de guia para limitar o movimento decada pedal a uma trajetória curva fechada contendo uma partesuperior e uma parte inferior em cada lado de um plano em que ospedais estão na mesma altura,
e é caracterizado pelo fato de que os meios deacoplamento e os meios de guia formam parte de um mecanismode transmissão que define, para cada pedal, uma velocidade médiamaior na parte superior do que na parte inferior, de modo que oplano de mesma altura dos pedais fique abaixo da altura médiadas trajetórias fechadas.
Será primeiramente feita uma descrição, comreferência às Figuras 1 e 16, de como a velocidade ν e a altura hdo pedal direito e do pedal esquerdo de um dispositivo de acordocom a invenção se desenvolvem em relação ao tempo t, no casoespecífico em que a velocidade angular de rotação do eixo deacionamento em torno de seu eixo geométrico é constante. Para oexemplo ilustrado na Figura 1, a unidade de velocidade no eixogeométrico das ordenadas é em centímetros por segundo, aunidade de tempo no eixo geométrico das abscissas é o segundo, eo eixo de acionamento gira a uma velocidade constante de umarotação por segundo. Para o exemplo ilustrado na Figura 16, aunidade de altura no eixo geométrico das ordenadas é ocentímetro, a unidade de tempo no eixo geométrico das abscissasé o segundo, e o eixo de acionamento gira a uma velocidadeconstante de uma rotação por segundo. Os pedais e o eixo deacionamento são dispostos de modo a fazer com que um eixo deacionamento gire por meio de dois pedais operados com umretardo de tempo φ 43 entre eles ao longo de respectivastrajetórias curvas fechadas tendo uma parte superior e uma parteinferior em cada lado de um plano em que os pedais estão namesma altura, transmitindo o movimento dos pedais para o eixomecânico por meio de um mecanismo de transmissão que define,para cada pedal, uma velocidade média maior na parte superior doque na parte inferior, de modo que o plano de altura igual dospedais esteja abaixo da altura média das trajetórias fechadas. Parauma velocidade constante de rotação do eixo de acionamento emtorno de seu eixo geométrico, o desenvolvimento das velocidadesdos pedais é periódico, a velocidade 45 do pedal direito e avelocidade 46 do pedal esquerdo tendo um período T 44aproximadamente igual ao dobro do retardo de tempo 43. NaFigura 16, a altura do plano de mesma altura dos pedais foidefinida como o ponto de altura zero (h = 0). Observa-se, nestafigura, que a posição mais elevada de cada pedal está maisdistante do plano de mesma altura do que a posição mais inferiorde cada pedal; em outras palavras, o plano de mesma altura dospedais está situado abaixo da altura média das trajetórias dospedais.
As Figuras 1 e 16 correspondem ao casopreferencial em que a velocidade de cada pedal passa por umvalor máximo de 47 na posição mais elevada de sua trajetória epor um valor mínimo de 48 na posição mais inferior de suatrajetória, e também em que o máximo de 47 da velocidade de umpedal ocorre no mesmo momento que o mínimo de 48 davelocidade do outro pedal; em outras palavras, quando um pedalatinge seu ponto morto superior, o outro pedal atinge seu pontomorto inferior. Durante um período 44, os pedais estãosimultaneamente nas posições de mesma altura em doismomentos de igualação 49, 50, correspondendo à descida e entãoà subida dos pedais. Pode-se observar, na Figura 1, que a razão dovalor máximo de 47 em relação ao valor mínimo de 48 develocidade é da ordem de três. Várias concretizações tornampossível obter um dispositivo de pedalagem que implementa essemétodo.
Será feita uma descrição, com referência àsFiguras 2 a 5, de vistas diagramáticas do lado esquerdo (portanto,a direção da rotação do eixo de acionamento é anti-horária) dequatro grupos de concretizações de um dispositivo de acordo coma invenção. Essas concretizações compreendem um pedal direito,um pedal esquerdo e um eixo de acionamento girando livrementeem torno de seu eixo geométrico 9. Nessas figuras, sãorepresentados um eixo geométrico horizontal X e um eixogeométrico vertical Y (graduados em uma unidade decomprimento absoluta), bem como cinco posições sucessivas D0,D], D2, D3 e D4 do pedal direito e cinco posições sucessivas G0,G], G2, G3, G4 do pedal esquerdo. As posições com o mesmoíndice são simultâneas. Para uma velocidade constante de rotaçãodo eixo de acionamento em torno de seu eixo geométrico 9,posições de índices sucessivos são temporariamente afastadas porum dezesseis avos do período do movimento dos pedais.
Cada concretização do primeiro grupo ilustradona Figura 2 compreende uma pedivela de guia direita 11 e umapedivela de guia esquerda 61. O eixo de acionamento passaatravés de um quadro. As pedi velas de guia não são integradasuma à outra ou ao eixo de acionamento, e são articuladas aoquadro, por exemplo, por um pivô com um eixo geométricoparalelo ao do eixo de acionamento. Cada concretização tambémcompreende um pivô de pedal direito 8 ou esquerdo 58conectando, respectivamente, o respectivo pedal direito ouesquerdo à respectiva pedivela de guia direita ou esquerda. Nessegrupo, os pedais descrevem um círculo como a curva 12. Aspedivelas de guia e o eixo de acionamento, por exemplo, podemser acoplados por um conjunto de engrenagens não circulares oupor um conjunto de correntes e rodas dentadas não circulares.
