ES2800071B2 - Sistema de anclaje del carenado al chasis de una motocicleta - Google Patents

Description

DESCRIPCIÓN

SISTEMA DE ANCLAJE DEL CARENADO AL CHASIS DE UNA MOTOCICLETA

Campo de la invención

La presente invención consiste en un sistema de anclaje para el carenado de motocicletas que comprende al menos dos anclajes ubicados en el chasis o carenado de una motocicleta que se activan bien manualmente o mediante electroimanes mecánicos que están conectados remotamente, con lo que se consigue agilizar el desmontaje del conjunto.

El campo de aplicación de la presente invención es el relacionado con el sector de los medios y equipos de reparación y montaje de carenados sobre la estructura de vehículos, preferentemente del tipo motocicletas.

Estado de la técnica

Como es conocido, el carenado de la moto es el revestimiento externo realizado con materiales ligeros y resistentes, como por ejemplo duraluminio o fibra de carbono, que se fija sobre el chasis de una motocicleta, u otro tipo de vehículo.

La forma convencional de fijación de dicho revestimiento al chasis es por medio de una pluralidad de pernos y tuercas de acero, y también de las denominadas grapas, todo ellos medios estáticos que permiten dicha fijación.

El principal problema de estos sistemas de fijación convencional es que, en caso de necesidad de recambio del carenado de la motocicleta, debido a que son elementos estáticos, esta acción requiere de un elevado esfuerzo manual por parte del mecánico y además requiere de un elevado tiempo de manipulación.

Se conoce lo divulgado en el documento ES0288116 donde se describe unos medios de fijación del carenado para motocicletas, estableciéndose dichos medios en unos puntos de contacto con el plano estático e inamovible del cuadro-chasis de la motocicleta, manteniendo una correcta independencia respecto a la basculación horizontal y de aplazamiento vertical de todos los elementos móviles del vehículo, sin embargo, dichos puntos de contacto se fijan mediante tornillería y elementos pasantes de unión.

En este sentido es conocido por ejemplo lo divulgado en el documento ES1022434U donde se define una nueva tipología de carenado para ciclomotores que comprende un grupo de piezas y partes que pueden considerarse como un kit desmontable; sin embargo, este kit desmontable también requiere ser atornillado sobre la estructura del ciclomotor.

Por tanto, habida cuenta de los antecedentes conocidos en el estado de la técnica, no se conoce la existencia de soluciones de anclajes rápidos del carenado al chasis de una motocicleta, por tanto, existe el problema técnico de poder desmontar el carenado de una forma rápida y con poco esfuerzo por parte del mecánico. Teniendo en cuenta este aspecto, la presente invención desarrolla un sistema de anclaje rápido que no requiere de tornillería, sino que está basado en la utilización de electroimanes, los cuales tienen el inconveniente de que requieren de un cierto consumo energético, algo que con los medios convencionales es un problema inexistente, sin embargo, este problema energético también es resuelto en la presente invención. Además, la presente invención permite el accionamiento de los electroimanes a distancia y sin necesidad de ejercer fuerza física, lo cual también es un claro adelanto técnico que solventa problemas como el de tener que disponer de diversas herramientas y evita problemas o lesiones por parte de un mecánico.

Descripción de la invención

La presente invención consiste en un sistema de accionamiento automáticos de los anclajes de sujeción del carenado de una motocicleta, con el que se consigue reducir el tiempo y esfuerzo en las labores de mantenimiento y reparación del carenado de motocicletas, y que por ejemplo tiene una utilidad muy directa en el mundo de las carreras de motos, dado que reduce el tiempo de parada en boxes de una moto de competición.

El sistema se basa en ubicar al menos dos puntos de anclaje automático entre el carenado y el chasis, quedando el sistema comprendido por dichos anclajes que son de policarbonato y nylon y que se activan bien de forma manual o mediante electroimanes mecánicos de vástago; un módulo Bluetooth para la conexión con el sistema mediante control remoto; un sensor RFID, el cual permite la activación del sistema al pasarle una “Smart tag” válida; y dos circuitos de control con transistores, los cuales permiten transformar la señal recibida por el microcontrolador para poder activar los electroimanes. Además, también consta de una pantalla LCD, la cual muestra información relevante para el usuario referente al estado del sistema; un microcontrolador el cual permite controlar el sistema mediante programación; y una batería externa, la cual permite alimentar el microprocesador; y una segunda batería de litio que alimenta los dos electroimanes alojados en los dos anclajes del sistema.

