Dispositivo y método de frenado.

Un método de frenado usando un dispositivo de frenado, que comprende un cuerpo (4) y un bastidor (11,

12), elmétodo comprende las etapas de:

soportar el cuerpo (4) en el bastidor (11, 12) de modo que el cuerpo (4) esté limitado a girar alrededor de un primereje (1), un segundo eje (2) y un tercer eje (3), en el que el primer eje (1) esté orientado con respecto al segundo eje(2) en un ángulo de inclinación (q), tanto el primer como el tercer ejes (1, 3) giren alrededor del segundo eje (2) y larotación del cuerpo (4) alrededor del tercer eje (3) dé lugar a un cambio en el ángulo de inclinación (q);

giro del cuerpo (4) alrededor del primer eje (1) con una o más fuentes de potencia motriz (10);

en el que

a) el segundo eje (2) se usa como un eje de frenado al que se acopla una fuente de potencia motriz que comprendeel movimiento a ser frenado y el tercer eje (3) se usa como eje de movimiento libre alrededor del que se permite unarotación, o

b) el tercer eje (3) se usa como un eje de frenado al que se acopla una fuente de potencia motriz que comprende elmovimiento a ser frenado y el segundo eje (2) se usa como eje de movimiento libre alrededor del que se permite unarotación,

mediante lo que, cuando el movimiento a ser frenado se acopla al eje de frenado, queda aplicado un par al cuerpo(4) para hacer que éste gire alrededor del eje de frenado,

mediante lo que, como resultado de, tanto la rotación del cuerpo (4) alrededor del primer eje (1), como del paraplicado al cuerpo (4) alrededor del eje de frenado, el cuerpo (4) comienza a girar asimismo alrededor del eje demovimiento libre, siendo denominado este movimiento precesión y, al mismo tiempo, la rotación del cuerpo (4)alrededor de tanto el primer eje (1) como el eje de movimiento libre constituye un par de frenado alrededor del eje defrenado en la dirección opuesta al movimiento a ser frenado,

caracterizado por que

el método comprende adicionalmente la etapa de: en caso de a) conexión del tercer eje (3) a la fuente de potenciamotriz que comprende el movimiento a ser frenado, incrementar la velocidad de rotación del cuerpo (4) alrededor deltercer eje (3), y en caso b) de conexión del segundo eje (2) a la fuente de potencia motriz que comprende elmovimiento a ser frenado, incrementar la velocidad de rotación del cuerpo (4) alrededor del segundo eje (2).

Dispositivo y método de frenado La presente invención se refiere a un método de frenado giroscópico.

Antecedentes Los sistemas de frenado convencionales se basan en la fricción para reducir la energía cinética de un vehículo o de cualquier otro dispositivo a ser desacelerado. Típicamente esto se consigue por medio de pastillas o zapatas de freno que actúan contra un disco o tambor. Sin embargo, tales sistemas convencionales presentan varias desventajas. En particular, la fricción que actúa sobre las pastillas o zapatas de freno hace que éstas se desgasten y, si no se sustituyen cada cierto tiempo, entonces el rendimiento del freno puede sufrir y finalmente pueden tener lugar daños en el disco o tambor de freno. Adicionalmente, la fricción en la que se basan los sistemas de frenado convencionales genera grandes cantidades de energía térmica, si tal energía térmica no se gestiona con cuidado, las temperaturas resultantes pueden distorsionar los componentes del freno, afectando adversamente de ese modo al rendimiento de frenado. Para mitigar esto, los sistemas de frenado pueden estar provistos con un dispositivo de refrigeración, particularmente en casos en los que se genera una gran cantidad de calor. Sin embargo, en todos los sistemas de frenado convencionales por fricción, el calor se disipa de modo que no puede recuperarse y finalmente es energía desperdiciada.

En este sentido, se ha visto que los dispositivos de frenado regenerativos alivian algunos de estos problemas. Por ejemplo, los sistemas de frenado regenerativos eléctricos convierten parte de la energía cinética en energía eléctrica que se almacena a continuación en baterías o condensadores. Sin embargo, tales sistemas son complejos y requieren adicionalmente motores/generadores eléctricos y baterías/condensadores, que son caros y se añaden al peso de un vehículo (lo que puede tener a su vez un efecto perjudicial sobre el rendimiento del vehículo) . Alternativamente, se pueden usar sistemas de frenado regenerativos mecánicos con un volante de inercia que actúa como un medio de almacenamiento de energía. Sin embargo, los volantes de inercia usados en tales sistemas son grandes y pesados y pueden afectar también adversamente a la dinámica del vehículo.

La presente invención por lo tanto busca acometer estos problemas.

