Bicicleta con asistencia eléctrica y unidad adaptada para uso en bicicleta con asistencia eléctrica y capaz de montarse en un cuadro de bicicleta.

Una unidad (11) para una bicicleta asistida por potencia que se puede montar en un cuadro de bicicleta,

incluyendo al menos:

un piñón (2) que puede girar para transmitir una fuerza de pedaleo a una rueda motriz (22);

un medio de salida de potencia electromotriz (37) para proporcionar potencia electromotriz para complementar la fuerza de pedaleo a enviar desde su eje de salida (37a);

un mecanismo de engranaje (40) acoplado a dicho eje de salida (37a);

un engranaje de asistencia (30) acoplado con dicho mecanismo de engranaje (40); y un medio acoplador (123) para acoplar dicho engranaje de asistencia (30) coaxialmente con dicho piñón (2), estando acoplados todos sus componentes en una base común (50), caracterizándose dicha unidad (11) porque:

dicho medio de salida de potencia electromotriz (37) y dicho mecanismo de engranaje (40) están montados fijamente en dicha base común (50), mientras que dicho piñón (2) y dicho engranaje de asistencia (30) están montados rotacionalmente en dicha base común (50); dicho medio de salida de potencia electromotriz (37) y al menos una parte de dicho mecanismo de engranaje (40) están alojados en un alojamiento (13), estando dicho alojamiento (13) unido o formado integralmente con dicha base común (50).

Bicicleta con asistencia eléctrica y unidad adaptada para uso en bicicleta con asistencia eléctrica y capaz de montarse en un cuadro de bicicleta

Campo técnico

La presente invención se refiere a una bicicleta asistida por potencia que puede avanzar con una fuerza de pedaleo complementada con una potencia electromotriz y también a una unidad para una bicicleta asistida por potencia que se puede montar en un cuadro de una bicicleta.

Antecedentes de la invención La bicicleta asistida por potencia que puede avanzar con una fuerza de pedaleo complementada con una potencia electromotriz está provista por lo general de un mecanismo de combinación de fuerza para combinar la fuerza de pedaleo con la potencia electromotriz. Como ejemplo de dicho mecanismo de combinación de fuerza, se ha desarrollado un tipo de bicicleta asistida por potencia equipada con un mecanismo de combinación de fuerza como el descrito en la Publicación de Patente japonesa número 2002-362468. Dicha bicicleta asistida por potencia incluye: un piñón 2 que puede girar para transmitir una fuerza de pedaleo a una rueda motriz; un engranaje de asistencia 30 que es rotativo coaxialmente con el piñón 2; una unidad de accionamiento operable para enviar potencia electromotriz en respuesta a la fuerza de pedaleo en una condición predeterminada; un piñón de potencia 33 que es movido rotacionalmente por la potencia electromotriz de salida; y una cadena de asistencia 32 que se extiende a través del engranaje de asistencia 30 y el piñón de potencia 33, como se ilustra en la figura 3 de la publicación de patente antes citada. Esta tecnología proporciona la ventaja de una flexibilidad incrementada de forma significativa en la instalación del mecanismo de combinación de fuerza, eliminando de hecho la necesidad de un cuadro especial para su instalación.

US 2005/0167226 describe una bicicleta asistida por potencia con un embrague unidireccional que también se puede usar como un medio de detección de par. El documento US 2005/0167226 describe la técnica anterior más próxima según el preámbulo de la reivindicación 1.

US 5.749.429 describe un aparato de asistencia de potencia de una bicicleta asistida por potencia que incluye un eje de manivela a mover en rotación por una fuerza de pedaleo, un motor eléctrico para generar una potencia de asistencia, un dispositivo de combinación de fuerza para combinar la fuerza de pedaleo y su fuerza de asistencia en un lado de rueda motriz y al mismo tiempo para generar dos fuerzas componentes de empuje que tienen una magnitud proporcional a la fuerza de pedaleo y la potencia de asistencia, un detector de diferencia de magnitud de fuerza componente de empuje para detectar la diferencia de magnitud entre las dos fuerzas componentes de empuje, y un controlador para controlar una salida del motor eléctrico con el fin de poner la diferencia de magnitud a “0” y a una diferencia de magnitud opcional en base a una entrada del detector de magnitud de fuerza componente de empuje.

EP 1.306.297 proporciona una unidad de potencia para una bicicleta asistida por motor en la que un motor de asistencia eléctrica está montado en una caja soportada por un cuadro al mismo tiempo que soporta rotativamente un eje de manivela que tiene pedales de manivela en sus dos extremos.

