"VEHÍCULO DE PROPULSIÓN HUMANA CON MECANISMO DE TRANSMISIÓN

ACCIONADO POR LOS PIES"

Sector técnico de la invención

La presente invención se refiere a un vehículo de propulsión humana que se conduce en posición de pie, más particularmente a un patinete, en el sentido más amplio, con un mecanismo de transmisión que transmite a la rueda trasera la potencia desarrollada por el conductor al accionar dos pedales con sus pies.

Antecedentes de la invención

El vehículo de propulsión humana más popular es la bicicleta. Las bicicletas son propulsadas accionando con los pies un par de pedales articulados a dos manivelas desfasadas un ángulo de 180 ^e , por lo que tienen la limitación de que cada pedal presenta dos puntos muertos (superior e inferior) en cada ciclo. Además, cuando el conductor está sentado debe inclinar hacia adelante la parte superior de su cuerpo, con lo que una buena parte de su peso se apoya sobre el sillín y el manillar, lo que con frecuencia produce dolor y molestias en los brazos, los hombros, la espalda y la región pélvica. Las bicicletas reclinadas alivian algunas de las limitaciones de las bicicletas convencionales, pero su posición horizontal hace que sean más difíciles de manejar y más peligrosas, al ser menos visibles para los demás vehículos.

Otro vehículo de propulsión humana es el patinete, que es propulsado impulsándose con un pie contra el suelo mientras el otro pie se mantiene sobre una plataforma fijada al bastidor del vehículo, por lo que es menos estable que la bicicleta y más cansado de conducir.

Otro vehículo de propulsión humana es el patinete propulsado por medio de pedales. Estos vehículos se conducen en posición de pie y son propulsados por la potencia desarrollada por el conductor accionando con los pies uno o dos pedales, y, en ocasiones, también accionando con las manos dos palancas. Su conducción en posición de pie, similar a la posición natural utilizada por el ser humano para andar o correr, los hace más ergonómicos que la posición encorvada del ciclista, eliminando el dolor y las molestias físicas antes citadas.

Los mecanismos de transmisión descritos en la mayoría de patentes de vehículos propulsados por medio de pedales se basan principalmente en el uso de palancas, articulaciones, engranajes y mecanismos de manivela-manubrio, manivela- pedal, manivela-biela y cadena-piñón. Cuando el vehículo tiene dos pedales, estos se pueden mover de forma independiente el uno del otro (mediante el uso de mecanismos de rueda libre) o de forma dependiente (un pedal baja mientras el otro sube). En la mayoría de vehículos, los pies del conductor describen un movimiento rotatorio (continuo u oscilante) o elíptico (como en un aparato elíptico de gimnasio).

Ejemplos de vehículos propulsados por medio de dos pedales con movimiento independiente el uno del otro, particularmente con un movimiento de los pies rotatorio oscilante, son los que se describen en los siguientes documentos de patentes: US 5121654, DE 4319104, US 6648355 y WO 2010/022903.

Por otra parte, ejemplos de vehículos propulsados por medio de dos pedales cuyo movimiento es dependiente el uno del otro, son los que se describen en los siguientes documentos de patentes: WO 2002/030732 (con movimiento de los pies rotatorio oscilante), WO 2008/063499 (con movimiento de los pies elíptico), WO 2010/020726 (con movimiento de los pies rotatorio continuo) y WO 201 1/061 128 (con movimiento de los pies elíptico).

Las bicicletas y la mayoría de patentes de vehículos propulsados por medio de pedales presentan una o varias de las siguientes limitaciones:

- mecanismos complicados o difíciles de fabricar;

- partes propensas a la rotura por tensiones mecánicas excesivas y/o fatiga;

- excesivas pérdidas por fricción;

- dos puntos muertos por ciclo (posición superior e inferior de los pedales);

- los pedales limitan su movimiento descendente impactando con el bastidor; - obstáculos entre los pies, lo que dificulta montar y desmontar del vehículo;

- separación entre ambos pies excesiva, lo que produce molestias físicas y aumenta el balanceo lateral del vehículo durante el pedaleo;

- movimiento de los pedales no independiente, lo que produce incomodidad e inseguridad de conducción;

- tamaño excesivo del vehículo, lo que dificulta su transporte o almacenamiento; y

- posición de conducción poco ergonómica.

El objeto de la presente invención es la producción de un vehículo de propulsión humana conducido en posición de pie, propulsado por medio de dos pedales, utilizable para el ejercicio, la diversión o el transporte, que supere todas las limitaciones antes mencionadas y tenga una eficiencia mecánica aceptable. Explicación de la invención

Con objeto de aportar una solución a los problemas planteados, se da a conocer un vehículo de propulsión humana que comprende un bastidor, un mecanismo de dirección acoplado al bastidor, una rueda delantera acoplada al mecanismo de dirección, una rueda trasera acoplada al bastidor y un mecanismo de transmisión. El mecanismo de transmisión comprende:

- un primer y un segundo pedal situados respectivamente en el lado derecho e izquierdo del vehículo, acoplados al bastidor mediante unas respectivas articulaciones provistas en el extremo delantero de los pedales, permitiendo que los pedales giren independientemente alrededor de un eje de rotación siendo susceptibles de adoptar posiciones entre una posición extrema superior y una posición extrema inferior;

- un primer y un segundo mecanismo de retorno delantero para el primer y el segundo pedal, respectivamente;

- un primer y un segundo elemento guía, de movimiento rotatorio;

- un primer y un segundo mecanismo de retorno trasero para el primer y el segundo elemento guía, respectivamente;

- unos primeros y unos segundos medios de transmisión, distinguiéndose en cada uno dos extremos, uno inferior acoplado a la parte trasera de un respectivo pedal y otro superior vinculado mecánicamente a un respectivo elemento guía;

- un eje de transmisión acoplado al bastidor de modo giratorio alrededor de un eje de rotación;

- un primer y un segundo mecanismo de rueda libre, cada uno acoplado al eje de transmisión y a un respectivo primer o segundo elemento guía; y

- unos medios de transmisión de potencia del eje de transmisión a la rueda trasera. En el citado mecanismo de transmisión, la carrera angular del movimiento rotatorio de los elementos guía en el sentido horario, según una vista lateral derecha del vehículo, comprende:

- una primera carrera angular en la que los medios de transmisión están acoplados y guiados en una zona periférica de los elementos guía que tiene un radio constante o variable centrado en el eje de rotación del eje de transmisión, lo que permite que los pedales no tengan puntos muertos superiores; y

- una segunda carrera angular en la que los elementos guía están acoplados al extremo superior de los medios de transmisión mediante unas respectivas articulaciones de rotación, de tal forma que los medios de transmisión actúan como bielas y los elementos guía actúan como manivelas, lo que permite que la fuerza ejercida por los pies experimente un mayor incremento que en la primera carrera angular.

En dicho mecanismo de transmisión, la fuerza ejercida por los pies del conductor del vehículo sobre los pedales hace girar hacia abajo los pedales alrededor de su eje de rotación, desplazando hacia abajo los medios de transmisión, los cuales hacen girar en el sentido horario los elementos guía alrededor del eje de rotación del eje de transmisión. Los mecanismos de retorno delantero hacen girar hacia arriba los pedales alrededor de su eje de rotación y los mecanismos de retorno trasero hacen girar en el sentido antihorario los elementos guía alrededor del eje de rotación del eje de transmisión, desplazando hacia arriba los medios de transmisión. Los mecanismos de rueda libre convierten el movimiento rotatorio oscilante de los elementos guía en un movimiento rotatorio continuo del eje de transmisión, que los medios de transmisión de potencia transmiten a la rueda trasera para hacerla girar en el sentido de avance que impulsa el vehículo hacia delante.

Según otra característica de la invención, en la segunda carrera angular los medios de transmisión actúan como bielas que en su punto muerto inferior actúan como topes inferiores de los pedales cuando éstos están en su posición extrema inferior, lo que evita que los pedales impacten con el bastidor para limitar su movimiento rotatorio descendente, proporcionando un pedaleo más suave en el tramo final de descenso de los pedales.

Conforme a otra característica de la invención, cada uno de los pedales comprende un elemento alargado en cuyo extremo delantero se encuentra la respectiva articulación del pedal y en cuya parte trasera está provista una respectiva articulación que acopla el pedal al extremo inferior de sus respectivos medios de transmisión; y una respectiva plataforma, para el apoyo de un correspondiente pie, fijada al elemento alargado.

De acuerdo con otra característica de la invención, el eje de transmisión se encuentra situado por encima de la rueda trasera y los medios de transmisión están acoplados al extremo trasero de los pedales y centrados transversalmente con éstos, por lo que durante el funcionamiento del vehículo los medios de transmisión están situados detrás de las piernas del conductor y no entre ellas, lo que disminuye la separación lateral entre los dos pies hasta valores más ergonómicos, significativamente inferiores a los de una bicicleta, y reduce considerablemente el balanceo lateral del vehículo durante el pedaleo, disminuyendo el cansancio del conductor producido por el esfuerzo realizado con sus manos para controlar el balanceo del manillar.