Cada concretização do segundo grupo ilustradona Figura 3 compreende uma pedivela motriz direita 3 e esquerda53, integrada ao eixo de acionamento, formando entre elas umângulo de cento e oitenta graus e de comprimento efetivovariável. Cada concretização também compreende um pivô detransmissão direito 6 ou esquerdo 56 conectando,respectivamente, o respectivo pedal direito ou esquerdo àrespectiva pedivela motriz direita ou esquerda. Para esse grupo, ospedais não descrevem necessariamente um círculo como a curva 40.
Cada concretização do terceiro grupo ilustradana Figura 4 compreende um eixo mecânico secundário tendo umeixo geométrico 15 substancialmente paralelo ao eixo deacionamento, e meios para acoplar uma rotação do eixo deacionamento em torno de seu eixo geométrico 9 a uma rotação doeixo geométrico 15 do eixo mecânico secundário em torno doeixo geométrico 9 do eixo de acionamento e a uma rotação doeixo mecânico secundário em torno de seu eixo geométrico 15.Cada concretização compreende também uma pedivela secundáriadireita 16 e esquerda 17, integrada ao eixo mecânico secundário,formando entre elas um ângulo de cento e oitenta graus, bemcomo um respectivo pivô de pedal direito 8 ou esquerdo 58conectando o respectivo pedal direito ou esquerdo à respectivapedivela secundária direita ou esquerda. Se:- os meios de acoplamento forem dispostos demodo que o eixo geométrico 15 do eixo mecânico secundário girelivremente em torno do eixo geométrico 9 do eixo deacionamento a uma velocidade angular substancialmente igual aodobro da velocidade angular de rotação do eixo mecânicosecundário em torno de seu eixo geométrico 15, e
- as pedivelas secundárias direita 16 e esquerda17 forem aproximadamente quatro vezes maiores do que o raio derotação do eixo geométrico 15 do eixo mecânico secundário emtorno do eixo geométrico 9 do eixo de acionamento,
então, as concretizações desse grupoimplementam um método de acordo com a invenção. Para essegrupo, os pedais não descrevem necessariamente um círculo comoa curva 41.
Cada concretização do quarto grupo ilustrado naFigura 5 compreende uma primeira pedivela direita 18 e esquerda19, integrada ao eixo de acionamento, formando entre elas umângulo de cento e oitenta graus. Cada concretização tambémcompreende uma respectiva segunda pedivela direita 22 ouesquerda 23 conectada à respectiva primeira pedivela direita ouesquerda por um respectivo pivô secundário direito 24 ouesquerdo 25, bem como um respectivo pivô de pedal direito 8 ouesquerdo 58 conectando o respectivo pedal direito ou esquerdo àrespectiva segunda pedivela direita ou esquerda. Se:
- o eixo geométrico e as primeiras e segundaspedivelas 18, 19 e 22, 23 forem acoplados de modo que arespectiva segunda pedivela direita 22 ou esquerda 23 girelivremente em torno do eixo geométrico do respectivo pivôsecundário direito 24 ou esquerdo 25 a uma velocidade angularaproximadamente igual ao dobro da velocidade angular derotação do eixo geométrico do respectivo pivô direito 24 ouesquerdo 25 em torno do eixo geométrico 9 do eixo de acionamento, e
- a respectiva primeira pedivela direita 18 ouesquerda 19 for substancialmente quatro vezes maior do que arespectiva segunda pedivela direita 22 ou esquerda 23,
então, as concretizações desse grupoimplementam um método de acordo com a invenção. Para essegrupo, os pedais não descrevem necessariamente um círculo como a curva 42.
