BR102021013929B1

BR102021013929B1 - Dispositivo eletromecânico aplicado em cadeiras de rodas

Info

Publication number: BR102021013929B1
Application number: BR102021013929-3A
Authority: BR
Inventors: Thiago Menanteau Budoya
Original assignee: Wamovale Comercio E Industria De Moldes E Plásticos Ltda Me
Priority date: 2021-07-15
Filing date: 2021-07-15
Publication date: 2022-11-29
Also published as: BR102021013929A2

Abstract

DISPOSITIVO ELETROMECÂNICO APLICADO EM CADEIRAS DE RODAS. É descrito um dispositivo eletromecânico aplicado em cadeiras de rodas, objeto da presente invenção, tem como objetivo resolver os inconvenientes descritos no estado da técnica através de um dispositivo (100) dotado por um sistema de sustentação mecânico constituído em alumínio, fixado com parafusos de aço junto ao chassi da cadeira, sendo que o sistema de transmissão do movimento é realizado através de motores elétricos e roletes de atrito. O sistema funciona através da rotação de roletes, que ficam em contato com os pneus da cadeira, esse movimento dos roletes (31) é realizado pelos motores elétricos (32) independentes que são acionados pelo sistema de controle, que identifica o movimento da cadeira. Este dispositivo (100) adaptado a cadeiras de rodas identifica o movimento do cadeirante para acionar os motores (32), auxiliando na movimentação da cadeira e reduzindo o esforço realizado. Esta nova forma construtiva foi desenvolvida para ser instalada em cadeiras de rodas convencionais facilitando o deslocamento do cadeirante, de modo que permite a utilização híbrida da cadeira, ou seja, o usuário pode realizar o movimento de forma manual sem que seja necessário remover o produto. Além disso, o produto apresenta tamanho compacto que permite uma maior mobilidade para movimentações (...).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[01] A presente invenção descreve um dispositivo eletromecânico aplicado em cadeiras de rodas. Mais especificamente compreende um dispositivo dotado por um sistema de sustentação mecânico constituído em alumínio, fixado com parafusos de aço junto ao chassi da cadeira, sendo que o sistema de transmissão do movimento é realizado através de motores elétricos e roletes de atrito. O sistema funciona através da rotação de roletes, que ficam em contato com os pneus da cadeira, esse movimento dos roletes é realizado pelos motores elétricos independentes que são acionados pelo sistema de controle, que identifica o movimento da cadeira.

[02] Este dispositivo adaptado a cadeiras de rodas identifica o movimento do cadeirante para acionar os motores, auxiliando na movimentação da cadeira e reduzindo o esforço realizado.

[03] Esta nova forma construtiva foi desenvolvida para ser instalada em cadeiras de rodas convencionais facilitando o deslocamento do cadeirante, de modo que permite a utilização híbrida da cadeira, ou seja, o usuário pode realizar o movimento de forma manual sem que seja necessário remover o produto. Além disso, o produto apresenta tamanho compacto que permite uma maior mobilidade para movimentações tanto em ambientes internos ou externos.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[04] Atualmente, no mercado existem diversos modelos de cadeiras de rodas aplicadas para diversas finalidades, sendo divididas através de suas características de movimentação, manual ou automatizada, sendo que as cadeiras são divididas através de sua forma de fechamento, através de chassi monobloco com dobramento em ‘L’ ou chassi dobrável em ‘X’. Estas formas de fechamento agregam maior facilidade, de modo que cada forma construtiva é destinada para uma finalidade específica para auxiliar no dia a dia dos cadeirantes.

[05] As cadeiras de rodas manual somente se movimentam com a força humana e sua velocidade depende da força aplicada às argolas de propulsão, sendo que o direcionamento da cadeira é feito pela diferença de velocidade empregada nas rodas traseiras.

[06] Assim, o presente inventor buscando facilitar a locomoção dos cadeirantes que utilizam cadeiras convencionais manuais, desenvolveu um dispositivo adaptável em cadeiras de rodas que facilita o deslocamento do cadeirante através de um par de roletes e motores elétricos aplicados junto as rodas da cadeira que complementam a propulsão manual exercida pelo usuário, de modo a reduzir o esforço realizado. Além disso, o dispositivo apresenta uma forma construtiva compacta que pode ser facilmente instalada ou removida da cadeira, agregando maior autonomia de utilização pelo usuário.

