BRPI1100171A2

BRPI1100171A2 - equipamento de bicicleta com mudanÇa de velocidade forÇada

Info

Publication number: BRPI1100171A2
Application number: BRPI1100171-2A
Authority: BR
Inventors: Hyuk Yoo; Tae-Jin Jung; Seong-Cheol An
Original assignee: Mbi Co Ltd
Priority date: 2010-02-09
Filing date: 2011-02-08
Publication date: 2012-07-31
Also published as: US8727930B2; EP2353990A2; TWI400177B; TW201127691A; WO2011099679A1; US20110195813A1; CA2730879A1; KR100954300B1; CN102145731A; EP2353990A3; JP5105562B2; RU2011104057A; CN102145731B; JP2011162184A; ZA201100951B; AR080153A1; RU2463195C1

Abstract

EQUIPAMENTO DE BICICLETA COM MUDANÇA DE VELOCIDADE FORÇADA. Um equipamento de bicicleta com mudança de velocidade forçada é fornecido. O equipamento de bicicleta com mudança de velocidade forçada é caracterizado em que um elemento de pressão é disposto no anel de controle da garra 15 e uma ranhura entalhada 27, 27a e 27b é formada na circunferência interna do rolamento 20, de modo que o elemento de pressão é movido pela rotação do rolamento 20 de modo a pressionar a garra 12, 13 e liberar o engate entre a garra 12, 13 e a engrenagem sol 23, 24. Portanto, o funcionamento e a operação do equipamento de bicicleta com mudança de velocidade forçada podem ser otimizados.

Description

"EQUIPAMENTO DE BICICLETA COM MUDANÇA DE VELOCIDADE FORÇADA"

Referência(s) cruzada(s) com pedidos relacionados

A presente invenção reivindica a prioridade do Pedido de Patente Coreano No. 10- 2010-0012124, depositado em 9 de fevereiro de 2010, que é incorporado aqui por referência.

Precedentes da invenção

Campo da invenção

A presente invenção refere-se a um equipamento de bicicletas com mudança de ve- locidade, e particularmente a um equipamento de bicicletas com mudança de velocidade, que auxilia na operação de mudança de marcha do equipamento disposto no cubo da roda traseira da bicicleta, dessa maneira facilmente mudando as marchas do equipamento mes- mo com pouca força.

Descrição da técnica relacionada

De forma geral, uma bicicleta em funcionamento pela força aplicada em um pedal tem um equipamento de mudança de velocidade a fim de mudar a velocidade rotacional das rodas da bicicleta. Como um equipamento de mudança de velocidade das bicicletas, existe uma transmissão externa do tipo de corrente incluindo múltiplas coroas dentadas que são dispostas na roda traseira e nas quais uma corrente é instalada, e um descarrilador que se- letivamente acopla a corrente com uma das coroas dentadas.

Na transmissão externa do tipo de corrente, existe o problema que a corrente fre- qüentemente solta das coroas dentadas durante o funcionamento da bicicleta e assim deve ser reinstalada nas coroas dentadas. Aqui, desde que óleo lubrificante tal como graxa é apli- cado na corrente, de modo que a corrente possa ser facilmente movida, o óleo lubrificante pode manchar as roupas do ciclista, e as mãos também ficam sujas com o óleo lubrificante enquanto reinstalando a corrente retirada. Além disso, no caso em que o ciclista é uma mu- lher ou uma criança, é difícil reinstalar a corrente solta na coroa dentada.

A fim de resolver os problemas na transmissão externa do tipo de corrente, foi pro- posta recentemente uma transmissão interna do tipo de marcha que é disposta no cubo da roda traseira. Como um exemplo da transmissão interna do tipo de marcha, foi revelado um equipamento para mudar a velocidade das bicicletas (Patente Coreana No. 10-0436697) que foi proposta pelo inventor.

O equipamento para mudar a velocidade das bicicletas acima mencionado, como mostrado na figura 1, inclui uma coroa dentada acionada 100 para receber a força propulso- ra de uma coroa dentada propulsora; uma porção de controle de velocidade incluindo um rolamento 210 fixado em um lado da coroa dentada acionada 100 e tendo uma pluralidade de engrenagens planetárias instaladas nele, duas ou mais engrenagens sol 231 e 232, cada uma tendo dentes de catraca sendo formados ao longo da sua circunferência interna, e um anel dentado 240 engatado com as engrenagens planetárias 220; uma porção de saída in- cluindo um invólucro do cubo 310 para transferir a força propulsora para a roda traseira da bicicleta por meio do rolamento 210 e do anel dentado 240, e dispositivo de embreagem 320 montado entre o rolamento 210 e o invólucro do cubo 310 e o anel dentado 240 e o invólu- cro do cubo 310 para seletivamente transmitir a força propulsora; e uma porção de controle de mudança de velocidade incluindo um eixo do cubo 410 tendo uma porção de posiciona- mento da garra 411, duas ou mais garras 421 e 422 operativas para serem engatadas com ou desengatadas dos dentes da catraca das duas ou mais engrenagens sol 231 e 232, um anel de controle de garra 430 operativo para controlar as posições das garras 421 e 422, um disco de transformação 450 tendo uma ranhura para enrolar um arame ao longo da sua cir- cunferência externa e uma porção de gancho na circunferência externa, o disco de trans- formação sendo operativo para transformar a posição do anel de controle de garra 430 via uma porção mediana 440, uma mola 460 para restaurar a posição do disco de transforma- ção 450 para a posição original e uma porção de espaçamento 470 para manter um espaço do disco de transformação 450.

E o arame instalado na porção de gancho do disco de transformação 450 é conec- tado com uma alavanca (não mostrada) disposta em uma manivela.

Quando mudando a velocidade da bicicleta usando o equipamento acima mencio- nado, o arame conectado na alavanca gira o disco de transformação pela operação da ala- vanca. Ε, o anel de controle da garra é girado para uma posição apropriada, tal que a garra é engatada com os dentes da catraca formados na circunferência interna de uma das en- grenagens sol de modo a transmitir a força rotacional, e assim a engrenagem planetária en- gatada com a circunferência externa da engrenagem sol, dessa maneira realizando a mu- dança da velocidade. Aqui, se uma engrenagem sol maior é selecionada, a bicicleta fica em um estado de alta velocidade, e se uma engrenagem sol pequena é selecionada, a bicicleta fica em um estado de média velocidade e se nenhuma das engrenagens sol é selecionada, a bicicleta fica em um estado de baixa velocidade.