Según una realización de la invención, los elementos guía comprenden una zona periférica dentada y los medios de transmisión son cadenas que están acopladas y guiadas, durante la primera carrera angular, en la zona periférica dentada de los elementos guía.

Preferiblemente, en dicha realización las articulaciones de rotación que acoplan el extremo superior de las cadenas a los elementos guía son las articulaciones que unen entre sí los dos últimos eslabones del extremo superior de las cadenas, estando el último de estos dos eslabones fijado a los elementos guía mediante un tornillo, una tuerca y unos medios de acoplamiento.

En otra característica de la citada realización, los elementos guía están provistos de unos protectores de cadena anti-atrapamiento de dedos, para evitar accidentes con los dedos de la mano.

Conforme a otra realización de la invención, los elementos guía comprenden una zona periférica no dentada y los medios de transmisión son cadenas que están acopladas y guiadas, durante la primera carrera angular, en la zona periférica no dentada de los elementos guía.

De acuerdo con otra realización de la invención, los elementos guía comprenden una zona periférica acanalada y los medios de transmisión son cadenas, cables, cuerdas o correas que están acoplados y guiados, durante la primera carrera angular, en la zona periférica acanalada de los elementos guía.

Conforme a otra característica de la invención, el radio de la zona periférica de los elementos guía en la que están acoplados y guiados, durante la primera carrera angular, los medios de transmisión de las realizaciones anteriores es decreciente, de tal forma que el radio de la zona periférica en las articulaciones de rotación de los elementos guía con los medios de transmisión es menor que el radio de la zona periférica en el punto inicial de contacto de los elementos guía con los medios de transmisión cuando los pedales están en su posición extrema superior. El que el radio de la zona periférica de los elementos guía sea decreciente aporta las ventajas que se comentan a continuación:

- la fuerza ejercida por los pies aumenta progresivamente mientras los pedales descienden, durante la primera carrera angular; - la relación de transmisión varía durante el descenso de los pedales, lo que habilita zonas de pedaleo para ascenso de pendientes (cercanas a la posición extrema superior de los pedales) o para velocidad (cercanas a la posición extrema inferior);

- los medios de transmisión se retiran hacia atrás al descender los pedales, lo que evita que las piernas interfieran con ellos cuando los medios de transmisión están acoplados al extremo trasero de los pedales; y

- los medios de transmisión se mantienen prácticamente perpendiculares a los pedales durante la mayor parte del descenso de éstos, lo que aumenta su eficiencia mecánica.

Según otra realización de la invención, cada elemento guía comprende una zona periférica superficial, los medios de transmisión son conjuntos de elementos articulados en los que cada conjunto comprende un elemento rígido base acoplado mediante una articulación de rotación a un elemento rígido extremo, cada elemento rígido base comprende una zona periférica superficial que está acoplada y guiada, durante la primera carrera angular, en la zona periférica superficial de su respectivo elemento guía, y cada elemento rígido base está acoplado, durante la segunda carrera angular, a su respectivo elemento guía mediante la articulación de rotación que acopla el elemento guía al extremo superior de los medios de transmisión. Esta realización tiene la ventaja de una mayor simplicidad constructiva, y es más silenciosa si entre las citadas zonas periféricas superficiales se colocan placas de goma o elastómero.

Conforme a otra realización de la invención, cada elemento guía comprende una zona periférica superficial, los medios de transmisión son conjuntos de elementos articulados en los que cada conjunto comprende un elemento rígido intermedio con uno de sus extremos acoplado mediante una articulación de rotación a un elemento rígido base y su otro extremo acoplado mediante una articulación de rotación a un elemento rígido extremo, el elemento rígido base y el elemento rígido intermedio de cada conjunto de elementos articulados comprenden unas respectivas zonas periféricas superficiales que están acopladas y guiadas, ambas zonas o una de dichas zonas, durante la primera carrera angular, en la zona periférica superficial de su respectivo elemento guía, y cada elemento rígido base está acoplado, durante la segunda carrera angular, a su respectivo elemento guía mediante la articulación de rotación que acopla el elemento guía al extremo superior de los medios de transmisión.

Según otra realización de la invención, cada uno de los mecanismos de retorno trasero comprende: - una polea de radio constante o de radio decreciente fijada a su respectivo elemento guía y giratoria solidariamente con él;

- un elemento flexible de transmisión acoplado en la canal de la polea de radio constante o de radio decreciente; y

- un muelle de tracción con un extremo acoplado al elemento flexible de transmisión y su otro extremo acoplado al bastidor.

Preferiblemente, en dicha realización el acoplamiento de cada uno de los elementos guía a su respectivo mecanismo de rueda libre se realiza a través de una pieza cilindrica hueca fijada al elemento guía y provista de una canal, constituyendo el conjunto de canal y pieza cilindrica hueca la polea de radio constante en cuya canal está acoplado el elemento flexible de transmisión del mecanismo de retorno trasero; estando alojado en el interior de la pieza cilindrica hueca un cojinete unidireccional cuyo anillo interior está acoplado al eje de transmisión y cuyo anillo exterior está acoplado a la pieza cilindrica hueca mediante una chaveta; estando además acoplado en el interior de la pieza cilindrica hueca un anillo de retención del movimiento lateral del cojinete unidireccional respecto de la pieza cilindrica hueca.

De acuerdo con otra realización de la invención, cada uno de los mecanismos de retorno trasero comprende un muelle de torsión helicoidal o en espiral dispuesto alrededor del eje de rotación del eje de transmisión, con un extremo acoplado a su respectivo elemento guía y su otro extremo acoplado al bastidor mediante un elemento rígido o un elemento flexible de transmisión.

Según otra característica de la invención, los mecanismos de retorno trasero y los mecanismos de retorno delantero son un mismo mecanismo susceptible de actuar como mecanismo de retorno trasero y como mecanismo de retorno delantero. Preferiblemente, es el mecanismo de retorno trasero el que es capaz de actuar también como mecanismo de retorno delantero.

En otra realización de la invención, cada uno de los mecanismos de retorno delantero comprende un muelle de tracción o de torsión, con un extremo acoplado a la parte delantera de su respectivo pedal y su otro extremo acoplado al bastidor.

Conforme a otra característica de la invención, los medios de transmisión de potencia, que transmiten la potencia del eje de transmisión a la rueda trasera, comprenden:

- un plato fijado al eje de transmisión;

- un piñón acoplado a la rueda trasera mediante un cambio interno de buje; y - una cadena de transmisión que transmite la potencia desde el plato al piñón, pudiendo estar provista de un tensor de cadena.

En otra realización de la invención, el bastidor comprende un elemento base que une una parte delantera con una parte trasera del bastidor y está situado debajo de los pedales, lo que evita que existan obstáculos entre los pies, facilita montar y desmontar del vehículo y proporciona mayor seguridad y comodidad de conducción.

Conforme a otra característica de dicha realización de la invención, el bastidor comprende:

- un tubo de dirección al cual están acoplados unos cojinetes del mecanismo de dirección;

- uno o dos tubos curvados delanteros que unen el tubo de dirección con la parte delantera del elemento base;

- un tubo transversal delantero al cual está acoplado el eje de las articulaciones de los pedales;

- un soporte que une el tubo transversal delantero con la parte delantera del elemento base;

- un tubo transversal trasero situado por encima de la rueda trasera y al cual está acoplado el eje de transmisión mediante unos cojinetes;

- un tubo curvado trasero que une el tubo transversal trasero con la parte trasera del elemento base;

- dos punteras en las que se acopla la rueda trasera;

- dos tirantes inferiores que unen la parte trasera del elemento base con las respectivas punteras; y

- dos tirantes superiores que unen el tubo transversal trasero con las respectivas punteras.

Según otra realización de la invención, el bastidor comprende un primer y un segundo tope superior para el primer y el segundo pedal, respectivamente, que impiden que los pedales sobrepasen su posición extrema superior.

Finalmente, en otra realización de la invención, el bastidor comprende un primer y un segundo tope inferior de seguridad para el primer y el segundo pedal, respectivamente, que limitan el movimiento rotatorio descendente de los pedales en caso de avería del mecanismo de transmisión.

