SISTEMA DE TRANSMISSÃO E SUA UTILIZAÇÃO

Campo técnico

O presente pedido descreve um sistema de transmissão que inclui um determinado perfil de dente de roda dentada e a sua utilização.

Estado da técnica

Com a introdução no mercado de sistemas de transmissão para bicicleta de 11 velocidades na cassete traseira da bicicleta foi intuitivo para o utilizador o uso de uma só velocidade no eixo pedaleiro.

Desta forma, diminui-se a quantidade de rodas dentadas, vulgarmente denominados por pratos, no eixo pedaleiro e o desaparecimento do desviador frontal, pois só passa a ser usada uma velocidade naquele local. Esta situação gera alguns problemas técnicos, pois passa a ser maior o desvio de corrente que aquela que a roda dentada está sujeita no eixo pedaleiro e com o desaparecimento do desviador frontal começam a verificar-se desengrenamentos em casos de trepidação, nomeadamente em uso de montanha, Downhill e Enduro, onde as bicicletas estão sujeitas a elevados níveis de trepidação e onde é também necessário na maior parte dos casos o uso de bicicletas com suspensão traseira. O facto de haver desengrenamentos nestes casos leva os fabricantes de bicicletas a montarem guias de corrente no eixo pedaleiro numa tentativa de minimizar estes mesmos desengrenamentos .

A introdução dos guias de corrente tem algumas desvantagens nomeadamente quanto ao peso, complexidade na sua fixação no quadro da bicicleta e algumas vezes em casos de desengrenamento a possibilidade de o guia ser danificado podendo mesmo comprometer todo o sistema de transmissão.

Sumário

O presente pedido descreve um sistema de transmissão que compreende uma roda dentada com um perfil de dente não normativo com um raio frontal intermédio (R2) inferior ao raio do roleto da corrente (R6) , com a formação de uma folga (Fe), um raio traseiro de passagem do roleto (R3) com um valor superior ao raio do roleto da corrente (R6) , com a formação de uma folga (Fs) e um raio traseiro intermédio (R4) com um valor inferior ao do raio do roleto.

Numa forma de realização, o raio de passagem de roleto (RI) usado no sistema de transmissão está compreendido entre 2 e 4 mm.

Numa outra forma de realização, a folga (Fe) do sistema de transmissão é inferior a 0, 6 mm.

Ainda numa outra forma de realização, o raio frontal intermédio (R2) do sistema de transmissão está compreendido entre 3,8 e 15 mm.

Numa forma de realização, o raio traseiro de passagem do roleto (R3) do sistema de transmissão está compreendido entre 3,8 e 15 mm.

Numa outra forma de realização, o raio traseiro intermédio (R4) do sistema de transmissão está compreendido entre 0,2 e 3,8 mm. Ainda numa outra forma de realização, o raio do roleto da corrente (R6) do sistema de transmissão é de 3,8 mm.

O presente pedido descreve também um veiculo que compreende o sistema de transmissão anteriormente descrito.

O presente pedido descreve também uma bicicleta que compreende o sistema de transmissão anteriormente descrito.

Descrição Geral

O presente pedido descreve um sistema de transmissão, que possibilita um guiamento melhorado na corrente através da utilização de um perfil de dente não normativo, por forma a que quando é usada uma caixa de velocidades traseira seja possível ter uma única velocidade no eixo pedaleiro e em que o guiamento é efetuado na própria roda dentada do eixo pedaleiro mas onde o guiamento é feito no roleto e não nas chapas laterais, dado que esta última opção apresenta o problema do elevado desgaste na roda dentada o que implica que com o passar do tempo o guiamento deixe de ser feito.

Ao longo do presente texto considera-se um perfil de dente não normativo como um perfil de dente em que as dimensões, nomeadamente altura, largura e profundidade, não estão devidamente normalizadas. Desta forma, as dimensões utilizadas estão fora dos intervalos considerados habituais e/ou dos valores atingíveis com construções obtidas através de software CAD.

O perfil de dente do sistema de transmissão apresenta uma altura maior do que o perfil de dente normativo, para melhorar e possibilitar que a corrente seja engrenada mais cedo durante o funcionamento normal e em casos de trepidação .

