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Title:
BOTTOM BRACKET SHELL WITH BUILT-IN MICRO-DERAILLEUR FOR BICYCLES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/075005
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a bottom bracket shell affixed to the lower part of the bicycle frame and essentially comprising a pedal front axle (2) and a rear shaft (7) fitted with a group of idler pinions (6) which are linked to other pinions (4) coupled directly to the front axle (2) or by means of chains (5). The rear shaft (7) comprises a tubular structure and a fixing mechanism to independently connect one of the idler pinions (6) to the rear shaft (7). The rear shaft (7) includes a toothed wheel that transmits its movement to an idler pinion connected to a conventional plate (3) that transmits its movement to a back wheel of the bicycle. Said bottom bracket shell has a simpler shape than other similar bottom bracket shells and provides better transmission output.

Inventors:
LLIBRER PORCAR JOSE (ES)
LAGUARDA MARTINEZ AMPARO (ES)
Application Number:
PCT/ES2000/000196
Publication Date:
December 14, 2000
Filing Date:
June 01, 2000
Export Citation:
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Assignee:
LLIBRER PORCAR JOSE (ES)
LAGUARDA MARTINEZ AMPARO (ES)
International Classes:
B62M11/06; F16H3/083; (IPC1-7): B62M11/06; F16H3/083
Domestic Patent References:
WO1999006269A11999-02-11
Foreign References:
FR795941A1936-03-25
ES2002522A61988-08-16
US2505464A1950-04-25
ES2092628T31996-12-01
DE688932C1940-03-06
US4716777A1988-01-05
Attorney, Agent or Firm:
Ungria Lopez, Javier (78 Madrid, ES)
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Claims:
REIVINDICACIONES
1. CAJA DE PEDALIER CON MICROCAMBIO INCORPO RADO PARA BICICLETAS, que incluye una carcasa (1) fijada en la parte inferior de un bastidor de una bicicleta, a la vez que en dicha carcasa (1) se acopla un eje anterior (2) de los pedales y un árbol posterior (7); existiendo un plato convencional (3) de acoplamiento de una cadena principal de trasmisión a un piñón solidario de la rueda trasera o motriz de la bicicleta, estando acoplado libremente dicho plato convencional (3) alrededor del eje anterior (2); incorporando el eje (2) de los pedales un grupo de piñones delanteros (4) solidarios del citado eje (2), a la vez que los mismos trasmiten su movimiento giratorio al árbol posterior (7) mediante unos medios de trasmisión, existien do además otros medios de transmisión desde el árbol posterior (7) al plato convencional (3); caracterizada porque incluye un grupo de piñones traseros (6,6') acoplado libremente alrededor del árbol posterior (7), grupo de piñones (6,6') que se encuentra vinculado y enfrentado con el grupo de piñones delanteros (4,4') solidario del eje anterior (2); existiendo además, un mecanismo (14) de anclaje selectivo de uno de los piñones traseros (6) con el árbol posterior (7).
2. CAJA DE PEDALIER CON MICROCAMBIO INCORPO RADO PARA BICICLETAS, según reivindicación 1, caracterizada porque los medios de transmisión de los piñones delanteros (4) al árbol posterior (7) consisten en unas cortas cadenas (5) que vinculan dichos piñones delanteros (4) con el grupo de piñones (6) acoplados libremente alrededor del árbol posterior (7).
3. CAJA DE PEDALIER CON MICROCAMBIO INCORPO RADO PARA BICICLETAS, según reivindicación 1, caracterizada porque los medios de transmisión de los piñones delanteros (4') al árbol posterior (7) se realiza directamente al engranar dichos piñones delanteros (4') con los piñones (6') acoplados libremente en el árbol posterior (7).
4. CAJA DE PEDALIER CON MICROCAMBIO INCORPO RADO PARA BICICLETAS, según reivindicación 1, caracterizada porque el árbol posterior (7) comprende una estructura cilíndricotubular y está provisto de al menos una ranura longitudinal (20) que comunica con el interior del citado árbol posterior (7).
5. CAJA DE PEDALIER CON MICROCAMBIO INCORPO RADO PARA BICICLETAS, según reivindicación 1, caracterizada porque los piñones traseros (6,6') del eje posterior (7) incluyen al menos un rebaje interno (21) en correspondencia con el diámetro de dentro de dichos piñones traseros (6, 6').
6. CAJA DE PEDALIER CON MICROCAMBIO INCORPO RADO PARA BICICLETAS, según reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el mecanismo de anclaje (14) consiste en una corredera (15) ajustada en el interior del árbol posterior (7), contando la corredera (15) con una cavidad (16) donde se encaja un pistón (17) con interposición de un resorte de empuje (18), incluyendo el citado pistón (17) una uñeta (19) encajada y guiada en la ranura longitudinal (20) del árbol posterior (7), uñeta (19) que sobresale hacia afuera por su parte superior para anclarse en uno de los rebajes internos (21) del respectivo piñón trasero (6, 6'); todo ello en orden a que desplazando axialmente la corredera (15) mediante un cable convencional (24) de una palanca de mandos, la uñeta (19) solidarice uno de los piñones traseros (6,6') con el árbol (7) arrastrando a éste en su movimiento giratorio.