Enquanto isso, quando um percurso de estrada ascendente é iniciado enquanto a bicicleta está acionada em alta velocidade, uma menor relação de transmissão do equipa- mento pode ser selecionada para reduzir a velocidade da bicicleta de modo a aumentar o torque de rotação. Nesse momento, os problemas seguintes ocorrem. Isto é, quando ten- tando operar a alavanca e girar a garra para uma posição de desaceleração, desde que a garra continuamente empurra os dentes da catraca no estado estando fortemente engatada com os dentes da catraca formados na circunferência interna da engrenagem sol, não é fácil girar o anel de controle da garra. Somente depois que é aplicada uma força excessiva até o ponto em que pelo menos a garra atravesse uma superfície de inclinação dos dentes da catraca, a mudança da marcha pode ser realizada. Quando a bicicleta é conduzida na estrada descendente com menos força de pedal, o engate entre a garra e os dentes da catraca é liberado e a mudança da marcha pode ser realizada com pequena força e assim, embora a mudança não possa ser realizada devido à forte força de pedal no percurso da estrada ascendente, isso não importa muito.

Entretanto, no caso em que a transmissão acima mencionada é aplicada em uma bicicleta elétrica na qual um motor elétrico é utilizado como um dispositivo propulsor, desde que uma forte força é sempre exercida entre a garra e os dentes da catraca que estão enga- tados entre si, não é fácil executar a mudança da marcha. Portanto, no caso em que a mu- dança da marcha é executada pela operação de um dispositivo elétrico, tal como uma chave elétrica que gera uma força propulsora relativamente pequena, também é difícil realizar a mudança da marcha.

Enquanto isso, na Publicação da Patente Japonesa No. Hei 10-96453, é descrito que a mudança da marcha pode ser realizada mesmo embora a garra esteja fortemente engatada com os dentes da catraca da engrenagem sol. No documento revelado, um pe- queno motor elétrico para controlar a mudança da marcha é fornecido de modo a girar a garra. Aqui, se a força rotacional para girar a garra é maior do que a potência do motor elé- trico, a força propulsora da roda derivada de uma porção de transferência da força propulso- ra é transferida para o anel de controle da garra, dessa maneira realizando a mudança. Por- tanto, desde que a força propulsora da roda é realmente usada no documento acima men- cionado embora o pequeno motor elétrico seja usado, isso é difícil nos componentes e tam- bém ele perde parte da força propulsora. Ademais, desde que o mecanismo para transferir a força propulsora da porção de transferência da força propulsora para o anel de controle da garra é muito complicado, é difícil personificar o mecanismo realmente.

Sumário da invenção

Uma modalidade da presente invenção é direcionada para o fornecimento de um equipamento de bicicleta com mudança de velocidade forçada, que pode auxiliar de maneira fácil e simples uma operação de mudança de velocidade do equipamento.

Para atingir o objetivo da presente invenção, a presente invenção proporciona um equipamento de bicicleta com mudança de velocidade forçada incluindo um eixo do cubo 10 no qual uma pluralidade de garras 12 e 13 é montada; um anel de controle de garra 15 que controla as garras 12 e 13; um rolamento 20 que é disposto fora do anel de controle da gar- ra 15; uma pluralidade de engrenagens sol 23, 24 engatadas com o eixo do cubo 10 pela operação das garras 12, 13; uma pluralidade de engrenagens planetárias 22 engatadas com as engrenagens sol 23, 24; um invólucro do cubo 30 que recebe o rolamento 20 e tem um anel dentado 31 engatado com a engrenagem planetária 22 e uma unidade de mudança de velocidade 50 que gira o anel de controle da garra 15, onde um elemento de pressão é dis- posto no anel de controle da garra 15, e uma ranhura entalhada 27, 27a e 27b é formada em uma circunferência interna do rolamento 20, de modo que o elemento de pressão é movido pela rotação do rolamento 20 de modo a pressionar a garra 12, 13 e liberar o engate entre a garra 12,13 e a engrenagem sol 23, 24.

Breve descrição dos desenhos

A figura 1 é uma vista transversal de um equipamento de bicicletas com mudança de velocidade convencional.

A figura 2 é uma vista em perspectiva de um equipamento da bicicleta com mudan- ça de velocidade forçada de acordo com a presente invenção.

A figura 3 é uma vista em perspectiva explodida da figura 2.

A figura 4 é uma vista transversal da figura 2.

A figura 5 é uma vista em perspectiva de um eixo do cubo de acordo com a presen- te invenção.

A figura 6A é uma vista em perspectiva de uma porção de montagem da garra e primeira e segunda garras de acordo com a presente invenção.

A figura 6B é uma vista mostrando um estado em que a primeira e a segunda gar- ras são montadas na porção de montagem da garra de acordo com a presente invenção.

As figuras 7A e 7B são vistas em perspectiva de um anel de controle da garra de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção.

As figuras 8A e 8B são vistas em perspectiva do anel de controle da garra de acor- do com uma segunda modalidade da presente invenção.

A figura 9A é uma vista em perspectiva de um rolamento de acordo com a presente invenção.

A figura 9B é uma vista frontal do rolamento de acordo com a presente invenção.

A figura 10A é uma vista em perspectiva de uma primeira engrenagem sol de acor- do com a presente invenção.

A figura 10B é uma vista em perspectiva de uma segunda engrenagem sol de acor- do com a presente invenção.

A figura 11 é uma vista em perspectiva do rolamento, quando visto de um lado tra- seiro do mesmo, de acordo com a presente invenção.

As figuras 12A e 12B são vistas frontais de ranhuras entalhadas de acordo com a presente invenção.

A figura 13 é uma vista transversal mostrando o estado acoplado do eixo do cubo e do rolamento de acordo com a presente invenção.

A figura 14 é uma vista em perspectiva de um invólucro do cubo de acordo com a presente invenção.

A figura 15 é uma vista transversal mostrando a estrutura acoplada da garra, do anel de controle da garra e da ranhura entalhada de acordo com a presente invenção. As figuras 16A, 16B, 16C, 16D, 16E e 16F são vistas mostrando os estados de ope- ração da figura 15.

A figura 17 é uma vista transversal mostrando outra estrutura acoplada da garra, do anel de controle da garra e da ranhura entalhada de acordo com a presente invenção.

As figuras 18A, 18B, 18C e 18D são vistas mostrando os estados de operação da figura 17.

A figura 19 é uma vista transversal de um elemento de pressão de acordo com a presente invenção.

A figura 20 é uma vista transversal da ranhura entalhada de acordo com outra mo- dalidade da presente invenção.

Descrição detalhada dos elementos principais

1: equipamento de bicicleta com mudança de velocidade forçada

10: eixo do cubo

11: porção de montagem da garra

12: primeira garra

12a: primeira garra de fixação

12b: primeira garra de flexão

12c: primeira porção de conexão

13: segunda garra

13a: segunda garra de fixação

13b: segunda garra de flexão

13c: segunda porção de conexão

15: anel de controle da garra

16: alojamento do anel

16a: primeira protuberância de impulso

16b: segunda protuberância de impulso

17: barra de controle

18: furo de montagem

18a: porção projetada

19: anel de fixação

19a: primeira protuberância de impulso

19b: segunda protuberância de impulso

20: rolamento

21: alojamento

21a: porção de montagem da coroa dentada

22: engrenagem planetária

23: primeira engrenagem sol 23a: primeira parte da engrenagem

23b: primeira protuberância de fixação

24: segunda engrenagem sol

24a: segunda parte da engrenagem

24b: segunda protuberância de fixação

25: elemento da catraca

26: coroa dentada

27, 27a, 27b: ranhura entalhada

28: elemento de transferência

29: corpo da ranhura entalhada

30: invólucro do cubo

31: anel dentado

32: dentes da catraca

40: cobertura

50: unidade de mudança de velocidade

60: unidade de sustentação

B: rolete de pressão

B': esfera de pressão

S: mola

P: pino

Descrição das modalidades específicas

As vantagens, características e aspectos da presente invenção se tornarão eviden- tes a partir da descrição seguinte das modalidades com referência aos desenhos acompa- nhantes, que é apresentada a seguir.

