ES2683028T3 - Aparato para frenar un vehículo - Google Patents

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ES2683028T3 ES10838217.7T ES10838217T ES2683028T3 ES 2683028 T3 ES2683028 T3 ES 2683028T3 ES 10838217 T ES10838217 T ES 10838217T ES 2683028 T3 ES2683028 T3 ES 2683028T3
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Abstract

Un aparato para frenar un vehículo, incluyendo el aparato: un freno trasero (401) incluyendo: un primer brazo de freno (404) acoplado a una primera pastilla de freno (402); un segundo brazo de freno (404) acoplado a una segunda pastilla de freno (402); y un accionador de freno trasero (140) donde el primer brazo de freno (404) y el segundo brazo de freno (404) están configurados para conexión a un cuadro (101) de un vehículo y al accionador de freno trasero (140), un conjunto de deslizamiento (403) acoplado a la primera pastilla de freno (402) y a una porción de deslizamiento (413) que está adyacente a la primera pastilla de freno (402); una guía (407) acoplada al freno trasero (401) y a la porción de deslizamiento (413) del conjunto de deslizamiento (403); un freno delantero; y un cable de freno delantero (122) acoplado al freno delantero y a la porción de deslizamiento (413) del conjunto de deslizamiento (403), de modo que tirando del cable de freno delantero (122) se pone en funcionamiento el freno delantero; donde el aparato está configurado de tal manera que, cuando el accionador de freno trasero (140) es accionado por un usuario, el primer brazo de freno (404) comprime la primera pastilla de freno (402) contra una primera superficie de una rueda rotativa (411) del vehículo y el segundo brazo de freno (404) comprime la segunda pastilla de freno (402) contra una segunda superficie de la rueda rotativa (411), creando una fuerza de fricción que hace que la porción de deslizamiento (413) deslice contra la guía (407) y tire del cable de freno delantero (122) para operar el freno delantero.

Description

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DESCRIPCION
Aparato para frenar un vetuculo Antecedentes
1. Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a un aparato de freno. Mas en concreto, la presente invencion se refiere a un aparato de freno para un vetuculo de dos ruedas.
2. Descripcion de la tecnica relacionada
Un vetuculo de dos ruedas esta equipado con un sistema de freno para ralentizar o detener su movimiento aplicando friccion sobre sus ruedas. El conductor usa ambas manos para accionar dos palancas de freno, fijadas en el manillar, para controlar un freno delantero y otro trasero del vetuculo de dos ruedas. Sin embargo, sena peligroso que el conductor accionase demasiado fuerte una de las palancas de freno haciendo que la rueda del vetuculo se bloquee por el freno delantero o trasero. Es incontrolable y peligroso que un vetuculo de dos ruedas se mueva con una de sus ruedas bloqueada, por ejemplo, el vetuculo puede derrapar en el suelo. En el ejemplo de vuelco de un vetuculo de dos ruedas, el vetuculo de dos ruedas todavfa se mueve con su rueda delantera bloqueada de modo que el conductor puede salir despedido por encima del manillar del vetuculo de dos ruedas cuando una rueda trasera se levanta del suelo una altura suficiente. Por las razones anteriores, hay que evitar que un vetuculo de dos ruedas en movimiento vuelque o que una rueda se bloquee.
EP1266820 describe un sistema de freno hidraulico para una bicicleta. El sistema de frenado frena la rueda delantera cuando el dispositivo de freno de rueda trasera esta en su posicion frenada.
US 2009/0302565 describe un sistema de freno incluyendo un primer freno para aplicar una primera fuerza de freno en una primera rueda de un vetuculo y transfiere la primera fuerza de freno para accionar ffsicamente un segundo freno para frenar una segunda rueda del vetuculo.
Resumen
La presente invencion se refiere a un aparato de freno que incluye dos o mas mecanismos de freno que son accionados por uno o varios controles de freno, tal como palancas de freno de mano o pedales de freno. Cuando el usuario acciona la palancas o palancas de freno, un primer accionador de freno acciona uno de los frenos. La fuerza de friccion del freno contra una estructura rotativa acciona entonces un segundo accionador de freno acoplado al segundo freno de modo que ambos frenos se enganchan ralentizando o deteniendo el vetuculo. El primer freno que es controlado directamente por la palanca de freno puede ser cualquier freno de un vehfculo.
La descripcion siguiente se refiere primariamente a una bicicleta de dos ruedas en la que el primer freno es el freno trasero y el segundo freno es el freno delantero. Sin embargo, esta configuracion son realizaciones ejemplares de la invencion. Estos mismos disenos y principios operativos pueden aplicarse a cualquier vetuculo con multiples ruedas y el primer freno puede ser cualquier freno del vetuculo. Se preve que el alcance de la solicitud cubra el aparato de freno de la invencion aplicado a todas estas configuraciones de vetuculo diferentes.
Consiguientemente, la invencion proporciona un aparato expuesto en la reivindicacion 1.
Las caractensticas segun algunas realizaciones se exponen en las reivindicaciones dependientes.
Se ha de entender que tanto la descripcion general anterior como la descripcion detallada siguiente son ejemplos, y se pretende ofrecer una explicacion adicional de la invencion reivindicada.
Breve descripcion de los dibujos
Los dibujos acompanantes se incluyen para facilitar una mejor comprension de la invencion, y se incorporan y constituyen una parte de esta memoria descriptiva. Los dibujos ilustran realizaciones de la invencion y, conjuntamente con la descripcion, sirven para explicar los principios de la invencion. En los dibujos:
La figura 1 ilustra un diagrama de bloques de una realizacion del sistema de freno de la invencion.
La figura 2 ilustra una bicicleta que tiene el sistema de freno de la invencion segun una realizacion de la invencion.
La figura 3 ilustra un sistema de freno segun una realizacion de la invencion.
La figura 4 ilustra un sistema de freno segun otra realizacion de la invencion.
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La figura 5 ilustra un sistema de freno segun otra realizacion de la invencion.
Las figuras 6 y 7 ilustran vistas superiores de un freno segun una realizacion de la invencion.
Las figuras 8 y 9 ilustran vistas superiores de otro freno segun una realizacion de la invencion.
Las figuras 10-14 ilustran vistas de un conjunto de deslizamiento segun una realizacion de la invencion.
Las figuras 15-19 ilustran vistas de una grna segun una realizacion de la invencion.
Las figuras 20-22 ilustran vistas en seccion transversal del conjunto de deslizamiento y grna segun diferentes realizaciones de la invencion.
Las figuras 23 y 24 ilustran vistas superiores de un freno segun un ejemplo que no es una realizacion de la invencion.
La figura 25 ilustra una vista lateral del conjunto de deslizamiento y grna segun una realizacion de freno de disco de la invencion.
La figura 28 ilustra una vista posterior de un freno liberado y un segundo accionador de freno.
La figura 29 ilustra una vista lateral del freno liberado y el segundo accionador de freno.
La figura 30 ilustra la vista posterior del freno accionado y el segundo accionador de freno.
La figura 31 ilustra una vista lateral del freno accionado y el segundo accionador de freno.
La figura 32 ilustra una vista en perspectiva del brazo de freno en voladizo, el conjunto de deslizamiento y la grna.
La figura 33 ilustra una vista posterior del brazo de freno en voladizo, el conjunto de deslizamiento y la grna.
Las figuras 34-35 ilustran vistas superiores de un freno segun una realizacion de la invencion.
Las figuras 36-37 ilustran vistas superiores de un freno acoplado a LEDs segun otra realizacion de la invencion.
Las figuras 38-39 ilustran vistas superiores de un freno acoplado a transmisores de senal de freno segun otra realizacion de la invencion.
Y la figura 40 ilustra una vista lateral de un transmisor de senal de freno y un sistema de cambio electronico. Descripcion detallada
Ahora se hara referencia en detalle a las presentes realizaciones de la invencion, de la que se ilustran ejemplos en los dibujos acompanantes. Siempre que es posible, se utilizan los mismos numeros de referencia en los dibujos y la descripcion para hacer referencia a las mismas partes o analogas. Con referencia a la figura 1, la presente invencion se refiere a un sistema de freno 10 que puede ser usado para bicicletas y otros vehfculos soportados por multiples ruedas. El sistema de freno de la invencion 10 puede incluir dos o mas mecanismos de freno 15, 19, 23, 27, 31 que son accionados por uno o mas controles de freno 11, tal como palancas de freno de mano o pedales de freno. Cuando el usuario acciona una o varias palancas de freno o pisa el pedal de freno, un primer accionador de freno 13 acciona el primer freno 15. La fuerza de friccion de una pastilla de freno en el primer freno 15 contra una estructura rotativa acciona entonces un segundo accionador de freno 17 acoplado al segundo freno 19 de modo que ambos frenos 15, 19 enganchan para ralentizar o detener el vetuculo. El primer freno 15 que es directamente controlado por los controles de freno 11 puede ser cualquier freno de un vetuculo.
El sistema de freno de la invencion puede ser usado en cualquier vetuculo soportado sobre ruedas que tenga multiples frenos. Por ejemplo, un vetuculo con dos ruedas puede incluir un freno delantero y un freno trasero. El sistema de freno en un vetuculo con tres ruedas puede incluir un freno delantero central, un freno trasero izquierdo y un freno trasero derecho. Alternativamente, un vetuculo con tres ruedas puede incluir un freno delantero izquierdo, un freno delantero derecho y un freno trasero central. En un vetuculo con cuatro ruedas, el sistema de freno puede incluir un freno delantero izquierdo, un freno delantero derecho, un freno trasero izquierdo y un freno trasero derecho.
Si el primer freno 15 es el freno trasero, el control de freno 11 puede estar acoplado al freno trasero (primero) 15 por un accionador de freno trasero (primero) 13 y el accionador de freno delantero (segundo) 17 puede estar acoplado entre el freno trasero (primero) 15 y el freno delantero (segundo) 19.
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Tambien es posible que el freno trasero (primero) controle multiples accionadores de freno 17, 25. Por ejemplo, cuando el freno trasero (primero) 15 esta acoplado a un segundo accionador de freno (delantero izquierdo) 17 que controla el segundo freno (delantero izquierdo) 19, tambien puede estar acoplado a un tercer accionador de freno (delantero derecho) 25 que controla el tercer freno (delantero derecho) 27 del vehnculo. Tambien es posible ampliar el numero de frenos secuenciales. Por ejemplo, los controles de freno 11 pueden accionar el primer accionador de freno (trasero) 13 que esta acoplado al primer freno (trasero) 15. La friccion de frenado del primer freno (trasero) 15 acciona el segundo accionador de freno (delantero izquierdo) 17 que esta acoplado al segundo freno (delantero izquierdo) 19. La friccion de frenado del segundo freno (delantero izquierdo) 19 puede accionar un cuarto accionador de freno 21 acoplado a un cuarto freno 23. Igualmente, la friccion de frenado del tercer freno 27 puede accionar el quinto accionador de freno 29 acoplado a un quinto freno 31. Esta configuracion secuencial de accionadores de freno puede continuar a tres o mas frenos.
La descripcion siguiente se dirige primariamente a una bicicleta de dos ruedas en la que el primer freno es el freno trasero y el segundo freno es el freno delantero. Sin embargo, estos mismos disenos y principios operativos pueden aplicarse a cualquier vehnculo con multiples ruedas y se preve que el alcance de la solicitud cubra el sistema de freno de la invencion aplicado a todas las configuraciones de vetnculo con multiples ruedas.
Los frenos de bicicleta ordinarios incluyen dos palancas de mano que se usan para controlar individualmente un freno delantero y un freno trasero. Un problema de los sistemas de freno existentes es que el conductor debe tener cuidado al aplicar los frenos porque si se bloquea el freno delantero, la fuerza de parada puede lanzar al conductor fuera de la bicicleta. Hay varias tecnicas para el frenado eficiente en una bicicleta de dos frenos. La descrita mas frecuentemente es la tecnica 25-75. Este metodo implica suministrar 75% de la potencia de parada al freno delantero, y aproximadamente 25% de la potencia al freno trasero. Dado que la deceleracion de la bicicleta produce una transferencia de peso a la rueda delantera, hay mucha mas traccion en la rueda delantera. Sin embargo, la excesiva fuerza de frenado delantero puede hacer que el neumatico delantero derrape, lo que puede hacer que la bicicleta sea catapultada hacia delante sobre la rueda delantera y probablemente lesione al conductor. La excesiva fuerza de frenado trasero puede hacer que la bicicleta derrape, pero no hara que vuelque la bicicleta.
La presente invencion se refiere a un sistema y aparato de freno que permite al conductor parar la bicicleta u otro vehnculo muy rapidamente, pero evita que la rueda delantera se bloquee o ralentice demasiado rapidamente. El sistema de freno tambien es compatible con los disenos de freno existentes y puede producirse de forma muy economica de modo que los ciclistas no tendran que pagar una cantidad significativa de dinero por estos elementos de seguridad muy importantes. En una realizacion, el sistema de freno de la invencion puede adaptarse a los frenos de bicicleta existentes y, en otras realizaciones, el sistema de freno de la invencion puede incorporarse a los disenos de los frenos.
Con referencia a la figura 2 se ilustra una bicicleta que tiene el sistema de freno de la invencion. La bicicleta 100 tiene un cuadro 101 en el que una rueda delantera 107 y una rueda trasera 105 van montadas rotativamente. En una realizacion, una o dos palancas de freno 102 estan fijadas en un manillar 103 y la palanca o las palancas 102 estan conectadas a un accionador de freno trasero 140 que esta acoplado a un freno trasero 104. Un accionador de freno delantero 150 esta acoplado entre el freno delantero 106 y el freno trasero 104. El freno trasero 104 puede incluir uno o dos conjuntos de pastilla de freno de la invencion. Cuando el freno trasero 104 es accionado por la palanca o palancas de freno 102, una porcion de la rueda trasera rotativa 105 (u otra superficie de frenado) es comprimida entre dos o mas pastillas de freno y la friccion generada por el contacto directo de la pastilla de freno con la superficie de frenado rotativa decelera la velocidad rotacional de la rueda trasera. Una o varias pastillas de freno del freno trasero 104 pueden incluir un conjunto de pastilla de freno de la invencion. En respuesta al contacto directo entre las pastillas de freno con la superficie de frenado rotativa, el conjunto de pastilla de freno de la invencion acciona el accionador de freno delantero 150 que hace que el freno delantero 106 se aplique a la rueda delantera 107 u otra superficie de frenado de rueda delantera. Cuando se libera el freno trasero 104, el conjunto de pastilla de freno se aleja de la rueda trasera 105 y el conjunto de pastilla de freno libera el accionador de freno delantero 150 que libera el freno delantero 106.
Si el frenado tiene lugar rapidamente, el peso del conductor puede desplazarse hacia delante y la fuerza de deceleracion aplicada por la rueda delantera 107 en el punto de contacto con el suelo puede hacer que la rueda trasera 105 se eleve del suelo. Esta perdida de contacto superficial reducira o eliminara la fuerza rotacional aplicada por el suelo a la rueda trasera 105. Dado que la fuerza de accionamiento aplicada al freno delantero 106 es proporcional a la fuerza rotacional de la rueda trasera 105, la fuerza de frenado aplicada a la rueda delantera 107 tambien se reducira hasta que la rueda trasera 105 recupere el contacto con el suelo. El contacto generara una fuerza rotacional en la rueda trasera 105 y el conjunto de pastilla de freno de la invencion sera accionado de nuevo y aplicara mas fuerza al freno delantero 106. Detectando automaticamente la fuerza rotacional aplicada a la rueda trasera 105 y ajustando proporcionalmente la fuerza de freno delantero 106, el sistema de freno de la invencion y el conjunto de pastilla de freno evitan que la rueda delantera 106 derrape, lo que permite al conductor seguir controlando la bicicleta, aunque se apliquen fuerzas de frenado excesivas. Dado que la fuerza de freno delantero 106 se controla segun la fuerza rotacional de rueda trasera 105, el conductor puede aumentar la fuerza de frenado desplazando todo lo posible el peso del cuerpo sobre la rueda trasera 105 durante el frenado. Sin embargo, aunque
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el conductor desplace su peso hacia delante mientras conduce, el frenado brusco no hara que la bicicleta se pare de una manera que vuelque la bicicleta sobre la rueda delantera 107.
