ES1095006U - Pedaleo mechanism for bicycle or similar activation (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
MECANISMO DE PEDALEO PARA ACCIONAMIENTO DE BICICLETAS O SIMILARES PEDALING MECHANISM FOR DRIVING BIKE OR SIMILAR
La presente invención está relacionada con los mecanismos de accionamiento mediante pedales, para bicicletas o medios similares, proponiendo un mecanismo de este tipo con unas características de realización particulares que permiten mejorar el rendimiento del esfuerzo que realiza el usuario, para impulsar la bicicleta o medio de aplicación. The present invention is related to the drive mechanisms by pedals, for bicycles or similar means, proposing such a mechanism with particular performance characteristics that allow to improve the performance of the effort made by the user, to drive the bicycle or means of application.
El rendimiento de la impulsión de las bicicletas, para aprovechar el esfuerzo del usuario con la mayor efectividad, depende fundamentalmente de factores como el peso y la aerodinámica de la bicicleta, y las características del mecanismo de accionamiento mediante el que el usuario aplica el esfuerzo, por lo que es en estos factores en lo que se basan mayoritariamente los estudios y desarrollos para mejorar las bicicletas. The performance of the drive of the bicycles, to take advantage of the effort of the user with the greatest effectiveness, depends fundamentally on factors such as the weight and aerodynamics of the bicycle, and the characteristics of the drive mechanism by which the user applies the effort, So it is on these factors that studies and developments are based mostly to improve bicycles.
El mecanismo de accionamiento de las bicicletas es generalmente de pedales, compuesto por un eje pedalier al que se unen unas bielas que incorporan los pedales sobre los que actúa el usuario, yendo asociado a dicho eje pedalier un plato dentado, desde el que por medio de una cadena se transmite el accionamiento a un piñón receptor incorporado en el eje de la rueda motriz de la bicicleta, que generalmente es la rueda trasera, aunque existen también soluciones de transmisión a la rueda delantera. The mechanism for driving the bicycles is generally made of pedals, composed of a bottom bracket with connecting rods that incorporate the pedals on which the user acts, and a toothed plate associated with said bottom bracket, from which by means of A chain transmits the drive to a receiver pinion incorporated in the axle of the driving wheel of the bicycle, which is usually the rear wheel, although there are also transmission solutions to the front wheel.
En ese tipo de mecanismo de accionamiento, la relación entre el esfuerzo que realiza el usuario en su actuación sobre los pedales y la impulsión que se obtiene del giro de la rueda motriz, depende de la longitud de las bielas en las que van los pedales y de la relación de la transmisión entre el plato dentado que va en el eje pedalier y el piñón receptor que va en el eje de la rueda motriz. In this type of drive mechanism, the relationship between the effort that the user makes in his performance on the pedals and the drive that is obtained from the rotation of the driving wheel depends on the length of the cranks on which the pedals go and of the transmission ratio between the toothed plate that goes on the bottom bracket and the receiving pinion that goes on the axis of the drive wheel.
La longitud de las bielas que comportan a los pedales está condicionada por la altura del montaje del eje pedalier, el cual tiene que estar situado en una posición relativamente baja para que el usuario pueda ejercer el pedaleo con efectividad, lo cual limita la longitud de dichas bielas de los pedales, para que al pedalear no peguen en el suelo. Por ello, las realizaciones desarrolladas para mejorar el rendimiento del accionamiento se han orientado hasta el momento, casi exclusivamente, a la relación de la transmisión, en cuyo sentido se han desarrollado diversas soluciones fundamentadas en la posibilidad de permitir un cambio selectivo de la relación de la transmisión, entre múltiples platos dentados asociados al eje pedalier y múltiples piñones receptores asociados al eje de la rueda motriz. The length of the cranks that lead to the pedals is conditioned by the height of the mounting of the bottom bracket, which has to be located in a relatively low position so that the user can exercise pedaling effectively, which limits the length of these cranks of the pedals, so that when pedaling they don't hit the ground. Therefore, the embodiments developed to improve the performance of the drive have so far oriented almost exclusively to the transmission ratio, in which sense various solutions have been developed based on the possibility of allowing a selective change in the ratio of the transmission, between multiple toothed plates associated with the bottom bracket and multiple receiving pinions associated with the axis of the driving wheel.
