Shimano patentiert elektronische Bremsen für Fahrräder

Jul 27, 2023

Shimano patentiert Brake-by-Wire für Fahrräder – aber warum?

Dieser Wettbewerb ist nun beendet

Von Paul Norman

Veröffentlicht: 27. Mai 2021 um 12:35 Uhr

Shimano hat ein Patent auf ein elektronisches Bremssystem für Fahrräder oder andere „Kleinfahrzeuge“ erhalten. Das System nutzt Elektronik, um zu erkennen, wann ein Fahrer die Bremsen betätigt, und einen Motor, der Hydraulikflüssigkeit zu den Bremssätteln drückt.

Im US-Patent von Shimano, das am 18. Mai 2021 erteilt und von Wheelbased.com aufgegriffen wurde, befindet sich im Bremshebel ein elektronischer Detektor, der erkennt, wann und wie stark Sie bremsen. Der Detektor kann möglicherweise auch andere Eingaben protokollieren, einschließlich Geschwindigkeit und Beschleunigung.

Dadurch wird ein elektrisches Signal an einen Controller gesendet, der wiederum ein Signal an einen elektrischen Aktuator sendet, bei dem es sich laut Shimano um einen Motor handeln könnte und der einen Kolben bewegt, um Hydraulikflüssigkeit vom Bremshebel über einen Schlauch zum Bremssattel zu drücken. um die Bremse zu aktivieren. Wie bei einem herkömmlichen Bremshebel befindet sich im Hebelkörper ein Hydraulikflüssigkeitsbehälter.

Anstatt die Bremsen direkt durch Ihre Eingabe zu betätigen, gibt es eine elektronische Verbindung zwischen Ihren Bremshebeln, dem Hydraulikschlauch und Ihren Bremsen.

Das Patent von Shimano besagt, dass die Bremse ihre elektrische Ladung entweder von einer am Fahrrad montierten Batterie oder einer vorderen Nabendynamo – oder von beiden – erhält. Es wird auch die Verwendung des Systems für kabelbetriebene Bremsen sowie für hydraulische Bremsen erwähnt.

In dem Patent werden immer wieder Möglichkeiten zur Verkleinerung der Bauteile einer elektronischen Bremse thematisiert.

Der Einbau eines herkömmlichen Hydraulikkolbens in einen Bremshebelkörper war für Komponentenhersteller schon immer ein Problem – ein Beispiel dafür sind die großen Megafone auf den hydraulischen Rennrad-Scheibenbremshebeln der ersten Generation von SRAM. Auch die hydraulischen Rennradhebel von Shimano sind in der Regel größer als die mechanischen.

Ein elektronisches System würde es Shimano möglicherweise ermöglichen, die Hydraulikzylinder tiefer in den Hebelkörper zu verlegen, was zu einem kompakteren Design führen würde. Die offensichtliche Frage ist jedoch, warum man sie nicht ganz woanders verlegen sollte, etwa in einem Gabelbein oder als Teil des Bremssattels. wo sie noch mehr aus dem Weg wären.

Es könnte auch eine mögliche Gewichtsreduzierung durch kürzere oder fehlende Schläuche geben, obwohl das Patent dies nicht thematisiert.

Brake-by-Wire-Systeme sind fester Bestandteil moderner Hybrid- und Elektroautokonstruktionen, bei denen eine Mischung aus regenerativem und konventionellem Bremsen zum Verlangsamen des Fahrzeugs eingesetzt wird und ein Teil der Verzögerung wieder in elektrische Energie umgewandelt wird, anstatt nur die Reibung zu nutzen die Bremsbeläge, um alles als Wärme abzuleiten.

Vor diesem Hintergrund gilt: Auch wenn die Technologie bei Fahrrädern neu ist, hat sie sich bereits bewährt. Interessanterweise ist in Shimanos Patent zwar erwähnt, dass das System über einen Dynamo angetrieben wird, es ist aber nicht die Rede von regenerativem Bremsen.

Ein weiterer Vorteil von Brake-by-Wire-Systemen ist die Möglichkeit, Antiblockiersystem (ABS) einzubinden – Gegenstand eines Shimano-Patents, das zuvor auf BikeRadar vorgestellt wurde.

Durch den Einbau einer Steuereinheit in die Steuerleitung von den Hebeln zu den Bremssätteln durch Shimano könnte ein Antiblockiersystem eingebaut werden, wobei ein Sensor von den Rädern Daten an den Controller liefert, sodass dieser die Bremsen lockert, wenn er sie erkennt aussperren.

Shimano zeigt das System bei einem Rennrad mit Drop-Lenker und die Diagramme zeigen Hebelkörper, die eindeutig für Drop-Bar-Fahrräder gelten. Werden wir also bald eine Rennrad-Gruppe mit einem vollelektronischen Brems-/Schaltsystem sehen?

Nun, es scheint unwahrscheinlich, dass dies eine Option für die lang erwartete neue Dura-Ace Di2 R9200-Gruppe ist.

Könnte elektronisches Bremsen in Zukunft jedoch eine praktikable Option für Fahrräder sein? Nun, Integration und damit ein saubereres Setup sind einer der Schlüsseltrends der letzten Jahre, während die Verringerung des Risikos, beim Fahren am Limit auszurutschen, attraktiv sein könnte.

Elektronisches Bremsen ist jedoch ein deutlicher Fortschritt im Vergleich zu dem, was wir von Fahrrädern gewohnt sind, und wir wissen, dass das von großer Bedeutung ist.

Allerdings könnte elektronisches Bremsen auch eine gute Option für Elektrofahrräder sein, bei denen eine sofort verfügbare Stromquelle für die Bremsmotoren vorhanden ist.

Unabhängig davon, ob dieses Design bald auf den Markt kommt, zeigt die Integration von Elektronik in Fahrradkomponenten kaum Anzeichen einer Verlangsamung.

Elektrofahrräder werden intelligenter als je zuvor, SRAM hat seine AXS-Technologie kürzlich auf die Rival-Gruppe der dritten Stufe übertragen, um drahtloses Schalten erschwinglicher zu machen, und unsere neuesten Berichte deuten darauf hin, dass die Shimano Dura-Ace-Gruppe der nächsten Generation über eine halbdrahtlose Schaltung verfügen wird.

Würden Sie ein elektronisches Bremssystem an Ihrem Fahrrad verwenden? Lass es uns unten in den Kommentaren wissen.

Paul schreibt seit fast einem Jahrzehnt über Fahrradtechnik und rezensiert alles, was mit dem Radfahren zu tun hat. Er war fünf Jahre lang bei Cycling Weekly tätig und hat außerdem für Titel wie CyclingNews, Cyclist und BikePerfect geschrieben und schreibt regelmäßig Beiträge für BikeRadar. Technisch gesehen deckt er alles ab, von der Felgenbreite bis hin zu den neuesten Fahrradcomputern. Für Cycling Weekly hat er einige der ersten Elektrofahrräder besprochen und ihre Entwicklung zu den hochentwickelten Maschinen beschrieben, die sie heute sind, auf dem Weg, ein Experte für alles, was mit Elektro zu tun hat, zu werden. Paul begeisterte sich für Schotter, bevor es überhaupt erfunden wurde, und fuhr mit dem Cyclocross-Rad durch die South Downs und auf schlammigen Wegen durch die Chilterns. Er beschäftigte sich auch mit Cross-Country-Mountainbiken. Am stolzesten ist er darauf, dass er den gesamten South Downs Way auf einem Crosser zurückgelegt hat und seinen langjährigen Traum, den Monte Grappa mit dem Rennrad zu besteigen, erfüllt hat

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