Engranaje de cubo de bicicleta.

Engranaje de cubo de bicicleta con un elemento de accionamiento (12) y un elemento accionado (62),

estandodispuesto, entre el elemento de accionamiento (12) y el elemento accionado (62), un engranaje de varias marchas yun elemento de transmisión (14, 16) axialmente desplazable en diferentes posiciones de transmisión para latransmisión de fuerza del elemento de accionamiento (12) a través de diferentes grupos de rueda dentada (24, 34,38, 40, 46, 50, 52, 60; 34, 36, 38, 70, 76; 36, 40, 46, 50, 52, 76) al elemento accionado (62), presentando elelemento de transmisión (14, 16) al menos dos superficies de transmisión de fuerza, caracterizado porque almenos una de las superficies de transmisión de fuerza presenta un dentado axial (18, 20), que se puede hacerengranar con un dentado axial de una rueda dentada (22, 52) de uno de los grupos de rueda dentada (24, 34, 38,40, 46, 50, 52, 60; 34, 36, 38, 70, 76; 36, 40, 46, 50, 52, 76) mediante desplazamiento del elemento de transmisión(14, 16) y al menos un elemento de resorte (26, 53, 68, 82) que mantiene engranados los dentados axiales queestán engranados, estando configurado el dentado axial (18, 24; 72, 74; 20, 56; 58, 64) que se encuentra engranadojunto con el elemento de resorte (26, 53, 68, 82), adicionalmente, como rueda libre.

Engranaje de cubo de bicicleta La invención se refiere a un engranaje de cubo de bicicleta que es particularmente adecuado para bicicletas de carrera, bicicletas de montaña, bicicletas de travesía (trekking) o bicicletas eléctricas.

En bicicletas de montaña y bicicletas de travesía son habituales casetes con siete o más piñones, así como tres platos. Por ello está realizada una gran extensión de las marchas. Sin embargo, la necesidad de espacio para tres platos es muy grande en la zona del rodamiento de bolas del eje de los pedales. Además, tiene que estar previsto espacio para el cambiador de cadena anterior. Además, existe la desventaja de que al prever tres platos, particularmente debido a las grandes diferencias en el número de dientes, la cadena puede soltarse fácilmente. Además, debido a las grandes diferencias en el número de dientes pueden conseguirse solo velocidades reducidas de conmutación.

Para evitar dos platos se desarrolló el denominado engranaje de Hammerschmidt. En este caso se trata de un engranaje planetario que sustituye los dos platos. El engranaje de Hammerschmidt está unido directamente con la manivela del pedal y está dispuesto de forma correspondiente a los platos entre el rodamiento de bolas del eje de los pedales y la manivela del pedal. La transmisión de fuerza al casete de piñón previsto en el cubo de la rueda trasera se realiza a través de una cadena, estando realizada la conmutación de piñón con un mecanismo de conmutación habitual. Sin embargo, el engranaje de Hammerschmidt presenta un peso elevado y una reducida extensión. Por tanto, el engranaje de Hammerschmidt generalmente solo es adecuado para las denominadas bicicletas para saltar obstáculos (freeride) , sin embargo, no para bicicletas de montaña y bicicletas de travesía. Este es particularmente el caso, ya que el engranaje de Hammerschmidt presenta solo dos marchas y, por tanto, puede realizarse solo una reducida extensión.

Además, se conoce el denominado cubo de Rohloff. En este caso se trata de un engranaje integrado en el cubo de la rueda trasera. El piñón y el segundo plato se sustituyen por el cubo de Rohloff. Con el cubo de Rohloff se realizan habitualmente 14 machas. Ya que el cubo de Rohloff tiene un gran tamaño y es pesado, el mismo no es adecuado para bicicletas de montaña.

En tales engranajes de cubo de bicicleta, la conmutación se realiza a través de gatillos de conmutación. Con ayuda de los gatillos se realiza una unión o liberación de anillos dentados dispuestos unos en otros con diámetro diferente. Los gatillos están sujetos de forma rotatoria en uno de los dos anillos, respectivamente, a través de ejes que tienen un recorrido axial. A través de un mecanismo de activación se realiza una rotación de los varios gatillos, de tal manera que los mismos se pueden hacer engranar o desengranar con un dentado del otro anillo dentado. Tales engranajes de cubo de bicicleta presentan, por tanto, una mecánica extremadamente compleja y un elevado número de piezas constructivas. A partir de esto se produce un peso relativamente alto. Además, la necesidad de espacio para tales uniones de gatillo es relativamente grande. Esto es desventajoso, particularmente, en el caso de engranajes de cubo de bicicleta, ya que el espacio existente es muy limitado.

