ES2201869B1 - Cambio mecanico de marchas para bicicletas y vehiculos similares. - Google Patents
Cambio mecanico de marchas para bicicletas y vehiculos similares.Info
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Abstract
Cambio mecánico de marchas para bicicletas y vehículos similares. Se trata de un cambio que incluye en principio un eje anterior (2) con pedales y un eje posterior tubular (3, 3'') que recibe el movimiento del eje anterior a través de un par de ruedas dentadas que engranan entre sí y que están asociadas a dichos ejes, los cuales están acoplados a una carcasa (1) que junto con el resto de los elementos del cambio constituyen un módulo independiente (32) ajustado en el interior de un cajeado (33) correspondiente con el eje de los pedales. El eje posterior incorpora unos piñones locos (9, 9'') que engranan con otros piñones locos (10) solidarios de un tubo coaxial (11) acoplado libremente alrededor del eje anterior, fijándose también a ese tubo un plato (16). También se incluye un dispositivo de bloqueo selectivo (18, 18'') de los piñones locos del eje posterior.
Description
Cambio mecánico de marchas para bicicletas y
vehículos similares.
La presente invención, según se expresa en el
enunciado de esta memoria descriptiva se refiere a un cambio
mecánico de marchas para bicicletas y vehículos similares que es
del tipo de los que se ubican dentro de una carcasa localizada en
una zona inferior correspondiente con el eje de los pedales, de
manera que el cambio mecánico incluye dos ejes, uno de los cuales
corresponde con el eje de los pedales.
Los cambios de marchas para bicicletas se
componen normalmente de dos dispositivos similares, uno anterior
para los platos y otro posterior para los piñones de la rueda
motriz, solidarios los mismos con el eje trasero.
Estos dispositivos actúan sobre la cadena, de
manera que la hacen saltar de uno a otro piñón, de uno a otro
plato, con el fin de hacer variar las relaciones de giro.
Estos cambios son exteriores y están supeditados
a golpes, desgastes, oxidaciones, etc.; que favorecen su mal
funcionamiento. Además, al actuar directamente sobre la cadena, la
deforman y estropean debido a las fuertes tensiones y torsiones a
que la someten.
Por otro lado, la patente de invención nº
9502063 consiste en una caja de pedales que incluye un eje anterior
provisto de un grupo de piñones que trasmiten su movimiento a un
árbol posterior, con interposición de un piñón intermedio,
conectándose los pedales en los extremos del eje anterior.
La caja incorpora un mecanismo de transmisión
del movimiento giratorio del árbol posterior a un plato
convencional acoplado exterior y libremente al eje de los
pedales.
Esta nueva caja de pedales, aunque resuelve los
problemas citados anteriormente, presenta el inconveniente de que el
rendimiento de la misma no es todo lo bueno que cabria esperar.
La patente de invención nº 9901233 consiste en
una caja de pedales que también es del tipo de caja citada
anteriormente y donde se han previsto unas cadenas de transmisión
entre los piñones de los ejes anterior y posterior. Además, esta
nueva caja incorpora un dispositivo de bloqueo para solidarizar
selectivamente uno de los piñones acoplado al eje posterior de
estructura tubular.
Existen además otros cambios mecánicos como los
citados anteriormente, como por ejemplo la patente de invención
francesa 795941, patente alemana 688932, PCT WO99/06262 y patente
estadounidense 2,505,464.
Para lograr los objetivos y evitar los
inconvenientes mencionados en los apartados anteriores, la
invención propone un cambio mecánico de marchas para bicicletas y
similares que se encuentra ubicado en el interior de una carcasa
establecida en correspondencia con el eje de los pedales, de manera
que el conjunto del cambio se encuentra asociado a este eje
anterior de los pedales, relacionado a su vez con otro eje
posterior con interposición de un conjunto de ruedas dentadas y
piñones.
Así pues, el eje anterior cuenta en principio con
unas ruedas dentadas acopladas a dicho eje y las cuales son
susceptibles de engranar de forma independiente con otras ruedas
dentadas solidarias del eje posterior que presenta una estructura
tubular. Las ruedas del eje anterior son desplazables axialmente y
también son arrastradas en su movimiento de giro por dicho eje
anterior.
El eje posterior cuenta a su vez con un grupo de
piñones locos que engranan constantemente con otro grupo de piñones
acoplados al eje anterior con interposición de un tubo coaxial que
gira libremente, a la vez que en el mismo está fijado el segundo
grupo de piñones, al igual que ocurre con un plato exterior donde
engrana una cadena para transmitir el movimiento a la rueda
posterior de la bicicleta con interposición de un pequeño
piñón.