Declaraciones de la invención En consecuencia es deseable proporcionar un método que consiga un frenado sin transformar la energía cinética en calor a través de la fricción, reduzca la contaminación medioambiental y produzca sistemas de frenado baratos, duraderos y seguros.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un método de frenado de acuerdo con la reivindicación 1.

De acuerdo con la invención, se proporciona un método de frenado de acuerdo con el uso de un dispositivo de frenado, que comprende un cuerpo y un bastidor, el método comprende las etapas de: soportar el cuerpo en el bastidor de modo que el cuerpo esté limitado a girar alrededor de un primer eje, un segundo eje y un tercer eje, en el que el primer eje esté orientado con respecto al segundo eje en un ángulo de inclinación, tanto el primer como el tercer ejes giren alrededor del segundo eje y la rotación del cuerpo alrededor del tercer eje dé lugar a un cambio en el ángulo de inclinación; giro del cuerpo alrededor del primer eje con una o más fuentes de potencia motriz; conexión tanto del segundo como del tercer eje a un mismo movimiento a ser frenado.

El método puede comprender la etapa adicional de controlar la magnitud de la fuerza de frenado. El método puede comprender la etapa adicional de controlar la velocidad de rotación del cuerpo alrededor del primer eje. El método puede comprender la etapa adicional de ajustar el intervalo del ángulo de inclinación.

El método puede comprender la etapa adicional de ajustar la relación de transmisión de (A) el movimiento a ser frenado, a (B) la rotación del cuerpo alrededor de al menos uno de entre el primer, el segundo y el tercer ejes.

El método puede comprender la etapa adicional de cambio de la dirección de rotación del cuerpo alrededor del primer eje o del segundo eje. El método puede comprender la etapa adicional de detener la rotación del cuerpo alrededor del primer eje.

El método puede comprender la etapa adicional de conexión del primer eje, el segundo eje y el tercer eje a la fuente de potencia motriz que comprende el movimiento a ser frenado. El método puede comprender la etapa adicional de cambio de la dirección de rotación del cuerpo alrededor del tercer eje.

El dispositivo de frenado usado en el método inventivo puede comprender una o más fuentes de potencia motriz para la rotación del cuerpo alrededor del primer eje. Las una o más fuentes de potencia motriz para la rotación del cuerpo alrededor del primer eje pueden comprender el movimiento a ser frenado. El dispositivo de frenado puede comprender adicionalmente una o más fuentes de potencia motriz para la rotación del cuerpo alrededor de uno de entre el segundo y el tercer ejes. Las una o más fuentes de potencia motriz para rotación del cuerpo alrededor de uno de entre el segundo y el tercer ejes puede comprender el movimiento a ser frenado. El dispositivo de frenado puede adicionalmente comprender una o más fuentes de potencia motriz para la rotación del cuerpo alrededor del otro de entre el segundo y el tercer ejes.

Las una o más fuentes de potencia motriz para la rotación del cuerpo alrededor del otro de entre el segundo y el tercer ejes pueden comprender el movimiento a ser frenado.

El dispositivo de frenado usado en el método inventivo puede comprender un medio de conexión para conectar el movimiento de frenado a al menos uno de entre el segundo y el tercer ejes. El medio de conexión puede ser directo o indirecto y el medio de conexión puede comprender un accionamiento por inducción.

El dispositivo de frenado puede comprender adicionalmente uno o más medios de control de la magnitud de la fuerza de frenado. El dispositivo de frenado puede comprender adicionalmente al menos un medio para el control de la relación de transmisión de (A) el movimiento a ser frenado, a (B) la rotación del cuerpo alrededor de al menos uno de entre el primero, el segundo y el tercer ejes. El dispositivo de frenado puede comprender adicionalmente al menos un medio para el ajuste del intervalo del ángulo de inclinación. El medio para el ajuste del intervalo del ángulo de inclinación puede comprender un medio para la limitación de modo mecánico de la rotación del cuerpo alrededor del tercer eje en ambos sentidos entre un valor de ángulo límite inferior y uno superior. Los medios para el ajuste del intervalo del ángulo de inclinación pueden comprender un medio para el ajuste de los valores del ángulo de limitación inferior y superior durante el funcionamiento del dispositivo de frenado. El dispositivo de frenado puede comprender adicionalmente uno o más medios para el control de la velocidad de rotación del cuerpo alrededor del primer eje.