Por el documento US 4.052.914, que se considera el estado más próximo de la técnica, se conoce un engranaje de cubo de bicicleta con un elemento de accionamiento y un elemento accionado. Entre el elemento de accionamiento y el elemento accionado está dispuesto un engranaje de varias marchas. Un elemento de transmisión para la transmisión de la fuerza del elemento de accionamiento a través de diferentes grupos de rueda dentada al elemento accionado se puede desplazar axialmente a una posición diferente de transmisión. En este caso, el elemento de transmisión presenta al menos dos superficies de transmisión de fuerza.

El objetivo de la invención es crear un engranaje de cubo de bicicleta que sea adecuado, particularmente, para bicicletas de montaña y bicicletas de travesía.

La solución del objetivo se realiza de acuerdo con la invención mediante las características de la reivindicación 1.

El engranaje de cubo de bicicleta de acuerdo con la invención presenta un elemento de accionamiento así como un elemento accionado. En el caso del elemento de accionamiento se trata, por ejemplo, de un piñón o de un casete de piñón. El elemento accionado, habitualmente, es la caja de piñón, con la que está unida la llanta de la rueda trasera a través de radios. Entre el elemento de accionamiento y el elemento accionado está dispuesto un engranaje de varias marchas. Para la transmisión de la fuerza está previsto un elemento de transmisión que se puede desplazar axialmente a diferentes posiciones de transmisión. Dependiendo de la posición de transmisión, por tanto, se realiza una transmisión de fuerza del elemento de accionamiento a través de diferentes grupos de rueda dentada al elemento accionado y, por tanto, una conmutación del engranaje. De acuerdo con la invención, el elemento de transmisión presenta al menos dos superficies de transmisión de fuerza, de las cuales al menos una presenta un dentado axial. A través de las al menos dos superficies de transmisión de fuerza se realiza, dependiendo de la posición de transmisión del elemento de transmisión, la transmisión de la fuerza a una rueda dentada de diferentes grupos de rueda dentada. En al menos una de las posiciones de transmisión se realiza la transmisión de la fuerza a través de un dentado axial. El al menos un dentado axial se puede engranar mediante el desplazamiento del elemento de transmisión con un dentado axial de una rueda dentada de uno de los grupos de rueda dentada, de tal manera que se realiza la transmisión de fuerza en esta posición de transmisión del dentado axial del elemento de transmisión al dentado axial de la rueda dentada del correspondiente grupo de rueda dentada. Además, de acuerdo con la invención está previsto al menos un elemento de resorte mediante el cual se mantienen engranados los dentados axiales que se encuentran engranados. El elemento de resorte así como los dentados axiales que se encuentran engranados, en este caso, están configurados de tal manera que los mismos actúan adicionalmente como rueda libre. De acuerdo con la invención, por tanto, a través de un dentado axial puede realizarse una transmisión de fuerza, funcionando el emparejamiento de dentado axial al mismo tiempo como rueda libre. Mediante la previsión de dentados axiales para la transmisión de la fuerza puede reducirse considerablemente la necesidad de espacio, particularmente, frente a la previsión de gatillos para la transmisión de fuerza. Mediante la configuración adicional como rueda libre está realizada una disminución adicional de la necesidad de espacio.

Preferentemente, el elemento de transmisión presenta dos superficies de transmisión de fuerza que se encuentran, particularmente, una frente a otra, que presentan, respectivamente, un dentado axial. Mediante el desplazamiento axial del elemento de transmisión puede realizarse, por tanto, de forma sencilla un cambio de marchas, debido a que mediante un único desplazamiento un dentado axial se puede desengranar y, al mismo tiempo, se puede engranar el dentado axial opuesto. En este caso, los dos dentados axiales, debido al desplazamiento del elemento de transmisión cooperan con diferentes dentados axiales de ruedas dentadas de diferentes grupos de rueda dentada.

En un perfeccionamiento particularmente preferente de la invención, en al menos uno de los grupos de rueda dentada está previsto un emparejamiento adicional de dentado axial, que presenta asimismo un elemento de resorte que mantiene engranado el dentado axial. El emparejamiento de dentado axial así como el elemento de resorte, en este caso, están configurados y dispuestos de tal manera que los mismos están configurados adicionalmente como rueda libre. En el perfeccionamiento particularmente preferente de la invención, por tanto, dentro del camino de transmisión de fuerza de un grupo de rueda dentada está previsto un emparejamiento adicional de dentado axial para la transmisión de la fuerza, que puede actuar adicionalmente como rueda libre. En una forma de realización preferente, el engranaje de cubo de bicicleta presenta al menos en una posición de conmutación dentro del flujo de fuerza dos ruedas libres. Una ventaja particular del embrague marcado como rueda libre consiste en que al pedalear hacia atrás no tiene que moverse todo el engranaje. Con ello se consigue una resistencia reducida. Si se observa la trayectoria de la fuerza de accionamiento a elemento accionado, en una forma de realización de acuerdo con la... [Seguir leyendo]