[07] Em pesquisa realizada no estado da técnica identificamos diversos documentos que reivindicam dispositivos eletromecânicos adaptáveis em cadeiras de rodas, onde podemos destacar os seguintes documentos:

[08] O documento KR101920220 (D&M. 2017) descreve um dispositivo auxiliar de energia para uma cadeira de rodas manual que compreende: uma parte de direção incluindo uma estrutura de direção que é uma haste de direção conectando uma roda e uma alça; uma porção de estrutura conectada rotativamente com a porção de direção e conectando a porção de direção a uma cadeira de rodas manual; e uma porção de ajuste de ângulo disposta entre a porção de direção e a porção de estrutura, e ajustando um ângulo da cadeira de rodas manual acoplada com a porção de estrutura ajustando um ângulo da porção de direção de acordo com a rotação.

[09] O documento BR102018006371 (Universidade do Paraná. 2018) descreve um método a ser utilizado entre um sistema de propulsão (ou eixo motor) e cadeira de rodas, transformando o conjunto em um triciclo motorizado. Este sistema de acoplamento eletromecânico, bipartido e automático por meio de articulação bi-face, inicialmente competindo, até que estas sejam paralelas, caracteriza-se por garantir a união da estrutura tubular com a cadeira de rodas.

[010] O documento DE202015103690 (Aat. 2015) descreve um aparelho de tração para uma cadeira de rodas com um reforço elétrico, em que pelo menos uma roda é dotada por um dispositivo de tração acionado manualmente, o dispositivo detectar a engrenagem acionada por um sensor que é acoplado a uma interface de transmissão de sinal, de modo que a interface é conectada a cadeira.

[011] Estes documentos citados no estado da técnica descrevem dispositivos eletromecânicos adaptados em cadeiras de rodas que permitem automatizar a forma de movimentação do usuário, de forma que cada documento descreve uma construtividade própria. Porém, nenhum documento do estado da técnica descreve uma construtividade dotada por um dispositivo de fácil adaptação junto as cadeiras manuais que promove a tração diretamente nas rodas da cadeira, de modo a resultar em um complemento de propulsão ao usuário, o que reduz o esforço e agrega maior autonomia e facilidade de locomoção ao cadeirante, mantendo a característica convencional da cadeira.

[012] Desta forma, é objeto da presente invenção, um dispositivo eletromecânico aplicado em cadeiras de rodas que compreende um dispositivo dotado por um sistema de sustentação mecânico constituído em alumínio, fixado com parafusos de aço junto ao chassi da cadeira, sendo que o sistema de transmissão do movimento é realizado através de motores elétricos e roletes de atrito. O sistema funciona através da rotação de roletes, que ficam em contato com os pneus da cadeira, esse movimento dos roletes é realizado pelos motores elétricos independentes que são acionados pelo sistema de controle, que identifica o movimento da cadeira. Este dispositivo adaptado a cadeiras de rodas identifica o movimento do cadeirante para acionar os motores, auxiliando na movimentação da cadeira e reduzindo o esforço realizado. Esta nova forma construtiva foi desenvolvida para ser instalada em cadeiras de rodas convencionais facilitando o deslocamento do cadeirante, de modo que permite a utilização híbrida da cadeira, ou seja, o usuário pode realizar o movimento de forma manual sem que seja necessário remover o produto. Além disso, o produto apresenta tamanho compacto que permite uma maior mobilidade para movimentações tanto em ambientes internos ou externos.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO

[013] Um dos objetivos da presente invenção é a um sistema de sustentação mecânico constituído de alumínio e fixado com parafusos junto ao chassi da cadeira.

[014] Um dos objetivos da presente invenção é o sistema de transmissão ser realizado por um par de roletes, acionados por motores elétricos, dispostos junto as rodas da cadeira.

[015] Um dos objetivos da presente invenção é a disposição de uma bateria disposta abaixo do assento que alimenta os motores elétricos.

