ES2556488T3 - Bicicleta de carreras equipada con un multiplicador de velocidad - Google Patents

Bicicleta de carreras equipada con un multiplicador de velocidad Download PDF

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ES2556488T3 ES14425010.7T ES14425010T ES2556488T3 ES 2556488 T3 ES2556488 T3 ES 2556488T3 ES 14425010 T ES14425010 T ES 14425010T ES 2556488 T3 ES2556488 T3 ES 2556488T3
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Abstract

Una bicicleta de carreras equipada con un multiplicador de velocidad que comprende un eje impulsor accionado por unas bielas de pedal (8) y un buje (7) de una rueda motriz (10), recibiendo dicha rueda motriz (10) el par aplicado en las bielas de pedal (8) por unos medios de transmisión de par, incluyendo dichos medios una transmisión flexible (6) que se extiende entre una rueda dentada (4) de dichas bielas de pedal (8) y un piñón (3) montado de manera concéntrica en el buje (7) de dicha rueda motriz (10); un engranaje diferencial (5) está montado de manera concéntrica en dicho buje (7) de la rueda motriz (10), teniendo dicho engranaje diferencial (5) una carcasa que soporta los radios de la rueda motriz (10), estando dicha bicicleta caracterizada por que un primer eje de engranaje diferencial (1) sobresale de dicha carcasa y soporta dicho piñón (3), dos ruedas planetarias (51, 52) y al menos un satélite (53), estando dicho primer eje de engranaje diferencial (1), que soporta la rueda planetaria (51), montado de manera giratoria en el buje (7) de la rueda motriz (10) y terminando en un codo que soporta de manera que pueda girar libremente el satélite (53) del diferencial que transmite el movimiento a las dos ruedas planetarias (51, 52).

Description

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DESCRIPCION
Bicicleta de carreras equipada con un multiplicador de velocidad
[0001] La presente invencion se refiere a una bicicleta de carreras equipada con un multiplicador de velocidad. El multiplicador de velocidad de acuerdo con la invencion emplea, en particular, un engranaje epicicloidal.
[0002] Una bicicleta de ciudad equipada con un variador de velocidad constante, que emplea un engranaje epicicloidal montado de manera concentrica en el buje de la rueda motriz de una bicicleta adaptado para recibir el par aplicado en las bielas de pedal de bicicleta por una cadena, se describe en una solicitud de patente del mismo solicitante. Montado de manera concentrica en el buje de la rueda motriz esta un engranaje diferencial que tiene un primer eje conectado de manera rigida a una primera rueda planetaria del engranaje diferencial y un segundo eje conectado de manera rigida a una segunda rueda planetaria del engranaje diferencial, sobresaliendo las ruedas planetarias primera y segunda de una carcasa del engranaje diferencial y acoplandose entre si por un satelite cuyo eje pequeno esta conectado de manera rigida a la carcasa de engranaje diferencial.
[0003] En otras palabras, el movimiento se recibe por la cadena de una rueda montada en el primer eje de engranaje diferencial montado de manera giratoria a su vez en el buje de la rueda motriz. Una primera rueda planetaria conectada de manera rigida al primer eje de engranaje diferencial transmite el movimiento a la segunda rueda planetaria conectada de manera rigida al segundo eje de engranaje diferencial a traves del satelite. El documento GB 303 327 divulga una bicicleta equipada con un buje que tiene un engranaje diferencial, que tiene las caracteristicas del preambulo de la reivindicacion 1.
[0004] A continuacion, el solicitante se refiere a las bicicletas disenadas para velocistas en pista o corredores de carretera y que tienen un variador de velocidad que permite, en general, aumentar el numero de revoluciones de la rueda motriz con respecto al numero de revoluciones del eje impulsor de pedal.
[0005] Esto se logra mediante la invencion de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que el primer eje del engranaje diferencial montado en el buje de la rueda motriz de bicicleta no esta conectado a la primera rueda planetaria del engranaje diferencial, sino a su satelite.
