WO1999041139A1 - Mecanismo de traccion para bicicletas para aumentar la potencia en el eje - Google Patents

Mecanismo de traccion para bicicletas para aumentar la potencia en el eje Download PDF

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WO1999041139A1
WO1999041139A1 PCT/ES1999/000035 ES9900035W WO9941139A1 WO 1999041139 A1 WO1999041139 A1 WO 1999041139A1 ES 9900035 W ES9900035 W ES 9900035W WO 9941139 A1 WO9941139 A1 WO 9941139A1
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ring
increase
pedals
axle
pedal
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PCT/ES1999/000035
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Inventor
José VEGA MILLAN
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Vega Millan Jose
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M3/00—Construction of cranks operated by hand or foot
    • B62M3/06—Construction of cranks operated by hand or foot with elliptical or other non-circular rotary movement

Definitions

  • the present invention relates to a traction mechanism for bicycles, which based on the law of the lever, manages to increase the power that the cyclist transmits to the axle of the bicycle, making the lever arm constituting the connecting rod, greater during the force and minor application travel during the recovery stroke of the crank and pedal assembly.
  • the invention can be carried out on the basis of the conventional structure of a bicycle, without the need to make any changes to the plate, axle, or frame and does not imply a substantial increase in the manufacturing cost given its structural simplicity and assembly.
  • the bicycle is a means of locomotion of human traction, in which it is especially necessary to use mechanisms that allow to obtain a greater performance of the force exerted by the cyclist's legs, which make pedaling more comfortable.
  • Patents Nos. 9201712 and No. 8802099 which are based on this same principle, and which are carried out by complex structures based on a large number of small pieces, which make it difficult to implement the mechanism for its subsequent commercialization, due to the increase in costs involved.
  • the traction mechanism for bicycles manages to increase the force exerted on the axle by the cyclist's legs, thanks to a simple mechanism that does not increase manufacturing costs, by the small number of parts that it is made of and by the simplicity of its construction , and does not require making substantial changes in the basic structure of the bicycle.
  • the mechanism achieves considerable elongation of the connecting rods during the force application path, whereby a satisfactory increase in force on the shaft is achieved.
  • the pedals are slidable along the cranks in order to vary their effective length for the application of force, that is to say , to be able to modify the lever arm between the point of - 3 -
  • the bicycle traction mechanism makes the effective length of the connecting rods greater during the circular route of force application of them, and less during the recovery or inertia route.
  • the sliding spn pedals along the connecting rods for which a ring is provided on each side of the frame of the bicycle, integral with it and mounted eccentrically with respect to the axle.
  • the pedals are mounted on this eccentric ring, by means of a base piece and some bearings, so that the pedals can move in a circular direction through the ring, at the same time as they slide along the connecting rods, which are inserted in the base pieces with freedom of longitudinal movement, to which an internal bearing in the base pieces comes to collaborate.
  • FIG. 1 shows a front view of the traction mechanism for bicycles, which shows the eccentric arrangement of the ring with respect to the plate and axle of the bicycle, and different positions of the pair of connecting rods and pedals, in which you can Check the sliding of the pedals in one direction or another along the cranks.
  • FIG. 2 shows in perspective the assembly formed by the pedal, the base piece, in which the connecting rod with freedom of longitudinal movement is inserted, and the bearings that guide the path of the assembly through the ring, which has been represented partially.
  • the traction mechanism for bicycles starts from a conventional plate (3) and a shaft (4), as well as a pair of homologous connecting rods (2,2 ') fixed to the axle (4 ).
  • the invention incorporates the rings (1), constituted by a circumferential plate, preferably - 5 -
  • the function of the rings (1) is to serve as a guide, to mark the path of the pedals (5.5 ') and make them move along the connecting rods (2.2').
  • Each pedal (5) is mounted with freedom of rotation in its corresponding base piece (6), which has the functionality of relating the pedal (5) and the connecting rod (2), allowing the pedal (5) to slide on the connecting rod (2), for which at least one internal bearing (8) is available, inside the base piece (6).
  • these base parts (6) have two bearings (7,7 ') on their rear faces, which adjust to the width of the corresponding ring (1), to force the movement of the pedals (5,5') to along the connecting rods (2.2 ') as the pedals advance (5.5') in the direction of rotation during pedaling, these bearings have the ability to rotate with respect to the base piece (6).
  • the pedals (5.5 ') run through the ring (1) by dragging the connecting rods (2.2') while sliding along them, in one direction or another, pushed by the ring (1).
  • the effective length of the connecting rods (2.2 ') is varied, that is, the lever arm that is between the pedal support point (5) and the axis (4), and therefore the force transmitted to the shaft (4). Consequently and due to the eccentricity of the ring (1) with respect to the axis (4), during the force application path, the effective length of the connecting rods (2,2 ') is lengthened, thereby increasing the force transmitted to the axis (4) .
  • the invention provides that the friction between the bearings (7.7 ') with respect to the ring (1) and the base parts (6.6'), as well as the connecting rods (2.2 ') inside the parts base (6.6 ' ) thanks to the internal bearing (8), be minimal, so its presence does not imply a substantial loss of force to overcome that friction.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Este mecanismo incorpora un aro a cada lado del cuadro, solidario a el y dispuesto de forma excétrica respecto al eje, una pieza base por cada pedal que une los pedales con las bielas permitiendo el deslizamiento de los pedales a lo largo de las bielas, unos rodamientos distanciados entre si y ajustados a la anchura del aro. Debido a la excentricidad del aro con respecto a los ejes de pedaleo se consigue variar la longitud de la biela alargándola en las posiciones de máximo esfuerzo del ciclista y disminuyéndola en el recorrido de mínimo esfuerzo del pedal.

