WO1996015936A1

WO1996015936A1 - Caja de pedalier con microcambio incorporado para bicicletas

Info

Publication number: WO1996015936A1
Application number: PCT/ES1995/000133
Authority: WO
Inventors: José LLIBRER PORCAR
Original assignee: Laguarda Martinez, Amparo
Priority date: 1994-11-23
Filing date: 1995-11-22
Publication date: 1996-05-30

Abstract

Se trata de una caja de pedalier determinada a partir de una carcasa fijada a un bastidor de una bicicleta, concretamente en la zona donde se ubica un eje de entrada o eje de los pedales que se encuentra acoplado a la carcasa. También existe un árbol o eje posterior acoplado a la carcasa y que recibe un movimiento giratorio desde el eje de entrada, con interposición de un mecanismo de transmisión. Finalmente, el movimiento giratorio del árbol posterior se transmitirá a un plato dentado y de éste, a un piñón vinculado a la rueda trasera y motriz de la bicicleta. Naturalmente, las bicicletas incorporan dos mandos para llevar a cabo el cambio de velocidades. Con todo ello, los cambios de velocidades serán muy suaves, sin producirse torsiones y variaciones de tensiones bruscas en la cadena, tal como viene ocurriendo convencionalmente.

Description

CAJA DE PEDALIΞR CON MICROCAMBIO INCORPORADO PARA BICICLETAS

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a una caja de pedalier con microcambio incorporado para bicicletas, que incluye un sencillo mecanismo para cambiar las relaciones de giro entre el eje de los pedales y la transmisión a la rueda trasera.

Esta transmisión, se lleva a cabo en princi¬ pio, con una cadena convencional, con la particularidad de emplear un único plato acoplado al eje de los pedales y un solo piñón vinculado a la rueda trasera motriz.

Con la nueva caja de pedalier de la invención, los cambios de velocidades se producen simultáneamente con el giro del plato y también instantáneamente, no como ocurre convencionalmente, que cada vez que se realiza un cambio de velocidad, éste no finaliza hasta que el plato ha girado un espacio angular determinado. Además, cabe señalar el hecho de que las bicicletas que incluyen esta novedosa caja de pedalier, la correspondiente cadena no experimenta- rá movimientos laterales ni variaciones de tensión bruscas, tal como viene ocurriendo en las cadenas de las bicicletas convencionales.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En la actualidad, los cambios de marchas para bicicletas se componen normalmente, de dos dispositivos, uno anterior para el cambio de platos y otro posterior para el cambio de piñones de la rueda motriz, acoplándose estos últimos al eje de la citada rueda motriz o trasera.

Estos dispositivos actúan sobre la cadena de manera que la hacen saltar de uno a otro piñón, de uno a otro plato, con el fin de hacer variar las relaciones de giro.

Estos cambios, son exteriores y están supedi¬ tados a golpes, desgastes, a oxidaciones, etc., todos los cuales favorecen su mal funcionamiento. Además, al actuar directamente sobre la cadena, la deforman y estropean debido a las fuertes tensiones y torsiones a que la someten.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Para subsanar los problemas e inconvenientes mencionados en el apartado anterior, la invención propone una caja de pedalier con microcambio incorporado para bicicletas, que por otro lado, incluye unas características ventajosas encaminadas a favorecer un cambio de velocidades o marchas muy efectivo, suave y rápido, sin producirse en ningún momento variaciones de tensiones bruscas ni torsio¬ nes en la cadena de transmisión, tal como viene ocurriendo convencionalmente.

Por otra parte, una característica importante se refiere al hecho de que la cadena de la bicicleta permanece constantemente acoplada en dos piñones, uno anterior conductor (plato convencional) y otro posterior conducido, acoplado este último al eje de la rueda trasera motriz. La caja de pedalier de la invención se constituye a partir de una carcasa fijada al bastidor de la bicicleta, justamente en una zona de un eje de entrada o eje de los pedales, el cual se encuentra acoplado a dicha carcasa, a la vez que en sus extremos exteriores se conectan unos brazos vinculados a los pedales.