[0006] Otras caracteristicas y ventajas de la presente invencion se haran mas claras por la descripcion indicativa, y por lo tanto no limitativa, de sus realizaciones preferidas, como se ilustra en los dibujos adjuntos en los que:
- La figura 1 es una vista en planta esquematica general de un multiplicador de velocidad de acuerdo con la presente invencion conectado a unos medios accionados que consisten en las bielas de pedal de bicicleta;
- La figura 2 es una vista en seccion transversal esquematica ampliada de una primera realizacion del multiplicador de velocidad de acuerdo con la presente invencion;
- La figura 3 es una vista en seccion transversal esquematica ampliada de una segunda realizacion del multiplicador de velocidad de acuerdo con la presente invencion;
- La figura 4 es una vista en seccion transversal esquematica ampliada de una tercera realizacion del multiplicador de velocidad de acuerdo con la presente invencion;
- Las figuras 5 y 6 son una vista lateral esquematica y una vista esquematica en seccion transversal del dispositivo de transmision de movimiento en el multiplicador de velocidad en la figura 4, respectivamente; y
- La figura 7 es una vista lateral esquematica de una variante del dispositivo de transmision de movimiento en las figuras 5 y 6.
[0007] Haciendo referencia a la vista en planta esquematica general del multiplicador de velocidad en la figura 1, en la que se indica como 8 un par de bielas de pedal montadas de manera rigida conectadas a un eje impulsor (no indicado por un numero de referencia), como 4 una rueda dentada, y como 7 un buje de la rueda motriz 10. Montado de manera concentrica en el buje 7 de la rueda motriz 10 esta un engranaje diferencial 5.
[0008] En particular, un pinon 3 que esta conectado por una transmision flexible 6, por ejemplo, una cadena, de la transmision de un par de accionamiento del eje impulsor de las bielas de pedal 8 a la rueda motriz 10, esta montado en un eje en forma de codo 1 del engranaje diferencial 5. El eje en forma de codo 1 puede girar libremente en el buje 7 de la rueda motriz 10. Esto se muestra en la figura 2, que es una vista en seccion transversal esquematica ampliada de una primera realizacion del multiplicador de velocidad de acuerdo con la presente invencion. El pinon 3 esta, o montado en la rueda libre o conectado de manera rigida al eje en forma de codo 1. Una primera rueda planetaria 51 en el engranaje diferencial 5 esta montada libremente de manera giratoria en el eje en forma de codo 1. El eje en forma de codo 1 del engranaje diferencial tiene una parte doblada 90 grados en el interior de la carcasa del engranaje diferencial 5 que esta cerrado por unas paredes paralelas 12, 12 y un cuerpo cilindrico 13 para los radios. Montado en la carcasa del engranaje diferencial 5 o en las paredes 12 estan los radios 9 de la rueda motriz 10. Montado libremente de manera giratoria en la parte doblada 90 grados del eje en forma de codo 1 esta un satelite 53 del engranaje diferencial 5. Los cojinetes se muestran de manera esquematica con bolas e indicados como 14.
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[0009] El satelite 53 se engrana con una segunda rueda planetaria 52 que, en una primera realizacion de la presente invencion se muestra en la vista en seccion transversal de la figura 2, esta soldada en el buje 7 de la rueda motriz 10. En esta condicion, por cada revolucion del primer eje 1 del engranaje diferencial, es decir, para cada rotacion completa del satelite 53 alrededor del eje del buje 7 de la rueda motriz 10 de la bicicleta, la primera rueda planetaria 51 hace dos revoluciones, ya que la rueda planetaria 2 esta parada, como soldada al buje 7. Si la pared 12 (a la izquierda en el dibujo) de la caja del diferencial 5 esta conectada de manera rigida con la rueda planetaria 51, entonces el numero de revoluciones de la carcasa, y entonces, los radios conectados de manera rigida con la misma, es el doble de lo que se transmite desde el eje impulsor a traves del pinon de rueda libre 3. Esta caracteristica es ventajosa para una pista de carreras, en la que los velocistas siempre deben ir a la maxima velocidad posible. Si la rueda dentada 4 y el pinon de rueda libre 3 tienen el mismo numero de dientes, la rueda de bicicleta realiza un numero de dos veces las revoluciones del eje impulsor.