De acuerdo con la invención se propone un mecanismo de accionamiento mediante pedales, que es aplicable para bicicletas o cualquier otro medio de impulsión por pedaleo, con una realización que permite mejorar notablemente el rendimiento del esfuerzo que realiza el usuario al pedalear, en relación con la impulsión de movimiento que se obtiene en el accionamiento de aplicación. According to the invention, a pedal drive mechanism is proposed, which is applicable for bicycles or any other means of pedaling drive, with an embodiment that significantly improves the performance of the effort made by the user when pedaling, in relation to the motion drive that is obtained in the application drive.
Este mecanismo objeto de la invención comprende un conjunto de elementos giratorios dispuestos en una distribución circunferencial, sobre los cuales se incorporan unos anillos dentados por su interior que incorporan en sendas posiciones diametralmente opuestas unos respectivos pedales de accionamiento, siendo los elementos giratorios de una posición de la distribución circunferencial piñones dentados que engranan con los anillos y que están asociados en giro solidario con un plato dentado sobre el que engrana una cadena de transmisión del accionamiento al medio a impulsar. Los elementos giratorios de la distribución circunferencial que no está asociados al plato sobre el que engrana la cadena de transmisión del accionamiento, se prevén constituidos, en su caso, por rodamientos sobre los que los anillos portadores de los pedales solo hacen contacto de apoyo, reduciendo así los rozamientos del mecanismo en su funcionamiento. This mechanism object of the invention comprises a set of rotating elements arranged in a circumferential distribution, on which toothed rings are incorporated inside which incorporate respective drive pedals in diametrically opposite positions, the rotating elements being a position of the circumferential distribution of toothed sprockets that engage with the rings and that are associated in integral rotation with a toothed plate on which a drive chain of the drive meshes to the medium to be driven. The rotating elements of the circumferential distribution that are not associated with the plate on which the drive chain drives, are provided, where appropriate, by bearings on which the pedal bearing rings only make support contact, reducing thus the friction of the mechanism in its operation.
De este modo, entre el eje de los elementos giratorios dentados que transmiten el accionamiento y los pedales sobre los que se realiza el esfuerzo, se determina un brazo de palanca variable, el cual en la zona de aplicación de máximo esfuerzo para el accionamiento, es prácticamente de una longitud doble que las bielas de los mecanismos convencionales de pedaleo, cuyo eje pedalier se sitúa en una posición que corresponde al centro geométrico del conjunto de este nuevo mecanismo de pedaleo. Thus, between the axis of the toothed rotating elements that transmit the drive and the pedals on which the effort is made, a variable lever arm is determined, which in the area of maximum effort application for the drive, is practically twice as long as the cranks of conventional pedaling mechanisms, whose bottom bracket is placed in a position that corresponds to the geometric center of the assembly of this new pedaling mechanism.
Como consecuencia, con este nuevo mecanismo de pedaleo objeto de la invención se obtienen unas condiciones ventajosas de efectividad de la relación entre el esfuerzo que el usuario aplica sobre los pedales y la acción de impulsión que transmite el mecanismo, aumentando el rendimiento del esfuerzo de accionamiento que se aplica. As a consequence, with this new pedaling mechanism object of the invention, advantageous conditions of effectiveness of the relationship between the effort that the user applies to the pedals and the driving action transmitted by the mechanism are obtained, increasing the performance of the driving effort. that applies
Dicho mecanismo objeto de la invención resulta por lo tanto de una características muy ventajosas para la función de accionamiento por pedaleo a la que está destinado, adquiriendo vida propia y carácter preferente respecto de los mecanismos convencionales de la misma función. Said mechanism object of the invention is therefore of a very advantageous characteristics for the pedal-operated function to which it is intended, acquiring its own life and preferential character with respect to the conventional mechanisms of the same function.
