BR112014030902B1 - Roda omnidirecional e módulo para a montagem da roda omnidirecional - Google Patents

Abstract

roda omnidirecional a presente invenção se refere a uma roda omnidirecional (1), que compreende um cubo central (2) no qual uma banda de rodagem (3), que consiste na justaposição de rodas ou luvas dispostas ao longo dos planos radiais é montada de forma periférica. a roda omnidirecional (1) de acordo com a invenção compreende raios (5, 51), os quais são conectados, dois a dois, através de uma seção de eixo (6), a qual é coaxial com o cubo (2), que tem uma seção transversal redonda, e no qual anéis livremente rotativos (4) são adaptados, a referida seção de eixo (6) ainda compreendendo montantes (7) inseridos entre cada um dos referidos anéis (4), os referidos montantes (7) sendo conformados de modo que os referidos anéis (4) permaneçam em uma posição radial, a referida seção de eixo (6) consistindo em uma série e uma pluralidade de segmentos tubulares de confinamento (61, 62, 63, 64, 65). a invenção ainda se refere a um módulo (10) para montagem de uma roda omnidirecional (1) de acordo com a invenção.

Description

[0001] A presente invenção se refere ao campo de um equipamento de rolamento.

[0002] A presente invenção encontrará uma aplicação particularmente vantajosa no campo de cadeiras de rodas para pessoas tendo mobilidade fisica limitada.

[0003] Contudo, a invenção também pode ser usada em outras áreas além de cadeiras de rodas.

[0004] A invenção se refere mais particularmente a uma roda omnidirecional com o objetivo de ser montada especificamente em uma cadeira de rodas, de modo a se permitir uma mobilidade da mesma em todas as direções.

[0005] Uma roda tradicional compreende, por um lado, em seu centro, um cubo, o qual permite garantir a guia na rotação da roda em relação a seu suporte, tal como um quadro ou um braço, e, por outro lado, na periferia do aro no qual é fixada uma banda de rodagem ou um pneu, o que atua como uma superfície de rolamento.

[0006] A rotação de uma roda permite uma mobilidade da mesma, o que é fácil em uma direção que é perpendicular ao eixo geométrico de rotação da roda. Contudo, um deslocamento da roda em uma direção paralela ao eixo geométrico de rotação não é prático, por causa dos atritos do solo na superfície de rolamento da roda.

[0007] As cadeiras de rodas requerem mais particularmente a presença de rodas multidirecionais, as quais permitem uma mobilidade multidirecional suave, de modo a facilitar os deslocamentos para o usuário da referida cadeira.

[0008] Assim, no estado da técnica, já são conhecidas cadeiras de rodas tendo uma pluralidade de rodizios tendo um eixo geométrico de rotação perpendicular ao eixo geométrico de rotação da roda, por meio do que os referidos rodizios podem especificamente ser montados no nivel da circunferência da roda. Este sistema permite um deslocamento lateral da roda, graças aos rodizios, assim se reduzindo os atritos na superficie de banda de rodagem da roda.

[0009] Um sistema como esse, contudo, tem inconvenientes. Em particular, as rodas associadas aos rodizios têm uma alta complexidade e, portanto, dificuldades na montagem e uma fabricação dispendiosa. Por outro lado, de modo a se permitir um rolamento regular e suave, os rodizios devem ser montados pelo menos dois a dois. Um outro inconveniente do uso dos rodizios reside no fato de que eles carecem de flexibilidade na sua banda de rodagem e eles não são adequados para um deslocamento da cadeira de rodas em um terreno irregular; assim, o usuário da referida cadeira é limitado nos seus deslocamentos a superficies de rodagem tendo apenas pouca rugosidade.

[0010] Alguns documentos de patente também evocam a colocação de luvas dispostas no nivel da circunferência da roda, as referidas rodas formando uma banda de rodagem regular que deve permitir um deslocamento da roda dianteira para trás e lateralmente, sem qualquer restrição devido a atritos no solo.

[0011] Por exemplo, o uso de luvas é exposto na patente americana US 2008/018167. Contudo, as luvas, conforme mencionado neste documento têm inevitavelmente uma compressão no nivel de sua porção localizada próxima do aro da roda. Isto torna a rotação da luva e, dai, o deslocamento lateral da cadeira de rodas mais difíceis. Um sistema como esse assim não é ótimo para a resolução do problema de um deslocamento multidirecional de uma cadeira de rodas.

