ES2600778A1 - Conjunto de bielas de bicicleta - Google Patents

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ES2600778A1 ES201631355A ES201631355A ES2600778A1 ES 2600778 A1 ES2600778 A1 ES 2600778A1 ES 201631355 A ES201631355 A ES 201631355A ES 201631355 A ES201631355 A ES 201631355A ES 2600778 A1 ES2600778 A1 ES 2600778A1
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Abstract

Conjunto de bielas de bicicleta con sistema de ajuste de orientación para coronas dentadas ovoides, que comprende: una biela derecha (2) provista de un quinto perfil de transmisión de par (211); un eje (1) provisto de un segundo perfil de trasmisión de par (121) que se acopla de manera no giratoria con dicho quinto perfil (211); y un elemento transmisor de potencia (3), para incorporar coronas dentadas, dotado de un cuarto perfil de transmisión de par (301) para su ensamblaje no giratorio con el primer perfil de trasmisión de par (120) del eje (1). Donde al combinar las N2 posiciones angulares provistas por el acoplamiento entre biela derecha (2) y eje (1), con las N1 posiciones que permite el acoplamiento entre elemento transmisor (3) y eje (1), resultan Nt posiciones angulares relativas diferentes entre la biela derecha (2) y el elemento transmisor (3), aumentando las orientaciones posibles y disminuyendo el incremento angular entre orientaciones consecutivas.

Description

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Conjunto de bielas de bicicleta.
La presente invention se refiere en general a un conjunto de bielas de bicicleta. Mas espedficamente, se refiere al conjunto de las dos bielas, el eje que las une y un elemento dentado para cadena o correa de transmision. Dicho conjunto esta provisto de un sistema de ajuste de orientation, que permite ajustar con precision la position angular relativa entre biela y elemento transmisor, siendo esto de gran utilidad para el caso particular de elementos transmisores configurados como coronas dentadas ovoides en las cuales la variation angular de su posicion, optimizando la biomecanica del pedaleo. Ademas, dispone de una forma de montaje y desmontaje a la bicicleta de manera que se realiza unicamente desde uno de los extremos del eje, correspondiente a la biela izquierda, disponiendo en el extremo opuesto, de sendos sistemas de acoplamiento, uno para la biela, y otro para el elemento transmisor.
ESTADO DE LA TECNICA
Una caja de pedalier de la bicicleta es un elemento tubular que forma parte del cuadro de la bicicleta y que se usa para montar de forma giratoria el conjunto de bielas. El "conjunto de bielas” comprende normalmente dos brazos de biela, derecho e izquierdo, cada uno de los cuales sirve para acoplar un pedal a uno de sus extremos. El otro extremo de cada brazo de biela esta unido a un eje que se extiende a traves de dicha caja de pedalier. Un conjunto de rodamientos esta dispuesto entre el eje y la caja de pedalier, para soportar de forma giratoria el eje. Ademas, esta provisto de una o mas ruedas dentadas o platos, a los que llamamos elementos transmisores, por lo general unidos al brazo de biela derecho para el accionamiento de la cadena de la bicicleta.
Asi, en estos conjuntos de bielas del Estado de la Tecnica, la transmision de par desde la biela izquierda siempre se realiza a traves del eje, pero en el lado derecho es la propia biela la que tambien transmite al elemento transmisor, bien por medio del montaje directo de una o varias coronas dentadas o platos a la biela, o por medio de un elemento intermedio, que llamamos arana, que a su vez puede ser parte integrante de la biela o un elemento independiente anclado a ella.
Tal como se utiliza aqui, el termino "derecha" corresponde al lado de la transmision, donde esta la cadena, e "izquierda" al opuesto. Igualmente, al referirnos a los elementos y sus distintas superficies en relation con su posicion respecto al cuadro de la bicicleta, el termino "interior” corresponde al lado, caras o superficies que estan enfrentadas hacia el cuadro de la bicicleta, y "exterior” corresponde a las que estan dispuestas hacia el lado opuesto, enfrentadas a las piernas del ciclista.
Para mejorar la fiabilidad de la bicicleta y simplificar los problemas asociados a los cambios de marcha en las coronas delanteras o platos, en particular en las disciplinas mas exigentes debidas al cambio de terreno, como son las bicicletas todoterreno (BTT) conocidas por Bicicletas de montana (MTB) y las de Ciclocros, se tiende en la actualidad al uso de un unico plato, dejando la responsabilidad del cambio de marchas a los pinones traseros.
Como consecuencia de dicha simplificacion, con el uso de un solo plato delantero hay una gran ventaja anadida que es la reduction de peso en la bicicleta, al eliminar tanto los platos alternativos, como el desviador delantero y sus mandos de accionamiento.
Persiguiendo este mismo objetivo de reduccion de peso, se ha hecho una option muy extendida la elimination de la arana, que es tradicionalmente el elemento intermedio por el cual el plato se ancla a la biela, y por tanto a acoplar de forma directa ambos
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elementos. A este tipo de acoplamiento se le conoce en el sector como "Direct Mount” (Montaje directo).
Sin embargo, al tener una bicicleta con un unico plato, este necesita poder ser cambiado facilmente por el usuario, tanto para adaptar la bicicleta a las distintas configuraciones del circuito o del terreno (pudiendo elegir entre platos con distintos numeros de dientes), como para su sustitucion por mayor desgaste del mismo. Esta operation de sustitucion de plato, si bien es muy sencilla en el caso de bielas con arana, al eliminar esta en aras de la reduction de peso en el caso del Montaje Directo, aparece un nuevo problema tecnico que corresponde al acoplamiento directo del plato a la biela mediante un sistema que tenga un montaje y desmontaje rapido y sencillo.
En el Estado de la Tecnica conocido, el sistema utilizado en estos Montajes Directos para unir la biela con el plato es mediante los mismos sistemas de fijacion tradicionales que unlan arana y biela. Un ejemplo de esto es el documento Shimano EP0909696 de 1995 que revela unos medios de anclaje entre el plato y la biela, combinando elementos del tipo perfil dentado perimetral para el arrastre tangencial y elementos del tipo tuerca-tornillo para la fijacion axial. Este sistema de fijacion axial requiere del uso de herramientas especlficas y normalmente se ha de realizar en taller, por lo cual se aleja de la simplicidad en el montaje que se esta buscando.
