ES2694246A1 - Sistema de bicicleta y triciclo elípticos, convertibles a ciclos convencionales - Google Patents

Abstract

La invención se refiere al sector de movilidad personal, las bicicletas y los triciclos. Es un mecanismo que permite ir en bicicleta de pie y en marcha como andando, los pies pedalean siguiendo una órbita elíptica y además permite pasar a la bicicleta convencional al quitar el tornillo de conexión del cabezal (4) y bloquear las dos bielas a una posición fija H ó I. Es una operación que se hace en un momento. Durante el pedaleo las bielas se extienden y contraen de modo que el pie en el ciclo de pedaleo describe una trayectoria elíptica. La biela es telescópica y lleva un cabezal articulado con rodamientos, que sigue una pista de sección rectangular y de forma elíptica y va montada después del plato de la bicicleta. El pedal es solidario de un, digamos zueco diseñado exprofeso para recibir el pie del conductor y resulta práctico y fácil poner y quitar durante la conducción, manteniendo su posición y evitando la posibilidad de un resbalón. El sistema APC, lo mismo puede montarse de origen por un fabricante de bicicletas o triciclos como también en el taller de mantenimiento del usuario en cualquier bicicleta existente, que reúna los siguientes requisitos: - Bicicleta con cuadro abierto sin tubo horizontal o inclinado, como son la bicicletas plegables, las holandesas y las de mujer. - Bicicleta con sistema de pedaleo tipo corona-piñón y cadena. Es un nuevo paradigma en el mundo del ciclismo y abre un abanico de posibilidades tanto para los usuarios de todas las bicicletas, de la gama indicadas, como para el mundo del deporte que seguro creara la afición a ir en un ciclo de pie, (un modelo vale para todos, talla única) y porque es un ejercicio agradable, en una posición del cuerpo ergonómicamente natural.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de bicicleta y triciclo elípticos, convertibles a ciclos convencionales.

Sector de la técnica 5

La presente invención se refiere a una bicicleta elíptica, propulsada por la acción de los propios pies del conductor, que puede ir de pie o sentado y también se refiere a un triciclo elíptico propulsado por los propios pies del conductor, sea de pie o sentado. Vehículos de movilidad personal indicados para desplazamientos urbanos y también por carretera. 10

Antecedentes de la invención

El uso de la bicicleta y el triciclo como medios de movilidad personal, se ha generalizado en todo el mundo. La bicicleta resulta sumamente útil para desplazamientos de corta y media 15 distancia en las ciudades.

No sólo es un medio de movilidad, sino que también placentero para paseo o práctica de deporte. Sumamente útil para los ciudadanos como vemos a diario. Observando los ciclistas, especialmente los que practican la versión deportista, vemos que van sentados y con el cuerpo 20 encorvado hacia delante. Esta es una posición forzada que a medio y a largo plazo genera, dolores en el cuello, hombros, espalda, caderas, pubis, rodillas y también próstata en los hombres.

Los usuarios de las dos ruedas se acostumbran a soportar este estrés físico y también psíquico 25 al ir en bicicleta o triciclo, asumiendo que es algo inherente a la práctica del ciclismo. Se toma como un mal menor o peaje a soportar para disfrutar de esta actividad.

Se ha estudiado el impacto que reciben las articulaciones al pedalear, tanto cuando el pie sigue una órbita circular como cuando esta es elíptica y resulta que los tobillos, rodillas y las caderas 30 se cargan menos al pedalear en órbita elíptica.

Comparando el gráfico (lámina A5) dónde se refleja la dosificación de trabajo del pie sobre el pedal en las distintas posiciones del mismo, en pedaleo circular y el pedaleo elíptico. Se observa que la curva es más plana en el caso del pedaleo elíptico, sobre todo al principio y al 35 final del ciclo. Lo cual nos indica que el esfuerzo es más progresivo en el sistema elíptico de pedaleo que en el circular de la bicicleta.

