WO2012022820A1

WO2012022820A1 - Dispositivo de transmision de esfuerzo propulsor directo para bicicletas y vehiculos a pedal

Info

Publication number: WO2012022820A1
Application number: PCT/ES2011/070598
Authority: WO
Inventors: Maria Ines Petsios; Nicolas Roberto Velasquez
Original assignee: Maria Ines Petsios; Nicolas Roberto Velasquez
Priority date: 2010-08-17
Filing date: 2011-08-16
Publication date: 2012-02-23
Also published as: ES1073977U; ES1073977Y; EP2623408A4; EP2623408A1

Abstract

Dispositivo de transmisión de tracción humana a pedal o combinada con otros medios motrices (eléctricos, de combustión, eólicos, etc…) para bicicletas y vehículos que incrementan y multiplican el esfuerzo propulsor del usuario facilitando mayor potencia y un ahorro de esfuerzo mediante una rueda portante motriz a través de la disposición de piezas con un juego de tracción y compresión continua bajo fuerza axial. Basicamente el juego de fuerzas se distribuye y ordena mediante un disco multiplicador (5), un tornillo de tracción (6), un tornillo de compresión (7) y un plato base dentado (10). Dicho disco multiplicador (5) contiene un hueco libre transversal (8), varios huecos de oscilación (9), huecos libres (21), un hueco de sujeción (22), un hueco rebajado del transmisor de tracción (14) y un hueco rebajado del transmisor de compresión (15), que alojan perfectamente a un transmisor de tracción (16) y a un transmisor de compresión (17), respectivamente.

Description

DISPOSITIVO DE TRANSMISION DE ESFUERZO PROPULSOR DIRECTO PARA BICICLETAS Y VEHICULOS A PEDAL

Sector técnico

La invención que se protege en esta patente consiste en un dispositivo de transmisión para bicicletas y vehículos a pedal que incrementan y multiplican el esfuerzo propulsor del usuario mediante una configuración de la rueda portante motriz a través de la disposición de piezas con un juego de tracción y compresión continua bajo fuerza axial.

Técnica anterior

En la actualidad y desde tiempos históricos, ya se conocen y son utilizados diversos vehículos a pedales con dispositivos basados en el empleo de una sencilla rueda portante motriz con plato coronado de dientes con transmisión del movimiento a través de una cadena la cual es movida por pedales. Este sistema simple y efectivo ha sido una forma habitual de transporte por tierra e incluso por aguas marítimas e interiores tanto para fines de desplazamiento de sus usuarios como para fines recreativos.

Sin embargo, diversos factores ofrecen una resistencia física al desplazamiento tanto de carácter interno ( peso del usuario- conductor, cargas, segundos pasajeros, peso de la bicicleta o vehículo a pedales, etc..) como externo ( grado de pendiente del terreno, tipo de terreno, viento, etc .). Esto, unido a la necesidad de recorrer distancias medias y largas, hace necesario una eficacia y un óptimo aprovechamiento en el esfuerzo físico en que incurre el usuario el cual actúa como un verdadero motor de tracción.

Frente a ello diversas soluciones han sido planteadas por toda la geografía y todos los tiempos de forma muy dispar y con resultados desiguales: auxiliarse por motor eléctrico o por motor de combustión, incorporar velas para aprovechar la fuerza del viento, agregar segundos usuarios-tractores a modo de tándem, entre otros posibles. Si bien, el salto cualitativo más importante en la evolución de las bicicletas como medio principal de vehículo a pedales se produjo con la incorporación de cambios de marchas en los platos delanteros y traseros de las dos ruedas, con objeto de rentabilizar el esfuerzo físico del usuario-tractor en función de sus circunstancias propias y externas en el desplazamiento.