Por tanto, parte del problema a resolver es un sistema de Montaje Directo que se pueda realizar de manera sencilla y rapida por el usuario final, en cualquier situation y sin necesidad de herramientas anadidas, como por ejemplo al inicio de una carrera.
Como documento mas cercano a la presente invention, esta Shimano US4331043A de 1979, que da a conocer una disposition en la cual hay un eje que se acopla de manera independiente al elemento transmisor y a la biela, siendo el ensamble a esta ultima de manera excentrica, lo que permite elegir diferentes longitudes efectivas de la biela, al hacer variar la position relativa entre el eje y la biela, pero sin afectar a la position del elemento transmisor. Tanto la biela como el elemento transmisor se encuentran axialmente fijados, por el lado interior mediante una protrusion de dicho eje, de manera que una cara interior del elemento transmisor se apoya contra ella, y por el lado exterior mediante un unico tornillo roscado montado en el extremo del eje, de manera que la cabeza del tornillo se apoya contra una superficie exterior de la biela.
Estos metodos conocidos en el Estado de la tecnica de ensamblaje para los conjuntos de bielas, no permiten ajustar la posicion angular del plato o arana como elementos transmisores respecto de la biela, ya que esta necesidad tecnica es fruto del uso de una corona dentada ovoide como parte del elemento transmisor, que es la que aporta un beneficio biomecanico al usuario con esta regulation, ya sea por la mejora del rendimiento deportivo o por la reduccion del esfuerzo articular de la rodilla, lo cual supone un beneficio importante especialmente en el caso de ciclistas con problemas de rodilla. En tal caso podemos hablar del parametro orientation, definido como el angulo en el sentido del pedaleo, entre un diametro mayor de la corona dentada ovoide y el plano que contiene a las bielas.
Documentos que muestran soluciones de regulacion donde poder elegir entre distintas orientaciones para una misma corona dentada ovoide, son los siguientes que pertenecen al presente solicitante: US2006211529, US2013281239, US2015000460. En ellos, se consigue aumentar el numero posible de posiciones angulares de acoplamiento entre biela y corona dentada ovoide, y por tanto reducir el incremento angular entre dos orientaciones consecutivas. Para ello, el elemento transmisor que esta compuesto por una arana y una o varias coronas dentadas ovoides, esta dotado de una multiplicidad de opcionales puntos de anclaje para su fijacion alternativa mediante tornillos. Esta solution en sus multiples variantes, se encuentra sin embargo biomecanicamente limitada en cuanto al mlnimo angulo entre orientaciones angulares, por la resistencia estructural de
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las piezas, al ir solapandose puntos de anclaje o agujeros contiguos; y por otra parte, resulta en un sistema complejo en cuanto a su utilizacion, a la hora de combinar las diferentes piezas que lo componen, siendo plato, arana y tornillos, para conseguir la orientacion angular requerida por el usuario.
Se conoce en el documento US9108699 un sistema de regulation de orientaciones angulares (para elegir por el usuario el angulo existente entre el eje principal de dicho plato ovoide y el plano que contiene los dos brazos de la manivela una vez ensamblado el conjunto de bielas), en las que se combinan dos escalas diferentes implementadas en el elemento transmisor: una primaria o principal en la propia corona dentada, y una secundaria en la arana o elemento soporte que es capaz de girar en relation con la escala principal, multiplicando asl el numero de diferentes posiciones angulares de plato y reduciendo el paso angular entre orientaciones consecutivas. De esta forma, se permite un ajuste mas fino y preciso al complementar las divisiones de la escala principal determinada por los puntos de anclaje en la corona dentada, combinandolo con la escala secundaria determinada por los puntos de anclaje en la arana, multiplicando asl el numero de diferentes posiciones angulares que permitlan cada una por separado. No obstante, esta solution tiene una limitation estructural de un mlnimo de 2° reales entre orientaciones consecutivas, limitado por la distancia entre los orificios realizados como puntos de anclaje para cumplir con las funciones requeridas de resistencia y rigidez en los puntos de anclaje. Ademas, supone un aumento de peso considerable para el conjunto.
Asl, es deseable la reduction del mlnimo de 2° entre orientaciones consecutivas con el fin de optimizar la biomecanica del pedaleo, pero mediante una solucion que disminuya la complejidad del sistema tanto en su montaje como en su uso, a la hora de que el usuario final, pueda elegir y fijar la position angular requerida para la optimization de su pedalada particular, y ademas lograrlo una de manera sencilla y consiguiendo la mayor reduccion de peso posible al conjunto, al eliminar elementos de anclaje intermedios.
Por lo tanto, la presente solicitud resuelve estos y otros inconvenientes, como se describe a continuation, proporcionando un sistema de ajuste de orientacion para conjuntos de bielas mediante unos especlficos perfiles de transmision de par realizados en las diferentes zonas de acoplamiento de diversos elementos que componen el conjunto de bielas, y proporcionando tambien un marcado a modo de escala en dichos elementos del conjunto de bielas, para permitir al usuario la election de manera sencilla de su orientacion angular personalizada.
SUMARIO DE LA INVENCION
Un objeto de la presente invention es un conjunto de bielas de bicicleta con sistema de ajuste de orientacion, donde la transmision de par se realiza desde cada biela exclusivamente al eje, y es el eje el encargado de transmitir par al elemento transmisor, el cual incorpora una corona dentada mediante la cual tracciona a la cadena. En este caso, tanto el montaje entre la biela y el eje, como entre el elemento transmisor y el eje, se realiza de manera directa, mediante correspondientes perfiles de transmision de par realizados en las zonas de acoplamiento tanto entre la biela y el eje, como entre el eje y el elemento transmisor.
Esta invencion se refiere ademas a un conjunto de bielas de bicicleta con sistema de ajuste de orientacion para coronas dentadas ovoides, que comprende un eje, una biela derecha y una biela izquierda soportadas en los extremos opuestos de dicho eje, y un elemento transmisor, para incorporar al menos una corona dentada, soportado en el extremo de dicho eje correspondiente a la biela derecha y por el lado interior de la misma.
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Asl, el eje comprende configurados en sus dos extremos, sendos perfiles de acoplamiento y transmision de par que impiden la rotacion relativa entre bielas y eje. Tambien comprende un perfil de acoplamiento y transmision de par configurado en uno de los dos extremos del eje para el montaje de dicho elemento transmisor. Estos perfiles de transmision se configuran preferentemente en periferias generalmente circulares en forma de patrones de recesos y protrusiones que encajan en el acoplamiento entre piezas.
