Dispositivo dual de control de bicicletas con accionamiento hidráulico para un cambio de marchas.

La presente invención se refiere a un dispositivo de control dual de bicicletas con accionamiento hidráulico para un cambio de marchas,

de manera que con un solo dispositivo el ciclista pueda actuar con los distintos movimientos y presiones de su mano desde el manillar, dos mecanismos de acción unidireccional, preferentemente un mecanismo de freno de la bicicleta y un mecanismo de cambio de marchas de la bicicleta. Dicho dispositivo de control comprende en una sola maneta o empuñadura acoplada al manillar dos unidades de control unidireccionales, cada una de ellas comprendiendo un elemento de accionamiento, un miembro actuador conectado a un circuito de control y un elemento de acoplamiento que une los dos anteriores. En una realización preferente de la invención, el miembro actuador correspondiente al cambio de marchas es hidráulico y está formado por un pistón y un cilindro conformado en el interior del miembro de accionamiento del freno.

DISPOSITIVO DUAL DE CONTROL DE BICICLETAS CON ACCIONAMIENTO HIDRÁULICO PARA UN CAMBIO DE MARCHAS

La presente invención se refiere a un dispositivo dual de control para bicicletas, de manera que con un solo dispositivo el ciclista pueda actuar con los distintos movimientos y presiones de su mano y/o dedos desde el manillar, dos mecanismos de acción unidireccional distintos, es decir, tanto un mecanismo de freno de la bicicleta como un mecanismo de cambio de marchas de la bicicleta.

ESTADO DE LA TÉCNICA

Las bicicletas modernas incluyen típicamente dispositivos de control de la bicicleta para diversos mecanismos que son actuados de diversas maneras: mecánicamente, ya sea por tiro por cable, empuje hidráulico, o electrónicamente. Por ejemplo, el mecanismo de frenos se utilizan para desacelerar y/o detener la bicicleta, los mecanismos de suspensión se utilizan para amortiguar los choques cuando se anda en bicicleta en un terreno duro, y los mecanismos de cambio de marchas del sistema de transmisión de cadena se utilizan para obtener diferentes relaciones de transmisión cambiando la cadena de un piñón a otro en el caso del desviador trasero, o de un plato a otro en caso del desviador delantero.

Estos mecanismos se accionan desde su correspondiente dispositivo de control, normalmente situado en el manillar, que incorpora palancas o botones para su accionamiento por el ciclista. En cuanto al control del mecanismo de cambio de marchas o desviador, la mano izquierda generalmente controla el desviador delantero y la derecha el desviador trasero. Por seguridad y facilidad de manejo de la bicicleta, normalmente se acopla el dispositivo de control de cada desviador junto con el elemento de accionamiento de cada freno, que por lo general son palancas.

En el caso de actuación mecánica de los dispositivos de control, una fuerza de accionamiento se aplica típicamente por algunos de los dedos del ciclista para operar una palanca de control, que a su vez transmite la fuerza de accionamiento al miembro actuador del mecanismo (cambio o freno), que a su vez la transmite a un circuito que es el que actuará en el otro extremo de dicho circuito sobre el mecanismo en cuestión.

En el caso de los dispositivos de control de cambio de marchas mecánicos, el miembro actuador del desviador suele incorporar un mecanismo de indexado que definirá las posiciones del desviador para el correcto uso del cambio de marchas.

A veces, la palanca de cambios de la bicicleta y la palanca de freno de la bicicleta corresponden a dispositivos de control individuales separados, pero otras se combinan en una sola unidad dual integrada. Es el caso de las bicicletas de carretera con manillar de carreras en curva, donde las palancas de cambio de la bicicleta y la palanca de freno de la bicicleta normalmente se integran en un solo dispositivo de control dual. Así, la palanca o palancas de cambio asociadas a un mismo desviador se integran con una palanca de freno en un único dispositivo de control que además conforma una empuñadura, por lo que un solo dispositivo de control es dual y corresponde a una de las manos del ciclista, incluyendo los miembros operativos de un freno y de un desviador, pudiendo operar los frenos o el cambio de marchas desde la misma zona de agarre, consiguiendo una gran seguridad y mejora la eficacia en la carrera.

Estos dispositivos de control de la bicicleta de carretera suelen tener un miembro soporte que estructura dicha empuñadura, y que se ancla al manillar de la bicicleta. En su espacio interior alberga una o más unidades de operación para el mecanismo (freno y/o cambio de marchas).

Un ejemplo de dispositivos de control mecánico por cable tanto para freno como para el cambio se describe en el documento Shimano US20110079103. En algunos casos, la función de frenado y la función de cambio se llevan a cabo por una sola palanca que puede girarse según dos ejes ortogonales, como se describe en el documento Shimano US5400675.