El eje posterior de estructura tubular incorpora
un dispositivo para bloquear selectivamente uno de los piñones
locos acoplados a dicho eje, de manera que dependiendo del piñón
loco que se elija obtendremos una velocidad giratoria del plato y
por tanto de la bicicleta.
El dispositivo está asociado a un cable que
desemboca en una palanca convencional destinada para operar y
actuar sobre el dispositivo a fin de obtener las distintas
velocidades de salida.
El dispositivo es de accionamiento axial, a la
vez que el bloqueo selectivo de los distintos piñones locos es en
dirección radial.
El cambio mecánico de la invención es más suave
en su funcionamiento y accionamiento, a la vez que es menos ruidoso
y más duradero que otros cambios de este tipo, como por ejemplo el
que corresponde a la patente de invención 9901233.
El dispositivo de bloqueo solamente tracciona en
un sentido de giro, es decir, como el mecanismo que incorporan
habitualmente los piñones de la rueda trasera de la bicicleta.
Cabe señalar que no son los piñones locos del
eje posterior los elementos motrices, sino más bien el propio eje
posterior, a diferencia de los cambios convencionales de este tipo
de la invención donde el eje posterior sólo sirve como soporte a los
piñones locos, siendo estos los elementos transmisores del
giro.
El cambio mecánico de la invención, junto con la
carcasa es un conjunto independiente que se ajusta en el interior
de un cajeado complementario ubicado en la zona correspondiente con
el eje de los pedales.
Se ha previsto una segunda realización en el
conjunto del eje posterior, donde el mismo incluye dos rebajes
diametralmente opuestos donde es susceptible de anclarse uno de los
nuevos dispositivos de bloqueo que incorpora cada uno de los
piñones locos del citado eje posterior, sustituyendo esos nuevos
dispositivos al único dispositivo de bloqueo citado
anteriormente.
Así pues, con el nuevo sistema de bloqueo
seleccionamos uno de los piñones locos del eje posterior
desplazando el mismo axialmente.
A continuación para facilitar una mejor
comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante
de la misma se acompañan unas figuras en las que con carácter
ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la
invención.
Figura 1.- Muestra una vista en sección del
cambio mecánico de marchas para bicicletas y vehículos similares,
objeto de la invención.
Figura 2.- Muestra una vista en perfil del
cambio de la invención.
Figura 3.- Muestra una vista en alzado del
dispositivo de bloqueo selectivo de un grupo de piñones locos para
elegir distintas velocidades de salida.
Figura 4.- Muestra una vista en perfil de lo
representado en la figura anterior.
Figura 5.- Muestra una vista en planta de lo
mostrado en las dos figuras anteriores.
Figura 6.- Muestra una vista de un nuevo sistema
de bloqueo distinto del representado en la figura 3.
Figura 7.- Muestra una vista en perspectiva de
una carcasa donde se ubica el conjunto del cambio mecánico
constituyendo un módulo independiente que se ajusta dentro de un
cajeado establecido a la altura del eje de los pedales.
A continuación se describe un ejemplo de
realización de la invención atendiendo a la numeración adoptada en
las figuras.
El cambio mecánico se encuentra ubicado en
principio dentro de una carcasa 1 establecida en correspondencia con
un eje anterior 2 de los pedales que se relaciona a su vez con un
segundo eje posterior 3 de estructura tubular por mediación de unos
piñones y ruedas dentadas.
El eje anterior 2 incluye dos ruedas dentadas 4 y
5 susceptibles de engranar de forma independiente con otras ruedas
parejas 6 y 7 solidarias del eje posterior 3. Para ello, las ruedas
dentadas 4 y 5 del eje anterior 2 son arrastradas en su giro por el
mismo mediante una chaveta 8, aunque también son desplazables
axialmente a fin de seleccionar el engrane de una u otra.
Por tanto, los piñones 4 y 5 permiten duplicar el
número de velocidades del cambio.
Este eje posterior 3 cuenta con un grupo de
piñones locos 9 que engranan respectiva y constantemente con otro
grupo de piñones 10 solidarios de un tubo 11 acoplado coaxialmente
alrededor del eje anterior 2 con interposición de unos rodamientos
de aguja 12.
El eje posterior 3 se acopla a la carcasa 1 con
interposición de otros rodamientos 13, al igual que ocurre con el
eje anterior 2 y tubo coaxial 11 que se acoplan a la carcasa 1 a
través de otros rodamientos 14 y 15.