El dispositivo de frenado usado en el método inventivo puede comprender uno o más medios para impedir que el cuerpo repose en cualquier posición en la que el primer eje y el segundo eje sean sustancialmente paralelos o coincidentes. El dispositivo de frenado puede comprender adicionalmente uno o más medios para la rotación del cuerpo alrededor del tercer eje. El dispositivo de frenado puede comprender adicionalmente uno o más medios para cambio de la dirección de rotación del cuerpo alrededor del primer eje. El dispositivo de frenado puede comprender adicionalmente uno o más medios para cambio de la dirección de rotación de cuerpo alrededor del segundo eje. El dispositivo de frenado puede comprender adicionalmente al menos un medio para detener la rotación del cuerpo alrededor del segundo o del tercer eje. El dispositivo de frenado puede comprender adicionalmente uno o más medios para cambio de la dirección de rotación del cuerpo alrededor del tercer eje.

El dispositivo de frenado usado en el método inventivo puede comprender adicionalmente uno o más medios para la conexión de tanto el segundo eje como el tercer eje al movimiento a ser frenado. El medio para la conexión de tanto el segundo eje como el tercer eje al movimiento a ser frenado puede comprender un engranaje fijo que se conecta a la parte no rotativa del bastidor y puede acoplarse también a un engranaje al que se conecta el tercer eje.

El dispositivo de frenado usado en el método inventivo puede comprender adicionalmente uno o más medios para la conexión del primer eje, el segundo eje y el tercer eje al movimiento a ser frenado.

El dispositivo de frenado usado en el método inventivo... [Seguir leyendo]

1. Un método de frenado usando un dispositivo de frenado, que comprende un cuerpo (4) y un bastidor (11, 12) , el método comprende las etapas de:

soportar el cuerpo (4) en el bastidor (11, 12) de modo que el cuerpo (4) esté limitado a girar alrededor de un primer eje (1) , un segundo eje (2) y un tercer eje (3) , en el que el primer eje (1) esté orientado con respecto al segundo eje (2) en un ángulo de inclinación (θ) , tanto el primer como el tercer ejes (1, 3) giren alrededor del segundo eje (2) y la rotación del cuerpo (4) alrededor del tercer eje (3) dé lugar a un cambio en el ángulo de inclinación (θ) ; giro del cuerpo (4) alrededor del primer eje (1) con una o más fuentes de potencia motriz (10) ; en el que

a) el segundo eje (2) se usa como un eje de frenado al que se acopla una fuente de potencia motriz que comprende el movimiento a ser frenado y el tercer eje (3) se usa como eje de movimiento libre alrededor del que se permite una rotación, o b) el tercer eje (3) se usa como un eje de frenado al que se acopla una fuente de potencia motriz que comprende el movimiento a ser frenado y el segundo eje (2) se usa como eje de movimiento libre alrededor del que se permite una rotación,

mediante lo que, cuando el movimiento a ser frenado se acopla al eje de frenado, queda aplicado un par al cuerpo (4) para hacer que éste gire alrededor del eje de frenado, mediante lo que, como resultado de, tanto la rotación del cuerpo (4) alrededor del primer eje (1) , como del par aplicado al cuerpo (4) alrededor del eje de frenado, el cuerpo (4) comienza a girar asimismo alrededor del eje de movimiento libre, siendo denominado este movimiento precesión y, al mismo tiempo, la rotación del cuerpo (4) alrededor de tanto el primer eje (1) como el eje de movimiento libre constituye un par de frenado alrededor del eje de frenado en la dirección opuesta al movimiento a ser frenado,

caracterizado por que el método comprende adicionalmente la etapa de: en caso de a) conexión del tercer eje (3) a la fuente de potencia motriz que comprende el movimiento a ser frenado, incrementar la velocidad de rotación del cuerpo (4) alrededor del tercer eje (3) , y en caso b) de conexión del segundo eje (2) a la fuente de potencia motriz que comprende el movimiento a ser frenado, incrementar la velocidad de rotación del cuerpo (4) alrededor del segundo eje (2) .

2. El método de frenado de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el método comprende la etapa adicional de:

- controlar la magnitud de la fuerza de frenado.

3. El método de frenado de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que el método comprende la etapa adicional de:

- controlar la velocidad de rotación del cuerpo alrededor del primer eje.

4. El método de frenado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el método comprende la etapa adicional de:

- ajuste del intervalo del ángulo de inclinación.

5. El método de frenado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el método comprende la etapa adicional de:

- ajuste de la relación de transmisión de (A) el movimiento a ser frenado, a (B) la rotación del cuerpo alrededor de al menos uno de entre el primero, el segundo y el tercer ejes.

6. El método de frenado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el método comprende la etapa adicional de:

- detener la rotación del cuerpo alrededor del primer eje.

7. El método de frenado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el método comprende la etapa adicional de:

conectar el primer eje, el segundo eje y el tercer eje a la fuente de potencia motriz que comprende el movimiento a ser frenado.

Fig. 1 Fig.2 Fig.3 Fig.4