MXPA00003629A - Aparato impulsor lineal - Google Patents

Abstract

Un aparato para impulsar linealmente a un vehículo o máquina. El aparato incluye un cuadro, por lo menos una rueda de impulso, y por lo menos un tambor de enrollamiento giratorio, montado qiratoriamente con relación al cuadro. Además, el sistema incluye un transmisor de potencia flexible y alargado, montado para moverse recíprocamente lineal con relación al cuadro y pasar alrededor y en- granar el tambor de enrollamiento giratorio, para girar el tambor de enrollamiento en por lo menos una primera dirección giratoria. El aparato también tiene pedales primero y segundo, para engranar el transmisor de potencia en una primer y segunda dirección. Los pedales primero y segundo están montados al cuadro en una forma que permite solamente el movimiento recíprocamente lineal, no curvado de los pedales, con relación al cuadro.

Description

APARATO IMPULSOR LINEAL Antecedentes de la Invención Campo de la Invención La invención pertenece al campo de un aparato para poner en marcha una máquina impulsada por el humano. Más en particular, la invención pertenece a un mecanismo impulsor lineal conveniente para una bicicleta. Descripción de la Técnica Relacionada Las bicicletas convencionales son manejadas comúnmente por el movimiento circular de los pedales. De cualquier manera, solamente una pequeña porción del giro de 360? de los pedales se utiliza para impulsar la bicicleta; el resto es movimiento giratorio y es desperdiciado. Los pedales giratorios no proporcionan una conversión efectiva uniforme de la fuerza impulsora substancialmente lineal empleada por un conductor dentro del momento de torsión impulsor. Así, un conductor gasta energía excesiva y se fatiga más rápido. Ya que el segmento del pedal de los pedales circulares no puede ajustarse, y un es inevitablemente necesario un giro completo de los pedales para impulsar la bicicleta convencional, las piernas del conductor y patrón de segmento no siempre se ajusta con el segmento de movimiento circular de los -pedales.