La figura 3 ilustra un sistema de freno segun una realizacion de esta invencion. El sistema de freno puede incluir una palanca o palancas de freno 202, un primer accionador de freno 203, un primer freno que puede ser un freno de llanta 206a, un freno de disco 206b u otro tipo de freno, un segundo accionador de freno 250 y un segundo freno que puede ser un freno de llanta 206a, un freno de disco 206b o cualquier otro mecanismo de freno. Cuando se aprieta la palanca de freno 202, transfiere una fuerza de frenado al primer accionador de freno 203 que aplica el primer freno 206a o 206b. La fuerza de friccion del conjunto de pastilla de freno en el primer freno 206a, 206b transmite una fuerza de frenado al segundo accionador de freno que acciona el segundo freno 208a o 208b.
La figura 4 ilustra un sistema de freno segun otra realizacion de esta invencion. El sistema de freno puede incluir dos palancas de freno 302a, 302b, un primer accionador de freno 309, un primer freno 304, un segundo accionador de freno 350 y un segundo freno 306. En esta realizacion, se usan dos palancas de freno 302a, 302b para accionar el primer freno 304. En una realizacion, el primer accionador de freno 309 puede ser un cable que puede estar dividido en un primer cable de freno 309a y un segundo cable de freno 309b. Esta configuracion divide la fuerza de accionamiento de primer freno entre el primer cable de freno 309a y el segundo cable de freno 309b que son empujados respectivamente por una primera palanca de freno 302a y una segunda palanca de freno 302b. En esta configuracion, el conductor puede usar ambas manos para aplicar fuerzas de frenado en las dos palancas de freno 302a, 302b para accionar el freno trasero 304. Sin embargo, el operador todavfa puede usar una de las dos palancas de freno 302a, 302b sola e individualmente para accionar el primer freno 304. Cuando el primer freno es accionado, el movimiento de una o varias de las pastillas de freno en el conjunto de pastilla de freno de la invencion accionara el segundo accionador de freno 350 que transfiere una fuerza del freno al segundo freno 306. Aunque se ilustran frenos de pinza 304, 306, se puede usar cualquier otro tipo de freno.
En algunas realizaciones, los accionadores de freno pueden ser cables de freno rodeados por alojamientos de cable de freno. Los accionadores de freno pueden ser accionados tirando de los cables a traves del alojamiento de cable de freno, de modo que el cable de freno este bajo tension y el alojamiento de cable de freno este bajo compresion. Los frenos pueden ser accionados tirando de los cables de freno alejandolos del freno o empujando el alojamiento de cable de freno hacia el freno. Con referencia a la figura 5, en una realizacion, dos palancas de freno 302a y 302c pueden estar acopladas a un primer accionador de freno que incluye un cable de freno 309 y un alojamiento de cable de freno 3l0 que rodea una porcion del cable de freno 309. La palanca de freno 302a puede estar acoplada al cable de freno 309 de modo que, cuando sea accionada, el cable de freno 309 sea empujado hacia la palanca de freno 302a y se aleje del primer freno 304. La palanca de freno 302c esta acoplada al alojamiento de cable de freno 310. Cuando la palanca de freno 302c es accionada, el alojamiento de cable de freno 310 es empujado hacia el primer freno 304. De nuevo, las palancas de freno 302a, 302c pueden ser operadas independientemente para accionar el freno trasero 304. La fuerza de friccion contra una o varias de las zapatas de freno trasero puede accionar el segundo accionador de freno 350 que transmite una fuerza de freno al segundo freno 306 contribuyendo a parar el vetuculo.
Con referencia a la figura 6 se ilustra una vista superior en seccion transversal de una realizacion de un primer freno
401 que tiene el conjunto de freno de la invencion 414. El freno 401 puede incluir un conjunto de deslizamiento 403 y una grna 407 que estan acoplados a un brazo 404 del primer freno 401. El conjunto de pastilla de freno 414 puede incluir un conjunto de deslizamiento 403 que puede deslizar dentro de la grna 407. El freno 401 puede ir montado alrededor de una porcion de la primera rueda con las pastillas de freno 402 alineadas en lados opuestos de una primera llanta de rueda 411. Cuando el vetuculo se mueve hacia delante, la porcion superior de la llanta 411 tambien se mueve hacia delante. El freno 401 puede tener dos pastillas de freno 402. En una realizacion, la pastilla de freno
402 en el lado derecho esta acoplada a un conjunto de deslizamiento 403 que se mueve dentro de una grna 407. La grna 407 puede estar acoplada a una varilla de montaje 410 que esta fijada al brazo de freno 404. El conjunto de deslizamiento 403 puede incluir una pastilla de freno 402 que puede comprimirse contra la llanta rotativa 411. El conjunto de pastilla de freno 403 tambien puede incluir una capa de material lubricante 412 tal como Nylatron, Teflon, grafito u otros materiales de bajo coeficiente de friccion y alta resistencia a la compresion. Alternativamente, los componentes del conjunto de freno 403 se pueden hacer de estos materiales de baja friccion.
La orientacion del conjunto de deslizamiento 403, la pastilla de freno 402 y la grna 407 en la bicicleta puede depender de la posicion del freno 401 en la rueda. Si el freno 401 esta situado en la mitad superior de la llanta 411, las posiciones descritas e ilustradas son correctas. Sin embargo, si el freno esta en la mitad inferior de la llanta 411, la parte “delantera” y “trasera” de la bicicleta puede invertirse.
El conjunto de deslizamiento 403 tambien puede estar acoplado a un segundo accionador de freno. En una realizacion, el segundo accionador de freno puede ser un cable 122 que tiene un adaptador de extremo 124 que puede tener un diseno cilmdrico escalonado con un primer diametro mas pequeno y un diametro de extremo mas grande. El adaptador 124 puede enganchar un mecanismo de acoplamiento de agujero abierto 132 en el dispositivo de deslizamiento 403. El agujero en el mecanismo de acoplamiento 132 puede ser ligeramente mayor que el primer diametro mas pequeno y menor que el diametro de extremo mas grande de modo que el adaptador 124 esta fijamente conectado al mecanismo de acoplamiento 132.
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La gma 407 puede tener un elemento que enganche el extremo de un “manguito” de cable de freno 126 que es una seccion de tubo ngida que funciona como una gma de baja friccion para el cable de freno 122. En una realizacion, la gma 407 puede tener un rebaje avellanado que tiene un diametro interior que es ligeramente mayor que el diametro exterior del extremo del manguito 126. En otras realizaciones, el extremo del manguito 126 puede insertarse en una ferula que puede ser una pieza de metal o plastico que rodea el diametro exterior y el extremo del manguito 126 y tiene un agujero para que el cable de freno 126 sobresalga a su traves.
La gma tambien puede tener un mecanismo roscado que permite que las pastillas de freno 402 del segundo freno se ajusten en el estado liberado controlando efectivamente la longitud del segundo alojamiento de cable de freno 128. En una realizacion, el alojamiento de cable de freno 128 incluye un regulador de canon que permite al usuario ajustar efectivamente la longitud del alojamiento de cable 128. Si el freno esta demasiado ajustado y se requiere holgura adicional, el regulador de canon se ajusta para acortar efectivamente la longitud del alojamiento de cable 128. A la inversa, si el segundo freno esta demasiado flojo, el regulador de canon puede ajustarse para alargar efectivamente la longitud del alojamiento de cable 128. El regulador de canon puede estar situado en cualquier porcion del alojamiento de cable de freno 128, incluyendo en la interseccion con el conjunto de pastilla de freno de la invencion. Las pastillas de freno 402 descansaran cerca de la segunda llanta si el alojamiento de cable 128 se alarga y, a la inversa, si se acorta el cable de freno 126, las pastillas de freno 402 en el segundo freno descansaran mas lejos de la llanta 411 en la posicion abierta normal.