7. CAJA DE PEDALIER CON MICROCAMBIO INCORPO RADO PARA BICICLETAS, según reivindicación 1, caracteriza da porque los medios de transmisión del árbol posterior (7) al plato convencional (3), consisten dichos medios en al menos una rueda dentada (10) solidaria del ãrbol posterior (7), la cual se asocia con un piñón loco (12) acoplado (6') acoplados libremente en el árbol posterior (7).
8. 4 CAJA DE PEDALIER CON MICROCAMBIO INCORPO RADO PARA BICICLETAS, según reivindicación 1, caracterizada porque el árbol posterior (7) comprende una estructura cilíndricotubular y está provisto de al menos una ranura longitudinal (20) que comunica con el interior del citado árbol posterior (7).
9. 5 CAJA DE PEDALIER CON MICROCAMBIO INCORPO RADO PARA BICICLETAS, según reivindicación 1, caracterizada porque los piñones traseros (6,6') del eje posterior (7) incluyen al menos un rebaje interno (21) en correspondencia con el diámetro de dentro de dichos piñones traseros (6, 6').
10. 6 CAJA DE PEDALIER CON MICROCAMBIO INCORPO RADO PARA BICICLETAS, según reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el mecanismo de anclaje (14) consiste en una corredera (15) ajustada en el interior del árbol posterior (7), contando la corredera (15) con una cavidad (16) donde se encaja un pistón (17) con interposición de un resorte de empuje (18), incluyendo el citado pistón (17) una uñeta (19) encajada y guiada en la ranura longitudinal (20) del árbol posterior (7), uñeta (19) que sobresale hacia afuera por su parte superior para anclarse en uno de los rebajes internos (21) del respectivo piñón trasero (6, 6'); todo ello en orden a que desplazando axialmente la corredera (15) mediante un cable convencional (24) de una palanca de mandos, la uñeta (19) solidarice uno de los piñones traseros (6,6') con el árbol (7) arrastrando a éste en su movimiento giratorio.
11. 7 CAJA DE PEDALIER CON MICROCAMBIO INCORPO RADO PARA BICICLETAS, según reivindicación 1, caracteriza da porque los medios de transmisión del árbol posterior (7) al plato convencional (3), consisten dichos medios en al menos una rueda dentada (10) solidaria del ãrbol posterior (7), la cual se asocia con un piñón loco (12) acoplado alrededor del eje anterior (2), a la vez que está unido al plato convencional (3) a través de un cuerpo tubular (13).
12. CAJA DE PEDALIER CON MICROCAMBIO INCORPO RADO PARA BICICLETAS, según reivindicación anterior, caracterizada porque la rueda dentada (10) y el piñón loco (12) acoplado en el eje anterior (2), se relacionan mediante una corta cadena intermedia (11).
13. CAJA DE PEDALIER CON MICROCAMBIO INCORPO RADO PARA BICICLETAS, según reivindicación 7, caracterizada porque la rueda dentada (10') y el piñón loco (12') acoplado en el eje anterior (2) se relacionan directamente engranando entre sí.
14. CAJA DE PEDALIER CON MICROCAMBIO INCORPO RADO PARA BICICLETAS, según reivindicación 1, caracterizada porque los medios de transmisión del árbol posterior (7) al plato convencional (3), consisten dichos medios en al menos varias ruedas dentadas locas acopladas en el árbol poste rior (7) y las cuales se vinculan con sendos piñones locos acoplados alrededor del eje anterior (2), estando unidos dichos piñones locos al plato convencional (3); incluyéndo se un mecanismo de anclaje (14) de una de las ruedas dentadas locas acopladas al árbol posterior (7).
15. CAJA DE PEDALIER CON MICROCAMBIO INCORPO RADO PARA BICICLETAS, según reivindicación anterior, caracterizada porque las ruedas dentadas locas del árbol posterior (7) y los piñones locos del eje anterior (2) se vinculan mediante unas cortas cadenas.
16. CAJA DE PEDALIER CON MICROCAMBIO INCORPO RADO PARA BICICLETAS, según reivindicación 10, caracteriza da porque las ruedas dentandas locas del árbol posterior (7) y los piñones locos del eje anterior (2) se vinculan directamente engranando entre si.
17. CAJA DE PEDALIER CON MICROCAMBIO INCORPO RADO PARA BICICLETAS, según reivindicación 6, caracterizada porque la uñeta (19) del mecanismo de anclaje (14) compren de dos planos inclinados (22) enfrentados y suavemente curvados.
18. CAJA DE PEDALIER CON MICROCAMBIO INCORPO RADO PARA BICICLETAS, según reivindicación 5, caracterizada porque los rebajes internos (21) de los piñones traseros (6,6') están afectados de un tramo extremo curvocóncavo (23).
Description:
CAJA DE PEDALIER CON MICROCAMBIO INCORPORADO PARA BICICLETAS OBJETO DE LA INVENCION 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 incorpora en su interior básicamente un eje anterior donde se conectan los pedales y un árbol posterior provisto de un grupo de piñones que se vinculan, directa- mente o mediante unas cadenas intermedias, con otros piñones enfrentados acoplados al eje de los pedales.