Si bien las bicicletas impulsadas por palanca, impulsadas por palancas de movimiento curvado hacia arriba y hacia abajo, los mecanismos utilizados para transmitir el movimiento de potencia de las palancas a una rueda motriz no han sido satisfactorios. Debido a que una mayoría de estas soluciones no proporcionan un verdadero mecanismo impulsor lineal, estas no proporcionan una eficiencia del 100% en el segmento. Además, estas soluciones no han proporcionado un mecanismo mediante el cual un individuo pueda poner en marcha un vehículo en un segmento hacia atrás" y hacia adelante. Por lo tanto, los ciclistas y los fabricantes de bicicletas tienen la necesidad de un sistema impulsor lineal que proporcione verdaderas capacidades de impulsión lineal, así como la capacidad de impulsar la bicicleta en un segmento hacia arriba y hacia atrás de los pedales. Sumario de la Invención La invención es un vehículo o máquina impulsada por el humano, y generalmente comprende de un cuadro que soporta a un conductor, una rueda motriz montada giratoriamente en el cuadro, un conductor giratorio para manejar la rueda motriz, pedales izquierdo y derecho montados en el cuadro, los pedales viajan recíprocamente en una trayectoria substancialmente rectilínea, y un transmisor de potencia para convertir el movimiento rectilíneo de los pedales en movimiento giratorio para impulsar la rueda motriz. Una versión de la invención incluye un vehículo o máquina impulsada por un conductor, que comprende un cuadro, por lo menos una rueda motriz, por lo menos un conductor giratorio que comprende una polea o una rueda catalina, giratoriamente montada con relación a el cuadro, la cual engrana con la rueda motriz para girar la rueda motriz, un transmisor de potencia flexible y alargado, que comprende una correa de transmisión, una cadena, o un cable, este transmisor está montado para un movimiento recíprocamente lineal con relación a el cuadro y pasar alrededor y engranar el conductor giratorio para girar el conductor en por lo menos una primera dirección giratoria, el transmisor de potencia tiene una primera porción y una segunda porción, un primer pedal que engrana fijamente la primera porción del transmisor de potencia, y un segundo pedal que engrana fijamente la segunda porción del transmisor de potencia, los pedales primero y segundo están montados a el cuadro de una manera que permite solamente el movimiento recíproco no curvado, lineal de los pedales con relación a el cuadro, el segundo pedal está conectado al primer pedal de manera que el movimiento del primer pedal en una primera dirección lineal el segundo pedal en una segunda dirección lineal opuesta, y el movimiento del primer pedal en la segunda dirección lineal provoca el movimiento del segundo pedal en la primera dirección lineal, en donde el movimiento lineal de los pedales provoca que el transmisor de potencia gire el conductor giratorio y la rueda motriz. Todavía otra versión de la invención, incluye un sistema impulsor para un vehículo o máquina impulsada por el humano, que comprende: una rodada lineal, un par de pedales montados para el movimiento recíproco lineal a lo largo de la rodada, una articulación entre los pedales de manera que en el movimiento lineal de uno de los pedales, en una dirección, el otro pedal se mueva en la dirección opuesta, y vice versa, un transmisor lineal que comprende una correa de transmisión, un cable, o una cadena de rodillos, el transmisor de potencia que tenga una primera porción conectada fijamente al primer pedal y una segunda porción conectada fijamente al segundo pedal, el transmisor de potencia montado para el movimiento recíproco, por lo menos un conductor giratorio que comprende una polea o una rueda catalina acoplada al transmisor de potencia de manera que el movimiento del transmisor de potencia gire el conductor, y embragues primero y segundo, de un sentido, cada uno acoplado a un conductor giratorio, y una rueda motriz acoplada a los embragues de rodillos, de manera que al moverse el transmisor de potencia en una primera dirección, el primer embrague de rodillos se engrana al girar la rueda motriz en una dirección predeterminada, y al moverse el transmisor de potencia en una segunda dirección, el segundo embrague de rodillos se engrana al girar la rueda motriz en la misma dirección predeterminada. Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 es una vista en perspectiva de un vehículo que emplea un mecanismo impulsor que utiliza rodadas lineales para proporcionar un impulso de la rueda trasera. La Figura 2 es una vista elevada posterior en corte a lo largo de las líneas 1-1 de las rodadas lineales mostradas en la Figura 1. La Figura 3 es una vista plana superior de las rodadas lineales del vehículo mostrado en la Figura 1. La Figura 4 es una vista en perspectiva de una forma de realización alternativa de la invención, en donde el vehículo puede montarse por un conductor que esté descansando su pecho en un descanso para pecho. La Figura 5 es una vista en perspectiva de una forma de realización alternativa de la invención, en donde dos rodadas lineales se añaden a un vehículo en un ángulo de 90 grados en referencia a un plano terrestre. La Figura 6 es una vista en perspectiva de una forma de realización alternativa de la invención, en donde un vehículo está configurado para proporcionar un impulso de la rueda delantera. La Figura 7 es una vista de .elevación delantera de una polea apretada por resorte que se utiliza en la forma de realización de la invención mostrada en la Figura 6. La Figura 8 es una vista en perspectiva de una forma de realización alternativa de la invención que emplea un conductor giratorio para proporcionar un impulso de la rueda trasera. La Figura 9 es una vista elevada en corte del tambor de enrollamiento giratorio mostrado en la Figura 8. La Figura 10 es una vista elevada lateral del tambor de enrollamiento giratorio mostrado en la Figura 8. La Figura 11 es una vista en perspectiva de una forma de realización alternativa de la invención que emplea un tambor de enrollamiento giratorio para proporcionar un impulso de la rueda delantera. Detallada Descripción de la Invención La siguiente descripción detallada está dirigida a ciertas formas de realización específicas de la invención. De cualquier manera, la invención puede ser incorporada en una multitud de diferentes formas como se definen y cubren por las reivindicaciones. En esta descripción, se hace referencia a los dibujos en donde las piezas similares se les designan números similares. Haciendo referencia a la Figura 1, se ilustra una primera forma de realización preferida de una transmisión de impulso lineal que es utilizada en un vehículo 100, como una bicicleta. La Figura 1 es una vista en perspectiva de un vehículo 100. el vehículo 100 puede incluir generalmente un cuadro 102, una rueda motriz, como una rueda trasera 104, pedales izquierdo y derecho 105A, 105B, y dos rodadas lineales 107. Aún cuando se muestra una bicicleta, se apreciará que, en su forma más extensa, los principios de la invención se aplican a otros vehículos que tienen una rueda motriz, como cualquier vehículo que tiene una o más ruedas motrices, y una, dos, tres, cuatro o más ruedas en total. En una forma de realización, el cuadro 102 puede construirse de materiales convenientemente fuertes como se conocen bien en la técnica ciclista, como el aluminio, el acero o sus aleaciones, o las fibras de vidrio o grafito de carbón. Una forma de realización del cuadro 102 puede incluir generalmente un rodamiento delantero o barra de dirección 118 en el que está articulado un ensamble de horquilla delantera 120. El ensamble de horquilla delantera 120 incluye en su extremo superior, una mangueta o muñón montado giratoriamente en la barra de dirección 118. Una rueda delantera 122 esta montada giratoriamente, como en un eje delantero 124, al extremo inferior del ensamble de la horquilla delantera 120. Dos manubrios 126 están añadidos' al extremo superior del ensamble de la horquilla delantera 120 para girar el ensamble de la horquilla delantera 120 y la rueda delantera 122 alrededor del eje de la barra de dirección 118, dirigiendo mediante esto al vehículo 100. El cuadro 102 incluye por lo menos un miembro del tubo inferior, como los tubos inferiores 128, que tienen en su extremo posterior un soporte de la rueda 130 para montar un eje de la rueda trasera y la rueda trasera 104. También se contemplan otros arreglos del cuadro, que incluyen cuadros convencionales de bicicleta y triciclos. El cuadro 102 incluye un asiento 132 para cargar cómodamente a un conductor. De preferencia, el asiento 132 está acojinado y se ajusta fácilmente para acomodar al conductor. El asiento 132 puede montarse en la parte delantera de la rueda trasera 104, como se ilustra, o puede ser ubicado más convencionalmente arriba de las ruedas. Las rodadas lineales 107 están montadas en una ubicación deseada, como en cada lado de una porción delantera 109 del cuadro 102. La porción delantera 109 del cuadro 102 se extiende desde un lado delantero de la barra de dirección 118. Las rodadas lineales 107 guían los pedales izquierdo y derecho 105A, 105B para viajar en un movimiento rectilíneo. Las conexiones entre los pedales 105A, 105B y sus rodadas lineales 107 se describen con mayor