BR112016031040B1

BR112016031040B1 - Guia retrátil

Info

Publication number: BR112016031040B1
Application number: BR112016031040-3A
Authority: BR
Inventors: Smith Ellis J
Original assignee: Smith Ellis J
Priority date: 2014-07-03
Filing date: 2015-07-02
Publication date: 2021-12-07
Also published as: WO2016004273A1; BR112016031040A2

Abstract

guia retrátil. a invenção se refere a uma guia retrátil que tem um mecanismo interno de bobinagem, mecanismos ativos de amortecimento/frenagem e sensor ativado por apito ultrassônico. as modalidades da presente invenção incluem, dentre outras, uma guia retrátil com um compartimento que tem um interior e que forma um punho, o punho tendo uma parte superior e uma inferior, um bobina localizado no interior do compartimento, o bobina localizado em um eixo, o eixo também localizado no interior do compartimento, um separador de dedos posicionado fora da parte superior do punho e da parte de baixo do punho e que se estende para fora do punho, o separador de dedos que tem uma abertura na sua extremidade distal e um canal interno, o canal interno que oferece comunicação entre a abertura e o interior do compartimento, e um componente da guia fixado ao bobina e que se estende através do canal interno do separador de dedos e através da abertura do separador de dedos.

Description

Referência Cruzada com Pedidos Afins

[0001] Esse pedido reivindica a prioridade dos Pedidos de Patente Provisórios Norte-Americanos N° 67/020.436, 67/020.438, e 67/020.439 cada qual depositado em 03 de julho de 2014 e cada qual incorporada aqui por referência. Esse pedido também reivindica a prioridade do Pedido de Patente Provisório Norte-Americano N° 67/174.676, depositado em 12 de Junho de 2015 e incorporado aqui por referência.

Campo da Invenção

[0002] A presente invenção se refere geralmente a guias para animais. A presente invenção, mais especificamente se refere a guias retráteis para animais e aperfeiçoamentos específicos para os mesmos.

Descrição da Técnica Afim

[0003] Guias retráteis para animais (tamb ém chamadas aqui como "guias retráteis para cães") são bastante conhecidas na técnica anterior. Em operação, as guias retráteis para animais de estimação permitem a variação da extensão eficaz da guia; ou seja, a guia pode ser extendida e encurtada conforme desejado pela pessoa que estiver acionando-a.

[0004] As guias retráteis para animais de estimação compreendem um componente de guia, em uma extremidade da qual está um meio de fixação para fixar o componente da guia na coleira de um animal de estimação. O componente de guia é fixado na extremidade oposta em uma bobina contida em um compartimento, o compartimento ainda formando em parte uma parte do punho de modo que o dispositivo inteiro pode ser seguro por uma pessoa que esteja conduzindo o animal de estimação. A bobina permite que o componente da guia seja desbobinado (ou seja, desenrolado) para aumentar a extensão eficaz da guia e seja bobinado (ou seja, enrolado) para encurtar a extensão eficaz da guia. Um exemplo do dito dispositivo da técnica anterior está revelado na Patente Norte-Americana N° 2.314.504.

[0005] Guias retráteis para animais de estimação da técnica anterior incluem diversos mecanismos de frenagem/travamento; ou seja, diversos mecanismos que operam para reduzir, amortecer ou parar a bobina do componente da guia, em uma ou nas duas direções de enrolar e de desenrolar. Dois exemplos de um dito dispositivo da técnica anterior está revelado nas Publicações de Patentes Norte-Americanas N° 2008/0230015 AI e 2009/0114759 AI.

[0006] As guias retráteis da técnica anterior sofreram significativas deficiências. Uma deficiência principal resulta das configurações do dispositivo em que a parte do punho do dispositivo está posicionada atrás do mecanismo da bobina, conforme mostrado nas referências de técnica anterior citadas acima, bem como, por meio de exemplo adicional, no Patente de Desenho Norte-Americana N° D235.026. Na dita configuração, o centro da gravidade é posicionado para frente da mão do usuário. A força de gravidade do dispositivo cria um momento para baixo ao redor da mão e do pulso do usuário (i.e., ele emprega uma força rotacional ao redor daquele ponto). Isso pode causar fatiga, desconforto e lesões por estresse.