Dichas bielas tienen cuerpos alargados con una zona de acoplamiento para el pedal en un extremo y otra zona de acoplamiento para el eje en el otro extremo, la cual esta provista de un perfil de acoplamiento y transmision de par para acoplarse con su respectivo perfil en el eje.
Dicho elemento transmisor, tiene analogamente una zona de acoplamiento provista de un perfil de acoplamiento y transmision de par para acoplarse con el correspondiente perfil del eje.
En el presente conjunto de bielas, los soportes tanto para sendas bielas como para el elemento transmisor, estan coaxialmente dispuestos con el eje de rotacion de dicho eje de bielas.
Otro objeto de la presente invention es fijar la position axial del elemento transmisor en el eje mediante un miembro saliente en direction radial configurado en dicho eje, que evita que el elemento transmisor se desplace axialmente hacia el cuadro de la bicicleta. Asl mismo, dicho miembro saliente, impide el desplazamiento axial del propio eje hacia el cuadro de la bicicleta. Por tanto, independizamos dos operaciones diferentes de montaje: el montaje del eje en el cuadro de la bicicleta y el montaje del elemento transmisor en el eje. El primer montaje se realiza introduciendo el eje en la caja de pedalier por el lado derecho de la bicicleta hasta que dicho miembro saliente hace tope con la caja de pedalier, para quedar axialmente restringido una vez ensamblada la biela izquierda. El segundo montaje se realiza por el lado derecho del eje, acoplando el elemento transmisor y posteriormente la biela derecha al eje de manera directa y sencilla, con lo cual el elemento transmisor queda axialmente delimitado entre el miembro saliente del eje y la biela derecha.
Esta configuration es especialmente ventajosa en un modo de uso que comienza a extenderse en ciclismo para la reduction de problemas relacionados con el cambio de marchas delantero, cuando el elemento transmisor es un unico plato con una corona dentada integrada en el, sin arana o elemento intermedio, ya que permite la fijacion axial del elemento transmisor sin utilizar ninguno de los medios convencionales, que suelen ser unos puntos de anclaje fijo (por tuerca o tornillo) del plato a la biela.
Otro objeto de la presente invencion es un conjunto de bielas de bicicleta con sistema de ajuste de orientation para coronas dentadas ovoides, que permite incrementar el numero de posibles posiciones angulares distintas entre biela y elemento transmisor, minimizando los incrementos angulares entre posiciones angulares consecutivas, preferiblemente de grado en grado, y ofrecer asl una posicion personalizada a cualquier ciclista, de una manera sencilla. Esto se consigue, al combinar las diferentes posiciones angulares que permite el acoplamiento entre elemento transmisor y eje, con las diferentes posiciones angulares que permite el acoplamiento entre biela derecha y eje.
En este caso particular de coronas dentadas ovoides, podemos modificar la orientacion extrayendo la biela derecha y a continuation el elemento transmisor, cambiando la posicion de acoplamiento de este ultimo al eje, para a continuacion volver a montar la biela derecha en el eje con la orientacion deseada 9 respecto del plato. Por
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ultimo, se desmonta la biela izquierda y se alinea con la posicion adoptada por la biela derecha para mantener la posicion relativa entre ambas de 180°.
Otro objeto de la presente invention es dotar a dicho conjunto de bielas con sistema de ajuste de orientation, de unos medios de graduation. Para ello, se marca en sus componentes una escala graduada para realizar el ajuste del parametro definido como orientacion angular 9, es dedr, la posicion angular relativa entre biela derecha y el eje mayor de una corona dentada ovoide.
Adicionalmente a lo anterior, con el presente conjunto de bielas con sistema de ajuste de orientacion, se reduce el numero de piezas y de operaciones de montaje. Como consecuencia de ello, se reduce el peso del conjunto, aumentando la robustez estructural del sistema.
DESCRIPCION BREVE DE LAS FIGURAS
• FIG. 1 muestra una vista en perspectiva del conjunto de bielas montado en el cuadro (18) de la bicicleta donde el elemento transmisor (3) esta configurado como una arana dispuesta para acoplar al menos una corona dentada.
• FIG. 2 muestra una vista explosionada del conjunto de bielas mostrado en FIG. 1. En ella se muestran la caja de pedalier (33) situada en el cuadro (18) de la bicicleta, la biela izquierda (4), el eje (1), el elemento transmisor (3) y la biela derecha (2).
• FIG. 3 muestra una vista en perspectiva del conjunto de bielas de FIG. 1 montado sin el cuadro (18) de la bicicleta.
• FIG. 4 muestra una vista en perspectiva de una realization del conjunto de bielas de la invencion, donde el elemento transmisor (3) esta configurado como una arana que dispone de puntos de anclaje (32) para acoplar una corona dentada ovoide (310) mediante medios de anclaje (34) conocidos en dichos puntos.
• FIG. 5 muestra una vista en perspectiva de una realizacion del conjunto de bielas de la invencion, donde se muestra la biela derecha (2), la biela izquierda (4), el eje (1), y el elemento transmisor (3) configurado como un unico elemento que integra una corona dentada ovoide (310).
• FIG. 6A-6B muestran respectivamente vista en perspectiva y vista frontal y lateral del eje (1) que comprende una primera portion extrema (12) provista de un primer perfil de trasmision de par (120) con N1 protrusiones y un segundo perfil de trasmision de par (121) con N2 protrusiones; una segunda porcion extrema (14) con un tercer perfil de trasmision de par (141); un cuerpo central (10); y un miembro saliente (13) que se extiende radialmente hacia fuera.
• FIG. 7A-7B muestran una vista frontal seccionada y una section concreta A-A’ del conjunto de la realizacion preferente de FIG. 3, donde se observan las superficies de contacto y los perfiles de transmision de par de las zonas de acoplamiento entre biela derecha (2), eje (1), biela izquierda (4) y elemento transmisor (3).
• FIG. 8A-8B muestran respectivamente dos realizaciones diferentes de las marcas primarias (90) realizadas en el eje (1). En la primera, FIG. 8A, se muestra una realizacion mas simple de dichas marcas en la que solo se senalan la componente entera de las posiciones OCP. En la segunda, FIG. 8B, se muestra una realizacion mas compleja de dichas marcas primarias (90) en las que se senalan ademas las posiciones OCP no enteras mas usuales.