[016] Um dos objetivos da presente invenção é o fato do dispositivo ser dotado por um acoplamento mecânico de engate rápido que possibilita a remoção e colocação das rodas da cadeira para transporte no interior de veículos.

[017] Um dos objetivos da presente invenção é a utilização híbrida da cadeira, ou seja, o usuário pode realizar o movimento de forma manual sem que seja necessário remover o produto.

[018] Um dos objetivos da presente invenção é o fato de que o usuário pode continuar realizando sua movimentação convencional, mas com a propulsão extra fornecida pelo sistema.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[019] Tais características promovem maior autonomia e redução dos esforços pelo usuário, quando comparado com os documentos do estado da técnica.

[020] É característica da presente invenção um dispositivo eletromecânico aplicado em cadeiras de rodas que provê um dispositivo, adaptável em cadeiras de rodas convencionais, dotado por uma estrutura base e um par de hastes.

[021] É característica da presente invenção um dispositivo eletromecânico aplicado em cadeiras de rodas que provê uma estrutura base que é dotada em cada uma de suas extremidades por um conjunto de tração dotado por rolete e motor elétrico.

[022] É característica da presente invenção um dispositivo eletromecânico aplicado em cadeiras de rodas que provê uma chave de “liga/desliga” posicionada próxima ao aro de movimentação convencional, quando na posição ligado o sistema somente aciona o motor quando detectado o movimento (aceleração) da cadeira e quando detectado frenagem (desaceleração) o circuito desliga os motores.

[023] É característica da presente invenção um dispositivo eletromecânico aplicado em cadeiras de rodas que provê um sensor de movimentação fica localizado na parte traseira da cadeira, um pouco acima do eixo que sustenta os roletes, tendo como objetivo medir a aceleração da cadeira, quando detectada uma aceleração positiva expressiva o sistema identifica que está sendo realizado movimento para frente acionando os motores, quando detectada aceleração negativa o sistema identifica que está sendo realizado uma frenagem e desliga os motores.

[024] É característica da presente invenção um dispositivo eletromecânico aplicado em cadeiras de rodas que provê um dispositivo adaptado a cadeira de rodas é acionado através de uma bateria 12v disposta em uma estrutura posicionada abaixo do assento da cadeira.

[025] É característica da presente invenção um dispositivo eletromecânico aplicado em cadeiras de rodas que provê hastes dotadas por um suporte junto a suas extremidades que permitem a fixação junto ao chassi da cadeira de rodas, dito suporte que permite a fixação através de parafuso.

[026] É característica da presente invenção um dispositivo eletromecânico aplicado em cadeiras de rodas que provê um dispositivo dotado por um microcontrolador Atmega328p-PU ou similar instalado em um circuito eletrônico que realiza a leitura dos sensores e controle proporcional dos motores.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[027] A figura 1 apresenta a vista em perspectiva do dispositivo eletromecânico aplicado em cadeiras de rodas.

[028] A figura 2 apresenta a vista em perspectiva posterior do dispositivo eletromecânico aplicado em cadeiras de rodas.

[029] A figura 3 apresenta a vista superior do dispositivo eletromecânico aplicado em cadeiras de rodas.

[030] A figura 4 apresenta o detalhamento do rolete, suporte e motor elétrico aplicado junto a estrutura base do dispositivo.

[031] A figura 5 apresenta o detalhamento posterior do rolete, suporte e motor elétrico aplicado junto a estrutura base do dispositivo.

[032] A figura 6 apresenta a vista em perspectiva da cadeira de rodas com o dispositivo eletromecânico aplicado.

[033] A figura 7 apresenta a vista em perspectiva posterior da cadeira de rodas com o dispositivo eletromecânico aplicado.

[034] A figura 8 apresenta a vista posterior da cadeira de rodas com o dispositivo eletromecânico aplicado.

[035] A figura 9 apresenta a vista perspectiva inferior da cadeira de rodas com o dispositivo eletromecânico aplicado.

[036] A figura 10 apresenta a vista posterior do dispositivo aplicado a cadeira, detalhando a fixação junto ao chassi da cadeira.