[0012] O mesmo se aplica na patente NL 1 015 676, o qual desloca uma roda para skates com rodizios do tipo de "rolamento" incluindo uma pluralidade de rolamentos, os últimos sendo montados de modo que uma pressão de contato seja exercida entre dois rolamentos adjacentes, resultando em uma frenagem da rotação dos referidos rolamentos.

[0013] Neste documento, as superficies laterais dos rolamentos se inserem contra cada outra sob pressão, de modo que cada um dos relatórios seja comprimido. Isto resulta em uma resistência contra rotação, a referida resistência sendo usada para a frenagem do skate com rolamento.

[0014] A partir da EP 0 556 401 também é conhecida uma roda para uma cadeira de rodas que inclui uma pluralidade de rodas auxiliares. As rodas auxiliares incluem um eixo entre dois mancais compreendendo um batente inclinado permitindo manter as rodas auxiliares radialmente, os mancais sendo conectados ao cubo da roda principal.

[0015] Este sistema tem a vantagem de evitar as restrições de compressão existentes nos outros dispositivos da técnica anterior.

[0016] Contudo, manter a roda por meio apenas do mancai não permite uma rigidez ótima e uma resistência do sistema. Além disso, a rotação das rodas auxiliares em torno de seus respectivos eixos também pode estar sujeita a restrições de atrito, o que inevitavelmente leva a dificuldades no deslocamento lateral da roda e, dai, com muito mais razão, da cadeira de rodas.

[0017] A invenção provê a possibilidade de lidar com os vários inconvenientes da técnica anterior pela provisão de uma roda omnidirecional que inclui uma pluralidade de anéis, montados de forma livremente rotativa em uma seção de eixo, tendo uma mobilidade ótima em todas as direções, devido à diminuição significativa das tensões de atrito no solo.

[0018] Para esta finalidade, a presente invenção se refere a uma roda omnidirecional que tem um cubo central, no qual uma banda de rodagem formada por uma justaposição de rodas ou luvas dispostas ao longo de planos radiais é montada de forma periférica. A roda omnidirecional inclui raios conectados, dois a dois, por uma seção de eixo coaxial ao cubo e tendo uma seção transversal redonda, em que anéis rodando livremente são montados, a referida seção de eixo também incluindo espaçadores interpostos entre cada um dos referidos anéis, os referidos espaçadores sendo conformados de modo que os referidos anéis permaneçam em uma posição radial, a seção de eixo sendo formada por uma série de vários segmentos tubulares de confinamento.

[0019] De acordo com uma outra peculiaridade da invenção, na seção de eixo, entre dois espaçadores, é montado um anel de apoio com o objetivo de portar o anel. Este anel de apoio preferencialmente é conformado de modo a combinar com o formato da parede do segmento tubular.

[0020] De forma interessante, o cubo é formado por dois meios aros feitos integrais com cada outro pelo encerramento dos aros.

[0021] A presente invenção também se refere a um módulo para montagem de uma roda omnidirecional, o referido módulo incluindo: uma seção de eixo confinável, a qual inclui em cada uma de suas extremidades um estojo de acoplamento ou uma cavidade oca permitindo a cooperação com uma segunda seção de eixo; um raio integral com a seção de eixo; anéis com braçadeira.

[0022] Vantajosamente, a seção de eixo do módulo de acordo com a invenção é formada por uma série de vários segmentos tubulares de confinamento.

[0023] Preferencialmente, o referido módulo também inclui um anel de apoio entre os dois espaçadores.

[0024] A presente invenção também tem muitas vantagens. Por um lado, a mobilidade lateral da roda omnidirecional de acordo com a invenção é particularmente interessante e permite um fácil deslocamento da cadeira de rodas provida com a mesma em todas as direções e em todos os terrenos, mesmo aqueles com irregularidades, tais como superficies de rodagem de cascalho ou terra. Por outro lado, a presença dos anéis de apoio, os quais podem ser dispostos na seção de eixo entre dois espaçadores, facilita a rotação dos referidos anéis em torno da referida seção de eixo pela redução dos atritos, o que melhora adicionalmente a mobilidade da roda. Finalmente, a roda omnidirecional de acordo com a invenção tem a vantagem de um projeto simples e um preço de custo limitado. Mais particularmente, a presente invenção também se refere a um módulo que facilita a montagem da referida roda omnidirecional.