El vehículo de la presente invención supera todas las limitaciones antes mencionadas, aportando además las ventajas que se comentan a continuación: - el movimiento de los dos pedales es independiente el uno del otro, por lo que el conductor puede pedalear accionando simultánea o alternativamente los dos pedales, pedalear accionando con un pie uno de los pedales mientras mantiene el otro pie en reposo sobre el otro pedal, o no pedalear manteniendo ambos pies en reposo sobre los pedales, lo que proporciona mayor comodidad de conducción;

- las pérdidas por fricción son similares a las de una bicicleta, lo que permite obtener una eficiencia mecánica aceptable;

- el mecanismo de dirección puede comprender un elemento plegable que permita que el vehículo pueda almacenarse en posición vertical ocupando una superficie de sólo 33 cm x 79 cm, similar a la de una bicicleta plegable, lo que facilita su almacenamiento o transporte;

- la posición de conducción del vehículo es más alta que la de una bicicleta, por lo que el conductor no sólo tiene una mejor visibilidad del tráfico, sino que también es más visible para los demás vehículos;

- el vehículo se conduce en una posición de pie similar a la utilizada por el ser humano para andar o correr, por lo que su conducción es más ergonómica que la de una bicicleta conducida en posición de sentado, resolviendo problemas como el dolor y las molestias en los brazos, los hombros, la espalda y la región pélvica;

- el conductor apenas se fatiga si pedalea como si caminara, apoyando un pie sobre uno de los pedales situado en su posición extrema inferior antes de empujar el otro pedal con el otro pie, lo que permite regular la fuerza ejercida por los pies, regulación que también ejerce un ciclista cuando pedalea sentado sobre el sillín; y

- el vehículo es fácil de conducir y puede ser usado por todo tipo de personas, incluso niños y personas mayores, para el ejercicio, la diversión o el transporte.

Breve descripción de los dibujos

Para una mejor comprensión de la descripción y las reivindicaciones se acompañan unos dibujos que, sólo a título de ejemplos, ilustran algunos casos prácticos de realizaciones de la invención, con el entendimiento explícito de que no van a ser utilizados para limitar el alcance o el significado de las reivindicaciones. En dichos dibujos:

la FIG. 1 a es una vista en perspectiva, con despiece parcial de elementos, de una realización del vehículo de la invención en la que los elementos guía comprenden una zona periférica dentada y los medios de transmisión son cadenas; la FIG. 1 b es una vista lateral que muestra la primera y la segunda carrera angular del movimiento rotatorio en el sentido horario de uno de los elementos guía de la FIG. 1 a; la FIG. 2 es una vista en perspectiva de un despiece parcial del mecanismo de transmisión del vehículo de la FIG. 1 a;

la FIG. 3 es una vista en perspectiva del vehículo de la FIG. 1 a con los pedales en su posición extrema superior;

la FIG. 4 es una vista en perspectiva del vehículo de la FIG. 1 a con los pedales en su posición extrema inferior y los elementos guía con protectores de cadena;

las FIGS. 5a, 5b, 5c, 5d y 5e son vistas en proyección paralela del movimiento de uno de los elementos guía de la FIG. 1 a y su correspondiente cadena;

las FIGS. 6a, 7a y 7b son vistas esquemáticas de la secuencia del movimiento rotatorio de uno de los elementos guía en su primera y segunda carrera angular, cuando el radio de la zona periférica de dicho elemento guía es constante (FIG. 6a) y cuando dicho radio sigue una curva en espiral logarítmica (FIGS. 7a y 7b);

las FIGS. 6b, 6c, 7c y 7d muestran las curvas que representan la evolución del brazo de accionamiento de una de las cadenas y la fuerza de tracción soportada por ésta, en relación con la carrera angular de los elementos guía de las FIGS. 6a, 7a y 7b, respectivamente, con un momento constante en el eje de transmisión;

las FIGS. 8a, 8b y 8c son vistas en perspectiva de una primera realización de uno de los elementos guía con sus componentes mostrados ensamblados y en despiece; la FIG. 8d es una vista en perspectiva de una segunda realización de uno de los elementos guía con despiece de sus componentes;

las FIGS. 9a y 9b son vistas en proyección paralela de una realización del eje de transmisión, mostrando los elementos ensamblados que lo componen y un despiece de dicho eje, respectivamente;

las FIGS. 10a y 10b son una vista en proyección paralela de una primera realización de la articulación de una de las cadenas con su respectivo elemento guía, y su correspondiente vista en despiece;

las FIGS. 10c y 10d son una vista en proyección paralela de una segunda realización de la articulación de una de las cadenas con su respectivo elemento guía, y su correspondiente vista en despiece;

la FIG. 10e es una vista de una realización como la de la FIG. 10c con la diferencia de que el elemento guía comprende una zona periférica no dentada;

las FIGS. 1 1 a, 1 1 b, 1 1 c y 1 1 d son vistas en proyección paralela de cuatro realizaciones de la articulación de una de las cadenas con su respectivo pedal;

las FIGS. 12a, 12b, 12c, 12d y 12e son vistas en proyección paralela de cinco realizaciones de uno de los mecanismos de retorno trasero;

las FIGS. 13a, 13b, 13c, 13d y 13e son vistas en proyección paralela de cinco realizaciones de uno de los elementos guía en las que la primera comprende una zona periférica dentada, mientras que las restantes comprenden una zona periférica acanalada; la FIG. 14a es una vista parcial en proyección paralela de una realización del mecanismo de transmisión en la que los elementos guía comprenden una zona periférica superficial y los medios de transmisión son conjuntos de elementos articulados que comprenden dos elementos rígidos articulados en serie;

la FIG. 14b es una vista lateral que muestra la primera y la segunda carrera angular del movimiento rotatorio de uno de los elementos guía de la FIG. 14a;

las FIGS. 15a, 15b, 15c, 15d y 15e son vistas en proyección paralela del movimiento de uno de los elementos guía de la FIG. 14a y su correspondiente conjunto de elementos articulados;

las FIGS. 16a, 16b, 16c y 16d son vistas en proyección paralela de una realización en la que los medios de transmisión son conjuntos de elementos articulados que comprenden tres elementos rígidos articulados en serie; y

la FIG. 17 es una vista en perspectiva de una realización del bastidor del vehículo.

Descripción detallada de los dibujos

La presente invención comprende cinco modos preferentes de realización del vehículo 10 según las agrupaciones siguientes de los elementos (sólo ilustrados en las figuras los elementos del lado derecho) comprendidos entre el eje de rotación 24 de los pedales 16, 17 y el eje de transmisión 54 del vehículo 10:

- pedal 16, 17 - cadena 80, 81 - elemento guía 37, 38 con zona periférica dentada 79 - mecanismo de rueda libre 58, 59 (ilustrado en las FIGS. 1 a, 1 b, 2, 3, 4, 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 6a, 6b, 6c, 7a, 7b, 7c, 7d, 8a, 8b, 8c, 8d, 10a, 10b, 10c, 10d, 1 1 a, 1 1 b, 1 1 c, 1 1 d, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e y 13a);

- pedal 16, 17 - cadena 80, 81 - elemento guía 37, 38 con zona periférica no dentada 88 - mecanismo de rueda libre 58, 59 (ilustrado en la FIG. 10e);

- pedal 16, 17 - cadena 80, 81 , cable 93, cuerda 94 o correa 95 - elemento guía 37, 38 con zona periférica acanalada 89, 90, 91 , 92 - mecanismo de rueda libre 58, 59 (ilustrado en las FIGS. 13b, 13c, 13d y 13e); - pedal 16, 17 - elemento rígido extremo 101 , 102 - elemento rígido base 97, 98 - elemento guía 37, 38 con zona periférica superficial 96 - mecanismo de rueda libre 58, 59 (ilustrado en las FIGS. 14a, 14b, 15a, 15b, 15c, 15d y 15e); y

- pedal 16, 17 - elemento rígido extremo 108 - elemento rígido intermedio 104 - elemento rígido base 106 - elemento guía 37, 38 con zona periférica superficial 96 - mecanismo de rueda libre 58, 59 (ilustrado en las FIGS. 16a, 16b, 16c y 16d).

De los cinco modos de realizar el vehículo 10, el preferido es el primero de los citados anteriormente, correspondiente al mecanismo "pedal 16, 17 - cadena 80, 81 - elemento guía 37, 38 con zona periférica dentada 79 - mecanismo de rueda libre 58, 59", que, como la mayoría de bicicletas, utiliza cadenas acopladas a elementos dentados como medios de transmisión. A continuación, se hace una exposición detallada de los modos de realización de la invención, haciendo referencia a las figuras que los ilustran.