Description

1 -
MECANISMO DE TRACCIÓN PARA BICICLETAS PARA AUMENTAR LA
POTENCIA EN EL EJE.
D E S C R I P C I Ó N
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un mecanismo de tracción para bicicletas, que basándose en la ley de la palanca, consigue aumentar la potencia que el ciclista transmite al eje de la bicicleta, haciendo que el brazo de palanca que constituye la biela, sea mayor durante el recorrido de aplicación de fuerza y menor durante el recorrido de recuperación del conjunto biela y pedal.
La invención se puede llevar a cabo partiendo de la estructura convencional de una bicicleta, sin necesidad de realizar ningún cambio en el plato, eje, o cuadro y no implica un incremento sustancial del coste de fabricación dado su sencillez estructural y de montaje.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La bicicleta es un medio de locomoción de tracción humana, en el que se hace especialmente necesario la utilización de mecanismos que permitan obtener un mayor rendimiento de la fuerza ejercida por las piernas del ciclista, que hagan más confortable el pedaleo.
Con este objetivo, ya ha sido utilizada la ley de la palanca para incrementar la potencia que se aplica en el eje de la bicicleta, haciendo que la biela aumente su longitud y por lo tanto el brazo de palanca durante el recorrido de aplicación de fuerza, generalmente haciendo que la biela sea extensible de forma telescópica. - 2 -
En este sentido se puede citar como antecedentes de esta invención, las Patentes ns 9201712 y n≥ 8802099, que se basan en este mismo principio, y que se llevan a cabo mediante estructuras complejas a base de un gran número de piezas de reducido tamaño, que dificultan llevar a la práctica el mecanismo para su posterior comercialización, por el incremento de costes que implican.
Igualmente en estos documentos mencionados, el alargamiento de las bielas que se produce es pequeño, por lo que el aumento de la potencia aplicada en el eje no es muy significativo.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El mecanismo de tracción para bicicletas consigue incrementar la fuerza ejercida en el eje por las piernas del ciclista, gracias a un sencillo mecanismo que no incrementa los costes de fabricación, por el reducido número de piezas de que se compone y por lo sencillo de su construcción, y no requiere hacer cambios sustanciales en la estructura básica de la bicicleta.
El mecanismo logra un considerable alargamiento de las bielas durante el recorrido de aplicación de fuerza, por lo que se consigue un incremento de fuerza satisfactorio en el eje .
Partiendo de la configuración clásica de un grupo de tracción para bicicletas, plato, eje, y con bielas fijas, los pedales son deslizables a lo largo de las bielas con objeto de variar la longitud eficaz de las mismas para la aplicación de fuerza, es decir, poder modificar el brazo de palanca entre el punto de - 3 -
aplicación de fuerza en el pedal y el eje del plato.
Por la ley de la palanca, a mayor longitud del brazo, mayor es la fuerza que obtenemos en el eje, por lo que el mecanismo de tracción para bicicletas hace que la longitud eficaz de las bielas sea mayor durante el recorrido circular de aplicación de fuerza de las mismas, y menor durante el recorrido de recuperación o de inercia.
Para conseguir este efecto los pedales spn deslizables a lo largo de las bielas, para lo cual sella previsto un aro en cada lateral del cuadro de la bicicleta, solidario a él y montado de forma excéntrica respecto al eje.
Los pedales van montados en este aro excéntrico, mediante una pieza base y unos rodamientos, de forma que los pedales se pueden desplazar en sentido circular por el aro, al mismo tiempo que se deslizan a lo largo de las bielas, las cuales están insertadas en las piezas base con libertad de movimiento longitudinal, a lo que viene a colaborar un rodamiento interno en las piezas base.
De esta forma el recorrido de los pedales está forzado por el aro, el cual, al ser excéntrico respecto al eje y por su disposición respecto a él, siendo las bielas fijas, desplaza los pedales hacia el extremo libre de las bielas durante una mitad del recorrido circunferencial y en sentido del eje en la otra mitad.
Consecuentemente la longitud eficaz de la biela aumenta durante el recorrido de aplicación de fuerza y disminuye durante el de recuperación, aumentando la fuerza aplicada en el eje, sin que ello suponga una - 4 -