[0007] Adicionalmente, na configuração acima mencionada, o centro de gravidade do dispositivo está posicionado abaixo da linha do antebraço do usuário fazendo com que o pulso tipicamente seja mantido em um ângulo em relação ao antebraço. Consequentemente, a força empregada de maneira colinear ao longo do componente da guia crie um momento para cima ao redor da mão e do pulso do usuário, tendendo a "estalar" ou "empurrar" a mão e o pulso do usuário para cima. Ditas forças são geradas por exemplo quando um cão puxa, corre, arremete ou de alguma maneira rapidamente aumenta a tensão sobre o componente da guia ou de repente atinge a extensão total do componente da guia, desta forma criando uma carga de choque na medida em que repentinamente o desbobinagem pára. O estresse empregado repentinamente sobre a mão e o pulso pode facilmente gerar uma lesão.

[0008] Os dispositivos da técnica anterior geralmente carecem de meios suficientes de retração do componente da guia sem puxar o cão preso ou andando na direção de um cão preso estacionário. Consequentemente, muitos usuários usam a sua mão livre para puxar o componente da guia para forçá- la a enrolar dentro da bobina. Isso causa lesões do tipo queimaduras e cortes pelo atrito da corda quando um cão puxa, corre ou arremete enquanto o componente da guia está na mão livre de um usuário.

[0009] Dentre outras deficiências da técnica anterior estão: guias retráteis atuais tendem a quebrar muito facilmente principalmente devido ao projeto de peso leve dos sistemas de trava e às cargas de choque produzidas pelos cães; as guias retráteis atuais não têm meios de rastrear a distância em que os animais de estimação correram, (e então um proprietário de um cão não tem como saber se seu cão andou o suficiente na sua ausência por, por exemplo, um passeador de cães contratado); pode ser muito difícil travar uma guia com suficiente rapidez quando um cão arremete para frente; determinadas guias retráteis da técnica anterior têm uma trava tipo ligar/desligar que trava o componente da guia em uma determinada distância pré-determinada, no entanto, em tais dispositivos, o componente da guia pode se afrouxar se o cão chegar perto do usuário; e as guias retráteis atuais são projetadas para terem uma mínima resistência, que oferece aos cães máxima liberdade porém não adestram adequadamente cães agressivos que iriam se beneficiar com uma resistência superior.

[0010] É portanto desejável ter uma guia retrátil de animal de estimação que resolva essas diversas deficiências da técnica anterior. Especificamente, é desejável ter uma guia retrátil que reduza a transmissão indesejável de forças ao usuário tais como uma carga de choque e outras forças detalhadas acima, por exemplo, ao prover desbobinagem amortecida do componente da guia.

[0011] É ainda desejável ter um mecanismo aperfeiçado de amortecimento/travamento, incluindo um mecanismo que permita posições ou modos de controle de trava múltiplos, incluindo: destravar; trava momentânea; e trava pré- determinada.

[0012] É também desejável ter uma guia retrátil de animal de estimação que minimize ou elimine os problemas da técnica anterior que surjam a partir do posicionamento da técnica anterior da mão do usuário atrás do mecanismo da bobina, i.e., os problemas acima descritos em relação às diversas forças rotacionais criadas ao redor da mão e pulso de um usuário. O projeto desejado deveria incluir: um centro de gravidade localizado mais perto do pulso do usuário, desta forma empregando menos tensão sobre o pulso; força no alinhamento com o antebraço de um usuário; uma posição de aderência mais forte; uma aderência ergonômica e/ou de "toque suave". Os aperfeiçoamentos anteriores, além de minimizar a fatiga e possível lesão relacionada com as forças rotacionais da técnica anterior, iriam tornar a guia retrátil mais adequada para uso ao exercitar usuários tais como os que praticam corrida.

Sumário da Invenção

[0013] As modalidades da presente invenção incluem, dentre outras, uma guia retrátil com um compartimento que tem um interior e que forma um punho, o punho tendo uma parte superior e inferior, uma bobina situada em um eixo, o eixo também situado no interior do compartimento, um separador de dedos posicionado fora da parte superior do punho e da parte inferior do punho e que se estende para fora do punho, o separador de dedos tendo uma abertura na sua extremidade distal e um canal interno, o canal interno provendo comunicação entre a abertura e o interior do compartimento, e um componente de guia afixado à bobina e que se estende através do canal interno do separador de dedos e através da abertura do separador de dedos.