US 6.152.249 presenta una bicicleta con asistencia eléctrica donde un dispositivo de accionamiento eléctrico está compuesto por un motor plano instalado en una envuelta y un reductor de armónicos; el cuerpo de envuelta y una batería de almacenamiento están fijados en el medio del cuadro; un eje central cruza el motor plano y el reductor de armónicos, y puede girar con relación a ellos; y el motor plano está conectado con un dispositivo de transmisión de potencia a través del reductor de armónicos.

JP2004-001735 describe un dispositivo de asistencia de fuerza motriz incluyendo un elemento de fijación fijado en un husillo de accionamiento de potencia humana; un elemento de rotación acoplado con el elemento de fijación a través de un elemento elástico y que gira el husillo de accionamiento de potencia humana; un elemento móvil movido en la dirección axial del husillo de accionamiento de potencia humana guiado por una ranura de guía formada en el elemento de rotación cuando gira conjuntamente con el elemento de fijación; y un elemento detector para detectar una cantidad de movimiento en una dirección axial del elemento móvil.

Descripción de la invención Problemas a resolver con la invención Sin embargo, el mecanismo de combinación de fuerza según la técnica anterior indicada anteriormente, en el que se disponen un componente principal de un sensor de fuerza de pedaleo y una unidad de accionamiento auxiliar como unidades estructuralmente separadas, todavía tiene espacio para mejora al construir un mecanismo simplificado y una instalación más fácil del mismo mecanismo en el cuadro. La presente invención se ha realizado en el contexto

indicado anteriormente, y así su objeto es proporcionar un mecanismo simplificado de asistencia de potencia útil en la bicicleta asistida por potencia y facilitar la instalación del mismo mecanismo en el cuadro de bicicleta.

Medio para resolver los problemas Para resolver el problema indicado anteriormente, un aspecto de la presente invención se refiere a una unidad para una bicicleta asistida por potencia que se puede montar en el cuadro de una bicicleta. Dicha unidad incluye al menos: un piñón que puede girar para transmitir una fuerza de pedaleo a una rueda motriz; un medio de salida de potencia electromotriz para proporcionar potencia electromotriz para complementar la fuerza de pedaleo a enviar desde su eje de salida; un mecanismo de engranaje acoplado a dicho eje de salida; un engranaje de asistencia marcado con dicho mecanismo de engranaje; y un medio acoplador para acoplar el engranaje de asistencia coaxialmente con dicho piñón, estando acoplados todos sus componentes en una base común, dicho medio de salida de potencia electromotriz y dicho mecanismo de engranaje están montados fijamente en dicha base común, mientras que dicho piñón y dicho engranaje de asistencia están montados rotacionalmente en dicha base común; y dicho medio de salida de potencia electromotriz y al menos una parte de dicho mecanismo de engranaje están alojados en un alojamiento, estando dicho alojamiento unido o formado integralmente con dicha base común.

Según otro aspecto, la presente invención proporciona una bicicleta asistida por potencia que puede avanzar con una fuerza de pedaleo complementada con una potencia electromotriz, incluyendo dicha unidad. Preferiblemente, la bicicleta asistida por potencia de la presente invención puede incluir un elemento elástico dispuesto entremedio en un recorrido de transmisión de potencia motriz del engranaje de asistencia, el medio acoplador y el piñón. Por ejemplo, el elemento elástico se puede disponer en una región de enganche donde al menos uno del piñón y el engranaje de asistencia puede enganchar con un pasador. Un medio acoplador ejemplar incluye un pasador montado extendiéndose a través del engranaje de asistencia y el piñón en una dirección de su grosor. Preferiblemente, el engranaje de asistencia puede ser soportado para movimiento rotacional mediante un soporte independientemente del piñón.

Según la presente invención, dado que el medio de salida de potencia electromotriz proporciona una salida de una potencia electromotriz en respuesta a una fuerza de pedaleo en una condición predeterminada, la potencia electromotriz puede ser transmitida mediante el mecanismo de engranaje al engranaje de asistencia con el fin de accionar dicho engranaje de asistencia para que gire. La potencia electromotriz transmitida al engranaje de asistencia también se transmite mediante el medio acoplador, tal como el pasador o análogos, y en realizaciones mediante el medio elástico al piñón. El piñón puede transmitir una fuerza combinada de la fuerza de pedaleo con la potencia electromotriz a la rueda motriz.

Según la presente invención, el medio de salida de potencia electromotriz y el mecanismo de engranaje están montados fijamente en una base común, mientras que el piñón y el engranaje de asistencia están montados rotacionalmente en la base común. Según esto, el medio de salida de potencia electromotriz y el mecanismo de combinación de fuerza pueden estar incorporados integralmente en una sola unidad, facilitando por ello la instalación de la unidad en el cuadro. Además, la unidad se puede instalar en cualesquiera tipos de cuadro de manera más flexible modificando de forma adaptativa la base común.