Agora será feita uma descrição, com referênciaàs Figuras 6, 7, 8, 9 e 10, de uma primeira concretização de umdispositivo de pedalagem (ou montagem de pedais) de acordocom a invenção. A primeira concretização pertence tanto aoprimeiro quanto ao segundo grupo de concretizaçõesanteriormente descritos. A Figura 6 ilustra uma vista geral daprimeira concretização de um dispositivo de pedalagem de acordocom a invenção. As Figuras 7, 8, 9 e 10 ilustram vistas lateraisdiagramáticas de quatro estados sucessivos desse mesmodispositivo em rotação. Nessa primeira concretização, odispositivo de pedalagem compreende um eixo de acionamento 2substancialmente perpendicular ao plano formado por um eixogeométrico horizontal 1 e um eixo geométrico vertical 51. Esseseixos não são ilustrados na Figura 1. Esse é o caso em que o eixogeométrico vertical é definido substancialmente paralelo à forçade gravidade. O eixo geométrico vertical age como uma base parauma escala de altura definindo a altura de qualquer objeto talcomo, por exemplo, um pedal. O eixo de acionamento passaatravés de um quadro e é livre para girar em torno de seu eixogeométrico em relação ao quadro. O eixo de acionamento 2 éintegrado a uma peça tal como uma coroa dentada ou anel liso,não ilustrados nessas figuras, localizada dentro ou fora do quadro,e tornando possível transmitir, por meio de uma corrente, correiaou eixo mecânico, uma força motriz gerada pela rotação do eixode acionamento 2 a qualquer dispositivo consumindo essaenergia, tal como uma roda traseira ou um sistema de dissipaçãode energia de um dispositivo estático para treinamento esportivo.O eixo de acionamento é integrado, no lado direito do planoformado pelos eixos geométricos 1 e 51, a uma pedivela motrizdireita 3; e, no lado esquerdo desse plano, a uma pedivela motrizesquerda 53.As duas pedivelas motrizes são substancialmenteperpendiculares ao eixo de acionamento e formam entre elas umângulo substancialmente igual a cento e oitenta graus. Sendoassim, uma rotação do eixo de acionamento é integrada àsrotações das pedivelas motrizes. A respectiva pedivela motrizdireita 3 ou esquerda 53 é conectada a uma respectiva biela direita7 ou esquerda 57 por meio de um respectivo pivô de transmissãodireito 6 ou esquerdo 56 com um eixo geométricosubstancialmente paralelo ao eixo de acionamento. O respectivopivô de transmissão direito ou esquerdo é integrado à respectivabiela direita ou esquerda substancialmente perpendicular ao eixode acionamento. A respectiva biela direita ou esquerda é integradaao eixo geométrico de um respectivo pivô de pedal direito 8 ouesquerdo 58, integrado a um respectivo pedal direito 10 ouesquerdo 60. O eixo geométrico dos pivôs de pedal ésubstancialmente paralelo ao eixo de acionamento. Umarespectiva pedivela de guia direita 11 ou esquerda 61 é livre paragirar em torno de um respectivo pivô de quadro direito 14 ouesquerdo 64, aqui coaxial ao eixo de acionamento 2, e em tornodo eixo geométrico do respectivo pivô de pedal direito 8 ouesquerdo 58. Portanto, cada pedivela de guia é articulada aoquadro por meio do eixo de acionamento que age como um eixode roda para os pivôs de quadro. Essa primeira concretizaçãotambém compreende respectivos meios direitos 4, 5 ou esquerdos54, 55 para variar a distância entre o respectivo pivô detransmissão direito 6 ou esquerdo 56 e o eixo geométrico do eixode acionamento 2. Esses meios de variação da distância incluemuma respectiva ranhura longitudinal direita 4 ou esquerda 54 naqual rola um respectivo cilindro direito 5 ou esquerdo 55. Essaranhura longitudinal é ligeiramente mais larga do que o diâmetrodo cilindro, de modo que o cilindro alternadamente repouse emcada uma das duas faces da ranhura longitudinal sem atritarcontra a outra face. O cilindro possui uma tira de suporte cujasuperfície pode ser côncava ou convexa; e, nesse caso, as duasfaces da ranhura longitudinal têm uma forma complementar à docilindro, de modo que a superfície de contato entre uma das duasfaces da ranhura longitudinal e do cilindro seja sempre uma linhacurva de forma côncava ou convexa e, por conseguinte, o cilindronão possa deixar a ranhura longitudinal. O respectivo cilindrodireito 5 ou esquerdo 55 gira em torno do respectivo eixogeométrico do pivô de transmissão direito 6 ou esquerdo 56. Ocilindro e o eixo geométrico do pivô de transmissão podem serconectados por meio de uma junta esférica (não ilustrada) que ospermitem girar em relação um ao outro, mesmo no caso em que oeixo geométrico do pivô de transmissão não é totalmenteperpendicular à pedivela motriz.
A função das pedivelas motrizes é a detransmitir forças motrizes ao eixo de acionamento. A função daspedivelas de guia é a de guiar os pedais em um movimentocircular e, por conseguinte, sustentar todas as forças que nãosejam os torques de acionamento. A função das bielas é a deacoplar as pedivelas motrizes e de guia e transmitir as forças deacionamento às pedivelas motrizes. A função das ranhuraslongitudinais é a de variar a distância entre os eixos geométricosdos pivôs de transmissão e do eixo de acionamento.
De preferência:
- para cada pedal, a distância entre o eixogeométrico do pivô de pedal 8 ou 58 e o eixo geométrico do pivôde transmissão 6 ou 56 é aproximadamente igual à metade dadistância entre o eixo geométrico do pivô de quadro 4 ou 64 e oeixo geométrico do pivô de pedal 8 ou 58,
- para cada pedal, a distância mínima entre oeixo geométrico do pivô de transmissão 6 ou 56 e o eixogeométrico do eixo de acionamento 2 é aproximadamente igual àmetade da distância entre o eixo geométrico do pivô de quadro 4ou 64 e o eixo geométrico do pivô de pedal 8 ou 58, e
- para cada pedal, a distância máxima entre oeixo geométrico do pivô de transmissão 6 ou 56 e o eixogeométrico do eixo de acionamento 2 é aproximadamente igual a1,5 vezes a distância entre o eixo geométrico do pivô de quadro 4ou 64 e o eixo geométrico do pivô de pedal 8 ou 58.
