ES2924814T3 - Sistema de transmisión y su uso - Google Patents
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Abstract
La presente solicitud describe un sistema de transmisión, incluyendo un cierto perfil de diente de rueda dentada y su uso. Este sistema de transmisión permite un mejor guiado de la cadena mediante el uso de un perfil de dientes no normativo, para evitar que cuando el vehículo esté expuesto a situaciones extremas se puedan producir desenganches de la cadena. Este sistema de transmisión se aplica a vehículos, preferentemente bicicletas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Sistema de transmisión y su uso
Campo técnico
La presente solicitud describe un sistema de transmisión, incluyendo un determinado perfil de diente de rueda dentada y su uso.
Estado de la técnica
Con la introducción en el mercado de sistemas de transmisión para bicicletas de 11 velocidades en el casete trasero de la bicicleta, fue intuitivo para el usuario utilizar una sola velocidad en los engranajes de transmisión frontal.
De esta manera, se reduce la cantidad de ruedas dentadas, denominadas comúnmente platos, en los engranajes de transmisión frontal y desaparece el desviador frontal, ya que únicamente se va a utilizar una velocidad en esa ubicación.
Esta situación da lugar a algunos problemas técnicos, ya que la desviación de la cadena pasa a ser mayor que la que experimenta la rueda dentada en los engranajes de transmisión frontal y con la desaparición del desviador frontal comienzan a producirse desacoplamientos en casos de sacudidas, concretamente en usos de montaña, descenso y enduro, cuando las bicicletas se encuentran sometidas a altos niveles de sacudidas y cuando también resulta necesario, en la mayoría de los casos, el uso de bicicletas con suspensión trasera. La existencia de desacoplamientos en estos casos hace que los fabricantes de bicicletas monten guías de cadena en los engranajes de transmisión frontal en un intento de minimizar dichos desacoplamientos.
La introducción de las guías de cadena tiene ciertas desventajas, en particular, en lo que respecta al peso, la complejidad de su fijación al cuadro de la bicicleta y, en ocasiones, en casos de desacoplamiento, la posibilidad de que se dañe la guía, lo que podría incluso comprometer la totalidad del sistema de transmisión.
Se conocen varios perfiles de dientes no normativos a partir de la técnica anterior, por ejemplo, los documentos EP 2677204 A1, US 2015/203173 A1, EP 2677205 A1, JP S59 144855 A, EP 1033509 A2 y EP 0522984 A1.
Sumario
La presente solicitud describe un sistema de transmisión de acuerdo con las características de la reivindicación 1 adjunta.
La presente solicitud también describe un vehículo que comprende el sistema de transmisión descrito con anterioridad.
La presente solicitud también describe una bicicleta que comprende el sistema de transmisión descrito con anterioridad.
Descripción general
La presente solicitud describe un sistema de transmisión que permite un guiado mejorado en la cadena mediante el uso de un perfil de dientes no normativo, de manera que cuando se utiliza una caja de engranajes trasera, se puede obtener una única velocidad en los engranajes de transmisión frontal y en el que se realiza el guiado sobre la propia rueda dentada del engranaje de transmisión frontal, pero en el que dicho guiado se realiza en el rodillo y no en las placas laterales, ya que esta última opción adolece del problema de un elevado desgaste de la rueda dentada, lo que implica que el guiado cesa con el paso del tiempo.
A lo largo del presente texto, se considera un perfil de diente no normativo como un perfil de diente en el que las dimensiones, es decir, la altura, la anchura y la profundidad no están adecuadamente estandarizadas. Así, las dimensiones utilizadas se encuentran fuera de los rangos considerados estándar y/o valores alcanzables con construcciones obtenidas por software tipo CAD.
El perfil del diente del sistema de transmisión presenta una mayor altura que el perfil del diente normativo, con el fin de mejorar y permitir un acoplamiento más rápido de la cadena durante el funcionamiento normal y en casos de sacudidas.