Con este sistema, como ya se ha explicado anteriormente, se busca poder desmontar y montar el carenado de la motocicleta de forma rápida y cómoda; y mejorar los sistemas de fijación de carenado de motocicletas que existen en la actualidad.

Este nuevo sistema de fijación consiste, como ya se ha explicado, en la sujeción del carenado mediante el uso de al menos dos elementos de bloqueo/ liberación accionados tanto manualmente como mediante electroimanes mecánicos de vástago, uno a cada lado de la motocicleta. En estos elementos, el vástago de los electroimanes se encuentra todo el tiempo extendido bloqueando el carenado, de forma que solo se contrae liberando el carenado en el momento en el que se le aplica la corriente y forma su campo magnético, el cual atrae el vástago liberando el carenado o bien se actúa manualmente sobre el vástago mediante el accionador. A parte, el sistema comprende los elementos previamente indicados.

Entrando en detalle, el sistema comprende:

- Al menos dos electroimanes o solenoides mecánicos de vástago.

Cada uno de estos electroimanes se alojan en un contenedor independiente cuyo diseño se realiza en Policarbonato, lo cual permite una mejor adhesión al chasis. Este elemento contenedor consta de dos partes, una que se une al carenado y otra que se une al chasis. La fuerza con la que opera el electroimán no es suficiente para lanzar disparado el carenado, sin embargo, si es suficiente para soltarlo de forma instantánea.

Los dos electroimanes de este sistema se han conectado al circuito en paralelo, de forma que, con solo una señal de control proveniente del microcontrolador, se puedan controlar ambos electroimanes a la vez. Estos dos electroimanes se alimentan con una única batería, preferentemente de Li-Po de 12V y 2200mA, la cual se ha colocado preferentemente en la parte de delante de la motocicleta, cerca de la horquilla de esta. El uso de este tipo de baterías es debido a la gran potencia que pueden suministrar de forma continua, su larga duración y su relativo compacto tamaño. Sin embargo, al trabajar con este tipo de baterías hay que tener cierto cuidado ya que son baterías algo volátiles, aunque se ha analizado que es la mejor solución para aportar la energía necesaria a los electroimanes

- Al menos dos elementos de fijación automática del carenado.

Este sistema consta de al menos dos elementos de fijación, los cuales están ubicados cada uno en un lateral de la motocicleta sujetando el carenado al chasis, y se anclan al chasis.

Estos elementos constan de dos partes, las cuales consisten en una lengüeta y un contenedor. El contenedor alberga al electroimán, está fabricado en policarbonato y es la parte que va fijada al chasis; mientras que la lengüeta es la parte que se engancha y desengancha del contenedor, está fabricada en Nylon y está fijada al carenado.

En cuanto al contenedor, este tiene un hueco con forma cuadrada que es donde va ubicado el cuerpo del electroimán, estando fijado al chasis. El vástago encaja en un hueco más pequeño y profundo en contacto con el accionador, lo que permite por tanto poder expulsar la lengüeta y así, conseguir soltar el carenado.

- Unos accionadores.

Es una pieza que funciona a modo de botón, ya que, al pulsarse, permite el desenganche de la lengüeta, que es la pieza que está sujeta al carenado, permitiendo el desenganche del carenado.

Si se observa la figura del elemento de fijación, se puede observar una pequeña ranura con forma rectangular, que es donde va encajada esta pieza mecánica.

Por tanto, estas piezas son las que permiten que la lengüeta se quede enganchada en el elemento contenedor del electroimán y también son las que permiten soltar dicha lengüeta cuando se activa el electroimán, soltando por tanto el carenado de la motocicleta.

- Unos transistores.

Se utilizan transistores de canal N que permiten activar y desactivar los electroimanes. Debido a que los electroimanes trabajan a una tensión de 12 voltios y la tensión ofrecida por los puertos digitales del microcontrolador es de 5 voltios, la activación de los electroimanes se lleva a cabo mediante un transistor que ofrece una tensión en la puerta (Gate) de 5 voltios y una tensión de saturación de 25 voltios.