[0010] Como se ha mencionado anteriormente, esta velocidad maxima se obtiene bloqueando la segunda rueda planetaria 52 con respecto al satelite 53 que recibe el movimiento desde el eje impulsor de las bielas de pedal 8. Como alternativa a esta condicion de velocidad maxima continua, el velocista en la carretera podria estar interesado en graduar el efecto de la multiplicacion del numero de revoluciones en funcion de las situaciones. Esto puede lograrse con un multiplicador de acuerdo con una segunda realizacion mostrada en la figura 3. Las partes iguales o similares se indican en la figura 3 con el mismo numero de referencia. En esta segunda realizacion, la rueda planetaria 52 se monta de manera giratoria con su eje 2 en el buje 7 de la rueda motriz 10, y la pared 12 de la caja del engranaje diferencial descansa mediante los cojinetes 14, o una rueda libre, en el eje 2 de la rueda planetaria 52, en lugar de en el buje 7 de la rueda motriz 10, como en la primera realizacion.
[0011] Montado en el eje 2 esta un freno 11, que de alguna manera se hace funcionar por el velocista en la carretera. En el caso de la operacion completa del freno 11, se produce la misma condicion de la primera realizacion en la que se duplica el numero de revoluciones de la rueda motriz 10 con respecto a las del eje impulsor de las bielas de pedal 8, siendo el numero de dientes de la rueda dentada 4 del eje impulsor el mismo del pinon de rueda libre 3. En ausencia de una operacion de frenado mediante el freno 11, el movimiento provocado por las bielas de pedal 8 al eje impulsor se transmite al pinon de rueda libre 3 y desde este al satelite 53 del engranaje diferencial y, a continuacion, a la primera rueda planetaria 51 y a la segunda rueda planetaria 52 del engranaje diferencial 5. La rueda libre montada en la primera rueda planetaria 51 del engranaje diferencial 5 es la pared 12 de la caja del engranaje diferencial 5, en la que el movimiento de la rueda dentada 4 de las bielas de pedal se transmite con el mismo sentido de giro y con la relacion maxima determinada por el numero de dientes de la rueda dentada 4 de las bielas de pedal y del pinon de rueda libre 3.
[0012] En el caso de un frenado intermedio entre la condicion de frenado completo y la ausencia de frenado, el efecto de la multiplicacion del numero de revoluciones puede seleccionarse en la medida deseada. De esta manera, variando la accion de frenado en el segundo eje 2 del engranaje diferencial, el velocista puede cambiar la velocidad de la rueda y el par aplicado por el a las bielas de pedal, dando como resultado avanzar en la forma preferida.
[0013] Por una cuestion de simetria en el arrastre de la caja del diferencial y, entonces de los radios, seria importante que los dos ejes 1 y 2 del engranaje diferencial funcionaran conjuntamente en dicho arrastre.
[0014] En este sentido se hace referencia a la figura 4, que es una vista en seccion transversal esquematica ampliada de una tercera realizacion del multiplicador de velocidad de acuerdo con la presente invencion. Si los mismos numeros de referencia se usan para partes similares en las figuras anteriores, como en la segunda realizacion de la presente invencion, un pinon de rueda libre 3, que esta conectado por una transmision flexible 6, por ejemplo, una cadena, esta montado en un eje en forma de codo 1 del engranaje diferencial 5 puede girar libremente en el buje 7 de la rueda motriz. Una primera rueda planetaria 51 del engranaje diferencial 5 esta montada libremente de manera giratoria en el eje en forma de codo 1. Un eje en forma de T puede usarse en lugar del eje en forma de codo con el fin de dar una mejor rigidez a los componentes del engranaje diferencial. El eje en forma de codo 1 del engranaje diferencial 5 tiene una parte doblada 90 grados en el interior de la caja del engranaje diferencial cerrada por las paredes paralelas 12, 12. Montado de manera que puede girar libremente en la parte doblada 90 grados esta un satelite 53 del engranaje diferencial 5. La rueda libre o los cojinetes se muestran de manera esquematica con las bolas y se indican como 14. El satelite 53 esta en acoplamiento con una segunda rueda planetaria 52 que esta montada de manera giratoria por medio de los cojinetes 14 con su eje 2 en el buje 7 de la rueda motriz. La pared 12 de la caja del diferencial que actua como unos radios descansa mediante los cojinetes 14 en el eje 2 de la rueda planetaria 52, y con la rueda libre en el eje 1 de la rueda planetaria 51. Ademas, la rueda libre montada en el eje 2 del engranaje diferencial 5 es una rueda solar 15 de un engranaje epicicloidal 16 que tiene el fin de transmitir el movimiento del segundo eje 2 del engranaje diferencial.