detalle en referencia a las Figuras 2 y 3. Además, la forma de realización de la invención revelada en la Figura 1, ilustra las rodadas lineales 107 en una posición prácticamente horizontal en relación a un plano terrestre. De cualquier manera, como se discutirá en mayor detalle en la referencia de la Figura 5, se pueden utilizar otras posiciones. Una articulación alargada flexible 116 está conectada en un primer extremo 117A al pedal izquierdo y en un segundo extremo 117B al pedal derecho 105B. En una forma de realización de la invención, la articulación 116 está enrutada alrededor de una primera polea de articulación 134 y una segunda polea de articulación 136. Las poleas primera y segunda de articulación 134, 136 están ubicadas en un primero y segundo lado de un extremo hacia adelante del cuadro 102, respectivamente. En una forma de realización de la invención, las poleas primera y segunda de articulación pueden sustituirse con una sola polea. La articulación 116 puede comprender una correa de transmisión, una cadena, o un cable. Además, si la articulación 116 es una correa de transmisión, esta puede desbastarse. Es preferible un cable. Un transmisor de potencia 110 se proporciona para transmitir potencia de los pedales a la rueda motriz. El transmisor de potencia 110 puede ventajosamente ser una correa de transmisión, una cadena (como una cadena de rodillos) o un cable. La correa de transmisión puede ser de cualquier diseño capaz de transmitir potencia, incluyendo una correa de transmisión en "V" y una correa de transmisión dentada como el material de correa normalmente utilizado para cadenas temporizadoras automotrices. El transmisor de potencia 110 incluye una porción impulsora y dos porciones de conexión de pedal 112, 114. En las porciones de conexión de pedal 112, 114, el transmisor de potencia 110 está montado para moverse recíprocamente lineal con relación al cuadro 102. La porción de impulso y por lo menos las dos porciones de conexión de pedal 112, 114 pueden constituir diferentes porciones de una correa de transmisión sencilla o pueden ser dos o más correas de transmisión, cada una conectada a los pedales 105A y 105B. En una forma de realización de la invención, cada una de las dos porciones de conexión de pedal 112, 114 están ubicadas respectivamente próximas a un primer y segundo extremo 138, 140 del transmisor de potencia 110. Además, cada una de las porciones de conexión de pedal 112, 114 está ubicada en el primer y segundo lado del vehículo 100, respectivamente. Del pedal izquierdo 105A, el transmisor de potencia 110 se extiende hasta una polea 142 que está ubicada próxima a la barra de dirección 118, y entonces a lo largo de una polea 144 que está ubicada debajo del asiento 132. La polea 144 guía al transmisor de potencia 110 alrededor del primer tambor de enrollamiento giratorio 106 que está montado al montaje de la rueda 130. Desde el primer tambor de enrollamiento . giratorio 106, el transmisor de potencia 110 se extiende alrededor de una polea 145 que está colocada en el centro, a lo largo del eje del cuadro y directamente en frente de la rueda trasera 104. La polea 145 se utiliza para guiar al transmisor de potencia 110 alrededor de la rueda trasera 104. Desde la polea 145, el transmisor de potencia 110 se extiende alrededor de un segundo tambor de enrollamiento giratorio 108 en un segundo lado del vehículo. Similar al primer tambor de enrollamiento giratorio 108, el segundo tambor de enrollamiento giratorio 108 está montado giratoriamente al montaje de la rueda 130. Cada uno de los tambores de enrollamiento giratorios primero y segundo 106, 108 están engranados giratoriamente por la porción impulsora 111 del transmisor de potencia 110. Desde el segundo tambor de enrollamiento giratorio 106, el transmisor de potencia 110 se extiende sobre una polea 146 que está situada en un lado del cuadro 102 opuesto a la polea 144 y debajo del asiento 132. El transmisor de potencia 110 entonces se extiende sobre una polea 148 que se sienta en un lado del cuadro 102 opuesto a la polea 142. El transmisor de potencia 110 entonces se conecta al pedal derecho 105A próximo al segundo extremo 140 del transmisor de potencia 110. Juntos, el transmisor de potencia 110 y la articulación 116 proporcionan un ciclo cerrado. Se nota que, el transmisor de potencia 110 y la articulación 116 pueden estar separados o comprender juntos un sólo miembro. También se nota que el número y ubicación de las poleas utilizadas para guiar al transmisor de potencia 110 puede ser variado. Por ejemplo, se puede utilizar una configuración diferente de polea para enrutar el transmisor de potencia 110 a lo largo de diferentes partes del vehículo 100 dependiendo del cuadro 102 seleccionado del vehículo 100. Por ejemplo, no se describen configuraciones de poleas alternativas limitantes en referencia a formas de realización alternativas de la invención, como se muestra en las Figuras 4, 5, 6, 8 y 11. El primer tambor de enrollamiento giratorio 106 y el segundo tambor de enrollamiento giratorio 108, pueden incluir cada uno una polea o rueda catalina que esté montada giratoriamente con relación al cuadro 102. El primer y segundo tambor de enrollamiento giratorio 106, 108 se engranan, cada uno, a la rueda trasera 104. En una forma de realización de la invención, el primer tambor de enrollamiento giratorio 106 y el segundo tambor de enrollamiento giratorio 108 incluyen un embrague de una sola dirección que acopla giratoriamente su tambor de enrollamiento giratorio respectivo a la rueda trasera 104. El primer tambor de enrollamiento giratorio 106 está adaptado para engranarse cuando el transmisor de potencia 100 se mueva en una primera dirección, y el segundo tambor de enrollamiento 108 está adaptado para engranarse cuando el transmisor de potencia 100 se mueva en una segunda dirección opuesta a la primera dirección. El transmisor de potencia 110 se conecta a los pedales 105A y 105B para dirigir los tambores de enrollamiento giratorio primero y segundo 106, 108 de manera que el movimiento hacia atrás del pedal derecho 105B gira o activa el primer tambor de enrollamiento giratorio 106, mientras la articulación 116 mueve el pedal izquierdo 105A hacia adelante. Debe apreciarse que_ la dirección de activación del primer tambor de enrollamiento giratorio y el segundo tambor de enrollamiento giratorio puede ser conmutada, de manera que el movimiento hacia atrás del pedal derecho 105B engrane el segundo tambor de enrollamiento giratorio 108, y el movimiento hacia atrás del pedal izquierdo 105A engrane el primer tambor de enrollamiento giratorio 106. El primer tambor de enrollamiento giratorio 106 y el segundo tambor de enrollamiento giratorio 108 pueden tener opcionalmente dientes para engranar el transmisor de potencia 110, como los dientes o espigas de la rueda catalina que engranan una cadena de rodillos o una correa de transmisión dentada . Refiriéndonos ahora a la Figura 2 y a la Figura 3, se ilustran los mecanismos para conectar los pedales izquierdo y derecho 105A, 105B a las rodadas lineales 107. La Figura 2 es una vista elevada posterior del pedal derecho 105B mostrada en la Figura 1. La Figura 3 es una vista plana superior del montaje del pedal mostrado en la* Figura 1. Aún cuando la conexión entre el pedal derecho 105B y el cuadro 102 se describen detalladamente en referencia a la Figura 2, se emplea una conexión similar en referencia al pedal izquierdo 105A y al cuadro 102. Se apreciará que el pedal ilustrado y el mecanismo de rodada es solamente ejemplar, y serán evidentes numerosos equivalentes mecánicos y variaciones para aquellos habilitados en la técnica. En la forma de realización ilustrada, el pedal derecho 105B puede añadirse a una de las rodadas lineales 107 por múltiples rodillos 202A, 202B y 202C. Cada una de las rodadas lineales 107 pueden proporcionar dos rieles guía 214, 216 (Figura 2) para soportar los múltiples rodillos 202Am 202B y 202C. En otra forma de realización de la invención, cada una de las rodadas lineales 107 aloja cuatro rodillos. De cualquier manera, debe apreciarse que se pueden utilizar menos o más rodillos para engranar cada uno de los pedales 105A, 105B a las rodadas lineales 107. El pedal derecho 105B está montado en dos postes 204 y 206. Los dos postes 204, 206 están conectados giratoriamente a un miembro de soporte de pedal 208 y se extiende ortogonalmente desde una superficie de un miembro de soporte de pedal 208 que está distante al cuadro 102. El miembro de soporte de pedal 208 tiene por lo menos una abertura (no mostrada) con el propósito de recibir pernos de rodillos 210A, 210B, y 210C. Los pernos de rodillos 210A, 210B, 210C conectan respectivamente el miembro de soporte de pedal 208 a uno de los múltiples rodillos 202A, 202B, 202C. El segundo extremo 117B de la articulación 116 puede conectarse al miembro de soporte de pedal 208. Como se discute arriba, la articulación 116 provoca", al moverse uno de los dos pedales 105A, 105B en una primera dirección, el movimiento del otro pedal en una dirección opuesta. El transmisor de potencia 110 (Figura 3), también se encuentra conectado a la parte posterior del miembro de soporte de pedal 208. En una forma de realización, los pedales 105A, 105B pueden utilizar sujetadores de pie o pueden utilizar un