Para mejorar la retención de la cadena en casos extremos, se han incluido dos juegos de radios en el perfil de la rueda dentada, denominados R1/R2 y R3/R4, de manera que la cadena, después de su acoplamiento, quede retenida en el perfil del diente, asegurando así su retención, en casos de mayores sacudidas, al mismo tiempo
asegurando que haya un acoplamiento en la parte superior de la rueda y un desacoplamiento en la parte inferior. De este modo, el radio frontal de paso del rodillo (R1) actúa sobre la parte de acoplamiento trasera y el radio de paso trasero del rodillo (R3) sobre la parte de desacoplamiento. Y el radio frontal intermedio (R2) y el radio trasero intermedio (R4) tienen la función de atrapar el rodillo entre R1, R3 y el radio de acoplamiento (R5), correspondiendo este último al radio inferior del perfil en casos de sacudidas y en casos de vibración extrema.
Las ventajas de la tecnología presentada en la presente solicitud en comparación con los sistemas existentes en el mercado son:
• reducción del coste del sistema, ya que ya no es necesario montar la guía de la cadena;
• reducción de la complejidad en el montaje del sistema en el eje frontal, ya que no se precisan sistemas de guía de cadena;
• reducción del peso total del sistema de transmisión;
• menor desgaste del sistema de transmisión en los engranajes de transmisión frontal, porque el guiado se realiza en los rodillos y no en las placas laterales;
• menor desgaste lateral;
• mayor eficiencia energética, bajas pérdidas de energía ya que el guiado se realiza en el rodillo;
• menos ruido;
• mayor durabilidad en el sistema de guiado;
• en caso de desacoplamiento, el sistema de transmisión no sufre problemas.
La solución técnica que se divulga a continuación tiene especial aplicación en los casos de bicicletas todoterreno, bicicletas con suspensión trasera, ruedas dentadas de bicicletas eléctricas y cualquier otra aplicación en la que la oscilación de la corriente sea un factor muy importante y significativo.
Una forma de obtener el sistema de transmisión que se divulga a continuación sería recurrir al proceso de mecanizado por arranque de viruta en una fresadora CNC para llevar a cabo el perfil del diente.
Descripción de las figuras
Para una mejor comprensión de la técnica, se incorporan las figuras adjuntas que representan formas de realización preferidas que, sin embargo, no pretenden limitar el objeto de la presente solicitud, que únicamente está limitado por el alcance de la reivindicación adjunta.
La figura 1 ilustra esquemáticamente una vista de la región superior de una rueda dentada en situación de acoplamiento, en la que las referencias se refieren a:
R1 - radio frontal de paso del rodillo;
R2 - radio frontal intermedio;
R3 - radio trasero de paso del rodillo;
R4 - radio trasero intermedio;
R5 - radio de acoplamiento;
R6 - radio del rodillo de la cadena;
Fe - holgura.
La figura 2 ilustra esquemáticamente una vista de la región superior de una rueda dentada en situación de desacoplamiento, en la que las referencias se refieren a:
R1 - radio frontal de paso del rodillo;
R2 - radio frontal intermedio;
R3 - radio trasero de paso del rodillo;
R4 - radio trasero intermedio;
R5 - radio de acoplamiento;
R6 - radio del rodillo de la cadena;
Fs - holgura generada entre el radio trasero de paso del rodillo (R3) y el rodillo.
Descripción de formas de realización
La presente solicitud describe un sistema de transmisión que comprende un perfil de dientes no normativo que permite un guiado mejorado en la cadena de manera que, cuando se utiliza una caja de engranajes trasera, se puede obtener una sola velocidad en los engranajes de transmisión frontal y en el que el guiado se efectúa sobre la propia rueda dentada del engranaje de transmisión frontal, pero en el que dicho guiado se lleva a cabo en el rodillo y no en las placas laterales, ya que esta última opción adolece del problema de un elevado desgaste de la rueda dentada, lo que implica que con el paso del tiempo mengua el guiado.
El perfil de diente de la rueda dentada utilizado no es normativo, es decir, su construcción geométrica no se basa en ninguna norma o biblioteca tipo "CAD".