El tubo coaxial 11 incorpora en uno de sus
extremos un plato solidario 16 donde se conecta una cadena 17 para
transmitir el movimiento a la rueda trasera de la bicicleta.
El eje posterior 3 de estructura tubular
incorpora en su interior un dispositivo de bloqueo 18 selectivo de
los piñones locos 9 acoplados a dicho eje posterior 3, de manera
que dependiendo del piñón que se bloquee obtendremos una velocidad
determinada de salida. Igualmente ocurre con las ruedas dentadas 4,
5, 6 y 7 que relacionan ambos ejes 2 y 3.
Así pues, el dispositivo de bloqueo 18 se
determina a partir de un soporte central 19 guiado y desplazable
axialmente en el interior del eje posterior 3 y sobre el cual se
acoplan articuladamente dos piezas basculantes 20 diametralmente
opuestas que son presionadas radialmente hacia afuera mediante un
único resorte en forma de "V" 21 cuyos brazos se alojan y
guían en unos canales 22 de esas piezas basculantes 20.
Las piezas basculantes 20 poseen unas
prolongaciones angulares 23 descentradas que se encajan en unos
entrantes arqueados 24 del respectivo piñón loco 9 a fin de
transmitir el movimiento de giro en un sentido del eje posterior 3
al citado piñón loco 9, de manera que en el otro sentido de giro
las piezas basculantes 20 no se enganchan al piñón loco 9. De esta
forma, al detener el pedaleo de la bicicleta, el eje de los pedales
2 no es arrastrado en su giro por el movimiento de la bicicleta,
tal como ocurre convencionalmente.
Los piñones locos 9 no son los elementos
motrices, sino el propio eje posterior 3, a diferencia de otros
cambios conocidos de este tipo donde el eje posterior solo sirve
como un elemento de soporte a los piñones locos, a la vez que son
estos los elementos motrices en vez de ser el eje.
Los entrantes arqueados 24 finalizan en un plano
radial 25 donde hacen tope las piezas basculantes 20 para arrastrar
a los piñones locos 9 del eje posterior 3.
El dispositivo de bloqueo 18 incluye además un
resorte axial 26 que presiona al soporte central 19 en un sentido,
de manera que el desplazamiento del soporte central 19 y de las
piezas basculantes 20 para cambiar de velocidad o marcha de la
bicicleta, se lleva a cabo mediante un cable 27 conectado al
soporte central 19, cable 27 que desemboca en una palanca de
cambios no representada en las figuras y el cual tracciona contra
la resistencia ofrecida por el resorte axial 26.
El eje posterior 3 incluye interiormente unas
ranuras longitudinales 28 para facilitar le guiado y desplazamiento
axial de las piezas basculantes 20.
El cable 27 del cambio de marchas se conecta al
soporte central 19 con interposición de un pequeño cuerpo 29
encajado en un rodamiento 30 que se encuentra ajustado a su vez en
un casquillo 31 empotrado dentro del eje posterior 3 de estructura
tubular.
Con esta disposición descrita, en principio el
eje posterior 3 recibe el movimiento a través de una de las ruedas
delanteras 4 6 5 del eje anterior 2 que engrana con una de las
ruedas dentadas 6 ó 7 del eje posterior 3. El desplazamiento axial
de las ruedas dentadas 4 y 5 se realiza mediante una palanca de
cambio convencional.
La carcasa 1, junto con todos los demás
elementos del cambio constituyen un módulo independiente 32 que se
ajusta y aloja dentro de un cajeado complementario 33
correspondiente con el eje de los pedales 2. Para ello, el cajeado
33 está abierto por una de sus caras laterales, a la vez que dicho
módulo independiente se fija dentro del cajeado 33 a través de unos
tornillos 34 o cualquier otro medio.
Por otra parte, en la figura 6, se ha
representado un nuevo dispositivo de bloqueo (18') donde el eje
posterior (3') incluye dos rebajes diametralmente puestos (35), en
los cuales es susceptible en anclarse cada par de brazos
basculantes (36) en contra de la resistencia de unos resortes (37),
de manera que tales brazos (36) y resortes (37) se encuentran
alojados en unos cajeados interiores (38) de los piñones locos (9')
del eje posterior (3').
Así pues, para seleccionar el anclaje de uno de
los piñones locos (9') con el eje posterior (3'), será preciso
desplazar el mismo axialmente hasta hacer coincidir los rebajes (35)
del eje posterior (3') con los brazos basculantes (36) del piñón
elegido (9').
