ES2285962B1

ES2285962B1 - Mecanismo de transmision y conversion de movimiento lineal alternante e inverso en dos polos a movimiento de giro unidireccional y en carga continua.

Info

Publication number: ES2285962B1
Application number: ES200701261A
Authority: ES
Inventors: Iñigo Azkorra Elexpe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-04-30
Filing date: 2007-04-30
Publication date: 2009-04-01
Anticipated expiration: 2027-04-30
Also published as: ES2285962A1

Abstract

Mecanismo de transmisión que es capaz de transformar el movimiento alterno en vertical de dos elementos accionadores a un movimiento de giro unidireccional de un tercer elemento accionado. Donde el movimiento en vertical en un sentido de uno de los elementos accionadores genera un movimiento en vertical en el sentido opuesto en el otro elemento accionador. Donde todo movimiento efectuado en la vertical por los elementos accionadores genera un movimiento de giro en el elemento accionado.

Description

Mecanismo de transmisión y conversión de movimiento lineal alternante e inverso en dos polos a movimiento de giro unidireccional y en carga continua.

Sector de la técnica

La presente invención se encuadrada en el sector de la técnica denominada mecánica, mas exactamente en transmisiones mecánicas.

Estado de la técnica

La bicicleta es habitualmente propulsada mediante el movimiento circular de los pedales, existiendo en esta forma de propulsión una tensión normal y una fuerza tangencial al movimiento del pedal. Los músculos de las piernas se ven obligadas a realizar un gran sobreesfuerzo adicional para mantener esta tensión normal que no produce ningún movimiento, de modo que si esta tensión normal no existiera la fuerza muscular se aplicaría integra en la dirección del movimiento y por tanto el esfuerzo muscular se derivaría integro al movimiento de la bicicleta.

La presente invención soluciona el señalado fenómeno en el pedaleo ordinario eliminando las tensiones que no producen movimiento de la bicicleta y aumentando por tanto el rendimiento energético de la bicicleta. La invención puede ser del mismo modo integrado en cualquier otro medio de locomoción u artefacto en el cual resulte provechoso.

Descripción de la invención

La invención consiste en un sistema de transmisión de movimiento capaz de transformar el movimiento alterno en vertical de dos accionadores en un movimiento continuo y circular de un elemento accionado. La descripción de la invención presentada se basa en el caso práctico propuesto en las figuras y por tanto no alcanza a describir todas las derivaciones prácticas que el invento contiene.

El mecanismo de transmisión consta de un eje de transmisión que constituye un único elemento sólido (Figura 1). En este eje de transmisión se diferencian el engranaje exterior izquierdo (1), el engranaje central (2), el disco central (3), elementos antirretorno I (4) y el engranaje exterior derecho (5).

Sobre el engranaje central (2) engranan los engranajes flotantes (6), representado uno de ellos en la figura 2. Los rodamientos primarios (7) actuar entre los engranajes flotantes y el cuadro permitiendo el giro de los engranajes flotantes y restringiendo el desplazamiento relativo de su eje de giro con referencia al cuadro. Sobre los engranajes flotantes engrana el aro interior (8) en cuya parte exterior se sitúan elementos antirretorno II (9), como puede observarse en la figura 4. Tanto sobre el disco central como sobre el aro interior se sitúa el aro exterior (11), en cuya parte interior se sitúa el marco antirretorno (12), de modo que constituye junto con los elementos antirretorno I y los elementos antirretorno II sendos mecanismos antirretorno. De forma que tanto el aro interior (8) como el disco central (3) solo pueden transmitir esfuerzo al aro exterior cuando estos elementos giran en un sentido determinado. Sobre el aro exterior se sitúan los dientes (13) responsables de arrastrar en su movimiento a la cadena de la bicicleta.

Los rodamientos secundarios (10) actúan entre el eje de transmisión y el cuadro, permitiendo al eje de transmisión girar libremente sobre su eje de giro y restringiendo el movimiento relativo del eje de giro con referencia al cuadro.

El rodamiento lateral interno (14) une el aro interior con el cuadro, permitiendo el giro sobre su eje del aro interior y restringiendo todo otro movimiento. El rodamiento lateral externo (15) une el aro exterior con el cuadro, permitiendo el giro sobre su eje del aro exterior y restringiendo todo otro movimiento.

Cada pedal (16) es acoplado mediante un rodamiento pedal (17) a una cremallera (18), como puede observarse en el caso práctico recogido en la figura 9. Cada una de las cremalleras es libre de efectuar movimiento en el eje vertical, mientras que todo otro tipo de movimiento queda restringido al estar las cremalleras envueltas por un armazón (19). El armazón esta unido mediante un bastidor (20) al cuadro (21), de modo que no existe movimiento relativo de ningún tipo entre bastidor y cuadro.