En una realización preferente se utiliza un transistor del tipo Mosfet (de efecto de campo metal-óxido-semiconductor) debido a la escasa corriente de puerta (Gate) requerida para su excitación.

Puesto que se dispone de dos electroimanes, el sistema comprende dos circuitos para su control, los cuales se activan con una única señal que les llega a ambos en paralelo. Estos dos elementos se han colocado junto con el resto de las conexiones del sistema en la parte delantera de la motocicleta, dentro de la cúpula.

- Módulo Bluetooth.

El sistema comprende un módulo Bluetooth que permite realizar, de forma remota mediante una aplicación informática, la activación de los anclajes. Para ello, desde la aplicación se envía una señal en código ASCII que es reconocida por el microcontrolador y permite la conmutación de estos.

Este módulo se encuentra albergado en una caja que se ha preparado para contener al microcontrolador y a la PCB que se ha diseñado para este sistema, los cuales se explicarán más adelante. Esta caja se ha colocado en la zona de la cúpula.

En una realización preferente de la invención, se ha escogido el modelo de Bluetooth HC-05 puesto que el dispositivo móvil con el que se desea vincular el sistema es un dispositivo con un sistema operativo del tipo Android.

- Sensor RFID:

El sistema comprende un sensor RFID, el cual es un sensor por radiofrecuencia, junto con un conjunto de tarjetas previamente programadas para poder interactuar con dicho RFID. Este sensor se utiliza para activar el sistema de anclajes de igual forma que se usa el módulo Bluetooth.

Este sensor se ubica en la cúpula de la motocicleta, puesto que se ha considerado la zona más adecuada para su montaje al estar cerca del microcontrolador. Al colocarse en la cúpula, presenta el problema de que, al querer desmontar el carenado completo, lo cual incluye la cúpula, el sensor RFID permanece en la cúpula, pero conectado al microcontrolador y, por tanto, a la motocicleta por los cables que se usan para su comunicación. Para solventar este problema, se han utilizado cables con conectores de conexión rápida, los cuales permiten conectar y desconectar estos cables de forma rápida y eficaz.

En una realización preferente de la invención se utiliza un sensor del tipo RC522 RF S50, dado que se considera que este sensor para la lectura de las tarjetas es el más efectivo y económico en distancias cortas.

- Una pantalla LCD.

La pantalla se ubica en la zona de la cúpula para que resulte visible de forma cómoda para el piloto. En una realización preferente de la invención se utiliza una pantalla LCD con un módulo que utiliza el protocolo I2C.

Esta pantalla muestra la información del sistema, donde tiene una gran importancia el poder verificar qué está ocurriendo en el sistema y si se está produciendo algún error sin necesidad de conectar un portátil al microcontrolador. De esta forma, en la pantalla se muestra, si se ha acercado una Smart Tag válida al sensor o no y si se ha conectado algún dispositivo por Bluetooth. Además, avisa de cuando se han activado los electroimanes.

- Un microcontrolador:

Se ha empleado un microcontrolador que es programable con lo que permite el control del sistema objeto de la presente invención y que está en conexión con el resto de los elementos previamente indicados.

En una realización preferente se utiliza un microcontrolador del tipo Arduino Mega 2560 R3; y para la alimentación del microcontrolador, se ha utilizado una batería externa portátil de Li-Ion y no una de Li-Po como para la alimentación de los electroimanes puesto que es más idónea.

Además, para el microcontrolador se puede utilizar una batería externa puesto que puede resultar más cómodo y rápido ya que ya viene con un puerto USB al que se puede conectar fácilmente un cable que alimente el Arduino.

Este microcontrolador, junto con una placa PCB que contiene las resistencias, otros componentes necesarios y conexiones que permiten el correcto funcionamiento del sistema, se alojan en una caja o compartimento con unas dimensiones mínimas pero suficientes para contener ambos elementos. Esta caja se coloca en la cúpula.

Por otro lado, la batería externa que alimenta el microcontrolador se coloca preferentemente debajo del asiento del piloto.

La caja que contiene el microcontrolador y la PCB comprende adherida a la misma el módulo Bluetooth. El uso de esta caja proporciona una mejor protección para el conexionado del sistema.

