ES2377273B1

ES2377273B1 - Sistema de tracción mediante ciclo alterno de doble manivela.

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Publication number: ES2377273B1
Application number: ES201031072A
Authority: ES
Inventors: José Manuel ORTUÑO MARTÍNEZ; Manuel Reyes MARTÍNEZ MURCIANO
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-07-14
Filing date: 2010-07-14
Publication date: 2013-02-05
Anticipated expiration: 2030-07-14
Also published as: ES2377273A1

Abstract

Sistema de tracción mediante ciclo alterno de doble manivela.#La invención consiste en un ciclo de pedaleo convencional al que se le añade estratégicamente dos manivelas independientes de giro libre y con una articulación dinámica en el punto de aplicación de la fuerza. La composición mecánica resultante aporta en su funcionamiento un incremento de la ventaja mecánica al sistema original. La invención es aplicable a ciclos de pedaleo, generalmente bicicletas en todas sus versiones ... biciclos, triciclos, cuadriciclos, movidos con las extremidades del cuerpo humano, bien con las manos, bien con los pies.

Description

SISTEMA DE TRACCIÓN MEDIANTE CICLO ALTERNO DE DOBLE MANIVELA

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un sistema de tracción, concretamente a un sistema de accionamiento angular de un eje mediante una doble manivela que, si bien ha sido especialmente concebido para su implantación en bicicletas y vehículos similares, puede ser igualmente utilizado en múltiples aplicaciones, en las que habitualmente se utilice una biela o similar para el accionamiento angular de un eje.

El objeto de la invención es proporcionar un dispositivo con una estructuración que permita reducir la fuerza necesaria para hacer girar dicho eje.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En el ámbito de aplicación práctica de la invención, son conocidos diversos sistemas a través de los cuales se pretende optimizar el desplazamiento de las bielas que hacen girar al eje pedalier, es decir, el ciclo de pedaleo, como por ejemplo el sistema "bikedrive", en el que en los puntos muertos de dicho desplazamiento se recupera parte de la energía acumulada a través de una serie de muelles en su zona intermedia, sobre la horizontal.

Son igualmente conocidos sistemas de transmisión que elimina el punto muerto a través de un complejo sistema previsto para el soporte del pedal.

Paralelamente, son conocidos sistema de transmisión de potencia mediante pedaleo elíptico con bielas de longitud variable, en los que el soporte transmisor y el mecanismo auxiliar se colocan a ambos lados de la caja pedalier, así como sistemas de transmisión de potencia, para conversión de movimientos circulares en movimientos elípticos.

Todos estos sistemas, y muchos otros, presentan un denominador común, que es el siguiente:

-Presentan una estructura compleja y consecuentemente cara. -Se trata de mecanismos pesados. -En muchos casos su eficiencia no resulta la mas óptima.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El sistema de tracción mediante ciclo alterno de doble manivela que la invención propone resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, merced a una nueva concepción técnica, de la que se deriva una mayor sencillez estructural, con la consecuente ligereza del conjunto, todo ello con una alta eficiencia mecánica.

Para ello, la invención consiste, en un ciclo de pedaleo convencional al que se le añade estratégicamente dos manivelas independientes de giro libre y articuladas en el punto de aplicación de la fuerza, de manera que la composición mecánica resultante aporta en su funcionamiento un incremento de la ventaja mecánica al sistema original, definiendo una nueva cinemática, cuya consecuencia inmediata, es que el momento de giro que el sistema solicita para su movimiento, sea sensiblemente inferior al solicitado mediante el ciclo de pedaleo convencional.

De forma más concreta, y tal y como acaba de apuntarse, el dispositivo parte de la estructuración convencional de un ciclo de pedaleo, en el que se define un eje pedalier, al que son solidarias dos bielas, contrapuestas, conjunto al que es igualmente solidario un plato, engranaje, polea o elemento que participe en la transmisión de que se trate, bielas que por sus extremos se relacionan con los clásicos pedales.

Pues bien, a partir de esta estructuración convencional, la invención centra sus características en el hecho de que paralelamente a cada biela se establece una manivela, la cual se relaciona articuladamente con el punto de aplicación de la fuerza, es decir, con el eje del pedal, mientras que en su extremidad se define un eje de giro para la misma paralelo al eje del pedalier, eje de giro libre, a través de un rodamiento asociado a la manivela, por medio de una prolongación de la tapa roscada o cazoleta que sujeta el cartucho pedalier en su caja.