El resto de los brazos basculantes (36) de los
demás piñones locos (9') deslizarán sobre la superficie exterior del
eje posterior (3').
Claims (9)
1. Cambio mecánico de marchas para bicicletas y
vehículos similares, que comprende:
- -
- Un eje anterior con pedales y un eje posterior de estructura tubular que recibe el movimiento del eje de los pedales a través de un par de ruedas dentadas que engranan entre sí y que están asociadas a dichos ejes, los cuales se encuentran acoplados a su vez a una carcasa donde se ubica el conjunto del cambio mecánico;
- -
- un grupo de piñones locos acoplados en el eje posterior y un grupo de piñones locos acoplados alrededor del eje anterior, engranando constantemente ambos grupos de piñones entre sí;
- -
- un dispositivo de bloqueo selectivo de los piñones locos acoplados en el eje posterior, dispositivo que se ubica en el interior de dicho eje de estructura tubular, de manera que el dispositivo de bloqueo desplazable axialmente está conectado a un cable que desemboca en una palanca de cambio de marchas;
- -
- un plato exterior acoplado alrededor del eje de los pedales;
- -
- caracterizado porque el grupo de piñones (10) del eje anterior (2) se acopla solidariamente sobre un tubo de giro libre (11) que es coaxial al eje anterior (2), esencialmente con interposición de unos rodamientos (12).
2. Cambio mecánico de marchas para bicicletas y
vehículos similares, según la reivindicación 1,
caracterizado porque el plato exterior (16) se encuentra
fijado solidariamente al tubo coaxial (11) acoplado alrededor del
eje anterior (2).
3. Cambio mecánico de marchas para bicicletas y
vehículos similares, según la reivindicación 1,
caracterizado porque el dispositivo de bloqueo (18)
incluye:
- -
- Un soporte central (19) desplazable axialmente en el interior del eje posterior (3);
- -
- unas piezas basculantes (20)/ acopladas articuladamente al soporte central (19) y las cuales solidarizan selectivamente un piñón loco (9) con el eje posterior (3);
- -
- un resorte (26) de retención axial del soporte central (19);
- -
- un resorte en forma de "V" (21) de empuje radial de las piezas basculantes (20);
- -
- un pequeño cuerpo (29) acoplado libremente y de forma giratoria al soporte central (19), cuerpo donde se conecta el cable (27) para el cambio de marchas.
4. Cambio mecánico de marchas para bicicletas y
vehículos similares, según la reivindicación anterior,
caracterizado porque el pequeño cuerpo (29) asociado al
soporte central (19) se encuentra encajado en un rodamiento (30)
empotrado éste a su vez en un casquillo (31) ajustado en el
interior del eje posterior (3) de estructura tubular.
5. Cambio mecánico de marchas para bicicletas y
vehículos similares, según la reivindicación 3,
caracterizado porque las piezas basculantes (20) incorporan
unas prolongaciones angulares descentradas (23) que se introducen
en unos entrantes arqueados (24) del respectivo piñón loco (9) a
fin de solidarizar éste con el eje posterior (3).
6. Cambio mecánico de marchas para bicicletas y
vehículos similares, según la reivindicación 3,
caracterizado porque los brazos o ramas del resorte (21) se
alojan y guían en unos canales (22) de las piezas basculantes
(20).
7. Cambio mecánico de marchas para bicicletas y
vehículos similares, según la reivindicación 3,
caracterizado porque el eje posterior (3) incluye unas
ranuras de guiado axial de las piezas basculantes (20).
8. Cambio mecánico de marchas para bicicletas y
vehículos similares, según la reivindicación 1,
caracterizado porque la carcasa 1 junto con los demás
elementos del cambio constituyen un módulo independiente compacto
(32) que se ajusta dentro de un cajeado (33) correspondiente con el
eje de los pedales (2), fijándose dicho módulo a través de unos
tornillos (34) o cualquier otro medio.
9. Cambio mecánico de marchas para bicicletas y
vehículos similares, según la reivindicación 1,
caracterizado porque el dispositivo de bloqueo (18')
comprende al menos un brazo basculante (36) en contra de la
resistencia de un resorte (37), ubicados este y el brazo (36) en un
cajeado interior (38) de cada uno de los piñones locos (9'),
incluyendo además el dispositivo de bloqueo (18') al menos un
rebaje (35) donde es susceptible de anclarse el respectivo piñón
loco (9') por desplazamiento axial del eje posterior (3') y a
través del brazo basculante (36).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20040316 Kind code of ref document: A1 |
|
| FD1A | Patent lapsed |
Effective date: 20100312 |