[0025] Outros recursos e vantagens da invenção tornar-se-ão claros a partir da descrição detalhada a seguir de modalidades não restritiva da invenção, com referência às figuras em anexo, em que: a figura 1 mostra uma vista dianteira da roda omnidirecional de acordo com a invenção incluindo um anel montado em uma seção de eixo; as figuras 2A e 2B mostram, cada uma, um anel que pode ser usado para ser montado na seção de eixo da roda, de acordo com a invenção; a figura 3 mostra as modalidades diferentes dos anéis de apoio que podem ser montados em uma seção de eixo de uma roda omnidirecional, de acordo com a invenção; a figura 4 ilustra esquematicamente uma vista dianteira de um módulo para montagem de uma roda omnidirecional, de acordo com a invenção; a figura 5 mostra uma roda omnidirecional completa, em uma vista dianteira.

[0026] Conforme mostrado na figura 1, a presente invenção se refere a uma roda omnidirecional 1, a qual preferencialmente tem por objetivo ser montada em uma cadeira de rodas, de modo a permitir um deslocamento fácil da mesma em todas as direções.

[0027] A roda omnidirecional 1 de acordo com a invenção inclui, por um lado, um cubo central 2. Na periferia do referido cubo 2 é montada de forma periférica uma banda de rodagem 3 formada por uma justaposição de rodas ou luvas, preferencialmente anéis 4, dispostos ao longo de planos radiais.

[0028] Mais particularmente, a roda omnidirecional 1 de acordo com a presente invenção também inclui raios, especificamente com o número de referência 5 e 51, montados no cubo central 2, e conectados dois a dois, por exemplo, por uma seção de eixo 6.

[0029] Na figura 1 em anexo, apenas dois raios 5 e 51 são mostrados; contudo, a roda omnidirecional 1 de acordo com a invenção pode incluir um número maior de raios, por exemplo, seis raios montados de forma radial no cubo central 2, os raios sendo conectados dois a dois por meio de uma seção de eixo 6.

[0030] A referida seção de eixo 6, conforme visivel em particular na figura 1, é coaxial com o cubo central 2 e tem uma seção transversal redonda, de modo a permitir uma inserção de uma pluralidade de anéis 4, os quais então estão rodando livremente em torno da referida seção de eixo 6 .

[0031] Os anéis 4 usados na roda omnidirecional de acordo com a invenção são ilustrados nas figuras 2A e 2B em anexo.

[0032] Os referidos anéis 4 com o objetivo de serem inseridos em uma seção de eixo 6 de uma roda 1 de acordo com a invenção preferencialmente incluem pelo menos um orifício 13, e, preferencialmente, uma pluralidade de orifícios 13. Os últimos vantajosamente permitem uma distância entre os referidos anéis, de modo a facilitar sua inserção na seção de eixo 6.

[0033] A presença destes anéis 4, os quais preferencialmente são feitos de um material elastomérico que confere a eles uma certa flexibilidade, permite uma mobilidade completa da cadeira de rodas provida com rodas omnidirecionais 1 de acordo com a presente invenção.

[0034] De fato, a roda 1 em si permite uma mobilidade da cadeira da dianteira para a traseira, isto é, em uma direção perpendicular ao eixo geométrico de rotação do cubo central 2.

[0035] Além disso, graças aos recursos da presente roda 1, os quais serão detalhados abaixo, os anéis 4 através de sua rotação em torno da seção de eixo 6, permitem, por sua vez, uma mobilidade da cadeira nas outras direções além da direção perpendicular ao eixo geométrico de rotação do cubo 2.

[0036] Preferencialmente, a seção de eixo 6 também compreende espaçadores 7, os quais são interpostos entre cada um dos anéis 4 inseridos na referida seção de eixo 6. Os referidos espaçadores 7 são especificamente conformados de modo a se permitir manter os anéis 4 em uma posição radial.

[0037] Essa manutenção especificamente permite evitar a compressão dos anéis 4 e, assim, facilitar a rotação dos últimos para um deslocamento suave da roda omnidirecional 1 em todas as direções.

[0038] De modo a manter os anéis 4 em uma posição radial, os espaçadores 7 preferencialmente têm uma porção mais larga no nivel do arco de um circulo da seção de eixo 6, o que é oposto ao cubo central 2, e uma porção mais estreita no lado da seção de eixo 6 perto do referido cubo 2. Uma modalidade como essa é especificamente ilustrada nas figuras 1 e 3 em anexo.

[0039] Voltando-nos, agora, de volta à seção de eixo 6, a última preferencialmente é formada por uma série de segmentos tubulares de confinamento 61 a 65, especificamente mostrados na figura 3 em anexo.