A presente invenção refere-se a um equipamento de bicicleta com mudança de ve- locidade forçada 1, que pode aplicar seletivamente uma força de compressão na garra de modo a liberar forçosamente o engate entre a garra e a engrenagem sol, dessa maneira resolvendo o problema que é difícil mudar a velocidade porque a garra e a engrenagem sol estão engatadas entre si no estado em que uma forte força é sempre exercida entre elas, quando um equipamento de bicicletas com mudança de velocidade é mudado de velocidade mais alta para velocidade mais baixa.

A fim de auxiliar no entendimento da presente invenção, em primeiro lugar, a estru- tura e a operação do equipamento de bicicletas com mudança de velocidade, no qual um equipamento de mudança de velocidade forçada 1 da presente invenção pode ser aplicado, serão descritas.

Como mostrado nas figuras 2 a 6, o equipamento de bicicletas com mudança de ve- locidade inclui um eixo do cubo 10 tendo uma circunferência externa na qual a primeira e a segunda garras 12 e 13 são montadas; um anel de controle da garra 15 que controla as gar- ras 12 e 13; um rolamento 20 que é disposto no exterior do anel de controle da garra 15; uma primeira e segunda engrenagens sol 23 e 24 que são engatadas com o eixo do cubo 10 pela operação da primeira e da segunda garras 12 e 13; uma pluralidade de engrenagens planetárias 22 que são engatadas com a primeira e a segunda engrenagens sol 23 e 24; um invólucro do cubo 30 no qual o rolamento 20 é recebido e tendo um anel dentado 31 enga- tado com a pluralidade de engrenagens planetárias 22; uma cobertura 40 que veda o invólu- cro do cubo 30; uma unidade de mudança de velocidade 50 que fica localizada fora do invó- lucro do cubo 30 de modo a girar o anel de controle da garra 15 e uma unidade de sustenta- ção 60 que suporta o eixo do cubo 10.

Como mostrado na figura 5, ambas as extremidades do eixo do cubo 10 são res- pectivamente fixadas em uma moldura (não mostrada). As porções de montagem da garra 11 são formadas longitudinalmente ao longo do eixo do cubo 10, no qual a primeira e a se- gunda garras 12 e 13 são instaladas.

Os ângulos de operação da primeira e da segunda garras 12 e 13 são controlados pela rotação do anel de controle da garra 15, e assim o eixo do cubo 10 é engatado com uma circunferência interna de uma ou todas da primeira e da segunda engrenagens sol 23 e 24 que são dispostas para serem giradas enquanto envolvendo as superfícies externas da primeira e da segunda garras 12 e 13, dessa maneira realizando a mudança de velocidade.

Mais detalhadamente, como mostrado na figura 6A (fazer referência às figuras 10A e 10B), a primeira e a segunda garras 12 e 13 instaladas na porção de montagem da garra 11 incluem uma primeira e segunda garras de fixação 12a e 13a que são engatadas fixa- mente com uma primeira e segunda protuberâncias de fixação 23b e 24b formadas nas cir- cunferências internas das primeira e segunda engrenagens sol 23 e 24, uma primeira e se- gunda garras de flexão 12b e 13b que são dispostas colinearmente com a primeira e a se- gunda garras de fixação 12a e 13a, de modo a serem estendidas para uma extremidade lateral da porção de montagem da garra 11 e uma primeira e segunda porções de conexão 12c e 13c que conectam a primeira e a segunda garras de flexão 12b e 13b e a primeira e a segunda garras de fixação 12a e 13a.

Como mostrado na figura 6B, uma mola em formato de anel S é disposta na primei- ra e na segunda garras 12 e 13, de modo que a força desejada é sempre exercida entre a primeira e a segunda garras 12 e 13 e as extremidades das primeira e segunda garras 12 e 13 são levantadas. Como mostrado nas figuras 7 e 8, o anel de controle da garra 15 é dis- posto nas superfícies externas das primeira e segunda garras de flexão 12b e 13b, que são estendidas para a extremidade lateral da porção de montagem da garra 11, de modo a en- volver as primeira e segunda garras de flexão 12b e 13b. Portanto, as extremidades das primeira e segunda garras de flexão 12b e 13b são empurradas para baixo ou liberadas pela rotação do anel de controle da garra 15 e as primeira e segunda garras de fixação 12a e 13a conectadas com as primeira e segunda garras de flexão 12b e 13b são também empurradas para baixo ou liberadas, e assim as primeira e segunda protuberâncias de fixação 23b e 24b formadas nas circunferências internas das primeira e segunda engrenagens sol 23 e 24 são engatadas ou desengatadas com a primeira e a segunda garras de fixação 12a e 13a. Para essa finalidade, a primeira e a segunda protuberâncias de impulso 16a, 16b, 19a e 19b são formadas na circunferência interna do anel de controle da garra 15 de modo a controlar as primeira e segunda garras de flexão 12b e 13b.

Como mostrado nas figuras 4, 9A, 9B e 11, uma pluralidade de engrenagens plane- tárias 22 é disposta em um lado do rolamento 20 e uma porção de montagem da coroa den- tada 21a na qual uma coroa dentada 26 é instalada é fornecida no lado oposto da pluralida- de das engrenagens planetárias 22 do rolamento 20.

Como mostrado nas figuras 2, 9A e 11, um elemento de catraca 25 é ainda forneci- do no rolamento 20, tal que o invólucro do cubo 30 é engatado com o rolamento 20 quando o invólucro do cubo 30 é girado para frente, e o invólucro do cubo 30 é desengatado do ro- lamento 20 e somente o invólucro do cubo 30 é girado quando o invólucro do cubo 30 é in- versamente girado. O elemento de catraca 25 fica sempre projetado para o exterior pela força elástica de uma mola espiral (não mostrada).

Enquanto isso, como mostrado nas figuras 10A e 10B respectivamente, a primeira e a segunda engrenagens sol 23 e 24 têm uma primeira e segunda partes de engrenagem 23a e 24a formadas na sua circunferência externa. As partes da engrenagem 23a e 24a são engatadas respectivamente com a parte da engrenagem grande e a parte da engrenagem pequena das engrenagens planetárias 22. E uma primeira e segunda protuberâncias de fi- xação 23b e 24b são formadas nas circunferências internas das primeira e segunda engre- nagens sol 23 e 24 de modo a serem respectivamente engatadas com a primeira e a segun- da garras de fixação 12a e 13a que estão levantadas.

