ES2326990T3 - Bicicleta con movimiento de pedaleo multifuncional mejorada. - Google Patents
Bicicleta con movimiento de pedaleo multifuncional mejorada. Download PDFInfo
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Abstract
Bicicleta con movimiento de pedaleo multifuncional, que comprende un mecanismo de transmisión adaptado para utilizarse en un dispositivo de ejercicio sobre ruedas que presenta un cuadro (10), y que comprende un conjunto de eje primario (200) montado en rotación en el cuadro (10), un conjunto de eje secundario (300), montado en el cuadro (10) en un punto detrás del conjunto de eje primario (200), comprendiendo el conjunto de eje secundario (300) un eje secundario (301) que presenta unos extremos opuestos en los cuales están montados unas ruedas de transmisión secundarias (308a, 308b), comprendiendo el conjunto de eje primario 200) un eje primario (201) que presenta unos extremos opuestos en los cuales están montadas unas bielas de pedal (243a, 243b), estando provista cada una de las bielas de pedal (243a, 243b) de un cojinete unidireccional (240a, 240b) para acoplarse con el eje primario (201), estando montado una rueda de transmisión primaria (215) en el eje primario (201) para arrastrar un cubo posterior (50), unos collares de arrastre (208a, 208b) y unos anillos de embrague (224a, 224b) que están montados axialmente en el eje primario (201) y son controlados con un mecanismo de control (400), caracterizada porque el mecanismo de control (400) comprende: una horquilla de acoplamiento (401a, 401b) en acoplamiento de arrastre con cada collar de arrastre (208a, 208b), un conector (407) unido a cada horquilla de acoplamiento (401a, 401b) con un cable (4071a, 4071b) y estando, asimismo, unido a un cable de tracción (40) que puede accionarse manualmente mediante un muelle (408), estando montadas las horquillas de acoplamiento (401a, 401b) en rotación en el cuadro (10); y un bloque de control secundario (229a, 229b) que puede acoplarse selectivamente cada anillo de embrague (224a, 224b) mediante una fuerza de solicitación, de modo que, en una condición en la que el acoplamiento se establece entre un primer diente (2291b) del bloque de control secundario (229b) y un segundo diente (2242b) del anillo de embrague (224b), cuando el bloque de control secundario (229b) se dispone en rotación inversa, accionando una fuerza de acoplamiento entre una inclinación (2294b) entre el primer diente (2291b) y el segundo diente (2242b) separa el bloque de control secundario (2294b) y el anillo de embrague (224b) para efectuar una rotación en vacío del bloque de control secundario (229b).
Description
Bicicleta con movimiento de pedaleo
multifuncional mejorada.
La presente invención se refiere, en general, a
una bicicleta con movimiento de pedaleo multifuncional mejorada y
en particular, a una transmisión de bicicleta que es controlada por
un dispositivo de embrague accionable por unidades de control con
base de horquilla para conmutar entre una amplia gama de modos de
realización de ejercicios físicos, sin necesidad de un cubo
posterior especial para el cambio.
Las bicicletas suelen estar provistas de
dispositivos de desplazamiento de engranajes para cambiar su
velocidad. Los dispositivos de cambio conocidos proporcionan, sin
embargo, una ventaja muy limitada con respecto al dispositivo de
ejercicio basado en bicicleta. En el modelo de utilidad chino nº
91226879.4, este mismo inventor dio a conocer una transmisión para
una bicicleta multifuncional, que se refiere a una bicicleta con
modos de funcionamiento distintos de la operación de pedaleo
convencional, tal como ejercicio de apalancamiento y operación
independiente de pedal individual. Por medio de las nuevas formas
de transmisión de energía, proporcionadas por el modelo de utilidad
chino, se pueden efectuar nuevos modos para el ejercicio o
accionamiento de una bicicleta, que es también aplicable al
dispositivo para hacer ejercicio con base en bicicleta, tal como una
bicicleta fija.
El dispositivo dado a conocer en el modelo de
utilidad chino antes citado, sin embargo, presenta los
inconvenientes siguientes: (1) Si necesita un cubo posterior
especial para poder realizar ejercicios de fuerza y los costes de
dicho cubo son elevados; (2) dicho cubo posterior tiene un peso
considerable, que causa molestias a los usuarios generales y (3) la
transmisión es propensa a sufrir daños y averías.
En vista de los inconvenientes antes citados,
este mismo inventor ha presentado un diferente diseño que fue dado
a conocer en el modelo de utilidad chino nº 20052001872.6, que
ilustra una transmisión de bicicleta que se considera como la
versión anterior de la presente invención. La transmisión de
bicicleta, dada a conocer en el modelo de utilidad chino, está
todavía sujeta a mejora, en particular con respecto a la precisión
de la operación. Otra referencia conocida, tal como la patente US
nº 5.088.340, que se considera como la más próxima técnica
anterior, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 y que
también se presenta por este mismo inventor, da a conocer un
mecanismo de transmisión de utilización general para bicicletas. El
dispositivo dado a conocer en dicha patente de los Estados Unidos
se refiere a una transmisión para bicicletas que permite tres tipos
diferentes de transmisiones, a saber: (1) transmisión de palanca,
(2) transmisión de bielas y (3) transmisión alternativa de palanca
y biela. La transmisión, dada a conocer en la patente de Estados
Unidos, comprende un eje de soporte inferior que está en rotación
libre montado en un soporte inferior de un marco de bicicleta por
medio del cojinete de apoyo inferior y soporta bielas mediante
anillos de embrague situados en extremos opuestos, de modo que el
eje de soporte inferior sea impulsado para girar solamente cuando
las dos bielas giran simultáneamente en una determinada dirección.
