Grupo constructivo de cubo de bicicleta con un rotor que presenta un dentado frontal.

Grupo constructivo de cubo de bicicleta (1) con un rotor (10) que se encuentra dispuesto de manera giratoria sobre un eje (2) y con un dispositivo de rueda libre axialmente desplazable (11),

a través del que se puede transmitir fuerza en solo una dirección de rotación alrededor del eje (2) del rotor (10) a un cuerpo de cubo (12), en donde el rotor (10) en su extremo orientado hacia el cuerpo de cubo (12) presenta un dentado frontal, caracterizado por que el dentado frontal está formado en una brida integral (22) que se proyecta radialmente desde el rotor (10).

Grupo constructivo de cubo de bicicleta con un rotor que presenta un dentado frontal La presente invención se refiere a un grupo constructivo de cubo de bicicleta, con un rotor configurado para alojar por lo menos una rueda dentada que se encuentra dispuesto de manera giratoria sobre un eje y con un dispositivo de marcha libre axialmente desplazable, por medio del cual se puede transmitir fuerza del rotor a un cuerpo de cubo en solo una dirección de rotación alrededor del eje, en donde el rotor en su extremo orientado hacia el cuerpo de cubo presenta un dentado frontal.

Del estado de la técnica, por ejemplo el documento DE 19629740 D4, se conocen componentes constructivos de bicicleta que están hechos de materiales compuestos de fibras. Los materiales compuestos de fibras ofrecen la ventaja de que son particularmente livianos y presentan un alto grado de rigidez, en particular contra la flexión. Los componentes constructivos hechos de materiales compuestos de fibras, entre las que figuran fibras de carbono impregnadas en resina, fibras de vidrio y fibras de aramida, pueden conformarse de acuerdo a las necesidades. Es posible realizar diferentes secciones transversales en un componente constructivo, así como diferentes espesores de pared y formas superficiales, mediante una orientación apropiada de las fibras.

Una bicicleta, en particular una bicicleta de alta calidad, por ejemplo una bicicleta de carreras usada en el ámbito de las competencias, está sujeta a una elevada presión de costes, debido a que tales bicicletas deben ser particularmente livianas y rígidas. Estas exigencias planteadas a las bicicletas también son aplicables a las ruedas de rodadura de tales bicicletas. De esta manera, en los últimos años se han realizado en creciente medida esfuerzos para optimizar las ruedas de rodadura en lo referente a su peso propio. Esto incluso es de particular importancia en carreras de montaña o en terreno irregular, ya que la reducción del peso propio de las ruedas de rodadura contribuye a reducir la inercia del sistema en su totalidad, en particular también la inercia de las masas movidas.

Sin embargo, se debe tener cuidado de que una reducción del peso no menoscabe la rigidez, ya que de lo contrario la energía aportada por el ciclista se transforma en trabajo de deformación y torsión y no se aprovecha para el impulso de avance. Por lo tanto, desde hace tiempo existe la necesidad de reducir el peso de las ruedas de rodadura de las bicicletas bajo mantenimiento de un alto grado de estabilidad y rigidez.

El documento DE 202004008009 U1 desvela como solución para esto el uso de un material compuesto de fibras para fabricar el eje de un grupo constructivo de cubo de bicicleta. A este respecto, los grupos constructivos de cubo de bicicleta para ruedas traseras también se desvelan para ruedas delanteras. Para conservar la resistencia a la abrasión, en particular en el área de rodamientos montados sobre el eje, el documento DE 202004008009 U1 propone la solución de montar en el eje piezas de extremo separadas, rotacionalmente simétricas, hechas de aluminio. Los rodamientos se asientan entonces sobre estas piezas de extremo, específicamente en la zona de las superficies de rodamiento formadas allí.

Por los documentos EP 1 213 217 B1 y DE 601 21 281 T2 se conoce un grupo constructivo de cubo de bicicleta de varias piezas. A este respecto se emplea un eje de varias piezas. Dos piezas del eje se unen a través de un tensor rápido, que por secciones pasa a través de las dos piezas del eje. El plano de separación entre las dos piezas del eje es al mismo tiempo el plano de separación entre un rotor y un cuerpo de cubo. El rotor engrana en un elemento intermedio que está en contacto con un dispositivo de rueda libre.

Un estado de la técnica relacionado también se conoce de los documentos DE 199 15 436 C2 y DE 198 28 009 A1.