Las FIGS. 3 y 4 muestran un vehículo 10 de propulsión humana al que se refiere la presente invención, que comprende:

- un bastidor 1 1 , que puede estar fabricado con las mismas técnicas y materiales que un bastidor de bicicleta, tales como tubos o perfiles de aleación de aluminio (6061 o 7005), acero (normal o Cromoly) o titanio unidos mediante soldadura, o una sola pieza (monocoque) fabricada en fibra de carbono, y puede estar diseñado como se ilustra en las FIGS. 1 a, 3, 4 y 17, comprendiendo un elemento base 1 1 1 que une la parte delantera con la parte trasera del bastidor 1 1 y está situado en la parte inferior del bastidor 1 1 , lo que evita que existan obstáculos entre los pies;

- un mecanismo de dirección 12 acoplado al bastidor 1 1 , que puede comprender los mismos elementos que un mecanismo de dirección de bicicleta, tales como: una horquilla; unos cojinetes de dirección; un tubo de dirección; una potencia; un manillar (al que pueden estar acoplados dos puños, una maneta del freno delantero, una maneta del freno trasero y un mando para accionar el cambio); un elemento plegable 132 para girar el manillar hacia abajo y facilitar el almacenaje o el transporte del vehículo 10; y un elemento telescópico 133 para subir o bajar la altura del manillar;

- una rueda delantera 13, que puede ser una rueda de bicicleta, acoplada rotatoriamente al mecanismo de dirección 12;

- una rueda trasera 14, que puede ser una rueda de bicicleta, acoplada rotatoriamente al bastidor 1 1 ; y

- un mecanismo de transmisión 15, representado en detalle en las FIGS. 1 a y 2. Las FIGS. 1 a y 2 muestran un despiece parcial del mecanismo de transmisión 15 del vehículo 10 de las FIGS. 3 y 4, que comprende:

- un par de pedales 16, 17, uno para cada pie, acoplados al bastidor 1 1 mediante unas articulaciones 22, 23 que están situadas en el extremo delantero de los pedales 16, 17 y permiten que éstos giren independientemente alrededor de un eje de rotación 24. Cada pedal 16, 17 comprende una plataforma 18, 19 fijada a un elemento alargado

20, 21 , y puede estar formado por una sola pieza (monocoque de fibra de Carbono) o por dos piezas, en cuyo caso los elementos alargados 20, 21 pueden ser tubos o perfiles de aleación de aluminio o acero, y las plataformas 18, 19 pueden ser piezas de plástico moldeado resistente unidas mediante tornillos a los elementos alargados 20,

21 , o ser piezas de tablero de madera contrachapada unidas mediante tornillos a unos soportes fijados a los elementos alargados 20, 21 . Las articulaciones 22, 23 situadas en el extremo delantero de los pedales 16, 17 pueden comprender un eje 1 18 (ver FIG. 17) formado por un tubo redondo que está fijado al bastidor 1 1 y sobresale por ambos lados del bastidor 1 1 , alrededor del cual se acoplan unos cojinetes de fricción o de agujas cuyo anillo exterior está acoplado a unos tubos unidos al extremo delantero de los elementos alargados 20, 21 (ver FIG. 2);

- un mecanismo de retorno delantero 25, 26 para cada pedal 16, 17, comprendiendo cada uno de ellos un muelle de tracción 27, 28 con un extremo acoplado a la parte delantera de su respectivo elemento alargado 20, 21 y su otro extremo acoplado al bastidor 1 1 ;

- un par de medios de transmisión 31 , 32 configurados como cadenas 80, 81 (ver FIG. 2), que pueden ser cadenas de bicicleta o motocicleta, cuyo extremo inferior está acoplado respectivamente a cada pedal 16, 17 mediante unas articulaciones 35, 36 provistas en el extremo trasero de los elementos alargados 20, 21 . En las FIGS. 8b, 1 1 a, 1 1 b, 1 1 c y 1 1 d se muestran cuatro ejemplos de realización de dichas articulaciones 35, 36;

- un par de elementos guía 37, 38 que comprenden una zona periférica dentada 79 de radio decreciente, acoplados al extremo superior de las cadenas 80, 81 mediante unas respectivas articulaciones de rotación 39, 40. Las FIGS. 8c y 8d muestran dos ejemplos de realización de los elementos guía 37, 38 y las FIGS. 10a, 10b, 10c y 10d muestran dos ejemplos de realización de las articulaciones de rotación 39, 40;

- un eje de transmisión 54 que está acoplado al bastidor 1 1 mediante unos cojinetes 55, 56 (ver FIGS. 9a y 9b) y gira alrededor de un eje de rotación 57. Las FIGS. 9a y 9b muestran un ejemplo de realización de dicho eje de transmisión 54;

- un mecanismo de retorno trasero 41 , 42 (ver FIG. 12a) para cada elemento guía 37, 38. Cada mecanismo de retorno trasero 41 , 42 comprende a su vez:

- una polea de radio constante 43, 44 que está fijada al elemento guía 37, 38 (ver FIG. 2) y gira solidariamente con él alrededor del eje de rotación 57 del eje de transmisión 54;

- un elemento flexible de transmisión 46, 47, que puede ser una cuerda o un cable, que está acoplado en la canal de la polea de radio constante 43, 44; y

- un muelle de tracción 48, 49 con uno de sus extremos acoplado al elemento flexible de transmisión 46, 47 y su otro extremo acoplado al bastidor 1 1 ;

- un primer mecanismo de rueda libre 58 acoplado al primer elemento guía 37 y al eje de transmisión 54, y un segundo mecanismo de rueda libre 59 acoplado al segundo elemento guía 38 y al eje de transmisión 54. En las FIGS. 8c, 8d, 9a y 9b se muestran ejemplos de realización de dicho acoplamiento; y

- unos medios de transmisión de potencia 60 que transmiten la potencia del eje de transmisión 54 a la rueda trasera 14 y comprenden:

- un plato 61 , que puede ser un plato de bicicleta, fijado al eje de transmisión 54 (ver en FIGS. 9a y 9b un ejemplo de dicha fijación);

- un piñón 62 acoplado a la rueda trasera 14 mediante un cambio interno de buje 63; y

- una cadena de transmisión 64, que puede ser una cadena de bicicleta, que transmite la potencia del plato 61 al piñón 62 e incorpora un tensor de cadena 65.

El cambio interno de buje 63 podría sustituirse por un buje con un piñón libre, un piñón fijo o un cassette de piñones.

La FIG. 2 muestra que las cadenas 80, 81 conectan los pedales 16, 17 con los elementos guía 37, 38 y durante el pedaleo se mueven hacia abajo 68 y hacia arriba 69, convirtiendo el movimiento oscilante hacia abajo 66 y hacia arriba 67 de los pedales 16, 17 alrededor de su eje de rotación 24 en un movimiento oscilante en sentido horario 70 y antihorario 71 de los elementos guía 37, 38 alrededor del eje de rotación 57 del eje de transmisión 54. Los mecanismos de rueda libre 58, 59 convierten el movimiento rotatorio oscilante de los elementos guía 37, 38 en un movimiento rotatorio continuo en sentido horario 70 del eje de transmisión 54, que es transmitido a la rueda trasera 14 a través del plato 61 , la cadena de transmisión 64 y el piñón 62, para hacerla girar en el sentido de avance 72 (sentido horario en la FIG. 2) que impulsa el vehículo 10 hacia delante. La FIG. 3 muestra el vehículo 10 en su posición de reposo, con los pedales 16, 17 en su posición extrema superior. La FIG. 4 muestra el vehículo 10 provisto de unos protectores de cadena 86, 87 acoplados a los elementos guía 37, 38, y con los pedales 16, 17 en su posición extrema inferior, en la que el conductor mantiene sus pies en reposo. La FIG. 4 muestra asimismo un tope superior 128, 129 para cada pedal 16, 17, al objeto de impedir que los pedales 16, 17 sobrepasen su posición extrema superior. Los topes superiores 128, 129 pueden comprender un tope de goma unido a un elemento fijado al bastidor 1 1 mediante tornillos o soldadura. Los topes superiores 128, 129 de los pedales 16, 17 podrían sustituirse por otros elementos que realicen la misma función, tales como cuerdas, mecanismos articulados o mecanismos limitadores del giro de las articulaciones 22, 23 de los pedales 16, 17.

La mayoría de elementos situados en el lado derecho del vehículo 10 son simétricos a sus correspondientes elementos del lado izquierdo respecto a un plano vertical de simetría que se extiende a lo largo del vehículo 10 y corta al bastidor 1 1 en dos partes simétricas respecto a dicho plano. Por razones de claridad, en las FIGS. 1 b, 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 6a, 7a, 7b, 8a, 8b, 8c, 8d, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 1 1 a, 1 1 b, 1 1 c, 1 1 d, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 14b, 15a, 15b, 15c, 15d, 15e, 16a, 16b, 16c y 16d se representan sólo los elementos del lado derecho del vehículo.

La FIG. 1 b muestra la secuencia del movimiento del elemento guía 37 y los medios de transmisión 31 de la FIG. 1 a, configurados éstos últimos como una cadena 80 (ver FIG. 2). Las FIGS. 5a, 5b, 5c, 5d y 5e muestran con mayor detalle el movimiento de los citados elementos. La carrera angular del movimiento rotatorio del elemento guía 37 en el sentido horario 70, según una vista lateral derecha del vehículo 10, que se produce durante el movimiento rotatorio descendente 66 del pedal 16 (ver en FIG. 2 el giro en sentido antihorario 66), comprende una primera carrera angular α y una segunda carrera angular β.

En la primera carrera angular α (FIGS. 5a y 5b), la cadena 80 está acoplada y guiada en la zona periférica dentada 79 del elemento guía 37, engranando con sus dientes, de ahí que dicha zona no sea visible en la FIG. 5a al estar tapada por la cadena 80. Durante la primera carrera angular a, el radio de la zona periférica dentada 79 del elemento guía 37 es decreciente, descendiendo desde el radio Ri (mostrado en la FIG. 5a) de la zona periférica dentada 79 en el punto inicial de contacto del elemento guía 37 con la cadena 80 hasta el radio R ₂ (mostrado en la FIG. 5b) de la zona periférica dentada 79 en la articulación de rotación 39 del elemento guía 37 con la cadena 80.