Un soporte de rueda de transmisión, en el que una rueda de
transmisión está montada y un pistón de bloqueo fijo están
respectivamente montados en los extremos opuestos del eje de
soporte inferior. Un pistón alternativo está montado, mediante un
casquillo, a cada una de las bielas. Dos líneas de cadena, de
longitudes medidas con precisión, están conectadas entre dos ruedas
de transmisión, que están montados en un eje auxiliar y los pistones
alternativos. Un pistón de bloqueo móvil está montado en cada biela
y es axialmente móvil con respecto al eje de soporte inferior, de
modo que el pistón de bloqueo móvil puede asumir una primera
posición en la que el pistón de bloqueo móvil está fijado al pistón
alternativo, una segunda posición en la que el pistón de bloqueo
móvil no se libera desde el pistón alternativo y el soporte de
rueda de transmisión/el pistón de bloqueo fijo y una tercera
posición en la que la rueda de transmisión está fijada al soporte
de pistón de cadena/pistón de bloqueo fijo para efectuar, de este
modo, los tres tipos de transmisión antes citados.
De este modo, la presente invención está
destinada a dar a conocer una mejora respecto a la transmisión de
bicicleta antes descrita, que garantiza una operación precisa de
conmutación entre una amplia gama de modos de funcionamiento.
Para alcanzar los objetivos anteriores, de
acuerdo con la presente invención, se da a conocer un mecanismo de
transmisión de bicicleta, que comprende un elemento de embrague que
se controla manualmente para desplazarse entre, y acoplar de forma
selectiva, bloques de control primario y secundario para realizar
diferentes modos de operación de la bicicleta, incluyendo un
pedaleo normal, pedaleo independiente de las bielas y movimientos
ascendente/descendente en la misma dirección de las bielas. El
mecanismo de transmisión presenta una estructura simple y de peso
liviano y por lo tanto, de bajo coste y bajo riesgo de fallos, con
una vida de servicio ampliada. Además, se puede realizar una amplia
gama de modos de operación diferentes sin necesidad del cubo
posterior.
La presente invención se hará más evidente para
los expertos en la materia al leer la siguiente descripción de sus
formas de realización preferidas, con referencia a los dibujos
adjuntos, en los que:
la figura 1 es una vista explosionada de un
conjunto de eje primario de un mecanismo de transmisión de
bicicleta, de acuerdo con la presente invención;
la figura 2 es una vista explosionada de un
conjunto de eje secundario de un mecanismo de transmisión de
bicicleta, según la presente invención;
la figura 3 es una vista explosionada de un
mecanismo de control de la transmisión de la bicicleta de la
presente invención;
la figura 4 es una vista en planta esquemática,
parcialmente separada, que representa el mecanismo de transmisión
de bicicleta según la presente invención;
la figura 5 es una vista en alzado lateral que
representa una parte de un marco de bicicleta en el que está
montado el mecanismo de control y representando también los lugares
en donde el conjunto del eje primario y el conjunto del eje
secundario están montados al cuadro;
la figura 6 es una vista en perspectiva, que
representa también el cuadro de la bicicleta que soporta el
mecanismo de control y las localizaciones del conjunto del eje
primario y el conjunto del eje secundario en el cuadro;
la figura 7 es una vista en alzado lateral que
ilustra una cadena que une una rueda de transmisión secundaria del
conjunto del eje secundario a un bloque de control secundario;
la figura 7A es similar a la figura 7 pero
mostrando cadenas que unen otra rueda de transmisión secundaria del
conjunto del eje secundario a otro bloque de control secundario y el
cuadro de la bicicleta;
la figura 8 es una vista en planta que muestra
el mecanismo de transmisión de la bicicleta, según la presente
invención, en una condición de modo para realización de
ejercicios;
la figura 8A es una vista ampliada de una parte
rodeada con un círculo en la figura 8;
la figura 9 es una vista en planta que
representa la condición en la que los pedales de la bicicleta son de
un movimiento ascendente/descendente de dirección idéntica;
la figura 9A es una vista en alzado lateral que
corresponde a la representación de la figura 9;
la figura 10 es una vista en planta que muestra
la condición en que los pedales de la bicicleta son de un
movimiento ascendente/descendente en dirección opuesta;
la figura 10A es una vista en alzado lateral
correspondiente a la figura 10;
la figura 11 es una vista en planta que ilustra
el mecanismo de transmisión de la bicicleta, según la presente
invención, establecido en un modo independiente;
la figura 11A es una vista ampliada de una parte
rodeada por un círculo en la figura 11;
la figura 12 es una vista en planta que
representa la condición en la que cada pedal de la bicicleta se
desplaza hacia arriba/abajo de forma independiente;
la figura 12A es una vista en alzado lateral
correspondiente a la figura 12;
la figura 13 es una vista en planta que
representa el mecanismo de transmisión de bicicleta de la presente
invención establecida en un modo de pedaleo normal;
la figura 13A es una vista ampliada de una parte
rodeada por un círculo de la figura 13;
la figura 14 es una vista en planta que muestra
la condición en la que los pedales son impulsados en una forma
normal;
la figura 14A es una vista en alzado lateral que
corresponde a la figura 14;
la figura 15 es una vista en planta que
representa el mecanismo de transmisión de la bicicleta de la
presente invención, sujeto a una rotación inversa;
la figura 15A es una vista ampliada de una parte
rodeada por un círculo en la representación de la figura 15 y
la figura 16 es una vista en perspectiva que
ilustra la relación espacial entre el bloque de control secundario y
un anillo de embrague.