mecanismo de sujeción estándar (no mostrado) en donde los zapatos de ciclismo estándar del conductor, se aseguren a presión dentro del pedal 105A, 105B. Además, las Figuras 2 y 3 también muestran que cada una de las poleas de la articulación 134, 136 están montadas giratoriamente al cuadro ,102 por un perno de polea 222 y una tuerca de polea 224. Ahora, refiriéndonos a la Figura 4, se revela una forma de realización alternativa de la invención. Con el propósito de simplicidad, solamente se describen las diferencias entre la forma de realización de la invención mostrada en la Figura 1 y la Figura 3. El vehículo 100 incluye un descanso del pecho 402 para soportar el pecho de un conductor (no mostrado) . El descanso del pecho 402 puede contornearse para soportar el pecho del conductor. Además, como se muestra, el descanso del pecho 402 puede estar en una posición fija en el cuadro 102 o, el descanso del pecho 402 puede estar montado en forma desplazable con un ensamble de montaje (no mostrado) para el restante del cuadro 102. Similar a la forma de realización ilustrada en la Figura 1, el vehículo 100 tiene rodadas lineales 107 colocadas en un ángulo de aproximadamente 45 grados con referencia a un plano terrestre. Cada uno de los extremos 138, 140 del transmisor de potencia 110 están conectados a uno' de los pedales 105A, 105B. Desde el pedal 105A, el transmisor de potencia 110 se extiende hasta la polea 142. La polea 142 guía el transmisor de potencia 110 en una dirección hacia abajo hasta un primer tambor de enrollamiento giratorio 302, el transmisor de potencia 110 se extiende hacia arriba y alrededor de la polea 306 que está montada en un lado posterior del miembro de soporte de la rueda trasera 404. Entonces, el transmisor de potencia 110 se extiende hacia abajo hasta un segundo tambor de enrollamiento giratorio 308, el segundo tambor de enrollamiento giratorio 308 está montado en el extremo inferior del miembro de soporte de .la rueda trasera 404. Desde el segundo tambor de enrollamiento giratorio 308, el transmisor de potencia 110 se extiende alrededor de la polea 148 y finalmente se conecta al pedal derecho 105B. En una forma de realización de la invención, el primer tambor de enrollamiento giratorio 302 y el segundo tambor de enrollamiento giratorio 308 incluyen cada uno un embrague de una sola dirección. El embrague de una sola dirección puede aplicarse utilizando un embrague de rodillos, un trinquete y una rueda de trinquete, una rueda libre, o cualquier otro mecanismo de impulso convencional que embrague en una dirección giratorio, pero no otra. El movimiento del transmisor de potencia 110 (Figura 4) en la primera dirección, engrana el primer tambor de enrollamiento giratorio 302 para impulsar la rueda trasera 104 en una dirección hacia adelante. El movimiento del transmisor de potencia 110 en la segunda dirección, engrana el segundo tambor de enrollamiento giratorio 308 para impulsar la rueda trasera 104 en una dirección hacia' adelante . Además, cada uno de los pedales están unidos de manera que el movimiento de uno de los pedales 105A, 105B en una dirección, provoca que el otro pedal se mueva en una dirección opuesta. Refiriéndonos a la Figura 5, se ilustra una motoneta utilizando las rodadas lineales 107 de la presente invención. Las rodadas lineales 107 están montadas en el cuadro 102 en una posición aproximadamente vertical en relación _ al plano terrestre. Con propósitos de simplicidad, se anotan solamente las diferencias entre la Figura 5 y la Figura 1. El vehículo 100 de la Figura 5 no incluye un asiento ya que el conductor impulsa el vehículo 100 desde una posición parada. Similar a 1 forma de realización de la invención revelada en la Figura 1, cada uno de los extremos 138, 140 del transmisor de potencia 110 están conectados a uno de los pedales 105A, 105B. Todavía refiriéndonos a la Figura 5, desde el pedal 105A, el transmisor de potencia 110 se extiende hasta la polea 142. La polea 142 guía el transmisor de potencia 110 en una dirección hacia abajo hasta un primer tambor de enrollamiento giratorio 302 montado en un extremo inferior del miembro de soporte de la rueda trasera 404. Desde el primer tambor de rodamiento giratorio 302, el transmisor de potencia 110 se extiende hacia arriba y alrededor de la polea 306 que está montada en un lado delantero del miembro de soporte de la rueda trasera 404. Entonces, el transmisor de potencia 100 se extiendo hacia abajo hasta un segundo tambor de enrollamiento giratorio 308, el segundo tambor de enrollamiento giratorio 308 está montado en el extremo inferior del miembro de soporte de la rueda trasera 404. Desde el segundo tambor de enrollamiento 308, el transmisor de potencia 110 se extiende alrededor de una polea 148 y finalmente se conecta al pedal derecho 105B. En una forma de realización de la invención, el manubrio 126 puede configurarse para ser ajustable para una altura que sea cómoda para un conductor que esté parado en los pedales izquierdo y derecho 105A, 105B. Se anota que en otras formas de realización de la invención, las rodadas lineales 107 pueden montarse en un ángulo entre 0 y 90 grados en referencia al plano terrestre. La Figura 6 ilustra una forma de realización alternativa de la invención que emplea un impulsor de la rueda delantera. similar a la forma de realización ilustrada en la Figura 1, el vehículo 100 tiene rodadas lineales 107 montadas en el cuadro 102 en una posición aproximadamente horizontal. Con propósitos de simplicidad, solamente se describen las diferencias entre la forma de realización de la invención mostrada en la Figura 1. Similar a la forma de realización de la invención revelada en la Figura 1, cada uno de los extremos 138, 140 del transmisor de potencia 110 está conectado a uno de los pedales 105A, 105B. Desde el pedal 105A, el transmisor de potencia 110 se extiende hasta la polea 142. La polea 142 guía el transmisor de potencia 110 en una dirección hacia abajo hasta un primer tambor de enrollamiento giratorio 302 montado en un extremo inferior del ensamble de la horquilla delantera 120. Desde el primer tambor de enrollamiento giratorio 302, el transmisor de potencia 110 se extiende hacia arriba y alrededor de la polea 306 que está montada en un lado delantero de la barra de dirección 118. El transmisor de potencia 110 entonces se extiende hacia abajo hasta un segundo tambor de enrollamiento giratorio 308, el segundo tambor de enrollamiento giratorio 308 está montado en el extremo inferior del ensamble de la horquilla delantera 120. Desde el segundo tambor de enrollamiento giratorio 308, el transmisor de potencia 110 se extiende alrededor de una polea 148 y finalmente se conecta al pedal derecho 105B. En una forma de realización de la invención, el primer tambor de enrollamiento giratorio 302 y el segundo tambor de enrollamiento giratorio 308, cada uno incluye un embrague de una sola dirección. El embrague de una sola dirección puede aplicarse utilizando un embrague de rodillos, un trinquete y una rueda de trinquete, una rueda libre, o cualquier otro mecanismo de impulso convencional que engrane en una dirección giratoria, pero no otra. Similar en funcionamiento a la forma de realización que se muestra en la Figura 1, el movimiento del transmisor de potencia 110 en la primera dirección engrana el primer tambor de enrollamiento giratorio 302 para impulsar la rueda delantera 122 en una dirección hacia adelante. El movimiento del transmisor de potencia 110 en la segunda dirección engrana el segundo tambor de enrollamiento giratorio 308 para impulsar la rueda delantera 122 en una dirección hacia adelante. Además, cada uno de los pedales 105A, 105B están unidos de manera que el movimiento de uno de los pedales 105A, 105B en una dirección, provoca que el otro pedal se mueva en una dirección opuesta. La Figura 7 es una vista elevada delantera de la polea apretada por resorte 306 que se muestra en la Figura 6. La polea apretada por resorte 306 generalmente incluye una polea 702, una base de polea 704 que tiene una abertura alargada, y un resorte 706. El resorte 706 está conectado en un extremo superior a la barra de dirección 118 por un dispositivo de sujeción 708, como un tornillo. Opuesto a la conexión de la barra de dirección 118, el resorte 706 se adhiere a la base de polea 704. La polea 702 está engranada por deslizamiento a la base de polea 704 por medio de una ranura 705 que está colocada en el centro de la base de polea 704 de manera que permite que la polea 702 se mueva en una dirección vertical. La polea apretada por resorte 306 proporciona flojedad al transmisor de potencia 110 cuando el ensamble de la horquilla delantera 120 es girada a la izquierda o a la derecha. La base de polea 704 es sujetada a la barra de dirección por un segundo dispositivo de sujeción 710. Ahora, refiriéndonos a la Figura 8, se revela otra forma de realización alternativa de la invención que utiliza un tambor de enrollamiento giratorio 800 para impulsar una rueda en un movimiento hacia adelante al moverse el transmisor de potencia 110. Similar a la forma de realización ilustrada en la Figura 1, el vehículo 100 tiene rodadas lineales 107 montadas en el cuadro 102 en una posición aproximadamente horizontal, (como se discute arriba, también se contemplan las posiciones diferentes a