ES1202461U - Chasis para bicicleta eléctrica de pedaleo asistido con caja de cambios central, batería integrada en el chasis y motor integrado en la rueda trasera, y bicicleta con dicho chasis - Google Patents

Chasis para bicicleta eléctrica de pedaleo asistido con caja de cambios central, batería integrada en el chasis y motor integrado en la rueda trasera, y bicicleta con dicho chasis Download PDF

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Abstract

1. Chasis (1) para bicicleta eléctrica de pedaleo asistido equipada con caja de cambios central (5) y motor (4) integrado en la rueda trasera, que cuenta con un puente o estructura central (10), soldado a las vainas inferiores (11), al tubo del asiento (12) y al tubo principal (2), con anclajes roscados (14) donde fijar mediante tornillos la caja de cambios (5), caracterizado porque el puente central (10) tiene practicado un orificio (13) en la zona en la que conecta con el tubo principal (2), o el tubo que aloja la dirección (15) tiene practicado un orificio exterior (16) e interior (17), con el objeto de permitir la inserción de la batería (3) que alimenta al motor eléctrico (4).

Description

DESCRIPCIÓN
CHASIS PARA BICICLETA ELÉCTRICA DE PEDALEO ASISTIDO CON CAJA DE CAMBIOS CENTRAL, BATERÍA INTEGRADA EN EL CHASIS Y MOTOR INTEGRADO EN LA RUEDA TRASERA, Y BICICLETA CON DICHO CHASIS 5
SECTOR DE LA TÉCNICA
La presente invención se encuadra en el campo técnico de los ciclos, en particular de los que disponen de un sistema de pedaleo asistido mediante motorización eléctrica, con una batería eléctrica como fuente de energía adicional. 10
La presente invención se refiere a una bicicleta con sistema de motorización eléctrica de pedaleo asistido, que por su diseño integra la batería dentro del chasis, el motor dentro de la rueda trasera, y una caja de cambios fijada a la parte central del chasis.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 15
En el caso de bicicletas dotadas de fuentes de energía para asistencia al pedaleo, conocidas genéricamente como bicicletas eléctricas, existen numerosos ejemplos de bicicletas cuyo chasis o cuadro han sido especialmente adaptado para alojar en su interior una batería semi-integrada, fácilmente extraíble. Un ejemplo de este tipo de batería es el modelo PowerTube 500 del sistema de motorización Bosch eBike Sytem. 20
Existen también ejemplos de bicicletas eléctricas en las que la batería se integra totalmente dentro del chasis, quedando ésta fijada en su interior y no siendo fácilmente extraíble. La ventaja de esta configuración es que la batería queda totalmente integrada y oculta dentro del chasis. La continua evolución del rendimiento de las baterías, que ha supuesto una reducción en el peso y tamaño de las mismas, ha 25 permitido que en las bicicletas eléctricas con esta configuración la batería sea prácticamente imperceptible. Un ejemplo de esta configuración es el modelo de bicicleta eléctrica Focus Jam2, dotada de batería integrada en el chasis en combinación con motor central.
Por otro lado existen multitud de fabricantes de motores eléctricos que se integran 30 dentro de la rueda trasera, siendo ésta una de las configuraciones más utilizadas desde la aparición de las primeras bicicletas eléctricas, aunque recientemente está siendo más común el uso del motor ubicado en la parte central del chasis y conectado al pedalier. Un ejemplo de motor integrado en la rueda trasera es el que incorpora el sistema de motorización Go Swissdrive.
Por último, las cajas de cambios centrales para bicicletas, aunque de uso poco 5 extendido debido principalmente a su elevado coste, existen desde hace años. Las bicicletas que integran este tipo de caja de cambios constan de un diseño especial de chasis en el que en lugar de un tubo central donde alojar el eje del pedalier, se incorpora un puente o estructura donde se fija la caja de cambios mediante tornillos. Este tipo de sistema de marchas tiene un funcionamiento muy preciso y una 10 construcción muy robusta, no siendo necesario un continuo ajuste como en el caso de los sistemas de marchas convencionales. La cajas de cambios centrales van lubricadas internamente, por lo que el único mantenimiento que requieren es la sustitución periódica del aceite interno. Un ejemplo de este tipo de caja de cambios para bicicletas es el sistema Pinion C1.6. 15
Se tiene constancia de bicicletas eléctricas equipadas con caja de cambios central y motor en la rueda trasera, como el modelo Tout Terrain Chiyoda eXpress, pero todas cuentan con baterías externas no integradas en el chasis.
No se tiene constancia de la existencia de ninguna bicicleta eléctrica que combine la integración de los tres sistemas anteriormente mencionados: batería integrada en el 20 chasis, motor integrado en la rueda trasera y caja de cambios central.