La figura 1 muestra en vista lateral esquemática un ejemplo de realización práctica de un mecanismo de pedaleo según el objeto de la invención. Figure 1 shows in schematic side view an example of a practical embodiment of a pedaling mechanism according to the object of the invention.
La figura 2 es una vista de perfil del mecanismo de pedaleo de la figura anterior. Figure 2 is a profile view of the pedaling mechanism of the previous figure.
El objeto de la invención se refiere a un mecanismo de pedaleo, para el accionamiento de impulsión de bicicletas o medios semejantes, con una realización que permite obtener un mejor rendimiento del esfuerzo que se aplica en el pedaleo, en comparación con los mecanismos convencionales de pedaleo que se utilizan para la misma aplicación. The object of the invention relates to a pedaling mechanism, for driving bicycles or similar means, with an embodiment that allows to obtain a better performance of the effort that is applied in pedaling, compared to conventional pedaling mechanisms. They are used for the same application.
El mecanismo de pedaleo preconizado comprende un conjunto de elementos giratorios (1) incorporados en montaje sobre el armazón estructural (2) del medio de aplicación, quedando dichos elementos giratorios (1) dispuestos en una distribución circunferencial. Por razones de costo y sencillez del montaje, se prevé una realización con los elementos giratorios (1) distribuidos en tres posiciones a 120º, pero esta distribución no es limitativa. The recommended pedaling mechanism comprises a set of rotating elements (1) incorporated in mounting on the structural framework (2) of the application means, said rotating elements (1) being arranged in a circumferential distribution. For reasons of cost and simplicity of assembly, an embodiment is provided with the rotating elements (1) distributed in three positions at 120 °, but this distribution is not limited.
Sobre los elementos giratorios (1) se incorporan unos anillos (3) dentados por el interior, los cuales engranan con los elementos giratorios (1) de al menos una de las posiciones de la distribución circunferencial, incorporando dichos anillos (3) en posiciones diametralmente opuestas sendos pedales (4). On the rotating elements (1) rings (3) toothed inside are incorporated, which engage with the rotating elements (1) of at least one of the positions of the circumferential distribution, incorporating said rings (3) in diametrically positions opposite two pedals (4).
Los elementos giratorios (1) van dispuestos por parejas en montaje sobre unos respectivos ejes (5) que pasan a través del armazón estructural (2) del medio de aplicación, de manera que en montaje sobre los elementos giratorios (1) de uno y otro lado del mecanismo van dispuestos sendos anillos (3) paralelos entre sí, los cuales quedan uno a cada lado del armazón estructural (2) del medio de aplicación, con el pedal (4) respectivo hacia el exterior en cada uno de ellos, permitiendo así que en la acción del pedaleo dichos anillos (3) pueden girar sin que los pedales (4) interfieran con ningún elemento del montaje del mecanismo. The rotating elements (1) are arranged in pairs in mounting on respective axes (5) that pass through the structural framework (2) of the application means, so that in mounting on the rotating elements (1) of one and the other On the side of the mechanism are arranged two rings (3) parallel to each other, which remain one on each side of the structural framework (2) of the application means, with the respective pedal (4) outwards in each of them, thus allowing that in the pedaling action said rings (3) can rotate without the pedals (4) interfering with any element of the mechanism assembly.