Como mostrado na figura 13, o rolamento 20 é disposto para receber o anel de con- trole da garra 15 fornecido no eixo do cubo 10. E a primeira e a segunda engrenagens sol 23 e 24 são horizontalmente dispostas entre a pluralidade das engrenagens planetárias 22 instaladas no rolamento 20 e no eixo do cubo 10. No estado em que a primeira e a segunda engrenagens sol 23 e 24 são respectivamente engatadas com a parte da engrenagem gran- de e pequena, se a primeira e a segunda protuberâncias de fixação 23b e 24b formadas nas circunferências internas da primeira e da segunda engrenagens sol 23 e 24 são engatadas com a primeira e a segunda garras 12 e 13 pelo controle de rotação do anel de controle da garra 15, a primeira e a segunda engrenagens sol 23 e 24 engatadas com a primeira e a segunda garras 12 e 13 são fixadas juntas com o eixo do cubo 10, e assim a força propulso- ra rotacional da coroa dentada 26 é transmitida com uma relação de transmissão de uma das partes de engrenagem grande e pequena das engrenagens planetárias 22, dessa ma- neira realizando a mudança de velocidade.

Aqui, como mostrado na figura 13, as engrenagens planetárias 22 são fixadas no rolamento 20 por uma pluralidade de pinos P de modo a serem engatadas com engrena- gens formadas nas circunferências externas da primeira e da segunda engrenagens sol 23 e 24 e cada uma das engrenagens planetárias 22 é revolvida ao redor de cada eixo de rota- ção das engrenagens sol 23 e 24 e é girada ao redor de cada eixo rotativo dos pinos P pela rotação do rolamento 20.

A força rotacional das engrenagens planetárias 22 é transferida para um anel den- tado 31 formado na circunferência interna do invólucro do cubo 30 e assim o invólucro do cubo 30 é girado, dessa maneira realizando a mudança de velocidade da velocidade mais alta e para velocidade mais baixa através de uma relação de transmissão das engrenagens planetárias 22 engatadas com a primeira engrenagem sol 23 ou a segunda engrenagem sol 24 e uma relação de transmissão das engrenagens planetárias giradas 22 e do anel dentado 31.

Como mostrado na figura 14, o invólucro do cubo 30 que recebeu o eixo do cubo 10 e o rolamento 20 nele é formado em um alojamento cilíndrico do qual a circunferência inter- na é formada com o anel dentado 31 engatado com as engrenagens planetárias 22 e dentes de catraca 32 engatados com o elemento de catraca 25 de modo a transmitir a força rota- cional somente em uma direção. Uma roda propulsora da bicicleta é fornecida na circunfe- rência externa do invólucro do cubo 30.

Como mostrado na figura 4, a cobertura 40 vedando uma superfície lateral aberta do invólucro do cubo 30 é fornecida na superfície lateral do invólucro do cubo 30, e a seguir integralmente fixada no invólucro do cubo 30 pela força ou por um elemento de acoplamento separado.

O equipamento de bicicletas com mudança de velocidade, como descrito acima, é operado pelo controle da unidade de mudança de velocidade 50. Para essa finalidade, a unidade de mudança de velocidade 50 é fornecida com um disco de transformação (não mostrado). O disco de transformação é geralmente conectado com uma alavanca fornecida em uma manivela da bicicleta através de um arame (não mostrado). Portanto, se um usuário opera a alavanca, o arame conectado com o disco de transformação é puxado ou solto. Quando o arame é puxado, o disco de transformação é girado pelo arame e uma barra de controle 17 fornecida no lado traseiro da porção de controle da garra 15 é também girada e assim a porção de controle da garra 15 é girada. E quando o arame é solto, o disco de transformação e o anel de controle da garra 15 são integralmente retornados pela força e- lástica de uma mola de retorno (não mostrada) fornecida em um lado do anel de controle da garra 15, e assim o anel de controle da garra 15 seleciona a primeira e a segunda garras 12 e 13 engatadas com ou desengatadas com as primeira e segunda engrenagens sol 23 e 24.

A unidade de sustentação 60 disposta no espaço entre o eixo do cubo 10 e o invó- lucro do cubo 30 suavemente gira o invólucro do cubo 30 usando um componente tal como um mancai de esferas instalado entre o invólucro do cubo 30 e o eixo do cubo 10.

No equipamento de bicicletas com mudança de velocidade da presente invenção, como descrito acima, a primeira e a segunda garras 12 e 13 e a primeira e a segunda protu- berâncias de fixação 23b e 24b das primeira e segunda engrenagens sol 23 e 24 são fixa- mente engatadas uma com a outra de modo a transmitir a força propulsora da coroa denta- da 26 para a roda. Aqui, se a alavanca fornecida na manívela é operada pelo usuário de modo a desacelerar a velocidade da bicicleta, o arame conectado na alavanca gira o disco de transformação da unidade de mudança de velocidade 50 e o anel de controle da garra 15 é girado em um ângulo desejado, e o engate entre a primeira e a segunda garras de fixação 12a e 13a e a primeira e a segunda protuberâncias de fixação 23b e 24b das primeira e se- gunda engrenagens sol 23 e 24 tem que ser liberado. Entretanto, como descrito acima, des- de que a primeira e a segunda garras de fixação 12a e 13a e a primeira e a segunda protu- berâncias de fixação 23b e 24b são fortemente engatadas entre si, não é fácil liberar o enga- te entre elas.

Portanto, a presente invenção proporciona um equipamento de bicicleta com mu- dança de velocidade forçada, pelo qual o engate entre a primeira e a segunda garras de fixação 12a e 13a e as protuberâncias de fixação 23b e 24b da primeira e da segunda en- grenagens sol 23 e 24 é fisicamente liberado por um elemento de pressão instalado no anel de controle da garra 15 a ser descrito posteriormente, quando o disco de transformação é girado pela alavanca e assim é possível mudar com certeza e facilmente as marchas com pequena força. O elemento de pressão pode ser um rolete de pressão B ou uma esfera de pressão B'. A seguir, o equipamento de bicicleta com mudança de velocidade forçada será também descrito em detalhes.

Foi descrito acima que as primeira e segunda protuberâncias de impulso 16a e 16b do anel de controle da garra 15 para controlar as primeira e segunda garras de flexão 12b e 13b são formadas na circunferência interna do alojamento do anel 16 do anel de controle da garra 15. Entretanto, desde que a operação e a sua estrutura são alteradas de acordo com o local que a primeira e a segunda protuberâncias de impulso 16a e 16b do anel de controle da garra 15 são formadas, elas serão descritas em cada modalidade.