En el estado de la técnica se conocen grupos constructivos de cubo de bicicleta similares, por ejemplo por los documentos DE 2326787, WO 00/19120, GB 2334765 y DE 94 19 357. A este respecto, el documento DE 23267 desvela un cubo de rueda hecho de material plástico para una bicicleta, el documento WO 00/19120 desvela un aparato de rueda libre para una bicicleta, así como un procedimiento correspondiente, y el documento GB 2334765 desvela un dispositivo de rueda libre para bicicleta con dos discos con dentado frontal. El documento DE 94 19 657 U1 desvela un cubo de rueda libre para bicicletas.

Adicionalmente, por el libro Winkler F., Rauch S.: "Fahrradtechnik", 31.12.1999, Bielefelder Verlagsanstalt, Bielefeld, ISBN 3 -87073 -131 -1 se conoce un cubo de rueda trasera.

Componentes de construcción liviana para bicicletas se conocen también por un prospecto de la compañía Tune del año 1996. En particular se describe allí un eje de carbono con asientos de rodamiento metálicos adheridos adhesivamente.

Como estado de la técnica más próximo se considera el documento DE 94 19 357 U1.

El objetivo de la presente invención consiste en optimizar adicionalmente los grupos constructivos de cubo de bicicleta conocidos en cuanto a su rigidez, durabilidad y peso.

Este objetivo se logra de acuerdo con la invención, debido a que el dentado frontal que está formado en una brida integral a radialmente sobresaliente desde el rotor. De esta manera se puede realizar un grupo constructivo de cubo

de bicicleta particularmente liviano y al mismo tiempo rígido, que además es particularmente resistente al desgaste por fricción.

Formas de realización ventajosas se reivindican en las reivindicaciones subordinadas y se describen más detalladamente a continuación.

De esta manera es una ventaja, si un elemento separado del rotor que presenta el dentado frontal está conectado con el mismo en arrastre de forma y/o de material. De esta forma, los elementos sujetos a desgaste pueden ser fabricados en un material más resistente al desgaste que el resto del rotor y unidos de manera separable o inseparable entre sí en un sencillo paso de unión. Esto facilita un montaje previo y una reparación eventualmente necesaria.

Es ventajoso si el rotor se construye de un material compuesto de fibras, una aleación de aluminio o un núcleo de magnesio con un revestimiento con una aleación de aluminio, titanio o acero.

Para optimizar el peso del grupo constructivo de cubo de bicicleta, es ventajoso si la corona dentada y/o el dentado frontal presenta un revestimiento metálico en la superficie, o si presenta un inserto metálico. El revestimiento preferentemente se aplica solo por secciones, en particular solo en la circunferencia exterior entera y/o una de las superficies frontales.

Un grupo constructivo de cubo de bicicleta particularmente liviano y rígido se obtiene si el grupo constructivo de cubo de bicicleta presenta un eje hueco de material compuesto de fibras, en cuyo por lo menos un extremo se encuentra montada una contrapieza de extremo de salida, y en donde en el eje se encuentra colocado por lo menos un rodamiento y entre el rodamiento y el eje se ha aplicado un metalizado separado de la contrapieza del extremo de salida. De esta manera se reduce adicionalmente el peso del grupo constructivo de cubo de bicicleta, pero sin tener que conformarse con que incluso durante el funcionamiento intenso del grupo constructivo de cubo de bicicleta, por ejemplo, durante una carrera de competencia, se produzca abrasión en la superficie del eje hueco. Adicionalmente, se simplifica el montaje de la contrapieza del extremo de salida, la cual preferentemente se monta en ambos extremos del eje.

También es ventajoso, si el metalizado es un revestimiento metálico. Este tipo de revestimiento se puede realizar mediante el procedimiento de PVD (procedimiento de deposición física de vapor) o mediante el procedimiento de CVD (procedimiento de deposición química de vapor) . Mediante el uso de procedimientos conocidos, se incrementa la seguridad del proceso y solo se realiza un revestimiento metálico de espesor mínimo sobre la superficie del eje. Esta aplicación de metal puede ser tan escasa o delgada que solo ofrece una suficiente resistencia al desgaste por fricción para el anillo interior de un rodamiento. El metalizado preferentemente se limita solo a la región de los rodamientos, con lo que se optimiza el peso propio del eje, debido a que las contrapiezas de extremo de salida pueden ser configuradas entonces de forma menos masiva.

