ES2597203B1 - Sistema de transmisión para vehículos, y vehículo que incorpora dicho sistema de transmisión - Google Patents

Sistema de transmisión para vehículos, y vehículo que incorpora dicho sistema de transmisión Download PDF

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Abstract

Sistema de transmisión para vehículos, y vehículo que incorpora dicho sistema de transmisión.#Permite proporcionar una transmisión directa, llevando la propulsión y tracción al propio conjunto de frenado del vehículo en cuestión, permitiendo además su actuación como sistema regenerativo durante los momentos de frenada, comprendiendo el sistema de transmisión (1): un disco de freno (3) que tiene un dentado (10) en su borde perimetral, actuando a modo de engranaje principal; una pinza de freno (4) acoplada al disco de freno (3) y que comprende al menos un motor eléctrico (30) montado sobre dicha pinza de freno (3); y donde el al menos un motor eléctrico (30) tiene un engranaje secundario (31) acoplado a su vez al dentado (10) del disco de freno (3) para su accionamiento y/o deceleración. De acuerdo con otro objeto de la invención se describe un vehículo que incorpora dicho sistema de transmisión (1).

Description

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DESCRIPCION
Sistema de transmision para vehlcuios, y vehlcuio que incorpora dicho sistema de transmision
Objeto de la invencion
La presente invencion pertenece ai campo de ios vehlcuios, y mas concretamente ai montaje de conjuntos de propuision a transmision sobre vehlcuios.
Ei objeto de ia presente invencion es un sistema de transmision para vehlcuios, de senciiia instaiacion en ios convencionaies sistemas de frenado hidrauiico, y que permite proporcionar una transmision directa a ias ruedas, ayudando tanto a ia aceieracion como a ia deceieracion, sin perdidas de potencia ni compiejos juegos de engranajes heiicoidaies, ademas de poder actuar como sistema regenerativo durante ios momentos de frenada para ia generation de energla eiectrica.
Antecedentes de la invencion
En ia actuaiidad, es conocida ia gran dificuitad existente para ia conversion de ios vehlcuios de motor de combustion interna a vehlcuios de motor eiectrico, por io que dichos vehlcuios son penaiizados, principaimente por motivos medioambientaies, emision de gases, contamination acustica, etc., con respecto a ios vehlcuios hlbridos, o compietamente eiectricos, ios cuaies iievan instaiado de serie un sistema eiectrico.
Actuaimente, ya existen ciudades en todo ei mundo donde se restringe ia circuiacion a coches y/o motos que no cumpien con este requisito. Un tipo de penaiizacion es tener que pagar por acceder a iugares concretos, o estar sujetos a una tarifa mayor por estacionamiento. Esta tendencia restrictiva sigue en aumento.
Asimismo, ia bicicieta esta experimentando un gran auge en su variante con ayuda eiectrica, tanto a ia pedaiada como a ia propuision, pero con sistemas que, por su peso y compiejidad, afectan a dos de sus caracterlsticas mas apreciadas, su iigereza y simpiicidad. Ademas, ios vehlcuios de dos ruedas, han tenido siempre ia dificuitad de iievar ia traction en ia rueda
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delantera de una forma fiable y eficaz, no pudiendo beneficiarse del aumento de seguridad que esto supondrla.
Cabe senalar ademas la existencia de sistemas de transmision que disponen de complejos engranajes helicoidales, mediante los cuales se pierde un alto porcentaje de eficacia, y que suponen una perdida de potencia importante, ademas de encarecer los costes de fabrication, instalacion y montaje.
Description de la invention
Mediante la presente invencion se solucionan los inconvenientes anteriormente citados proporcionando un sistema de transmision para vehlculos de sencilla instalacion, y que ademas de permitir una transmision directa a las ruedas, aprovechando el propio sistema de frenado del vehlculo, permite tambien su actuation como sistema regenerativo durante los momentos de frenada, generando energla electrica para su acumulacion en al menos una baterla.
Mas en particular, el sistema de transmision para vehlculos de la invencion comprende: un disco de freno que tiene un dentado en su borde perimetral, actuando a modo de engranaje principal; una pinza de freno acoplada al disco de freno y que comprende al menos un motor electrico montado sobre dicha pinza de freno; y donde el al menos un motor electrico tiene un engranaje secundario acoplado a su vez al dentado del disco de freno para su accionamiento y/o deceleration.
Asl, esta particularidad de disponer de un disco de freno con su canto lateral dentado, esto es, dotado de una pluralidad de dientes en su superficie, es lo que va a permitir que el propio disco de freno actue como un engranaje, movido y accionado a su vez por la action de al menos un motor electrico, siendo preferentemente cuatro, los cuales se encuentran integrados en la propia pinza de freno, consiguiendo de esta manera la traction final de cada una de las ruedas del vehlculo donde se incorpore el sistema de transmision de la invencion.
Se obtiene asl una propulsion y traccion directa en las ruedas, que permite ayudar tanto a la aceleracion como a la deceleracion del vehlculo en cuestion, beneficiandose del propio
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conjunto de frenado del mismo. Esto permite simplificar y facilitar la instalacion del sistema de transmision de la invention, no necesitando de un espacio o ubicacion adicional en el vehlculo, al mismo tiempo que se beneficia de la robustez y seguridad del sistema de frenado, permitiendo soportar fuertes deceleraciones y aceleraciones.
Ademas, de esta manera se consigue evitar los complejos juegos de engranajes helicoidales existentes actualmente, los cuales suponlan unas perdidas de potencia importantes. Asl, cabe resaltar que el sistema de transmision de la invencion es totalmente compatible y/o acoplable en el sistema de frenado del propio vehlculo, no requiriendo de ninguna modification de este ultimo, esto es, los pistones hidraulicos que empujan las pastillas de freno continuan siendo perfectamente operativos.
Preferentemente, la pinza de freno comprende adicionalmente al menos un engranaje intermedio acoplado tanto al dentado del disco de freno como al engranaje secundario del al menos un motor electrico, consiguiendo asl una transmision optima del movimiento de giro del motor electrico al disco de freno. Mas preferentemente, se ha previsto que dicha pinza de freno incorpore dos parejas de motores electricos, donde los motores electricos de cada pareja se encuentran conectados entre si a traves de un mismo engranaje secundario.
De acuerdo con otro objeto de la invencion, se describe un vehlculo que comprende el sistema de transmision descrito anteriormente, y que se ha previsto que pueda ser una bicicleta de dos ruedas, o un automovil de cuatro ruedas.
Por otro lado, cabe senalar que el sistema de transmision aqul descrito es aplicable tanto a la/s ruedas delanteras como de la/s ruedas traseras del vehlculo, proporcionando asl una mayor seguridad y estabilidad del vehlculo durante su conduction.
Como ya se ha comentado anteriormente, se ha contemplado la posibilidad de que los motores electricos puedan actuar tanto en modo normal de traction, como en modo regenerativo permitiendo la recarga de una baterla electrica durante los momentos de frenada del vehlculo.
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Descripcion de los dibujos
Para complementar la descripcion que se esta realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprension de las caractensticas de la invention, de acuerdo con un ejemplo preferente de realization practica de la misma, se acompana como parte integrante de dicha descripcion, un juego de dibujos en donde con caracter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
Figura 1.- Muestra una vista lateral de la rueda de un vehiculo que incorpora el sistema de transmision objeto de invencion.
Figura 2.- Muestra una vista esquematica donde se aprecia el acoplamiento entre los diferentes engranajes del sistema de transmision, asi como el dentado perimetral del disco de freno.
Figura 3.- Muestra una vista en planta de un disco de freno que lleva incorporado el sistema de transmision de la invencion, y donde se aprecian hasta cuatro motores electricos integrados en la pinza de freno.
Figuras 4A, 4B.- Muestran unas vistas en perspectiva del sistema de transmision de la invencion sin el carenado o carcasa propia de la pinza de freno, siendo el sistema compatible con los sistemas de frenado hidraulico convencionales, dotados de pistones hidraulicos y pastillas de freno.
Figura 5.- Muestra una vista lateral de una bicicleta electrica con sistema de frenado hidraulico, que lleva incorporado el sistema de transmision de la invencion tanto en su rueda delantera como en la trasera.
Figura 6.- Muestra una vista esquematica en planta de un vehiculo de cuatro ruedas, cada una de las cuales lleva incorporado el sistema de transmision de la invencion.
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Realizacion preferente de la invencion
Se describe a continuation un ejemplo de realizacion preferente haciendo mention a las figuras arriba citadas, sin que ello limite o reduzca el ambito de protection de la presente invencion.
En la figura 1 se puede apreciar una vista lateral de la rueda (2) de un vehlculo que incorpora el sistema de transmision (1) de la invencion, el cual comprende:
- un disco de freno (3) que tiene un dentado (10) en su borde perimetral, y que actua a modo de engranaje principal;
- una pinza de freno (4) acoplada al disco de freno (3) y que comprende unos motores electricos (30) montados sobre dicha pinza de freno (4), siendo en la presente realizacion dos parejas de motores electricos (30) tal y como se representar en las figuras 3, 4A y 4B; donde dichos motores electricos (30) tienen un engranaje secundario (31) acoplado a su vez al dentado (10) del disco de freno (3) para su accionamiento y/o deceleration;