Consecuentemente, resulta evidente que a partir de esta excentricidad entre ejes, en el movimiento del mecanismo se definirá un desplazamiento relativo entre cada biela y su correspondiente manivela, para lo cual se han previsto dos soluciones equivalentes.

La pnmera solución consiste en que en la citada biela, concretamente en el extremo en el que se relaciona con el eje del pedal, se defina una ranura longitudinal, en funciones de corredera a lo largo de la que se desplazará un rodamiento asociado al eje del pedal, y consecuentemente a la manivela, actuando en funciones de palpador, absorbiendo la diferencia de longitud que se produce en el desplazamiento de las bielas debido a la excentricidad existente entre sus ejes.

Una segunda opción para contrarrestar este efecto, consiste en que la biela presente un carácter telescópico, a partir de dos semibrazos, uno desplazabe en el seno del otro, consiguiéndose el mismo efecto.

Se consigue de esta manera desarrollar un mecanismo en el que se define una palanca de segundo grado, viéndose reducido el esfuerzo necesario para desplazar angularmente el eje pedalier, y consecuentemente la transmisión asociada al mismo.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1.-Muestra una vista en alzado de un sistema de tracción mediante un ciclo alterno de doble manivela realizado de acuerdo con el objeto de la presente invención, correspondiente a un primer ejemplo de realización práctica, y en el que únicamente aparecen representados los elementos principales que participan en el mecanismo, es decir, la manivela y la biela, pudiéndose observar como se relacionan entre sí.

La figura 2.-Muestra una vista similar a la de la figura 1, pero en la que el dispositivo aparece completo, con el resto de elementos que participan en la invención.

La figura 3.-Muestra una vista en sección diametral y longitudinal del conjunto mostrado en la figura anterior.

La figura 4.-Muestra una vista similar a la de la figura 1, pero correspondiente a un segundo ejemplo de realización práctica, en la que la articulación dinámica se obtiene mediante una biela telescópica.

La figura 5.-Muestra una vista similar a la de la figura 4, pero en la que el dispositivo aparece completo, con el resto de elementos que participan en la invención.

La figura 6.-Muestra, una vista en sección diametral y longitudinal del conjunto mostrado en la figura anterior.

La figura 7.-Muestra, finalmente una vista en alzado y otra en perfil y en sección, de la tapa roscada (cazoleta) portadora en su prolongación hacia el exterior del eje (2) paralelo y excéntrico una distancia (D) al eje de pedalier (7).

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A la vista de las figuras reseñadas, y en especial de las figuras 1 a 3, puede observarse como el sistema de la invención parte de la estructura convencional de un ciclo de pedaleo, en el que se establecen una pareja de bielas (6,6'-6"), contrapuestas y solidarias a un eje pedalier (2), conjunto al que es igualmente solidario uno o mas platos (4), a través de la correspondiente araña (5), que participa en la transmisión de que se trate.

Pues bien, a cada biela (6,6'-6") se le asocia una manivela (1), situada en un imaginario plano paralelo a la misma, que se remata por uno de sus extremos en un eje de giro (2), paralelo al eje pedalier (7) pero excéntrico a éste, una cierta distancia (D), eje de giro (2) libre, a través de un rodamiento doble (10), el mostrado en detalle en la figura 7.

Las manivelas (1) estarán dotadas en sus extremos de los correspondientes orificios circulares en correspondencia con los ejes (3) de implantación de los correspondientes pedales, no representados en las figuras,

Por su parte, la extremidad opuesta de la biela (6,6'-6") se relaciona con el eje (3) del pedal mediante una articulación dinámica.

Dicha articulación dinámica podrá materializarse de dos formas distintas y equivalentes, una primera forma, la mostrada en las figuras 1 a 3, y otra la mostrada en las figuras 4 a 6.

Así pues, y de acuerdo con el ejemplo mostrado en las figuras 1 a 3, la biela (6) podrá rematarse por uno de sus extremos en un orificio rasgado (8) en funciones de corredera sobre el que es desplazable tanto

longitudinal como angularmente el eje (3) del pedal, a través de un

rodamiento (9).