Preferiblemente, el medio de salida de potencia electromotriz y al menos una parte del mecanismo... [Seguir leyendo]

1. Una unidad (11) para una bicicleta asistida por potencia que se puede montar en un cuadro de bicicleta, incluyendo al menos:

un piñón (2) que puede girar para transmitir una fuerza de pedaleo a una rueda motriz (22) ;

un medio de salida de potencia electromotriz (37) para proporcionar potencia electromotriz para complementar la fuerza de pedaleo a enviar desde su eje de salida (37a) ; 10 un mecanismo de engranaje (40) acoplado a dicho eje de salida (37a) ;

un engranaje de asistencia (30) acoplado con dicho mecanismo de engranaje (40) ; y un medio acoplador (123) para acoplar dicho engranaje de asistencia (30) coaxialmente con dicho piñón (2) , estando acoplados todos sus componentes 15 en una base común (50) , caracterizándose dicha unidad (11) porque:

dicho medio de salida de potencia electromotriz (37) y dicho mecanismo de engranaje (40) están montados fijamente en dicha base común (50) , mientras que dicho piñón (2) y dicho engranaje de asistencia (30) están montados rotacionalmente en dicha base común (50) ; dicho medio de salida de potencia electromotriz (37) y al menos una parte de dicho mecanismo de engranaje (40) están alojados en un alojamiento (13) , estando dicho alojamiento (13) unido o formado integralmente con dicha base común (50) .

2. Una unidad según la reivindicación 1, incluyendo un elemento elástico (127) dispuesto entremedio en un recorrido de transmisión de potencia motriz de dicho engranaje de asistencia (30) , dicho medio acoplador (123) y dicho piñón (2) . 25

3. Una unidad según la reivindicación 2, en la que dicho medio acoplador (123) es un pasador montado extendiéndose a través de dicho engranaje de asistencia (30) y dicho piñón (2) en una dirección de su grosor.

4. Una unidad según la reivindicación 3, en la que dicho elemento elástico (127) está dispuesto en una región de

enganche donde al menos uno de dicho piñón (2) y dicho engranaje de asistencia (30) puede enganchar con dicho pasador (123) .

5. Una unidad según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que dicho engranaje de asistencia (30) es soportado para movimiento rotacional mediante un cojinete (70) independientemente de dicho piñón (2) . 35

6. Una unidad según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que dicho mecanismo de engranaje (40) incluye:

un primer engranaje (38) que puede operar en asociación con dicho eje de salida (37a) de dicho medio de salida de potencia electromotriz (37) ; 40 un segundo engranaje (42) para reducción de velocidad que puede acoplar con dicho primer engranaje (38) ;

y un tercer engranaje que está acoplado coaxialmente con dicho segundo engranaje (42) y puede acoplar con dicho engranaje de asistencia (30) . 45

7. Una unidad según la reivindicación 1, incluyendo además un eje de accionamiento (4) que puede girar por aplicación de dicha fuerza de pedaleo, donde dicho eje de accionamiento (4) se soporta en dicha base común (50) para movimiento rotacional. 50

8. Una unidad según la reivindicación 7, en la que dicho eje de accionamiento (4) se aloja en un alojamiento de eje (52) , estando unido o formado integralmente dicho alojamiento de eje (52) con dicha base común (50) .

9. Una unidad según la reivindicación 8, en la que dicho alojamiento de eje (52) está configurado para introducirse en un 55 agujero de eje (80) formado en dicho cuadro de bicicleta.

10. Una unidad según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en la que dicho piñón (2) está montado en dicho eje de accionamiento (4) mediante un embrague unidireccional (99) , siendo operable dicho embrague unidireccional (99) para transmitir a dicho piñón (2) solamente un movimiento rotacional en una dirección por una fuerza de pedaleo 60 aplicada a dicho eje de accionamiento (4) .

11. Una unidad según la reivindicación 10, incluyendo además:

un medio de detección (126) para determinar una cantidad física para dicho embrague unidireccional (99) que varía 65 en respuesta a dicha fuerza de pedaleo, y

un medio de control (14) para controlar dicha potencia electromotriz en base a al menos dicha cantidad física determinada por dicho medio de detección (126) .

12. Una unidad según la reivindicación 1, incluyendo además en dicha base común (50) :

un eje de accionamiento (4) ;

un alojamiento de eje (52) que aloja dicho eje de accionamiento (4) ; y 10 un embrague unidireccional (99) interpuesto entre dicho eje de accionamiento (4) y dicho piñón (2) ,

donde dicha unidad (11) está configurada para montarse en el cuadro de bicicleta, estando insertado dicho alojamiento de eje (52) en un agujero de eje (80) formado en el cuadro de bicicleta. 15

13. Una bicicleta asistida por potencia (1) , en la que va montada la unidad (11) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.