Os quatro estados sucessivos da montagem depedais ilustrados nas Figuras 7, depois 8, depois 9 e, finalmente,10 seguem um o outro quando o eixo de acionamento 2 gira umquarto no sentido horário entre cada figura. Sendo assim, existemduas, e apenas duas, posições diametralmente opostas em que aspedivelas motrizes direita e esquerda estão alinhadas com aspedivelas de guia. Uma dessas posições é ilustrada na Figura 7.Uma vez que os pivôs, as pedivelas e as ranhuras estão alinhadosnessa figura, torna-se então difícil distinguir todos esseselementos.
A vantagem de um movimento circular dospedais é que ele é adequado para produzir uma boa energiamecânica e que ele é simples de um ponto de vista mecânico.Durante a rotação do eixo de acionamento, o pedal direito e opedal esquerdo descrevem o mesmo círculo (ilustradoexclusivamente nas Figuras 7, 8, 9 e 10) como uma curva 12.
Uma linha reta conectando o eixo geométrico do respectivo pivôde pedal direito 8 ou esquerdo 58 ao centro do círculo, situado noeixo de acionamento 2, é paralela à respectiva pedivela de guiadireita 11 ou esquerda 61. Uma posição do pivô de pedal direitono círculo 12 corresponde a uma única posição do pivô de pedalesquerdo no círculo 12. O ângulo entre a pedivela de guia direita ea pedivela de guia esquerda varia durante o movimento dos pedaise passa por um valor mínimo α quando os pedais estãosubstancialmente na mesma altura, conforme ilustrado na Figura9.0 plano em que os pedais estão em uma altura igual situa-seabaixo do centro da trajetória circular dos pedais. Em ordem degrandeza, o ângulo mínimo é de preferência igual a 120°. Quantomenor o ângulo a, mais distante o dispositivo de pedalagem deacordo com a invenção está em uma montagem de pedaisconvencional. Ainda em termos da ordem de grandeza, pode-seperceber na Figura 7 que, quando as pedivelas motrizes estãoalinhadas ao eixo geométrico horizontal 1, a distância entre o eixogeométrico horizontal 1 e o pedal esquerdo 60 é
<formula>formula see original document page 26</formula>
aproximadamente igual a 2 , em que r é o raio do círculo 12.Quando o eixo de acionamento girar um quarto de uma volta,conforme ilustrado na Figura 9, a distância entre o eixogeométrico horizontal 1 e o pedal esquerdo 60 é igual a r. Issotorna possível estimar a amplitude de oscilação do centro degravidade do usuário em posição em pé permanente com umaperna reta nessa primeira concretização de um dispositivo depedalagem de acordo com a invenção, da ordem de <formula>formula see original document page 27</formula>. Pormotivos similares, no caso de uma montagem de pedaisconvencional, é possível estimar uma amplitude de oscilaçãoigual a r. Portanto, a primeira concretização de uma montagem depedais de acordo com a invenção torna possível dividir aamplitude de oscilação do centro de gravidade do usuário emposição em pé por um fator de dois em relação a uma montagemde pedais em pé. Sendo assim, o movimento das pernas dousuário é semelhante ao de andar ou correr. De fato, ao andar, opé que está em contato com o chão se move menos rapidamentedo que o outro pé, se comparado com o centro de gravidade dapessoa andando. O ângulo α e, portanto, o divisor daamplitude de oscilação do centro de gravidade,comparado com uma montagem de pedais convencional,dependem do comprimento das bielas, das pedivelas, dospedais e também dependem de onde os pivôs estão colocados.Passando da Figura 7, para a 8, depois para a 9 e, finalmente, paraa 10, é possível perceber que:
- o eixo de acionamento 2 gira um quarto devolta no sentido horário entre cada figura,
- o pedal direito 10 tem uma velocidade angularque diminui entre cada figura, o pedal direito deslocando-se decima para baixo nessas quatro figuras, e- o pedal esquerdo 60 tem uma velocidadeangular que aumenta entre cada figura, o pedal esquerdodeslocando-se de baixo para cima nessas quatro figuras.
Dessa forma, um primeiro pedal situado maiselevado do que um segundo pedal tem uma velocidade maior doque o referido segundo pedal. A velocidade de um pedal em umaposição de altura máxima é o valor máximo, o que limita o efeitodo ponto morto superior, e indica que, nessa posição, o braço dapedivela desse pedal em relação ao eixo de acionamento tambémestá no máximo. A velocidade de um pedal em uma posição dealtura mínima está em seu valor mínimo, o que limita umadissipação de energia cinética, no ponto morto inferior, associadaao movimento do centro de gravidade do usuário ao longo do eixogeométrico vertical 51, e indica que, nessa posição, o braço dapedivela desse pedal em relação ao eixo de acionamento tambémestá em seu valor mínimo.
O eixo de acionamento 2 é livre para girar emrelação ao quadro. Portanto, seja qual for a orientação do quadrono plano formado pelos eixos geométricos horizontal 1 e vertical51, é o peso do usuário que mantém a orientação de cada pedal,seja qual for sua posição em sua trajetória circular.