[0014] As modalidades anteriores podem incluir uma bucha de bobina na bobina, uma superficie interior que suporta alta carga no interior do compartimento oposto à bucha de bobina, e um intervalo entre a bucha de bobina e a superfície interior que suporta alta carga quando o componente de guia não estiver sob carga. Nessas modalidades, o eixo pode deformar quando o componente de guia estiver sob carga e a bucha de bobina pode entrar em contato com a superfície interior que suporta alta carga.

[0015] O eixo de determinadas modalidades da presente invenção podem incluir uma parte fixa do eixo e uma parte rotacional do eixo. Nessas modalidades, ao rotacionar a parte rotacional do eixo em uma primeira direção, o componente da guia é enrolado na bobina e ao rotacionar a parte rotacional do eixo em uma segunda direção, o componente da guia é desenrolado da bobina. Ademais, nessas modalidades, ao rotacionar a parte rotacional do eixo, a bobina pode transladar axialmente ao longo do eixo e rotacionar com o eixo.

[0016] Nessas modalidades, quando acionada por um usuário com o componente de guia estendido pelo menos em parte, o componente de guia pode se situar substancialmente coaxialmente com o antebraço de um usuário e o separador de dedos pode se situar entre os dedos do usuário.

[0017] As modalidades da presente invenção podem incluir uma mola de torção acoplada à parte rotacional do eixo, inclinada para girar o eixo de rotação na primeira direção (i.e. enrolando). As modalidades podem incluir uma trava acoplada à parte rotacional do eixo, a trava tendo uma posição travada na qual a rotação da parte rotacional do eixo é impedida na segunda direção. Elas podem incluir também um rolamento de uma via acoplado à parte rotacional do eixo e à trava, o rolamento de uma via permitindo a rotação da parte rotacional do eixo na primeira direção quando a trava estiver na posição travada.

[0018] Ainda outras modalidades da presente invenção podem incluir um mecanismo de amortecimento, o mecanismo de amortecimento compreendendo um rotor ferromagnético acoplado à parte rotacional do eixo, e um ímã residual acoplado operativamente ao rotor ferromagnético. Nessas modalidades, quando o ímã residual for magnetizado, o rotor ferromagnético amortece a rotação da parte rotacional do eixo na segunda direção. Ademais, essas modalidades pode incluir circuitos de controle acoplado operativamente ao ímã residual para controlar a magnetização do motor residual. O circuito de controle pode incluir pelo menos uma entrada de sensor selecionada a partir do grupo de entradas de sensores compreendendo entradas de velocidade de guia, entradas de aceleração de guia, entradas de acelerômetro de dispositivo, entradas de detectores de queda de dispositivo, entradas de giro de eixo, e entradas de controle de usuário (e.g., acionano manualmente), e o circuito de controle pode controlar a magnetização do motor residual baseado em uma ou mais dessas entradas de sensores.

[0019] Similarmente, o circuito de controle pode controlar um transdutor ultrassônico para produzir sons ultrassônicos, por exemplo, para fins de treinamento. O transdutor ultrassônico pode ser controlado pelo circuito de controle com base em uma ou mais das entradas acima mencionadas e pode produzir uma variedade de apitos, sons e padrões de sons.

[0020] Em todas as modalidades, a presente invenção pode ser configurada de modo que quando seja acionada por um usuário com o componente de guia extendido pelo menos em parte, o componente de guia se situe substancialmente coaxialmente com o antebraço de um usuário. O punho de ditas modalidades pode ser substancialmente cilíndrico.

[0021] Será entendido que o acoplamento de elementos descritos aqui pode ser acoplamento direto ou indireto (i.e., acoplamento através de componentes intermediários) a fim de alcançar a funcionalidade desejada. Por exemplo, será entendido que "acoplado operacionalmente" conforme usado em relação a um ímã residual e meios de rotor ferromagnético posicionado de modo que a força magnética do ímã afete a rotação do rotor e como tal não precisa, porém pode estar em contato físico com o rotor.