Una de las cremalleras engrana directamente sobre uno de los engranajes exteriores. Mientras que la otra cremallera engrana sobre un engranaje auxiliar (22) que engrana a su vez en el otro engranaje exterior. El engranaje auxiliar puede girar libremente sobre su eje debido a un rodamiento auxiliar (23) que actúa entre el engranaje auxiliar y el cuadro, que a su vez impide el movimiento relativo del eje de giro del engranaje auxiliar con respecto al cuadro.

Al descender el pedal izquierdo el eje de transmisión gira en sentido antihorario, el engranaje auxiliar (22) obliga a ascender el pedal derecho conjuntamente a su cremallera. El ascenso del pedal derecho es de la misma magnitud que el descenso efectuado en el pedal izquierdo. El engranaje interno (2) hace girar en sentido antihorario los engranajes flotantes (6), los cuales hacen girar en sentido horario el aro interior. Los dientes de los diversos engranajes deben de estar diseñados de tal modo que un giro completo del eje de trasmisión produzca un giro completo del aro interior (8). Los mecanismo antirretorno II (9) del aro interior esta moviéndose en el sentido en el que estas resbalan sobre el marco antirretorno (12), por lo tanto el aro interior no trasmite esfuerzo al aro exterior. Mientras tanto el disco central (3) se mueve en sentido antihorario, y los mecanismos antirretorno I (4) se desplazan en el sentido en el que se queda atrapado en el marco antirretorno (12), con lo que el disco central le trasmite esfuerzo al aro exterior y lo arrastra en su movimiento girándolo en sentido antihorario. Finalmente la cadena hace avanzar las ruedas.

Cuando comenzamos a hacer fuerza sobre el pedal derecho y dejamos de hacer fuerza sobre el pedal izquierdo, la cremallera arrastra el engranaje auxiliar (22) en sentido antihorario y este hace girar el engranaje exterior derecho (5) en sentido horario. El eje de transmisión gira en sentido horario y la cremallera izquierda asciende junto con el pedal izquierdo. El engranaje central mediante los engranajes flotantes (6) hace girar el aro interior en sentido antihorario, de modo que los mecanismos antirretorno II (9) queda enganchado en el marco antirretorno (12) y el aro exterior gira en sentido antihorario. La cadena hace avanzar las ruedas. Mientras tanto el disco central gira en sentido horario y los mecanismos antirretorno I resbalan sobre el marco antirretorno, de modo que no trasmite esfuerzo y el movimiento del aro exterior no se ve coaccionado.

El movimiento alterno del pedal izquierdo y derecho produce un giro continuo del aro exterior y un avance continuo de las ruedas de la bicicleta, lográndose un sistema de transmisión en el que la fuerza muscular es empleada íntegramente en el avance de la bicicleta.

Exposición de un modo de realización de la invención

Como ejemplo de un modo de realización se propone el caso particular recogido en las figuras que van desde la figura 1 a la figura 14 estando estas incluidas. Todos los elementos constituyentes estarían realizados en metal de gran calidad y resistencia.

En el modo de realización propuesto el eje de transmisión (Figura 1) esta limitado por dos engranajes exteriores (1) y (5) de 24 dientes y adosado al cuadro mediante dos rodamientos secundarios (10) adyacentes e interiores a los engranajes exteriores. El engranaje central (2) es cilíndrico de 16 dientes y sobre el engranan 2 engranajes flotantes (6) separados 180º y que van adosados al cuadro mediante rodamientos primarios (7). Los engranajes flotantes tienen tres zonas de engrane, una zona central donde el cilindro es mas estrecho con 7 dientes y que engrana con el engranaje central y dos zonas a los lados donde el cilindro es mas ancho con 14 dientes por zona y que engranan con el aro interior (8). El aro interior esta centrado sobre el engranaje central y adosado al cuadro mediante un rodamiento lateral interior (14). El aro interior tiene en su interior un total de 32 dientes y en su superficie están dispuestas 18 laminas metálicas flexibles.

