ES2336386T3 - Bicicleta con direccion por movimiento de inclinacion. - Google Patents
Bicicleta con direccion por movimiento de inclinacion. Download PDFInfo
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Abstract
Bicicleta de dos ruedas con una dirección que posee una rueda delantera (22) con impulsión para brazos con, al menos, una manivela de mano (6) y que se caracteriza por que la rueda delantera (22) esté asentada de forma giratoria u oscilatoria sobre el cuadro de bicicleta (7) y que, al menos, posea un eje de dirección (37.4) delante del eje (39) de la rueda delantera (22).
Description
Bicicleta con dirección por movimiento de
inclinación.
La invención es una bicicleta de dos ruedas
dotada de sistema motriz de acción por manivela giratoria para
brazos o para brazos y piernas.
Una bicicleta es un vehículo que se mueve por la
acción muscular del ciclista.
Las bicicletas conocidas de acción por manivela
de pedal para brazos y piernas se dirigen e impulsan por medio de
las manos. DE 198 29 750 A1 manifiesta una bicicleta conforme a las
reivindicaciones 1 y 9. En esta solicitud, la bicicleta se impulsa
por medio de una manivela para los brazos y una manivela de pedal
para las piernas y se dirige por medio del sillín 3 (Figura 2. de
la solicitud DE 198 29 750 A1). La bicicleta conocida posee un eje
de dirección que se sitúa, mirando en la dirección del avance,
detrás del eje 5 de la rueda delantera. Con ello la rueda delantera
5 es empujada por el eje de dirección.
La finalidad de la invención es la de
posibilitar que el ciclista pueda transmitir su fuerza de empuje a
la bicicleta de forma óptima. Así mismo es finalidad de la
invención, liberar la dirección de las influencias de las fuerzas
motrices. El ciclista debe poder impulsar con toda su energía la
bicicleta y al mismo tiempo poder dirigir de forma segura y precisa
la misma.
La invención soluciona la tarea expuesta por
medio de un procedimiento para conducir esta bicicleta conforme a
la reivindicación 9.
En la invención el ciclista conduce la bicicleta
mediante la inclinación del cuadro de la bicicleta transversalmente
a la dirección de avance.
Ademas de ello, los rodamientos de la acción
motriz de los brazos o en su caso de brazos y piernas se encuentran
situados en el cuadro de la bicicleta. Con ello todas las fuerzas
motrices son recogidas por estos rodamientos en el cuadro de la
bicicleta y se transforman en par de potencia de avance. El par de
potencia de avance se transmite a la rueda trasera.
No se transmiten fuerzas motrices a la
dirección. Por ello el ciclista puede impulsar la bicicleta con toda
la fuerza de sus brazos o respectivamente en su caso con toda la
fuerza de sus piernas, sin que con ello produzca fuerzas de
dirección indeseadas.
En las variantes de la invención A4, A5 y A6 el
ciclista impulsa la bicicleta con sus brazos por medio de la
manivela para las manos 6 y con sus piernas por medio de la manivela
de pedal para los pies 8. La Fig. 1 muestra un alzado, la Fig.2 una
vista desde arriba y la Fig. 3 muestra la sección
F-F de la variante de la invención A4. Las
manivelas de mano 6 se alojan móviles a través del eje 6.1 sobre
rodamientos fijados al cuadro de la bicicleta 7. Debido a la
colocación de las manivelas mano 6 sobre rodamientos en el cuadro
de la bicicleta 7, las fuerzas que se originan al impulsar las
manivelas de mano 6 son recogidas por el cuadro de bicicleta 7 y
transmitidas a través de una correa de sincronización 11 y una
cadena de transmisión 4 a la rueda trasera. Esto tiene la ventaja
de que la dirección esta desconectada del sistema motriz. La fuerza
de impulso de los brazos se transmite simplemente por medio de la
correa de sincronización 11. Esta correa de sincronización 11
conecta las manivelas de mano 6 por medio de discos de
sincronización 12, 13, con las manivelas de pedal 8 y corre
paralela a la cadena de transmisión 4 de la rueda trasera 17 (Fig.