Haciendo referencia a los dibujos, y en
particular a las figuras 4 y 5, un mecanismo de transmisión,
construido de acuerdo con la presente invención, está adaptado para
su montaje en un cuadro de bicicleta 10, en particular un soporte
inferior 104 del cuadro 10. El cuadro de la bicicleta 10 presenta un
cigüeñal 201, que se referirá también como un "eje primario",
que presenta extremos opuestos en los que están montadas las bielas
de pedales 243a, 243b, soportando cada biela de pedal 243a, 243b a
un pedal 502 (ver figura 6) para captar la fuerza impulsora del pie
503 de un usuario e inducir una torsión en el cigüeñal (eje
primario) 201. El mecanismo de transmisión, según la presente
invención, es accionable para conmutar los modos operativos de
pedaleo entre un "modo normal" en el que la bicicleta de la
presente invención puede pedalearse como una bicicleta normal, en
la que las bielas de pedal 243a, 243b y los pedales 502 experimentan
una rotación hacia delante continua (o en sentido horario), un modo
"independiente", en el que las bielas de pedal 243a, 243b
pueden girarse con independencia y un modo de "ejercicio" en
el que, cuando se accionan, las bielas de pedal 243a, 243b se
someten a una rotación recíproca. A continuación se describirán
subconjuntos del mecanismo de transmisión.
Haciendo referencia en particular a la figura 1,
que representa una vista explosionada de un conjunto de eje de
pedal del mecanismo de transmisión, según la presente invención, el
conjunto del eje de pedal, que también será referido como
"conjunto del eje primario" se suele designar con la referencia
numérica 200, que comprende el eje primario (el cigüeñal) 201, tal
como se indicó anteriormente, que presenta extremos opuestos
acoplados a las bielas de pedal 243a, 243b, respectivamente,
instalándose en un cojinete unidireccional 240a, 240b recibidos y
fijados en cada biela de pedal 243a, 243b. Los cojinetes
unidireccionales 240a, 240b permiten una torsión a transmitir desde
los pedales 502, a través de las bielas de pedales 243a, 243b al eje
primario 201 en una dirección de rotación dada, tal como hacia
delante o en sentido horario, pero no permite transmitir la torsión
en una dirección opuesta, tal como hacia atrás o en sentido
antihorario. Una rueda de transmisión 215 está fijada al eje
primario 201 para ser susceptible de rotación al unísono. En la
forma de realización ilustrada, la rueda de transmisión 215 está
acoplada a uno de los cojinetes unidireccionales, por ejemplo, el
cojinete unidireccional 240b y está acoplado, de forma operativa,
al cubo posterior 50 (figura 4) mediante una cadena (no
representada), en el que la torsión aplicada al eje primario 201 por
el usuario, a través de las bielas 243a, 243b, se transmite al cubo
posterior 50 para impulsar la bicicleta.
Haciendo también referencia a las figuras 2, 4,
7 y 7A, el mecanismo de transmisión, según la presente invención,
comprende un conjunto de eje secundario 300, que está montado en el
soporte inferior 104 del cuadro de la bicicleta 10, en una posición
detrás del conjunto de eje primario 200 (según puede verse mejor en
las figuras 5 y 6). El conjunto de eje secundario 300 comprende un
eje secundario 301 que presenta extremos opuestos acoplados a
ruedas de transmisión secundarias 308a, 308b, respectivamente, en el
que las ruedas de transmisión secundarias 308a, 308b son
susceptibles de rotación al unísono con el eje secundario 301. Cada
rueda de transmisión secundaria 308a, 308b define orificios de
ajuste 3081a, 3081b a los que se fija, de forma pivotante, las
placas de ajuste 312a, 312b para su unión con los extremos de las
cadenas 501a, 501b. Los extremos opuestos de las cadenas 501a, 501b
están unidos a los bloques de control secundario 229a, 229b según se
describe más adelante. El bloque de control secundario 229a está
unido, además, a un extremo de la cadena 502 y un extremo opuesto de
la cadena 502 está fijado al cuadro de la bicicleta. Las cadenas
502, 501a, 501b sirven para limitar el ángulo de rotación de la
rotación recíproca realizada en el modo de ejercicio, según se
describirá más adelante.
Haciendo referencia también a las figuras 3, 5 y
6, un mecanismo de control 400 está montado en un soporte de
mecanismo de control 106, que es un saliente formado en el soporte
inferior 104 del cuadro de la bicicleta 10. El mecanismo de control
400 comprende una base fija 406 que está fijada al soporte del
mecanismo de control 106 del cuadro de la bicicleta mediante
elementos de sujeción u otros medios conocidos que no se representan
en lo dibujos y las horquillas de acoplamiento 401a, 401b pivotadas
a extremos opuestos de la base fija 406 por medio de pasadores
405a, 405b y separados entre sí para permitir la rotación de las
horquillas de acoplamiento 401a, 401b con respecto a la base fija
406, en donde las horquillas de acoplamiento 401a, 401b son móviles
entre la primera y la segunda posiciones extremas, que corresponden,
respectivamente, al modo de funcionamiento normal y al modo de
ejercicio y una posición intermedia entre las posiciones extremas y
en correspondencia con el modo independiente. Un conector de tres
vías 407 está dispuesto entre las dos horquillas de acoplamiento
401a, 401b y está unido a dichas horquillas de acoplamiento 401a,
401b con alambres 4071a, 4071b, estando los extremos libres de los
alambres 4071a, 4071b unidos a elementos de conexión 403a, 403b que
están fijos en rotación a las horquillas de acoplamiento 401a, 401b
mediante pivotes 402a, 402b. El conector 407 está también conectado
a un alambre de tracción 40 mediante un muelle 408 para el
accionamiento manual de las horquillas de acoplamiento 401a,
401b.