[0022] O Sumário da Invenção acima mencionado não é pretendido para limitar o escopo da revelação contida aqui nem para limitar o escopo das reivindicações anexas. Pelo contrário, conforme será apreciado por aquelas pessoas com habilidade na técnica, as variações das modalidades descritas anteriormente podem ser implementadas sem se afastar da invenção reivindicada.

Breve Descrição dos Desenhos

[0023] Os objetos e aspectos da invenção podem ser compreedidos com referência à descrição detalhada seguinte de uma modalidade ilustrativa da presente invenção tomada junto em conjunto com os desenhosanexos nos quais:

[0024] As Figuras 1A-1D são vistas em perspectiva de umamodalidade preferida da presente invenção mostrada em uso.

[0025] A Figura 2 é uma vista de elevação lateral de umamodalidade preferida da presente invenção.

[0026] A Figura 3 é uma vista de elevação frontal de umamodalidade preferida da presente invenção.

[0027] A Figura 4 é uma vista de elevação superior deuma modalidade preferida da presente invenção.

[0028] A Figura 5 é uma vista em perspectiva de umamodalidade preferida da presente invenção.

[0029] A Figura 6 é uma seção cruzada de elevaçãolateral de uma modalidade preferida da presente invenção.

[0030] A Figura 7 é uma seção cruzada de elevaçãofrontal de uma modalidade preferida da presente invenção.

[0031] A Figura 8 é uma vista explodida de umamodalidade preferida da presente invenção.

[0032] A Figura 9 é uma vista explodida de determinadoscomponentes de uma modalidade preferida da presente invenção.

[0033] As Figuras 10A-10B são vistas de elevaçãolaterais dos componentes de trava de uma modalidade preferida da presente invenção.

[0034] A Figura 10C é uma vista em perspectiva doscomponentes de trava de uma modalidade preferida da presente invenção.

[0035] A Figura 10D é uma vista explodida doscomponentes de trava de uma modalidade preferida da presente invenção.

[0036] A Figura 11 é uma vista explodida de determinadoscomponentes de uma modalidade preferida da presente invenção.

[0037] A Figura 12A é uma vista em perspectiva de componentes de uma modalidade preferida da presente invenção.

[0038] A Figura 12B-12C são vistas de elevação lateral e frontal, respectivamente, de uma modalidade preferida da presente invenção.

[0039] A Figura 13 é uma vista parcialmente explodida de uma modalidade preferida da presente invenção.

[0040] A Figura 14-14A são vistas explodidas de determinados componentes de uma modalidade preferida da presente invenção.

[0041] A Figura 15 é uma vista cortada de determinados componentes de uma modalidade preferida da presente invenção.

[0042] A Figura 16 é uma vista explodida de determinados componentes de uma modalidade preferida da presente invenção.

[0043] As Figuras 17-17A são vistas detalhadas de determinados componentes de uma modalidade preferida da presente invenção.

[0044] A Figura 18 é um diagrama lógico para o circuito de controle de uma modalidade preferida da presente invenção.

[0045] A Figura 19 é uma vista parcialmente explodida de uma modalidade preferida da presente invenção.

[0046] As Figuras 20 e 21 são vistas em perspectiva de uma modalidade alternativa "bastão"da presente invenção em uso na mão de um usuário.

[0047] A Figura 22 é uma vista cortada da modalidade alternativa de Figuras 20 e 21.

Descrição da Modalidade Preferida

[0048] Com referência aos desenhos, as modalidades preferidas da presente invenção serão agora discutidas.

[0049] As Figuras 1A-1C mostram uma modalidade preferidada presente invenção em uso. A guia retrátil 1 é mantida namão do 2 na mão do usuário 6. Um cão, 3, é fixado na extremidade distal 7 do componente de guia 5. O componenteda guia 5 é geralmente alinhado colinearmente com o antebraço do usuário 4. Será apreciado que enquanto as Figuras 1B e 1C mostram o antebraço do usuário 4 posicionado de modo que a mão do usuário 6 seja posicionada aproximadamente de maneira medial, na medida em que o cão 3 exerce movimento aumentado de puxar sobre o componente da guia 5, o antebraço do usuário 4 irá tender a ser puxado de modo que esteja posicionado mais lateralmente, aumentando assim a colinealidade do componente da guia com o antebraço.