Partiendo de esta disposición general, en un primer caso, la caja de pedalier cuenta con un eje o árbol posterior acoplado a la carcasa, a la vez que a ese eje posterior se fija un plato exterior al cual se acopla la cadena por su parte anterior, acoplándose por su parte posterior a un piñón vinculado con el eje de la rueda trasera.

En el interior de la carcasa existe un eje intermedio provisto de un conjunto de piñones centrales y dos extremos, engranando estos últimos, a través de unos piñones intermedios anteriores, con sendas ruedas dentadas locas acopladas al eje de entrada, el cual incluye un caequillo central desplazable axialmente que siempre gira solidariamente junto con dicho eje de entrada. Ese casqui- lio es gobernado por un mando, siendo susceptible de desplazarse dicho caequillo para vincularse con una u otra rueda dentada loca del eje de entrada. De esta manera, se transmite el movimiento al eje intermedio, cuyos piñones centrales se relacionan con un dentado perteneciente al árbol posterior, a través de un piñón intermedio posterior, el cual es gobernado por un segundo mando.

Con esta disposición descrita, cuando se hace rotar el eje de entrada mediante los pedales y el caequillo de dicho eje se encuentra anclado con una de las dos ruedas dentadas locas, entonces el movimiento rotativo se transmi¬ tirá a la rueda trasera, cuyo eje posee un único piñón donde engrana la cadena.

Para cambiar de velocidades o de marchas, se actuará sobre los dos mandos que gobiernan al casquillo del eje de entrada y al piñón intermedio posterior.

En un segundo caso, el eje de los pedales acoplado a la carcasa, cuenta con un grupo de piñones susceptibles de engranar cada uno de ellos, con un dentado de un eje o árbol posterior, a través de un piñón interme- dio desplazable axialmente y movible angularmente. Este piñón intermedio se gobernará con uno de los dos mandos de la bicicleta para conseguir diferentes velocidades en la misma.

Se ha previsto una rueda dentada extrema solidaria del árbol posterior, engranando dicha rueda simultáneamente con dos piñones locos acoplados en un soporte basculante conectado libremente en el árbol posterior con interposición de dos rodamientos internos. Los citados piñones locos se encuentran enfrentados con sendas ruedas dentadas de salida unidas entre si, a la vez que están acopladas libremente en el eje de los pedales. Además, esas ruedas dentadas de salida se conectan al único plato convencional que también queda acoplado libremente alrededor del referido eje de los pedales. Por lo tanto, mediante el mando correspondien¬ te se gobernará al soporte basculante para que uno de los dos piñones locos que porta dicho soporte, engrane con la correspondiente rueda dentada de salida.

Como en el primer caso, la bicicleta contará con un único piñón donde se acoplará la cadena, la cual se acoplará también como es natural, en el plato vinculado al eje de los pedales.

A continuación para facilitar una mejor comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante de la misma, se acompaña una serie de figuras en las que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Figura 1.- Es una vista esquemática de una bicicleta que incorpora la caja de pedalier con microcam- bio, objeto de la invención. Esta caja se fija al bastidor de la bicicleta, justamente en la zona donde se encuentra el eje de los pedales. Cuenta con un mecanismo de transmi¬ sión del movimiento desde el citado eje de los pedales a un eje posterior.

Figura 2 . — Es una vista en planta seccionada de la caja de pedalier de la invención.

Figura 3.- Es una vista en alzado de la caja de pedalier correspondiente con la figura 2. Figura 4.- Es una vista esquemática similar a la de la figura 1, donde la caja es algo diferente.

Figura 5.- Es una vista en planta seccionada de la caja de pedalier correspondiente a la figura 4, cuyo mecanismo de transmisión del movimiento es diferente al mecanismo de la caja representada en las figuras 1, 2 y 3. Figura 6.- Es una vista esquemática de una parte del mecanismo de transmisión de la caja de pedalier representada en la figura anterior.

Figura 7.- Es otra vista esquemática de otra parte del mecanismo de transmisión de la caja de pedalier representada en la figura 5.