Haciendo referencia, en particular, a la figura
4, el conjunto del eje primario 200 está montado en el soporte
inferior 104 del cuadro de la bicicleta 10 con las bielas de pedal
243a, 243b situadas en lados opuestos del soporte inferior 104. El
mecanismo de control 400 está fijado, además, al soporte inferior
104 y está acoplado, de forma operativa, al conjunto del eje
primario 200 para controlar la operación del conjunto del eje
primario 200, con la ayuda del conjunto del eje secundario 300 para
efectuar, de forma selectiva, el modo de funcionamiento normal, el
modo de ejercicio y el modo independiente.
Antes de proporcionar más explicaciones, ha de
tenerse en cuenta que el conjunto del eje primario 200 comprende un
anillo de embrague 224a, 224b asociado con cada pedal de biela 243a,
243b y una chaveta anular dentada 226a, 226b, cuya función se
describirá más adelante. Tal como se representa en la figura 1, el
anillo de embrague 224a, 224b está separado de la chaveta anular
dentada 226a, 226b y a continuación están fijados juntos. Para
simplificar la fabricación y el montaje, como una alternativa, y tal
como se representa en la figura 16, el anillo de embrague 224a,
224b y la chaveta anular dentada 226a, 226b están integrados y
combinados juntos como un elemento unitario. Para simplificar la
descripción que sigue, se realiza la ilustración con referencia al
anillo de embrague "combinado" y a la chaveta anular dentada,
que también será referida a continuación como un "anillo de
embrague" y con la designación numérica de 224a, 224b. Dicho de
otro modo, el anillo de embrague 224a, 226b en todos los dibujos,
exceptuada la figura 1, es una combinación del anillo de embrague
224a, 224b y la chaveta anular dentada 226a, 226b de la figura 1. En
este caso, según se ilustra en la figura 16, el anillo de embrague
224a, 224b comprende un primero y un segundo dientes
circunferencialmente espaciados 2243b, 2242b en sus extremos
axiales opuestos con una ranura circunferencial 2244 formada entre
ellos. De este modo, el segundo diente 2242b sustituye el lugar de
la chaveta anular dentada 226b.
El anillo de embrague 224a, 224b presenta
dientes interiores 2241a, 2241b en ajuste móvil sobre una superficie
dentada 2311a, 2311b de un cilindro de guía 231a, 231b en estrecho
ajuste y susceptible de girar al unísono con la biela de pedal
243a, 243b. Esta disposición permite que el anillo de embrague 224a,
224b sea axialmente móvil con respecto al eje primario 201 y las
bielas de pedal 243a, 243b.
En un lado entrante de la rueda de transmisión
primaria 215, un collar de arrastre 2082a, 208b y un disco de
arrastre 215a, 215b están coaxialmente montados, y son axialmente
móviles, a lo largo de una prolongación tubular 214a, 214b. La
prolongación tubular 214b está también ajustada en una perforación
2153d de la rueda de transmisión primaria 215. El disco de arrastre
215a, 215b está acoplado al anillo de embrague 224a, 224b, mediante
varillas de unión de extensión axial 217a, 217b, siendo solamente
visible en la figura 1. Un extremo de la varilla de unión 217a,
217b está fijado a un anillo de sujeción 216a, 216b y un extremo
opuesto, que está roscado, se extiende a través de un orificio 504
definido en el disco de arrastre 215a, 215b y está fijado mediante,
por ejemplo, una tuerca 219a, 219b. La varilla de unión 217b también
se extiende, en dirección axial y de forma móvil, a través de un
orificio correspondiente 2152d definido en la rueda de transmisión
primaria 215.
El anillo de sujeción 216a, 216b, es recibido en
la ranura circunferencial 2244 del anillo de embrague 224a, 224b.
Un elemento de solicitación 218a, 218b, preferentemente un muelle
helicoidal que abarca la varilla de unión 217a, 217b, está
dispuesto entre el anillo de retención 216a, 216b, que está montado
en el disco de arrastre 215a y la rueda de transmisión primaria 215
para proporcionar una fuerza de solicitación, lo que garantiza la
posición relativa entre el anillo de embrague 224a, 224b y el disco
de arrastre 215a, 215b y también permite el cambio de la posición
relativa bajo una carga axial suficiente, según se describirá más
adelante.
El collar de arrastre 2082a, 208b es axialmente
móvil por la horquilla de acoplamiento 401a, 401b, entre la primera
y segunda posiciones extremas, lo que se describirá más adelante.
Cuando el collar de arrastre 2082a, 208b se desplaza en dirección
axial, el anillo de embrague 224a, 224b puede también desplazarse
entre la primera y segunda posiciones extremas que están unidas al
disco de arrastre 215a, 215b por las varillas de unión 217a, 217b.
En la primera posición extrema, el anillo de embrague 224a, 224b es
acoplable con un bloque de control primario 223a, 223b y en la
segunda posición extrema, el anillo de embrague 224a, 224 es
acoplable con un bloque de control secundario 229a, 229b. Los
bloques de control primario y secundario 223a, 223b están situados
en lados opuestos del collar de arrastre 2082a, 208b. Los bloques de
control secundarios 229a, 229b están acoplados en forma de arrastre
por las ruedas de transmisión secundarias 308a, 308b del conjunto
del eje secundario 300 mediante las cadenas 501a, 501b,
respectivamente.