Esta invención para facilitar los términos la llamo a pie ciclo, (APC) es un sistema de ir en bicicleta de pie. A pie triciclo, (APT) sistema de ir en triciclo de pie. Es lo más próximo al 40 ejercicio de moverse andando. La posición del usuario es de pie, como andando de paseo, cabeza erguida, la visión frontal y lateral perfecta, de modo que el cuello queda recto y relajado. La espalda distendida, cuello y brazos sueltos, piernas algo flexionadas sobre sendas semiplataformas acondicionadas, contra resbalones (ver figura A1).

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El ejercicio en esta posición es mucho mejor, reduciendo las tensiones en el cuerpo por la posición, sin el dolor del impacto continuo en el pubis por ir sentado y el pedaleo más suave, llegamos a un trinomio de confort en este nuevo concepto de movilidad.

El (APC) es sumamente versátil, es posible hacer el cambio de la versión elíptica a bicicleta 50 normal, con sólo un cambio de posición de un tornillo. También podemos pasar de una versión de marcha de paseo a otra de marcha deportiva, sólo cambiando la pista elíptica de seguimiento del APC.

Podemos montar este sistema a un triciclo, siendo el sistema de tracción el típico de transmisión de corona-piñón con cambio de marchas, pero incorporando el seguidor orbital elíptico.

Un solo diseño y construcción del APC vale tanto para un adulto, un niño o un mayor. Sólo es 5 preciso ajustar la altura del manillar a la altura del conductor. Como es sabido en las zonas más congestionadas de las grandes urbes, hay mala convivencia entre peatones y ciclistas. La bicicleta necesita más espacio para maniobrar y requiere de constante movimiento para mantener el equilibrio, lo que produce encontronazos y choques con los peatones. Con el APC hay mejor relación, pues la fuerza de tracción es más progresiva y se puede mover la bicicleta 10 más lentamente.

Entre peatones y la versión elíptica del triciclo, el APT, el usuario puede ir charlando con un peatón y conduciendo, porque se puede parar y arrancar fácilmente, la convivencia con los peatones es perfecta. 15

Explicación de la invención

Esta invención nos lleva en principio a un cambio de filosofía del ciclista, este va de pie cómodamente relajado en lugar de ir sentado, el movimiento de piernas y pies no es circular 20 como en todas las bicicletas actuales, sino que siguen un movimiento orbital elíptico, similar al movimiento del pie al andar. Por lo demás el APC lleva los mismos componentes que una bicicleta, las mismas ruedas, los mismos mecanismos, pero el manillar es más alto y graduable a la altura del conductor y en los pedales van dos digamos “zuecos acondicionados”, que permiten acoger el pie ya calzado contra resbalones accidentales. 25

Remarcar también, la alternativa de equipar el ciclo con un motor eléctrico y una batería eléctrica, con un centro de control, ayudando al usuario, en cuestas muy empinadas o simplemente para moverse sin pedaleo. El motor eléctrico puede ir en el eje delantero, trasero o eje de pedales indistintamente. 30

Las 2 bielas típicas de los pedales en la bicicleta, son sustituidas por una biela derecha y la otra izquierda que son extensibles (1+2) y que siguen una trayectoria elíptica marcada por un seguidor (dibujo 7). La biela de longitud variable está compuesta por dos piezas de forma rectangular, que se deslizan una dentro de otra formando un conjunto telescópico. El extremo 35 inferior de la biela (2) es solidario del eje de pedales. A mitad de la biela hay un cabezal seguidor (12) que soporta cuatro cojinetes de bolas (10), montados en sendos ejes del cabezal, dos van sobre el perfil elíptico y los otros dos debajo y se mueven siguiendo el camino de la plantilla elíptica.

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La plantilla orbital elíptica, consta de una placa de acero (19) que soporta, un camino de rodadura de forma elíptica que puede ser de acero, de aluminio u otro material (1) y que va atornillado a dicha placa.

La plantilla se soporta al cuadro de la bicicleta con bridas y tornillos regulables y ajustables 45 (21,20).

El cabezal de seguimiento es la pieza que permite que la biela siga el perfil de la plantilla orbital. Consta de cuatro cojinetes de bolas montados en un conjunto pletina-balancín (12), el cual oscila por el centro por la pieza (13) y que es a la vez punto fijación a la biela mediante un 50 tornillo (4).