• FIG. 9A-9B muestran respectivamente dos realizaciones diferentes para las escalas de marcado, en un elemento transmisor (3) configurado en una sola pieza junto
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con la corona dentada. En ellas se muestran las marcas secundarias (91) realizadas en el elemento transmisor (3), asl como las marcas de referencia (93) que sirven para alinearlas con la direction que marca el propio eje longitudinal de la biela derecha (2) al acoplarla sobre el eje. De esta manera, la realization mas compleja de la FIG. 9A se acopla con la correspondiente de la FIG. 8A, y la realizacion mas simple de la FIG. 9B se acopla con la correspondiente de la FIG. 8B, dando ambas combinaciones el mismo resultado final.
• FIG. 10A-10B muestran respectivamente dos realizaciones diferentes para las escalas de marcado, en un elemento transmisor (3) configurado como una arana que acopla una corona dentada realizados ambos elementos en piezas diferentes. En ellas se muestran las marcas secundarias (91) realizadas en el elemento transmisor (3), asl como las marcas de referencia (93) que sirven para alinearlas con la direccion que marca el propio eje longitudinal de la biela derecha (2) al acoplarla sobre el eje. De esta manera, la realizacion mas compleja de la FIG. 10A se acopla con la correspondiente de la FIG. 8A, y la realizacion mas simple de la FIG. 10B se acopla con la correspondiente de la FIG. 8B, dando ambas combinaciones el mismo resultado final.
• FIG. 11A-11B muestran respectivamente dos realizaciones diferentes para las marcas de comprobacion (94), en el caso de un elemento transmisor (3) configurado como una arana y en el caso de un elemento transmisor (3) configurado en una sola pieza junto con la corona dentada.
• FIG. 12 muestra, en un elemento transmisor (3) configurado en una sola pieza junto con la corona dentada, diferentes orientaciones angulares 9, correspondientes a distintas posiciones OCP, en las que se encuentran ensamblados la biela derecha (2), el eje (1) y el elemento transmisor (3) al estar engranados en distintas configuraciones de los perfiles de transmision de par.
• FIG. 13 muestra, en un elemento transmisor (3) configurado como una arana, en los cuales se disponen puntos de anclaje (32) donde se acopla una corona dentada ovoide, diferentes orientaciones angulares 9, correspondientes a distintas posiciones OCP, en las que se encuentran ensamblados la biela derecha (2), el eje (1) y el elemento transmisor (3) al estar engranados en distintas configuraciones de los perfiles de transmision de par.
• FIG. 14 muestra un detalle del conjunto de bielas de la FIG. 13 en la position OCP3+1/2 para mejor visualization de los elementos y sus marcas.
EXPOSICION DETALLADA DE MODO PREFERENTE DE REALIZACION
En una realizacion preferente de la presente invention, se propone un conjunto de bielas de bicicleta con sistema de ajuste de orientation, que incluye un eje (1) que une una biela (2) derecha con una biela izquierda (4), y un elemento transmisor (3) de potencia, que transmite la potencia a la cadena de la bicicleta, configurado como una arana que se acopla a uno o varios platos o coronas dentadas, preferentemente ovoides, para engranar con la cadena de la bicicleta, como se muestra en FIG. 4.
Dicho elemento transmisor (3) comprende una zona de acoplamiento de salida (31) para acoplar de manera no giratoria al menos una corona dentada ovoide (310) para su engrane con la cadena de la bicicleta. Dicha corona dentada (310) esta configurada en una pieza distinta a dicho elemento transmisor (3), al que se une mediante medios de fijacion (34) conocidos, normalmente tornillos, preferentemente en una unica posicion angular determinada respecto al elemento transmisor (3), debido a lo cual, un cambio de orientacion en este conlleva un correspondiente cambio de orientacion en la corona dentada ovoide (310).
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En una realization preferente de la presente invention, el conjunto de bielas de bicicleta con sistema de ajuste de orientation para coronas dentadas ovoides, comprende:
- un eje (1) que comprende una primera portion extrema (12), una segunda portion extrema (14), y un cuerpo central (10) situado entre ambas porciones extremas, adaptado dicho cuerpo central (10) para ser soportado de manera giratoria en una caja de pedalier (33), en el cuadro (18) de una bicicleta; donde dicho cuerpo central (10), en su zona contigua a la primera portion extrema (12), comprende un miembro saliente (13) que se extiende radialmente hacia fuera; donde dicha primera portion extrema (12), en su zona axialmente contigua a dicho miembro saliente (13), comprende un primer perfil de trasmision de par (120), y ademas dicha primera portion extrema (12) comprende un segundo perfil de trasmision de par (121); y donde dicha segunda portion extrema (14), comprende un tercer perfil de trasmision de par (141);
- un elemento transmisor (3), para incorporar al menos una corona dentada mediante la cual tracciona a la cadena, que comprende una primera zona de acoplamiento (30) provista de una primera abertura (300) dotada de un cuarto perfil de transmision de par (301) para su ensamblaje de manera no giratoria con el primer perfil de trasmision de par (120) del eje (1);
- una biela derecha (2) correspondiente al lado de la transmision, que en un extremo (20) comprende una segunda zona de acoplamiento (21) provista de un quinto perfil de transmision de par (211) que se acopla de manera no giratoria con el segundo perfil de trasmision de par (121) del eje (1);
- una biela izquierda (4) correspondiente al lado opuesto al de la trasmision, que en un extremo (40) comprende una tercera zona de acoplamiento (41) dotada de un sexto perfil de transmision de par (411) que se acopla de manera no giratoria con el tercer perfil de trasmision de par (141) del eje (1); donde el 1°, 2°, 3°, 4°, 5°, y 6° perfiles de trasmision de par (120, 121, 141, 301, 211, 411) estan configurados geometricamente como patrones de disposition circular, coaxiales con el eje de rotation del eje (1) que coincide con el eje de rotation de las bielas derecha (2) e izquierda (4) y del elemento transmisor (3);
donde los perfiles de transmision de par primero y cuarto (120,301) definen en el acoplamiento entre el elemento transmisor (3) y el eje (1), N1 posiciones angulares equiespaciadas a lo largo de los 360°; donde los perfiles de transmision de par segundo y quinto (121,211) definen en el acoplamiento entre la biela derecha (2) y el eje (1), N2 posiciones angulares equiespaciadas a lo largo de los 360°; donde los perfiles de transmision de par tercero y sexto (141,411) definen en el acoplamiento entre la biela izquierda (4) y el eje (1), N2 posiciones angulares equiespaciadas a lo largo de los 360°;
donde al combinar las N2 posiciones angulares provistas por el acoplamiento entre biela derecha (2) y eje (1), con las N1 posiciones que permite el acoplamiento entre elemento transmisor (3) y eje (1), resultan Nt posiciones angulares relativas diferentes entre la biela derecha (2) y el elemento transmisor (3), donde Nt es el mlnimo comun multiplo de N1 y N2, y donde y donde dicho valor de Nt es preferentemente mayor o igual que 45.