En cambio, en la segunda carrera angular β (FIGS. 5d y 5e), la cadena 80 ha abandonado la zona periférica dentada 79 y está acoplada al elemento guía 37 únicamente mediante la articulación de rotación 39, de tal forma que el elemento guía 37 actúa como manivela cuyo radio es R ₂ y la cadena 80 actúa como biela que en su punto muerto inferior actúa como tope inferior del pedal 16 cuando éste está en su posición extrema inferior (ver FIGS. 2 y 5e).

La FIG. 5c muestra la posición de la cadena 80 y el elemento guía 37 en la que ambos elementos pasan de estar engranados a estar acoplados únicamente mediante la articulación de rotación 39, correspondiendo el ángulo α al ángulo girado por el elemento guía 37 desde el inicio de su movimiento rotatorio en el sentido horario 70 (FIG. 5a, posición idéntica a la del vehículo 10 en reposo, mostrada en la FIG. 3) hasta la posición indicada en la FIG. 5c, y el ángulo β al ángulo girado por el elemento guía 37 desde esta última posición hasta el final de su movimiento rotatorio en el sentido horario 70 (FIG. 5e). Diferentes realizaciones son posibles modificando los valores de las carreras angulares α, β, los radios R R ₂ y las curvas que siguen dichos radios.

En la secuencia mostrada en las FIGS. 5a-5e se aprecia cómo el muelle de tracción 48 del mecanismo de retorno trasero 41 se tensa mientras la cadena 80 se desplaza hacia abajo 68 y el elemento guía 37 gira en sentido horario 70. Particularmente, la FIG. 5e muestra que una vez llegado al final del movimiento rotatorio en el sentido horario 70 del elemento guía 37, la tensión del muelle de tracción 48 del mecanismo de retorno trasero 41 , a través del elemento flexible de transmisión 46 y la polea de radio constante 43 (ver FIGS. 2 y 12a), hace girar en sentido antihorario 71 el elemento guía 37, el cual desplaza hacia arriba 69 la cadena 80. En este sentido, el elemento guía 37 no describe un movimiento rotatorio continuo, sino un movimiento rotatorio oscilante similar al de un balancín.

La FIG. 6a muestra un ejemplo de realización en el que los medios de transmisión 31 son una cadena 80, el elemento guía 37 comprende una zona periférica dentada 79 de radio constante, la primera carrera angular α comprende un ángulo de 100 ^e y la segunda carrera angular β comprende un ángulo de 77 ^e , aproximadamente. Otras realizaciones son posibles, como por ejemplo que la primera carrera angular α esté comprendida entre 0 ^e y 360 ^e , aproximadamente, que la segunda carrera angular β esté comprendida entre 0 ^e y 180 ^e , aproximadamente, o que el radio de la zona periférica 79, 88, 89, 90, 91 , 92 del elemento guía 37 siga una espiral logarítmica, una espiral de Arquímedes, una espiral áurea, una circunferencia excéntrica o una curva convexa formada por dos o más arcos de circunferencia de radios decrecientes en la que los arcos son tangentes entre sí de dos en dos. Una segunda carrera angular β comprendida entre 70 ^e y 90 ^e proporciona mayores ventajas (ver FIGS. 6a, 6b y 6c y FIGS. 7a, 7b, 7c y 7d, que comprenden una segunda carrera angular β de 77 ^e y 86 ^e , respectivamente). En la FIG. 6a se indica el brazo de accionamiento L de la cadena 80 cada 20 ^e de ángulo de giro Θ del elemento guía 37 durante el movimiento rotatorio en sentido horario 70 de éste. Por brazo de accionamiento L de la cadena 80 se entiende la distancia mínima entre la cadena 80 y el eje de rotación 57 del eje de transmisión 54 alrededor del cual gira el elemento guía 37, medida en una perpendicular a la cadena 80 que pasa por el citado eje de rotación 57.

La FIG. 6b muestra en coordenadas una curva que representa la evolución del brazo de accionamiento L (eje de ordenadas) de la cadena 80, en relación al ángulo de giro Θ (eje de abscisas) del elemento guía 37 de la FIG. 6a. En el dibujo se observa cómo durante la primera carrera angular α el brazo de accionamiento L se mantiene constante, mientras que durante el tramo final de la segunda carrera angular β el brazo de accionamiento L experimenta un fuerte descenso.

La FIG. 6c muestra en coordenadas una curva que representa la evolución de la fuerza de tracción F (eje de ordenadas) soportada por la cadena 80, en relación al ángulo de giro Θ (eje de abscisas) del elemento guía 37 de la FIG. 6a, para el supuesto teórico de un momento M constante en el eje de transmisión 54. Este supuesto es al que se aproximaría el vehículo 10 (despreciando las fuerzas de inercia del mecanismo de transmisión 15 y las fuerzas de tensión de los muelles 27, 28, 29, 30, 48, 49, 50, 51 , 189 de los mecanismos de retorno delantero 25, 26 y de retorno trasero 41 , 42) si el conductor pedaleara sólo con un pie regulando la fuerza ejercida por dicho pie de tal forma que la fuerza propulsora ejercida por el eje de la rueda trasera 14 sobre el bastidor 1 1 fuese igual a la fuerza resistente que ejerce el bastidor 1 1 sobre el eje de la rueda trasera 14 y ésta última fuerza se mantuviera constante (velocidad constante, pendiente de ascenso constante, fuerzas de rozamiento constantes y fuerza aerodinámica del viento constante). En dicho supuesto, la fuerza de tracción F soportada por la cadena 80 sería: F = M / L (Fuerza = Momento / Brazo de accionamiento). Los valores de F así obtenidos muestran que durante la primera carrera angular α la fuerza de tracción F soportada por la cadena 80 se mantiene constante, mientras que durante el tramo final de la segunda carrera angular β dicha fuerza F experimenta un fuerte incremento.

En las FIGS. 7a y 7b se muestra un ejemplo de realización en el que los medios de transmisión 31 son una cadena 80, el elemento guía 37 comprende una zona periférica dentada 79 cuyo radio sigue una espiral logarítmica, la primera carrera angular α comprende un ángulo de 180 ^e y la segunda carrera angular β comprende un ángulo de 86 ^e , aproximadamente. La FIG. 7a muestra la evolución del brazo de accionamiento L de la cadena 80 durante la primera carrera angular α del movimiento rotatorio en sentido horario 70 del elemento guía 37, cada 10 ^e de ángulo de giro Θ del elemento guía 37. La FIG. 7b muestra la evolución del brazo de accionamiento L durante la segunda carrera angular β.

La FIG. 7c muestra en coordenadas la evolución del brazo de accionamiento L (eje de ordenadas) de la cadena 80, en relación al ángulo de giro Θ (eje de abscisas) del elemento guía 37 de las FIGS. 7a y 7b. En el dibujo se observa cómo durante el tramo final de la segunda carrera angular β el brazo de accionamiento L experimenta un mayor descenso que durante la primera carrera angular a.

La FIG. 7d muestra en coordenadas la evolución de la fuerza de tracción F (eje de ordenadas) soportada por la cadena 80, en relación al ángulo de giro Θ (eje de abscisas) del elemento guía 37 de las FIGS. 7a y 7b, para el supuesto teórico de un momento M constante en el eje de transmisión 54, ya descrito en la explicación de la FIG. 6c. En dicho supuesto, la fuerza de tracción F soportada por la cadena 80 sería: F = M / L (Fuerza = Momento / Brazo de accionamiento). Los valores de F así obtenidos muestran que durante el tramo final de la segunda carrera angular β la fuerza de tracción F experimenta un mayor incremento que durante la primera carrera angular a.

Las FIGS. 8a, 8b y 8c muestran un ejemplo de realización de un elemento guía

37 que comprende una zona periférica dentada 79, acoplado a su correspondiente mecanismo de rueda libre 58. Para una mayor claridad, la FIG. 8a muestra los elementos una vez ensamblados. El conjunto acoplado mostrado en la FIG. 8a comprende los siguientes componentes en despiece (ver FIGS. 8b y 8c):

- un elemento guía 37, que puede ser de aleación de aluminio (6061 o 7005), tener unas zonas libres de material 134 para aligerar su peso y disminuir su inercia, y tener un orificio 143 en el que acoplar la correspondiente articulación de rotación 39;

- una pieza cilindrica hueca 73, que puede ser del mismo material que el elemento guía 37, fijada a éste mediante tornillos, soldadura o formando una sola pieza; - una canal 74 en la pieza cilindrica hueca 73, constituyendo el conjunto de canal 74 y pieza cilindrica hueca 73 la polea de radio constante 43 en cuya canal 74 está acoplado el elemento flexible de transmisión 46 del correspondiente mecanismo de retorno trasero 41 (ver FIG. 12a);

- un cojinete unidireccional 75 que va alojado en el interior de la pieza cilindrica hueca 73 y cuyo anillo interior está acoplado al eje de transmisión 54 (ver FIG. 9b);

- una chaveta 77 que acopla el anillo exterior del cojinete unidireccional 75 a la pieza cilindrica hueca 73;

- un anillo de retención 78 acoplado en el interior de la pieza cilindrica hueca 73, que impide que el cojinete unidireccional 75 se mueva lateralmente en relación a la pieza cilindrica hueca 73; y

- unos protectores de cadena 86, 87 anti-atrapamiento de dedos, que pueden ser de plástico y estar fijados al elemento guía 37 mediante tornillos 135 y tuercas 136.