DESCRIPCIÓN DE LA FORMA DE REALIZACIÓN PREFERIDA

Haciendo referencia a la numeración adoptada en las figuras, la caja de pedalier con microcambio incorporado para bicicletas se constituye a partir de una carcasa 1, 1' fijada a una estructura o bastidor 2 de una bicicleta, justamente en la zona baja donde se encuentra un eje de entrada o eje de los pedales 3, 3' que está acoplado a dicha carcasa 1, 1'. Existe un segundo eje o árbol posterior 4, 4' que recibe el movimiento giratorio desde el eje de los pedales 3, 3' a través de un mecanismo de transmisión que incluye un conjunto de engranajes. El árbol posterior 4, ' transmite su movimiento a un único plato convencional 5, 5', acoplándose a éste una cadena 6 por su parte anterior, mientras que por su parte posterior se acopla a un único piñón 7 vinculado al eje de la rueda trasera motriz 8.

Partiendo de esta premisa y en una primera realización, tal como se muestra en las figuras 1, 2 y 3, la carcasa 1 incorpora un eje intermedio 9 provisto de cinco piñones centrales 10 y dos extremos 11 y 12. Estos últimos, engranan con sendos piñones intermedios anteriores 13 y 14 respectivamente, y éstos a su vez con dos ruedas dentadas locas 15 y 16 acopladas al eje de entrada 3. Este, cuenta con un caequillo central 17 desplazable axialmente que gira solidariamente con dicho eje de entrada 3, de tal manera que el caequillo central 17 ee puede anclar a una de lae dos ruedas locas 15 ó 16 para transmitir el movimiento giratorio desde el eje de entrada 3 al eje intermedio 9. El desplazamiento axial del caequillo central 17 se realiza a travée del correspondiente mando.

Cabe señalar que el plato convencional 5 se encuentra fijado exteriormente al eje o árbol posterior 4. El eje o árbol poεterior 4 posee un dentado central 18 enfrentado con los piñones centrales 10 solida¬ rios del eje intermedio 9, relacionándose éste y el eje poeterior 4 mediante un piñón intermedio poeterior 19, el cual es desplazable axialmente a lo largo de un eje 20 para poder aei cambiar de velocidad al engranar con uno de los cinco piñonee centralee del eje intermedio 9 y con el dentado central 18 del eje poeterior 4. El eje 20 de eεe piñón intermedio poeterior 19 poβee un movimiento angular necesario por ser los piñones centrales 10 de diferentes diámetros, colocándose dicho eje 20 en una dirección determinada para cada velocidad, al engranar el piñón intermedio posterior 19 con cada uno de los piñones centrales 10 del eje intermedio 9.

El gobierno del piñón intermedio posterior 19 βe realiza mediante un eegundo mando de cambio colocado como el otro, en el manillar de la bicicleta, con interpo¬ sición de los cablee correepondientee 21 y 22.

El acoplamiento de loe diεtintoe ejee a la carcasa 1 ee lleva a cabo con interpoεición de unos rodamientos adecuados 23 para alcanzar asi un rendimiento más óptimo de la caja de pedalier, la cual incluirá por otro lado, un aceite conveniente para el engrase de los diεtintoε elementoε mecánicos.

Con esta dispoεición deεcrita, cuando se hace girar el eje de entrada 3 mediante los pedaleε de la bicicleta, se transmitirá el movimiento al eje intermedio 9 mediante una de las ruedas locas 15 ó 16 y los piñones intermedios 13 ó 14 que engranan con respectivos piñones extremos 11 ó 12 del citado eje intermedio 9. Naturalmente, para que esto ocurra así, el caequillo 17 del eje de entrada 3 deberá eetar anclado a una de lae doe ruedae locaβ 15 ó 16. Deepuée, la tranεmieión del movimiento giratorio del eje intermedio 9 al eje posterior 4, se llevará a cabo a través del piñón intermedio posterior 19, que engranará con uno de loe cinco piñonee centralee del eje intermedio 9 y por supuesto, con el dentado 18 del eje posterior 4, el cual transmitirá un movimiento rotatorio al eje de la rueda trasera motriz 8 mediante la cadena 6 acoplada por un lado al plato convencional 5 y por otro lado acoplada al piñón del eje de la rueda motriz 8; siendo susceptible de que el citado piñón 7 y el plato convencio¬ nal 5 posean el mismo número de dientes.