[0040] Assim, no nivel de cada mancai existente entre dois segmentos tubulares adjacentes, por exemplo, 61 e 62, um espaçador 7 é disposto de modo a manter os anéis 4 em uma posição radial.

[0041] Uma conformação como essa, incluindo uma pluralidade de segmentos tubulares 61 a 65, também permite uma rotação mais fácil dos anéis 4 em torno da seção de eixo 6, de modo a se permitir um deslocamento suave da roda omnidirecional 1 de acordo com a invenção, e isto em todas as direções.

[0042] Na figura 3, também é visivel que a parede externa de um segmento tubular 61 ou 65 pode ser reta ou ser convexa, ou mesmo ser côncava. Esta porção externa também pode ter outros formatos, tal como um formato de ranhuras ou ondas.

[0043] De acordo com uma modalidade de exemplo particularmente vantajosa da invenção, a roda omnidirecional 1 também inclui um anel de apoio 8, montado entre dois espaçadores 7, e no qual um anel 4 se apoia.

[0044] É entendido que cada um dos anéis 4 da roda omnidirecional 1 pode ser montado preferencialmente em um anel de apoio 8. Contudo, também pode ser considerado que apenas parte dos anéis 4 seja montada em um anel de apoio 8 .

[0045] O anel de apoio 8 é conformado de modo a combinar o formato da parede do segmento tubular 61 a 65, em que o referido anel 8 é montado. Uma representação esquemática da possivel conformação dos anéis de apoio 8, 81 e 82 é visivel na figura 3, quando a parede do segmento tubular for reta, côncava ou convexa, respectivamente.

[0046] O anel de apoio 8, 81 ou 82 preferencialmente inclui uma fenda que permite facilitar a inserção do referido anel 8, 81 ou 82 em um segmento tubular 65, 64 e 63, representações, da seção de eixo 6.

[0047] A presença deste anel de apoio 8, 81 ou 82 entre um anel 4 e a seção de eixo 6, entre dois espaçadores 7, vantajosamente favorece o deslizamento e, portanto, a rotação do referido anel 4 em torno da seção 6.

[0048] Voltando-nos de volta para o cubo central 3 da roda omnidirecional 1, ele é vantajosamente formado por dois meios aros, os quais preferencialmente são feitos integrais com cada outro, de modo a encerrarem os raios 5, 51.

[0049] Um dos dois meios aros 9 é visivel especificamente na figura 5 em anexo, a última representando uma roda omnidirecional completa de acordo com a invenção tendo uma pluralidade de anéis 4 na circunferência inteira da referida roda 1.

[0050] A presente invenção também se refere a um módulo 10 para a montagem de uma roda omnidirecional de acordo com a invenção. Um módulo 10 como esse é mostrado na figura 4 em anexo.

[0051] O módulo 10 de acordo com a invenção inclui, em um primeiro estágio, uma seção de eixo 6, não visivel na figura 4, a qual pode ser um conf inamento contra uma segunda seção de eixo.

[0052] A seção de eixo 6 compreende, em cada uma de suas extremidades 11 e 111, um estojo de acoplamento 12 ou uma cavidade oca, não mostrada na figura 4, permitindo vantajosamente a cooperação da referida seção 6 com uma segunda seção de eixo de um segundo módulo.

[0053] Assim, a seção de eixo 6 pode incluir em cada uma de suas extremidades 11 e 111 um estojo de acoplamento 12. As seções de eixo adjacentes devem incluir, então, uma cavidade oca em sua extremidade de cooperação com a seção 6.

[0054] De acordo com uma outra modalidade, a seção de eixo 6 compreende, em cada uma de suas extremidades 11 e 111, uma cavidade oca. Neste mesmo caso, o estojo de acoplamento 12 pode ser uma parte aplicada independentemente do módulo 10. Também é possível que as seções de eixo dos módulos adjacentes incluam estojos de acoplamento em sua extremidade de cooperação com a referida seção de eixo 6.

[0055] De acordo com uma modalidade preferida, a qual é uma mostrada na figura 4, em uma de suas extremidades 11, a referida seção 6 inclui um estojo de acoplamento 12; na extremidade oposta 111, a referida seção 6 inclui uma cavidade oca. Assim, de uma forma particularmente vantajosa, o estojo de acoplamento 12 de uma seção de eixo pode cooperar com um recesso oco de uma segunda seção, assim mantendo dois segmentos adjacentes 6 integrais com cada outro.