Típicamente, existen una o dos palancas de cambio además de la palanca de freno, como el dispositivo descrito en el documento Sram EP1698550 con una palanca, o Campagnolo US5257683 con dos. En ambos casos, tanto el dispositivo de control del cambio como el del control del freno actúan mediante cable. Otra variante de dispositivo de control es el descrito en Sram US2013180815, donde el miembro actuador del freno es un pistón en un cilindro hidráulico.

En estas soluciones recogidas en el estado de la técnica para la integración del dispositivo actuador mecánico tanto del sistema de freno como del de cambio, el problema que se plantea es que puesto que volumen del dispositivo se ve limitado por el hecho de conformar

una empuñadura, para una mano, el tener que albergar un mecanismo de indexado para el sistema de cambio de marchas, imposibilita el disponer también de espacio para que el miembro actuador de dicho cambio pueda ser hidráulico.

En el caso de la presente invención, se propone un miembro actuador del cambio que es hidráulico y para ello se ha eliminado del interior del miembro soporte el mecanismo de indexado del cambio, trasladándolo a otro punto del circuito hidráulico del cambio, bien intermedio o final, en el propio desviador, como es el caso de los desviadores descritos en la solicitud de patente WO2013117450 (A1), del mismo solicitante que la presente. Así en el dispositivo dual de control descrito en el presente documento se produce una gran reducción en complejidad y volumen, así como un aumento en la precisión de la actuación de los sistemas de cambio implicados, al acercar el mecanismo de indexado al desviador correspondiente.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un dispositivo dual de control de bicicletas, acoplable al manillar, de manera que el ciclista pueda actuar con los distintos movimientos y presiones de su mano desde el manillar, un solo dispositivo que integra dos mecanismos de acción unidireccional, es decir, tanto un mecanismo de freno de la bicicleta como un mecanismo de cambio de marchas de la bicicleta. Dicho dispositivo de control dual comprende dos unidades de control unidireccionales, la primera correspondiente a un freno y la segunda correspondiente a un cambio de marchas, cada una de ellas compuesta por un miembro actuador y un elemento de accionamiento, siendo los planos de desplazamiento de ambos elementos de accionamiento preferentemente ortogonales: el primer elemento de accionamiento, el del freno, se mueve en un plano aproximadamente paralelo a la dirección de avance de la bicicleta mientras el segundo, el de cambio, lo hace en un plano aproximadamente ortogonal a dicha dirección.

Dichos miembros actuadores conectan con su mecanismo correspondiente a través de un circuito de control, que bien puede tratarse de un cable y su correspondiente funda, o bien en caso de aplicación hidráulica, un latiguillo con líquido.

Por tanto, la primera unidad de control unidireccional, correspondiente al freno, dispone de un miembro actuador que puede ser de tiro de cable, mediante polea, leva o palanca; o bien

puede ser hidráulico conformado por un pistón maestro que es empujado dentro de su correspondiente cilindro maestro.

La segunda unidad de control unidireccional, correspondiente al cambio de marchas dispone de un miembro actuador que es hidráulico y que comprende un cilindro maestro y su correspondiente pistón maestro, así como un miembro de acoplamiento que une el pistón maestro con el elemento de accionamiento. El hecho de no incorporar esta segunda unidad de control para el cambio de marchas ningún mecanismo de indexado, es lo que le permite estar alojada en el interior de dicho dispositivo de control dual.

En una primera realización preferente, dicha segunda unidad de control unidireccional, está integrada en el interior del primer elemento de accionamiento, estando dicho segundo cilindro maestro conformado dentro del propio cuerpo del primer elemento de accionamiento. Por otra parte, dicho segundo elemento de accionamiento pivota respecto a un eje fijo del primer elemento de accionamiento, y se une al segundo miembro actuador mediante un segundo miembro de acoplamiento, de manera que éste empuja dicho segundo pistón dentro de dicho segundo cilindro y así transmite el accionamiento al segundo circuito de control.

En una realización doblemente hidráulica preferente de la invención, ambos miembros actuadores son hidráulicos conformados por sus correspondientes pistones y cilindros maestros.

El accionamiento de cada una de las dos unidades de control es unidireccional, pues el ciclista opera cada uno de los dos elementos de accionamiento aplicando fuerza en una sola dirección, restableciéndose su posición inicial al dejar de ejercer...