[0050] A Figura 1D mostra uma vista de perto de umamodalidade preferida da presente invenção na mão de um usuário 6. O usuário está segurando o punho 11. A proteção dos dedos 20 está posicionada em frente aos dedos do usuário. Uma parte de componente de guia 5 é mostrado se estendendo para fora da abertura 19. O separador de dedos 16 é mostrado posicionado entre os segundo e terceiro dedos do usuário, e o componente da guia 5 está contido nele (não mostrado na Figura 1D). O separador de dedos 16 pode ser posicionado alternativamente em uso entre um primeiro e segundo ou terceiro e quarto dedos do usuário. Será entendido que o separador de dedos 16 pode ser formado integralmente com o compartimento 10 e/ou punho 11, ou alternativamente pode ser um componente discreto fixado em um ou nos dois compartimentos 10 e no punho 11.

[0051] Com referência agora às Figuras 2 até 5, ocompartimento 10 pode ser construído a partir das seções esquerda e direita que podem ser juntadas conforme prontamente entendido por aqueles com habilidade na técnica. O compartimento 10 pode ser feito de qualquer material adequadamente rígido e leve tal como plástico, incluindo preferencialmente um plástico de resina acetal tal como plástico de resina acetal da marca DuPont Delrin. O punho 11 inclui uma parte traseira 12 e parte frontal 13. O compartimento 10 inclui uma parte superior 14 e uma base 15. O botão ativador de freio por assobio/elétrico 18 pode ser usado para ativar o transdutor ultrassônico (i.e., o assobio) e/ou para ativar o amortecimento conforme será descrito em detalhes mais abaixo. Conforme usado aqui, "freiar" e "freiando"são sinônimos de "amortecer" e "amortecimento".

[0052] O componente de guia 5 inclui um componente de fecho 8 na sua extremidade distal e uma luneta 9 na sua extremidade proximal. O componente de fecho pode ser de um desenho geralmente conhecido para prender um animal doméstico ao componente da guia. A luneta 9, pode ser de um desenho geralmente conhecido para parar o enrolamento do componente de guia ao contato da luneta com o compartimento. Em operação, o componente de guia 5 é alimentado através da abertura 19, através do separador de dedos 16 e dentro do interior do punho 11, onde ele é bobinado, conforme será descrito mais adiante. O componente de guia 5 pode compreender duas partes, uma das quais pode ser enrolada na bobina 30 (não mostrada nas Figuras 2 até 5) e uma das quais não é enrolada na bobina 30. A parte do componente de guia 5 que pode ser enrolado na bobina 30 pode ter um formato diferente do que aquela parte do componente de guia 5 que não é enrolado na bobina 30. Por exemplo, a parte anterior pode ter uma seção cruzada cilíndrica para facilitar o enrolamento enquanto essa última pode ser plana para facilitar o manuseio pelo usuário. Alternativamente, a extensão toda do componente de guia 5 pode ter um ou outro formato acima mencionado, ou pode ter um formato inteiramente diferente.

[0053] A chave de travamento 17 pode ser usada para acionar o mecanismo de travamento, conforme será descrito mais adiante. O componente de guia 5 pode ser formado preferencialmente como um laço, i.e., com uma configuração plana.

[0054] Com referência agora às Figuras 6 e 7, determinados aspectos operacionais da modalidade preferida imediata será descrita.

[0055] O eixo rotacional 30 e o eixo espiral 31 são juntados longitudinalmente via, por exemplo, uma conexão macho/fêmea a fim de formar um eixo contínuo através de pelo menos uma parte de interior de punho 11. O eixo rotacional e o eixo espiral fixo 31 são juntados de modo que o eixo rotacional 30 esteja livre para rotacionar ao redor do seu eixo geométrico longitudinal enquanto o eixo espiral fixo 31 não está livre para rotacionar ao redor do seu eixo geométrico longitudinal (i.e., o eixo espiral fixo 31 é fixo para impedir a rotação). O eixo rotacional 30 pode ser acoplado ao conjunto de mola de torção 35 de modo que quando o conjunto de mola de torção rotacione devido à operação da força da mola, o eixo de rotação 30 também rotaciona. O eixo espiral fixo 31 compreende uma engrenagem espiral auto-reversível, também conhecida como um parafuso auto-reversível e/ou um parafuso ou engrenagem de bobinagem, usado comumente em aplicações de bobinagem tais como carretel de pesca e similares e descritos por exemplo, na Patente Norte-Americana US N° 2.494.003.