las horizontales.) Con propósitos de simplicidad, solamente se describen las diferencias entre la forma de realización de la invención mostradas en la Figura 1. Extendiéndose desde la polea 142, el transmisor de potencia 110 se extiende sobre una polea 802 que está colocada en una posición horizontal próxima a la parte posterior del asiento 132. Desde la polea 802, el transmisor de potencia 110 se extiende alrededor del tambor de enrollamiento giratorio 800 que está montado giratoriamente en el montaje de la rueda 130. El transmisor de potencia 110 entonces se extiende sobre una polea 804 que está montada al cuadro 102 próximo al piso del asiento 132. Desde la polea 804, el transmisor de potencia 110 continúa extendiéndose hasta la polea 148. El funcionamiento de los pedales izquierdo y derecho 105A, 105B en relación a las rodadas lineales 106 es idéntico a la forma de realización de la invención descrita en referencia a la Figura 1. El movimiento del transmisor de potencia 110 en cada una de las direcciones primera y segunda provoca que el tambor de enrollamiento giratorio 800 impulse la rueda trasera 104 en una dirección hacia adelante. Debe apreciarse que el tambor de enrollamiento giratorio 800 puede aplicarse utilizando varios mecanismos de engranaje, así como el uso de múltiples embragues de rodillos, ruedas libres convencionales, o utilizando un sistema de trinquete y rueda de trinquete. Las Figuras 9 y 10 describen en más detalle una de las formas de realización que aplica el tambor de enrollamiento giratorio para incluir dos embragues de rodillos de una sola dirección. Refiriéndonos ahora a las Figuras 9 y 10, se revelan las vistas detalladas del tambor de enrollamiento giratorio 800. La Figura 9 muestra una vista elevada en corte posterior del tambor de enrollamiento giratorio 800, y la Figura 10 muestra una vista elevada lateral en corte del tambor de enrollamiento giratorio 800. El tambor de enrollamiento giratorio 800 incluye una polea 902 que está engranada por el transmisor de potencia 110. El tambor de enrollamiento giratorio 800 incluye dos mecanismos impulsores para impulsar la rueda 104 (Figura 8) al moverse el transmisor de potencia 110 en una primera dirección 908 y una segunda dirección 910. Debe notarse que la primera dirección 908 generalmente está dirigida hacia adelante de una porción posterior del vehículo 100, y la segunda dirección 910 generalmente está dirigida hacia adelante de una porción trasera del vehículo 100. Un lado exterior de la polea 902 está acoplada a un primer embrague de rodillos de una sola dirección 912. Cuando la polea 902 gira en la segunda dirección 910, el primer embrague de rodillos de una sola dirección- 912 es desengranado del impulso de la rueda 104 (Figura 8) . De cualquier manera, cuando la polea 902 gira en la primera dirección 908, la polea 902 engrana o activa el primer embrague de rodillos de una sola dirección 912. Cuando es activado, el primer embrague de rodillos de una sola dirección 912 engrana una corona dentada 914 que tiene una pluralidad de dientes en un perímetro interior, la corona dentada 914 está ubicada próxima a la superficie interior del embrague de rodillos de una sola dirección 912, la superficie interior está opuesta a la polea 902. La corona dentada 914 está acoplada con tres grandes ruedas satélites 916A, 916B, 916C Cada una de las grandes ruedas satélite 916A, 916B, 916C están espaciadas en igual distancia aparte una de la otra en una superficie interna de la corona dentada 914 que está opuesta a la polea 902. Cada una de las grandes ruedas satélite 916A, 916B, 916C están adheridas fijamente y coaxialmente a una de las tres pequeñas ruedas satélite 918A, 918B, y 918C. La gran rueda satélite 916A y la pequeña rueda satélite 918A están engranadas giratoriamente a un eje de rueda satélite 920A. Similarmente, la gran rueda satélite 916B y la pequeña rueda satélite 918B están engranadas giratoriamente a un eje de rueda satélite 920B. además, la gran rueda satélite 916C y la pequeña rueda satélite 918C están engranadas giratoriamente a un eje de rueda satélite 92OC. Aún cuando solamente tres grandes ruedas satélite 916A, 916B, 916C y tres- pequeñas ruedas satélite 918A, 918B, 918C se revelan, el tambor de enrollamiento giratorio 800 puede adaptarse para incluir más o menos ruedas satélite grandes o pequeñas. Los ejes de la rueda satélite 920A, 920B y 920C se extienden cada uno en un ángulo de noventa grados desde una superficie de un disco de soporte 922. El disco de soporte 922 está fijo a un eje 926 o cuadro 102 y no es giratorio. Cada una de las tres pequeñas ruedas satélite 918A, 918B, 918C engranan un engranaje planetario 928. El engranaje planetario 928 está adherido fijamente a un miembro giratorio 929 que impulsa la rueda 104 (Figura 8) . En una superficie interior del miembro giratorio 929, la superficie interior es opuesta al engranaje planetario 928, una pluralidad de rodamientos de bolas 930 se utiliza para facilitar el movimiento del miembro giratorio 929. A un lado del tambor de enrollamiento giratorio 800 próximo a la rueda 104, un segundo embrague de rodillos de una sola dirección 940 se acopla al lado interior de la polea 902. El segundo embrague de rodillos de una sola dirección 940 está adaptado para engranarse por el movimiento de la polea 902 cuando la polea se mueva en la segunda dirección 910. El segundo embrague de rodillos de una sola dirección 940 se engrana a un borde exterior de un miembro de conexión anular 942. En una superficie interior del miembro de conexión 942 opuesta a la conexión del segundo embrague de rodillos de una sola dirección 940, el miembro de conexión 942 está adherido fijamente al miembro giratorio 929. Como se puede ver más claramente en la referencia a la Figura 10, cuando el transmisor de potencia 110 se- mueve en una primera dirección 908, el transmisor de potencia 110 impulsa la polea 902 en una dirección similar, y por medio de esto provoca un movimiento de la polea 902 en sentido opuesto a las manecillas del reloj . El movimiento de la polea en un movimiento en sentido opuesto a las manecillas del reloj , engrana el primer embrague de rodillos 912 para moverse similarmente en una dirección en sentido opuesto a las manecillas del reloj . Además, el movimiento del primer embrague de rodillos de una sola dirección 912 en la dirección en sentido opuesto a las manecillas del reloj , engrana las grandes ruedas satélite 916A, 916B, 916C y las pequeñas ruedas satélite 918A, 918B, y 918C para que giren en una dirección en sentido opuesto a las manecillas del reloj . El giro de cada una de las pequeñas ruedas satélite 918A, 918B y 918C engrana el engranaje planetario 928 para que gire en una dirección en sentido de las manecillas del reloj . Finalmente, el engranaje planetario 928 engrana el miembro giratorio 929 para impulsar la rueda 102 (Figura 8) en un movimiento hacia adelante. Todavía refiriéndonos a la figura 10, cuando el transmisor de potencia 110 se mueve en una segunda dirección 910, el segundo embrague de rodillos de una sola dirección 940 es engranado y gira en una dirección en sentido de las manecillas del reloj . El segundo embrague de rodillos de una sola dirección 940 engrana el miembro de conexión 942 para girar similarmente en una dirección en sentido de las manecillas del reloj . El giro del miembro de conexión 942 en una dirección en sentido de las manecillas del reloj también provoca que el miembro giratorio 929 se impulse en una dirección en sentido de las manecillas del reloj.- Así, la rueda 104 (Figura 8) es impulsada en un movimiento hacia adelante al moverse el transmisor de potencia 110 en la primera y segunda dirección 908, 910. La Figura 11 ilustra todavía otra forma de realización de la invención que utiliza un impulsor de la rueda delantera. El transmisor de potencia 110 se extiende desde el primer extremo 128 hasta una polea 1100 que está conectada al primer lado del vehículo 100 próxima a la barra de dirección 118. Desde la polea 1100, el transmisor de potencia 110 se extiende hasta una polea 1102 que está colocada en un lado posterior del ensamble de la horquilla delantera 120. La polea 1102 guía el transmisor de potencia 110 hasta un tambor de enrollamiento giratorio 1104 que está montado en el extremo inferior del ensamble de la horquilla delantera 120. El tambor de enrollamiento giratorio 1104 puede configurarse similarmente al tambor de enrollamiento giratorio descrito en la referencia de las Figuras 9 y 10, o puede emplear alternativamente un mecanismo diferente de impulso. Desde el tambor de enrollamiento giratorio 1104, el transmisor de potencia 110 se extiende hasta una polea 1106, el transmisor de potencia 110 se extiende para conectarse al pedal derecho 105B. El tambor de enrollamiento giratorio 1104 se engrana a la rueda delantera 122 en una dirección hacia adelante al moverse el transmisor de potencia 110 en la primera y segunda dirección. Similar al tambor de enrollamiento giratorio 800 de la Figura 8, el miembro giratorio 1104 puede aplicarse utilizando dos embragues de rodillos de una sola dirección, como se describe en la referencia a las Figuras 9 y 10. Se nota que, las poleas 1102 y 1106 pueden configurarse cada una como una polea apretada por resorte como se muestra en la Figura 7.