distorsión del pedaleo, ya que este continua siendo circular.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para completar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, se acompaña a esta memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, un conjunto de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
- La figura 1, muestra una vista frontal del mecanismo de tracción para bicicletas, en el que se aprecia la disposición excéntrica del aro respecto al plato y eje de la bicicleta, y diferentes posiciones del par de bielas y pedales, en las que se puede comprobar el deslizamiento de los pedales en un sentido u otro a lo largo de las bielas.
- La figura 2, muestra en perspectiva el conjunto formado por el pedal, la pieza base, en la que se inserta la biela con libertad de movimiento longitudinal, y los rodamientos que guian el recorrido del conjunto por el aro, el que ha sido representado parcialmente.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de estas figuras se puede comprobar que el mecanismo de tracción para bicicletas parte de un plato (3) y un eje (4) convencionales, así como de un par de bielas (2,2') homologas fijas al eje (4).
La invención incorpora los aros (1) , constituidos por una pletina circunferencial, preferentemente - 5 -
fabricados en acero, solidarios al cuadro de la bicicleta, disponiéndose un aro (1) a cada lado del cuadro para cada correspondiente conjunto de biela (2) y pedal (5) . La función de los aros (1) es la de servir de guía, para marcar el recorrido de los pedales (5,5') y hacer que estos se desplacen a lo largo de las bielas (2,2') .
Cada pedal (5) está montado con libertad de giro en su correspondiente pieza base (6) , la cual tiene la funcionalidad de relacionar el pedal (5) y la biela (2) , permitiendo el deslizamiento del pedal (5) sobre la biela (2) , para lo cual se dispone de al menos un rodamiento interno (8) , en el interior de la pieza base (6) .
Al mismo tiempo estas piezas base (6) disponen en su cara posterior de dos rodamientos (7,7'), que se ajustan al ancho del aro (1) correspondiente, para forzar el desplazamiento de los pedales (5,5') a lo largo de las bielas (2,2') según avanzan los pedales (5,5') en sentido de giro durante el pedaleo, teniendo estos rodamientos capacidad de giro respecto a la pieza base (6) .
En el pedaleo, estos rodamientos (7,7') facilitan el deslizamiento de los pedales (5,5') a lo largo del aro
(1) asociado, empujando las bielas (2,2') en sentido de giro.
En la figura 1, el giro o pedaleo se realiza en sentido horario, y en ella se pueden apreciar diferentes posiciones de ambas bielas (2,2') y pedales (5,5'). El aro (1) fijado al cuadro de la bicicleta, está montado de forma excéntrica respecto al eje (4) , de manera que el centro del aro (1) quede desplazado hacia adelante, en la misma horizontal que pasa por el eje (4). - 6 -
Los pedales (5,5') recorren el aro (1) arrastrando las bielas (2,2') al mismo tiempo que se deslizan a lo largo de ellas, en un sentido u otro, empujados por el aro (1) .
Este desplazamiento se produce hacia el extremo libre de las bielas (2,2') durante todo el recorrido semicircunferencial superior de cada biela (2) , y hacia el eje (4) en el recorrido semicircunferencial inferior.
De este modo se varía la longitud efectiva de las bielas (2,2'), es decir, el brazo de palanca que está comprendido entre el punto de apoyo del pedal (5) y el eje (4) , y por lo tanto la fuerza transmitida al eje (4) . Consecuentemente y debido a la excentricidad del aro (1) respecto al eje (4) , durante el recorrido de aplicación de fuerza, la longitud eficaz de las bielas (2,2') se alarga, aumentando por lo tanto la fuerza transmitida al eje (4) .
La invención prevé, que el rozamiento entre los rodamientos (7,7') respecto al aro (1) y la piezas base (6,6'), así como de las bielas (2,2') en el interior de las piezas base (6,6') gracias al rodamiento interno (8), sea mínimo, por lo que su presencia no supone un perdida sustancial de fuerza para vencer ese rozamiento.
Se consigue de este modo un aumento considerable del rendimiento que se obtiene de la fuerza ejercida por el ciclista, facilitando el pedaleo, con el empleo de este sencillo mecanismo, sin que implique un aumento de costes de fabricación significativo.