Sobre el eje de los pedales se acopla a su vez un plato exterior donde se conecta una cadena convencional que transmitirá la tracción a la rueda trasera a través de un único piñón solidario de dicha rueda.

E1 árbol posterior incluye al menos otro piñón extremo vinculado con otro parejo del eje anterior que es solidario del plato exterior.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION En la actualidad, los cambios de marchas para bicicletas se componen normalmente, de dos dispositivos similares, uno anterior para los platos y otro posterior para los piñones de la rueda motriz, solidarios los mismos con el eje trasero.

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 supedita- dos a golpes, desgastes, oxidaciones, etc.; que 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.

Por otro lado, la patente de invención número 9502063 consiste en una caja de pedalier que incluye un eje anterior provisto de un grupo de piñones que trasmiten su

movimiento a un árbol posterior, con interposición de un piñón intermedio, conectándose los pedales en los extremos del eje anterior.

La caja incorpora un mecanismo de trasmisión del movimiento giratorio del árbol posterior a un plato convencional acoplado exterior y libremente al eje de los pedales.

Esta nueva caja de pedalier, aunque resuelve los problemas citados anteriormente, presenta el inconve- niente de que el rendimiento de la misma no es todo lo bueno que cabría esperar, debido principalmente a que parte de la potencia y energía del usuario se pierde en el rozamiento entre los distintos piñones y engranajes de la caja de pedalier.

DESCRIPCION DE LA INVENCION Para subsanar los problemas e inconvenientes mencionados en el apartado anterior, la invención propone una nueva caja de pedalier con microcambio incorporado para bicicletas que comprende en principio, una carcasa fijada sobre la parte inferior del bastidor de una bicicleta en correspondencia con el eje de los pedales que se acopla en la carcasa. Sobre el eje anterior existe un plato conven- cional donde se conecta una cadena que transmitirá su movimiento a un único piñón unido a la rueda trasera de la bicicleta.

E1 eje de los pedales incluye un grupo de piñones que giran solidariamente con el citado eje, a la vez que los mismos se vinculan, bien directamente o a través de unas cortas cadenas intermedias, con sendos piñones acoplados en principio libremente en un árbol posterior de estructura tubular.