El sistema permite activar los anclajes en todo momento, siempre y cuando esta acción este habilitado mediante una señal de habilitación que posee el sistema, esta señal podría ir asociada a algún sistema de seguridad que impidiese la activación de los anclajes con la motocicleta en funcionamiento, en cuyo caso, este sistema queda suprimido.

Para activar los anclajes, se han diseñado dos tipos de accionamiento: la activación con un sensor RFID y su correspondiente tarjeta; y la activación por control remoto mediante una aplicación móvil que se conecta al sistema mediante conexión Bluetooth.

La activación del sistema por tarjeta RFID consiste en que se tiene un sensor RFID colocado en la cúpula de la motocicleta. Al acercar una tarjeta inteligente (“Smart tag”) por el mismo, si el código de dicha tarjeta está registrado como una tarjeta válida, la pantalla LCD muestra un mensaje avisando de que la tarjeta es válida y de que se han activado los anclajes y el microcontrolador envía una señal, cuya duración puede variarse por programación, a los anclajes, los cuales se activan y se retraen y, al cabo de unos segundos, los electroimanes vuelven a su posición original, de nuevo estirados, lo que permite poder volver a enganchar los carenados. Este tiempo de espera entre la retracción y la extensión de los electroimanes se ha establecido en dos segundos, aunque este valor es ajustable. En el caso de que se acercara una tarjeta que no fuese válida, la pantalla LCD mostraría un mensaje indicando que dicha tarjeta no es válida y el sistema no haría nada.

Por otra parte, la activación por Bluetooth consiste en el diseño de una aplicación móvil para SO Android. Una vez instalada la aplicación en el móvil, es necesario vincular el Bluetooth del sistema de anclajes al dispositivo, lo cual se hace desde dentro de la propia aplicación. Una vez vinculados los dispositivos, la pantalla LCD mostrará que se ha accedido mediante Bluetooth. La aplicación móvil consta de un botón, el cual, al pulsarse, envía una señal al microcontrolador, el cual la detecta como si se hubiese pulsado un botón. Al recibir la señal, al igual que para el caso anterior, la pantalla LCD muestra un mensaje avisando de que se han activado los anclajes y el microcontrolador envía una señal, cuya duración puede variarse por programación, a los anclajes, los cuales se activan y se retraen y, al cabo de dos segundos, el cual es un tiempo ajustable por software, los electroimanes vuelven a su posición original, de nuevo estirados, lo que permite poder volver a enganchar los carenados. De esta forma, se consigue gracias a la aplicación la programación de un pulsador virtual, lo que ahorraría espacio al no tener que colocar otro elemento más. Esta forma, además, permite la activación del sistema a distancia, lo cual presenta una gran ventaja para el sistema.

Este sistema puede ir en conexión con otros sistemas que mejoran las prestaciones de la motocicleta, por ejemplo, algún sistema de seguridad que detecte la presencia de los pies del piloto en las estribera y que permita conocer si el piloto se encuentra sentado en el asiento de la motocicleta o no, con el cual puede compartir diversos elementos como la pantalla LCD, la cual muestra información relevante para el usuario referente al estado del sistema y un microcontrolador, el cual permite controlar el sistema mediante programación.

Con el objeto de completar la descripción y de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, se presenta un juego de figuras y dibujos donde con carácter ilustrativo y no limitativo se representa lo siguiente:

La Figura 1 representa un diagrama del sistema objeto de la presente invención donde se observan los distintos elementos que lo componen.

La Figura 2 es una vista en perspectiva de un elemento de fijación del carenado, donde se puede observar la ubicación de la lengüeta, el accionador, el contenedor y el electroimán.

La Figura 3 es una vista en perspectiva del enganche de un electroimán al elemento de fijación.

La Figura 4 es una vista en alzado lateral de la pieza de enganche, de acuerdo con la figura anterior.

La Figura 5 es una representación de la ubicación del sistema de anclaje del carenado al chasis en una motocicleta.