Claims

- 7 -
R E I V I N D I C A C I O N E S
Ia.- Mecanismo de tracción para bicicletas para aumentar la potencia en el eje, que partiendo de una estructura convencional del plato, eje y bielas de una bicicleta, se caracteriza por incorporar un aro (1) a cada lado del cuadro, solidario a él y dispuesto de forma excéntrica respecto al eje y de una pieza base (6) por cada pedal (5) que une los pedales (5,5') con las bielas (2,2'), permitiendo el deslizamiento de los pedales a lo largo de ellas gracias a la presencia de al menos un rodamiento interno (8) en la pieza base (6) , y porque estas piezas base (6) incorporan en su cara posterior unos rodamientos (7,7'), distanciados entre sí de forma que se ajustan a la anchura del aro (1) , rodamientos (7,7') con capacidad de giro respecto a la pieza base (6) en la que se disponen, que facilitan el desplazamiento del conjunto durante el pedaleo recorriendo el aro (1) , al mismo tiempo que desplazan cada pieza base (6) y pedal (5) a lo largo de la biela (2) , haciendo que la longitud eficaz de cada biela (2) , debido a la excentricidad del aro (1) , aumente durante el recorrido de aplicación de fuerza y disminuya durante el recorrido de recuperación de cada biela, por lo que se produce un incremento de la fuerza aplicada en el eje de la bicicleta.
PCT/ES1999/000035 1998-02-13 1999-02-11 Mecanismo de traccion para bicicletas para aumentar la potencia en el eje WO1999041139A1 (es)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
ESU9800414 1998-02-13
ES9800414U ES1039368Y (es) 1998-02-13 1998-02-13 Mecanismo de traccion para bicicletas para aumentar la potencia en el eje.

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AU (1) AU2280199A (es)
ES (1) ES1039368Y (es)
WO (1) WO1999041139A1 (es)

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ES1039368U (es) 1998-12-01
ES1039368Y (es) 1999-09-16
AU2280199A (en) 1999-08-30

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