De modo a melhorar a retenção de corrente em casos extremos, foi incluído no perfil da roda dentada dois conjuntos de raios, denominados R1/R2 e R3/R4, para que a corrente depois de engrenada fique retida dentro do perfil de dente garantindo assim a retenção da mesma nos casos de maior trepidação e ao mesmo tempo garantindo que haja engrenamento na parte superior da roda e desengrenamento na parte inferior. Desta forma, o raio frontal de passagem do roleto (RI) funciona na parte de engrenamento e raio traseiro de passagem do roleto (R3) na parte de desengrenamento. E tendo o raio frontal intermédio (R2) e o raio traseiro intermédio (R4) função de aprisionar o roleto entre RI, R3 e o raio de engrenamento (R5) , este último correspondente ao raio de fundo de perfil nos casos de trepidação e casos extremos de vibração.

As vantagens da tecnologia apresentada no presente pedido em relação aos sistemas já existentes no mercado são:

• Diminuição do custo do sistema pois deixa de ser necessário a montagem de guia de corrente;

• Diminuição da complexidade na montagem do sistema no eixo dianteiro pois não é necessário sistemas de guiamento de corrente;

• Diminuição do peso total do sistema de transmissão;

• Menor desgaste do sistema de transmissão no eixo pedaleiro, pois o guiamento é feito nos roletos e não nas chapas laterais;

• Menor desgaste lateral; • Maior eficácia energética, poucas perdas de energia pois o guiamento é feito no roleto;

• Menor ruido;

• Maior durabilidade no sistema de guiamento;

• Em caso de desengrenamento, o sistema de transmissão não sofre problemas.

A solução técnica agora divulgada tem especial aplicação para os casos de bicicletas todo-o-terreno, bicicletas de suspensão traseira, rodas dentadas de bicicletas elétricas e em qualquer outra aplicação onde a oscilação da corrente seja uma variável muito importante e significativa.

Uma forma de obter o sistema de transmissão agora divulgado seria recorrer ao processo de maquinação por arranque de apara em fresadora CNC para a realização do perfil de dente. Outra forma de obtenção seria pelo processo de for agem.

Descrição das figuras

Para uma mais fácil compreensão da técnica juntam-se em anexo as figuras, as quais, representam realizações preferenciais que, contudo, não pretendem limitar o objeto do presente pedido.

A Figura 1 ilustra esquematicamente uma vista da zona superior da roda dentada numa situação de engrenamento , em que as referências são relativas a:

RI - raio frontal de passagem do roleto;

R2 - raio frontal intermédio;

R3 - raio traseiro de passagem do roleto;

R4 - raio traseiro intermédio; raio de engrenamento;

raio do roleto da corrente;

folga .

A Figura 2 ilustra esquematicamente uma vista da zona posterior da roda dentada numa situação de desengrenamento, em que as referências são relativas a:

RI - raio frontal de passagem do roleto;

R2 - raio frontal intermédio;

R3 - raio traseiro de passagem do roleto;

R4 - raio traseiro intermédio;

R5 - raio de engrenamento;

R6 - raio do roleto da corrente;

Fs - folga gerada entre este raio traseiro de passagem do roleto (R3) e o roleto.

Descrição de formas de realização

O presente pedido descreve um sistema de transmissão, que compreende um perfil de dente não normativo, possibilitando um guiamento melhorado na corrente para que quando é usada uma caixa de velocidades traseira seja possível ter uma única velocidade no eixo pedaleiro e em que o guiamento é efetuado na própria roda dentada do eixo pedaleiro mas onde o guiamento é feito no roleto e não nas chapas laterais, dado que esta última opção apresenta o problema do elevado desgaste na roda dentada o que implica que com o passar do tempo o guiamento deixe de ser feito.

O perfil de dente de roda dentada utilizado não é normativo, ou seja a sua construção geométrica não é baseada em nenhuma norma ou livraria "cad". A altura do dente utilizado no sistema de transmissão deverá ser superior a 7,5 mm, preferencialmente compreendida entre 7,5 mm e 12,0 mm. Numa forma de realização onde exista um baixo número de dentes na roda dentada e a corrente esteja bem apertada, a altura do dente deve estar compreendida entre 8,0 mm e 12,0 mm. Contudo, no caso da forma de realização compreender um baixo número de dentes na roda dentada mas em que seja utilizada uma corrente de baixa qualidade que não permita um aperto tão conseguido, a altura do dente pode estar compreendida entre 7,8 mm e 12,0 mm. Numa outra forma de realização onde exista um elevado número de dentes na roda dentada e a corrente esteja bem apertada, a altura do dente deve estar compreendida entre 8,5 mm e 12,0 mm. Contudo, no caso da forma de realização compreender um elevado número de dentes na roda dentada mas em que seja utilizada uma corrente de baixa qualidade que não permita um aperto tão conseguido, a altura do dente pode estar compreendida entre 8,3 mm e 12,0 mm. Ainda numa outra forma de realização, a altura do dente pode estar compreendida entre 7,5 mm e 7,8 mm nos casos onde a pressão a ser aplicada na corrente não seja tão elevada .