En una segunda realización, tal como se muestra en las figuras 4, 5, 6 y 7, el eje de los pedales 3' cuenta con un grupo de seis piñones 24 susceptibles de engranar independientemente con un piñón intermedio 25, el cual engrana a su vez con un dentado 26 del árbol posterior 4', el cual girará acoplado en dos rodamientos 27 estable¬ cidos en la carcasa 1'. El eje de los pedales 3' también girará acoplado en dos rodamientos 28 establecidos en la carcasa 1' .

El piñón intermedio 25 que transmite el movimiento giratorio desde el eje de los pedales 3' al árbol poeterior 4', dicho piñón intermedio 25 posee libertad para desplazarse axialmente a lo largo de un eje cilindrico 29, el cual posee a su vez un movimiento angular, gobernándose este movimiento del eje cilindrico 29 así como el desplazamiento axial del piñón intermedio 25, mediante un mando que se manipulará por el usuario de la bicicleta, consiguiéndose así distintas velocidades en el árbol posterior 4' al engranar el piñón intermedio 25 con cada uno de los seis piñones 24 del eje de los pedales 3'.

Por otra parte, se ha previsto una rueda dentada extrema 30 solidaria del árbol posterior 4', engranando dicha rueda dentada 30 simultáneamente con dos piñones locos, mayor 31 y menor 32, acoplados ambos en un βoporte baβculante 33 (figura 6) que se conecta libremente al árbol posterior 4' con interposición de un par de rodamientos internos 34.

Los piñones locos 31 y 32 están enfrentados con respectivas ruedas dentadas de salida 35 y 36 unidas entre sí; a la vez que se encuentran acopladae libremente al eje de loe pedalee 3' con interpoeición de un rodamiento intermedio 37.

Por otro lado, exteriormente a la carcaea 1' y eobre el eje de loe pedalee 3' ee acopla con libertad de giro, el correβpondiente plato convencional 5' vinculado a las ruedas dentadas 35 y 36, de tal manera que al girar estas por mediación de loe piñonee locoe 31 ó 32 acopladoe al eoporte basculante 33, el plato convencional 5' también rotará arraεtrado por las ruedae dentadas de salida 35 ó 36.

El soporte basculante 33 se gobernará con un segundo mando para conectar cada uno de los piñones locos 31 y 32 con las respectivas ruedas dentadas de salida 35 y 36.

Con esta dispoεición deεcrita de la segunda realización, cuando hacemoε girar el eje de loε pedaleε 3', uno de loε piñoneε 24 de dicho eje de loε pedaleε 3' engranará con el piñón intermedio 25 que tranεmitirá su movimiento al árbol poεterior 4, del cual eε solidario la rueda dentada extrema 30. Esta engrana simultáneamente con los piñones locos, mayor 31 y menor 32, uno de los cuales transmitirá su movimiento de giro a la reεpectiva rueda dentada de εalida 35 ó 36, arraεtrando éstas finalmente en su giro al plato convencional 5' y éste a la rueda trasera- motriz 8 de la bicicleta, a travéε de la cadena correspon¬ diente 6.

Claims

REIVINDICACIONES 1.- CAJA DE PEDALIER CON MICROCAMBIO INCORPO¬ RADO PARA BICICLETAS, incluyendo las bicicletas dos mandos relacionados con sendos cables vinculadoε a unos mecanismoε para realizar el cambio de velocidadeε o marchaε; contando las bicicletas además, con una cadena acoplada a un plato convencional y a un piñón asociado al eje de la rueda trasera motriz; caracterizada porque se constituye a partir de una carcaεa (1, 1') fijada a una eεtructura o baεtidor (2) de una bicicleta, en correspondencia con un eje de loε pedales o eje de entrada (3, 3'), el cual se encuentra acoplado a dicha carcasa (1, 1'), acoplándose a ésta también, un eje o árbol posterior (4, 4') que transmite su movimiento giratorio al único plato convencional (5, 5'), vinculándose a éste la correspondiente cadena (6) acoplada también al único piñón (7) asociado a la rueda trasera (8); existiendo un mecanismo de tranemieión del movimiento giratorio del eje de loe pedalee (3, 3') al árbol poeterior (4, 4').