En una variante también es ventajoso si el metalizado está formado por un casquillo metálico. Tales casquillos pueden ser prefabricados de forma particularmente económica, para ser instalados fácilmente en el eje durante el montaje.

A este respecto, es ventajoso si el casquillo está integrado... [Seguir leyendo]

1. Grupo constructivo de cubo de bicicleta (1) con un rotor (10) que se encuentra dispuesto de manera giratoria sobre un eje (2) y con un dispositivo de rueda libre axialmente desplazable (11) , a través del que se puede transmitir fuerza en solo una dirección de rotación alrededor del eje (2) del rotor (10) a un cuerpo de cubo (12) , en donde el rotor (10) en su extremo orientado hacia el cuerpo de cubo (12) presenta un dentado frontal, caracterizado por que el dentado frontal está formado en una brida integral (22) que se proyecta radialmente desde el rotor (10) .

2. Grupo constructivo de cubo de bicicleta (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que una primera rueda dentada (38) que presenta un dentado frontal del rotor (10) está dispuesta de tal manera que puede entrar en contacto de transmisión de fuerza con una segunda rueda dentada (40) que presenta un dentado frontal que está colocada de manera desplazable a lo largo de un eje longitudinal del grupo constructivo de cubo de bicicleta (1) en relación con el cuerpo de cubo (12) .

3. Grupo constructivo de cubo de bicicleta (1) de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que las superficies dentales mutuamente enfrentadas se tocan en un 85 % y preferentemente hasta en un 100 % durante el engrane de los dientes (37 y 39) de la primera y de la segunda rueda dentada (38 y 40) y/o las superficies dentales mutuamente enfrentadas están configuradas de forma abombada o convexa.

4. Grupo constructivo de cubo de bicicleta (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 y 3, caracterizado por que el dentado frontal de la primera rueda dentada (38) está unido con encaje geométrico y/o con aportación de material con el rotor (10) .

5. Grupo constructivo de cubo de bicicleta (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el rotor se apoya en el eje (2) por medio de dos rodamientos (8) de forma giratoria.

6. Grupo constructivo de cubo de bicicleta (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que los dentados frontales que interaccionan no son idénticos entre sí.

7. Grupo constructivo de cubo de bicicleta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que en las superficies de deslizamiento (28) del dentado frontal se incluyen aberturas (34) que preferentemente están formadas como agujeros pasantes de los taladros.

8. Grupo constructivo de cubo de bicicleta (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el rotor (10) está construido de un material compuesto de fibras, una aleación de aluminio o un núcleo de magnesio con un revestimiento de aleación de aluminio, titanio o acero.

9. Grupo constructivo de cubo de bicicleta (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que una corona dentada deslizable sobre el rotor (10) y/o el dentado frontal presentan por lo menos por secciones un revestimiento de metal sobre la superficie o un inserto de metal.

10. Grupo constructivo de cubo de bicicleta (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el grupo constructivo de cubo de bicicleta (1) presenta un eje hueco (2) de material compuesto de fibras, estando montada en al menos un extremo (4) una contrapieza de extremo de salida (7) y en donde sobre el eje (2) está colocado por lo menos un rodamiento (8) y entre el rodamiento (8) y el eje (2) se encuentra aplicado un metalizado (9) separado de la contrapieza de extremo de salida (7) , en donde el metalizado

(9) es un revestimiento metálico y/o el metalizado (9) está formado por un casquillo metálico, en donde el casquillo preferentemente está integrado por lo menos por secciones a ras con respecto a la superficie del eje (2) .

11. Grupo constructivo de cubo de bicicleta (1) de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por que el casquillo se asienta en un extremo de apoyo (3) del eje (2) , en donde el extremo de apoyo (3) está formado por una variación abrupta del diámetro exterior del eje (2) .

12. Grupo constructivo de cubo de bicicleta (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la segunda rueda dentada (40) presenta un perfilamiento (31) similar a un dentado recto sobre el lado exterior y/o el perfilamiento (31) está alojado de manera móvil en la dirección longitudinal en un anillo dentado (33) que está sujetado, preferentemente atornillado, de manera reemplazable en el cuerpo de cubo (12) , en donde el anillo dentado (33) está hecho de un material más duro que el rotor (10) y la primera rueda dentada (38) .

13. Bicicleta con una rueda trasera y/o delantera, en la que se encuentra montado un grupo constructivo de cubo de bicicleta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes.