Rediseño de una maneta para una bomba de freno radial (brembo) para motocicletas

Abstract

[EN] My End of Grade Work is based on the redesign of a brake and clutch lever for motorcycle. This work aims to improve the ergonomics of the handle relative to the pilot's hand, an improved design, and if possible, lower the weight of the same thanks to the use of a different material and an optimized design.

Specifically, the design focuses on the brake and clutch levers for radial type pumps of the BREMBO brand. These brakes can be found among other bikes, in the DUCATI 1098R. The redesign contemplates the modification of the operation of the handles so that they can be lengthened and shortened in length according to the ergonomics of the hand, as well as allowing the articulation of the same upwards to avoid possible breakage in case of fall, this way, to be able to resume the march if the damages caused in the remaining pieces of the motorcycle allowed it. In addition, it aims to improve the regulation system that allows to approach or move the brake lever or clutch lever to the fist according to the size of the hand of each pilot and thus optimize the ergonomics and consequently the riding of the motorcycle.

The methodology that has been followed begins with the understanding and study of the operation of the braking system (handbrake-pump assembly). The second step tries to understand and study the existing market in terms of brake and clutch levers and the brands that offer them, among others BARRACUDA and RIZOMA. Afterwards a process of restyling of all the components respecting the aesthetics of the motorcycle and looking for an appearance as light as possible. At the same time as the previous step, a study on the ergonomics of the hand is made so that the new product can be adapted in the most appropriate way to the users who use it. After that, a CAD model is developed through the Solid Works program and a study is carried out to test the resistance of the whole to the stresses suffered in an intensive use of the handles.

Next, we specify and specify more, focusing on a greater amount of detail each of the phases that have been followed from the study of the operation of the brake lever and clutch of origin to CAD modeling of the same using Solid Works.

It begins by disassembling the original handle to give rise to the understanding of the functioning and coordination of all the components that form the functional mechanism that are the handles. Measurements of all the components on which the restyling is based are then made.

If you have understood the operation of the components of the handles and have taken the necessary measures, a market study is carried out to contemplate the existing products and their mechanisms, thus determining what can be improved in each one of them.

A restyling process is then carried out, focusing on the aesthetics of the motorcycle as well as the lightness and ergonomics. This restyling has been designed to clearly differentiate, through aesthetics in addition to the functional mechanism, the new product of the previous and the other existing in the current market. In addition it has been tried to contribute a plus in sportiness but trying not to leave the aesthetic language of the motorcycle of origin (DUCATI 1098R). This motorcycle is the maximum exponent in exclusivity and in the competition within the DUCATI brand at the time of its launch, for that reason it has looked for a light and practical design which conjugates perfectly with the motorcycles of races.

At the same time, the driver needs to have the best possible connection with the bike to have feedback of the same before his movements and the surface of the track. For this it is necessary a perfect ergonomics, as a consequence has been given enough importance and has been studied to be able to take into account in this process of restyling. Also considered the possible falls of the bike and has sought a design that allows the levers to hit the ground, along with the whole of the bike, have less chance of

[ES] Mi Trabajo de fin de Grado se basa en el rediseño de una maneta de freno y embrague para moto. En este trabajo se pretende mejorar la ergonomía de la maneta respecto a la mano del piloto, un diseño mejorado, y si es posible, rebajar el peso de la misma gracias al uso de un material distinto y de un diseño optimizado.

En concreto el diseño se centra en las manetas de freno y embrague para unas bombas de tipo radial de la marca BREMBO. Estos frenos se pueden encontrar entre otras motos, en las DUCATI 1098R. El rediseño contempla la modificación del funcionamiento de las manetas para que estas puedan alargarse y acortarse en longitud en función de la ergonomía de la mano, así como permitir la articulación de las mismas hacia arriba para evitar posibles roturas en caso de caída, y, de este modo, poder retomar la marcha si los daños ocasionados en las piezas restantes de la moto lo permitieran. Además, se pretende mejorar el sistema de regulación que permite acercar o alejar la maneta de freno o maneta de embrague al puño según el tamaño de la mano de cada piloto y de este modo optimizar la ergonomía y consecuentemente el pilotaje de la moto.

La metodología que se ha seguido comienza por el entendimiento y estudio del funcionamiento del sistema de frenado (conjunto manetas-bombas). El segundo paso trata de entender y estudiar el mercado existente en cuanto a manetas de freno y embrague y las marcas que las ofrecen, entre otras BARRACUDA y RIZOMA. Después se sigue con un proceso de restyling de todos los componentes respetando la estética de la motocicleta y buscando un aspecto lo más liviano posible. Al mismo tiempo que el paso anterior, se realiza un estudio sobre la ergonomía de la mano para que el nuevo producto se pueda adaptar de la forma más adecuada a los usuarios que lo utilicen. Tras ello se desarrolla un modelo CAD mediante el programa Solid Works y se realiza un estudio para comprobar la resistencia del conjunto ante los esfuerzos sufridos en un uso intensivo de las manetas.

A continuación se especifica y concreta más, incidiendo en una mayor cantidad de detalles cada una de las fases que se han seguido desde el estudio del funcionamiento de las maneta de freno y de embrague de origen hasta el modelado CAD de las mismas mediante Solid Works.

Se comienza por el desmontaje de la maneta original para dar lugar a la comprensión del funcionamiento y coordinación de todos los componentes que forman el mecanismo funcional que son las manetas. Seguidamente se realizan tomas de las medidas de todos los componentes sobre las cuales se basará la realización del restyling.

Tas haber entendido el funcionamiento de los componentes de las manetas y haber tomado las medidas necesarias, se realiza un estudio del mercado para contemplar los productos existentes y sus mecanismos determinando así que es lo que se puede mejorar en cada uno de ellos.

Seguidamente se realiza un proceso de restyling, centrado en la estética de la moto así como la liviandad y la ergonomía. Este restyling ha sido pensado para diferenciar claramente, mediante la estética además del mecanismo funcional, el nuevo producto del anterior y de los demás existentes en el mercado actual. Además se ha buscado aportar un plus en deportividad pero intentando no salirse del lenguaje estético de la motocicleta de origen (DUCATI 1098R). Esta motocicleta es el máximo exponente en exclusividad y en la competición dentro de la marca DUCATI en el momento de su lanzamiento, por ello se ha buscado un diseño liviano y práctico lo cual conjuga a la perfección con las motos de carreras.

A su vez el piloto necesita tener la mejor conexión posible con la moto para tener un feedback de la misma ante sus movimientos y la superficie de la pista. Para ello se necesita una ergonomía perfecta, como consecuencia se le ha dado bastante importancia y se ha estudiado la misma para poder tenerla en cuenta en este proceso de res