El perfil de diente de la rueda dentada utilizado no es normativo, es decir, su construcción geométrica no se basa en ninguna norma o biblioteca tipo "CAD". La altura de diente utilizado en el sistema de transmisión debe ser superior a 7,5 mm, preferentemente comprendida entre 7.5 mm y 12.0 mm. En una forma de realización en la que están dispuestos pocos dientes en la rueda dentada y la cadena esté bien apretada, la altura del diente debería estar comprendida entre 8.0 mm y 12.0 mm. Sin embargo, en el caso de la forma de realización que comprenda un bajo número de dientes en la rueda dentada, pero en la que se utilice una cadena de baja calidad que no permita un agarre tan logrado, la altura del diente puede estar comprendida entre 7.8 mm y 12.0 mm. En otra forma de realización en la que se dispongan muchos dientes en la rueda dentada y la cadena esté bien apretada, la altura de los dientes debe estar comprendida entre 8.5 mm y 12.0 mm. Sin embargo, en el caso de la forma de realización que comprenda un gran número dientes en la rueda dentada, pero en la que se utilice una cadena de baja calidad que no permita un agarre tan logrado, la altura de los dientes puede estar comprendida entre 8.3 mm y 12.0 mm. En otra forma de realización más, la altura del diente puede estar comprendida entre 7.5 mm y 7.8 mm en los casos en los que la presión a aplicar sobre la cadena no sea tan elevada.
Con el fin de mejorar la retención de la cadena en casos extremos, se han incluido dos juegos de radios en el perfil de la rueda dentada, denominados R1/R2 y R3/R4, de manera que la cadena, después de su acoplamiento, quede retenida dentro del perfil del diente, asegurando así la retención de la misma, en casos de mayores sacudidas, al mismo tiempo que se asegura que tenga lugar el acoplamiento en la parte superior de la rueda y el desacoplamiento en la parte inferior. Así, el radio frontal de paso del rodillo (R1) actúa sobre la parte de acoplamiento trasera y el radio trasero de paso del rodillo (R3) sobre la parte de desacoplamiento. Y el radio frontal intermedio (R2) y el radio trasero intermedio (R4) tienen la función de atrapar el rodillo entre el radio frontal de paso del rodillo (R1), el radio trasero de paso del rodillo (R3) y el radio de acoplamiento (R5), este último correspondiente al radio inferior del perfil en casos de sacudidas y en casos de vibración extrema. El valor R5 siempre debe estar comprendido entre 3 y 5 mm.
De este modo, el radio de paso del rodillo (R1) puede presentar valores comprendidos entre 2 y 4 mm, y este radio tiene la función de obtener la holgura (Fe) que no puede exceder de 0.6 mm. Dicha holgura es muy importante, ya que el sistema se puede ver sometido a mucha suciedad, en particular en el caso de bicicletas de montaña, el sistema debe tener la capacidad de no bloquear el funcionamiento de la cadena en estas situaciones. Esta holgura se crea en la dirección de una línea trazada entre el centro del rodillo en estado acoplado y el centro del radio de paso del rodillo (R1). Dicho radio también tiene la función de permitir el acoplamiento con suavidad de la cadena a través del rodillo.
El radio frontal intermedio (R2) tiene la función de atrapar el rodillo entre el radio de paso del rodillo (R1) y el radio trasero intermedio (R4). El radio frontal intermedio (R2) tiene que presentar un radio mayor que el radio del rodillo de la cadena (R6), asegurando así que, en caso de movimiento vertical, el rodillo toca el radio, pero que no pasará del mismo, ya que dicho radio está más cerrado que el radio del rodillo de la cadena (R6) que mide 3.8 mm. El valor de R2 debe ser siempre superior a 3.8 mm, preferentemente, entre 3.8 y 15 mm.