E1 árbol posterior incluye al menos otro piñón extremo que gira solidariamente con dicho árbol, a la vez que se asocia, a un piñón loco acoplado en el eje anterior y el cual se solidariza con el plato convencional.

De todas las cortas cadenas de asociación entre los dos grupos de piñones enfrentados del eje anterior y árbol posterior, solamente una de ellas transmi- tirá un movimiento giratorio al árbol posterior, el cual transmitirá a su vez el movimiento al plato mediante el piñón extremo del referido árbol posterior.

Para ello, el árbol posterior de estructura tubular, incluye en su interior un ventajoso mecanismo de anclaje para solidarizar el árbol con uno de los engrana- jes perteneciente al grupo de piñones acoplado a dicho árbol. Este cuenta con una ranura longitudinal por donde se guia un pestillo o uñeta retráctil perteneciente al mecanismo de anclaje, enganchándose dicho pestillo con el correspondiente engranaje.

E1 mecanismo de anclaje se gobierna mediante un cable que se encuentra conectado a una sola palanca de mandos convencional o similar.

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

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Figura 1.-Representa una vista en planta seccionada de la caja de pedalier con microcambio incorpo- rado para bicicletas, objeto de la invención.

Figura 2.-Representa una vista lateral de la caja de pedalier.

Figura 3.-Representa una vista en alzado seccionado de un mecanismo de bloqueo o anclaje de unos piñones que forman parte de la invención.

Figura 4.-Representa una vista en perfil seccionado del mecanismo de bloqueo referido en la figura anterior.

Figura 5.-Representa una vista de la caja de

pedalier donde se muestra una segunda realizaci6n.

DESCRIPCION DE LA FORMA DE REALIZACION PREFERIDA En una primera realización, haciendo referen- cia a la numeración adoptada en las figuras 1 a 4, la caja de pedalier con microcambio incorporado para bicicletas se constituye a partir de una carcasa 1 fijada en la parte inferior del bastidor de una bicicleta en correspondencia con un eje anterior 2, en cuyos extremos exteriores se conectan unos pedales no representados en las figuras.

Sobre el eje de los pedales 2 se acopla un plato convencio- nal 3 donde se conectará una cadena alargada vinculada a un único piñón de la rueda trasera de la bicicleta para transmitir el movimiento giratorio a dicha rueda trasera o rueda motriz de la bicicleta.

E1 eje anterior 2 de los pedales incluye un grupo de piñones delantero 4 que giran solidariamente en todo momento con el eje 2, a la vez que los mismos se vinculan, a través de unas cortas cadenas intermedias 5, con otro grupo de piñones traseros 6 acoplados libremente en un árbol posterior 7 de estructura tubular, el cual se acopla a la carcasa 1 con interposición de unos rodamientos 8. El eje anterior 2 también se acopla a la carcasa 1 con interposición de otros rodamientos 9.

El árbol posterior 7 incluye al menos una rueda dentada 10 que gira solidariamente con dicho árbol 7, a la vez que se vincula, mediante otra corta cadena 11, con un piñón loco 12 acoplado en el eje anterior 2. Este piñón loco 12 se solidariza con el plato convencional 3 mediante un casquillo o cuerpo tubular 13.

En el interior del árbol tubular 7 existe un mecanismo de anclaje 14 destinado para solidarizar indepen- dientemente cada una de las ruedas dentadas del grupo de piñones traseros 6 con el propio árbol 7 a fin de conseguir las distintas velocidades de salida del plato convencional 3.

El mecanismo de anclaje 14 comprende una corredera 15 provista de una cavidad cilindrica 16 donde se ajusta un pequeño pistón 17 con interposici6n de un resorte 18 que empuja al citado pistón 17 hacia arriba, el cual incluye una pequeña uñeta 19 encajada y guiada en una ranura longitudinal 20 establecida en el árbol posterior 7 en correspondencia con los engranajes del grupo de piñones traseros 6. La uñeta 19 sobresale al exterior con respecto al diámetro de fuera del árbol posterior 7.

