Shimano brevetta la frenata elettronica per le biciclette

Aug 04, 2023

Shimano brevetta il sistema Brake-by-Wire per le biciclette: ma perché?

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Di Paolo Normanno

Pubblicato: 27 maggio 2021 alle 12:35

Shimano ha ottenuto il brevetto su un sistema di frenatura elettronico per biciclette o altri “piccoli veicoli”. Il sistema utilizza l'elettronica per identificare quando un ciclista applica i freni e un motore per spingere il fluido idraulico nelle pinze dei freni.

Nel brevetto statunitense di Shimano, concesso il 18 maggio 2021 e ripreso da Wheelbased.com, c'è un rilevatore elettronico nella leva del freno che identifica quando stai applicando i freni e con quanta forza lo stai facendo. Il rilevatore può anche potenzialmente registrare altri input, tra cui velocità e accelerazione.

Questo trasmette un segnale elettrico a un controller, che a sua volta invia un segnale a un attuatore elettrico, che secondo Shimano potrebbe essere un motore, e che muove un pistone per spingere il fluido idraulico dalla leva del freno attraverso un tubo alla pinza del freno, per attivare il freno. Come con una leva del freno convenzionale, nel corpo della leva è presente un serbatoio del fluido idraulico.

Quindi, anziché il tuo input per azionare direttamente i freni, c'è un collegamento elettronico tra le leve dei freni, il tubo idraulico e i freni.

Il brevetto di Shimano afferma che il freno riceve la carica elettrica da una batteria montata sulla bici o da un mozzo dinamo anteriore, o da entrambi. Viene menzionato anche l'utilizzo del sistema per freni a cavo e freni idraulici.

Il brevetto discute ripetutamente le opportunità di ridurre le dimensioni dei componenti utilizzati in un freno elettronico.

Il montaggio di un pistone idraulico convenzionale nel corpo della leva del freno è sempre stato un problema per i produttori di componenti: lo testimoniano i grandi megafoni sulle leve dei freni a disco idrauliche di prima generazione per bici da strada SRAM. Anche le leve idrauliche per bici da strada Shimano sono generalmente più grandi di quelle meccaniche.

Un sistema elettronico consentirebbe potenzialmente a Shimano di spostare i cilindri idraulici più in profondità nel corpo della leva, creando un design più compatto, anche se la domanda ovvia è: perché non spostarli completamente da qualche altra parte, come all'interno dello stelo della forcella o come parte della pinza del freno? dove sarebbero ancora più fuori mano.

Potrebbe anche esserci una possibile riduzione del peso con tubi più corti o senza l'assenza di tubi, sebbene il brevetto non ne parli.

I sistemi Brake-by-Wire sono parte integrante dei moderni progetti di auto ibride ed elettriche, in cui un mix di frenata rigenerativa e convenzionale viene utilizzato per rallentare il veicolo, riconvertendo parte della decelerazione in energia elettrica anziché utilizzare semplicemente l'attrito derivante dal motore. le pastiglie dei freni per dissipare tutto sotto forma di calore.

Con questo in mente, anche se la tecnologia è nuova nel campo delle biciclette, è già ben collaudata. È interessante notare, tuttavia, che sebbene il brevetto Shimano menzioni l'alimentazione del sistema tramite dinamo, non si parli della frenata rigenerativa.

Un altro vantaggio dei sistemi Brake-by-Wire è la possibilità di includere la frenata antibloccaggio (ABS), oggetto di un brevetto Shimano precedentemente presentato su BikeRadar.

L'inclusione da parte di Shimano di un'unità di controllo nella linea di controllo dalle leve alle pinze dei freni consentirebbe di integrare la frenata antibloccaggio, con un sensore dalle ruote che fornisce dati al controller in modo che allenti i freni se li rileva bloccaggio.

Shimano mostra il sistema applicato ad una bici da strada con manubrio drop e i diagrammi mostrano corpi leva chiaramente per bici con manubrio drop. Quindi presto vedremo un gruppo per bici da strada con un sistema freno/cambio completamente elettronico?

Ebbene, sembra improbabile che sia un'opzione nel tanto atteso nuovo gruppo Dura-Ace Di2 R9200.

Ma la frenata elettronica potrebbe rappresentare un’opzione praticabile per le biciclette del futuro? Ebbene, l'integrazione e, di conseguenza, un assetto più pulito sono una delle tendenze chiave degli ultimi anni, mentre ridurre il rischio di sbandata quando si guida al limite potrebbe essere interessante.

Tuttavia, la frenata elettronica rappresenta un notevole passo avanti rispetto a ciò che siamo abituati a vedere sulle bici, e sappiamo che conta molto.