Como se puede ver en la discusión anterior, el sistema de impulso lineal de la invención, resuelve varios problemas que están comúnmente asociados con las soluciones tradicionales de impulso. Primero, el sistema de impulso lineal de la invención proporciona a un conductor la habilidad de dar potencia al vehículo en la carrera hacia adelante y hacia atrás del vehículo. Además, la carrera de un conductor es casi 100% eficiente. Esto debe compararse con muchos sistemas de impulso giratorio en los que solamente se logra un 30 a 50% de eficiencia. Además, utilizando el mecanismo de impulso lineal de la invención, es posible una carrera de longitud ajustable. Por ejemplo, un conductor puede desear acortar y dar velocidad a la carrera cuando ascienda una colina, y puede desear alargar la carrera cuando viaje colina abajo. La mayor ventaja que el conductor puede generar en todas las formas de realización, produce un vehículo más rápido con aceleración más veloz. El sistema de impulso lineal utiliza músculos más grandes de piernas que los impulsores giratorios, activando los tendones y glúteos, además incrementa la velocidad y la aceleración. Finalmente, la acción de impulso lineal es más cómoda y menos fatigosa que los sistemas de impulso giratorio.

Mientras la descripción detallada arriba ha mostrado, descrito y nombrado características nuevas de la invención como se aplicaron en varias formas de realización, debe entenderse que pueden hacerse varias omisiones, substituciones y cambios en el formato y detalles del dispositivo o proceso ilustrado por aquellos con habilidad en la técnica sin partir del espíritu de la invención. La extensión de la invención está indicada por las reivindicaciones adjuntas, en lugar de por la descripción anterior. Todos los cambios que vengan dentro del significado e índice de equivalencia de las reivindicaciones debe aprovecharse dentro de su extensión.