En la parte superior de la biela y en el centro, un agujero roscado recibe al eje de pedales (6). Ver dibujo en sección y vista de perfil del conjunto.

En este montaje, según el dibujo presentado (7), en sección se ve la conexión de la biela telescópica con el cabezal de seguimiento de la plantilla orbital.

El sistema orbital elíptico se puede incorporar en muchas bicicletas de las que existen actualmente, con sólo cambiar algunas piezas. Se adapta bien este sistema, especialmente a 5 las bicicletas de paseo tipo holandés y las plegables, que son más bajas y facilitan la posición de ir de pie. Se puede quitar el sillín o recogido y plegado, según se desee.

Puede verse en el prototipo del dibujo, que el cuadro es abierto, es decir como una bicicleta de mujer, sin el tubo intermedio. El conjunto (Figura 2) es con una bicicleta plegable con ruedas 10 pequeñas de 20” en este caso, pero puede ir con bicicletas de ruedas de otros tamaños, siempre que sea cuadro abierto sin el tubo horizontal o inclinado.

Hay que señalar que en las bicicletas o triciclos con el sistema orbital, al ir de pie no es preciso que cada individuo tenga una bicicleta de su talla. Aquí con este sistema, un único diseño sirve 15 para individuos de más o menos altura. En una misma bicicleta tanto puede ir un niño de 10 años como un adulto o un mayor, sin hacer ningún cambio, sólo con ajustar la altura del manillar.

El APC, es de hecho como una bicicleta, en que el pedaleo es elíptico. Ya existen en el 20 mercado ciclos de pedaleo elíptico, pero con otros mecanismos de propulsión diferentes de esta invención.

Esta invención tiene una ventaja que la hace excepcional. Puede permitir el pedaleo elíptico y además con cambiar un tornillo de posición, pasar a la versión típica de bicicleta con pedaleo 25 circular.

Otro punto muy fuerte del APC es que ira de origen en la fabricación de la bicicleta o triciclo y también en un kit, para instalar a cualquier bicicleta existente ya en circulación cuya arquitectura, tenga un cuadro abierto sin tubo horizontal o inclinado. Bicicletas tipo holandés, 30 de mujer y desmontables.

Comentarios recogidos en internet respecto a los ciclos con sistemas elípticos:

“He tenido dolores en las rodillas corriendo a pie y con la bicicleta elíptica, han desaparecido”. 35

“El ejercicio es más completo, son todos los músculos del cuerpo que se benefician de un mejor riego sanguíneo”.

“La posición vertical y soportando el propio peso ayuda a acelerar el sistema cardio-vascular y 40 a mantener la eficiencia del motor de bombeo sanguíneo”.

“Al ir al aire libre da la sensación de correr flotando”.

Añadir también y ver gráfico (fig. 6), que el par motriz mayor en pedales, nos da mayor fuerza 45 de tiro en la rueda trasera de tracción, se nota mucho en las cuestas, las sube mucho mejor.

El APC es una forma de transporte verde y se puede convertir fácilmente en una parte integral de la rutina de ejercicio de cualquier persona, mejorando su calidad de vida.

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Véase webs:

www.elliptiQQ.com

www.streetstrider.com

Breve descripción de los dibujos

Figura 1. Es una vista en perspectiva de una primera realización del sistema APC objeto de la 5 invención, montado en una bicicleta de paseo desmontable.

Figura 2. Vista en perspectiva con detalle del montaje del APC, objeto de la invención, montado en una bicicleta de paseo convencional plegable, con tracción corona-piñón y cambio de marchas. 10

Figura 3. Es la perspectiva de un triciclo de tracción convencional, corona-piñón con cambio de marchas y que lleva instalado el sistema de pedaleo elíptico, del APC, objeto de la invención.

Figura 4. Corresponde a una vista explosionada del sistema APC en lado derecho, donde se 15 puede ver el mecanismo compuesto por la plantilla elíptica, el cabezal de seguimiento y la biela extensible que permite el pedaleo elíptico.