Los elementos giratorios (1) que engranan con los anillos (3) están formados por piñones dentados, yendo incorporado en montaje de giro solidario sobre el eje (5) de los mismos un plato dentado (6), sobre el cual engrana una cadena (7) de transmisión a un elemento a mover, como puede ser el piñón receptor de la rueda motriz de una bicicleta. Los elementos giratorios (1) que no están asociados con el plato (6), se prevén en su caso formados por rodamientos, sobre los cuales los anillos (3) solo hacen un contacto de apoyo, con lo cual se reduce el rozamiento de dichos anillos (3) en su movimiento de giro. The rotating elements (1) that engage with the rings (3) are formed by toothed sprockets, and a toothed plate (6) is incorporated in a pivotally mounted assembly on the shaft (5), on which a chain ( 7) transmission to an element to be moved, such as the receiving pinion of the driving wheel of a bicycle. The rotating elements (1) that are not associated with the plate (6), are provided, if necessary, formed by bearings, on which the rings (3) only make a support contact, thereby reducing the friction of said rings (3) in its turning movement.
De este modo, ejerciendo una acción de pedaleo mediante esfuerzo aplicado sobre los pedales (4), se actúa un movimiento giratorio de los anillos (3), los cuales hacen girar a los elementos giratorios (1) engranados con ellos, de forma que el plato dentado (6) recibe por medio del eje (5) correspondiente el mismo accionamiento de giro que dichos elementos giratorios (1) engranados con los anillos (3), transmitiéndose por medio de la cadena (7) el accionamiento al elemento de aplicación del accionamiento. In this way, by exerting a pedaling action by effort applied on the pedals (4), a rotating movement of the rings (3) is actuated, which rotate the rotating elements (1) engaged with them, so that the Toothed plate (6) receives, by means of the corresponding shaft (5), the same turning drive as said rotating elements (1) engaged with the rings (3), the drive being transmitted via the chain (7) to the application element of the drive
El esfuerzo del pedaleo que se ejerce sobre los pedales (4), se transmite en este caso al plato dentado (6) sobre el que va la cadena (7) de transmisión del accionamiento, por medio de los anillos (3), junto con los cuales los pedales (4) siguen un recorrido circular de aproximación y distanciamiento variable respecto del eje (5) en el que está montado el plato dentado (6), de forma que entre la posición de los pedales (4) y dicho eje (5) en el que está montado el plato dentado (6) se establece un brazo de palanca variable, el cual en la posición de mayor distancia, que es en la que la actuación del esfuerzo del accionamiento es mayor, el brazo de palanca es prácticamente de una longitud doble que las bielas de los mecanismos de pedaleo convencionales, en donde el eje pedalier se sitúa en una posición que corresponde con el centro geométrico de este mecanismo de la invención. The pedaling effort exerted on the pedals (4) is transmitted in this case to the toothed plate (6) on which the drive transmission chain (7) goes, by means of the rings (3), together with which the pedals (4) follow a circular path of variable approximation and distancing from the axis (5) on which the toothed plate (6) is mounted, so that between the position of the pedals (4) and said axis ( 5) on which the toothed plate (6) is mounted, a variable lever arm is established, which in the position of greatest distance, which is where the actuation of the drive force is greater, the lever arm is practically of a length double than the cranks of conventional pedaling mechanisms, where the bottom bracket is placed in a position that corresponds to the geometric center of this mechanism of the invention.
Por lo tanto, con este mecanismo objeto de la invención se obtiene, respecto de los mecanismos de pedaleo convencionales, una acción más eficaz del accionamiento del pedaleo que se aplica sobre los pedales (4), aumentando el rendimiento del esfuerzo que aplica el usuario, en relación con la transmisión del accionamiento que se obtiene al elemento de aplicación. Therefore, with this mechanism object of the invention, with respect to conventional pedaling mechanisms, a more efficient action of the pedaling actuation that is applied on the pedals (4) is obtained, increasing the performance of the effort applied by the user, in relation to the transmission of the drive that is obtained to the application element.
El mecanismo puede combinarse, para obtener una relación más eficaz de la transmisión del accionamiento, con dispositivos de cambio selectivo de la relación de transmisión como los que se utilizan con los mecanismos de pedaleo convencionales, con independencia de la mejora funcional que aporta por sí mismo este nuevo mecanismo objeto de la invención, con el cual se mejora, en cualquier caso, el rendimiento de las soluciones de los mecanismos convencionales. The mechanism can be combined, in order to obtain a more effective drive transmission ratio, with devices for selective change of the transmission ratio such as those used with conventional pedaling mechanisms, irrespective of the functional improvement it provides by itself. This new mechanism object of the invention, with which, in any case, the performance of the solutions of the conventional mechanisms is improved.