El otro extremo del manguito 126 opuesto al lado en contacto con la gma 407 puede estar conectado a un extremo del alojamiento de cable de freno 128. El extremo del manguito 126 puede incluir un manguito exterior que rodea el diametro exterior del alojamiento de cable 128 y un borde interior que engancha el extremo del alojamiento de cable de freno 128. El manguito 126 puede permitir que el cable de freno 126 se curve de modo que el cable de freno pueda dirigirse en cualquier direccion deseada, preferiblemente hacia el segundo freno. En una realizacion, otro manguito puede estar acoplado al segundo freno y usarse para dirigir el cable de freno 128 en la direccion deseada. El extremo del cable de freno 128 puede estar fijado al segundo freno con un mecanismo de “tornillo de apriete” que rodea y fija el cable de freno 128 al segundo freno. En otras realizaciones, los manguitos pueden no ser necesarios y el alojamiento de cable de freno 128 puede estar en contacto directo con la primera gma de freno 407 y/o el segundo freno. El alojamiento de cable 128 puede extenderse toda la longitud del cable de freno 126 o usarse solamente en una o varias secciones del cable de freno 126. Por ejemplo, en muchas bicicletas, el alojamiento de cable 128 puede estar fijado a topes estacionarios acoplados a los extremos del tubo superior y el cable de freno desnudo 128 puede extenderse a lo largo de o dentro del tubo superior. Si el segundo cable de freno 128 se usa para accionar un freno de disco delantero mecanico, el segundo cable de freno 128 puede extenderse por un brazo de la horquilla delantera.
La pastilla de freno 402 en el lado izquierdo de la llanta 411 puede ser una pastilla de freno normal. En una realizacion, la pastilla de freno 402 esta acoplada a una varilla de montaje roscada 410 que se aleja de la superficie de frenado. La pastilla de freno 402 puede fijarse al brazo de freno 404 apretando una tuerca 408 que se enrosca sobre la varilla de montaje 410. En esta configuracion, la pastilla de freno 402 acoplada directamente a la varilla de montaje roscada 401 permanece estacionaria con relacion al brazo 404 cuando el freno trasero 401 es accionado. Cuando el freno 401 no es accionado, las pastillas de freno 402 son alejadas de la llanta 411 por muelles situados en el freno 401. En otras realizaciones, las zapatas de freno pueden tener los conjuntos de pastilla de freno 414 de la invencion.
Con referencia a la figura 7, el primer freno 401 esta acoplado a un accionador de freno que puede ser una palanca o palancas de freno. Cuando la palanca o las palancas son accionadas, el conjunto de pastilla de freno de la invencion 414 es empujado contra la llanta 411 de la rueda (o un freno de disco rotativo) acoplado a la rueda para ralentizar o detener la rotacion. La pastilla de freno de llanta 402 del conjunto de pastilla de freno de la invencion 414 puede tener una forma alargada analoga a una pastilla de freno ordinaria. El conjunto de deslizamiento 403 y la gma 407 estan alineados con la pastilla de freno 402 y la llanta 411 de modo que el movimiento del dispositivo de deslizamiento 403 y la pastilla de freno 402 tambien esten alineados con la llanta 411 de la rueda.
Cuando el primer freno 401 es accionado, el conjunto de deslizamiento 403 y la pastilla de freno 402 son empujados contra la llanta rotativa 411 y el movimiento de la llanta 411 hace que el conjunto de deslizamiento 403 y la pastilla de freno 402 deslicen hacia delante en la gma 407 hacia la parte delantera de la bicicleta. El mecanismo de acoplamiento 132 esta conectado al adaptador 124 en el extremo del cable de freno 122. El movimiento del conjunto de deslizamiento 403 sera mas grande que la fuerza elastica del segundo freno y hara que el cable de freno 122 sea empujado en tension. El manguito 126 esta acoplado a la gma 407 y la tension en el cable de freno 122 dara lugar a la compresion del manguito 126 y el alojamiento de cable de freno 128. El cable de freno 122 y el alojamiento 128 tambien estan acoplados al segundo freno. El movimiento del cable de freno 122 dentro del alojamiento 128 accionara el segundo freno.
La fuerza de tension del cable de freno 122 puede ser proporcional a la fuerza de friccion de la pastilla de freno 402 contra la llanta en movimiento 411. Una fuerza de frenado mas alta aplicada al primer freno dara lugar a una fuerza de frenado mas alta aplicada al segundo freno a traves del cable de freno 122. Sin embargo, si la llanta 411 pierde
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traccion con la carretera, la llanta 411 puede dejar de girar y la fuerza de friccion que crea la fuerza que tira del cable de freno 122 y la fuerza del freno aplicada al segundo freno se reducen hasta que la llanta 411 recupera traccion y comienza a girar de nuevo. Dado que la llanta 411 puede perder traccion cuando se aplica frenado excesivo al freno delantero, la rueda trasera comienza a elevarse del suelo, este sistema funciona efectivamente como un sistema de freno antibloqueo.
Con referencia a la figura 8, en una realizacion, el segundo accionador de freno puede ser el cable de freno 122 en un alojamiento de cable de freno 128. El cable de freno 122 puede tener un adaptador de extremo 124 que esta unido a la grna 406 en un mecanismo de acoplamiento 144. El extremo del alojamiento de cable de freno 128 puede apoyar contra una lengueta 142 acoplada al conjunto de deslizamiento 405. Esto es similar al conjunto de pastilla de freno ilustrado en las figuras 6 y 7. Sin embargo, la accion se invierte dado que el cable de freno 122 puede estar acoplado a la grna 406 y el alojamiento de cable de freno 128 puede estar acoplado al conjunto de deslizamiento 405. La compresion del alojamiento de cable de freno sujeta el conjunto de pastilla de freno hacia la parte trasera de la grna mientras el freno esta en la posicion abierta.
Con referencia a la figura 9, cuando el primer freno es accionado, el conjunto de pastilla de freno 405 es empujado contra la llanta en movimiento 411 y la fuerza de friccion hace que el conjunto de pastilla de freno 405 se mueva hacia delante. Este movimiento hace que el alojamiento de cable de freno 128 se comprima. Aunque la grna 406 y el cable de freno 128 no pueden moverse, el movimiento del alojamiento de cable de freno 128 da lugar a tension en el cable de freno 122 que acciona el segundo freno. La fuerza de empuje en el alojamiento de cable de freno 128 debida a la friccion de frenado es mas grande que la fuerza elastica del freno delantero, el alojamiento de cable de freno 128 es comprimido y el cable de freno delantero 122 es empujado en tension. Si la llanta 411 deja de girar debido a una falta de contacto con la carretera, el dispositivo de deslizamiento 405 y el alojamiento de cable de freno 128 ya no seran empujados hacia delante. Esta fuerza reducida en el cable de freno 122 y el alojamiento de cable de freno 128 reducira la fuerza de frenado en el segundo freno hasta que la llanta 411 recupere traccion en la carretera y empiece a girar de nuevo. La configuracion de freno ilustrada en las figuras 8 y 9 puede no requerir que un manguito dirija el segundo cable de freno 122 del freno trasero al freno delantero.