Lámina 5. Es un gráfico comparativo del aporte de trabajo útil de pedaleo, entre la bicicleta convencional y el APC. 20

FIGURA 6. Vista en alzado, y planta de un zueco sujeto a un pedal del APC.

DIBUJO 7. Es un dibujo en proyección de una primera realización, del conjunto APC, en alzado, sección de perfil y planta. Ver también dibujos de dos variantes, los dibujos (7-2) y (7-25 3), que corresponden a una segunda y tercera realización respectivamente.

Descripción detallada de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor 30 comprensión de las características de la invención, 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:

Figura 1. Se observa una bicicleta desmontable con ruedas de 20”.tracción típica corona-piñón 35 con cadena y cambio de marchas. El cuadro es abierto sin tubo horizontal, el sillín bajado y girado hacia atrás. Lleva montado el sistema APC objeto de esta invención y se ve como una ciclista pedalea de pie como andando.

Figura 2. Es un dibujo del sistema APC y el sistema mecánico de tracción de una bicicleta 40 típica de corona-piñón y cadena de transmisión con cambio de marchas. La marca 19,1, es la plantilla de seguimiento, 2 parte inferior de la biela telescópica, 3 la parte superior, 4 es el tornillo con accionamiento manual para seleccionar la versión de pedaleo elíptico o en pedaleo circular convencional. Marca 5 es el zueco que permite poner y quitar dentro el pie ya calzado del conductor con facilidad, con un posicionamiento seguro, evitando un resbalón y da gran 45 facilidad en quitar el pie mal parar. 15, 9, 7 son los típicos sistemas mecánicos existentes en las bicicletas corona, cadena, piñón y cambio de marchas.

Figura 3. En la figura 2 se observa un triciclo con las tres ruedas de 20”, tracción típica corona-piñón con cadena y cambio de marchas. El manillar es más largo de lo normal, para facilitar 50 una posición ergonómica al conductor del vehículo. El cuadro es abierto sin tubo horizontal y sin sillín. La tracción en la rueda trasera derecha, la rueda trasera izquierda es libre. La rueda delantera también es libre. Lleva montado el sistema APC con los dos zuecos recibe pies.

Figura 4. . Corresponde a una vista explosionada del sistema APC, donde se puede ver el mecanismo compuesto por la pista elíptica 1, el cabezal de seguimiento 12 con los cuatro rodamiento 10 y la biela extensible 2,3 que permite el pedaleo elíptico.

Lámina 5. Es un gráfico comparativo entre el aporte de trabajo en pedales, de la bicicleta 5 convencional con un radio de biela 165 mm y dos versiones del APC La curva A, corresponde a una bicicleta convencional, en ordenadas trabajo en kgm y en abscisas el giro de la biela en divisiones de 5 grados.

La curva B, corresponde a una bicicleta elíptica, cuya elipse tiene de radio menor 150 mm y 10 210 mm de radio mayor o semi-zancada.

La curva C, es para una bicicleta elíptica de radios 135-200.

En B el trabajo se dosifica mejor que en A y en C aún más. 15

Figura 6. Vista en alzado, y planta de un zueco sujeto a un pedal del APC.

La suela D, puntera E y talonera F en goma sintética, resistente al agua y agentes atmosféricos. Esta fijado al pedal con 2 levas de cierre rápido H y de dimensiones holgadas 20 para recibir el pie y facilitar la posición del mismo, lleva una plantilla adherente G, en la suela para evitar resbalones. La talonera es alta y partida que asegura la posición del pie y facilita la entrada y salida del mismo.

Dibujo 7. Es un dibujo en proyección del conjunto APC, en alzado vemos la plantilla de 25 seguimiento compuesta por la placa base 19, pista de rodadura 1. En la vista de sección y perfil, vemos la placa base 19 con la pista de rodadura, 1, montada sujeta con tornillos y tuercas con la placa tope 18. El cabezal de seguimiento 12, con cuatro ejes-soporte 11 y los cuatro cojinetes de bolas, 10. En el centro de la placa de seguimiento 12, está la tuerca 13 que recibe el tornillo 4 de anclaje, en la posición de pedaleo elíptico. Para ir a la posición de 30 bicicleta convencional, el tornillo 4 va en los agujeros roscados H o bien I, que corresponden a radios fijos de biela de 180 mm ó 160 mm.