Segun Nt resulte un numero par o impar tenemos dos casos posibles:
a) Si Nt es par, hay dos posiciones angulares relativas diferentes entre la biela derecha (2) y el elemento transmisor (3), que difieren en 180°, y por tanto, considerando un plato ovoide simetrico, corresponden ambas al mismo valor del parametro orientation angular 9. Debido a esto, el numero total de orientaciones distintas N9 toma el valor N9 =Nt/2, y el incremento angular entre dos orientaciones angulares consecutivas A9 toma el valor A9 = 180/N9 = 360/Nt.
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Si lo ejemplificamos, para el caso particular de N1=45 y N2=8, tenemos Nt=m.c.m. (45, 8)=360, que como es par, da un resultado de N9 orientaciones distintas donde N9 = Nt/2 =360/2=180; y por tanto un incremento angular A9 =180/180=1°.
b) Si Nt es impar, hay Nt posiciones angulares relativas diferentes entre la biela derecha (2) y el elemento transmisor (3), y el numero total de orientaciones distintas N9 toma el valor N9=NT. Debido a esto, el incremento angular entre dos orientaciones angulares consecutivas A9 toma el valor A9 = 180/ N9. = 180/Nt.
Si lo ejemplificamos, para el caso de N1=45 y N2=7, tenemos Nt= m.c.m. (45, 7)=315, que como es impar, da un resultado de N9 posiciones diferentes =315; y por tanto un incremento angular A9 =180/315=0,6°, haciendo uso de todas las orientaciones posibles. En este caso, el manejo por el usuario se vuelve complejo al disponer de orientaciones consecutivas que, en su colocacion relativa entre el elemento transmisor y la biela derecha, difieren en 179,4°. Por tanto, para facilitar el manejo, podrlan elegirse como operativas unicamente las correspondientes a posiciones relativas contiguas, aumentando asl a A9=1,2°, puesto que se dispone de un numero muy elevado de orientaciones posibles.
Sin embargo, para el caso particular de Nt=45, resulta un A9=4° utilizando todas las orientaciones angulares posibles. En tal caso, habrla que disponer como operativas las orientaciones que en su colocacion relativa entre el elemento transmisor y la biela derecha, difieren en 176°.
En una realization preferente de la invention, para simplificar el manejo, como hemos explicado antes, se eligen para mostrar al usuario, unicamente las orientaciones angulares correspondientes a posiciones relativas contiguas entre elemento transmisor y biela derecha. Por tanto, utilizamos un A9 operativo=360/Nt. Ademas, solo se muestran al usuario, las orientaciones angulares posibles en un rango de aproximadamente +/-10° en el entorno de una position media, que pueda ser considerada en el Estado de la Tecnica como la mas usual en cada disciplina del ciclismo para los que dicho conjunto de bielas sea de aplicacion.
En una realizacion preferente de la invencion, dicho valor de Nt es mayor que N1 y mayor que N2, y preferentemente siendo N1=45 y N2=8 y por tanto Nt=360 y A9=1°.
En una realizacion preferente de la invencion cuya aplicacion sea para el ciclismo de carretera, dicha posicion marcada como la posicion media, tiene un valor de 9=108°.
En una realizacion preferente de la invencion cuya aplicacion sea para el ciclismo de montana, dicha posicion marcada como la posicion media, tiene un valor de 9=113°, para el caso particular de ser usado en una bicicleta con ruedas de 29”. Para otro tipo de configuraciones de la bicicleta, cuadro, ruedas, etc..., el usuario puede utilizar este mismo conjunto de bielas y aprovechar su ajuste de orientation para adaptarlo a las distintas geometrlas.
En una realizacion preferente, para facilitar el ensamblaje y desmontaje del conjunto, la fijacion axial del conjunto se realiza de manera que el elemento transmisor (3) comprende ademas una primera superficie lateral (302) configurada para apoyar en una superficie lateral (212) de la biela derecha (2), evitando el desplazamiento axial de dicha biela derecha (2) hacia la segunda portion extrema (14) del eje (1).
Ademas, para contribuir a la fijacion axial del conjunto, el miembro saliente (13) del eje (1) comprende un primer miembro de fijacion axial (131) que restringe el desplazamiento axial del eje (1) en la caja de pedalier (33) en la direction hacia la segunda porcion extrema (14) del eje (1) y un segundo miembro de fijacion axial (130) que apoya contra una segunda superficie lateral (303) del elemento transmisor (3) para evitar su desplazamiento axial hacia la segunda porcion extrema (14) del eje (1).
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En una realization preferente, el conjunto de bielas de bicicleta con sistema de ajuste de orientation para coronas dentadas ovoides esta provisto de un primer perfil de trasmision de par (120) del eje (1) configurado axialmente mediante protrusiones y recesos radiales en el exterior y en la periferia del eje, de manera que encaja en el correspondiente cuarto perfil de transmision de par (301), configurado en una superficie perimetral interior de la primera abertura (300) provista en la primera zona de acoplamiento (30) del elemento transmisor (3).
De manera analoga, el segundo perfil de trasmision de par (121) del eje (1) esta configurado axialmente mediante protrusiones y recesos radiales en el exterior y en la periferia del eje, de manera que encaja en el correspondiente quinto perfil de transmision de par (211) configurado en una superficie perimetral interior de la segunda abertura (21) provista en la segunda zona de acoplamiento (21) de la biela derecha (2).
Analogamente, el tercer perfil de trasmision de par (141) del eje (1) esta configurado axialmente mediante protrusiones y recesos radiales en el exterior y en la periferia del eje, de manera que encaja en el correspondiente sexto perfil de transmision de par (411) configurado en una superficie perimetral interior de una tercera zona de acoplamiento (41) de la biela izquierda (4).