[0015] Un dispositivo para transmitir el movimiento en el multiplicador de velocidad en la figura 4, en la forma de un engranaje epicicloidal 16 se representa en las figuras 5 y 6, en una vista lateral y en una vista en seccion transversal parcial, respectivamente. En estas figuras el movimiento, que llega a la rueda solar 15, se transmite a traves de una transmision flexible 24 a una polea 25 montada de manera giratoria en un eje fijo 26 que esta conectado de manera rigida con el bastidor de la bicicleta. La polea 25 esta conectada de manera rigida con una rueda dentada 17 que se engrana con una rueda dentada internamente 27. Como alternativa, la rueda solar 15 puede ser estacionaria y la
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rueda dentada 17 es una rueda libre montada de manera giratoria en el eje 26 de la polea 25.
[0016] Obviamente, en el engranaje epicicloidal, en lugar de la transmision flexible 24, puede usarse una transmision de engranajes como se muestra en la figura 7, que es una vista lateral esquematica de una variante del dispositivo para transmitir el movimiento. Los numeros de referencia como en las figuras 5 y 6 se usan con la adicion de una serie de engranajes 19 que sustituyen a la transmision flexible 24 mostrada en las mismas figuras 5 y 6.
[0017] Gracias al engranaje epicicloidal 16, el movimiento que se recibe por el primer eje 1 del engranaje diferencial se transmite al segundo eje 2 del engranaje diferencial, y desde este, a traves de la rueda solar de rueda libre 15 a los mismos radios por medio del eje comun 26 entre los radios y la rueda dentada 17. Montado en el segundo eje de engranaje diferencial 2 esta un freno 11 cuya accion se transmite a los radios en un lado, como en el otro lado del freno analogo 11 colocado en el primer eje diferencial 1. El movimiento del satelite 53 se transmite al primer eje de la rueda planetaria 51 del diferencial cuando se hace funcionar el freno 11 en el eje de la rueda planetaria 52, asi como el movimiento del satelite 53 se transmite al segundo eje 2 de la rueda planetaria 52 cuando se hace funcionar el freno 11 en el eje de la rueda planetaria 11. La accion de frenado realizada por el freno 11 debe ser tan sincrona como sea posible de manera que no influya tambien al mismo tiempo en el lado izquierdo (en la figura 4) de los radios, en el que esta conectado el primer eje mediante una rueda libre.
[0018] En el dispositivo como se ha descrito anteriormente, en el caso una operacion completa del freno 11, se produce la condicion de la primera realizacion.
[0019] En ausencia de una accion de frenado mediante el freno 11, el movimiento desde el eje de las bielas de pedal 8 a la rueda dentada conectada de manera rigida al pinon o al pinon de rueda libre 3 se transmite al satelite de engranaje diferencial 53, y desde este a la primera rueda planetaria 51 y a la segunda rueda planetaria 52 del engranaje diferencial 5. Montada en el eje de la primera rueda planetaria 51 del engranaje diferencial 5 esta la pared 12 de la caja de engranaje diferencial, en la que el movimiento de la rueda dentada 4 de las bielas de pedal se transmite con el misma sentido de giro y con la relacion maxima determinada por el numero de dientes de la rueda dentada 4 de las bielas de pedal y del pinon 3.
[0020] En el caso de una accion de frenado intermedio, como se ha descrito anteriormente, entre la accion de frenado completa del eje 1 de la rueda planetaria 51 con la ausencia simultanea de una accion de frenado del eje de la rueda planetaria 52 y el frenado completo del eje de rueda planetaria 52 con la ausencia simultanea de frenado en el eje 51, el efecto de la multiplicacion del numero de revoluciones puede seleccionarse en la medida deseada. De esta manera, variando la accion de frenado en el segundo eje del engranaje diferencial, el velocista puede cambiar la velocidad de la rueda motriz y el par aplicado por el a las bielas de pedal, dando como resultado avanzar en la forma preferida.