É possível imaginar variações dessa primeiraconcretização. Sendo assim, é possível modificá-la, fazendo comque as bielas não sejam integradas aos pedais. A orientação darespectiva biela direita ou esquerda pode então ser mantida fixaem relação à orientação do quadro ou do respectivo pedal direitoou esquerdo por um dispositivo apropriado, de preferência duasbielas articuladas formando um paralelogramo deformável com arespectiva pedivela de guia direita ou esquerda e uma parte doquadro.
Agora será feita uma descrição, com referênciaàs Figuras 11, 12, 13, 14 e 15, de uma segunda concretização deum dispositivo de pedalagem de acordo com a invenção. AsFiguras 11, 12, 13 e 14 ilustram vistas laterais diagramáticas dequatro estados sucessivos desse dispositivo em rotação. A Figurailustra uma vista lateral da segunda concretização de umdispositivo de acordo com a invenção. Essa segundaconcretização pertence tanto ao primeiro quanto ao segundogrupo de concretizações anteriormente descritos. Nessa segundaconcretização, o dispositivo compreende um eixo de acionamento2, um quadro, uma pedivela motriz direita 3 e esquerda 53, umaranhura longitudinal direita 4 e esquerda 54, um cilindro direito 5e esquerdo 55 e um pivô de transmissão direito 6 e esquerdo 56idêntico ao da concretização anteriormente descrita. Um primeiroeixo geométrico 21 define a horizontal e um segundo eixogeométrico 71 define a vertical. Para essa concretização, ahorizontal é definida como a direção paralela aos pedais, cujaorientação (isto é, a orientação do plano ao longo da qual o pé dousuário se apóia no pedal) é mantida fixa em relação ao quadro; avertical não sendo necessariamente paralela à força de gravidade.O eixo geométrico do respectivo pivô de transmissão direito 6 ouesquerdo 56 é integrado a uma respectiva biela direita 27 ouesquerda 77 substancialmente perpendicular ao eixo deacionamento. As bielas 27 e 77 podem ser na forma de umtriângulo cuja base é orientada para baixo. A respectiva bieladireita ou esquerda é integrada a um respectivo pedal direito 30ou esquerdo 80, e o respectivo pedal direito 30 ou esquerdo 80 élivre para girar em torno dos eixos geométricos de um respectivoprimeiro pivô de pedal direito 28 ou esquerdo 78 e em torno doseixos geométricos de um respectivo segundo pivô de pedal direito29 ou esquerdo 79. Os eixos geométricos dos pivôs de pedal 28,29, 78, 79 são substancialmente paralelos ao eixo de acionamento.
Uma respectiva primeira pedivela de guia direita 31 ou esquerda81 é livre para girar em torno de um respectivo primeiro pivô dequadro direito 33 ou esquerdo 34 e é integrada ao eixo geométricodo respectivo primeiro pivô de pedal direito 28 ou esquerdo 78.
Uma segunda respectiva pedivela de guia direita 32 ou esquerda82 é livre para girar em torno de um respectivo segundo pivô dequadro direito 35 ou esquerdo 36 e é integrada ao eixo geométricodo respectivo segundo pivô de pedal direito 29 ou esquerdo 79.
Independente da orientação do quadro emrelação à direção do peso do usuário, os pedais são mantidos fixosem relação à orientação do quadro pelas pedivelas de guia.
A função das pedivelas motrizes, pedivelas deguia, bielas e ranhuras longitudinais é a mesma que na primeiraconcretização anteriormente descrita.
Os quatro estados sucessivos do dispositivo,ilustrados nas Figuras 11, depois 12, depois 13 e, finalmente, 14,seguem um ao outro quando o eixo de acionamento 2 gira umquarto de volta no sentido horário entre cada figura. Sendo assim,existem duas, e apenas duas, posições diametralmente opostas emque as pedivelas motrizes direita e esquerda estão paralelas àspedivelas de guia. Uma dessas posições é ilustrada na Figura 11.
Os pivôs de quadro 33, 34, 35 e 36 sãosubstancialmente alinhados ao eixo de acionamento ao longo doeixo geométrico horizontal 21. É definida uma altura para cadapedal ao longo do eixo geométrico vertical 71. Durante a rotaçãodo eixo de acionamento, o pedal direito e o pedal esquerdosubstancialmente descrevem um círculo tal como a mesma curva12. Uma posição do pivô de transmissão direito no círculo 12corresponde a uma única posição do pivô de transmissão esquerdono círculo 12. O ângulo entre um segmento que conecta o pivô detransmissão direito ao centro do círculo 12 e um segmento queconecta o pivô de transmissão esquerdo ao centro do círculo 12varia durante o movimento dos pedais e passa por um valormínimo quando os pedais estão substancialmente na mesmaaltura: esse caso é ilustrado na Figura 13. Assim como naprimeira concretização, essa variação angular permite a reduçãoda amplitude de oscilação do centro de gravidade do usuário emposição em pé nessa segunda concretização de um dispositivo depedalagem de acordo com a invenção, se comparado a umamontagem de pedais convencional. Sendo assim, o movimentodas pernas do usuário é semelhante ao de andar ou correr.Passando da Figura 11, para a 12, depois para a13 e, finalmente, para a 14, nota-se que:
- o eixo de acionamento 2 gira um quarto devolta no sentido horário entre cada figura,
- o pedal direito 30 tem uma velocidade angularque diminui entre cada figura, o pedal direito deslocando-se decima para baixo nessas quatro figuras, e
- o pedal esquerdo 80 tem uma velocidadeangular que aumenta entre cada figura, o pedal esquerdodeslocando-se de baixo para cima nessas quatro figuras.