Descripción detallada de las figuras de la invención

Tal como se puede observar en dichas figuras, principalmente en la Fig.1, el sistema objeto de la presente invención comprende:

- al menos dos electroimanes (1), ubicados en ambos costados de la motocicleta, que son del tipo solenoides mecánicos de vástago, por tanto, comprenden un cuerpo de imán y un vástago sobresaliente, estando el electroimán (1) alojado en un contenedor (3), y donde la parte del cuerpo del imán está unido al chasis (M) y el vástago unido al carenado (C); y donde estos electroimanes (1) están alimentados eléctricamente por medio de una batería (1B), preferentemente de Li-Po de 12V y 2200mA, la cual se ha colocado preferentemente en la parte de delante de la motocicleta y cerca de la horquilla;

- al menos dos elementos de fijación (2) del carenado; uno por cada electroimán (1), los cuales están ubicados en ambos costados de la motocicleta sujetando el carenado al chasis, que comprenden dos partes:

^o un contenedor (3), que está fabricado en policarbonato y es la parte que va fijada al chasis (M) y que alberga al electroimán (1);

^o una lengüeta (4), es la parte que se engancha y desengancha del contenedor (3), fabricada en nylon y que está fijada al carenado (C);

y donde el contenedor (3), está fijado al chasis (M); mientras que el vástago del electroimán encaja en un hueco pasante del contenedor (3) en contacto con un accionador (5), lo que permite por tanto poder expulsar la lengüeta (4), la cual al estar unida al carenado (C) permite soltar el carenado;

- unos accionadores (5); que son unas piezas o botones que al pulsarse permiten el desenganche manual de la lengüeta (4), estando estos accionadores integrados en los elementos de fijación (2), que además alberga al electroimán (1);

- unos transistores (6), que permiten activar y desactivar los electroimanes (1), que componen un circuito que permite recibir una única señal de activación desde un microcontrolador (10); estando estos elementos se ubican en la parte delantera de la motocicleta, dentro de la cúpula;

- un módulo Bluetooth (7), que permite realizar de forma remota mediante una aplicación informática (A) desde un dispositivo electrónico, la activación de los electroimanes (1); para lo cual desde la aplicación (A) se envía una señal en código ASCII que es reconocida por un microcontrolador (10) y permite la activación de los electroimanes (1);

- un sensor RFID (8), que es un sensor por radiofrecuencia, junto con un conjunto de tarjetas inteligentes tipo “smart tag previamente programadas para poder interactuar con dicho RFID, y que al ser reconocido por un microcontrolador (10) permite la activación de los electroimanes (1), estando este sensor ubicado en la cúpula de la motocicleta;

- una pantalla LCD (9), que se ubica en la zona de la cúpula de la motocicleta, que está en contacto con un microcontrolador (10), y que es una pantalla que permite visualizar el estado del sistema; y

- un microcontrolador (10) programable, que está en conexión con el resto de elementos previamente indicados; que preferentemente es del tipo Arduino; que es alimentado eléctricamente por una batería (10B) preferentemente del tipo Li-Ion; y donde este microcontrolador esta complementada por una placa PCB (10A) que contiene las resistencias, componente y conexiones que permiten el correcto funcionamiento del sistema; estando el microcontrolador (10) y su placa complementaria alojados en una caja que se ubica en la cúpula; y donde el módulo Bluetooth (7) se encuentra fijado en dicha caja.

En la Fig. 2 se puede observar un elemento de fijación (2) del carenado, donde se distingue el contenedor (3) que alberga al electroimán (1), donde dicho cuerpo de contenedor (3) queda unido al chasis (M) de la moto; donde hay un accionador (5) asociado al elemento de fijación (2) que está en contacto con la lengüeta (4), la cual está fijada al carenado (C) de la moto, y donde el accionador está en contacto con el vástago del electroimán (1); de tal manera que cuando el electroimán (1) activa, el accionador (5) desengancha la lengüeta (4) del elemento de fijación (2), y por tanto, el carenado (C) queda desenganchado del chasis (M) de la moto. Esquemáticamente, esto se puede observar también en la Fig.5. Adicionalmente, la activación de los electroimanes (1) puede realizarse indistintamente vía Bluetooth o vía RFID tal como previamente se ha indicado, siendo todo gestionado a través del microcontrolador (10).