Primeira modalidade

Como descrito acima, a primeira modalidade é para formar as primeira e segunda protuberâncias de impulso 16a e 16b na circunferência interna do alojamento do anel 16 do anel de controle da garra 15. Aqui, como mostrado nas figuras 7A e 7B, o equipamento da bicicleta com mudança de velocidade forçada inclui o alojamento do anel cilíndrico 16, o elemento de pressão que é disposto em uma pluralidade de furos de montagem 18 forma- dos na circunferência externa do alojamento do anel 16, a barra de controle 17 que é dis- posta no lado traseiro do alojamento do anel 16, de modo a girar o alojamento do anel 16 junto com a rotação da unidade de mudança de velocidade 50, a primeira e a segunda pro- tuberâncias de impulso 16a e 16b que são formadas na circunferência interna do alojamento do anel 16 de modo a empurrar ou liberar a primeira e a segunda garras de flexão 12b e 13b e um anel de fixação cilíndrico 19 que é disposto no lado frontal do alojamento do anel 16.

O anel de fixação 19 disposto no lado frontal do alojamento do anel 16 funciona pa- ra impedir que o elemento de pressão instalado no furo de montagem 18 seja separado.

De preferência, o elemento de pressão não é uma esfera esférica, mas um rolete de pressão que é girado ao redor de um eixo rotacional.

O furo de montagem 18 é formado para ter um espaço desejado no qual o elemento de pressão pode ser movido para cima e para baixo dentro de uma extensão apropriada, e uma porção projetada 18a é formada nos lados interno e externo do furo de montagem 18 de modo a impedir que o elemento de pressão seja separado.

Como mostrado nas figuras 11, 12A e 12B, ranhuras entalhadas 27, 27a e 27b são formadas na circunferência interna do rolamento 20, de modo que o elemento de pressão do anel de controle da garra 15 pode ser rolado ao longo das ranhuras entalhadas 27, 27a e 27b e assim movido para cima e para baixo no anel de controle da garra 15.

A seguir, a operação do equipamento de bicicleta com mudança de velocidade for- çada será descrito de acordo com cada caso de mudança da marcha.

(1) Mudança da marcha de um estágio baixo para um estágio alto

Nesse caso, o controle da garra 15 e o rolamento 20 são girados na mesma direção que a direção propulsora da bicicleta (a seguir, chamada "rotação para frente").

No estágio anterior, como mostrado na figura 16A, o anel de controle da garra 15 é mantido no estado em que a primeira e a segunda garras de flexão 12b e 13b instaladas no eixo do cubo 10 são pressionadas pela primeira e segunda protuberâncias de impulso 16a e 16b. Portanto, desde que a primeira e a segunda engrenagens sol 23 e 24 não são fixadas no eixo do cubo 10, a mudança de velocidade não ocorre de acordo com a relação de transmissão das engrenagens planetárias 22 e da primeira e da segunda engrenagens sol 23 e 24 e a força propulsora gerada pela coroa dentada 26 é transferida diretamente para os dentes da catraca 32 através do elemento da catraca 25, de modo a girar o invólucro do cubo 30. Nesse estágio, o equipamento com mudança de velocidade forçada está no estado de um primeiro estágio da marcha, isto é, uma relação de transmissão de 1:1 no qual a ve- locidade não é aumentada.

A seguir, se a alavanca é operada em um segundo estágio de marcha por um usuá- rio, o disco de transformação da unidade de mudança de velocidade 50 é girado e o anel de controle da garra 15 é girado em um ângulo desejado.

Aqui, como mostrado nas figuras 16B, 16C e 16D, a posição da primeira e segunda protuberâncias de impulso 16a, 16b formadas na circunferência interna do alojamento do anel 16 é alterada pela rotação do anel de controle da garra 15 e assim a primeira garra 12 pressionada pela primeira protuberância de impulso 16a é liberada e a seguir automatica- mente levantada pela força elástica da mola S, mas a segunda garra 13 fica ainda pressio- nada.

A primeira garra 12 liberada da restrição do anel de controle da garra 15 é engatada com a primeira protuberância de fixação 23b formada na circunferência interna da primeira engrenagem sol 23 e assim a primeira engrenagem sol 23 é fixada no eixo do cubo 10 e as engrenagens planetárias 22 engatadas com a primeira engrenagem sol 23 são giradas, des- sa maneira realizando a mudança de velocidade.

A descrição acima é um exemplo do caso em que a primeira engrenagem sol 23 é ajustada para uma relação de transmissão relativamente menor do que a segunda engrena- gem sol 24. No caso em que a primeira engrenagem sol 23 é ajustada para uma relação de transmissão maior do que a segunda engrenagem sol 24, a segunda engrenagem sol 24 fica fixada.

Se a bicicleta é acionada no segundo estágio da marcha através do processo acima mencionado e a seguir alterada novamente para um estágio de marcha alta, o anel de con- trole da garra 15 é ainda girado em um ângulo apropriado pela unidade de mudança de ve- locidade 50, como mostrado nas figuras 16E e 16F. Portanto, a pressão da segunda protu- berância de impulso 16b é liberada e a segunda garra 13 é automaticamente levantada pela mola S e fixada na segunda protuberância de fixação 24b da segunda engrenagem sol 24, e assim todas, a primeira e a segunda engrenagens sol 23 e 24 são fixadas no eixo do cubo 10.

Aqui, desde que todas, a primeira e a segunda engrenagens sol 23 e 24 são fixadas no eixo do cubo 10, mesmo embora dois conjuntos de engrenagens planetárias 22 engata- das com a primeira e a segunda engrenagens sol 23 e 24 sejam giradas, o invólucro do cu- bo 30 é mudado para o estágio de marcha mais alta de acordo com a velocidade rotacional da engrenagem planetária 22 engatada com a segunda engrenagem sol 24 tendo uma rela- ção de transmissão mais alta que tem o número de rotação relativamente grande.

(2) Mudança de um estágio de marcha mais alta para um estágio de marcha baixa

Nesse caso, o controle da garra 15 é girado em uma direção oposta à direção pro- pulsora da bicicleta ("a seguir, chamada "rotação inversa") e o rolamento 20 é girado para frente.

A mudança de um estágio de marcha mais alta para um estágio de marcha mais baixa é executada na ordem das figuras 16F-16E. Desde que o processo de mudança de um terceiro estágio de marcha (figura 16F) para um segundo estágio de marcha (figura 16E) é substancialmente o mesmo que esse do segundo estágio de marcha (figura 16E) para o primeiro estágio de marcha (figura 16A), o processo de mudança do segundo estágio de marcha (figura 16E) para o primeiro estágio de marcha (figura 16A) será descrito de maneira representativa.

Se um pedal é continuamente operado durante o processo de mudança do segundo estágio de marcha (figura 16E) para o primeiro estágio da marcha (figura 16A), desde que uma forte força é aplicada entre as primeira e segunda garras de fixação 12a e 13a e as primeira e segunda protuberâncias de fixação 23b e 24b engatadas entre si, é difícil execu- tar a mudança de marcha. Um processo para resolver esse problema é como segue.