Claims (37)

REIVINDICACIONES

1. Una máquina impulsada por un usuario, que comprende: un cuadro ; por lo menos una rueda impulsora; por lo menos un tambor de enrollamiento giratorio que comprende una polea o una .rueda catalina,- montada giratoriamente con relación al cuadro, que engrana con la rueda de impulso para girar la rueda de impulso; un transmisor de potencia flexible y alargado que comprende una correa, una cadena, o un cable, el trasmisor está montado para moverse recíprocamente lineal con relación al cuadro y pasar alrededor y engranar el tambor de enrollamiento giratorio al girar el tambor de enrollamiento en por los menos una primer dirección giratoria, el transmisor de potencia tiene una primera porción y una segunda porción; un primer pedal que engrana fijamente la primera porción del transmisor de potencia; y un segundo pedal que engrana fijamente la segunda porción del transmisor de potencia, los pedales primero y segundo están montados al cuadro de una forma que permiten solamente el movimiento no curvado recíprocamente lineal de los pedales con relación al cuadro, el segundo pedal conectado al primer pedal de manera que el movimiento del primer pedal en una segunda dirección lineal provoca que el segundo pedal se mueva en una segunda dirección opuesta lineal, y el movimiento del primer pedal en la segunda dirección lineal provoca el movimiento del segundo pedal en la primera dirección lineal, por medio de la cual el movimiento lineal de los pedales provoca que el transmisor de potencia gire el tambor de enrollamiento giratorio y la rueda de impulso.

2. La máquina de la Reivindicación 1, que además comprende embragues de una sola dirección primero y segundo que acoplan giratoriamente uno o más de los tambores de enrollamiento giratorios a la rueda de impulso, en donde el primer embrague está adaptado para engranarse cuando el transmisor de potencia se mueva en una primera dirección y el segundo embrague está adaptado para engranar cuando el transmisor de potencia se mueva en una segunda dirección.

3. La máquina de la Reivindicación 2, en donde los embragues están, ambos, colocados en el mismo lado de la rueda de impulso .

4. La máquina de la Reivindicación 3, que además comprende el acoplamiento de la transmisión de por lo menos el tambor de enrollamiento giratorio a la rueda de impulso a través del segundo embrague, en donde la transmisión da reversa a la dirección giratoria del tambor de enrollamiento giratorio para girar la rueda de impulso en una dirección opuesta a la dirección giratoria del tambor de enrollamiento giratorio.

5. La máquina de la Reivindicación 4, en donde el transmisor de potencia es una correa.

6. La máquina de la Reivindicación 5, en donde la correa está dentada.

7. La máquina de la Reivindicación 4, en- donde los embragues son embragues de rodillos.

8. La máquina de la Reivindicación 7, en donde la transmisión comprende por lo menos de una rueda satélite impulsada por el tambor de enrollamiento giratorio, cada rueda satélite impulsa un engranaje planetario que está acoplado al segundo embrague .

9. La máquina de la Reivindicación 8, en donde cada una de las ruedas satélite está ubicada en una posición fija relativa al cuadro.