No se tiene constancia de la existencia de un chasis para bicicleta eléctrica preparado para equipar caja de cambios central y que a su vez integre totalmente en su interior la batería para alimentar el motor eléctrico.
25
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención consiste en una bicicleta eléctrica de pedaleo asistido, que incorporando el motor eléctrico en la rueda trasera, integra completamente dentro del chasis la batería y una caja de cambios central.
La principal característica de esta bicicleta eléctrica es el diseño del chasis, que 30 permite la inserción de la batería dentro del tubo principal, mediante un orificio en el puente o estructura central. Esta estructura central es donde se fija mediante tornillos la caja de cambios. Una vez insertada la batería en el tubo principal del chasis, y tras ensamblar la caja de cambios, la batería queda totalmente integrada y oculta.
La principal innovación de este diseño es precisamente la forma especial de dicho puente central, que permite tanto la inserción de la batería, como el montaje de la caja de cambios.
El tamaño de las baterías eléctricas de última generación permite que el diámetro del 5 orificio practicado en el puente central, por el que se inserta la batería, sea muy reducido, de en torno a 50mm, y por tanto no se elimine material de la zona de la estructura sometida a mayores esfuerzos. Dicha zona sometida a esfuerzos se concentra principalmente en el perímetro alrededor de la soldadura que une el puente central con el tubo principal del chasis, y no en zona del puente donde se practica el 10 orificio, por lo que no se debilita el chasis.
Una variante de este diseño es la inserción de la batería por la parte superior del tubo principal, a través del tubo donde va alojada la dirección, sin modificar el puente central, pero es una opción menos recomendable puesto que requiere un corte interior y exterior de dicho tubo, comprometiendo la rigidez del chasis. 15
En la bicicleta eléctrica objeto de la presente invención, el motor eléctrico transmite su potencia directamente a la rueda, estando totalmente aislado del sistema de transmisión propulsada por el usuario.
La transmisión propulsada por el usuario se realiza mediante correa dentada en lugar de cadena, polea delantera o conductora en lugar de corona, y una polea trasera o 20 conducida en lugar de piñón.
Cuando el usuario propulsa los pedales, el movimiento de éstos se transmite a través de un eje central a la caja de cambios. Dicha caja de cambios, en función de la marcha engranada, multiplica o desmultiplica la velocidad de giro y par de entrada (de los pedales), y transmite a la polea delantera una velocidad de giro y par de salida. Por lo 25 tanto, a diferencia de en un pedalier normal, en este caso los pedales y polea delantera no giran de manera solidaria, sino que lo harán a diferentes velocidades en función de la marcha engranada.
El motor eléctrico es a su vez el buje de la rueda trasera, y dispone de una rueda libre donde se acopla la polea trasera. Al igual que en un buje convencional, dicha rueda 30 libre permite que la rueda trasera pueda girar a mayor velocidad que la transmisión (por ejemplo en bajadas donde el usuario no pedalea), pero transmite la fuerza del pedaleo a la rueda trasera. El motor está dotado a su vez de un embrague interno que desconecta mecánicamente el mecanismo del motor de la rueda, permitiendo que la rueda gire libre sin mover los mecanismos internos del motor cuando éste está 35 apagado, y el usuario pueda usar la bicicleta eléctrica como una bicicleta convencional sin que el motor ofrezca una resistencia al giro.
La principal diferencia de la bicicleta eléctrica objeto de la invención con las actuales bicicletas eléctricas es la combinación única de elementos de reducido tamaño (motor 5 y batería), con una robusta caja de cambios central, de funcionamiento preciso y escaso mantenimiento, y su integración de forma que supongan una incidencia mínima en el diseño, peso y volumen de la bicicleta.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS 10
Figura 1 - Muestra una vista de perfil del chasis de la bicicleta eléctrica objeto de la invención, con el motor trasero ensamblado, la caja de cambios central ensamblada, los elementos de la transmisión ensamblados, y la batería insertada dentro del tubo principal del chasis.
Figura 2 - Muestra una vista en perspectiva, con un corte parcial, del chasis de la 15 bicicleta eléctrica objeto de la invención, con el motor trasero ensamblado, la caja de cambios central ensamblada, los elementos de la transmisión ensamblados, y la batería insertada dentro del tubo principal del chasis.