Del mismo modo, en lugares donde los vehículos a pedales son medios de transporte muy comunes y extendidos, han sido propuestas alteraciones ingeniosas en el dispositivo tradicional de transmisión biela-rueda-cadena como las patentes chinas con número de publicación CN101480989 DONGPING HAN (2009) sobre un juego en cruz de bielas paralelas y transversales en forma de Z, o el propio cuadro de la bicicleta más ligero como la patente CN201209012 JINQUAN MA (2009).Ambas con propósito de ahorrar mano de obra en su fabricación y montaje, o la patente CN2652784 JIANG MINPING (2004) relacionada con un juego de dos cadenas para doblar el esfuerzo propulsor.

Problema técnico

El uso de bicicletas, ciclos de una o varias ruedas y vehículo a pedal con o sin elementos artificiales de propulsión ( baterías eléctricas, motores de combustión, etc ..) se encuentra muy desarrollado y generalizado como medio de transporte individual o colectivo. Sin embargo, la fuerza propulsora que debe aplicar el usuario es muy variada y responde a factores tan diversos como la resistencia aerodinámica, la resistencia de la gravedad con relación al ángulo del terreno como en rampas o pendientes y en bajadas, y muy en particular, la resistencia propia por el rozamiento interactivo de los engranajes de estos vehículos Todo ello limita la velocidad, el esfuerzo del usuario, y la capacidad de peso y cargas empleadas, siendo a veces imposible el avance de dichos vehículos bajo determinadas condiciones por la prevalencia de tales resistencias.

Solución técnica

Con la finalidad de superar el problema de las resistencias en general, y muy en particular, de la resistencia generada por los propios engranajes de los vehículos a pedal, se presenta un dispositivo de transmisión del esfuerzo propulsor que aplica el conductor directamente o auxiliado por medios externos (motor eléctrico o motor a combustión) a través de la combinación de dos o de tres medios: una biela, una rueda dentada, y en su caso y entre ellos, un disco multiplicador de potencia.

Así mediante un juego de fuerzas o tensiones de tracción y compresión constantes se neutraliza en parte las resistencias al esfuerzo de propulsión. Ello por cuanto se trata de una rueda motriz que reparte de modo controlado y constante tales tensiones, lo que favorece el esfuerzo directo de la propulsión que es aplicado por el usuario-tractor. Y con ello, se suprime la necesidad del cambio de marchas mediante diversas ruedas dentadas de diferente diámetro, y el salto de la cadena de transmisión entre ellas.

En consecuencia, la fuerza axial del eje de la biela a modo de fulcro o punto de apoyo, reparte la relación potencia-resistencia por la propia configuración y forma del dispositivo - sin disco multiplicador-, así como en su caso por el disco multiplicador y las piezas de transmisión, que por la tracción y compresión equilibrada y constante neutraliza parte de la resistencia y libera parte de la potencia. Efectos ventajosos

Sus principales ventajas pueden ser relatadas como las siguientes, sin carácter limitativo:

- Ahorro del esfuerzo propulsor por tracción humana.

- Incremento de la potencia frente a resistencia de firmes en terrenos en rampa o ascendentes.

- Incremento de la velocidad en terrenos llanos o rectos.

- Eficiencia energética y menor desgaste en el conductor usuario frente a los dispositivos tradicionales y básicos.

Descripción de las figuras

Para una mejor comprensión de las características generales anteriormente mencionadas, se acompañan varios dibujos a la presente invención los cuales exponen como se especifica a continuación:

Figura 1 : Vista en frontal en lado anverso de un conjunto formado por una biela de un tornillo (1 ), una rosca de pedal (2), un hueco del eje pasador central (3), un tornillo de sujeción (4), un disco multiplicador (5), un tornillo de tracción (6), un tornillo de compresión (7), un hueco libre transversal (8), varios huecos de oscilación (9), y un plato base dentado (10). Figura 2: Vista en frontal en lado reverso de un conjunto formado por una biela de un tornillo (1 ), una rosca de pedal (2), un hueco del eje pasador central (3), un tornillo de sujeción (4), un tornillo de tracción (6), un tornillo de compresión (7), varios huecos de oscilación (9), un plato base dentado (10), varios huecos de sujeción de los transmisores (11 ), un tornillo-eje pasador secundario (12) y su correspondiente tuerca aseguradora (13).