Um primeiro pedal situado mais elevado do queum segundo pedal tem uma maior velocidade do que o referidosegundo pedal. A velocidade de um pedal em uma posição dealtura máxima está em seu valor máximo, o que limita o efeito doponto morto superior, e significa que, nessa posição, o braço dapedivela desse pedal comparado ao eixo de acionamento tambémestá no máximo. A velocidade de um pedal em uma posição dealtura mínima está em seu valor mínimo, o que limita umadissipação de energia cinética, no ponto morto inferior, associadaao movimento do centro de gravidade do usuário, e significa que,nessa posição, o braço da pedivela desse pedal em relação ao eixode acionamento também está em seu mínimo.
Para a segunda concretização, o paralelogramodeformável constituído pelas duas pedivelas direitas 31 e 32, doispivôs de quadro direitos 33 e 35, dois pivôs de pedal direitos 28 e29 e pelo pedal direito 30 têm posições instáveis, como qualquerparalelogramo deformável, correspondendo aos casos em que ospivôs de quadro direitos e os pivôs de pedal direitos estãoalinhados. O mesmo se aplica ao lado esquerdo. A Figura 15 émais detalhada do que as Figuras diagramáticas 11, 12, 13 e 14pelo fato de que ela também ilustra meios para estabilizar aspedivelas de guia.
Os meios para estabilizar as pedivelas de guiacompreendem uma primeira e uma segunda bielas deestabilização direitas 65 e 67, um primeiro e um segundo pivôs deestabilização direitos 72 e 74, uma biela de ligação direita 62,uma primeira e uma segunda bielas de estabilização esquerdas 66e 68, um primeiro e um segundo pivôs de estabilização esquerdos73 e 75 e uma biela de ligação esquerda 63.
A respectiva primeira biela de estabilizaçãodireita 65 ou esquerda 66 é integrada ao eixo mecânico dorespectivo primeiro pivô de pedal direito 28 ou esquerdo 78 e éintegrada a um respectivo primeiro pivô de estabilização direito72 ou esquerdo 73, cujo eixo geométrico é substancialmenteparalelo ao eixo de acionamento 2. A respectiva segunda biela deestabilização direita 67 ou esquerda 68 é integrada ao respectivosegundo pivô de pedal direito 29 ou esquerdo 79 e é integrada aum respectivo segundo pivô de estabilização direito 74 ouesquerdo 75, cujo eixo geométrico é substancialmente paralelo aoeixo de acionamento 2. A respectiva biela de ligação direita ouesquerda gira em torno dos primeiros e segundos pivôs deestabilização direitos 72, 74 ou esquerdos 73, 75. Dessa forma, odispositivo de estabilização forma dois paralelogramosdeformáveis que estabilizam todas as pedivelas de guia.
Obviamente, a invenção não se restringe aosexemplos que acabaram de ser descritos e vários ajustes podemser feitos nesses exemplos sem divergir do âmbito da invenção.Em particular, várias variações podem ser contempladas quanto àmaneira de variar a distância entre os eixos geométricos dos pivôsde transmissão e do eixo de acionamento de uma montagem depedais de acordo com a invenção. Na descrição anterior, foi dadoo exemplo de pedivelas motrizes que compreendem umacorrediça ou uma ranhura longitudinal dentro da qual desliza umpivô de transmissão. Também pode ser contemplado o caso emque cada pedivela motriz é constituída de duas peças, umadeslizando na outra de modo que o comprimento efetivo dessaspedivelas motrizes varia, de modo que a distância entre os eixosgeométricos dos pivôs de transmissão e do eixo de acionamentovaria. Finalmente, nos exemplos anteriormente descritos, umpedal atinge seu ponto morto superior quando o outro pedal atingesimultaneamente seu ponto morto inferior. Em outrasconcretizações, o ponto morto superior de um pedal podecorresponder substancialmente ao ponto morto inferior do outropedal dentro de mais ou menos alguns graus, o que facilita aousuário passar por esses pontos mortos.
Claims (28)
1. - Método de pedalagem para fazer com queum eixo de acionamento (2) gire por meio de dois pedais (10, 30,60, 80) operados com um retardo de tempo (43) entre eles, aolongo de respectivas trajetórias curvas fechadas (12, 40, 41, 42)tendo uma parte superior e uma parte inferior em cada lado de umplano em que os pedais estão na mesma altura, caracterizado pelofato de que o movimento dos pedais é transmitido para o eixo pormeio de um mecanismo de transmissão que define, para cadapedal, uma velocidade média maior na parte superior do que naparte inferior, de modo que o plano de altura igual dos pedaisesteja abaixo da altura média das trajetórias fechadas.
2. - Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que as trajetórias curvas fechadas (12,40, 41, 42) têm aproximadamente as mesmas dimensõeshorizontais e verticais.
3. - Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, parauma velocidade constante de rotação do eixo de acionamento (2)em torno de seu eixo geométrico (9), as velocidades (45, 46) dospedais são periódicas e têm um período (44) aproximadamenteigual ao dobro do retardo de tempo (43).
4. - Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, parauma velocidade constante de rotação do eixo de acionamento (2)em torno de seu eixo geométrico (9), a velocidade (45, 46) decada pedal está no máximo na parte superior e no mínimo na parteinferior, e pelo fato de que a razão da velocidade máxima para avelocidade mínima de cada pedal está compreendida entreaproximadamente dois e três.
5. - Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, parauma velocidade constante de rotação do eixo de acionamento (2)em torno de seu eixo geométrico (9), a velocidade de cada pedal ésubstancialmente máxima na posição mais elevada de suatrajetória e substancialmente mínima na posição mais inferior desua trajetória.
6. - Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que asvelocidades (45, 46) dos pedais são aproximadamente iguaisquando eles estão no plano de mesma altura.
7. - Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizado por adicionalmentecompreender o uso, pelo usuário, na posição em pé sobre ospedais.
8. - Dispositivo de pedalagem, implementandoo método conforme definido em uma das reivindicações 1 a 7,compreendendo:- meios de acoplamento para acoplar umarotação de um eixo de acionamento (2) em torno de seu eixogeométrico (9) aos movimentos com desvio de tempo de umpedal direito (10, 30) e um pedal esquerdo (60, 80), e- meios de guia para limitar o movimento decada pedal a uma trajetória curva fechada (12, 40, 41, 42) tendouma parte superior e uma parte inferior em cada lado de um planoem que os pedais estão na mesma altura,caracterizado pelo fato de que os meios deacoplamento e os meios de guia formam parte de um mecanismode transmissão que define, para cada pedal, uma velocidade médiamaior na parte superior do que na parte inferior, de modo que oplano de mesma altura esteja abaixo da altura média dastrajetórias fechadas.
9. - Dispositivo, de acordo com a reivindicação-8, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de transmissão éapropriado para substancialmente igualar as velocidades (45, 46)dos pedais (10, 30, 60, 80) quando eles estiverem no plano demesma altura.
10. - Dispositivo de pedalagem, de acordo coma reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que o eixo deacionamento (2) passa através de um quadro e pelo fato de que omecanismo de transmissão compreende, para cada pedal (10, 60):- uma pedivela de guia (11, 61) articulada aoquadro e não integrada ao eixo de acionamento, e- um pivô de pedal (8, 58) conectando o pedal àpedivela de guia.
11.- Dispositivo de pedalagem, de acordo coma reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que omecanismo de transmissão compreende, para cada pedal:- uma pedi vela motriz (3, 53) integrada ao eixode acionamento (2),- um pivô de transmissão (6, 56) conectando opedal à pedivela motriz, e- meios (4, 5, 54, 55) para vaiar a distância entreo eixo geométrico do referido pivô de transmissão (6, 56) e o eixogeométrico do eixo de acionamento (2) durante a rotação do eixo.
12. - Dispositivo de pedalagem, de acordo coma reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o eixo deίο acionamento passa através de um quadro e pelo fato de que omecanismo de transmissão adicionalmente compreende, para cadapedal:- uma pedivela de guia (11, 61) articulada aoquadro e não integrada ao eixo de acionamento, e- um pivô de pedal (8, 58) conectando o pedal(10, 60) à pedivela de guia, e- uma biela (7, 57) suportando o pivô de pedal(8, 58) e o pivô de transmissão (6, 56).
13. - Dispositivo de pedalagem, de acordo coma reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o pedal (10, 60)é integrado à biela (7, 57).
14. - Dispositivo de pedalagem, de acordo coma reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que cadapedivela de guia (11, 61) é articulada ao quadro por um pivô dequadro (14, 64) substancialmente coaxial ao eixo de acionamento(2).
15. - Dispositivo de pedalagem, de acordo coma reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que, para cada pedal(10, 60), a distância entre o eixo geométrico do pivô de pedal (8,-58) e o eixo geométrico do pivô de transmissão (6, 56) éaproximadamente igual à metade da distância entre o eixogeométrico do pivô de quadro (14, 64) e o eixo geométrico dopivô de pedal (8, 58).
16. - Dispositivo de pedalagem, de acordo coma reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o eixo deacionamento (2) passa através de um quadro e pelo fato de que omecanismo de transmissão adicionalmente compreende, para cadapedal (30, 80):- duas pedivelas de guia (31, 32, 81, 82), cadauma articulada ao quadro por um pivô de quadro (33, 34, 35, 36)e separada do eixo de acionamento, e- dois pivôs de pedal (28, 29, 78, 79), cada umconectando o pedal (30, 80) a uma das duas pedivelas de guia, e- uma biela (27, 77) suportando o pivô detransmissão (6, 56) e integrada ao pedal.