En la vista de planta se pueden ver las bridas 21, de soporte y las tuercas de reglaje, 20.

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Remarcar también que los dibujos 7-2 y 7-3, corresponden a una segunda y tercera realización, respectivamente. En la segunda realización, 7-2, la parte hembra de la biela es solidaria del buje de eje pedales y la otra parte contiene el seguidor de la pista elíptica 18 y en el extremo el pedal 6. El seguidor 18 formado por dos piezas, dos cojinetes 10 y la tuerca del anclaje a biela 13. Sobre del seguidor hay un perfil elíptico 22 que actúa de retención al llegar el pedal al límite 40 del recorrido.

La tercera realización 7-3 se refiere a otro sistema de seguidor, 12, en el que la plantilla elíptica está formada por la placa, 19 que lleva soldado en su perfil un calibrado cilindrico de acero, 1. El cabezal contiene un sector tubular de teflón, 23, el cual se desliza por el perfil cilindrico, 1. 45 En el centro del cabezal se ubica una tuerca, 13 que permite girar al cabezal y dónde va el tornillo de sujeción a la biela, 4.

Realización preferente de la invención

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La invención se refiere al sector de movilidad personal, las bicicletas y los triciclos.

La invención permite ir en bicicleta de pie y en movimiento como andando, los pies pedalean siguiendo una órbita elíptica y además permite pasar a la bicicleta convencional al quitar el

tornillo de conexión del cabezal 4 y bloquear las dos bielas a una posición fija la H o la I. Es una operación que se hace en un momento.

En el sistema APC, durante el ciclo de pedaleo la biela 2, 3 se extiende y contrae de modo que el pie describe una trayectoria elíptica. La biela es telescópica y lleva un cabezal articulado 5 12,11 con rodamientos 10, que sigue una pista de relieve elíptico 1, 18 y que va montada después del plato de la bicicleta 19, 1, 18.

El pedal es solidario de un zueco (figura 6), diseñado exprofeso para recibir el pie del conductor y resulta práctico y fácil poner y quitar el pie durante la conducción, manteniendo la posición de 10 éste y evitando así, la posibilidad de un resbalón.

El sistema APC, lo mismo puede montarse de origen por un fabricante de bicicletas o triciclos como también en el taller de mantenimiento del usuario en cualquier bicicleta existente, que reúna los siguientes requisitos: 15

(A) La bicicleta debe ser de cuadro abierto, sin tubo horizontal o inclinado, como son las bicicletas plegables, las holandesas y las de mujer

(B) Bicicletas con sistema de pedaleo típico, con mecánica corona-piñón y cadena. 20

El APC es un nuevo paradigma en el mundo del ciclismo y abre un abanico de posibilidades tanto para los usuarios de todas las bicicletas de la gama indicadas como para el mundo del deporte, en el que seguro creara la afición a ir en un ciclo de pie, con una posición del cuerpo natural. 25