1. Engranaje de cubo de bicicleta con un elemento de accionamiento (12) y un elemento accionado (62) , estando dispuesto, entre el elemento de accionamiento (12) y el elemento accionado (62) , un engranaje de varias marchas y un elemento de transmisión (14, 16) axialmente desplazable en diferentes posiciones de transmisión para la transmisión de fuerza del elemento de accionamiento (12) a través de diferentes grupos de rueda dentada (24, 34, 38, 40, 46, 50, 52, 60; 34, 36, 38, 70, 76; 36, 40, 46, 50, 52, 76) al elemento accionado (62) , presentando el elemento de transmisión (14, 16) al menos dos superficies de transmisión de fuerza, caracterizado porque al menos una de las superficies de transmisión de fuerza presenta un dentado axial (18, 20) , que se puede hacer engranar con un dentado axial de una rueda dentada (22, 52) de uno de los grupos de rueda dentada (24, 34, 38, 40, 46, 50, 52, 60; 34, 36, 38, 70, 76; 36, 40, 46, 50, 52, 76) mediante desplazamiento del elemento de transmisión (14, 16) y al menos un elemento de resorte (26, 53, 68, 82) que mantiene engranados los dentados axiales que están engranados, estando configurado el dentado axial (18, 24; 72, 74; 20, 56; 58, 64) que se encuentra engranado junto con el elemento de resorte (26, 53, 68, 82) , adicionalmente, como rueda libre.

2. Engranaje de cubo de bicicleta de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de transmisión (14, 16) presenta dos superficies de transmisión de fuerza que se encuentran, particularmente, una frente a otra con dentados axiales (18, 20) .

3. Engranaje de cubo de bicicleta de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque los dos dentados axiales (18, 20) se pueden hacer engranar mediante desplazamiento del elemento de transmisión (14, 16) con diferentes dentados axiales (24, 56) de ruedas dentadas (22, 52) de diferentes grupos de rueda dentada (24, 34, 38, 40, 46, 50, 52, 60; 34, 36, 38, 70, 76; 36, 40, 46, 50, 52, 76) .

4. Engranaje de cubo de bicicleta de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque en al menos uno de los grupos de rueda dentada (24, 34, 38, 40, 46, 50, 52, 60; 34, 36, 38, 70, 76; 36, 40, 46, 50, 52, 76) está previsto un emparejamiento de dentado axial (72, 74; 54, 58; 18, 24; 20, 56) , que presenta un elemento de resorte (68, 82) que mantiene engranado el dentado axial y que está configurado, adicionalmente, como rueda libre.

5. Engranaje de cubo de bicicleta de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque al menos en una, preferentemente, en todas las posiciones de conmutación están previstos en el flujo de fuerza al menos dos emparejamientos de dentado axial (72, 74; 54, 58; 18, 24; 20, 56) que actúan, adicionalmente, como rueda libre.

6. Engranaje de cubo de bicicleta de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque en todas las posiciones de conmutación está dispuesto un emparejamiento de dentado axial (18, 24; 20, 56) entre el elemento de accionamiento (12) y el engranaje de varias marchas.

7. Engranaje de cubo de bicicleta de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque todos los emparejamientos de dentado axial (72, 74; 54, 58; 18, 24; 20, 56) que pueden actuar como rueda libre están dispuestos sobre el mismo diámetro, particularmente, el mismo diámetro más pequeño.

8. Engranaje de cubo de bicicleta de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque todos los emparejamientos de dentado axial (72, 74; 54, 58; 18, 24; 20, 56) y/o todos los emparejamientos de dentado de ajuste (78, 80; 28, 30; 49, 51; 66, 64) están configurados esencialmente de forma idéntica.

9. Engranaje de cubo de bicicleta de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el dentado axial (24, 28, 54, 56, 58, 72, 74) presenta dientes con forma de rampa.

10. Engranaje de cubo de bicicleta de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque una rueda dentada (22, 52) que coopera con el dentado axial (18, 20) del elemento de transmisión (14, 16) presenta un dentado radial (30, 51) , que está engranado con un dentado radial (28, 49) de una rueda dentada (34, 50) o un elemento intermedio del grupo de rueda dentada (24, 34, 38, 40, 46, 50, 52, 60; 34, 36, 38, 70, 76; 36, 40, 46, 50, 52, 76) y es desplazable axialmente.

11. Engranaje de cubo de bicicleta de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque la fuerza del elemento de resorte (26, 53) que actúa sobre el emparejamiento de dentado axial (28, 30; 49, 51) correspondiente actúa en contra del desplazamiento axial.

12. Engranaje de cubo de bicicleta de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque los elementos de resorte (26, 53, 68, 82) están configurados al menos parcialmente como arandelas onduladas.

13. Engranaje de cubo de bicicleta de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el engranaje de varias marchas presenta un engranaje planetario de tres marchas.