En una realization preferente del conjunto de bielas bicicleta de la invention, el eje (1) comprende en su primera portion extrema (12) una superficie periferica interior roscada (123), y en su segunda portion extrema (14) una superficie periferica interior roscada (143).
Ademas, dicha segunda zona de acoplamiento (21) de la biela derecha (2) incluye un alojamiento para un miembro de fijacion axial (6) que aprieta dicha biela axialmente contra la primera portion extrema del eje, fijando su position axial. Este miembro de fijacion axial (6) tiene una superficie periferica exterior roscada (60) atornillada en la superficie periferica interior roscada (123) de la primera portion extrema (12) del eje (1) para evitar el movimiento axial del eje (1) hacia el exterior.
EL conjunto de bielas de la invention comprende ademas un primer miembro de cierre (5) que tiene una superficie periferica exterior roscada (50) atornillada en la superficie periferica interior roscada (215) de la biela derecha (2) para cerrar el conjunto y poder realizar el desmontaje del conjunto.
Otro objeto de la presente invention es convertir el conjunto de bielas de en un instrumento de graduation que incluye marcada en sus componentes una escala graduada para seleccionar y modificar la position angular relativa entre biela derecha y el eje mayor de una corona dentada ovoide, provista integralmente o acoplada al elemento transmisor, o lo que es lo mismo el parametro definido como orientation angular 9.
Para ello, el conjunto de bielas de bicicleta con sistema de ajuste de orientation para acoplarse con una coronas dentadas ovoides comprende unas marcas primarias (90) en el eje (1), unas marcas secundarias (91) en el elemento transmisor (3), y unas marcas de referencia (93) tambien en el elemento transmisor (3), tal que al combinarlas generan un sistema de graduation angular que permite al usuario definir la orientation angular 9, para lo cual, primero se alinean las marcas secundarias (91) con las marcas primarias (90) siguiendo las indicaciones correspondientes a la orientation elegida, realizando el acoplamiento del primer perfil de transmision de par (120) con el cuarto perfil de transmision de par (301) en esa position, y segundo, se alinea la direction del propio eje longitudinal de la biela derecha (2) con las marcas de referencia (93), realizando el acoplamiento del quinto perfil de transmision de par (211) de la biela derecha con el segundo perfil de transmision de par (121) del eje (1).
En una realization preferente las marcas primarias (90) se configuran con unos numeros asociados a las protrusiones del primer perfil de transmision (120) y las marcas
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secundarias (91) se configuran como unos simbolos, por ejemplo ilneas o figuras geometricas, asociados a los recesos del cuarto perfil de transmision (301), que se han de colocar alineados con las anteriores marcas primarias (90) del eje, que nos indican las diferentes posiciones relativas entre elemento transmisor (3) y la biela derecha (2), una vez ensamblada. De manera analoga, las marcas de referencia (93) se configuran como unos simbolos que senalan una unica posicion de ensamblaje con el eje (1), que se han de colocar alineados con el propio eje longitudinal de la biela derecha (2) al ensamblarla en el eje (1).
Es conocido en el Estado de la Tecnica un termino relativo a la biomecanica del pedaleo, denominado OCP, “Posicion optima de pedaleo” o en ingles "Optimum Chainring Position”, que representa una escala de uso de orientaciones angulares, cuyo valor intermedio se corresponde con la anteriormente citada “posicion media”, definida como la mas usual en cada disciplina del ciclismo para los que el conjunto de bielas de la invention sea de aplicacion. Por tanto, en una escala numerica existente para 5 posibles orientaciones correlativas con un A9=4°, la posicion OCP3 senalaria dicha posicion media, OCP1 senalaria la posicion angular con menor valor de 9 y OCP5 senalaria la posicion angular con mayor valor de 9.
Sin embargo, con la presente invencion se mejora este concepto, al permitir configurar una nueva escala numerica para un numero mayor de posibles orientaciones correlativas con una disminucion del incremento angular entre orientaciones consecutivas a A9=1°.
Como ejemplo, para ciclismo de carretera se utilizan valores de la orientation angular optima dentro del rango desde 100° hasta 118°, y donde el valor de 108° es el centro de dicho rango, definido como la posicion OCP3 por defecto, que es la posicion mas usual para la mayorla de los usuarios, y en todo caso, la primera en utilizar para usuarios noveles de este sistema, para posteriormente poder ir variando a otras mas personalizadas, hasta encontrar la optima para cada ciclista. En este caso concreto, para relacionar la orientacion angular 9, y la escala definida en los elementos del presente conjunto de bielas, se aporta la siguiente tabla de conversion entre 9 y las posiciones OCP en la que se definen las posiciones mas usuales de pedaleo.
9 (Orientacion angular =angulo en ° entre biela derecha y eje mayor de corona dentada ovoide)
Posicion OCP
100°
1
101°
1 + 1/4
102°
1 + 1/2
103°
1+3/4
104°
2
105°
2+1/4
106°
2+1/2
107°
2+3/4
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3
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3+1/4
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110°
3+1/2
111°
3+3/4
112°
4
113°
4+1/4
114°
4+1/2
115°
4+3/4
116°
5
117°
5+1/4
118°
5+1/2
De esta forma, una vez elegida la orientacion angular en la que se quiere colocar la biela derecha (2) respecto al elemento transmisor (3) configurado en una realization preferente como una arana con brazos (FIG.10), bien sea mediante el valor de 9 o mediante el valor de la escala OCP deseado, el usuario actua de manera secuencial como sigue para configurar el conjunto de bielas de la invention:
-En primer lugar, acopla el elemento transmisor (3) al eje (1), haciendo coincidir las marcas secundarias (91) correspondientes a la position OCP elegida y grabadas en el elemento transmisor (3), con la numeration correspondiente en las marcas primarias (90) marcada en el eje (l); de manera que los perfiles de transmision de par primer (120) y cuarto (301) se acoplan en una de las posibles N1 posiciones angulares distintas provistas por dichos perfiles.
-En segundo lugar, acopla la biela derecha (2) al eje (1) que ya tiene el elemento transmisor (3) ensamblado, colocando la biela (2) de forma que el quinto perfil de transmision de par (211) se acople con el segundo perfil de transmision de par (121) del eje (1), en la posicion angular correspondiente, dentro de las N2 posibles, que alinea las marcas de referencia (93) con la direction que marca el propio eje longitudinal de la biela derecha (2), obteniendo finalmente una orientacion entre elemento transmisor (3) y biela derecha (2), que corresponde al valor requerido inicialmente.