De modo a melhorar a retenção de corrente em casos extremos, foi incluído no perfil da roda dentada dois conjuntos de raios, denominados R1/R2 e R3/R4, para que a corrente depois de engrenada fique retida dentro do perfil de dente garantindo assim a retenção da mesma nos casos de maior trepidação e ao mesmo tempo garantindo que haja engrenamento na parte superior da roda e desengrenamento na parte inferior. Desta forma, o raio frontal de passagem do roleto (RI) funciona na parte de engrenamento e raio traseiro de passagem do roleto (R3) na parte de desengrenamento . E tendo o raio frontal intermédio (R2) e o raio traseiro intermédio (R4) função de aprisionar o roleto entre de passagem do roleto (RI), raio traseiro de passagem do roleto (R3) e o raio de engrenamento (R5) , este último correspondente ao raio de fundo de perfil nos casos de trepidação e casos extremos de vibração. O valor de R5 deve ser sempre compreendido entre 3 e 5 mm.

Sendo assim, o raio de passagem do roleto (RI) pode apresentar valores compreendidos entre 2 e 4 mm, sendo que este raio tem como função obter a folga (Fe) que não pode ser superior a 0,6 mm. Esta folga é muito importante pois devido ao sistema poder estar sujeito a muita sujidade, em especial no caso de bicicletas de montanha, o sistema tem que ter capacidade de não bloquear o funcionamento da corrente nestas situações. Esta folga é criada na orientação de uma reta traçada entre o centro do roleto no estado de engrenamento e o centro do raio de passagem do roleto (RI) . Este raio também tem como função possibilitar o engrenamento de forma suave da corrente através do roleto .

O raio frontal intermédio (R2) apresenta como função o aprisionamento do roleto entre o raio de passagem do roleto (RI) e o raio traseiro intermédio (R4) . O raio frontal intermédio (R2) tem que apresentar um raio inferior ao raio do roleto da corrente (R6) , garantindo desta forma que em caso de movimento vertical o roleto toca no raio mas não irá passar dele pois o raio é mais fechado que o raio do roleto da corrente (R6) que mede 3,8mm. O valor de R2 deve ser sempre superior a 3,8 mm, preferencialmente entre 3,8 e 15 mm. O raio traseiro de passagem do roleto (R3) apresenta um valor superior ao raio do roleto da corrente (R6) por forma a ocorrer escorregamento do roleto na zona de desengrenamento da corrente, desta forma possibilitando uma desengrenagem suave quando é necessário que a corrente se liberte da roda dentada. Sendo assim, a folga gerada entre este raio traseiro de passagem do roleto (R3) e o roleto (Fs) é ligeiramente superior á folga (Fe) pois aqui a corrente terá que ser capaz de se desengrenar suavemente evitando que a corrente se enrole na própria roda dentada. Esta folga está na orientação de uma reta traçada entre o centro do roleto no estado de engrenamento e o centro do raio traseiro de passagem do roleto (R3) . O valor de R3 deve ser sempre superior a 3,8 mm, preferencialmente entre 3,8 e 15 mm.

O raio traseiro intermédio (R4) tem valores inferiores ao raio do roleto para que até à zona de desengrenagem e em caso de trepidação este raio traseiro intermédio (R4) mantenha o roleto entre o raio traseiro de passagem do roleto (R3) e o raio de engrenamento (R5) . Este raio está abaixo da zona de saída do roleto libertando-o assim quando é necessário que a corrente se desengrene da roda ao alcançar o raio traseiro de passagem do roleto (R3) . Esta zona de saída dá-se quando a corrente atinge um angulo de saída , angulo este que é gerado pelo desviador traseiro. O valor de R4 deve ser sempre inferior a 3,8 mm, preferencialmente entre 0,2 e 3,8 mm.

Uma forma de obter uma realização desta tecnologia seria através de um processo de maquinação por arranque de apara em fresadora CNC para a realização do perfil de dente não normativo. Ainda outra forma de obtenção seria pelo processo de forjagem.

A presente realização não é, naturalmente, de modo algum restrita às realizações descritas neste documento e uma pessoa com conhecimentos médios da área poderá prever muitas possibilidades de modificação da mesma sem se afastar da ideia geral, tal como definido nas reivindicações .

As realizações preferenciais acima descritas são obviamente combináveis entre si. As seguintes reivindicações definem adicionalmente realizações preferenciais.