En una realizacion, los conjuntos de mecanismo de pastilla de freno de la invencion pueden ser una sustitucion directa de las pastillas de freno existentes. La pastilla de freno puede ser muy similar a las pastillas de freno conocidas. Las figuras 10-14 ilustran diferentes vistas de una realizacion del conjunto de deslizamiento 403. La figura 10 ilustra una vista lateral interior, la figura 11 ilustra una vista posterior, la figura 12 ilustra una vista superior, la figura 13 ilustra una vista frontal y la figura 14 ilustra una vista lateral exterior del conjunto de deslizamiento 403. Mas bien que moldearse alrededor de una estructura de soporte de freno o colocarse en una zapata de freno, la pastilla de freno 402 puede moldearse alrededor de un dispositivo de deslizamiento 403 que desliza dentro de una grna. En otras realizaciones, la pastilla de freno 402 puede insertarse en una zapata de freno que sujeta la pastilla de freno en la posicion requerida en el conjunto de deslizamiento 403.
El conjunto de deslizamiento 403 puede incluir una porcion de deslizamiento 413 que engancha una ranura correspondiente en la grna. En esta realizacion, la porcion de deslizamiento 413 puede tener una forma de “T”. En otras realizaciones, la porcion de deslizamiento 413 puede ser de cualquier otra forma que pueda sujetarse en una ranura correspondiente. El conjunto de deslizamiento tambien puede incluir un mecanismo de acoplamiento de agujero abierto 132 que se puede conectar fijamente al accionador de freno. Dado que la porcion de deslizamiento 413 esta en contacto ffsico con la grna, una pelfcula u hoja o todo el dispositivo de deslizamiento se puede hacer de un material lubricante tal como: Nylatron, Teflon, grafito u otros materiales de bajo coeficiente de friccion y alta resistencia a la compresion pueden unirse a la superficie o superficies de deslizamiento 451 del dispositivo de deslizamiento 403 y/o la grna. En otras realizaciones, toda la porcion de deslizamiento 413 o el conjunto de deslizamiento 403 se puede hacer de un material lubricante.
El coeficiente de friccion de la pastilla de freno 402 que desliza contra la llanta puede depender de la pastilla de freno 402 y los materiales de llanta. La llanta se puede hacer de aluminio, fibra de carbono, plastico, titanio, acero y otras aleaciones. La pastilla de freno 402 puede ser un plastico, caucho u otro material de alto coeficiente de friccion que pueda moldearse alrededor de un dispositivo de deslizamiento 403 o unirse de cualquier otra manera adecuada a una estructura de soporte de freno. La estructura de soporte de freno evita que la pastilla de freno 402 se deforme mientras se comprime contra la llanta. La estructura de soporte de freno de dispositivo de deslizamiento y la pastilla de freno 402 tambien pueden estar configuradas para aplicar presion uniforme a las zonas de contacto donde las zapatas de freno contactan el borde u otra superficie de frenado tal como un freno de disco.
Diferentes vistas de una realizacion de la grna 407 se ilustran en las figuras 15-19. La figura 15 ilustra una vista lateral interior, la figura 16 ilustra una vista posterior, la figura 17 ilustra una vista superior, la figura 18 ilustra una vista frontal y la figura 19 ilustra una vista lateral exterior de la grna 407. La grna tambien tiene una ranura 452 dentro de la que se mueve la porcion de deslizamiento del conjunto de deslizamiento. El extremo trasero de la grna 407 puede incluir una ranura 454 y una zona rebajada 456 para sujetar un extremo de un manguito o un alojamiento de cable de freno. La grna 407 puede incluir una varilla de montaje 410 para fijar la grna 407 a un brazo de freno. La varilla 410 puede ser cilmdrica y tener una superficie lisa. En otras realizaciones, el diametro exterior de la varilla 410 puede estar roscado. En otras realizaciones, puede usarse cualquier otro tipo de mecanismo de union para fijar el
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freno a la gma. Por ejemplo, la gma 407 puede tener un agujero roscado que permita enroscar un perno en el agujero para fijar la gma al freno. El conjunto de pastilla de freno montado con el conjunto de deslizamiento 403 y la gma 407 puede ser de tamano similar a una pastilla de freno convencional.
Las figuras 7-19 ilustran el dispositivo de deslizamiento que tiene una porcion en “T” invertida que desliza dentro de una ranura en forma de T invertida correspondiente formada en la gma. Las porciones de deslizamiento pueden ser la porcion inferior plana de la T invertida, asf como las superficies de la gma que estan mas proximas al dispositivo de deslizamiento. Cada una de estas superficies deslizantes puede usarse con un material lubricante para minimizar la friccion deslizante. En otras realizaciones pueden usarse cualesquiera otros conjuntos de superficies deslizantes como se representa en las ilustraciones ejemplares en seccion transversal. Otras varias configuraciones estan disponibles para el dispositivo de deslizamiento y la gma como se representa en las figuras 20-22. La figura 20 ilustra una seccion transversal de una realizacion del conjunto de pastilla de freno que tiene una gma con una ranura en seccion transversal en “T” 460 y un conjunto de deslizamiento que tiene una ranura en forma de “T” correspondiente 465. La figura 21 ilustra una gma 407 que tiene una ranura ahusada 461 y un conjunto de deslizamiento que tiene una porcion deslizante correspondiente 466. La figura 22 ilustra una gma que tiene una ranura en “V” 462 y un conjunto de deslizamiento que tiene una porcion de deslizamiento correspondiente. Se contemplan otras varias combinaciones de dispositivo de deslizamiento-ranura.
Con referencia a las figuras 23 y 24 se representan ejemplos que no son realizaciones de la invencion. Mas bien que un sistema de traccion de cable, el conjunto de freno trasero de las figuras 23 y 24 esta acoplado a un cilindro hidraulico 471 lleno de fluido hidraulico 475. El cilindro 471 esta acoplado a la gma 407 y el conjunto de deslizamiento 403 esta acoplado a un vastago de piston 479 que esta unido a un piston 473 que puede moverse dentro del cilindro 471. Un extremo del tubo de freno hidraulico 477 esta acoplado a un cilindro 471 y el extremo opuesto esta acoplado al segundo freno. Con referencia al ejemplo representado en la figura 23, un muelle en el segundo freno presuriza el fluido hidraulico 475 que empuja el piston 473 hacia la parte trasera del cilindro 471. El sistema de freno hidraulico puede ser un freno de disco o un freno de llanta (voladizo, freno en V, etc). En la posicion normal, la zapata de freno 402 no esta en contacto con la llanta 411 o el freno de disco.
Con referencia al ejemplo representado en la figura 24, en la posicion de frenado, las pastillas de freno 402 son empujadas contra la llanta trasera movil 411 o el freno de disco. El dispositivo de deslizamiento 403 se mueve hacia delante debido a la friccion de la pastilla de freno 402 contra la llanta 411. El dispositivo de deslizamiento 403 empuja la varilla 479 y el piston 471 dentro del cilindro 471 presurizando el fluido hidraulico 475. El fluido hidraulico presurizado 475 sale del cilindro 471 y fluye a traves del tubo hidraulico 477 accionando el segundo freno hidraulico. Si la llanta 411 deja de girar debido a una falta de contacto con la carretera, la fuerza de friccion y la fuerza que mueve el dispositivo de deslizamiento 403 hacia delante disminuiran. Las fuerzas ejercidas en el piston 473 disminuiran y la presion del fluido hidraulico 475 tambien disminuira. Esta presion reducida del fluido hidraulico 475 en el tubo hidraulico 477 reducira la fuerza de frenado en el segundo freno hasta que la llanta 411 recupere la traccion en la carretera y empiece a girar de nuevo.
Con referencia a la figura 25 se ilustra una realizacion del conjunto de pastilla de freno 510. En muchas bicicletas, se usan sistemas hidraulicos con frenos de disco. Dado que los frenos de disco usan un rotor de disco 509 mas bien que una llanta como la superficie de frenado, la pastilla de freno 502 puede ser de cualquier forma geometrica que proporcione un area superficial suficiente para parar la rotacion del rotor de disco 509. Dado que la pastilla de freno de disco 502 esta situada mucho mas proxima al centro de rotacion, la posicion radial de la pastilla de freno de disco 502 puede desplazarse cuando el dispositivo de deslizamiento 503 se mueve dentro de la gma 507 si el recorrido es lineal. En una realizacion, el conjunto de deslizamiento 503 y gma 507 puede estar configurado con un recorrido arqueado que corresponde al rotor de disco. Esta configuracion puede permitir que la pastilla de freno de disco 502 mantenga una posicion radial constante contra el rotor de freno 509 independientemente de la posicion del conjunto de deslizamiento 503 dentro de la gma 507. En la realizacion del freno de disco, el segundo accionador de freno puede ser un cable de freno en un alojamiento de cable de freno, un sistema hidraulico o cualquier otro mecanismo de frenado que pueda ser accionado por el movimiento del conjunto de deslizamiento 503 en la gma 507.