Haciendo referencia a las figuras 5 y 6, el
soporte inferior 104 del cuadro de la bicicleta 10 forma un saliente
que sirve como el soporte del mecanismo de control 106 al que la
base fija 406, que soporta en rotación a las horquillas de
acoplamiento 401a, 401b, está fijada por cualquier medio conocido,
tal como mediante perno, remache y soldadura. Un control manual (no
representado) está montado en el cuadro de la bicicleta 10 y unido
al conector de tres vías 407 mediante el alambre de tracción 40 que
está unido al conector 407 por el muelle 408. De este modo, el
control manual permite a un usuario controlar y operar las
horquillas de acoplamiento 401a, 401b mediante el conector de tres
vías 407 que, según se indicó con anterioridad, está unido a las
horquillas de acoplamiento 401a, 401b mediante los alambres 4071a,
4071b y los elementos de unión 403a, 403b de las horquillas de
acoplamiento 401a, 401b. Por ejemplo, mediante una tracción manual o
ejerciendo una tensión sobre el alambre de tracción 40 se produce
el acercamiento mutuo de las horquillas de acoplamiento 401a, 401b,
mientras que al soltar el alambre de tracción 40 se permite que las
horquillas de acoplamiento 401a, 401b se desplacen alejándose entre
sí.
Para simplificar la descripción, solamente se
demostrarán los componentes que tengan una etiqueta de referencia
con un sufijo de "b", mientras que los que tengan un sufijo
"a" son la correspondiente contrapartida que presenta una
construcción idéntica o funcionalmente similar, cuya descripción se
puede omitir en adelante.
Haciendo referencia a la figura 6, las bielas de
pedal 243a, 243b transmiten una energía de pedaleo manual o torsión
desde los pedales 502 al eje primario 201 que, a su vez, hace girar
la rueda de transmisión primaria 215. La unión pivotante de las
horquillas de acoplamiento 401a, 401b a la base 406 del mecanismo de
control 400 permite que las horquillas de acoplamiento 401a, 401b
se desplacen hacia o alejándose entre sí cuando el alambre de
tracción 40 es objeto de tracción o liberación manual. Cada
horquilla de acoplamiento 401a, 401b presenta dos lóbulos
espaciados que forman cada uno un extremo en gancho 4011a, 4011b
acoplables en correspondencia con las muescas 506 (véase figura 1)
formadas en los collares de arrastre 2082a, 208b, respectivamente.
Esto hace que los collares de arrastre 2082a, 208b sean móviles al
unísono con las horquillas de acoplamiento 401a, 401b cuando dichas
horquillas 401a, 401b sean arrastradas por el alambre de tracción
40. Dicho de otro modo, mediante la tracción/liberación manual del
alambre de tracción 40, las horquillas de acoplamiento 401a, 401b
son desplazadas (girándose con respecto a la base 406) y los
movimientos de las horquillas de acoplamiento 401a, 401b hacen, a
su vez, que los collares de arrastre 2082a, 208b se desplacen, en
dirección axial, entre la primera posición extrema, donde los
bloques de control primarios 223a, 223b están situados y la segunda
posición extrema donde están situados los bloques de control
secundarios 229a, 229b, debido al acoplamiento entre los extremos
enganchados 4011a, 4011b de las horquillas de acoplamiento 401a,
401b y las muescas 2082b de los collares de arrastre 2082a, 208b.
Los collares de arrastre 2082a, 208b son, de este modo,
posicionables en (1) la primera posición extrema donde los collares
de arrastre 2082a, 208b están en posición de acoplamiento de
arrastre con los bloques de control primario 223a, 223b para
efectuar el modo de funcionamiento normal, (2) la segunda posición
extrema donde los collares de arrastre 2082a, 208b están en una
condición de acoplamiento de arrastre con los bloques de control
secundarios 229a, 229b para efectuar el modo de ejercicio y una
posición intermedia entre la primera y segunda posiciones extremas,
donde los collares de arrastre 2082a, 208b no se acoplan con los
bloques de control primario 223a, 223b y los bloques de control
secundario 229a, 229b y un modo de funcionamiento
"independiente" se realiza de modo que las dos bielas de pedal
243a, 243b puedan estar en rotación independiente.
En una forma de realización preferida, un
elemento de solicitación 207a, 207b, tal como un muelle, está
dispuesto entre cada collar de arrastre 2082a, 208b y el eje
primario 201 que solicita el collar de arrastre 2082a, 208b hacia
la segunda posición extrema, donde el collar de arrastre 2082a, 208b
se acopla con el segundo bloque de control 229a, 229b.
Haciendo referencia a las figuras 8, 8A, 9, 9A,
10 y 10A, se describirá a continuación el funcionamiento del
mecanismo de transmisión. Liberando manualmente el alambre de
tracción 40, se permite la separación entre sí de las horquillas de
acoplamiento 401a, 401b y bajo la acción de solicitación de los
muelles 207a, 207b, los anillos de embrague 224a, 224b son forzados
a un acoplamiento de arrastre con los bloques de control secundarios
229a, 229b con los dientes 2242b de los anillos de embrague 224a,
224b en coincidencia en extensión axial y con los dientes
circunferencialmente espaciados 2291b del bloque de control
secundario 229a, 229b. En esta situación, que es el modo de
ejercicio, además transmitida a través del eje primario 201 a la
rueda de transmisión primaria 215, la fuerza del pedaleo o torsión
desde las bielas de pedal 243a, 243b es parcialmente transmitida a
través del anillo de embrague 224a, 224b y los bloques de control
secundario 229a, 229b a las ruedas de transmisión secundarias 308a,
308b del eje secundario 300 (véase figura 4). Debido a la limitación
en el ángulo de rotación de las ruedas de transmisión secundarias
308a, 308b impuesta por las cadenas 502, 501a, 501b y también
debido a los cojinetes unidireccionales 240a, se permite a las
bielas de pedal 243a, 243b que realicen una rotación recíproca.