La FIG. 8d muestra un segundo ejemplo de realización de un elemento guía 37 que comprende una zona periférica dentada 79, acoplado a su correspondiente mecanismo de rueda libre 58. Este acoplamiento comprende:

- un elemento guía 37, que puede ser de aleación de aluminio (6061 o 7005);

- una pieza cilindrica hueca 144, que puede ser del mismo material que el elemento guía 37, fijada a éste mediante tornillos, soldadura o formando una sola pieza;

- una canal 145 en la pieza cilindrica hueca 144, constituyendo el conjunto de canal 145 y pieza cilindrica hueca 144 la polea de radio constante 43 en cuya canal 145 está acoplado el elemento flexible de transmisión 46 del correspondiente mecanismo de retorno trasero 41 ; y

- un piñón libre de bicicleta 146 en el que un lado de su anillo exterior va alojado en el interior de la pieza cilindrica hueca 144 y su piñón está fijado al elemento guía 37 mediante tornillos 147 y tuercas 148.

La FIG. 8b muestra en su parte inferior un ejemplo de realización de la articulación 35 de la cadena 80 con el pedal 16. En dicho dibujo se observan los siguientes componentes:

- una cadena 80, que puede ser una cadena de bicicleta de BMX o una cadena de motocicleta, por ejemplo una cadena "tipo 420" reforzada, que tiene el mismo paso que una cadena de bicicleta y una carga de rotura de 19.000 Newtons, lo que hace posible un espesor del elemento guía 37 de 6 mm, el doble que el de un plato de una cadena de bicicleta de BMX, aumentando considerablemente su resistencia; - unos medios de acoplamiento de la cadena 80 a su respectivo elemento guía 37, que comprenden un tornillo 83 y una tuerca 84;

- un elemento de acoplamiento 138, que puede ser una pletina con la forma indicada en la FIG. 8b, que acopla la cadena 80 a su respectiva articulación 35;

- unos medios de fijación 137 de la cadena 80 al elemento de acoplamiento

138, que comprenden un tornillo, una tuerca y unas arandelas; y

- una articulación 35.

Concretamente, la articulación 35 representada comprende:

- un tornillo 139 acoplado en unos orificios (ver FIGS. 1 a, 2 y 1 1 a) situados en la parte trasera del elemento alargado 20 del pedal 16;

- una tuerca 140 que fija el tornillo 139 al elemento alargado 20;

- un cojinete 141 , que puede ser de fricción o de agujas, cuyo anillo interior está dispuesto alrededor del tornillo 139 y cuyo anillo exterior está acoplado al elemento de acoplamiento 138; y

- unas arandelas 142 que fijan el anillo interior del cojinete 141 al elemento alargado 20 y evitan que el elemento de acoplamiento 138 se desplace lateralmente.

La FIG. 9b muestra un despiece de un ejemplo de realización del eje de transmisión 54 y los elementos que están acoplados a él. Para una mayor claridad, la FIG. 9a muestra los elementos una vez ensamblados. El conjunto acoplado mostrado en la FIG. 9a comprende los siguientes componentes mostrados en despiece en la FIG. 9b:

- un eje de transmisión 54, que puede ser de acero o aleación de aluminio;

- un soporte 149, que puede ser del mismo material que el eje de transmisión 54, fijado a éste mediante soldadura;

- un plato 61 , que puede ser un plato de bicicleta, fijado al soporte 149 mediante tornillos 150 y tuercas 151 especiales para platos de bicicleta;

- unos cojinetes unidireccionales 75, 76 acoplados al eje de transmisión 54 mediante unas chavetas 152, 153;

- unos cojinetes 55, 56 cuyo anillo interior está acoplado al eje de transmisión 54 y cuyo anillo exterior está acoplado al bastidor 1 1 ;

- unos caequillos 156, 157, 158, 159 acoplados al eje de transmisión 54, que ajustan lateralmente los cojinetes unidireccionales 75, 76 y los cojinetes 55, 56 en relación al eje de transmisión 54; y

- unos anillos de retención 154, 155 acoplados al eje de transmisión 54, que evitan que los elementos acoplados al eje de transmisión 54 se muevan lateralmente en relación a él.

Los cojinetes unidireccionales 75, 76 podrían acoplarse a presión, como alternativa a su acoplamiento mediante las chavetas 77, 152, 153 (FIGS. 8c y 9b).

La FIG. 10a y la FIG. 10b (despiece parcial de la FIG. 10a) muestran un primer ejemplo de realización de la articulación de rotación 39 que acopla la cadena 80 a un elemento guía 37 con una zona periférica dentada 79, que comprende un tornillo 83, una tuerca 84 y unos medios de acoplamiento 85 que a su vez comprenden unas arandelas 160, que fijan a un orificio 143 existente en el elemento guía 37 el último eslabón del extremo superior de la cadena 80 introducido en una zona cóncava entre los dientes del elemento guía 37, por lo que la articulación de rotación 39 es la propia articulación 82 que une los dos últimos eslabones del extremo superior de la cadena 80. En otra realización mostrada en la parte inferior de la FIG. 10b, los medios de acoplamiento 85 comprenden unas placas de acero 161 fijadas a cada lado del elemento guía 37 mediante unos tornillos 162 y unas tuercas 163, lo que proporciona una mayor resistencia al acoplamiento de la cadena 80 con el elemento guía 37.

La FIG. 10c y la FIG. 10d (despiece parcial de la FIG. 10c) muestran un segundo ejemplo de realización de la articulación de rotación 39 que acopla la cadena 80 a un elemento guía 37 con una zona periférica dentada 79, que comprende dos pletinas de acero 167; unos medios de acoplamiento 165 que acoplan las pletinas 167 a un orificio 166 existente en el elemento guía 37 y comprenden un tornillo, una tuerca y arandelas; y unos medios de acoplamiento 168 que acoplan las pletinas 167 a la cadena 80 y comprenden un tornillo, una tuerca y arandelas, por lo que la articulación de rotación 39 es la articulación 164 de las pletinas 167 con los medios de acoplamiento 165.

La FIG. 10e muestra un ejemplo de realización en el que los medios de transmisión 31 son una cadena 80, y el elemento guía 37 comprende una zona periférica no dentada 88 en la que se acopla y es guiada, durante la primera carrera angular a, la cadena 80 sin deslizar en relación al elemento guía 37, debido a que está acoplada a éste mediante la articulación de rotación 39.

La FIG. 1 1 a muestra un primer ejemplo de realización de la articulación 35 de la cadena 80 con el pedal 16 ya descrito en la FIG. 8b. Las FIGS. 1 1 b, 1 1 c y 1 1 d muestran otros tres ejemplos de realización de las citadas articulaciones 35 que comprenden un elemento de acoplamiento 170, 173, 175 que está fijado mediante tornillos o soldadura en la parte superior o en el interior de la parte trasera del elemento alargado 20; y unos medios de acoplamiento 169, 172, 174 que comprenden un tornillo, una tuerca y arandelas, y acoplan el último eslabón del extremo inferior de la cadena 80 al elemento de acoplamiento 170, 173, 175. El elemento de acoplamiento 170 (FIG. 1 1 b) presenta una zona cóncava en la que se acopla el último eslabón del extremo inferior de la cadena 80, por lo que la citada articulación 35 es precisamente la articulación 171 que une entre sí los dos últimos eslabones del extremo inferior de la cadena 80.

Las FIGS. 12a y 12b muestran dos ejemplos de realización del mecanismo de retorno trasero 41 que comprenden un muelle de tracción 48, uno de cuyos extremos está acoplado al bastidor 1 1 mediante unos medios de unión 177 que a su vez comprenden un tornillo, una tuerca y unas arandelas, mientras que su otro extremo está acoplado a un elemento flexible de transmisión 46, que puede ser una cuerda o un cable; una pieza cilindrica hueca 176, 178 fijada al elemento guía 37, por ejemplo mediante soldadura o formando una sola pieza; y una polea de radio constante 43 (FIG. 12a) o de radio decreciente 45 (FIG. 12b) que está fijada en la periferia de la pieza cilindrica hueca 176, 178 y guía al elemento flexible de transmisión 46. En este sentido, la polea de radio constante 43 puede sustituirse por un piñón que guíe una cadena de transmisión. La polea de radio decreciente 45 disminuye el brazo de la fuerza ejercida por el muelle de tracción 48 cuando la tensión de éste aumenta al descender el pedal 16 (ver FIG. 2), lo que evita que la fuerza ejercida por el pie derecho para vencer la tensión del muelle de tracción 48 experimente un fuerte aumento durante el descenso del pedal 16.