Antes que a primeira protuberância de impulso 16a pressione a primeira garra de flexão 12b, o elemento de pressão é, em primeiro lugar, contatado com a primeira garra de flexão 12b (figura 16D). Aqui, se a forte força é aplicada entre a primeira garra de fixação 12a e a primeira protuberância de fixação 23b, o elemento de pressão é planejado para ser projetado para fora do alojamento do anel 16 por uma inclinação da primeira garra de flexão 12b. O rolamento 20 é continuamente girado enquanto o pedal é acionado e assim o ele- mento de pressão fica localizado em uma porção profunda (vale) da ranhura entalhada 27a (figura 16C).

O rolamento 20 é ainda girado na direção propulsora pela força propulsora do pe- dal, e assim o elemento de pressão localizado na porção profunda da ranhura entalhada 27a é gradualmente projetado para dentro do alojamento do anel 16. Em uma porção rasa (mon- tanha) da ranhura entalhada 27a, o elemento de pressão é projetado maximamente para dentro do alojamento do anel 16. Portanto, a primeira garra de flexão 12b contatada com o elemento de pressão é pressionada fortemente e o engate entre a primeira garra de fixação 12a e a primeira protuberância de fixação 23b é liberado (figura 16B). A seguir, a primeira garra de flexão 12b liberada é facilmente controlada pela primeira protuberância de impulso 16a pela força de tração da mola de retorno ou arame, dessa maneira mudando para o pri- meiro estágio da marcha.

Portanto, mesmo embora muito pouca força seja exercida na garra 15, o elemento de pressão que é projetado para dentro do alojamento do anel 16 ao longo da ranhura enta- lhada 27a girada pela força propulsora do pedal e uma superfície inclinada da ranhura enta- lhada 27a pode restringir suavemente a primeira e a segunda garras 12 e 13 engatadas com as protuberâncias de fixação 23b e 24b. Portanto, é possível executar facilmente o processo de mudança.

De acordo com a presente invenção, desde que é possível executar o processo de mudança mesmo no estado em que a garra está fortemente engatada com o dispositivo de fixação, não é necessário liberar temporariamente a força propulsora a fim de executar a mudança da velocidade.

Segunda modalidade

Na segunda modalidade, ao contrário da primeira modalidade, todos, o elemento de pressão e a primeira e a segunda protuberâncias de impulso 19a e 19b do anel de controle da garra 15, não são dispostos no alojamento do anel 16. Ao invés disso, a primeira e a se- gunda protuberâncias de impulso 19a e 19b do anel de controle da garra 15 são fornecidas no anel de fixação 19 disposto no lado frontal do alojamento do anel 16, e o elemento de pressão é fornecido no alojamento do anel 16, como mostrado na figura 17 e as suas cons- truções restantes são as mesmas como na primeira modalidade.

Ademais, na segunda modalidade, a operação do anel de controle da garra 15 e do rolamento 20 é executada ao inverso da primeira modalidade.

A seguir, a operação do equipamento de bicicleta com mudança de velocidade for- çada será descrita de acordo com um estado da mudança.

(1) Mudança de um estágio de marcha mais alta para um estágio de marcha mais baixa (o anel de controle da garra 15, o rolamento 20 = rotação para frente)

Nesse caso, todos, o anel de controle da garra 15 e o rolamento 20, são girados pa- ra frente.

A mudança de um estágio de marcha mais alta para um estágio de marcha mais baixa significa um processo de mudança de um terceiro estágio de marcha (figura 18A) para um segundo estágio de marcha (figura 18E) ou de um segundo estágio de marcha (figura 18E) para um primeiro estágio de marcha (figura 18F). Desde que o processo de mudança do terceiro estágio de marcha (figura 18A) para o segundo estágio de marcha (figura 18E) é substancialmente o mesmo que esse do segundo estágio de marcha (figura 18E) para o primeiro estágio de marcha (figura 18F), o processo de mudança do terceiro estágio de mar- cha (figura 18A) para o segundo estágio de marcha (figura 18E) será descrito de modo re- presentativo.

Se um pedal é continuamente operado durante o processo de mudança do terceiro estágio de marcha (figura 18A) para o segundo estágio de marcha (figura 18E), desde que uma forte força é aplicada entre a segunda garra de fixação 13a e a segunda protuberância de fixação 24b, é difícil executar a mudança. Um processo para resolver o problema é como segue.

O rolamento 20 tendo a ranhura entalhada 27b incluindo um espaço de cavidade e uma superfície inclinada formada na circunferência interna do rolamento 20 fica localizado fora do alojamento do anel 16 do anel de controle da garra 15. O rolamento 20 é girado pela força propulsora do pedal e a superfície inclinada da ranhura entalhada 27b formada na cir- cunferência interna do rolamento 20 pressiona o elemento de pressão, de modo que o ele- mento de pressão é projetado para dentro do alojamento do anel 16, ou um espaço no qual o elemento de pressão pode ser movido é formado, de modo que o elemento de pressão é projetado para fora do alojamento do anel 16.

Na figura 18A, a segunda garra de fixação 13a e a segunda protuberância de fixa- ção 24b são engatadas entre si no terceiro estágio de marcha. Aqui, se o arame é operado enquanto o pedal é continuamente acionado, o disco de transformação é girado pela força de tração do arame ou a força de retorno da mola de retorno. Antes da segunda protuberân- cia de impulso 19b do anel de controle da garra 15 que é montado com o disco de transfor- mação de modo a ser girado junto com a rotação do disco de transformação ser engatada com a segunda garra de flexão 13b, o elemento de pressão é contatado em primeiro lugar com a segunda garra de flexão 13b (figura 18B). Nessa situação, se o rolamento 20 é conti- nuamente girado pela força propulsora do pedal, e o espaço da cavidade da ranhura enta- lhada 27b do rolamento 20 coincide com uma posição do elemento de pressão, o elemento de pressão é projetado para fora do alojamento do anel 16 (figura 18C). Se o rolamento 20 é continuamente girado pela força propulsora do pedal, o elemento de pressão no espaço da cavidade da ranhura entalhada 27b do rolamento 20 é forçosamente projetado para dentro do alojamento do anel 16 pela superfície inclinada da ranhura entalhada 27b, de modo a empurrar a segunda garra de flexão 13b. Portanto, o engate entre a segunda garra de fixa- ção 13a e a segunda protuberância de fixação 24b é liberado (figura 18D). Desde que a se- gunda garra de fixação 13a e a segunda protuberância de fixação 24b não estão mais enga- tadas entre si, a segunda garra de flexão 13b pode ser facilmente controlada pela segunda protuberância de impulso 19b e assim é possível facilmente mudar para o próximo estágio de marcha (segundo estágio da marcha), dessa maneira executando o processo de mudança.

(2) Mudança de um estágio de marcha mais baixa para um estágio de marcha mais alta

No caso da mudança de um estágio de marcha mais baixa para um estágio de marcha mais alta, o primeiro estágio de marcha no qual todas, a primeira e a segunda gar- ras 12 e 13 são desengatadas, como mostrado na figura 18F, é convertido em um estado da figura 18E, de modo que a primeira garra 12 é levantada. Aqui, o rolamento 20 é girado para frente e o anel de controle da garra 15 é girado inversamente.