2.- CAJA DE PEDALIER CON MICROCAHBIO INCORPO¬

RADO PARA BICICLETAS, eegún reivindicación anterior, caracterizada porque el mecanismo de transmiεión del eje de los pedales (3) al árbol posterior (4) se determina a partir de un eje intermedio (9) provieto de unoε piñoneε centralee (10) y doβ extremoε (11 y 12), engranando eetoε últimos con eendoe piñones intermedios anteriores (13 y 14) respectivamente, y estoε a su vez, con doε ruedaε dentadaε locas (15 y 16) acopladas al eje de entrada (3), vinculán¬ dose a éεte un caεquillo central (17) deεplazable axialmen- te que gira εolidariamente con dicho eje de entrada (3), εiendo susceptible de que dicho caequillo central (17) se pueda anclar a una de laε doε ruedaε locaε (15 ó 16), eεtando dicho caεquillo gobernado por el reεpectivo mando; incorporando el árbol poεterior (4), un dentado central (18) enfrentado con los piñones centrales (10) solidarios del eje intermedio (9), relacionándoεe éεte y el árbol poεterior (4), mediante un piñón intermedio poεterior (19), el cual es εuεceptible de deεplazarεe axialmente a lo largo de un eje (20) que poεee un movimiento angular para poder aεí engranar dicho piñón intermedio posterior (19) con cualquiera de los piñones centraleε (10) solidarios del eje intermedio (9), gobernándose ese piñón intermedio posterior (19) mediante el otro mando correεpondiente.

3.- CAJA DE PEDALIER CON MICROCAMBIO INCORPO- RADO PARA BICICLETAS, según reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el único plato (5) se encuentra fijado exterior y solidariamente al árbol posterior (4).

4.- CAJA DE PEDALIER CON MICROCAMBIO INCORPO¬ RADO PARA BICICLETAS, según reivindicación 1, caracterizada porque el mecanismo de transmisión del eje de entrada o eje de los pedales (3') al árbol posterior (4') se determina a partir de un grupo de piñones (24) εolidarioε del eje de los pedales (3'), incorporando el árbol poεterior (4') un dentado (26) que engrana con un piñón intermedio (25) que a εu vez engrana con uno de loε piñones (24) solidarioε del eje de loε pedaleε (3'), acoplándoεe a éste, exterior y libremente el plato convencional (5') aεociado a doε ruedas dentadas de salida (35) y (36) unidas entre si y acopladas también libremente al eje de los pedales (3'), con interpo- sición de un rodamiento intermedio (37); exiεtiendo por otro lado, un dispoεitivo de tranε iεión del movimiento giratorio del árbol poεterior (4') a laε ruedaε dentadas de salida (35 y 36) que arrastran en εu giro al plato conven¬ cional (5' ) .

5.- CAJA DE PEDALIER CON MICROCAMBIO INCORPO¬

RADO PARA BICICLETAS, según reivindicación anterior, caracterizada porque el dispositivo de transmiεión del movimiento giratorio deεde el árbol poεterior (4') a laε ruedas dentadaε de εalida (35 y 36), dicho diεpoεitivo conεiεte en un εoporte baεculante (33) vinculado libremente al árbol poεterior (4') con interpoεición de un par de rodamientos internos (34), acoplándose al soporte basculan¬ te (33) dos piñones locoε, uno mayor (31) y otro menor (32), engranando amboε simultáneamente con una rueda dentada extrema (30) solidaria del árbol posterior (4'), engranando a su vez esas dos ruedas dentadaε de εalida (35) y (36) con uno de loε doε piñones locos (31 ó 32), respec¬ tivamente; gobernándose dicho soporte basculante (33) mediante el correspondiente mando.

6.- CAJA DE PEDALIER CON MICROCAMBIO INCORPO¬

RADO PARA BICICLETAS, εegún reivindicación anterior, caracterizada porque el piñón intermedio (25) que engrana con uno de loε piñoneε (24) del eje de loε pedaleε (3') y con el dentado (26) del árbol poεterior (4'), dicho piñón intermedio (25) se encuentra acoplado libremente en un eje cilindrico (29) provisto de un movimiento angular, gober¬ nándose éεte y el piñón intermedio (25) con el reεpectivo mando.