Figura 3: Vista en perfil de un conjunto formado por una biela de un tornillo (1 ), una rosca de pedal (2), un hueco del eje pasador central (3), varios tornillos de sujeción (4), un plato base dentado (10), un hueco de eje pasador secundario (20) con un tornillo-eje pasador secundario (12) y su correspondiente tuerca aseguradora (13).

Figura 4: Vista en frontal y en perfil de un plato base dentado (10) con un hueco de eje pasador central (3), huecos libres (21), huecos de oscilación (9), huecos de sujeción de los transmisores (11 ), un hueco rebajado del transmisor de tracción (14), un hueco rebajado del transmisor de compresión (15), y un hueco de eje pasador secundario (20).

Figura 5: Vista en frontal y en perfil de un transmisor de tracción (16) y un transmisor de compresión (17), un centro de sujeción del transmisor de tracción (18), y un centro de sujeción del transmisor de compresión (19) con varios huecos de sujeción de los transmisores (11 ); junto con vista en perfil y detalle del transmisor de compresión (17), y su consiguiente tornillo de compresión (7) y su tornillería de sujeción (4). Figura 6: Vista en frontal y en perfil de un disco multiplicador (5), un hueco de sujeción (22), un hueco libre transversal (8), varios huecos de oscilación (9), un hueco del eje pasador secundario (20), y huecos libres (21 ).

Figura 7: Vista en frontal de un disco multiplicador (5) junto con su tornillería compuesta por varios tornillos de sujeción (4), un tornillo de tracción (6), un tornillo de compresión (7), y un tornillo-eje pasador secundario (12).

Figura 8: Vista en frontal de una biela de doble tornillo (23), con una rosca de pedal (2), un hueco eje central (3), con varios huecos de sujeción (22).

Figura 9: Vista de una biela (1) en perfil.

Figura 10: Vista en frontal y perfil de un conjunto formado por plato base dentado (10), con un segundo plato auxiliar dentado paralelo (24), con su hueco eje central (3), su hueco de tornillo de conexión (25), y un tornillo de conexión (26) que atraviesa ambos platos.

Figura 11 : Vista en frontal en lado anverso de un conjunto formado por una biela de un tornillo (1 ), una rosca de pedal (2), un hueco del eje pasador central (3), un tornillo de sujeción (4), un hueco libre transversal (8), y un plato base dentado (10).

Figura 12: Vista en frontal en lado reverso de un conjunto formado por una biela de un tornillo (1 ), una rosca de pedal (2), un hueco del eje pasador central (3), varios tornillos de sujeción (4), un tornillo de tracción (6), un hueco libre transversal (8), un hueco de oscilación (9), y un plato base dentado (10). Figura 13: Vista en perfil de un conjunto formado por una biela de un tornillo (1 ), una rosca de pedal (2), un hueco del eje pasador central (3), varios tornillos de sujeción (4), un plato base dentado (10), un hueco de eje pasador secundario (20) con un tornillo-eje pasador secundario (12) y su correspondiente tuerca aseguradora (13).

Figura 14: Vista en frontal y en perfil en distintos planos, de un plato base dentado (10) con un hueco de eje pasador central (3), huecos libres transversales (8), y varios huecos de oscilación (9), y un hueco libre (21 ).

Modo de realizar la invención

El dispositivo de transmisión de esfuerzo propulsor directo para bicicletas y vehículos a pedal de forma única o combinada con otros medios motrices puede ser realizado y dispuesto de la siguiente manera, sobre una base principal de tres cuerpos: Una biela (1 ), un disco multiplicador (5) y un plato base dentado (10).

Se dispone de una biela de un tornillo (1), una rosca de pedal (2) la cual recibe el impulso de la tracción humana, un hueco del eje pasador central (3), varios tornillos de sujeción (4) que atraviesan los tres cuerpos principales, un disco multiplicador (5), un tornillo de tracción (6) que efectúa dicha fuerza, un tornillo de compresión (7) que efectúa correspondientemente dicha fuerza, un hueco libre transversal (8), varios huecos de oscilación (9), y un plato base dentado (10).