Se a primeira protuberância de impulso 19a é girada pela rotação do anel de con- trole da garra 15, e o elemento de pressão pressionando a primeira garra de flexão 12b é removido, a extremidade da primeira garra de flexão 12b é automaticamente levantada em um ângulo desejado pela força elástica da mola Sea seguir enganchada com a protuberân- cia de fixação 23b da primeira engrenagem sol 23, e assim é mudada para o segundo está- gio da marcha.

Se ela é mudada do segundo estágio da marcha para o terceiro estágio da marcha, o alojamento do anel 16 e o anel de fixação 19 são girados em uma direção oposta ao rola- mento 20 na ordem das figuras 18E, 18D, 18C, 18B e 18A. Portanto, a segunda garra de flexão 13b é liberada da segunda protuberância de impulso 19b do anel de fixação 19, a extremidade da segunda garra de flexão 13b é automaticamente levantada pela força elásti- ca da mola S e fixada na segunda protuberância de fixação 24b formada na circunferência interna da segunda engrenagem sol 24. Portanto, ela é mudada para o terceiro estágio da marcha no qual a primeira e a segunda engrenagens sol 23 e 24 são fixadas no eixo do cu- bo 10.

Na segunda modalidade, foi descrito que a primeira e a segunda protuberâncias de impulso 19a e 19b são formadas no anel de fixação 19 e o elemento de pressão é fornecido no alojamento do anel 16. Entretanto, as posições do elemento de pressão e da primeira e da segunda protuberâncias de impulso 19a e 19b podem ser trocadas uma com a outra. Nesse caso, desde que é possível selecionar se ela é mudada do estágio de marcha mais alta para o estágio de marcha mais baixa ou do estágio de marcha mais baixa para o está- gio de marcha mais alta de acordo com a direção rotacional do anel de controle da garra 15, o grau de liberdade do projeto é aumentado.

Na descrição prévia, a forma do anel de controle da garra 15 não é explicitamente descrita. O anel de controle da garra 15 pode ser formado em várias formas ao invés da forma do anel. Por exemplo, o anel de controle 15 pode ser formado em uma forma semicir- cular ou uma forma de arco.

Na modalidade acima mencionada, é descrito que a operação de mudança é exe- cutada no estado em que a força propulsora é exercida pelo pedal, isto é, a primeira e a se- gunda garras de fixação 12a e 13a são fortemente engatadas com a primeira e a segunda protuberâncias de fixação 23b e 24b. Entretanto, a operação de mudança pode ser executa- da no estado em que o pedal não está acionado, isto é, a primeira e a segunda garras de fixação 12a e 13a estão frouxamente engatadas com a primeira e a segunda protuberâncias de fixação 23b e 24b.

Ademais, na modalidade acima, a marcha de três estágios é descrita como um e- xemplo, mas a presente invenção pode ser também aplicada a uma marcha de seis ou nove estágios. Ademais, a fim de aumentar o grau de liberdade do projeto, a estrutura e a dispo- sição do anel de controle da garra 15 podem ser alteradas diferentemente.

Enquanto isso, na primeira e segunda modalidades, o rolete de pressão cilíndrico B é usado como o elemento de pressão para pressionar a primeira e a segunda garras 12 e 13. Entretanto, como mostrado na figura 19, uma parte de pressão B', da qual uma extremi- dade é elasticamente suportada por uma mola espiral de modo a ser girada dentro ou fora do alojamento do anel 16 do anel de controle da garra 15, pode ser também usada no lugar do rolete de pressão B.

Como o rolete de pressão B, se a parte de pressão B' é gradualmente movida den- tro do alojamento do anel 16 ao longo da forma da ranhura entalhada 27b e a seguir chega à porção rasa (rosca) da ranhura entalhada 27a, a parte de pressão B' pressiona seletiva- mente a primeira e a segunda garras 12 e 13 enquanto sendo movida maximamente para dentro do alojamento do anel 16 e se a parte de pressão B' chega à porção profunda (vale) da ranhura entalhada 27a, a parte de pressão B' é girada pela força elástica da mola espiral e projetada para dentro ou para fora do alojamento do anel 16.

Além do mais, na primeira e segunda modalidades, é descrito que a ranhura enta- lhada 27a é integralmente formada dentro do rolamento 20. Como outra modalidade, como mostrado nas figuras 12A, 12B e 20, o corpo da ranhura entalhada 29 tendo a ranhura enta- lhada 27 pode ser ainda fornecido no rolamento 20 de modo a ser girado enquanto sendo contatado com a superfície interna do rolamento 20.

No caso em que a ranhura entalhada 27 é integralmente formada na circunferência interna do rolamento 20, o número de rotação da ranhura entalhada 27 é o mesmo que o número de rotação do rolamento 20. Se a bicicleta é acionada sem a mudança da velocida- de, o elemento de pressão do anel de controle da garra 15 pode não ser influenciado pela ranhura entalhada 27, mesmo embora o rolamento 20 seja girado em uma alta velocidade. Mas se o anel de controle da garra 15 é girado pela operação de mudança, o elemento de pressão é influenciado pela ranhura entalhada 27 enquanto sendo empurrado para fora do anel de controle da garra 15 pela primeira e segunda garras 12 e 13. Portanto, se ele é re- pentinamente mudado enquanto a bicicleta é acionada em uma alta velocidade, a força ro- tacional é excessivamente transferida para o elemento de pressão e o anel de controle da garra 15 e, assim, o equipamento de bicicleta com mudança de velocidade forçada pode ser danificado.

Consequentemente, o corpo da ranhura entalhada 29 tendo a ranhura entalhada 27 é produzido separadamente do rolamento 20 de modo que somente uma força de rotação apropriada pode ser transferida para o anel de controle da garra 15 pela força de atrito entre o corpo da ranhura entalhada 29 e o rolamento 20. Assim, é impedido pelo deslizamento entre eles que uma força rotacional excessiva seja transferida para o anel de controle da garra 15, dessa maneira protegendo o equipamento de bicicleta com mudança de velocidade.

Aqui, a magnitude da força rotacional a ser transferida pode ser ajustada usando a força de atrito entre os materiais do corpo da ranhura entalhada 29 e o rolamento 20 que são colocados em contato e girados juntos. Um elemento de transferência 28 que é disposto entre o corpo da ranhura entalhada 29 e o rolamento 20 de modo a entrar em contado com ambos pode ser também fornecido. O elemento de transferência 28 pode ser formado de um material de metal que é diferente dos materiais para o rolamento 20 e o corpo da ranhura entalhada 29 em consideração à resistência térmica, resistência à abrasão, força de atrito e semelhantes. ambos pode ser também fornecido. O elemento de transferência 28 pode ser formado de um material de metal que é diferente dos materiais para o rolamento 20 e o corpo da ranhura entalhada 29 em consideração à resistência térmica, resistência à abrasão, força de atrito e semelhantes.