OTRAS FORMAS DE REALIZACION
Una realizacion alternativa de la presente invencion, mostrada en la FIG. 5, es un conjunto de bielas de bicicleta con sistema de ajuste de orientacion para coronas dentadas ovoides, donde el elemento transmisor (3) comprende una o varias coronas dentadas ovoides (310) para su engrane con la cadena de la bicicleta, configuradas integralmente en una unica pieza con dicho elemento transmisor (3).
En una realizacion alternativa del conjunto de bielas de bicicleta con sistema de ajuste de orientacion para coronas dentadas ovoides de la invencion, el valor de Nt que refleja las posiciones angulares relativas diferentes entre la biela derecha (2) y el elemento transmisor (3), es mayor o igual que 45, preferentemente mayor o igual a 90, y mas preferentemente aun mayor o igual a 180.
En una forma alternativa de la presente invencion, al menos uno de los perfiles de trasmision de par esta configurado en un miembro de soporte distinto y separado de las bielas, eje y elemento transmisor, en lugar de estar formado integralmente en alguno de ellos, pudiendo estar configurados de esta manera, bien algunos de ellos o todos.
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Asl, en una realization alternativa, en la primera portion extrema (12) del eje (1) en su zona axialmente contigua a dicho miembro saliente (13), se acopla un primer miembro soporte (81) coaxial con el eje (1) provisto en su zona periferica exterior del primer perfil de trasmision de par (120) para su acoplamiento no giratorio con la biela derecha (2) mediante el quinto perfil de transmision de par (211).
Analogamente, se puede acoplar a la primera portion extrema (12) del eje (1) un segundo miembro soporte (82) coaxial con el eje (1) provisto en su zona periferica exterior del segundo perfil de trasmision de par (121) para su acoplamiento no giratorio con el elemento transmisor (3) mediante el cuarto perfil de transmision de par (301).
En otra realization los miembros soportes primero y segundo (81, 82), pueden configurarse en un solo elemento o bien en dos elementos diferentes.
Asl, en otra realization alternativa, en la segunda portion extrema (14) del eje (1) se acopla un tercer miembro soporte (83) coaxial con el eje (1) provisto en su zona periferica exterior del tercer perfil de trasmision de par (141) para su acoplamiento no giratorio con la biela izquierda (4), mediante el sexto perfil de transmision de par (411).
En otra realization alternativa, el elemento transmisor (3) se acopla en su primera zona de acoplamiento (30) a un cuarto miembro soporte (84) coaxial con el eje (1) y provisto en su zona periferica del cuarto perfil de trasmision de par (301) para su acoplamiento no giratorio con el eje (1), mediante el segundo perfil de transmision de par (121).
En otra realizacion alternativa, la biela derecha (2) se acopla en su segunda zona de acoplamiento (21) a un quinto miembro soporte (85) coaxial con el eje (1) y provisto en su zona periferica del quinto perfil de trasmision de par (211) para su acoplamiento no giratorio con el eje (1), mediante el primer perfil de transmision de par (120).
En otra realizacion alternativa, la biela izquierda (4) se acopla en su tercera zona de acoplamiento (41) a un sexto miembro soporte (86) coaxial con el eje (1) y provisto en su zona periferica del sexto perfil de trasmision de par (411) para su acoplamiento no giratorio con el eje (1), mediante el tercer perfil de transmision de par (141).
Por ultimo, en otra realization alternativa de la invention, el elemento transmisor (3), comprende ademas unas marcas de comprobacion (94), visibles en la position de ensamblaje del conjunto de bielas, que sirven para que el usuario puede comprobar una vez acoplados todos los elementos, cual es la position angular OCP y el valor del parametro 9° en el que esta realizado el montaje, ya que las marcas primarias (90), las secundarias (91) y las de referencia (93) anteriormente mencionadas, quedan parcialmente ocultas al montar todo el conjunto y solaparse unos elementos con otros.
Mientras que la anterior es una description de diversas realizaciones de la presente invention, otras modificaciones se pueden emplear sin apartarse del alcance de la presente invention como se define por las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, el tamano, la forma, la ubicacion o la orientation de los diversos componentes se pueden cambiar como se desee. Los componentes que se muestran conectados directamente o en contacto entre si pueden tener estructuras intermedias dispuestas entre ellos. Las funciones de un elemento pueden ser realizadas por dos, y viceversa. Por lo tanto, el alcance de la invention no debe estar limitada por las realizaciones especlficas descritas.

Claims (13)

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    REIVINDICACIONES
    1. Conjunto de bielas de bicicleta con sistema de ajuste de orientacion para coronas dentadas ovoides, que comprende:
    - un eje (1) que comprende una primera porcion extrema (12), una segunda porcion extrema (14), y un cuerpo central (10) situado entre ambas porciones extremas, adaptado dicho cuerpo central (10) para ser soportado de manera giratoria en una caja de pedalier (33) en el cuadro (18) de una bicicleta; donde dicho cuerpo central (10), en su zona contigua a la primera porcion extrema (12), comprende un miembro saliente (13) que se extiende radialmente hacia fuera; donde dicha primera porcion extrema (12), en su zona axialmente contigua a dicho miembro saliente (13), comprende un primer perfil de trasmision de par (120), y ademas dicha primera porcion extrema (12) comprende un segundo perfil de trasmision de par (121); y donde dicha segunda porcion extrema (14), comprende un tercer perfil de trasmision de par (141);
    - un elemento transmisor (3), para incorporar al menos una corona dentada cuya funcion es dar traccion a la cadena, que comprende una primera zona de acoplamiento (30) provista de una primera abertura (300) dotada de un cuarto perfil de transmision de par (301) para su ensamblaje de manera no giratoria con el primer perfil de trasmision de par (120) del eje (1);
    - una biela derecha (2) correspondiente al lado de la transmision, que en un extremo (20) comprende una segunda zona de acoplamiento (21) provista de un quinto perfil de transmision de par (211) que se acopla de manera no giratoria con el segundo perfil de trasmision de par (121) del eje (1);
    - una biela izquierda (4) correspondiente al lado opuesto al de la trasmision, que en un extremo (40) comprende una tercera zona de acoplamiento (41) dotada de un sexto perfil de transmision de par (411) que se acopla de manera no giratoria con el tercer perfil de trasmision de par (141) del eje (1);
    donde el 1°, 2°, 3°, 4°, 5°, y 6° perfiles de trasmision de par (120, 121, 141, 301, 211, 411) estan configurados geometricamente como patrones de disposition circular, coaxiales con el eje de rotation del eje (1) que coincide con el eje de rotation de las bielas derecha (2) e izquierda (4) y del elemento transmisor (3);
    donde los perfiles de transmision de par primero y cuarto (120,301) definen en el acoplamiento entre el elemento transmisor (3) y el eje (1), N1 posiciones angulares equiespaciadas a lo largo de los 360°;
    donde los perfiles de transmision de par segundo y quinto (121,211) definen en el acoplamiento entre la biela derecha (2) y el eje (1), N2 posiciones angulares equiespaciadas a lo largo de los 360°;
    donde los perfiles de transmision de par tercero y sexto (141,411) definen en el acoplamiento entre la biela izquierda (4) y el eje (1), N2 posiciones angulares equiespaciadas a lo largo de los 360°;
    donde al combinar las N2 posiciones angulares provistas por el acoplamiento entre biela derecha (2) y eje (1), con las N1 posiciones que permite el acoplamiento entre elemento transmisor (3) y eje (1), resultan Nt posiciones angulares relativas diferentes entre la biela derecha (2) y el elemento transmisor (3), donde Nt es el mlnimo comun multiplo de N1 y N2;
    y donde dicho valor de Nt es mayor o igual que 45.