En otras realizaciones, la estructura de conjunto de dispositivo de deslizamiento de zapata de freno puede ser usada para otros varios fines. Por ejemplo, los conjuntos de dispositivo de deslizamiento de zapata de freno pueden acoplarse a muelles que pueden proporcionar un accionamiento de frenado mas suave. En esta realizacion, ambas zapatas de freno de un mecanismo de freno pueden tener conjuntos de zapata de freno/dispositivo de deslizamiento que se mueven dentro de gmas en lados opuestos de la llanta. En la posicion abierta normal, los muelles estan completamente extendidos y las dispositivo de deslizamientos estan hacia la parte trasera de las gmas. Cuando el freno es accionado, las zapatas de freno se comprimen en los lados opuestos de la llanta y los conjuntos de pastilla de freno/dispositivo de deslizamiento son movidos en las gmas para comprimir los muelles. Este movimiento de muelle puede proporcionar un frenado mas uniforme. Si hay puntos asperos en la llanta, la pastilla de freno tendra un coeficiente de friccion mas alto y tendera a comprimir mas el muelle. Si la llanta tiene secciones mas suaves, el coeficiente de friccion disminuira y el muelle puede expandirse. La compresion del muelle tendera a absorber la fuerza de frenado y la extension del muelle tendera a liberar la fuerza de frenado. El efecto general es una sensacion de frenado mas suave para el conductor.
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Las figuras 28 y 30 respectivamente ilustran un freno trasero en voladizo y un dispositivo de transmision segun otra realizacion de esta invencion. La figura 28 ilustra la vista posterior de un freno en voladizo en la posicion abierta con las pastillas de freno 907a, 907b lejos de la rueda 905. La figura 30 ilustra el freno trasero en voladizo en la posicion accionada con las pastillas de freno 907a, 907b contra la rueda 905. En esta realizacion, un dispositivo de transmision tambien esta integrado en el freno del tipo en voladizo. Un freno trasero en voladizo 904 puede incluir dos brazos de freno 904a, 904b y el segundo conjunto accionador de freno 906 puede estar integrado en uno o ambos brazos de freno 904a, 904b. El brazo de freno 904a puede estar conectado pivotantemente con un soporte de asiento 901a que es parte del cuadro de bicicleta y el brazo de freno 904a puede girar alrededor de un eje de pivote 903a. El brazo de freno 904b puede estar conectado pivotantemente con un soporte de asiento 90lb y el extremo inferior puede girar alrededor de un eje de pivote 903b. Un primer accionador de freno puede ser un primer cable de freno 908 que desliza dentro de un manguito 909. El primer cable de freno 908 puede estar acoplado al primer brazo de freno 904a y el manguito 909 puede estar acoplado al segundo brazo de freno 904b por una mensula 909a. Cuando son accionados, los brazos de freno 904a, 904b se comprimen una hacia otro y esta rotacion hacia dentro acciona sus respectivas zapatas de freno (907a, 907b) empujandolas contra la rueda trasera 905. Los brazos de freno 904a, 904b pueden estar acoplados a muelles que giran los brazos de freno 904a, 904b alejandolos de la rueda 905 como se ilustra en la figura 28 cuando el primer cable de freno 908 no es accionado por una palanca de freno.
Con referencia a la figura 30, cuando el primer freno en voladizo 904 es accionado, los dos brazos de freno 904a, 904b son empujados uno hacia otro por el movimiento del cable de freno 908 y el manguito 909, de tal manera que sus respectivas pastillas de freno 907a, 907b son empujadas contra la rueda 905 para ralentizar la rotacion de la rueda 905. El segundo dispositivo accionador de freno 906 puede constar de una grna 906a y un dispositivo de deslizamiento 906b. La fuerza de friccion de la pastilla de freno 907a contra la rueda rotativa 905 hace que el dispositivo de deslizamiento 906b se mueva dentro de la grna 906a moviendo el segundo accionador de freno. Cuando se libera la palanca de freno, los dos brazos de freno 904a, 904b del primer freno en voladizo 904 se hacen volver a sus respectivas posiciones abiertas como se ilustra en la figura 28 por la fuerza del muelle de torsion.
La figura 29 ilustra una vista lateral del freno trasero en voladizo, y el dispositivo de transmision ilustrado en las figuras 28 y 31 ilustra vistas laterales del primer freno y el segundo accionador de freno ilustrados en la figura 30. Un mecanismo de operacion de la mitad derecha del freno trasero en voladizo se describe mejor mas adelante con referencia a las figuras 29 y 31. En la realizacion ilustrada, una mensula en forma de L 910 puede estar fijada al brazo de freno 904a y un extremo opuesto de la mensula 910 puede estar acoplado al segundo accionador de freno que puede ser un alojamiento de cable de freno 911 que rodea el cable de freno 911a. El cable de freno 911a puede estar acoplado al conjunto de deslizamiento 906b y la pastilla de freno 907a puede ser un componente del conjunto de deslizamiento 906b. El conjunto de deslizamiento 906b puede estar conectado deslizantemente a la grna 906a que permite que el conjunto de deslizamiento 906b deslice a lo largo de una direccion 920. La direccion 920 es generalmente paralela con el eje de pivote 903a.
Cuando el segundo accionador de freno 906 no es accionado como se ilustra en la figura 29, la pastilla de freno 907a no esta en contacto con la rueda 905 y el cable de freno 911a no es empujado por el conjunto de deslizamiento 906b para accionar un segundo freno. En una realizacion, el primer freno puede ser el freno trasero y el segundo freno puede ser el freno delantero 106 de una bicicleta como se ilustra en la figura 2.
Con referencia a la figura 31, cuando el segundo accionador de freno 906 es accionado, el segundo cable de freno 911a es empujado por el conjunto de deslizamiento 906b debido a la friccion de la pastilla de freno 907a contra la rueda 905. El segundo cable de freno 911a puede estar acoplado a un segundo freno que es accionado por la traccion del segundo cable de freno. Cuando se liberan el primer freno y el segundo accionador de freno 906, el conjunto de deslizamiento 906b es empujado por el cable de freno 911a hacia el alojamiento de cable de freno 911 y el segundo accionador de freno vuelve a una posicion original ilustrada en la figura 29.
La figura 32 ilustra una vista en perspectiva de un conjunto de deslizamiento 906b, grna 906a y brazo de freno 904a, y la figura 33 ilustra una vista frontal del conjunto de deslizamiento 906b, grna 906a y brazo de freno 904a. Como se representa en la figura 33, la pastilla de freno 907a esta fijada al conjunto de deslizamiento 906b y la grna 906a esta fijada al brazo de freno 904a. El conjunto de deslizamiento 906b y la pastilla de freno 907a estan conectados deslizantemente con la grna deslizante 906a. La grna 906a puede tener dos elementos de tope (906a1 y 906a2) que restringen el movimiento de un elemento de extension906b del conjunto de deslizamiento 906b de tal manera que el conjunto de deslizamiento 906b solamente pueda deslizar de un lado al otro a lo largo de la direccion 920 dentro de una region limitada de la grna 906a. Con esta region de movimiento limitado, el conjunto de deslizamiento 906b puede no tirar excesivamente del cable de freno 911a mas alla de un rango de movimiento predeterminado.