Durante una rotación hacia delante (en sentido horario), la torsión
del pedaleo se transmite a través del eje primario 201 a la rueda
de transmisión primaria 215 y a la larga, al cubo posterior 50 y
durante una rotación hacia atrás (en sentido antihorario), ninguna
torsión del pedaleo se transmite al eje primario 201 debido al
cojinete unidireccional 240a, 240b. De este modo, la fuerza del
pedaleo es transmitida, de forma intermitente, al eje primario 201
por las bielas de pedal 243a, 243b, para arrastrar el cubo posterior
50. En este modo de realización de ejercicio, haciendo que las
bielas de pedal 243a, 243b se extiendan en la misma dirección, lo
que puede realizarse en el modo independiente y se describirá más
adelante, estando permitido que los pedales 502 de las bielas de
pedal 243a, 243b se desplacen simultáneamente en dirección
ascendente o descendente, mientras que las bielas 243a, 243b son
simultáneamente giradas hacia delante o
atrás.
atrás.
Haciendo referencia a continuación a las figuras
15 y 15A, se observa que durante la rotación hacia atrás del modo
de ejercicio, el acoplamiento entre el anillo de embrague 224a, 224b
y los bloques de control secundario 229a, 229b esto sujeto a
rotación inversa debido al hecho de que los anillos de embrague
224a, 224b estén fijados en rotación en la biela de pedal 243a,
243b mediante los cilindros de guía 231a, 231b y también debido a
que durante la rotación hacia atrás de las bielas de pedal 243a,
243b, el eje primario 201 y por lo tanto, la rueda de transmisión
primaria 215 no siguen la rotación hacia atrás y suelen mantenerse
estacionarios debido al cojinete unidireccional 240a, 240b. Dicho
de otro modo, existe un conflicto en el movimiento de rotación
entre el bloque de control secundario 229a, 229b y la rueda de
transmisión primaria 215.
Tal como se representa en la figura 16, cuando
la biela de pedal 243b se acciona de una manera recíproca, la
rotación inversa entre el bloque de control secundario 229b y el
anillo de embrague 224b se produce en cada semiciclo de la
operación de pedaleo de la biela 243b, mientras que el cojinete
unidireccional 240b impide la rotación inversa del eje primario 201
y la rueda de transmisión primaria 215 y de este modo, se mantiene
fija la rueda de transmisión 215. La fuerza transmitida entre el
anillo de embrague 224b y el bloque de control secundario 229b
consigue, a la larga, exceder una fuerza de levas que actúa entre
cada diente 2242b del anillo de embrague 24 y una inclinación 2294b
formada en el diente asociado 2291b del bloque de control secundario
229b, cuya fuerza de levas es inducida en la dirección axial por el
elemento de solicitación 218b dispuesto entre el anillo de embrague
224b y el disco de arrastre 215b. De este modo, al anillo de
embrague 224b le está permitido desplazarse, en dirección axial,
contra el muelle 218b y se desacopla del bloque de control
secundario 229b para efectuar la rotación en vacío del bloque de
control secundario 229b. Evidentemente, no se necesita ningún cubo
posterior dedicado 50 en la manipulación de la rotación inversa.
Tal como se representa en las figuras 8 y 8A, la
fuerza de pedaleo de las bielas de pedal 243a, 243b se transmite al
eje primario 201 a través de los cojinetes unidireccionales 240a,
240b, que se convierte, a su vez, a la rueda de transmisión
primaria 215 para efectuar el arrastre del cubo posterior 50. Los
anillos de embrague 224a, 224b solamente sirven para establecer
operativamente el mecanismo de transmisión en el modo de ejercicio
y no para transmitir la fuerza de pedaleo. Dicho de otro modo, los
anillos de embrague 224a, 224b no necesitan ser de gran resistencia
mecánica para soportar la fuerza del pedaleo.
Haciendo referencia a las figuras 11, 11A, 12 y
12A, para conmutar al modo independiente, los collares de arrastre
2082a, 208b se desplazan por el alambre de tracción 40 y las
horquillas de acoplamiento 401a, 401b para su separación de los
bloques de control secundarios 229a, 229b y se sitúan entre la
primera y segunda posiciones extremas, donde los anillos de
embrague 224a, 224b no acoplan los bloques de control primarios
223a, 223b y los bloques de control secundarios 229a, 229b. En
consecuencia, las bielas de pedal 243a, 243b son independientes
entre sí en la condición operativa, lo que significa que las bielas
243a, 243b se pueden desplazar por separado y la fuerza de pedaleo
de cada biela 243a, 243b es independientemente transmitida al eje
primario 201 que es transmitida, a su vez, al cubo posterior 50 a
través de la rueda de transmisión primaria 215. Las bielas de pedal
243a, 243b, se pueden desplazar simultáneamente en la misma
dirección o direcciones opuestas o una biela de pedal 243a, 243b es
desplazada mientras que la otra se mantiene estacionaria. Se puede
realizar una amplia gama de combinaciones de movimientos de las
bielas de pedal 243a, 243b, con todas ellas proporcionando la
potencia de pedaleo al cubo posterior 50 a través del eje primario
201 y la rueda de transmisión primaria 215.
Haciendo referencia a las figuras 13, 13A, 14 y
14A para conmutar al modo de funcionamiento normal, el alambre de
tracción 40 es impulsado para desplazar los collares de arrastre
2082a, 208b y de este modo, los anillos del embrague 224a, 224b en
acoplamiento con los bloques de control primario 223a, 223b para
bloquear las bielas de pedal 243a, 243b con el eje primario 201 y
de este modo permitir la rotación continua, hacia delante o atrás,
del eje primario 201 mediante los pedales 502. En este modo, es
preferible que las bielas de pedal 243a, 243b se mantengan en
direcciones de extensión opuestas para efectuar la operación de
pedaleo normal, que proporciona la fuerza de pedaleo al eje
primario 201 y las ruedas de transmisión primarias 215 para
arrastrar el cubo posterior 50.
En condiciones de funcionamiento,
tensando/liberando el alambre de tracción 40 para controlar las
horquillas de acoplamiento 401a, 401b para el desplazamiento axial
de los collares de arrastre 2082a, 208b, los anillos de embrague
224a, 224b se desplazan, en dirección axial, para acoplar, de forma
selectiva, los bloques de control primario 223a, 223b y los bloques
de control secundario 229a, 229b en donde las bielas de pedal 243a,
243b pueden asumir varias combinaciones de movimientos individuales
para suministrar la fuerza de arrastre o fuerza de pedaleo al cubo
posterior 50 a través del eje primario 201 y la rueda de transmisión
primaria 215.
La presente invención ofrece las ventajas
siguientes:
- (1)
- La bicicleta de movimiento de pedaleo multifuncional perfeccionada, en particular para un mecanismo de transmisión de la presente invención, presenta una estructura simple, que permite una amplia gama de modos de funcionamiento sin un cubo posterior dedicado, por lo que los costes de fabricación son bajos y se aumenta el valor económico.
- (2)
- La bicicleta con movimiento de pedaleo multifuncional perfeccionada, en particular respecto a un mecanismo de transmisión de la presente invención es de peso liviano, lo que implica facilidad de manejo y utilización.
- (3)
- La bicicleta con movimiento de pedaleo multifuncional perfeccionada, en particular con respecto a un mecanismo de transmisión según la presente invención, presenta bajo riesgo de fallo, si no está libre de ellos y de este modo, una vida de servicio prolongada.
Aunque la presente invención ha sido descrita
haciendo referencia a las formas de realización preferidas en
relación con los planos de las mismas, resulta evidente para los
expertos en la materia que se pueden realizar una amplia gama de
modificaciones y cambios sin apartarse, por ello, del alcance de la
presente invención, que se define mediante las reivindicaciones
adjuntas.
Claims (6)
1. Bicicleta con movimiento de pedaleo
multifuncional, que comprende un mecanismo de transmisión adaptado
para utilizarse en un dispositivo de ejercicio sobre ruedas que
presenta un cuadro (10), y que comprende un conjunto de eje
primario (200) montado en rotación en el cuadro (10), un conjunto de
eje secundario (300), montado en el cuadro (10) en un punto detrás
del conjunto de eje primario (200), comprendiendo el conjunto de
eje secundario (300) un eje secundario (301) que presenta unos
extremos opuestos en los cuales están montados unas ruedas de
transmisión secundarias (308a, 308b), comprendiendo el conjunto de
eje primario 200) un eje primario (201) que presenta unos extremos
opuestos en los cuales están montadas unas bielas de pedal (243a,
243b), estando provista cada una de las bielas de pedal (243a, 243b)
de un cojinete unidireccional (240a, 240b) para acoplarse con el
eje primario (201), estando montado una rueda de transmisión
primaria (215) en el eje primario (201) para arrastrar un cubo
posterior (50), unos collares de arrastre (208a, 208b) y unos
anillos de embrague (224a, 224b) que están montados axialmente en el
eje primario (201) y son controlados con un mecanismo de control
(400),
- caracterizada porque
- el mecanismo de control (400) comprende:
- una horquilla de acoplamiento (401a, 401b) en acoplamiento de arrastre con cada collar de arrastre (208a, 208b), un conector (407) unido a cada horquilla de acoplamiento (401a, 401b) con un cable (4071a, 4071b) y estando, asimismo, unido a un cable de tracción (40) que puede accionarse manualmente mediante un muelle (408), estando montadas las horquillas de acoplamiento (401a, 401b) en rotación en el cuadro (10); y
- un bloque de control secundario (229a, 229b) que puede acoplarse selectivamente cada anillo de embrague (224a, 224b) mediante una fuerza de solicitación, de modo que, en una condición en la que el acoplamiento se establece entre un primer diente (2291b) del bloque de control secundario (229b) y un segundo diente (2242b) del anillo de embrague (224b), cuando el bloque de control secundario (229b) se dispone en rotación inversa, accionando una fuerza de acoplamiento entre una inclinación (2294b) entre el primer diente (2291b) y el segundo diente (2242b) separa el bloque de control secundario (2294b) y el anillo de embrague (224b) para efectuar una rotación en vacío del bloque de control secundario (229b).
2. Bicicleta con movimiento de pedaleo
multifuncional, que comprende un mecanismo de transmisión según la
reivindicación 1, caracterizada porque comprende, asimismo,
un bloque de control primario (223a, 223b) susceptible de acoplarse
mediante cada anillo de embrague (224a, 224b) para transmitir una
fuerza de pedaleo desde la biela de pedal (243a, 243b) hacia el
cubo posterior (50).