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES

   1. De una bicicleta y un triciclo con sistema orbital elíptico (1), que permite ir en la bicicleta o el triciclo de pie sobre los pedales, con pedaleo elíptico similar al movimiento de andar, pero también permite ir al modo convencional de bicicleta sentado o sea con el pedaleo circular. En 5 ambos casos en ciclos con transmisión corona-cadena-piñón con o sin cambio y con cuadros abiertos como las bicicletas de señora y las desmontables (1, 2, 3), en que no hay barra horizontal o inclinada de por medio. En una primera realización el sistema consta de dos bielas que son telescópicas (2,3), dibujo 7, la parte inferior de la biela es solidaria al buje del eje de pedales. El conjunto biela extensible tiene una articulación (13) con el cabezal de seguimiento 10 de la pista elíptica (1). El cabezal de seguimiento en esta primera realización (10, 11, 12, 13) consta de una pletina balancín (12), que lleva 4 ejes con sus cojinetes de rodadura, que son los que siguen la trayectoria elíptica en el sistema, dos cojinetes van rodando sobre la pista y los otros dos por debajo. Así al accionar el pedal, este se mueve describiendo una elipse determinada por la plantilla de seguimiento. Este sistema es susceptible de ir montado de 15 origen en la cadena de fábrica de bicicletas o como un kit a montar por el taller de mantenimiento del usuario, implementando así las prestaciones del vehículo.
2. 2. Vehículo (1), según la reivindicación (1) caracterizada porque en la segunda realización (dibujo 7-2) el cabezal de seguimiento consta de dos pletinas balancín (18) que soportan los 20 dos cojinetes de rodadura (10). En este caso hay una pista elíptica inferior (1) y otra pista elíptica superior (22), de modo que los rodamientos tienen sólo un grado de libertad, el de la pista de rodadura.
3. 3. Vehículo (1), según la reivindicación (1) caracterizada porque en la tercera realización 25 (dibujo 7-3) el cabezal de seguimiento (12) consta de dos piezas que abrazan un sector (23) de un material de muy bajo índice de rozamiento como es el teflón, el cual se desliza por una varilla de acero pulido que conforma la pista elíptica de rodadura.
4. 4. Vehículo (1), según las reivindicaciones (1, 2, 3) caracterizadas porque las bielas 30 telescópicas pueden ser de sección rectangular, prismáticas, cilíndricas o de otra forma.
5. 5. Vehículo (1), según las reivindicaciones (1, 2, 3, 4) caracterizadas porque el tornillo (4) que conecta la biela y el cabezal seguidor, sea diferente del diseño preferente.

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6. 6. Vehículo (1), según las reivindicaciones (1, 2, 3, 4, 5) caracterizadas porque el conjunto de la pista de seguimiento elíptica sea o no desmontable.
7. 7. Vehículo (1), según las reivindicaciones (1, 2, 3, 4, 5, 6) caracterizadas porque el sistema de fijación del conjunto de pista de rodadura sea o no con bridas a los tubos del marco (21,20) o 40 de cualquier otro tipo.
8. 8. Vehículo (1), según las reivindicaciones (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) caracterizadas porque en cualquiera de ellas pueda instalarse un motor eléctrico, en cualquiera de las ruedas, o en el eje de pedales. 45
9. 9. Vehículo (1), según las reivindicaciones (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) caracterizadas porque en cualquiera de ellas puede cambiarse la geometría de pista elíptica a otras dimensiones (1), pudiendo ser también esta ovoide u de otra forma, con APC se puede seleccionar y variar la potencia de pedaleo que se desee al cambiar las dimensiones de la pista de rodadura. 50
10. 10. Vehículo (1), según las reivindicaciones (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) caracterizadas porque la pista de rodadura sea desmontable por los tornillos (16, 17), de manera que en una misma

    placa (19), pueda pasarse de una versión relajada de paseo a otra deportiva con más largo de pisada y más recorrido de biela.
11. 11. Vehículo (1), según las reivindicaciones (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) caracterizadas porque a los pedales, puedan ir sujetos los zuecos, con levas de cierre rápido o bien con tornillos H, para 5 facilitar cambio de versión de APC a bicicleta convencional (figura 6). Los zuecos de pedaleo, constan de suela D, lámina antideslizante G, puntera (E), talonera (F) y levas de cierre rápido (H) y pueden ser en cualquier variante según diseño indicado u otro cualquiera.
12. 12. Vehículo (1), según las reivindicaciones (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ,8, 9, 10, 11) caracterizadas 10 porque se puedan emplear, cualquier material o combinación de materiales en la construcción de cualquier parte o componentes del APC.
13. 13. Vehículo (1), según las reivindicaciones (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) caracterizadas porque en cualquiera de ellas, el asiento pueda ir recogido y girado atrás. 15
14. 14. Vehículo (1), según las reivindicaciones (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13) caracterizadas porque en cualquiera de ellas, el manillar sea según dibujos (1, 3) o de cualquier otro diseño.

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15. 15. Vehículo (1), según las reivindicaciones (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14) caracterizadas porque en cualquiera de ellas la transmisión de fuerza corona-rueda sea, por cadena, por correa o también por transmisión cardan.