En el montaje funcional del mecanismo objeto de la invención, al menos una pareja de los elementos giratorios (1) sobre los que se incorporan los anillos (3), se dispone en montaje de sujeción sobre el armazón estructural (2) del medio de aplicación mediante un soporte (8) susceptible de fijarse en posiciones radiales variables respecto del centro geométrico del mecanismo. Esta disposición permite realizar el montaje de los anillos (3) situando los elementos giratorios (1) que van sobre el soporte (8) móvil en una posición desplazada hacia el centro del mecanismo y, una vez incorporados los anillos (3) sobre la distribución de los elementos giratorios (1), llevar el soporte (8) en desplazamiento radial hacia fuera, hasta que todo el conjunto de los elementos giratorios (1) quede debidamente apoyado contra el interior de los anillos (3), fijando entonces la sujeción del soporte (8). In the functional assembly of the mechanism object of the invention, at least one pair of the rotating elements (1) on which the rings (3) are incorporated, are arranged in a mounting bracket on the structural framework (2) of the application means by means of a support (8) capable of being fixed in variable radial positions with respect to the geometric center of the mechanism. This arrangement allows the assembly of the rings (3) by placing the rotating elements (1) that go on the mobile support (8) in a position moved towards the center of the mechanism and, once the rings (3) are incorporated on the distribution of the rotating elements (1), carry the support (8) in radial displacement outwards, until the whole set of the rotating elements (1) is properly supported against the inside of the rings (3), then fixing the support of the support (8).
Para evitar que los anillos (3) se salgan del montaje sobre los piñones (1) en el funcionamiento del mecanismo, los elementos giratorios (1) se prevén con una configuración acanala en su periferia, encajando los anillos (3) con una forma recíproca en dicha configuración acanalada, lo cual impide que los anillos (3) puedan desplazarse axialmente respecto de los elementos giratorios (1) sobre los que van montados. La solución es la misma y, por tanto, queda igualmente dentro de la invención, si son los anillos (3) los que determinan en su interior una configuración acanalada, encajando los elementos giratorios To prevent the rings (3) from leaving the assembly on the pinions (1) in the operation of the mechanism, the rotating elements (1) are provided with a groove configuration on their periphery, fitting the rings (3) with a reciprocal shape in said grooved configuration, which prevents the rings (3) from being able to move axially with respect to the rotating elements (1) on which they are mounted. The solution is the same and, therefore, it is also within the invention, if it is the rings (3) that determine inside a grooved configuration, fitting the rotating elements
(1) con una forma recíproca en dicha configuración acanalada. (1) with a reciprocal shape in said ribbed configuration.
En el montaje de aplicación del mecanismo, se prevé la disposición de unas chapas de cubrimiento por la parte exterior de los anillos (3), determinando así un cierre que protege al conjunto funcional del mecanismo. In the assembly of application of the mechanism, provision is made for covering plates on the outside of the rings (3), thus determining a closure that protects the functional assembly of the mechanism.
Claims (5)
- (3)(3)
- dentados por su interior, los cuales engranan con los elementos giratorios (1) de al menos una de las posiciones de la distribución circunferencial, que están formados por piñones dentados y que van asociados en giro solidario con el plato dentado (6) de transmisión del accionamiento, incorporando los anillos (3) en unas posiciones diametralmente opuestas sendos pedales (4) de accionamiento. toothed inside, which engage with the rotating elements (1) of at least one of the positions of the circumferential distribution, which are formed by toothed pinions and which are associated in integral rotation with the toothed plate (6) for transmission of the drive, incorporating the rings (3) in diametrically opposite positions of each drive pedal (4).
- (4) (4)
- respectivo hacia el exterior. respective outward.
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