Paralelamente, y de acuerdo con el ejemplo mostrado en las

5 figuras 4 a 6, la articulación dinámica de la biela con respecto al eje (3) del pedal, y consecuentemente con respecto a la manivela (1), se consigue dando a dicha biela un carácter telescópico, a base de dos brazos (6'-6") uno desplazable parcialmente en el seno del otro, de manera que al igual que en el caso anterior el primer brazo (6') se asocia al eje pedalier (7),

10 como es convencional, mientras que el brazo opuesto (6") se une articuladamente al eje (3) del pedal a través del complementario rodamiento (9), obteniéndose el mismo efecto de palanca de segundo grado que en el caso anterior, merced a la excentricidad o distanciamiento (D) existente entre los ejes de giro de las bielas y de las manivelas.

Claims

REIVINDICACIONES

1a._ Sistema de tracción mediante ciclo alterno de doble manivela, que partiendo de la estructuración convencional de un ciclo de pedaleo, en el que se define un eje pedalier (7), al que son solidarias dos bielas (6,6'-6"), contrapuestas, conjunto al que es igualmente solidario al menos un plato (4), engranaje, polea o elemento que participe en la transmisión de que se trate, bielas que se relacionan con los ejes (3) de implantación de los correspondientes pedales o elementos de accionamiento del sistema, se caracteriza porque junto a cada biela (6-6'-6") se establece una manivela (1), situada en un imaginario plano paralelo a la misma, que se remata por uno de sus extremos en un eje de giro (2), paralelo al eje pedalier (7) pero excéntrico a éste, una cierta distancia (D), asociado a un rodamiento doble (10), manivelas (1) en uno de cuyos extremos se establece un orificio coincidente con el eje (3) del pedal, con la particularidad de que

la extremidad opuesta de cada biela (6,6'-6") se relaciona con el eje (3) del pedal mediante una articulación dinámica.

2a._ Sistema de tracción mediante ciclo alterno de doble manivela, según reivindicación 1a, caracterizado porque la articulación dinámica está constituida a partir de un orificio rasgado (8) en funciones de corredera, practicado en la extremidad de cada biela (6), en cuyo seno es desplazable tanto longitudinal como angularmente el eje (3) del pedal, a través de un rodamiento (9).

3a ._ Sistema de tracción mediante ciclo alterno de doble manivela, según reivindicación 1a, caracterizado porque la articulación dinámica, se materializa en una unión articulada de la biela con respecto al eje (3) del pedal, con la particularidad de que la biela presenta un carácter telescópico, a base de dos brazos (6'-6") uno desplazable parcialmente en el seno del otro, de manera que el primer brazo (6') se asocia al eje pedalier (7), mientras que el brazo opuesto (6") se une articuladamente al eje (3) del pedal a través del complementario rodamiento (9).

9 8

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FIG. 1

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FIG.2 FIG.3

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FIG.4

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FIG.5 FIG.6

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FIG.7

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

® N." solicitud: 201031072 ESPAÑA

© Fecha de presentación de la solicitud: 14.07.2010

@ Fecha de prioridad: INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

I® In!. el. B62M3/04 (2006.01)

DOCUMENTOS RELEVANTES

Categoría

® Documentos citados Reivindicaciones afectadas

X

WO 0160686 A1 (PEDDIS BRUNO) 23.08.2001, páginas 3-5; figuras. 1.3

X

GB 237372 A (SIDNEY ARTHUR MONKHOUSE et al.) 30.07.1925, página 2, líneas 48-89; figuras. 1.2

X

FR 2843364 A 1 (BRIERE JEAN MAURICE LOUIS et al.) 13.02.2004, página 4, línea 28 -página 8, línea 3; figuras. 1.2

X

AT 507144 A1 (GRUBER ROBERT) 15.02.2010, páginas 7-11; figuras 1,1 b,2,3b,6a-c. 1.3

Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia O: referido a divulgack'>n no escrita Y: de particular relevancia combinado con otrofs de la P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación misma categoria de la solicitud A: refleja el estado de la técnica E documento anterior, pero pubWcado después de la fecha de presentación de la solicitud