Claims (10)

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    REIVINDICACIONES
    1. Una bicicleta de carreras equipada con un multiplicador de velocidad que comprende un eje impulsor accionado por unas bielas de pedal (8) y un buje (7) de una rueda motriz (10), recibiendo dicha rueda motriz (10) el par aplicado en las bielas de pedal (8) por unos medios de transmision de par, incluyendo dichos medios una transmision flexible (6) que se extiende entre una rueda dentada (4) de dichas bielas de pedal (8) y un pinon (3) montado de manera concentrica en el buje (7) de dicha rueda motriz (10);
    un engranaje diferencial (5) esta montado de manera concentrica en dicho buje (7) de la rueda motriz (10), teniendo dicho engranaje diferencial (5) una carcasa que soporta los radios de la rueda motriz (10), estando dicha bicicleta caracterizada por que un primer eje de engranaje diferencial (1) sobresale de dicha carcasa y soporta dicho pinon (3), dos ruedas planetarias (51,52) y al menos un satelite (53), estando dicho primer eje de engranaje diferencial (1), que soporta la rueda planetaria (51), montado de manera giratoria en el buje (7) de la rueda motriz (10) y terminando en un codo que soporta de manera que pueda girar libremente el satelite (53) del diferencial que transmite el movimiento a las dos ruedas planetarias (51,52).
  2. 2. Una bicicleta de carreras de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada por que el pinon (3) esta conectado de manera rigida al primer eje de engranaje diferencial (1).
  3. 3. Una bicicleta de carreras de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada por que el pinon (3) esta montado por una rueda libre en el primer eje de engranaje diferencial (1).
  4. 4. Una bicicleta de carreras de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada por que la segunda rueda planetaria (52) del engranaje diferencial esta soldada en el buje (7) de la rueda motriz (10) de la bicicleta.
  5. 5. Una bicicleta de carreras de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada por que la segunda rueda planetaria (52) del engranaje diferencial esta conectada de manera rigida a un segundo eje de engranaje diferencial (2) que se monta de manera que pueda girar libremente en el buje (7) de la rueda motriz (10) de la bicicleta.
  6. 6. Una bicicleta de carreras de acuerdo con la reivindicacion 5, caracterizada por que se monta un dispositivo de frenado (11) en el segundo eje de engranaje diferencial (2).
  7. 7. Una bicicleta de carreras de acuerdo con la reivindicacion 5, caracterizada por que se monta una rueda solar (15) de un engranaje epicicloidal (16) mediante una rueda libre en el eje del segundo engranaje diferencial (2), proporcionandose un dispositivo de frenado (11) en los ejes de engranaje diferencial primero y segundo (1, 2) conectados a traves de un dispositivo de sincronizacion.
  8. 8. Una bicicleta de carreras de acuerdo con la reivindicacion 7, caracterizada por que la rueda solar (15) se engrana a traves de una transmision flexible (24) con los dientes de una polea (25) que puede girar alrededor de un eje (26) que se fija a la bicicleta, siendo la polea (25) parte del engranaje epicicloidal (16) que tiene una rueda dentada internamente (27) que recibe el movimiento de la polea (25) a traves de una rueda dentada (17) conectada de manera rigida a la polea (25), estando la rueda dentada internamente (27) conectada de manera rigida a la carcasa de engranaje diferencial que soporta los radios de la rueda motriz (10) de la bicicleta.
  9. 9. Una bicicleta de carreras de acuerdo con la reivindicacion 7, caracterizada por que la rueda solar (15) se engrana con una rueda dentada internamente (27) que recibe el movimiento de la rueda solar (15) a traves de una serie de ruedas dentadas (19), estando la rueda dentada internamente (27) conectada de manera rigida a la carcasa de engranaje diferencial que soporta los radios de la rueda motriz (10) de la bicicleta.
  10. 10. Una bicicleta de carreras de acuerdo con la reivindicacion 7, caracterizada por que la rueda solar (15) esta fija, y una rueda dentada (17) es una rueda libre montada alrededor de un eje (26) fijado a la bicicleta y que soporta una polea (25) en un engranaje epicicloidal que tiene una rueda dentada internamente (27) que recibe el movimiento de la rueda solar (15).
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