Las FIGS. 12c y 12d muestran dos ejemplos de realización del mecanismo de retorno trasero 41 que comprenden un elemento rígido 52 (FIG. 12c), que puede ser una pletina de aleación de aluminio, o un elemento flexible de transmisión 53 (FIG. 12d), que puede ser una cuerda o un cable, acoplado al bastidor 1 1 mediante los medios de unión 177; una pieza cilindrica hueca 179, 181 fijada al elemento guía 37; y un muelle de torsión helicoidal 50 (FIG. 12c) o en espiral 51 (FIG. 12d) dispuesto alrededor de la pieza cilindrica hueca 179, 181 , con un extremo acoplado al elemento rígido 52 y su otro extremo acoplado al elemento guía 37 mediante un tornillo 180 (FIG. 12c) o con un extremo acoplado al elemento flexible de transmisión 53 y su otro extremo 182 acoplado a una ranura existente en la pieza cilindrica hueca 181 (FIG. 12d).

La FIG. 12e muestra un ejemplo de realización del mecanismo de retorno trasero 41 que comprende una primera polea de radio constante 184 que está fijada al elemento guía 37 mediante una pieza cilindrica hueca 183 y gira solidariamente con él; una polea de radio variable 186, preferentemente creciente, cuyo eje está articulado al bastidor 1 1 ; un primer elemento flexible de transmisión 185 con un extremo acoplado en la primera polea de radio constante 184 y su otro extremo acoplado en la polea de radio variable 186; una segunda polea de radio constante 187 que está fijada a la polea de radio variable 186 y gira solidariamente con ella alrededor de su eje; un segundo elemento flexible de transmisión 188 con uno de sus extremos acoplado en la segunda polea de radio constante 187; y un muelle de tracción 189 con un extremo acoplado al segundo elemento flexible de transmisión 188 y su otro extremo acoplado al bastidor 1 1 mediante los medios de unión 177. Un radio de la polea de radio variable 186 creciente aumenta el brazo del primer elemento flexible de transmisión 185 cuando la tensión del muelle de tracción 189 aumenta, impidiendo que la tensión del primer elemento flexible de transmisión 185 aumente fuertemente, lo que evita que la fuerza ejercida por el pie derecho para vencer la tensión del muelle de tracción 189 experimente un fuerte aumento durante el descenso del pedal 16. Cuanto menor sea el perímetro de la segunda polea de radio constante 187 en relación al de la polea de radio variable 186, menor será la carrera del muelle de tracción 189 y mayor será su rigidez. En particular, se conseguiría el mismo resultado sustituyendo la polea de radio variable 186 por una polea de radio constante 190 y la segunda polea de radio constante 187 por una polea de radio variable 191 , preferentemente decreciente.

Los mecanismos de retorno trasero 41 de las FIGS. 12a, 12b, 12c, 12d y 12e pueden actuar, además de como mecanismos de retorno trasero 41 , como mecanismos de retorno delantero 25, sustituyendo a éstos últimos si sus muelles 48, 50, 51 , 189 están diseñados para vencer el peso del pedal 16 y hacerle girar hacia arriba 67 (ver FIG. 2) a la velocidad necesaria.

Las FIGS. 13b, 13c, 13d y 13e muestran cuatro ejemplos de realización en los que el elemento guía 37 comprende una zona periférica acanalada 89, 90, 91 , 92 de radio decreciente y los medios de transmisión 31 son una cadena 80 (FIG. 13b); un cable 93 (FIG. 13c); una cuerda 94 (FIG. 13d); y una correa 95 (FIG. 13e), que están acoplados y guiados, durante la primera carrera angular a, en la zona periférica acanalada 89, 90, 91 , 92 del elemento guía 37, y están acoplados, durante la segunda carrera angular β, al elemento guía 37 mediante la articulación de rotación 39. La articulación 35 acopla la cadena 80, el cable 93, la cuerda 94 y la correa 95 al pedal 16. Las articulaciones 35, 39 comprenden los elementos de la articulación 35 descritos en la FIG. 8b. La cadena 80 está acoplada a dichas articulaciones 35, 39 mediante los elementos de acoplamiento 138 y medios de fijación 137 (FIG. 13b) descritos en la FIG. 8b; el cable 93 mediante guardacabos 192 y sujetacables 193 (FIG. 13c); la cuerda 94 mediante guardacabos 194 y nudos 195 (FIG. 13d); y la correa 95 mediante placas de unión 196 y tornillos de fijación 197 (FIG. 13e). El mecanismo de transmisión 15 y los elementos que comprende realizan sustancialmente la misma función, sustancialmente del mismo modo y producen sustancialmente el mismo resultado tanto si el elemento guía 37 comprende una zona periférica dentada 79 en la que se acopla y es guiada la cadena 80 (FIG. 13a), como si el elemento guía 37 comprende una zona periférica acanalada 89, 90, 91 , 92 en la que se acoplan y son guiados la cadena 80 (FIG. 13b), el cable 93 (FIG. 13c), la cuerda 94 (FIG. 13d) o la correa 95 (FIG. 13e), lo que permite concluir que los elementos de los ejemplos de realización de las FIGS. 13a, 13b, 13c, 13d y 13e son "equivalentes" entre sí.

La FIG. 14a muestra un ejemplo de realización del mecanismo de transmisión 15 en el que los elementos guía 37, 38 comprenden una zona periférica superficial 96, los medios de transmisión 31 , 32 son conjuntos de elementos articulados 33, 34 que comprenden un elemento rígido base 97, 98 acoplado mediante una articulación de rotación 99, 100 a un elemento rígido extremo 101 , 102, y cada uno de los mecanismos de retorno delantero 25, 26 comprende un muelle de torsión 29, 30 dispuesto alrededor de la articulación 22, 23 de su respectivo pedal 16, 17, con uno de sus extremos acoplado a la parte delantera de su respectivo elemento alargado 20, 21 y su otro extremo acoplado al bastidor 1 1 . Cada elemento rígido base 97, 98 comprende una zona periférica superficial 103 que está acoplada y guiada, durante la primera carrera angular a, en la zona periférica superficial 96 de los elementos guía 37, 38. Aunque la zona periférica superficial 96 de los elementos guía 37, 38 de la FIG. 14a es cilindrica, dicha zona periférica superficial 96 puede adoptar la forma de otras superficies, como, por ejemplo, una o varias superficies planas o curvas no cilindricas. Los mecanismos de rueda libre 58, 59 son cojinetes unidireccionales 75, 76, que pueden estar acoplados a sus respectivos elementos guía 37, 38 mediante una chaveta 77 y un anillo de retención 78 (ver FIG. 8c). El movimiento de los elementos es similar al descrito en la FIG. 2: los conjuntos de elementos articulados 33, 34 conectan los pedales 16, 17 con los elementos guía 37, 38 y durante el pedaleo se mueven hacia abajo 68 y hacia arriba 69, convirtiendo el movimiento oscilante hacia abajo 66 y hacia arriba 67 de los pedales 16, 17 alrededor de su eje de rotación 24 en movimiento oscilante en el sentido horario 70 (sentido antihorario en la FIG. 14a) y antihorario 71 (sentido horario en la FIG. 14a), según una vista lateral derecha del vehículo 10, de los elementos guía 37, 38 alrededor del eje de rotación 57 del eje de transmisión 54.

La FIG. 14b muestra la secuencia del movimiento del elemento guía 37 y los medios de transmisión 31 de la FIG. 14a, configurados éstos últimos como conjunto de elementos articulados 33. Las FIGS. 15a, 15b, 15c, 15d y 15e muestran con mayor detalle el movimiento de los citados elementos. La carrera angular del movimiento rotatorio del elemento guía 37 en el sentido horario 70, según una vista lateral derecha del vehículo 10, que se produce durante el movimiento rotatorio descendente 66 del pedal 16 (ver en FIG. 14a el giro en sentido horario 66), comprende una primera carrera angular α (ver FIGS. 14b y 15c) y una segunda carrera angular β (ver FIGS. 14b y 15c).

En la primera carrera angular α (FIGS. 15a y 15b), la zona periférica superficial 103 del elemento rígido base 97 del conjunto de elementos articulados 33 está acoplada y guiada en la zona periférica superficial 96 del elemento guía 37, manteniéndose en contacto superficial ambas zonas periféricas superficiales 103, 96. Durante la primera carrera angular α el brazo de accionamiento del elemento rígido extremo 101 del conjunto de elementos articulados 33 decrece desde un brazo de accionamiento (ver FIG. 15a) cuando el pedal 16 se encuentra en su posición extrema superior (ver FIG. 14a) hasta un brazo de accionamiento L ₂ (ver FIG. 15a) que corresponde a la posición mostrada en la FIG. 15c.