1, 2). Por ello no es necesario ningún complicado sistema mecánico
de redirección que permita la transmisión de la fuerza motriz de
los brazos a la rueda trasera 17 cuando las manivelas de mano 6 se
encuentran en la oscilante horquilla delantera (véase PCT Patent WO
00/63066). Tampoco es necesario ningún sistema de cambio de marchas
accesorio al ya existente para poder transmitir la fuerza de empuje
de las manivelas de mano 6 a la rueda delantera 22. En las
variantes de la invención A4, A5 y A6 se puede utilizar un cambio de
marchas común lo que reduce peso y costes. En las manivelas de mano
6 se colocan los puños de manivela para las manos 6.5 con
rodamientos. Las manivelas de pedal 8 están atornilladas al eje
8.1. Este eje 8.1 esta unido al cuadro de la bicicleta 7 por
rodamientos que permiten su giro.
Para impulsar la bicicleta el ciclista mueve con
sus manos las manivelas de mano 6 y con sus pies las manivelas de
pedal 8. En las manivelas de pedal 8 están colocados los pedales 8.8
sobre rodamientos que permiten el giro. En las manivelas 6, 8 están
fijados los discos de sincronización 12, 13. Estos están unidos
entre sí por medio de una correa de sincronización 11. Así se
garantiza un movimiento sincronizado de las manivelas 6 y 8. La
correa de sincronización 11 está colocada desde el punto de vista
del ciclista a la derecha del cuadro de bicicleta 7. La cadena de
transmisión 4 está colocada en la parte izquierda del cuadro de
bicicleta 7. Esta cadena impulsa por medio de una rueda dentada 9,
que está unida de forma solidaria con la manivela de pedal 8, y el
piñón 10 la rueda trasera 17.
En la variante de la invención A4, la rueda
delantera 22 se mueve, en caso de trayectoria recta, dentro del eje
central de la bicicleta 7.3 (Fig. 3). La rueda delantera 22 está
fijada mediante el eje 39 en la horquilla oscilante 37 mediante
rodamientos (Fig 1, 3, 4). En la variante A4 el asentamiento de la
horquilla oscilante 37 consta del tubo de asiento de dirección
37.1, el rodamiento de dirección y el eje 7.4. En todas las
variantes de la invención la horquilla oscilante es un brazo móvil
en el cual se coloca una rueda de dirección asentada de forma
giratoria. El tubo de asiento de dirección 37.1 esta unido de forma
solidaria con la horquilla oscilante 37. El eje 7.4 esta unido de
forma solidaria con el cuadro de bicicleta 7. Entre el tubo de
asiento de dirección 37.1 y el eje 7.4 se encuentra el rodamiento
de dirección. El tubo de asiento de dirección 37.1 y con él la
horquilla oscilante 37 puede girar por medio del rodamiento de
dirección sobre el eje 7.4 y está asentado a través de estos al
cuadro de bicicleta 7. El asentamiento de la horquilla oscilante 37
se encuentra colocado en la vertical debajo del eje 39 de la rueda
delantera 22 a la distancia m. En la variante A4, el eje de
dirección 37.4 es el eje común para el rodamiento de dirección, el
tubo de asiento de dirección 37.1 y el eje 7.4. El eje de dirección
37.4 se sitúa delante del eje 39 de la rueda delantera 22 y en el
ángulo d en referencia a la superficie de contacto B (Fig. 1).
Cuanto más pequeño sea el ángulo d menos inclinación del cuadro de
bicicleta 7 es necesaria para conseguir el mismo giro de dirección.
El ángulo d puede variar de 95º a 140º, preferentemente entre 105º
y 125º. La distancia e es la distancia de avance atrasado de la
rueda delantera 22. La distancia e es mayor que cero. Es la
distancia desde el punto de intersección del eje de dirección hasta
el punto de contacto de la rueda delantera 22 sobre la superficie de
contacto B. El punto de intersección del eje de dirección es la
intersección del eje de dirección 37.4 con la superficie de contacto
B. La rueda delantera 22 se dirige por medio de esta distancia e
hacia la izquierda al volcar la bicicleta igualmente hacia la
izquierda. La rueda delantera 22 corre detrás del punto de
intersección del eje de dirección por ello el nombre "avance
atrasado". El ángulo de inclinación d del eje de dirección 37.4
junto con la distancia f del eje 39 de la rueda delantera 22
respecto del eje de dirección 37.4 logran que en caso de avance en
recto de la bicicleta la fuerza del peso de la bicicleta y el
ciclista mantengan la rueda delantera 22 en posición recta haciendo
la bicicleta estable en su huella.