[0056] Vantajosamente, o estojo de acoplamento e/ou a cavidade oca também têm uma função de impedirem a rotação das seções de eixo 6 em relação a cada outra, quando elas forem montadas de modo a formarem uma roda omnidirecional 1 de acordo com a invenção.

[0057] A seção de eixo 6 do módulo 10 de acordo com a invenção preferencialmente é formada por uma pluralidade de segmentos tubulares, não visiveis na figura 4.

[0058] O módulo 10 de acordo com a invenção também inclui um raio 5, integral com a seção de eixo 6, e com o objetivo de ser montado em um cubo 2. Na figura 4, o raio 5 é integral, no nivel da extremidade 11 da seção 6 incluindo o estojo de acoplamento 12. Contudo, uma modalidade como essa não deve ser considerada como limitante para o módulo 10 de acordo com a invenção; de fato, o raio 5 também pode ser integral com a extremidade 111 da referida seção 6.

[0059] Finalmente, o módulo 10 para montagem da roda omnidirecional 1 inclui anéis 4 preferencialmente feitos de um material elastomérico, dois anéis 4 sendo separados por um espaçador 7.

[0060] De acordo com uma modalidade interessante, o módulo 10 de acordo com a invenção também inclui um anel de apoio 8 montado entre dois espaçadores 7, o referido anel 8 apoiando um anel 4 e facilitando a rotação do mesmo em torno da seção de eixo 6 do módulo 10.

[0061] O referido módulo 10 de acordo com a invenção permite montar, de forma particularmente fácil e rápida, a roda omnidirecional 1 de acordo com a invenção.

[0062] De fato, em uma primeira fase, um número apropriado de módulos 10 de acordo com a invenção é montado em um cubo central 2, por meio de raios 5.

[0063] Preferencialmente, então, os dois meios aros são posicionados e eles podem ser feitos integrais um com o outro, de modo a aproximarem e encerrarem os raios 5.

[0064] Uma roda omnidirecional 1, conforme mostrado na figura 5, então é obtida, o que permite um deslocamento de uma cadeira de rodas provida com uma pluralidade de rodas omnidirecionais 1, em todas as direções e sem qualquer dificuldade.

Claims (7)

1. Roda omnidirecional (1) que compreende um cubo central (2) no qual é montada de forma periférica uma banda de rodagem (3) composta por uma justaposição de rodas ou luvas dispostas ao longo dos planos radiais, a referida roda omnidirecional (1) incluindo raios (5, 51) conectados dois a dois por meio de uma seção de eixo (6) coaxial com o cubo (2) e que tem uma seção transversal redonda e sobre qual anéis livremente rotativos (4) são inseridos, a referida roda (1) sendo caracterizadapelo fato de a referida seção de eixo (6) também incluir espaçadores (7) interpostos entre cada um dos referidos anéis (4), os referidos espaçadores (7) são conformados de modo que os referidos anéis (4) permaneçam em uma posição radial, e pelo fato de a referida seção de eixo (6) ser formada por uma série de vários segmentos tubulares de confinamento (61, 62, 63, 64, 65) .

2. Roda omnidirecional (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de, na seção de eixo (6) entre dois espaçadores (7), ser montado um anel de apoio (8) com o objetivo de portar o anel (4) .

3. Roda omnidirecional (1), de acordo com a reivindicação 2, caracterizadapelo fato de o anel de apoio (8, 81, 82) ser conformado de modo a combinar com o formato da parede do segmento tubular (61, 62, 63, 64, 65) .

4. Roda omnidirecional (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizadapelo fato de o cubo (2) ser composto por dois meios aros (9) feitos integrais um com o outro, enquanto encerram os raios (5, 51) .

5. Módulo (10) para a montagem de uma roda omnidirecional (1) definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizadopelo fato de incluir: - uma seção de eixo confinável (6), a qual inclui em cada uma de suas extremidades (11, 111), um estojo de acoplamento (12) ou uma cavidade oca permitindo a cooperação com uma segunda seção de eixo; - um raio (5) integral com a seção de eixo (6); - anéis espaçados (4).

6. Módulo (10), de acordo com a reivindicação 5, caracterizadopelo fato de a seção de eixo (6) ser composta por uma série de segmentos tubulares de confinamento (61, 62, 63, 64, 65).

7. Módulo (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 ou 6, caracterizadopelo fato de também incluir um anel de apoio (8) entre os dois espaçadores (7).

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