El radio trasero de paso del rodillo (R3) tiene un valor superior al radio del rodillo de la cadena (R6) de manera que el deslizamiento del rodillo se produce en la zona de desacoplamiento de la cadena, permitiendo así un desacoplamiento suave cuando sea necesario retirar la cadena de la rueda dentada. De este modo, la holgura que se genera entre el radio trasero de paso del rodillo (R3) y el rodillo (Fs) es ligeramente mayor que la holgura (Fe) porque la cadena se deberá poder desacoplar suavemente evitando que la cadena se enrolle en la propia rueda dentada. Esta holgura se encuentra en la orientación de una línea trazada entre el centro del rodillo en el estado acoplado y el centro del radio trasero de paso del rodillo (R3). El valor de R3 debe ser siempre superior a 3.8 mm, preferentemente, entre 3.8 y 15 mm.
El radio trasero intermedio (R4) presenta unos valores inferiores al radio del rodillo de manera que, hasta la zona de desacoplamiento y en caso de sacudidas, dicho radio trasero intermedio (R4) mantiene el rodillo entre el radio trasero de paso del rodillo (R3) y el radio de acoplamiento (R5). Dicho radio se encuentra por debajo de la zona de salida del rodillo, por lo que se retira cuando se requiere que la cadena se desensamble de la rueda para alcanzar el radio trasero de paso del rodillo (R3). Dicha zona de salida tiene lugar cuando la cadena alcanza un ángulo de salida a, siendo el ángulo generado por el desviador trasero. El valor de R4 debe ser siempre inferior a 3.8 mm,
preferentemente, entre 0.2 y 3.8 mm.
Una manera de llevar a cabo una forma de realización de esta tecnología sería a través de un proceso de mecanizado por arranque de viruta en una fresadora CNC para realizar el perfil de diente no normativo. Otra forma más de obtención sería mediante un proceso de forjado.
Obviamente, la presente forma de realización no está restringida de ninguna manera a las formas de realización descritas en el presente documento y una persona con experiencia ordinaria en la técnica puede predecir muchas posibilidades de modificaciones de la misma sin apartarse del alcance, tal como se define en la reivindicación adjunta.
Claims (1)
1. Sistema de transmisión que comprende una rueda dentada con un perfil de diente no normativo con un radio frontal intermedio (R2) superior al radio del rodillo de la cadena (R6), con la formación de una holgura Fe, siendo la holgura Fe creada en la dirección de una línea trazada entre el centro del rodillo en el estado acoplado y el centro de un radio trasero de paso del rodillo (R3) con un valor superior al radio del rodillo de la cadena (R6), con la formación de una holgura FS, siendo la holgura FS creada en la dirección de una línea trazada entre el centro del rodillo en el estado de acoplamiento y el centro del radio frontal de paso del rodillo (R1), y un radio trasero intermedio (R4) con un valor inferior al radio del rodillo de la cadena (R6), en el que el radio frontal de paso del rodillo (R1) está comprendido entre 2 y 4 mm, en el que la holgura Fe es inferior a 0.6 mm, en el que el radio frontal intermedio (R2) está comprendido entre 3.8 y 15 mm, en el que el radio trasero de paso del rodillo (R3) está comprendido entre 3.8 y 15 mm, en el que el radio trasero intermedio (R4) está comprendido entre 0.2 y 3.8 mm, en el que el radio del rodillo de la cadena (R6) es de 3.8 mm, atrapando el radio frontal intermedio (R2) el rodillo entre el radio frontal de paso del rodillo (R1) y el radio trasero intermedio (R4), presentando el radio frontal intermedio (R2) un radio mayor que el radio del rodillo de la cadena (R6) asegurando que, en caso de movimiento vertical, el rodillo toque el radio, pero no pase del mismo, ya que el radio es más cerrado que el radio del rodillo de la cadena (R6) que mide 3.8 mm, presentando el radio trasero de paso del rodillo (R3) un valor superior al radio del rodillo de la cadena (R6), de manera que se produzca un deslizamiento del rodillo en la zona de desacoplamiento de la cadena, permitiendo un desacoplamiento suave cuando la cadena se libera de la rueda dentada, siendo la holgura generada entre el radio trasero de paso del rodillo (R3) y la holgura Fs ligeramente superior a la holgura Fe.
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