El presente informe ha sido realizado 1&1 para todas las reivindicaciones D para las reivindicaciones n" :

Fecha de realización del informe 08.03.2012

Examinador v. Población Bolaño Página 1/4

INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA

N° de solicitud: 201031072

Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación)

B62M

Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de

búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC

Informe del Estado de la Técnica Página 2/4

OPINiÓN ESCRITA

N° de solicitud: 201031072

Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 08.03.2012

Declaración

Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)

Reivindicaciones Reivindicaciones 2,3 1 SI NO

Actividad inventiva (Art. 8.1 LPll/1986)

Reivindicaciones Reivindicaciones 1-3 SI NO

Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de

examen formal y técnico de la solicitud (Articulo 31.2 Ley 11/1986).

Base de la Opinión.La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.

Informe del Estado de la Técnica Página 3/4

OPINiÓN ESCRITA

N° de solicitud: 201031072

1. Documentos considerados.

A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.

Documento

Número Publicación o Identificación Fecha Publicación

D01

WO 0160686 A1 (PEDDIS BRUNO) 23.08.2001

D02

GB 237372 A (SIDNEY ARTHUR MONKHOUSE et aL) 30.07.1925
2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de

marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración

La invención en estudio tiene por objeto un sistema de tracción mediante ciclo alterno de doble manivela en el cual, junto a cada biela, se dispone una manivela con un eje de giro excéntrico respecto al eje pedalier.

Existen numerosos documentos que describen sistemas de tracción del tipo indicado, entre los cuales cabe citar la patente 001, relativa a la extensión de una biela de bicicleta durante la fase de empuje. En este documento, partiendo de la estructuración convencional de un ciclo de pedaleo, se describe un conjunto que presenta un eje pedalier al que son solidarias dos bielas contrapuestas (11,12) Y platos de engranaje (C), estando relacionadas las bielas con los ejes de implantación de los pedales (P) e incluyendo, junto a cada biela (11,12), una manivela (4) situada en un plano paralelo a la biela (11,12). La manivela (4) se remata por uno de sus extremos en un eje de giro paralelo al eje pedalier pero excéntrico a este, asociado a un rodamiento (6); en su otro extremo se establece un orificio coincidente con el eje del pedal, de modo que la extremidad de cada biela (11,12) se relaciona con el eje del pedal mediante una articulación dinámica.

Por tanto, la reivindicación 1 no es nueva de acuerdo al artículo 6 de la Ley 11/1986 de Patentes.

También el documento 002, referente a perfeccionamientos en el mecanismo de tracción de bicicletas de propulsión humana, presenta un dispositivo como el propuesto, en el cual, además de un eje pedalier al que son solidarias bielas contrapuestas (J) y un plato de engranaje (L), se incluyen manivelas (D1) asociadas a las bielas (J) con ejes de giro excéntricos respecto al eje pedalier (K). El extremo de cada biela (J) se relaciona con el eje del pedal (E) mediante un articulación dinámica constituida por un orificio rasgado (J1) en funciones de corredera practicado en la extremidad de la biela, en cuyo seno es desplazable longitudinalmente y angularmente el eje del pedal (E). A diferencia de la invención reivindicada en la solicitud, en la zona de contacto del eje del pedal no se emplea un rodamiento, sino un casquillo endurecido (M); sin embargo tal diferencia resulta ser un mero detalle constructivo sin carácter inventivo.

En consecuencia, la reivindicación 2 carece de actividad inventiva según artículo 8 de la Ley 11/1986 de Patentes.

Volviendo al documento 001, Y al modo en que se materializa la mencionada articulación dinámica en el mismo, se aprecia que la biela (11,12) presenta un carácter telescópico mediante dos brazos, uno desplazable parcialmente en el seno del otro, de manera que el primer brazo (11) se asocia al eje pedalier, mientras que el brazo opuesto (12) se une articuladamente al eje del pedal. Como en el caso anterior, no se considera inventivo el hecho de que el eje del pedal presente un casquillo (5) en lugar de un rodamiento.

Por tanto, tampoco la reivindicación 3 presenta actividad inventiva según el artículo 8 de la Ley 11/1986 de Patentes.

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