La grna 906a y el conjunto de deslizamiento 906b se pueden hacer de materiales metalicos, que podnan proporcionar superficies de deslizamiento de baja friccion. En una realizacion, el conjunto de deslizamiento 906b se hace de laton u otra aleacion de cobre, y la grna de dispositivo de deslizamiento 906a se hace de bronce u otra aleacion de cobre. La grna 906a puede estar impregnada con aceite de modo que el conjunto de deslizamiento 906b pueda deslizar a lo largo de la grna de dispositivo de deslizamiento 906a con una friccion incluso baja. En otras
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realizaciones, la gma 906a y el conjunto de deslizamiento 906b se pueden hacer de materiales plasticos lubricantes de alta resistencia.
En otras realizaciones, otros varios mecanismos funcionales pueden estar acoplados a la pastilla de freno de la invencion, el dispositivo de deslizamiento y los conjuntos de gma. Con referencia a las figuras 34 y 35, una realizacion del conjunto de pastilla de freno incluye muelles 381 que resisten el movimiento de los conjuntos de dispositivo de deslizamiento 383 en las gmas 385 durante el frenado. La figura 34 ilustra el freno 380 en la posicion abierta con pastillas de freno 402 empujadas alejandolas de la llanta rotativa 411. La figura 35 ilustra el freno 380 en la posicion de frenado con las pastillas de freno 402 empujadas contra la llanta rotativa 411. La fuerza de friccion de las pastillas de freno 402 contra la llanta 411 hace que los muelles 381 se compriman. El movimiento del muelle puede evitar que el freno 380 bloquee la llanta rotativa 411 si el conductor acciona el freno 380 con demasiada fuerza. La compresion de los muelles 381 puede suavizar las fuerzas de frenado aplicadas a la llanta 411.
En otras realizaciones, el sistema de la invencion puede ser usado para otros fines. Por ejemplo, con referencia a las figuras 36 y 37, el sistema puede ser un componente de un sistema electrico. Un mecanismo piezoelectrico 391 puede estar acoplado al conjunto de deslizamiento 393 y la gma 395. El mecanismo piezoelectrico 391 puede producir electricidad cuando se comprime. Un LED 397 puede estar acoplado al mecanismo piezoelectrico 391 por conductores electricos 396 tal como cables. En la posicion abierta ilustrada en la figura 36, las pastillas de freno 402 estan lejos de la llanta 411 o el disco y el mecanismo piezoelectrico 391 no produce electricidad y el LED 397 no se ilumina. Con referencia a la figura 37, el conjunto de deslizamiento 393 comprime el mecanismo piezoelectrico 391 que genera electricidad que puede acoplarse al LED 397. Los LEDs 397 pueden mirar hacia la parte trasera de la bicicleta de modo que, cuando se aplican los frenos de la bicicleta, los LEDs rojos iluminados pueden indicar que los frenos de la bicicleta se han aplicado.
Con referencia a la figura 36, en otras realizaciones, el dispositivo de deslizamiento 393 puede estar acoplado a un interruptor 392 y una batena 394. Cuando se abre el freno, el interruptor 605 puede abrirse y la batena 394 puede desconectarse del LED 397 que no se iluminara. Con referencia a la figura 37, cuando el freno es accionado, el frenado puede hacer que la pastilla de freno 402 cierre el interruptor 392 que puede conectar la batena 394 al LED 397 que entonces produce luz. En una realizacion, los LEDs 397 pueden ser de color rojo y pueden estar orientados a la parte trasera de modo que sean visibles por personas situadas detras de la bicicleta. Los LEDS rojos iluminados pueden indicar que la bicicleta esta frenando. En otras realizaciones, el LED puede ser blanco o de cualquier otro color y puede apuntar en cualquier direccion. El sistema puede ser usado como una fuente de alimentacion suplementaria para el faro. Cuando se aplican los frenos, el interruptor piezoelectrico puede aumentar la salida de potencia de un faro. Asf, al circular normalmente, las luces pueden estar mas bajas y, cuando se aplican los frenos, la potencia de luz puede incrementarse para mayor visibilidad en una senal de parada o durante el frenado.
En una realizacion con referencia a las figuras 38 y 39, el sistema de freno de la invencion puede estar acoplado a un transmisor de senal de freno 399. El mecanismo piezoelectrico 391 puede estar acoplado a un transmisor de senal de freno 399. Con referencia a la figura 38, cuando el freno esta abierto, el mecanismo piezoelectrico 391 no produce electricidad y el transmisor de senal de freno 399 no puede transmitir una senal de salida. Con referencia a la figura 39, cuando se aplican los frenos, el mecanismo piezoelectrico 391 puede comprimirse y emitir una senal electrica que es utilizada por el transmisor de senal de freno 399 para emitir una senal de freno.
En otras realizaciones, el transmisor de senal de freno 399 puede estar conectado a un interruptor electrico 392, una fuente de alimentacion 394 y el transmisor de senal de freno 399 que puede ser un transmisor RF o cualquier otro dispositivo de salida de senal. Con referencia a la figura 38, cuando el freno esta abierto, el interruptor electrico 392 esta desenganchado y la potencia electrica no es transmitida desde la fuente de alimentacion 394, que puede ser una batena, al transmisor de senal de freno 399. Con referencia a la figura 39, cuando los frenos son accionados, la pastilla de freno 402 puede accionar el interruptor 392 haciendo que se transmita potencia electrica desde la fuente de alimentacion 394 al transmisor de senal de freno 399.
En otras realizaciones, la senal de freno puede acoplarse a un sistema electronico de cambio de marcha. Con referencia a la figura 40 se ilustra un sistema de pinones 500 de bicicleta. Las bicicletas incluyen normalmente multiples pinones que controlan la relacion de rotacion del pedal de un ciguenal 501 a la rotacion de la rueda trasera 411. Los pinones inferiores proporcionan menor rotacion de la rueda trasera 411 por cada rotacion del ciguenal 501 y los pinones mas altos proporcionan una rotacion mas alta de la rueda trasera 411 por rotacion del ciguenal 501. El numero de pinones disponible es tfpicamente el numero de pinones en un grupo trasero 507 que esta acoplado a la rueda trasera 411 por el numero de pinones 509 en un ciguenal delantero 501. Por ejemplo, en la realizacion ilustrada, el grupo trasero 507 puede tener 5-11 pinones y el ciguenal delantero 501 puede tener 2 o 3 pinones. Una bicicleta que tiene un grupo trasero de 5 pinones 507 y un ciguenal de tres pinones 501 tendra un total de 15 pinones. Una cadena 511 puede extenderse cualquier combinacion de los pinones delanteros y traseros para proporcionar diferentes marchas a la bicicleta. Cambiando la posicion de la cadena 511 en el grupo trasero 507 y el ciguenal 501, el conductor puede cambiar la relacion rotacional de los ciguenales y la rueda trasera. En una realizacion, el conductor puede seleccionar un pinon a traves de un controlador de cambio 503 y el sistema electronico 505 cambiara la cadena 511 a los pinones seleccionados ajustando un cambio de velocidades delantero 513 y un cambio de velocidades trasero 515. Sin embargo, con el fin de cambiar adecuadamente los pinones, el
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conductor debe estar pedaleando dado que el cambio de la cadena 511 no puede tener lugar cuando el ciguenal 501 no gira.
El conductor no pedalea de ordinario cuando se aplican los frenos 104. El freno puede estar acoplado a un transmisor de senal de freno 399 que puede transmitir una senal de freno al sistema electronico 505 cuando se aplican los frenos. La senal de freno de accionamiento puede indicar que el ciguenal 501 no esta girando y el sistema electronico 505 no debera intentar cambiar los pinones controlando el cambio de velocidades delantero 513 o el cambio de velocidades trasero 515. En una realizacion, el sistema electronico 505 puede retardar el cambio hasta que los frenos hayan sido liberados y el transmisor de senal de freno 399 no emite la senal de freno.