[0056] A bobina 34 é posicionada sobre os eixos 30 e 31 dentro do punho 11 de modo que uma parte da extensão da bobina esteja a todo tempo em comunicação operacional com a abertura interna 38 do canal de guia 39, i.e., de modo que o componente da guia 5 possa enrolar e desenrolar na e da bobina 34 enquanto fica livre para se estender e retrair através do canal 39. A bobina 34 tem duas buchas 33, uma superior e uma inferior.

[0057] O eixo rotacional 30 pode ter qualquer formatoque permita a ele ser acoplado de maneira rotacional à bobina 34 sem estar acoplado translacionalmente à bobina 34 na direção longitudinal (axial). Nessa maneira, quanto o eixo de rotação 30 rotacionar, a bobina 34 também rotaciona, enquanto a bobina 34 permanece livre para se mover para cima e para baixo de maneira longitudinal rotacionando o eixo 30. O eixo de rotação 30 é preferencialmente de uma seção cruzada hexagonal, e a bobina 34 tem preferencialmente uma abertura que combina para receber o eixo de rotação 30 e o eixo espiral fixo 31 de modo que a bobina 34 possa rotacionar com o eixo de rotação 30, rotacionar ao redor do eixo espiral fixo 31, e transladas para cima e para baixo nos eixos combinados 30 e 31.

[0058] Em operação, o componente de guia 5 é enrolado edesenrolado da bobina 34 e através do canal de guia 39, conforme se segue. Quando o eixo de rotação 30 rotaciona, por exemplo, quando acionado pela rotação do conjunto de mola de torção 35, a bobina 34 também rotaciona. A bobina34 é acoplada ao eixo espiral fixo 31 por meio de pino de eixo espiral 32 (também chamado de um "trinco") localizado na bucha da bobina superior 33. O pino do eixo espiral 32 percorre nos sulcos do eixo espiral fixo 31, forçando a bobina 34 para percorrer para cima e para baixo do eixo espiral fixo 31, conforme será prontamente entendido por aqueles familiarizados com a operação de dispositivos de bobinagem tais como carretel de pesca e similares e descritos, por exemplo, na Patente Norte-Americana N° 2.494.003. Na medida em que a bobina 34 rotaciona e translada longitudinalmente, ela enrola o componente de guia 5 dentro da bobina 34 (ou, na direção oposta da rotação, se desenrola da bobina).

[0059] Com referência agora à Figura 6A, é visualizado o intervalo 40, localizado entre a bucha superior da bobina 33 e a superfície que suporta alta carga 41. Em operação, quando o eixo de rotação 30 é travado (i.e., não está livre para rotacionar, conforme descrito mais completamente abaixo) e um animal de estimação puxa o componente de guia 5, os eixos 30 a 31 combinados flexionam ligeiramente na direção da superfície que suporta alta carga 41, colocando a bucha superior da bobina 33 em contato com a superfície que suporta alta carga 41. Dessa maneira, a carga de tensão do animal puxando é suportada pela superfícis que suporta alta carga 41, não pelos eixos 30 e 31 combinados, desta forma provendo resistência suficiente e força de reação para a força de tração enquanto limita, reduz ou elimina o estresse empregado aos eixos 30 e 31 combinados.

[0060] A Figura 8 mostra uma vista explodida da modalidade preferida já descrita. Nesta figura, o compartimento 10 é mostrado explodido dentro das suas seções da esquerda e da direita que podem ser juntadas para formar um compartimento unitário. Dentre outros detalhes mostrados na Figura 8 está a metade esquerda do canal de guia 39, que forma o canal de guia concluído em conjunto com a estrutura equivalente formada na seção direita do compartimento 10 quando as duas seções do compartimento 10 são juntadas.