Cada uno de los engranajes del grupo de piñones traseros 6 está afectado de al menos un rebaje o entrante interno 21 establecido en correspondencia con el diámetro de dentro de los citados piñones 6, de tal manera que situando axialmente la corredera 15 en un lugar a lo largo del árbol 7, la uñeta 19 se introducirá en uno de los rebajes internos 21 de un engranaje del grupo de piñones traseros 6, con lo cual, el árbol 7 será arrastrado por el correspondiente piñón 6 en su movimiento de rotación que se transmitirá hasta el plato convencional 3 a través de la rueda dentada 10 del árbol posterior 7 y el piñón loco 12 solidarizado con el plato 3.

Para facilitar el desplazamiento axial del conjunto del mecanismo de enganche 14, la parte de la uñeta 19 que sobresale hacia afuera y que se encaja en el respectivo entrante complementario 21, dicha parte exterior comprende dos planos inclinados 22 suavemente curvados y enfrentados.

Los entrantes 21 de los piñones 6 del árbol posterior 7 también están afectados de un tramo curvo- cóncavo 23 que facilita el desplazamiento axial del mecanismo de enganche 14 y por lo tanto, el cambio de velocidades de la caja de pedalier de la invención.

El mecanismo de anclaje 14 se gobierna mediante un cable 24 que se encuentra conectado por un extremo a la corredera 15, mientras que por el extremo

El mecanismo de anclaje 14 comprende una corredera 15 provista de una cavidad cilindrica 16 donde se ajusta un pequeño pistón 17 con interposici6n de un resorte 18 que empuja al citado pistón 17 hacia arriba, el cual incluye una pequeña uñeta 19 encajada y guiada en una ranura longitudinal 20 establecida en el árbol posterior 7 en correspondencia con los engranajes del grupo de piñones traseros 6. La uñeta 19 sobresale al exterior con respecto al diámetro de fuera del árbol posterior 7.

Cada uno de los engranajes del grupo de piñones traseros 6 está afectado de al menos un rebaje o entrante interno 21 establecido en correspondencia con el diámetro de dentro de los citados piñones 6, de tal manera que situando axialmente la corredera 15 en un lugar a lo largo del árbol 7, la uñeta 19 se introducirá en uno de los rebajes internos 21 de un engranaje del grupo de piñones traseros 6, con lo cual, el árbol 7 será arrastrado por el correspondiente piñón 6 en su movimiento de rotación que se transmitirá hasta el plato convencional 3 a través de la rueda dentada 10 del árbol posterior 7 y el piñón loco 12 solidarizado con el plato 3.

Para facilitar el desplazamiento axial del conjunto del mecanismo de enganche 14, la parte de la uñeta 19 que sobresale hacia afuera y que se encaja en el respectivo entrante complementario 21, dicha parte exterior comprende dos planos inclinados 22 suavemente curvados y enfrentados.

Los entrantes 21 de los piñones 6 del árbol posterior 7 también están afectados de un tramo curvo- cóncavo 23 que facilita el desplazamiento axial del mecanismo de enganche 14 y por lo tanto, el cambio de velocidades de la caja de pedalier de la invención.

El mecanismo de anclaje 14 se gobierna mediante un cable 24 que se encuentra conectado por un extremo a la corredera 15, mientras que por el extremo

opuesto se conecta con una palanca de mandos convencional no representada en las figuras.

Por otro lado, en vez de fijar solidariamente la rueda dentada 10 al árbol posterior 7, se ha previsto la posibilidad de incluir un segundo mecanismo de enganche para al menos dos piñones extremos acoplados en principio libremente en el árbol posterior 7, con lo cual, obtendre- mos el doble de velocidades en la caja de la invención.

En una segunda realización de la invención (figura 5), se prescinde de las cadenas de transmisión 5 y 11, de manera que el grupo de piñones del eje anterior 2 referenciados ahora con el número 4'engranarán directamen- te con otro grupo de piñones 6'acoplados libremente en el árbol posterior 7.

Igualmente, la rueda dentada solidaria del árbol posterior 7 y referenciada con el número 10'engrana- rá directamente con el piñón loco 12'acoplado al eje anterior 2 solidarizado al plato convencional 3.