[037] A figura 11 apresenta a vista posterior do dispositivo aplicado a cadeira, detalhando a disposição e posicionamento do microcontrolado.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[038] O dispositivo eletromecânico aplicado em cadeiras de rodas, objeto da presente invenção, compreende um dispositivo (100), adaptável em cadeiras de rodas convencionais, dotado por uma estrutura base (10) e um par de hastes (20) que permitem a fixação do dispositivo junto a cadeira de rodas.

[039] A estrutura base (10) é dotada em cada uma de suas extremidades por um conjunto de tração (30) dotado por rolete (31) e motor elétrico (32), dito conjunto de tração (30) que apresenta um suporte (33) fixada junto a estrutura (10) que permite a fixação do motor (32).

[040] O motor (32) fixado junto ao suporte (33) é dotado por um eixo (321) conectado a uma roldana (322) que transfere a movimentação para o rolete (31) através de uma correia (34) que é conectada junto ao mancal (311) do rolete (31).

[041] O rolete (31) é dotado por um formato específico que permite seu posicionamento sobre a roda da cadeira, de modo que quando o motor (32) é acionado o rolete (31) transmite o movimento auxiliando na movimentação da roda e reduzindo o esforço do usuário.

[042] O dispositivo (100) é dotado por uma chave de “liga/desliga” posicionada próxima ao aro de movimentação convencional, quando na posição ligado o sistema somente aciona o motor quando detectado o movimento (aceleração) da cadeira. Quando detectado frenagem (desaceleração) o circuito desliga os motores.

[043] Assim, quando a chave “liga/desliga” estiver na posição ligada os motores são acionados de forma intuitiva ao ser detectado movimentação (aceleração) através da identificação dos sensores dispostos junto ao dispositivo (100).

[044] O sensor de movimentação (101) fica localizado na parte traseira da cadeira, um pouco acima do eixo que sustenta os roletes, tendo como objetivo medir a aceleração da cadeira, quando detectada uma aceleração positiva expressiva o sistema identifica que está sendo realizado movimento para frente acionando os motores, quando detectada aceleração negativa o sistema identifica que está sendo realizado uma frenagem e desliga os motores.

[045] O dispositivo (100) adaptado a cadeira de rodas é acionado através de uma bateria 12v (40) disposta em uma estrutura (41) posicionada abaixo do assento da cadeira. A estrutura (41) com a bateria posicionada abaixo do assento da cadeira, quando aplicada nas cadeiras em ‘X’, pode ser instalada na estrutura da cadeira próxima ao centro de gravidade.

[046] O dispositivo pode ser instalado na estrutura da cadeira próxima ao centro de gravidade em se tratando de cadeira “X”.

[047] Por se tratar de um sistema híbrido a duração da bateria está relacionada com a força aplicada pelo usuário, tendo uma autonomia média de 2 horas de movimentação continua. A bateria é recarregável utilizando um carregador portátil que pode ser ligado em qualquer tomada 110/220v com engate rápido.

[048] A bateria fica alojada em um suporte (41) sob o acento em cadeiras monobloco e na estrutura da cadeira em caso de cadeira “X”. O suporte (41) da bateria possibilita sua fácil remoção e instalação para que possa ser removida em caso de transporte dentro de veículos, facilitando assim que o usuário levante a cadeira para colocar no carro, em situações, onde não é necessário desmontagem da cadeira a bateria não precisa ser removida, caso o usuário opte por removê-la para carga também pode ser feito, mas não necessário.

[049] As hastes (20) são dotadas por um suporte (21) junto a suas extremidades que permitem a fixação junto ao chassi da cadeira de rodas, dito suporte (21) que permite a fixação através de parafuso o que garante maior facilidade de fixação e remoção.

[050] O dispositivo (100) é dotado por um microcontrolador (101) Atmega328p-PU instalado em um circuito eletrônico que realiza a leitura dos sensores e controle proporcional dos motores (32), conforme apresentado na figura 11.

[051] O dispositivo (100) dotado pelo microcontrolador com sensores (101) pode ser gerenciado através de um APP de forma a monitorar as informações e indicar ao usuário os níveis de carga das baterias e percurso percorrido. Além disso, possibilita a seleção da potência geral do sistema, podendo aplicar uma “assistência” maior ou menor de acordo com o selecionado, e calibrar a “sensibilidade” de leitura de aceleração possibilitando uma “assistência” com uma menor ou maior movimentação.