En otras realizaciones, el sistema de freno de la invencion 500 puede usarse con un sistema electronico de cambio de marcha que puede estar configurado para regular la relacion de pinon inferior para colinas y velocidades de marcha mas bajas y aumentar la relacion de pinon para bajadas y velocidades de marcha mas rapidas. La aplicacion de los frenos puede usarse como una senal de cambio de marcha para hacer automaticamente ajustes en la relacion de pinon. Por ejemplo, cuando el conductor esta frenando en una seccion plana y el conductor aplica los frenos, este frenado suele ser en respuesta a una senal o luz de parada. Si el conductor ralentiza su velocidad de forma significativa, el sistema de cambio electronico puede ajustar el cambio bajandolo de modo que el conductor sea capaz de pedalear la bicicleta desde una posicion parada. Puede ser muy diffcil empezar a mover una bicicleta que esta en una marcha alta cuando la bicicleta esta estacionaria.
En una realizacion, puede ser posible cambiar de marcha en base al accionamiento y la duracion del frenado. Si se aplican los frenos, el sistema puede bajar de marcha y el numero de pinones desplazado puede ser proporcional a la fuerza y la duracion del frenado. Un frenado largo y duro puede hacer que los pinones cambien a una marcha mas baja de modo que el conductor pueda estar en una marcha baja cuando reanude el pedaleo. Asf, un accionamiento corto y ligero del freno puede dar lugar a un cambio de una sola marcha mas baja. En contraposicion, un accionamiento mas largo y mas duro del freno puede dar lugar a un cambio de multiples marchas para bajar de forma significativa la marcha. En una realizacion, puede ser posible transmitir senales al mecanismo de cambio a traves de las palancas de freno. Por ejemplo, la disminucion del cambio de marcha puede ser indicada por el numero de toques del freno, dos toques de la palanca de freno pueden dar lugar al cambio descendente de dos marchas. Igualmente, cinco toques de la palanca de freno pueden dar lugar a un cambio descendente de cinco marchas.
Despues de usar los conjuntos de pastilla de freno de la invencion durante un penodo de tiempo significativo, habra que cambiar las zapatas de freno. En una realizacion, la presente invencion puede referirse al kit de reparacion para el conjunto de pastilla de freno 403 ilustrado en las figuras 10-14. Si el unico componente desgastado es la pastilla de freno 402, un kit de reparacion basico puede incluir solamente la pastilla de freno 402. El usuario puede quitar la pastilla de freno desgastada 402 del conjunto de deslizamiento 403 y montar la nueva pastilla de freno 402 en el conjunto de deslizamiento 403. En algunas realizaciones, se puede usar un sujetador, tal como un tornillo, para fijar la pastilla de freno 402 al conjunto de deslizamiento 403.
En otras realizaciones, la pastilla de freno 402 puede estar integrada en el conjunto de deslizamiento 403 y cuando hay que sustituir la pastilla de freno 402, el conjunto de deslizamiento 403 tambien puede ser sustituido. En esta realizacion, el kit de reparacion puede incluir el conjunto de deslizamiento 403 que incluye la pastilla de freno 402. Si el accionamiento del conjunto de pastilla de freno 403 ha desgastado las porciones de deslizamiento de la grna 407 (ilustrada en las figuras 15-19), un kit de reparacion puede incluir tanto el conjunto de deslizamiento 403 como la grna 407. Tambien es posible que el material lubricante tenga que ser sustituido periodicamente. El conjunto de pastilla de freno puede incluir algunos materiales de superficie deslizante de repuesto que pueden ser usados como piezas de repuesto.
La presente descripcion, en varias realizaciones, incluye componentes, metodos, procesos, sistemas y/o aparatos sustancialmente como se ilustra y describe aqrn, incluyendo varias realizaciones, combinaciones secundarias y subconjuntos de los mismos. Los expertos en la tecnica entenderan como hacer y usar la presente descripcion despues de entender la presente descripcion. La presente descripcion, en varias realizaciones, incluye proporcionar dispositivos y procesos en la ausencia de artfculos no ilustrados y/o descritos aqrn o en varias de sus realizaciones, incluyendo en ausencia de tales artfculos que puedan haber sido usados en dispositivos o procesos anteriores, por ejemplo, para mejorar el rendimiento, para mayor facilidad y/o para reducir el costo de implementacion. Mas bien, como indican las reivindicaciones siguientes, los aspectos novedosos no residen en todos los elementos de cualquier realizacion unica antes descrita.

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    REIVINDICACIONES
    1. Un aparato para frenar un vehnculo, incluyendo el aparato: un freno trasero (401) incluyendo:
    un primer brazo de freno (404) acoplado a una primera pastilla de freno (402); un segundo brazo de freno (404) acoplado a una segunda pastilla de freno (402); y un accionador de freno trasero (140)
    donde el primer brazo de freno (404) y el segundo brazo de freno (404) estan configurados para conexion a un cuadro (l0l) de un vehnculo y al accionador de freno trasero (140),
    un conjunto de deslizamiento (403) acoplado a la primera pastilla de freno (402) y a una porcion de deslizamiento (413) que esta adyacente a la primera pastilla de freno (402);
    una grna (407) acoplada al freno trasero (401) y a la porcion de deslizamiento (413) del conjunto de deslizamiento (403);
    un freno delantero; y
    un cable de freno delantero (122) acoplado al freno delantero y a la porcion de deslizamiento (413) del conjunto de deslizamiento (403), de modo que tirando del cable de freno delantero (122) se pone en funcionamiento el freno delantero;
    donde el aparato esta configurado de tal manera que, cuando el accionador de freno trasero (140) es accionado por un usuario, el primer brazo de freno (404) comprime la primera pastilla de freno (402) contra una primera superficie de una rueda rotativa (411) del vehnculo y el segundo brazo de freno (404) comprime la segunda pastilla de freno (402) contra una segunda superficie de la rueda rotativa (411), creando una fuerza de friccion que hace que la porcion de deslizamiento (413) deslice contra la grna (407) y tire del cable de freno delantero (122) para operar el freno delantero.
  2. 2. El aparato de la reivindicacion 1, incluyendo ademas:
    un material lubricante entre la porcion de deslizamiento (413) y la grna (407).
  3. 3. El aparato de la reivindicacion 1, donde la porcion de deslizamiento (413) del conjunto de deslizamiento (403) se mueve dentro de una ranura (452) en la grna (407).
  4. 4. El aparato de la reivindicacion 3, donde la ranura (452) tiene una seccion transversal en forma de T.
  5. 5. El aparato de la reivindicacion 1, donde la grna (407) se mueve dentro de una ranura (460) en la porcion de deslizamiento (413) del conjunto de deslizamiento (403).
  6. 6. El aparato de la reivindicacion 5, donde la ranura (460) tiene una seccion transversal en forma de T.
  7. 7. El aparato de la reivindicacion 1, incluyendo ademas un alojamiento de cable (911) rodeando una porcion del cable y el alojamiento de cable esta acoplado al conjunto de deslizamiento.
  8. 8. El aparato de la reivindicacion 1, incluyendo ademas un manguito (126) que es una seccion ngida de tubo curvado acoplada a la grna (407) dentro de la que desliza el cable (122).
  9. 9. El aparato de la reivindicacion 1, donde el accionador de freno (140) incluye una palanca de mano de freno trasero.
  10. 10. El aparato de la reivindicacion 1, donde la primera superficie y/o la segunda superficie de la rueda rotativa (411) es una porcion de borde de la rueda.
  11. 11. El aparato de la reivindicacion 1, donde la primera superficie y/o la segunda superficie de la rueda rotativa es un rotor de disco.
  12. 12. El aparato de la reivindicacion 1, donde la porcion de deslizamiento (413) del conjunto de deslizamiento (403) se mueve dentro de una ranura (452) en la grna (407) y la pastilla de freno (402) esta adyacente a la ranura (452).
  13. 13. El aparato de la reivindicacion 1, donde uno o ambos brazos de freno primero (404) y segundo (404) estan conectados pivotantemente con el cuadro del vehnculo, y donde uno o ambos brazos de freno primero (404) y segundo (404) estan acoplados a la gma (407).
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