[0061] Também são mostrados na Figura 8 um deslizador de trava 47 e engrenagem de trava 50, a operação da qual será descrita em detalhes em relação às Figuras 9 e 10A-10D. O conjunto de mola de torção 35, compreendendo a mola de torção 55, o compartimento de mola de torção 56 e a tampa do compartimento da mola de torção 57, é também mostrado na vista explodida.

[0062] A Figura 9 mostra uma vista explodida do subsistema de bobinagem da modalidade preferida já descrita. A engrenagem de trava 50, que tem catracas 51 e dentes 52 da engrenagem de trava alternada, é mostrada fixamente presa ao eixo de rotação 30. A engrenagem de trava 50 inclui uma abertura através da qual o eixo de rotação 30 se estende de tal maneira que a engrenagem de trava 50 não esteja livre para rotacionar ao redor do eixo de rotação 30 porém ao invés disso, rotacione com ele de uma maneira similar ao acoplamento rotacional da bobina 34, descrita acima, exceto que a engrenagem de trava 50 esteja também acoplada translacionalmente ao eixo de rotação 30 na direção (axial) longitudinal. Desta maneira, quando o eixo de rotação 30 rotacionar, a engrenagem de trava 50 também rotaciona mas não está livre para se mover longitudinalmente para cima e para baixo do eixo de rotação 30. Da mesma maneira, quando a engrenagem de trava 50 estiver impedida de rotacionar, conforme será descrito, o eixo de rotação 30 estará dessa maneira impedido de rotacionar também.

[0063] O eixo de rotação 30 é acoplado à mola de torção 55 via um adaptador de eixo 58. O adaptador de eixo 58 é acoplado ao eixo de rotação 30 de uma mesma maneira substancialmente como a engrenagem de trava 50, ou seja, o adaptador de eixo 58 não está livre de rotacionar ao redor do eixo de rotação 30 porém ao invés disso, rotaciona com ele de maneira similar à rotação do acoplamento rotacional da bobina 34, exceto que o adaptador de eixo 58 também está acoplado translacionalmente ao eixo de rotação 30 na direção (axial) longitudinal e então, não está livre para se mover longitudinalmente para cima e para baixo do eixo de rotação 30. O adaptador de eixo 58 inclui ranhuras do adaptador de eixo 59. Em operação, o adaptador do eixo 58 está localizado dentro do compartimento da mola de torção 56 via abertura 60, no momento em que as extremidades da mola de torção 55 são posicionadas nas ranhuras do adaptador de eixo 59. Desta maneira, quando a mola de torção 55 rotaciona, assim também faz o adaptador de eixo 58, e consequentemente, assim faz o eixo de rotação 30.

[0064] As Figuras 10A-10D revelam detalhes do mecanismo da trava da modalidade preferida já descrita. A engrenagem da trava 50 está situada no eixo de rotação 30, conforme previamente descrito. O deslizador de trava 47 é fixado ao ou dentro do corpo 10 (não mostrado) de modo que esteja livre para transladar (i.e., deslizar) para cima e para baixo. A mola enviesante de trava 44, retida no retentor de mola deslizante de trava 49, comumente enviesa o deslizador de trava 47 para baixo, mantendo o deslizador de trava 47 no seu estado destravado (i.e., onde ele não engata na engrenagem de trava 50). O deslizador de trava 47 pode ser movido para cima no seu estado travado (i.e., onde ele não engata na engrenagem de trava 50) por ativação da chave de travamento 17, que gira para forçar o deslizador de trava 47 para cima.