- y donde la pinza de freno (4) comprende ademas en este ejemplo de realizacion preferente un engranaje intermedio (20) acoplado tanto al dentado (10) del disco de freno (3) como al engranaje secundario (31) de los motores electricos (30), lo cual permite un optima transmision del movimiento de giro de cada uno de los motores electricos (30) al dentado (10) del disco de freno (3).
Asl, aunque en la presente realizacion se ha incorporado un engranaje intermedio (20) situado entre cada pareja de motores electricos (30), se ha previsto que el sistema de transmision (1) pueda prescindir de dicho engranaje intermedio (20), por lo que en tal caso, el disco de freno (3) serla accionado directamente por los motores electricos (30) y sus correspondientes engranajes secundarios (31).
Entrando mas en detalle en las figuras 3, 4A y 4B, se puede apreciar que los motores electricos (30) de cada pareja se encuentran conectados entre si a traves de un mismo engranaje secundario (31), lo cual simplifica la instalacion y reduce al mlnimo el numero de
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componentes necesarios, al mismo tiempo que se maximiza la aportacion de movimiento entregado por parte de cada pareja de motores electricos (30).
Ademas, en dichas figuras 3, 4A y 4B se observa que los motores electricos (30) se encuentran dispuestos de forma enfrentada dos a dos, a cada uno de los lados del engranaje intermedio (20) de la pinza de freno (4), asl como a cada uno de los lados del disco de freno (3). Esta especial disposition de los motores electricos (30) no es aleatoria, sino que se ha implementado asl en aras de conseguir un optimo equilibrio y reparto del peso de cada uno de ellos, favoreciendo asl la estabilidad y manejabilidad del vehlculo en cuestion, situando el centro de masas del sistema de transmision (1) en un punto cercano a dicho engranaje intermedio (20) de la pinza de freno (4).
En la figura 5 se observa una bicicleta de dos ruedas (2), que incluye un mecanismo de frenado hidraulico (H) asociado a cada una de las ruedas (2), tanto delantera como trasera, y provista de un disco de freno (3) y una pinza de freno (4) acoplada a su vez a dicho disco de freno (3), disponiendo cada pinza de freno (4) de sus correspondientes pistones hidraulicos (5). Esta caracterlstica particular de incluir el sistema de transmision (1) tanto en la rueda (2) delantera como en la rueda (2) trasera de la bicicleta proporciona estabilidad, robustez y seguridad, haciendo mas comoda y facil su conduction por parte del usuario.
Por su parte, en la figura 6 se observa una vista esquematica en planta de un vehlculo de cuatro ruedas (2) que incorpora el sistema de transmision (1) de la invencion asociado a cada uno de los discos de freno (3) de sus ruedas (2), obteniendo asl un control total sobre la aceleracion o deceleracion de cada una de ellas mediante la ya mencionada unidad de control (50) que este caso se ha representado en una ubicacion central del vehlculo. Como puede apreciarse en dicha figura 6, la instalacion del sistema de transmision (1) de la invention no resulta nada complejo ni requiere de un volumen de espacio mayor que el requerido por el propio sistema de frenado, unicamente con disponer en la pinza de freno (4) de un emplazamiento para los motores electricos (30) es suficiente.
Ademas, tanto en la realization de la figura 5 como en la de la figura 6 se puede apreciar que los motores electricos (30) se encuentran conectados a una baterla (40) para su suministro
electrico, asl como para permitir la acumulacion de energla electrica para aquellos momentos de frenada del vehlculo donde los motores electricos actuen en modo regenerativo.
Asimismo, se ha contemplado la posibilidad de que el sistema de transmision (1) de la 5 invention comprenda adicionalmente una unidad de control (50) para regular y controlar el
accionamiento de los motores electricos (30), ya sea en modo normal de traction o aceleracion, como en modo regenerativo o de deceleration para la recarga de la baterla (40) durante los momentos de frenada del vehlculo.
10 Cabe indicar ademas que la unidad de control (50) y los motores electricos (30) se encuentran conectados entre si a traves de un cableado integrado dentro de unas gulas (60) propias del mecanismo de frenado hidraulico (H) del vehlculo. Nuevamente, el hecho de beneficiarse y hacer uso del conjunto de frenado del propio vehlculo, en este caso las gulas (60) hidraulicas, permite simplificar la instalacion del cableado del sistema de transmision (1) al mismo tiempo 15 que confiere protection al mismo, sin necesidad de incorporar complejas conexiones adicionales, ni requerir de un doble cableado independiente que supondrla mayores peligros por enganches y/o accidentes, aumentando asl su vida util de funcionamiento.