Por outro lado, na presente invenção, é descrito que o anel de controle da garra 15 é fornecido no rolamento 20 e o elemento de pressão é seletivamente pressionado pelas ranhuras entalhadas 27, 27a e 27b formadas no corpo da ranhura entalhada 29 ou na cir- cunferência interna do rolamento 20, dessa maneira ajudando na operação de mudança. Entretanto, a modalidade é apenas um exemplo. Se a posição do anel de controle da garra 15 é alterada, o anel de controle da garra 15 pode ser disposto em outro elemento de cons- trução rotativo ao invés do rolamento 20. Nesse caso, a ranhura entalhada é formada na circunferência interna do elemento de construção rotativo.

Embora a explicação da presente invenção esteja focada em um aparelho de mu- dança de velocidade forçada aplicado em uma bicicleta, é aparente para uma pessoa versa- da na técnica que o aparelho de mudança de velocidade forçada pode ser aplicado a uma scooter, uma motocicleta, uma cadeira de rodas, etc.

Como descrito acima, de modo a resolver os problemas no aparelho de mudança de velocidade convencional, o aparelho de bicicleta com mudança de velocidade forçada ainda inclui o elemento de pressão e a ranhura entalhada 27 para controlar o movimento do elemento de pressão. Portanto, quando ele é mudado de um estágio de marcha mais alta para um estágio de marcha mais baixa, o engate entre a primeira e a segunda garras de fixação 12a e 13a e as protuberâncias de fixação 23b, 24b é forçosamente liberado e assim a primeira e a segunda garras de flexão 12b e 13b são garantidamente controladas pelas primeira e segunda protuberâncias de impulso 16a, 16b, 19a e 19b.

Como resultado, a fim de liberar o engate entre as garras de fixação 12a e 13a e as protuberâncias de fixação 23b, 24b, não é necessário liberar temporariamente a força pro- pulsora e é fácil executar a mudança da velocidade. Além do mais, desde que é possível mudar as marchas com pouca força, é possível usar uma linha de sinal e uma chave elétrica ao invés da alavanca e do arame conectado com a alavanca, dessa maneira melhorando notavelmente os componentes.

De acordo com a presente invenção, desde que é possível liberar de maneira fácil e exata o engate entre a garra e a engrenagem solar usando um elemento de pressão, é pos- sível propiciar confiabilidade na mudança da velocidade. Ademais, desde que o aparelho de bicicleta com mudança de velocidade forçada tem uma estrutura simples, é possível otimizar a montagem e reduzir o custo de fabricação.

Ademais, desde que não é necessário Iiberartemporariamente a força propulsora a fim de liberar o engate entre a garra e a engrenagem solar e executar a mudança da marcha, a presente invenção pode ser aplicada diferentemente a uma bicicleta elétrica e semelhantes.

Além disso, desde que a presente invenção pode mudar as marchas com pequena força, é possível usar componentes eletrônicos tal como uma chave elétrica ao invés dos componentes mecânicos, dessa maneira proporcionando a conveniência.

Embora a presente invenção tenha sido descrita com relação às modalidades es- pecíficas, será evidente para aqueles versados na técnica que várias mudanças e modifica- ções podem ser feitas sem se afastar do espírito e do escopo da invenção como definidos nas reivindicações seguintes.

Claims

1. Aparelho de mudança de velocidade forçada para bicicleta, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um eixo do cubo (10) no qual uma primeira garra (12) e uma segunda garra (13) são montadas, um anel de controle da garra (15) que controla as garras (12) e (13), um rolamento (20) que é disposto fora do anel de controle da garra (15), uma primeira e segunda engrenagens sol (23, 24) engatadas com o eixo do cubo (10) pela operação da garra (12, 13), uma pluralidade de engrenagens planetárias (22) engatadas com a engrenagem so- lar (23, 24), um invólucro do cubo (30) que recebe o rolamento (20) e tem um anel dentado (31) engatado com as engrenagens planetárias (22) e uma unidade de mudança de velocidade (50) que gira o anel de controle da garra (15), onde um elemento de pressão é disposto no anel de controle da garra (15), e uma ranhura entalhada (27, 27a e 27b) é formada na circunferência interna do rolamento (20), de modo que o elemento de pressão é movido pela rotação do rolamento (20) de modo a pres- sionar a garra (12, 13) e liberar o engate entre a garra (12, 13) e a engrenagem solar (23, 24).

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que somente uma primeira garra (12) e/ou somente uma segunda garra (13) é provida.

3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que exatamente duas primeiras garras (12) e/ou exatamente duas segundas garras (13) são providas.

4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o anel de controle da garra (15) é formado com um furo de montagem (18) e o elemento de pressão é um rolete de pressão B que é recebido no furo de montagem (18) e movido dentro do anel de controle da garra (15) pela ranhura entalhada (27, 27a e 27b).

5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de pressão é uma parte de pressão B' que é elasticamente suportada por uma mola espiral e rotativamente movida dentro do anel de controle da garra (15) pela ranhura entalhada (27, 27a e 27b).

6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o anel de controle da garra (5) compreende um alojamento do anel (16) e um anel de fixa- ção (19) acoplado com o alojamento do anel (16) e um do alojamento do anel (16) e do anel de fixação (19) tem uma protuberância de impulso (16a, 16b, 19a, 19b) para seletivamente restringir a garra (12,13).

7. Aparelho de mudança de velocidade forçada para bicicleta, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um eixo do cubo (10) no qual uma primeira garra (12) e uma segunda garra (13) são montadas, um anel de controle da garra (15) que controla as garras (12 e 13), um rolamento (20) que é disposto fora do anel de controle da garra (15), uma primeira e segunda engrenagens sol (23, 24) engatadas com o eixo do cubo - 10 pela operação da garra (12,13), uma pluralidade de engrenagens planetárias (22) engatadas com a engrenagem so- lar (23, 24), um invólucro do cubo (30) que recebe o rolamento (20) e tem um anel dentado (31) engatado com as engrenagens planetárias (22) e uma unidade de mudança de velocidade (50) que gira o anel de controle da garra (15), onde um elemento de pressão é disposto no anel de controle da garra (15) e um corpo da ranhura entalhada (29) que fica em contato com e girado junto com o rolamento (20) e no qual uma ranhura entalhada (27, 27a e 27b) é formada na sua circunfe- rência interna, tal que o elemento de pressão é movido de modo a pressionar a garra (12, - 13) e liberar o engate entre a garra (12, 13) e a engrenagem solar (23, 24).

8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que somente uma primeira garra (12) e/ou somente uma segunda garra (13) é provida.

9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que exatamente duas primeiras garras (12) e/ou exatamente duas segundas garras (13) são providas.

10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende um elemento de transferência (28) que é disposto entre o corpo da ra- nhura entalhada (29) e o rolamento (20).