En cambio, en la segunda carrera angular β (FIGS. 15d y 15e), la zona periférica superficial 103 del elemento rígido base 97 del conjunto de elementos articulados 33 ha abandonado la zona periférica superficial 96 del elemento guía 37 y dicho elemento rígido base 97 está acoplado al elemento guía 37 únicamente mediante la articulación de rotación 39, de tal forma que el elemento guía 37 actúa como una manivela cuyo radio es L ₂ y el conjunto de elementos articulados 33 actúa como una biela que en su punto muerto inferior actúa como tope inferior del pedal 16 cuando éste está en su posición extrema inferior (ver FIGS. 14a y 15e).

La FIG.15c muestra la posición del elemento guía 37 y el elemento rígido base 97 en la que ambos elementos pasan de estar acoplados manteniéndose en contacto superficial sus respectivas zonas periféricas superficiales 103, 96 a estar acoplados únicamente mediante la articulación de rotación 39, correspondiendo el ángulo α al ángulo girado por el elemento guía 37 desde el inicio de su movimiento rotatorio en el sentido horario 70 (FIG. 15a) hasta la posición indicada en la FIG. 15c, y el ángulo β al ángulo girado por el elemento guía 37 desde esta última posición hasta el final de su movimiento rotatorio en el sentido horario 70 (FIG. 15e). Diferentes realizaciones son posibles modificando los valores de las carreras angulares α, β y los brazos de accionamiento L L ₂ del elemento rígido extremo 101 del conjunto de elementos articulados 33.

La FIG. 1 5e muestra que una vez llegado al final del movimiento rotatorio en el sentido horario 70 del elemento guía 37, la tensión del muelle de tracción 48 del mecanismo de retorno trasero 41 , a través del elemento flexible de transmisión 46 y la polea de radio constante 43 (ver FIGS. 14a y 12a), hace girar en sentido antihorario 71 el elemento guía 37, el cual desplaza hacia arriba 69 el conjunto de elementos articulados 33.

Las FIGS. 16a, 16b, 16c y 16d muestran la secuencia del movimiento de un elemento guía 37 que comprende una zona periférica superficial 96 y un conjunto de elementos articulados 33 que comprende un elemento rígido intermedio 104 con uno de sus extremos acoplado mediante una articulación de rotación 105 a un elemento rígido base 106 y su otro extremo acoplado mediante una articulación de rotación 107 a un elemento rígido extremo 108. El elemento rígido base 106 y el elemento rígido intermedio 104 del conjunto de elementos articulados 33 comprenden unas respectivas zonas periféricas superficiales 1 09, 1 10 (ver FIG. 16d). El elemento rígido base 1 06 está acoplado al elemento guía 37 mediante la articulación de rotación 39 y el elemento rígido extremo 108 está acoplado al pedal 16 mediante la articulación 35. La carrera angular del movimiento rotatorio del elemento guía 37 en el sentido horario 70, según una vista lateral derecha del vehículo 1 0, comprende una primera carrera angular α (ver FIG. 1 6c) y una segunda carrera angular β (ver FIG. 16c).

En la primera carrera angular α (secuencia mostrada en las FIGS. 16a-1 6c), inicialmente las zonas periféricas superficiales 109, 1 1 0 del elemento rígido base 106 y el elemento rígido intermedio 104 están acopladas y guiadas en la zona periférica superficial 96 del elemento guía 37 (ver FIGS. 16a y 16b) y posteriormente la zona periférica superficial 1 10 del elemento rígido intermedio 104 abandona la zona periférica superficial 96 del elemento guía 37 (ver FIG. 16c) estando dicho elemento rígido intermedio 104 acoplado al elemento rígido base 106 únicamente mediante la articulación de rotación 1 05. Durante la primera carrera angular α el brazo de accionamiento del elemento rígido extremo 108 del conjunto de elementos articulados 33 decrece desde un brazo de accionamiento U (ver FIG. 16a) cuando el pedal 1 6 se encuentra en su posición extrema superior hasta un brazo de accionamiento L ₂ (ver FIG. 16a) que corresponde a la posición mostrada en la FIG. 16c.

En cambio, en la segunda carrera angular β (secuencia mostrada en las FIGS. 16c-16d), la zona periférica superficial 109 del elemento rígido base 106 del conjunto de elementos articulados 33 ha abandonado la zona periférica superficial 96 del elemento guía 37 y dicho elemento rígido base 106 está acoplado al elemento guía 37 únicamente mediante la articulación de rotación 39, de tal forma que el elemento guía 37 actúa como una manivela cuyo radio es L ₂ y el conjunto de elementos articulados 33 actúa como una biela que en su punto muerto inferior actúa como tope inferior del pedal 16 cuando éste está en su posición extrema inferior (ver FIG. 16d).

La FIG.16c muestra la posición del elemento guía 37 y el conjunto de elementos articulados 33 en la que ambos elementos pasan de estar acoplados manteniéndose en contacto superficial sus respectivas zonas periféricas superficiales 96, 109 a estar acoplados únicamente mediante la articulación de rotación 39, correspondiendo el ángulo α al ángulo girado por el elemento guía 37 desde el inicio de su movimiento rotatorio en el sentido horario 70 (FIG. 16a) hasta la posición indicada en la FIG. 16c, y el ángulo β al ángulo girado por el elemento guía 37 desde esta última posición hasta el final de su movimiento rotatorio en el sentido horario 70 (FIG. 16d). Diferentes realizaciones son posibles modificando los valores de las carreras angulares α, β y los brazos de accionamiento L _{1 5} L ₂ del elemento rígido extremo 108 del conjunto de elementos articulados 33.

La FIG. 16d muestra que una vez llegado al final del movimiento rotatorio en el sentido horario 70 del elemento guía 37, la tensión del muelle de tracción 48 del mecanismo de retorno trasero 41 , a través del elemento flexible de transmisión 46 y la polea de radio constante 43 (ver FIGS. 2 y 12a), hace girar en sentido antihorario 71 el elemento guía 37, el cual desplaza hacia arriba 69 el conjunto de elementos articulados 33.

En particular, cada conjunto de elementos articulados 33, 34 podría comprender más de tres elementos rígidos, pero su construcción y funcionamiento sería más complejo. Asimismo, cada conjunto de elementos articulados 33, 34 podría comprender un solo elemento rígido, en cuyo caso los elementos guía 37, 38 estarían configurados como manivelas y los conjuntos de elementos articulados 33, 34 estarían configurados como bielas acopladas a los elementos guía 37, 38 mediante las articulaciones de rotación 39, 40 y acopladas a los pedales 16, 17 mediante las articulaciones 35, 36. En esta última realización, la carrera angular de los elementos guía 37, 38 solo comprendería la segunda carrera angular β.

La FIG. 17 muestra un ejemplo de realización del bastidor 1 1 que comprende los siguientes elementos, ya descritos anteriormente: un tubo de dirección 1 12 al cual están acoplados los cojinetes 1 13, 1 14 del mecanismo de dirección 12; un elemento base 1 1 1 ; uno o dos tubos curvados delanteros 1 15, 1 16; dos topes superiores 128, 129 para los pedales 16, 17; un tubo transversal delantero 1 17 al cual está acoplado el eje 1 18 de las articulaciones 22, 23 de los pedales 16, 17; un soporte 1 19 para el tubo transversal delantero 1 17; un tubo transversal trasero 120; un tubo curvado trasero 121 ; dos punteras 122, 123; dos tirantes inferiores 124, 125; dos tirantes superiores 126, 127; y dos topes inferiores 130, 131 que actúan como elementos de seguridad y pueden comprender topes de goma o muelles de compresión. En particular, uno o dos tubos curvados delanteros 1 15, 1 16 y un tubo curvado trasero 121 que atraviesan un elemento base 1 1 1 perforado de un lado a otro y están soldados a éste por cada uno de dichos lados proporciona un bastidor 1 1 más robusto.

Se hace constar que el término "acoplado" utilizado en la descripción y las reivindicaciones no debe interpretarse como limitativo a conexiones directas entre elementos solamente, por lo que puede comprender también conexiones que incluyen elementos intermedios entre los elementos acoplados. Además, el término "acoplado" no significa necesariamente "en una posición o relación fija" ya que puede incluir conexiones que permiten un movimiento relativo entre los elementos acoplados. También se hace constar que la expresión "elemento alargado" utilizada en la descripción y las reivindicaciones no debe interpretarse como limitativa a elementos con formas rectilíneas solamente, por lo que dicha expresión puede incluir elementos con otras formas que cumplan ser más largas que anchas. Asimismo se hace constar que la expresión "parte trasera" referida a los pedales 16, 17 o a los elementos alargados 20, 21 , utilizada en la descripción y las reivindicaciones, debe interpretarse como la parte de dichos elementos comprendida entre el centro de gravedad y el extremo trasero de los pedales 16, 17, incluidos ambos extremos.