[052] Em uma segunda forma construtiva, pode ser instalado um joystick que controla a movimentação dos motores (32), em casos de incapacidade motora avançada (quando o usuário não possui força suficiente para movimentação da cadeira), transformando a cadeira “híbrida” em uma cadeira totalmente motorizada, porém permitindo que a cadeira possa ser empurrada por outra pessoa, como se não tivesse um sistema de motorização instalada, o que não pode ser feito nas outros sistema disponíveis no mercado que, uma vez instalados, para que possa ser empurrados precisam ser desinstalados ou desacoplados fisicamente.

Claims

1. DISPOSITIVO ELETROMECÂNICO APLICADO EM CADEIRAS DE RODAS compreender um dispositivo (100), adaptável em cadeiras de rodas convencionais, dotado por uma estrutura base (10) e um par de hastes (20), dita estrutura base (10) que é dotada em cada uma de suas extremidades por um conjunto de tração (30) dotado por rolete (31) e motor elétrico (32), dito conjunto de tração (30) que apresenta um suporte (33) fixada junto a estrutura (10) que permite a fixação do motor (32) que é fixado junto ao suporte (33) dotado por um eixo (321) conectado a uma roldana (322) que transfere a movimentação para o rolete (31) através de uma correia (34) que é conectada junto ao mancal (311) do rolete (31); o dispositivo (100) é dotado por uma chave de “liga/desliga” posicionada próxima ao aro de movimentação convencional, quando na posição ligado o sistema somente aciona o motor quando detectado o movimento (aceleração) da cadeira e quando detectado frenagem (desaceleração) o circuito desliga os motores; dispositivo (100) adaptado a cadeira de rodas é acionado através de uma bateria 12v (40) disposta em uma estrutura (41) posicionada abaixo do assento da cadeira; o dispositivo (100) é dotado por um microcontrolador (101) Atmega328p-PU instalado em um circuito eletrônico que realiza a leitura dos sensores e controle proporcional dos motores (32); caracterizado por o sensor de movimentação (101) fica localizado na parte traseira da cadeira, um pouco acima do eixo que sustenta os roletes (31), tendo como objetivo medir a aceleração da cadeira, quando detectada uma aceleração positiva expressiva o sistema identifica que está sendo realizado movimento para frente acionando os motores, quando detectada aceleração negativa o sistema identifica que está sendo realizado uma frenagem e desliga os motores; as hastes (20) são dotadas por um suporte (21) junto a suas extremidades que permitem a fixação junto ao chassi da cadeira de rodas, dito suporte (21) que permite a fixação através de parafuso.

2. DISPOSITIVO ELETROMECÂNICO APLICADO EM CADEIRAS DE RODAS, de acordo com a reinvindicação 1, caracterizado por rolete (31) ser dotado por um formato específico que permite seu posicionamento sobre a roda da cadeira, de modo que quando o motor (32) é acionado o rolete (31) transmite o movimento auxiliando na movimentação da roda e reduzindo o esforço do usuário.

3. DISPOSITIVO ELETROMECÂNICO APLICADO EM CADEIRAS DE RODAS, de acordo com a reinvindicação 1, caracterizado por quando a chave “liga/desliga” estiver na posição ligada os motores serem acionados de forma intuitiva ao ser detectado movimentação (aceleração) através da identificação dos sensores dispostos junto ao dispositivo (100).

4. DISPOSITIVO ELETROMECÂNICO APLICADO EM CADEIRAS DE RODAS, de acordo com a reinvindicação 1, caracterizado por a estrutura (41) com a bateria (40), posicionada abaixo do assento da cadeira quando aplicada nas cadeiras em ‘X’, ser instalada na estrutura da cadeira próxima ao centro de gravidade.

5. DISPOSITIVO ELETROMECÂNICO APLICADO EM CADEIRAS DE RODAS, de acordo com a reinvindicação 1, caracterizado por o dispositivo (100) ser dotado pelo microcontrolador com sensores (101) que pode ser gerenciado através de um APP de