3. Bicicleta con movimiento de pedaleo
multifuncional, que comprende un mecanismo de transmisión según la
reivindicación 1, caracterizada porque el collar de arrastre
(208a, 208b) está acoplado a un anillo de embrague (224a, 224b) y
el anillo de embrague (224a, 224b) es arrastrado por el collar de
arrastre (208a, 208b) para desplazarse entre el bloque de control
secundario (229a, 229b) y un bloque de control primario (223a,
223b).
4. Bicicleta con movimiento de pedaleo
multifuncional, que comprende un mecanismo de transmisión según la
reivindicación 1, caracterizada porque el conector (407) está
unido a cada horquilla de acoplamiento (401a, 401b) mediante un
cable (4071a, 4071b) que está fijado a un elemento de conexión
(403a, 403b) fijado en rotación en la horquilla de acoplamiento
(401a, 401b) y las horquillas de acoplamiento (401a, 401b) están
unidas en rotación sobre una base (406) que está fijada al cuadro
(10), de modo que una tracción/liberación del cable de tracción
(40) permite a las horquillas de acoplamiento (401a, 401b)
desplazarse en un movimiento de aproximación/alejamiento entre sí y
por lo tanto, un movimiento del anillo de embrague (224a, 224b)
entre el bloque de control secundario (229a, 229b) y un bloque de
control primario (223a, 223b).
5. Bicicleta con movimiento de pedaleo
multifuncional, que comprende un mecanismo de transmisión según la
reivindicación 1, en la que:
- el eje primario (201) está montado en rotación en el cuadro (10) y presenta dos extremos axiales a los cuales están unidas las bielas de pedal (243a, 243b) mediante los cojinetes unidireccionales (240a, 240b) para permitir la formación de un acoplamiento de arrastre entre las bielas de pedal (243a, 243b) y el eje primario (201) en una primera dirección de rotación y el cese del acoplamiento de arrastre cuando las bielas de pedal (243a, 243b) son dispuestas en rotación en una segunda dirección de rotación opuesta a la primera dirección de rotación;
- un bloque de control primario (223a, 223b) está fijado en rotación en el eje primario (201) y está en correspondencia con un bloque de control secundario (229a, 229b); cada bloque de control secundario (229a, 229b) está montado en rotación en el eje primario (201) y está axialmente espaciado desde el bloque de control primario (223a, 223b) correspondiente en una distancia predeterminada, estando el bloque de control secundario (229a, 229b) en acoplamiento funcional con un limitador de ángulo (308a, 308b, 501a, 501b);
- estando fijado cada anillo de embrague (224a, 224b) en rotación en cada biela de pedal (243a, 243b) y es axialmente móvil con respecto al eje primario (201) entre una primera y una segunda posición extrema para acoplar selectivamente el bloque de control primario (223a, 223b) y el bloque de control secundario (229a, 229b) y efectuar un primer y segundo modo de funcionamiento, respectivamente;
- el acoplamiento entre el bloque de control secundario (229a, 229b) y el anillo de embrague (224a, 224b) comprende unos dientes laterales de bloque de control (2291b), que están circunferencialmente espaciados, y unos dientes laterales de anillo de embrague (226a, 226b, 2242b), que están circunferencialmente espaciados y que corresponden a los dientes laterales de bloque de control (2291b) en posición angular, de tal modo que los dientes laterales de bloque de control (2291b) y los dientes laterales de anillo de embrague (226a, 226b, 2242b) son susceptibles de acoplarse entre sí cuando el anillo de embrague (224a, 224b) está en la segunda posición;
- por lo menos uno de entre los dientes laterales de anillo de embrague (2242b y los dientes laterales de bloque de control (2291b) comprenden una inclinación de acoplamiento (2294b) formada en uno de sus extremos para acoplar el otro entre los dientes laterales de anillo de embrague (2242b) y los dientes laterales de bloque de control (2291b) y en el que el anillo de embrague (224a, 224b) es solicitado por un muelle hacia el bloque de control secundario (229a, 229b) para formar el acoplamiento entre los dientes laterales de bloque de control (229ab) y los dientes laterales de anillo de embrague (2242b), pudiendo interrumpirse el acoplamiento por un par exterior que actúe entre el bloque de control secundario (229a, 229b) y el anillo de embrague (224a, 224b) e induciendo una fuerza de separación axial entre el bloque de control secundario (229a, 229b) y el anillo de embrague (224a, 224b) debido a la inclinación del acoplamiento (2294b);
- en la que, en el primer modo de funcionamiento, las bielas de pedal (243a, 243b) están bloqueadas en el eje primario (201) con el acoplamiento dentado entre el anillo de embrague (224a, 224b) y el bloque de control primario (223a, 223b), de modo que las bielas de pedal (243a, 243b) tienen libertad para efectuar una rotación continua, a la vez, en la primera dirección de rotación y en la segunda dirección de rotación; y
- en la que, en el segundo modo de funcionamiento, las bielas de pedal (243a, 243b) están acopladas al limitador de ángulo (308a, 308b, 501a, 501b) para efectuar una rotación recíproca con un margen angular fijado por el limitador de ángulo (208a, 308b, 501a, 501b).
6. Bicicleta con movimiento de pedaleo
multifuncional, que comprende un mecanismo de transmisión según la
reivindicación 5, caracterizada porque el anillo de embrague
(224a, 224b) es susceptible de posicionarse axialmente en una
posición intermedia entre la primera y la segunda posición extrema,
de tal modo que el anillo de embrague (224a, 224b) se desacople, a
la vez, con respecto al bloque de control primario (223a, 223b) y
del bloque de control secundario (229a, 229b) para permitir una
rotación independiente de las bielas de pedal (243a, 243b) una
respecto a la otra.
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