10. La máquina de la Reivindicación 2, en donde los embragues primero y segundo están ubicados en- lados opuestos de la rueda de impulso.

11. La máquina de la Reivindicación 10, en donde el transmisor de potencia se extiende desde el primer pedal hasta un primer tambor de enrollamiento giratorio en un primer lado de la rueda de impulso, alrededor de la rueda de impulso un segundo tambor de enrollamiento en un segundo lado de la rueda de impulso, y entonces hasta el segundo pedal.

12. La máquina de la Reivindicación 11, en donde el transmisor de potencia es una correa.

13. La máquina de la Reivindicación 12, en donde la correa está dentada.

14. La máquina de la Reivindicación 1, en donde el transmisor de potencia es una cadena de rodillos.

15. La máquina de la Reivindicación 1, en donde el transmisor de potencia es una correa dentada.

16. La máquina de la Reivindicación 1, en donde los pedales primero y segundo viajan cada uno en una trayectoria recíproca que es casi horizontal con referencia al plano terrestre.

17. La máquina de la Reivindicación 1, que además comprende de un asiento que tiene respaldo, el asiento adherido al cuadro .

18. La máquina de la Reivindicación 17, en donde el asiento está colocado casi en el mismo plano que se forma por el movimiento lineal de los pedales primero y segundo.

19. La máquina de la Reivindicación 1, en donde los pedales primero y segundo viajan cada uno en una trayectoria recíproca que está en un ángulo de entre los 30 grados y los 90 grados con referencia a un plano terrestre.

20. La máquina de la Reivindicación 1, en donde los pedales primero y segundo viajan en una trayectoria recíproca que es casi vertical en referencia con un plano terrestre.

21. La máquina de la Reivindicación 20, en donde la máquina es una motoneta.

22. La máquina de la Reivindicación 1, que además comprende un descanso para el pecho que mediante esto permite al usuario impulsar la máquina mientras el usuario está tendido en una posición prona.

23. La máquina de la Reivindicación 1, en donde las porciones primera y segunda de la correa están ubicadas en los lados primero y segundo del cuadro, respectivamente.

24. La máquina de la Reivindicación 1, en donde la máquina es una bicicleta.

25. La máquina de la Reivindicación 24, en donde la rueda de impulso es una rueda delantera de la bicicleta.

26. La máquina de la Reivindicación 24, en donde la rueda de impulso es una rueda trasera de la bicicleta.

27. La máquina de la Reivindicación 1, en donde los pedales están montados a postes que se extienden ortogonalmente hasta las direcciones lineales primera y segunda y son giratorios alrededor de los postes.

28. La máquina de la Reivindicación 1, que además comprende un miembro de tensión flexible que une el primer pedal al segundo pedal, en donde el transmisor de potencia se extiende distante desde los pedales en una segunda dirección, el miembro de tensión y el transmisor de potencia forman juntos un ciclo cerrado.

29. La máquina de la Reivindicación 28, en donde el miembro de tensión es un cable.

30. La máquina de la Reivindicación 28, en donde el miembro de tensión comprende el mismo material que el transmisor de potencia .

31. Un sistema de impulso para una máquina impulsada por el humano, que comprende: una rodada lineal; un par de pedales montados para un movimiento recíprocamente lineal a lo largo de la rodada; una articulación entre los pedales de manera que en el movimiento lineal de uno de los pedales en una dirección, el otro pedal se mueva en la dirección opuesta, y vice versa; un transmisor de potencia que comprende una correa, un cable o una cadena de rodillos, el transmisor de potencia tiene una primera porción conectada fijamente al primer pedal y una segunda porción conectada fijamente al segundo pedal, el transmisor de potencia está montado para moverse recíprocamente; por lo menos un tambor de enrollamiento giratorio que comprende una polea o una rueda catalina acoplada al transmisor de potencia de manera que el movimiento del transmisor de potencia gire el tambor de enrollamiento; embragues primero y segundo de una sola dirección, cada uno acoplado a uno de los tambores de enrollamiento; y una rueda de impulso acoplada - los embragues de una sola dirección, de manera que al moverse el transmisor de potencia en una primera dirección, el primer embrague de una sola dirección se embraga para girar la rueda de impulso en una dirección predeterminada, y al moverse el transmisor de potencia en una segunda dirección, el segundo embrague de una sola dirección se embraga para girar la rueda de impulso en la misma dirección predeterminada.

32. El sistema de impulso de la Reivindicación 31, en donde el primer tambor de enrollamiento giratorio está acoplado al primer embrague de una sola dirección, y un segundo tambor de enrollamiento giratorio está acoplado al segundo embrague de una sola dirección.

33. El sistema de impulso de la Reivindicación 32, en donde el los tambores de enrollamiento giratorio primero y segundo, están ubicados en lados opuestos de la rueda de impulso.

34. El sistema de impulso de la Reivindicación 31, en donde el mismo tambor de enrollamiento giratorio impulsa el primero y segundo embrague de una sola dirección.

35. El sistema de impulso de la Reivindicación 32, en donde el tambor de enrollamiento giratorio está acoplado directamente al primer embrague de una sola dirección, en donde el sistema además comprende la transmisión con dirección en reversa que acopla el tambor de enrollamiento giratorio al segundo embrague de una sola dirección.

36. El sistema de impulso de la Reivindicación 32, en donde los embragues de una sola dirección primero y segundo, son cada uno embragues de rodillos.

37. El sistema de impulso adaptado para girar un eje conductor, el sistema de impulso, comprende: un tambor de enrollamiento giratorio que comprende una polea o una rueda catalina, el tambor de enrollamiento giratorio está configurado para girar en una primera y segunda dirección predeterminada; y los embragues primero y segundo de una sola dirección, cada uno está acoplado a uno de los tambores de enrollamiento giratorio, el primer embrague de una sola dirección está adaptado para propulsar el eje conductor al girar el tambor de enrollamiento giratorio en la primera dirección predeterminada, el segundo embrague de una sola dirección está adaptado para propulsar el eje conductor al girar el tambor de enrollamiento giratorio en la segunda dirección predeterminada .