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  2. 2. Conjunto de bielas de bicicleta con sistema de ajuste de orientacion para coronas dentadas ovoides de acuerdo con la reivindicacion 1, donde Nt es mayor que N1 y mayor que N2.
  3. 3. Conjunto de bielas de bicicleta con sistema de ajuste de orientacion para coronas dentadas ovoides de acuerdo con la reivindicacion 2, donde Nt es mayor o igual a 90.
  4. 4. Conjunto de bielas de bicicleta con sistema de ajuste de orientacion para coronas dentadas ovoides de acuerdo con la reivindicacion 3, donde Nt es mayor o igual a 180.
  5. 5. Conjunto de bielas de bicicleta con sistema de ajuste de orientacion para coronas dentadas ovoides de acuerdo con la reivindicacion 4, donde Nt es igual a 360, siendo N1=45 y N2=8.
  6. 6. Conjunto de bielas de bicicleta con sistema de ajuste de orientacion para coronas dentadas ovoides de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que comprende unas marcas primarias (90) en el eje (1), unas marcas secundarias (91) en el elemento transmisor (3), y unas marcas de referencia (93) tambien en el elemento transmisor (3), tal que al combinarlas generan un sistema de graduation angular que permite al usuario definir la orientacion angular 9, para lo cual, primero se alinean las marcas secundarias (91) con las marcas primarias (90) correspondientes a la orientacion elegida, realizando el acoplamiento del primer perfil de transmision de par (120) con el cuarto perfil de transmision de par (301) en esa position, y segundo, se alinea la direction del propio eje longitudinal de la biela derecha (2) con las marcas de referencia (93), realizando el acoplamiento del quinto perfil de transmision de par (211) con el segundo perfil de transmision de par (121).
  7. 7. Conjunto de bielas de bicicleta con sistema de ajuste de orientacion para coronas dentadas ovoides de acuerdo con la reivindicacion 1, donde el elemento transmisor (3) comprende ademas una primera superficie lateral (302) configurada para apoyar en una superficie lateral (212) de la biela derecha (2), evitando el desplazamiento axial de dicha biela derecha (2) hacia la segunda portion extrema (14) del eje (1).
  8. 8. Conjunto de bielas de bicicleta con sistema de ajuste de orientacion para coronas dentadas ovoides de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que el miembro saliente (13) del eje (1) comprende un primer miembro de fijacion axial (131) que restringe el desplazamiento axial del eje (1) en la caja de pedalier (33) en la direccion hacia la segunda porcion extrema (14) del eje (1)
  9. 9. Conjunto de bielas de bicicleta con sistema de ajuste de orientacion para coronas dentadas ovoides de acuerdo con la reivindicacion 8, caracterizado por que el miembro saliente (13) del eje (1) comprende un segundo miembro de fijacion axial (130) que apoya contra una segunda superficie lateral (303) del elemento transmisor (3) para evitar su desplazamiento axial hacia la segunda porcion extrema (14) del eje (1).
  10. 10. Conjunto de bielas de bicicleta con sistema de ajuste de orientacion para coronas dentadas ovoides de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que el primer perfil de trasmision de par (120) del eje (1) esta configurado axialmente mediante N1 protrusiones y recesos radiales en el exterior y en la periferia del eje, de manera que encaja en el correspondiente cuarto perfil de transmision de par (301), configurado en una superficie perimetral interior de la primera abertura (300) provista en la primera zona de acoplamiento (30) del elemento transmisor (3).
  11. 11. Conjunto de bielas de bicicleta con sistema de ajuste de orientacion para coronas dentadas ovoides de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que el segundo perfil de trasmision de par (121) del eje (1) esta configurado axialmente mediante N2 protrusiones y recesos radiales en el exterior y en la periferia del eje, de manera que encaja en el correspondiente quinto perfil de transmision de par (211) configurado en una
    superficie perimetral interior de la segunda abertura (21) provista en la segunda zona de acoplamiento (21) de la biela derecha (2).
  12. 12. Conjunto de bielas de bicicleta con sistema de ajuste de orientacion para coronas dentadas ovoides de acuerdo con la reivindicacion 1, donde el elemento transmisor (3)
    5 comprende al menos una corona dentada ovoide (310) para su engrane con la cadena de la bicicleta, configurada en una unica pieza con dicho elemento transmisor (3).
  13. 13. Conjunto de bielas de bicicleta con sistema de ajuste de orientacion para coronas dentadas ovoides de acuerdo con la reivindicacion 1, donde el elemento transmisor (3) comprende una zona de acoplamiento de salida (31) para acoplar de manera no giratoria
    10 al menos una corona dentada ovoide (310) para su engrane con la cadena de la bicicleta, configurada en una pieza distinta a dicho elemento transmisor (3), al que se une mediante medios de fijacion (34).
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