Las Fig.3 y 4 permiten observar de una manera detallada la zona de enganche de un electroimán a un elemento de fijación, en concreto muestra la parte frontal del contenedor (3), que por su parte trasera (3A) permite que se albergue un electroimán, siendo esta parte la que se fija al chasis de la moto; mientras que dispone de un hueco (3B) pasante que permite que el vástago del electroimán se encaje, pase y entre en contacto con el accionador, lo que permite a su vez poder expulsar la lengüeta, provocando la liberación del carenado del chasis de una forma rápida y sin esfuerzos por parte del mecánico, lo cual es la ventaja técnica que se obtiene en la presente invención frente a la necesidad de destornillar elementos de fijación entre dicho carenado y chasis.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. - S istem a del anclaje del carenado al chasis de una m otocicleta, que com prende:

- al m enos dos electroim anes (1), ubicados en am bos costados de la m otocicleta, que están alojados en unos elem entos de fijación (2); donde estos electroim anes (1) son del tipo solenoides m ecánicos de vástago; y donde estos electroim anes (1) están alim entados eléctricam ente por medio de una batería (1B);

- al m enos dos e lem entos de fijación (2) del carenado; uno por cada electroim án (1), los cuales están ubicados en am bos costados la m otocicleta y sujetan el carenado (C ) al chasis (M ), u que a su vez com prenden:

o un contenedor (3), que está fabricado en policarbonato, que está fijado al chasis (M ), que alberga al cuerpo del electroim án (1), y tiene un hueco pasante (3B) donde encaja el vástago del electroim án, el cual entra en contacto con el accionador (5); o una lengüeta (4), fabricada en nylon y que está fijada al carenado (C); donde la lengüeta (4) está bloqueada o no por efecto de un accionador (5) fijado en el elem ento de fijación (2), y donde el accionador (5) esta en contacto con el vástago del electroim án (1);

- unos accionadores (5); que son unas piezas tipo botón que con una pulsación m anual activan el electroim án (1) y desenganchan la lengüeta (4) del e lem ento de fijación (2); - unos transistores (6) de activación de los electroim anes (1), que com ponen un circuito que perm ite recibir una única señal de activación desde un m icrocontrolador (10);

- un módulo Bluetooth (7), en conexión con un microcontrolador (10), que perm ite la activación rem ota de los electroim anes (1) a partir del envío de una señal desde una aplicación inform ática (A);

- un sensor R F ID (8) de radiofrecuencia, en conexión con un microcontrolador (10), que perm iten la activación de los electroim anes (1) a partir del reconocim iento de una tarjeta inteligentes tipo Smart Tag; y

- un microcontrolador (10) program able de gestión y control del funcionam iento del sistem a, en conexión con todos los e lem entos del sistem a, que com prende una placa PC B (10A) y que es alim entado eléctricam ente por una batería (10B).

2. - S istem a del anclaje del carenado al chasis de una m otocicleta, según la reivindicación 1, que se caracteriza por que com prende una pantalla LCD (9) de visualización del estado del sistem a que está en conexión con el m icrocontrolador (10).

3.- S istem a del anclaje del carenado al chasis de una m otocicleta, según la reivindicación 1, que se caracteriza por que el m icrocontrolador (10) es del tipo Arduino.

4.- S istem a del anclaje del carenado al chasis de una m otocicleta, según la reivindicación 1, que se caracteriza por que los transistores (6) son del tipo Mosfet de efecto de cam po m etalóxido-sem iconductor.

5. istem a del anclaje del carenado al chasis de una m otocicleta, según la reivindicación 1, que se caracteriza por que el m icrocontrolador (10) y la placa PC B (10A ) quedan albergados en una caja que se ubica en la cúpula de la motocicleta, y el módulo Bluetooth (7) se fija a dicha caja.

6. istem a del anclaje del carenado al chasis de una m otocicleta, según la reivindicación 1, que se caracteriza por que el sensor R F ID (8) se ubica en la cúpula de la motocicleta.

7. - S istem a del anclaje del carenado al chasis de una m otocicleta, según la reivindicación 1, que se caracteriza por que la batería (1B) que alim enta los electroim anes (1) es del tipo Li-Po.

8. - S istem a del anclaje del carenado al chasis de una m otocicleta, según la reivindicación 1, que se caracteriza por que la batería (10B) que alim enta al m icrocontrolador (1) es del tipo Li-Ion.