Figura 3 - Muestra una vista en perspectiva del chasis de la bicicleta eléctrica objeto de la invención, con el motor trasero ensamblado, la caja de cambios central 20 ensamblada, y la batería insertada dentro del tubo principal del chasis.
Figura 4 - Muestra una vista en perspectiva del chasis de la bicicleta eléctrica objeto de la invención, con la batería parcialmente introducida desde la parte inferior del tubo principal del chasis.
Figura 5.1 - Muestra una vista en perspectiva del chasis de la bicicleta eléctrica objeto 25 de la invención.
Figura 5.2 - Muestra una vista en perspectiva del puente o estructura central del chasis de la bicicleta eléctrica objeto de la invención.
Figura 6.1 - Muestra una vista en perspectiva del chasis de la bicicleta eléctrica objeto de la invención, con la batería parcialmente introducida desde la parte superior del 30 tubo principal del chasis.
Figura 6.2 - Muestra una vista en perspectiva del tubo del chasis donde se aloja la dirección, que forma parte del chasis de la bicicleta eléctrica objeto de la invención.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN 5
Como puede observarse en las Figura 1 y Figura 2, en la bicicleta eléctrica objeto de la invención, el chasis (1) cuenta con un diseño especial, de forma que incorpora un puente o estructura central (10), donde se fija una caja de cambios (5). Un orificio en dicho puente central permite la inserción de la batería (3) dentro del tubo principal del chasis (2). Las bielas (6) están conectadas al eje de entrada de la caja de cambios. La 10 polea conductora (7) está conectada al eje de salida de la caja de cambios (concéntrico al de entrada). La correa dentada (8) transmite la potencia de pedaleo a la polea conducida (9). El motor eléctrico (4) está fijado con tuercas por su eje a la parte trasera del chasis, y conectado mediante una rueda libre a la polea conducida (9). 15
En la Figura 3, al no estar presentes los elementos de la transmisión, puede observarse con mayor claridad cómo la caja de cambios (5) está fijada al puente central (10) del chasis (1), formando parte estructural del mismo una vez atornillada. Se puede observar también el motor (4) fijado a la parte trasera del chasis, y la batería (3) insertada dentro del tubo principal (2) del chasis. 20
En la Figura 4 puede observarse como la batería (3) se puede insertar en el tubo principal (2) del chasis (1), para lo cual el puente central (10) donde se fija la caja de cambios, debe tener un orificio en la zona por la que conecta con el tubo principal del chasis.
En la Figura 5.1 puede observarse la forma especial del chasis (1), con un puente 25 central (10) soldado al las vainas traseras (11), al tubo del asiento (12) y al tubo principal (2), y que tiene la doble función de anclaje de la caja de cambios y de entrada de la batería al tubo principal.
En la Figura 5.2 puede observase con más detalle el puente central (10) del chasis, con un orificio (13) en la zona de conexión con el tubo principal, por el que se 30 introduce la batería, y con anclajes roscados (14) para fijar la caja de cambios mediante tornillos.
Una variante de la forma de realización preferida del chasis (1) es la que se muestra en la Figura 6.1, en la que la batería (3) se introduce por la parte superior del tubo principal (2) a través de un orificio que atraviesa el tubo donde se aloja la dirección (15), en lugar de a través del puente central (10). En la Figura 6.2 puede observase en detalle el tubo donde se aloja la dirección (15), que debe tener un orificio de entrada exterior (16) para introducir la batería, y un orificio de salida interior (17), a través del 5 cual la batería pasa al tubo principal del chasis.

Claims (2)

  1. REIVINDICACIONES
    1.Chasis (1) para bicicleta eléctrica de pedaleo asistido equipada con de caja de cambios central (5) y motor (4) integrado en la rueda trasera, que cuenta con un puente o estructura central (10), soldado a las vainas inferiores (11), al tubo del 5 asiento (12) y al tubo principal (2), con anclajes roscados (14) donde fijar mediante tornillos la caja de cambios (5), caracterizado porque el puente central (10) tiene practicado un orificio (13) en la zona en la que conecta con el tubo principal (2), o el tubo que aloja la dirección (15) tiene practicado un orificio exterior (16) e interior (17), con el objeto de permitir la inserción de la batería (3) que alimenta al motor eléctrico 10 (4).
  2. 2. Bicicleta eléctrica de pedaleo asistido equipada con de caja de cambios central (5) y motor (4) integrado en la rueda trasera, caracterizada porque la batería (3) queda totalmente integrada dentro del tubo principal (2) del chasis (1) según la reivindicación 1. 15
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