Claims (11)

  1. 5
    10
    15
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    REIVINDICACIONES
    1Sistema de transmision (1) para vehlcuios que comprende:
    - un disco de freno (3) que tiene un dentado (10) en su borde perimetrai, actuando a modo de engranaje principal;
    - una pinza de freno (4) acopiada ai disco de freno (3) y que comprende ai menos un motor eiectrico (30) montado sobre dicha pinza de freno (4);
    - y donde ei ai menos un motor eiectrico (30) tiene un engranaje secundario (31) acopiado a su vez ai dentado (10) dei disco de freno (3) para su accionamiento y/o deceieracion.
  2. 2. - Sistema de transmision (1) de acuerdo con ia reivindicacion 1, caracterizado por que ia pinza de freno (4) comprende adicionaimente ai menos un engranaje intermedio (20) acopiado tanto ai dentado (10) dei disco de freno (3) como ai engranaje secundario (31) dei ai menos un motor eiectrico (30).
  3. 3. - Sistema de transmision (1) de acuerdo con una cuaiquiera de ias reivindicaciones anteriores, caracterizado por que ia pinza de freno (4) tiene dos parejas de motores eiectricos (30), donde ios motores eiectricos (30) de cada pareja se encuentran conectados entre si a traves de un mismo engranaje secundario (31).
  4. 4. - Sistema de transmision (1) de acuerdo con ias reivindicaciones 2 y 3, caracterizado por que ios motores eiectricos (30) se encuentran dispuestos de forma enfrentada dos a dos, a cada uno de ios iados dei engranaje intermedio (20) de ia pinza de freno (4), asl como a cada uno de ios iados dei disco de freno (3).
  5. 5. - Sistema de transmision (1) de acuerdo con ia reivindicacion 1, caracterizado por que ei motor eiectrico (30) se encuentra conectado a ai menos una baterla (40) para su suministro eiectrico.
  6. 6. - Sistema de transmision (1) de acuerdo con una cuaiquiera de ias reivindicaciones
    anteriores, caracterizado por que comprende adicionalmente una unidad de control (50) para el control del accionamiento del al menos un motor electrico (30).
  7. 7. - Sistema de transmision (1) de acuerdo con las reivindicaciones 5 y 6, caracterizado por
    5 que el al menos un motor electrico (30) esta conectado a la unidad de control (50) para su
    accionamiento, tanto en modo normal de traccion como en modo regenerativo para la recarga de la baterla (40) durante los momentos de frenado del vehlculo.
  8. 8. - Sistema de transmision (1) de acuerdo con la reivindicacion 6, caracterizado por que la
    10 unidad de control (50) y el al menos un motor electrico (30) se encuentran conectados a traves
    de cableado integrado dentro de unas gulas (60) de un mecanismo de frenado hidraulico (H).
  9. 9. - Vehlculo que comprende el sistema de transmision (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-8.
    15
  10. 10. - Vehlculo segun la reivindicacion 9, caracterizado por que es una bicicleta de dos ruedas (2).
  11. 11. - Vehlculo segun la reivindicacion 9, caracterizado por que es un automovil de cuatro 20 ruedas (2).
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