En la variante de la invención A4, el diámetro
de la rueda delantera es menor que 600 mm. Este no puede ser mayor
ya que en la variante A4, en caso de un diámetro de rueda delantera
de 600 mm, la distancia f será de 300 mm como mínimo.
Para que sea ventajoso, la distancia f no debe
ser mayor al de la variante A4 ya que con una distancia f mayor, la
fuerza de inclinación necesaria para dirigir la bicicleta sería muy
grande. La Fig. 4 muestra la misma sección que la Fig. 3 pero con
una desviación de la rueda delantera 22 en sentido horario de las
agujas del reloj, esto es un cambio de dirección de la bicicleta
hacia la derecha.
Si el ciclista inclina el cuadro de la bicicleta
7 hacia la izquierda perpendicular al eje de avance, la horquilla
oscilante 37 y con ello la rueda delantera 22 se mueve en contra del
sentido horario de las agujas de reloj sobre el eje de dirección
37.4 y la bicicleta se dirige hacia la izquierda.
Si el ciclista inclina el cuadro de la bicicleta
7 hacia la derecha perpendicular al eje de avance, la horquilla
oscilante 37 y con ello la rueda delantera 22 se mueve en sentido
horario de las agujas de reloj sobre el eje de dirección 37.4 y la
bicicleta se dirige hacia la derecha.
Las indicaciones "izquierda" y
"derecha" se consideran para todas las variantes citadas, los
lados vistos desde el punto de vista del ciclista sentado en la
bicicleta con la vista hacia la dirección de avance. Mientras el
ciclista inclina la bicicleta se mantiene asido con con sus manos a
los puños de las manivelas de mano 6.5.
El ciclista inclina la bicicleta empujando con
los brazos los puños de las manivelas de mano 6.5 y con ello el
cuadro de bicicleta 7 de forma perpendicular a la dirección de
avance hacia uno de los lados (hacia la izquierda o hacia la
derecha) en contra de la superficie de contacto B. Por medio de
estas inclinaciones dirige la bicicleta.
De forma alternativa el ciclista inclina la
bicicleta por medio del desplazamiento del peso de su cuerpo hacia
el interior de la curva desplazando también las manivelas de mano 6
hacia el interior de la curva. Con ello inclina también el cuadro
de la bicicleta 7 perpendicular a la dirección de avance contra la
superficie de contacto B de la bicicleta, hacia el mismo lado.
Mientras inclina, o en su caso, dirige la
bicicleta el ciclista puede impulsar con sus brazos la bicicleta ya
que sujeta los puños de las manivelas de mano 6.5.
La dirección de la bicicleta esta desconectada
del sistema motriz de la misma. A través de los asientos con
rodamientos de las manivelas de mano 6 en el cuadro de la bicicleta
7, las fuerzas que actúan en las manivelas de mano 6 se concentran
en el cuadro de bicicleta 7 y se transmiten por medio de la correa
de sincronización 11 y la cadena de transmisión 4 a la rueda
trasera 17.
La variante de la invención A5 corresponde con
la variante A4. Las Fig. 5 y Fig. 6 muestran los alzados laterales
de la variante de la invención A5. En esta variante, el eje de
dirección 37.4 se encuentra también delante de la rueda delantera
22, inclinado en un ángulo d frente a la superficie de contacto B,
posee una distancia e y el eje 39 tiene una distancia f respecto
del eje de dirección 37.4. Sin embargo el asiento de la horquilla
oscilante 37 a lo largo del eje de dirección 37.4 se encuentra algo
más hacia arriba. El asiento de la horquilla oscilante 37 se
encuentra por encima del eje 39 de la rueda delantera 22 a la
distancia n (Fig. 5). La horquilla oscilante 37 posee una forma
parecida a la de una horquilla de bicicleta normal. La horquilla
oscilante 37 posee dos brazos tubulares 37.3. Estos dos brazos
tubulares 37.3 recogen el eje 39 de la rueda delantera 22 en sus
extremos y corren uno a la derecha y otro a la izquierda a ambos
lados de la rueda delantera 22 juntándose en el eje medio de la
bicicleta 7.3 donde ambos brazos tubulares 37.3 están fijados de
forma solidaria con el eje 37.2. En la variante A5 el asiento de la
horquilla oscilante 37 se compone del tubo del asiento de la
dirección 7.2, el rodamiento de la dirección y el eje 37.2. El eje
37.2 está unido de forma solidaria con ambos brazos tubulares 37.3
y por ello con la horquilla oscilante 37 y está asentado a través
del rodamiento de dirección en el tubo del asiento de la dirección
7.2, el cual está unido de forma solidaria con el cuadro de
bicicleta 7. En la variante A5 el eje de dirección 37.4 es el eje
común del rodamiento de dirección, del tubo del asiento de la
dirección 7.2 y del eje 37.2.
La variante A4 tiene la desventaja de que en
caso de permanecer el ángulo d igual, el diámetro de la rueda
delantera no se podrá aumentar sin al mismo tiempo aumentar también
distancia e y distancia f.
La variante A5, sin embargo, permite un diámetro
de rueda delantera significativamente mayor manteniendo en ángulo
d, la distancia e y la distancia f. En la variante A5, es incluso
posible un diámetro de rueda delantera mayor con igual ángulo d,
distancia e y distancia f menores.
Un diámetro de rueda delantera mayor supone una
ventaja, ya que con una rueda delantera 22 mayor las propiedades de
la bicicleta mejoran. Con ruedas 17, 22 mayores aumenta el efecto
giroscópico de estas y estas ayudan a mantener el equilibrio de la
bicicleta durante su conducción. Sobre todo a velocidades medias, el
efecto giroscópico produce la autoestabilización de la bicicleta.
Por medio de ello la bicicleta se mueve más tranquila y tiende
menos a caerse hacia un lado. Así el ciclista tiene que actuar con
menos movimientos de equilibrado para mantener la bicicleta
vertical e impedir que vuelque en su curso recto.
Esto lo posibilita también una realización
ventajosa de la variante A5. En este modelo la variante de la
invención A5 posee una rueda delantera 22 más grande (Fig. 6). La
rueda delantera 22 tiene un diámetro de 29 pulgadas aproximadamente
740 mm.
Para la variante A5 es en general, de gran
ventaja una rueda delantera 22 con un diámetro mayor que 600 mm.
Aún más estables son versiones de la variante A5 con diámetros de
rueda delantera superiores a 700 mm.
La variante A6 de la invención corresponde con
variante A4. La Fig. 7 muestra el alzado lateral y la Fig. 8 una
vista superior de la variante A6 de la invención. En esta variante
el eje de dirección 37.4 también se halla delante del eje 39 de la
rueda delantera 22, está en una ángulo d respecto de la superficie
de contacto B, posee una distancia e y el eje 39 tiene una
distancia f respecto del eje de dirección 37.4. Sin embargo el
asiento de la horquilla 37 en la variante A6 se compone del tubo del
asiento de la dirección 7.2, el rodamiento de la dirección y el eje
37.2. El eje 37.2 está unido de forma solidaria con la horquilla
oscilante 37 y se asienta sobre el rodamiento de dirección en el el
tubo del asiento de la dirección 7.2, el cual está unido de forma
solidaria con la pieza 7.5 del cuadro. La pieza del cuadro 7.5 está
unida de forma solidaria con el cuadro de bicicleta 7. La pieza del
cuadro 7.5 toma la dirección del tubo del asiento de la dirección
7.2 alrededor de la rueda delantera 22 y la horquilla oscilante 37.
En la variante A6 el eje de dirección 37.4 es el eje común del
rodamiento de dirección, del tubo del asiento de la dirección 7.2 y
del eje 37.2.
La variante de la invención C1 está ideada para
ciclistas parapléjicos o ciclistas sin piernas. La variante C1
corresponde con las variantes A4 hasta A6. Sin embargo la variante
C1 no posee sistema de impulsión para las piernas, sólo para los
brazos por medio de las manivelas de mano 6 (sin imagen). Al
contrario de las otras variantes, la bicicleta no posee manivelas
de pedal 8 ni tampoco pedales 8.8. Así mismo el sillín no posee la
forma de un sillín de bicicleta normal sino que posee una superficie
de apoyo para el ancho total de las nalgas del ciclista. Por medio
de esta ancha superficie el ciclista puede transmitir mejor a la
bicicleta los momentos de empuje para inclinar la bicicleta durante
su conducción. La bicicleta posee soportes para las piernas que
están fijados a ambos lados del cuadro de bicicleta. En ellos el
ciclista paralítico puede descansar sus piernas durante la
conducción.
Las reivindicaciones de patente marcan el ámbito
de protección. La descripción son ejemplos de realizaciones de la
idea inventiva.
Claims (12)
1. Bicicleta de dos ruedas con una dirección que
posee una rueda delantera (22) con impulsión para brazos con, al
menos, una manivela de mano (6) y que se caracteriza por que
la rueda delantera (22) esté asentada de forma giratoria u
oscilatoria sobre el cuadro de bicicleta (7) y que, al menos, posea
un eje de dirección (37.4) delante del eje (39) de la rueda
delantera (22).
2. Bicicleta según la reivindicación 1 que se
caracteriza por poseer un sistema de impulsión para piernas
con, al menos una manivela de pedal (8).
3. Bicicleta según una de las reivindicaciones 1
o 2, que se caracteriza por poseer, al menos una manivela de
mano (6) asentada de forma giratoria en el cuadro de bicicleta (7) o
en una pieza fijada al cuadro de bicicleta.
4. Bicicleta según una de las reivindicaciones 1
a 3, que se caracteriza por que el diámetro de la rueda
delantera (22) sea mayor que 600 mm, preferentemente mayor que 700
mm.
5. Bicicleta según una de las reivindicaciones 1
a 4, que se caracteriza por que el eje de dirección (37.4)
tiene un ángulo d, respecto de la superficie de contacto B de la
bicicleta, de entre 95º a 140º, preferentemente de 105º a 125º.
6. Bicicleta según una de las reivindicaciones 1
a 5, que se caracteriza por que un eje (39) de la rueda
delantera (22) posee una distancia f respecto del eje de dirección
(37.4) de 0 a 400 mm, preferentemente de 50 a 200 mm.
7. Bicicleta según una de las reivindicaciones 1
a 6, que se caracteriza por que la dirección posea al menos
un rodamiento de dirección y este se sitúe por encima del eje (39)
de la rueda delantera (22).
8. Bicicleta según una de las reivindicaciones 1
a 7, que se caracteriza por que la dirección posea al menos
un rodamiento de dirección y este se sitúe por debajo del eje (39)
de la rueda delantera (22).
9. Procedimiento para conducir una bicicleta
según una de las reivindicaciones 1 a 8, en el cual el ciclista
impulse la bicicleta con el movimiento de manivelas para brazos que
se caracteriza por que un ciclista conduce la bicicleta
inclinando el cuadro de bicicleta (7) contra la superficie de
contacto B y que mediante esta inclinación la rueda delantera (22)
oscile o gire al rededor de al menos un eje de dirección (37.4).
10. Procedimiento según la reivindicación 9, que
se caracteriza por que exceptuando el movimiento de
inclinación del cuadro de bicicleta (7), no sean necesarias otros
movimientos del ciclista para dirigir la bicicleta.
11. Procedimiento según la reivindicación 9 ó 10
que se caracteriza por que el ciclista impulsa la bicicleta
al mismo tiempo también con movimientos de manivela de pedal con las
piernas.
12. Utilización de una bicicleta de dos ruedas
según las reivindicaciones 1 a 8.
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