Entre el engranaje central y el engranaje exterior derecho (5) se encuentra el disco central (4) en cuya superficie exterior están dispuestas 18 láminas flexibles. Envolviendo superiormente tanto el aro interior como el disco central se encuentra el aro exterior (11), en cuya superficie interior se han mecanizado 18 surcos paralelamente al eje de simetría. En la dirección tangente al círculo que describe el aro exterior la forma de los surcos varia de forma que comienza con una suave pendiente y terminan con una pared. El aro exterior es fijado al cuadro mediante 2 rodamientos laterales exteriores (15), uno a cada lado del mismo. En la superficie superior del aro exterior se encuentra la corana (13) que sirve para arrastrar la cadena de la bicicleta.

Sobre el engranaje exterior izquierdo (1) engrana la cremallera izquierda (18), en cuya parte inferior el rodamiento pedal (17) lo une con el pedal (16), como puede observarse en la figura 9. La cremallera se desplaza en el interior de un armazón (19) que esta unido al cuadro mediante un bastidor (20). Sobre el engranaje exterior derecho (5) engrana el engranaje auxiliar (22) de 7 dientes el cual esta unido mediante el rodamiento auxiliar (23) al resalte del cuadro. El pedal derecho esta unida a la parte inferior de la cremallera derecha mediante el rodamiento pedal. La cremallera derecha engrana sobre el engranaje auxiliar y se desplaza en parte por el interior de un armazón que va unido al cuadro mediante un bastidor.

Descripción de los dibujos

Para la mejor comprensión de cuanto queda descrito en la presente memoria, se acompañan unos dibujos en los que, tan solo a titulo de ejemplo, se representa un caso práctico de la realización de la invención.

La figura 1 es una vista del eje de transmisión donde pueden apreciarse los diferentes elementos diferenciados. La figura 2 es la vista en planta del eje de trasmisión donde pueden apreciarse los diferentes elementos diferenciados. La figura 3 es una vista del engranaje flotante, el rodamiento primario y el saliente que servirá para unir el conjunto al cuadro. La figura 4 es la vista del aro interior. La figura 5 es una vista en la que se ha seccionado el engranaje exterior derecho para una mejor visualización, en la que puede apreciarse diferentes elementos colocados en la disposición que les corresponde. La figura 6 es una vista en planta auxiliar a la figura 5. La figura 7 es una vista del aro exterior donde pueden apreciarse los elementos diferenciados. La figura 8 es una vista en la que se ha seccionado el engranaje exterior derecho para una mejor visualización, en la que puede apreciarse diferentes elementos colocados en la disposición que les corresponde. La figura 9 es una vista de diversos elementos situados en la posición que les corresponde. La figura 10 es una vista en planta auxiliar a la figura 9. La figura 11 muestra el mecanismo completo, en donde se han seccionado las partes del cuadro que se dirigen al sillín, al manillar y a las ruedas traseras. La figura 12 muestra una vista lateral parcial donde puede apreciarse el engranaje
auxiliar.

La figura 13 es una vista parcial dónde puede apreciarse la unión del engranaje auxiliar y el cuadro. La figura 14 es una vista seccionada del cuadro, donde se diferencia la zona que se prolonga hacia la parte frontal de la bici (21A), la zona que se prolonga hacia el sillín (21B), la parte que se prolonga hacia las ruedas traseras (21C) y el resalte (21D) encargado de sostener el engranaje auxiliar.

La figura 15 es una vista en sección de un conjunto de piezas que componen un caso práctico diferente al propuesto en las anteriores figuras. En esta figura puede apreciarse que tanto el aro interior como los rodamientos flotantes como el engranaje central engranan de forma cónica, a diferencia de las figuras anteriores donde el engranado era cilíndrico. Los engranajes flotantes son cónicos, engranando cónicamente con el engranaje central y engranando cónicamente con los engranajes del aro interior. La explicación del funcionamiento para ambos casos prácticos es el mismo y esta incluido en la explicación de la invención.

Claims

1. Mecanismo de transmisión que es capaz de transformar el movimiento alterno en vertical de dos elementos accionadores a un movimiento de giro unidireccional de un tercer elemento accionado. Donde el movimiento en vertical en un sentido de uno de los elementos accionadores genera un movimiento en vertical en el sentido opuesto en el otro elemento accionador. Donde todo movimiento efectuado en la vertical por los elementos accionadores genera un movimiento de giro en el elemento accionado.

2. Mecanismo de transmisión caracterizado por un eje de transmisión libre de girar y en cuyos extremos actúan los elementos accionadores que se desplazan en una única dirección perpendicular a la dirección del eje de trasmisión y en ambos sentidos y que obligan en su desplazamiento el giro del eje de transmisión.

3. Mecanismo de transmisión según reivindicación 2 caracterizado por un aro exterior que forma dos mecanismos antirretorno uno con el eje de transmisión y otro con el aro interior.