En el mencionado disco multiplicador (5), un hueco rebajado del transmisor de tracción (14) y un hueco rebajado del transmisor de compresión (15), alojan perfectamente a un transmisor de tracción (16) y a un transmisor de compresión (17), respectivamente. Ambos transmisores se encuentran ensamblados solidariamente mediante un tornillo de tracción (6) y un tornillo de compresión (7), un centro de sujeción del transmisor de tracción (18) y un centro de sujeción del transmisor de compresión (19), correspondientemente cada uno de ellos. Además de, varios huecos de sujeción de los transmisores (11 ), para alojar a varios tornillos de sujeción (4) que atraviesan los tres cuerpos principales.

En efecto, la intervención de la ley física de la palanca permite que a través de un juego combinado de brazo de potencia, brazo de resistencia, peso y huecos diáfanos libres se distribuya y reparta la resistencia, y proporcionalmente se aumente la potencia. En gran medida, los canales de comunicación de las fuerzas se concentran en los transmisores. Y ellos constan de la siguiente función y elementos,

- El transmisor de tracción, que implementa la fuerza de deformación por estiramiento y que se relaciona con las piezas siguientes: un transmisor de tracción (16), tornillo de tracción (6), hueco rebajado del transmisor de tracción (14), y hueco de sujeción del citado transmisor (11), con varios tornillos de sujeción (4).

- El transmisor de compresión que retrae el esfuerzo o tensión, y que consta de las piezas siguientes: un transmisor de compresión (17), tornillo de compresión (7), hueco rebajado del transmisor de compresión (15) y hueco de sujeción del citado transmisor (11 ), con varios tornillos de sujeción (4).

Ambas, la fuerza de tracción y de compresión de todo el dispositivo canalizada por tales transmisores convergen en el tornillo-eje pasador secundario (12), atravesado por un hueco de eje pasador secundario (20), y cerrado con su correspondiente tuerca aseguradora (13) donde se encuentran en tres planos superpuestos unidos funcionalmente.

Como medio insertado entre una biela (1) y un plato base dentado (10), puede disponerse un disco multiplicador (5) que contiene un hueco de sujeción (22), un hueco libre transversal (8), varios huecos de oscilación (9), un hueco del eje pasador secundario (20), y huecos libres (21 ).

De igual modo pueden ser llevadas a cabo otras realizaciones o variaciones según necesidades del usuario, como son disponer de una biela de doble tornillo (23) para mayor fiabilidad en la propulsión, o bien de un segundo plato auxiliar dentado paralelo (24), con su hueco eje central (3), su hueco de tornillo de conexión (25), y un tornillo de conexión (26) que atraviesa ambos platos, para facilitar mayor potencia o emplearse en vehículos colectivos de más de dos pasajeros.

Asimismo, pueden ser simplificados los medios en una versión más elemental, suprimiendo, a modo de otra configuración alternativa, la inserción del disco multiplicador (5) de potencia. Con ello, se emplearía únicamente biela de un tornillo (1 ), una rosca de pedal (2), un hueco del eje pasador central (3), un tornillo de sujeción (4), un hueco libre transversal (8), y un plato base dentado (10), un tornillo de tracción (6), un tornillo de compresión (7), un hueco libre transversal (8), un hueco de oscilación (9), un hueco libre (21 ), y un hueco de eje pasador secundario (20) con un tornillo-eje pasador secundario (12) y su correspondiente tuerca aseguradora (13).