17. - Dispositivo de pedalagem, de acordo coma reivindicação 16, caracterizado por adicionalmente compreendermeios (65, 66, 67, 68, 62, 63, 72, 73, 74, 75) para estabilizar aspedivelas de guia (31, 32, 81, 82).
18. - Dispositivo de pedalagem, de acordo comqualquer uma das reivindicações 14 a 17, caracterizado pelo fatode que, para cada pedal (10, 30, 60, 80), a distância mínima entreo eixo geométrico do pivô de transmissão (6, 56) e o eixogeométrico do eixo de acionamento (2) é aproximadamente igualà metade da distância entre o eixo geométrico do pivô de quadro(14, 64, 33, 34, 35, 36) e o eixo geométrico do pivô de pedal (8,-58, 28, 29, 78, 79) conectado por uma das pedivelas de guia (11,-61,31,32,81,82).
19. - Dispositivo de pedalagem, de acordo comqualquer uma das reivindicações 14 a 18, caracterizado pelo fatode que, para cada pedal (10, 30, 60, 80), a distância máxima entreo eixo geométrico do pivô de transmissão (6, 56) e o eixogeométrico do eixo de acionamento (2) é aproximadamente iguala 1,5 vezes a distância entre o eixo geométrico do pivô de quadro(14, 64, 33, 34, 35, 36) e o eixo geométrico do pivô de pedal (8,-58, 28, 29, 78, 79) conectado por uma das pedivelas de guia (11,-61,31,32,81,82).
20. - Dispositivo de pedalagem, de acordo comqualquer uma das reivindicações 11 a 19, caracterizado pelo fatode que os meios para variar a distância incluem, para cada pedal:- uma ranhura (4, 54) ao longo da pedivelamotriz (3, 53), e- um cilindro (5, 55), livre para se mover porrolamento na ranhura, e conectado ao pivô de transmissão (6, 56).
21. - Dispositivo de pedalagem, de acordo coma reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que, para cadapedal, a largura da ranhura é substancialmente maior do que odiâmetro do cilindro.
22. - Dispositivo de pedalagem, de acordo comqualquer uma das reivindicações 11 a 19, caracterizado pelo fatode que os meios para variar a distância incluem meios para variaro comprimento efetivo das pedivelas motrizes.
23. - Dispositivo de pedalagem, de acordo coma reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que omecanismo de transmissão compreende:- um eixo mecânico secundário tendo um eixogeométrico (15) substancialmente paralelo ao eixo deacionamento,- meios para acoplar uma rotação do eixo deacionamento em torno de seu eixo geométrico a uma rotação doeixo geométrico (15) do eixo mecânico secundário em torno doeixo geométrico do eixo geométrico (9) do eixo de acionamento ea uma rotação do eixo mecânico secundário em torno de seu eixogeométrico (15),e pelo fato de que o mecanismo de transmissãoadicionalmente compreende, para cada pedal:- uma pedivela secundária (16, 17) integrada aoeixo mecânico secundário, e- um pivô de pedal (8, 58) conectando o pedal àpedivela secundária.
24. - Dispositivo de pedalagem, de acordo coma reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que:- os meios de acoplamento são dispostos demodo que o eixo geométrico (15) do eixo mecânico secundáriogire livremente em torno do eixo geométrico (9) do eixo deacionamento a uma velocidade angular substancialmente igual aodobro da velocidade angular de rotação do eixo mecânicosecundário em torno de seu eixo geométrico (15), e- as pedivelas secundárias (16, 17) sãosubstancialmente quatro vezes maiores do que o raio de rotaçãodo eixo geométrico (15) do eixo mecânico secundário em tomodo eixo geométrico (9) do eixo de acionamento.
25. - Dispositivo de pedalagem, de acordo coma reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que omecanismo de transmissão compreende, para cada pedal:- uma primeira pedivela (18, 19) integrada aoeixo de acionamento,- uma segunda pedivela (22, 23) conectada àprimeira pedivela por um pivô secundário (24, 25), e- um pivô de pedal (8, 58) conectando o pedal àsegunda pedivela.
26. - Dispositivo de pedalagem, de acordo coma reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que, para cadapedal:- o eixo de acionamento (2) e a primeira (18, 19)e segunda (22, 23) pedivelas são acoplados de modo que asegunda pedivela (22, 23) gire livremente em torno do eixogeométrico do pivô secundário (24, 25) a uma velocidade angularaproximadamente igual ao dobro da velocidade angular derotação do eixo geométrico do pivô secundário (24, 25) em tornodo eixo geométrico (9) do eixo de acionamento, ea primeira pedivela (18, 19) éaproximadamente quatro vezes maior do que a segunda pedivela(22,23).
27. - Dispositivo de pedalagem, de acordo comqualquer uma das reivindicações 8 a 26, caracterizado poradicionalmente compreender meios de transmissão de uma forçamotriz do eixo de acionamento para um dispositivo consumindoessa energia.
28. - Dispositivo de pedalagem, de acordo comqualquer uma das reivindicações 8 a 27, caracterizado por serintegrado a um veículo ou a um dispositivo estático paratreinamento esportivo.
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