1. Un dispositivo dual de control (1) de bicicletas que comprende:

-una primera unidad de control (10) unidireccional, configurada para accionar un primer mecanismo de control a través de un primer circuito de control (14), que incluye un primer miembro soporte (17) fijado al manillar (0) de la bicicleta, un primer miembro actuador (16) unido al primer circuito de control (14) y accionado por un primer elemento de accionamiento (11) para ser accionado por la mano o dedos del ciclista, y un primer miembro de acoplamiento (15) que une dicho primer miembro actuador (16) con dicho primer elemento de accionamiento (11), de manera que el primer elemento de accionamiento (11) pivota alrededor de un eje fijo (B) de dicho primer miembro soporte (17),

-y una segunda unidad de control (20) unidireccional, configurada para accionar un segundo mecanismo de control a través de un segundo circuito de control (24), que incluye un segundo miembro actuador (26) unido al segundo circuito de control (24) y accionado por un segundo miembro de accionamiento (21) para ser accionado por la mano o dedos del ciclista, y un segundo miembro de acoplamiento (25) que une dicho segundo miembro actuador (26) con dicho segundo elemento de accionamiento (21).

Caracterizado porque:

-La segunda unidad de control (20) está integrada en el interior del primer elemento de accionamiento (11) y es una unidad que controla el mecanismo de cambio de marchas del desviador correspondiente, delantero o trasero, cuyo mecanismo de indexado no es parte integrante de dicho dispositivo dual de control (1).

-El segundo miembro actuador (26) es de tipo hidráulico y comprende un segundo cilindro hidráulico maestro (22) conformado dentro del propio cuerpo del primer elemento de accionamiento (11) y un segundo pistón maestro (23) que se encuentra acoplado al segundo elemento de accionamiento (21) mediante un segundo miembro de acoplamiento (25) de manera que empuja dicho segundo pistón (23) dentro de dicho segundo cilindro (22).

2. El dispositivo dual de control (1) de bicicletas de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el segundo elemento de accionamiento (21) está unido de forma pivotante en torno a un segundo eje (A) fijo en el primer elemento de accionamiento (11), siendo el desplazamiento de dicho segundo elemento de accionamiento (21) ortogonal al de dicho primer elemento de accionamiento (11) por lo que dicho segundo elemento de

accionamiento (21) se mueve solidariamente con el primer elemento de accionamiento (11), y tiene, además, un movimiento de giro adicional, relativo al primer elemento de accionamiento (11) alrededor de dicho segundo eje de pivote (A), de manera que el movimiento de rotación del segundo elemento de accionamiento (21) hacia la bicicleta produce un movimiento lineal del segundo pistón maestro (23) a lo largo del segundo cilindro maestro (22), produciendo de este modo un aumento de la presión en el segundo circuito de control (24).

3. El dispositivo dual de control (1) de bicicletas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el segundo eje de giro (A) es ortogonal al plano formado por el primer eje de pivote (B) y el eje longitudinal (C) del segundo cilindro maestro (22) y que contiene este último.

4. El dispositivo dual de control (1) de bicicletas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la primera unidad de control (10) es una unidad de control del mecanismo de freno de la bicicleta.

5. El dispositivo dual de control (1) de bicicletas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el primer miembro actuador (16) es hidráulico y comprende un primer cilindro maestro (12) y un primer pistón maestro (13) precargado por un primer resorte (18), y un primer miembro de acoplamiento (15) que acopla el primer cilindro maestro (12) con el primer elemento de accionamiento (11).

6. El dispositivo dual de control (1) de bicicletas de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque comprende además un vaso de expansión para el primer circuito de control (14).

7. El dispositivo dual de control (1) de bicicletas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5 y 6, caracterizado porque el primer miembro de acoplamiento (15) consiste en una junta pivotante que permite que el movimiento de rotación del primer elemento de accionamiento (11) en la dirección hacia el manillar (0), produce un movimiento lineal del primer pistón maestro (13) dentro del primer cilindro maestro (12) y por lo tanto empuja fluido hidráulico hacia el primer circuito de control (14).

8. El dispositivo dual de control (1) de bicicletas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende además un vaso de expansión para el segundo circuito de control (24).

9. El dispositivo dual de control (1) de bicicletas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende además un primer elemento de ajuste de posición (30) que ajusta la posición angular de reposo del primer elemento de accionamiento (11) respecto al primer miembro soporte (17) fijado al manillar (0) de la bicicleta, y que está dispuesto de tal manera que dicha posición angular se corresponde con la posición de reposo del primer miembro actuador (16).

10. El dispositivo dual de control (1) de bicicletas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende además un segundo elemento de ajuste (40) que ajusta la posición de reposo del primer miembro actuador (16) respecto al primer elemento de accionamiento (11).

11. El dispositivo dual de control (1) de bicicletas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, 3, 4, 8, 9 y 10 caracterizado porque el primer miembro actuador (16) es de tiro por cable y comprende un elemento de tracción o polea configurado para tirar de dicho cable (14), de manera que el movimiento del primer elemento de accionamiento (11) mueve dicho elemento de tracción en el sentido de tirar del cable Bowden o similar que constituye el primer circuito de control (14).