Claims

REIVINDICACIONES

1. - Dispositivo de transmisión de esfuerzo propulsor directo para bicicletas y vehículos a pedal de forma única o combinada con otros medios motrices con el fin de incrementar la potencia y ahorrar fuerza de tracción caracterizado porque comprende una biela de un tornillo (1), una rosca de pedal (2), un hueco del eje pasador central (3), varios tornillos de sujeción (4), un disco multiplicador (5), un tornillo de tracción (6), un tornillo de compresión (7), un hueco libre transversal (8), varios huecos de oscilación (9), y un plato base dentado (10). Dicho disco multiplicador (5) se compone de huecos libres (21), un hueco de sujeción (22), un hueco rebajado del transmisor de tracción (14) y un hueco rebajado del transmisor de compresión (15), que alojan perfectamente a un transmisor de tracción (16) y a un transmisor de compresión (17), respectivamente. Ambos transmisores, se encuentran ensamblados solidariamente mediante un tornillo de tracción (6) y un tornillo de compresión (7), un centro de sujeción del transmisor de tracción (18) y un centro de sujeción del transmisor de compresión (19), correspondientemente cada uno de ellos. Además de, varios huecos de sujeción de los transmisores (11 ), para alojar a varios tornillos de sujeción (4). La mencionada biela de un tornillo (1), disco multiplicador (5), y plato base dentado (10), se encuentran en tres planos superpuestos unidos funcionalmente por un tornillo-eje pasador secundario (12), atravesado por un hueco de eje pasador secundario (20), y cerrado con su correspondiente tuerca aseguradora (13).

2. - Dispositivo de transmisión de esfuerzo propulsor directo para bicicletas y vehículos a pedal de forma única o combinada con otros medios motrices con el fin de incrementar la potencia y ahorrar fuerza de tracción y para fiabilidad en la propulsión conforme a la Reivindicación.1 caracterizado porque comprende una biela de doble tornillo (23).

3. - Dispositivo de transmisión de esfuerzo propulsor directo para bicicletas y vehículos a pedal de forma única o combinada con otros medios motrices con el fin de incrementar y doblar la potencia, ahorrar fuerza de tracción, dotar de fiabilidad en la propulsión o emplearse en medios de locomoción a pedal colectivos conforme a la Reivindicación.1 y .2 caracterizado porque comprende un segundo plato auxiliar dentado paralelo (24), con su hueco eje central (3), su hueco de tornillo de conexión (25), y un tornillo de conexión (26) que atraviesa ambos platos.

4. - Dispositivo de transmisión de esfuerzo propulsor directo para bicicletas y vehículos a pedal de forma única o combinada con otros medios motrices con el fin de incrementar la potencia y ahorrar fuerza de tracción caracterizado porque comprende una biela de un tornillo (1), una rosca de pedal (2), un hueco del eje pasador central (3), un tornillo de sujeción (4), un hueco libre transversal (8), y un plato base dentado (10), un tornillo de tracción (6), un tornillo de compresión (7), un hueco libre transversal (8), un hueco de oscilación (9), un hueco libre (21 ), y un hueco de eje pasador secundario (20) con un tornillo-eje pasador secundario (12) y su correspondiente tuerca aseguradora (13).

5. - Dispositivo de transmisión de esfuerzo propulsor directo para bicicletas y vehículos a pedal de forma única o combinada con otros medios motrices con el fin de incrementar la potencia y ahorrar fuerza de tracción y para fiabilidad en la propulsión conforme a la Reivindicación.4 caracterizado porque comprende una biela de doble tornillo (23).

6. - Dispositivo de transmisión de esfuerzo propulsor directo para bicicletas y vehículos a pedal de forma única o combinada con otros medios motrices con el fin de incrementar y doblar la potencia, ahorrar fuerza de tracción, dotar de fiabilidad en la propulsión o emplearse en medios de locomoción a pedal colectivos conforme a la Reivindicación.4 y .5 caracterizado porque comprende un segundo plato auxiliar dentado paralelo (24), con su hueco eje central (3), su hueco de tornillo de conexión (25), y un tornillo de conexión (26) que atraviesa ambos platos.

7. - Dispositivo de transmisión de esfuerzo propulsor directo para bicicletas y vehículos a pedal de forma única o combinada con otros medios motrices con el fin de incrementar y doblar la potencia, ahorrar fuerza de tracción, dotar de fiabilidad en la propulsión o emplearse en medios de locomoción a pedal colectivos conforme a las Reivindicaciones.1 ,.2, .3,.4,.5 y .6 caracterizado porque comprende un rodamiento insertado en su hueco eje central (3) sujeto por entre dos y cuatro tuercas con sus respectivos tornillos de sujeción.