[0065] Conforme mostrado na Figura 10A, na sua posição destravada, a projeção do deslizador de trava 48 permanece abaixo dos dentes de engrenagem de trava 52. Nesse estado, a projeção do deslizador de trava 48 não afeta a capacidade de rotacionar da engrenagem de trava 50, por exemplo, quando o eixo de rotação 30, ao qual está acoplado, rotacionar. Conforme mostrado na Figura 10B, logo após o deslizador de trava 47 ter sido movido para seu estado travado, a projeção do deslizador de trava 48 se move para cima a fim de estar no mesmo plano em que os dentes de trava 52, no momento em que a projeção do deslizador de trava 48 irá ocupar uma das catracas da engrenagem de trava51, localizada entre dois dos dentes de trava 52. Nesta posição, a projeção do deslizador de trava 48 irá impedir arotação da engrenagem da trava 50, e consequentemente o eixo de rotação 30, ao entrar em contato com um ou mais dosdentes de trava 52. Conforme será entendido por aqueles comhabilidade na técnica, as faces inferiores dos dentes de trava 52 podem ter a forma, e.g., inclinada, para permitir que a projeção do deslizador de trava 48 deslize para uma das catracas da engrenagem de trava enquanto a engrenagem de trava 50 estiver rotacionando.

[0066] O subsistema da trava de uma modalidade preferidadiferente da presente invenção é mostrada na Figura 11. Nessa modalidade preferida, o subsistema de trava opera substancialmente conforme já descrito; no entanto, a engrenagem de trava 50 não está presa diretamente ao eixode rotação 30. Ao invés disso, um rolamento de uma via 65 (também chamado de embreagem ourolamento de embreagem ourolamento anti-reverso) é fixado ao eixo de rotação 30 namesma maneira conforme descrito anteriormente para a engrenagem de trava 50. O rolamento de uma via 65 inclui o compartimento externo 66 e o compartimento interno 67 (também chamado de eixo de rolamento). Conforme bem conhecido na técnica, em uma direção rotacional (a direção de embreagem), um rolamento de uma via 65 rotaciona como uma única unidade (i.e., com o compartimento externo 66 e compartimento interno 67 rotacionando juntos). Na outra direção rotacional (a direção de giro livre), o compartimento interno gira em relação ao compartimento externo 66 (i.e, o compartimento interno 67 rotacionaenquanto o compartimento externo não). O rolamento de uma via 65 é fixado ao eixo de rotação 30 de modo que o eixo de rotação 30 rotacione com o compartimento interno 67.

[0067] A engrenagem de trava 50 está presa fixamente ao comportimento externo 66 de um rolamento de uma via 65 de modo que quando o compartimento externo 66 rotacione, a engrenagem de trava 50 rotacione igualmente. Dessa maneira, quanto a chave de trava 45 (não mostrada) se engate na engrenagem de trava 50 na posição travada, o compartimento externo 66 esteja igualmente travado, impedindo que o compartimento interno 67, e consequentemente o eixo de rotação 30 rotacione na direção da embreagem, enquanto permite que o compartimento interno 67 rotacione na direção de giro livre independentemente do estado do subsistema de trava. Em determinadas modalidades preferidas, o rolamento de uma via 65 é orientado de modo que a direção de giro livre coincida com a direção enviesante da mola de torção 55, que pode ser a direção de bobinagem (i.e., a direção de enrolar). Dessa maneira, o dispositivo irá continuar a enrolar, mas não desenrolar, quando o subsistema de trava estiver engatado. Nessa modalidade preferida, o dispositivo elimina dessa forma a folga no componente de guia ao enrolar constantemente o excesso de folga independentemente do estado do subsistema de trava.

[0068] Determinadas modalidades da presente invenção podem incluir aspectos eletrônicos. Uma dita modalidade preferida é mostrada nas Figuras 12A-C e 13. Essa modalidade inclui módulo eletrônico 80, que contém determinados circuitos eletrônicos e baterias e está posicionado abaixo do conjunto de mola de torção discutido anteriormente. Dita modalidade pode incluir um dispositivo de apito ultrassônico para alertar e treinar animais capazes de ouvir fequências ultrassônicas, tais como cães. Aqui, o transdutor ultrassônico 82 está localizado no compartimento 86 de módulo eletrônico 80. O transdutor está conectado operacionalmente à placa de circuito impresso 81, que inclui um gerador/oscilador de sinal para criar e enviar para o transdutor ultrassônico 82 sinais ultrassônicos e que podem ser manualmente impulsionados por um usuário por meio de chave de apito 85. Alternativamente, o transdutor ultrassônico 82 pode incluir um gerador/oscilador de sinal integrado, eliminando a necessidade dos ditos circuitos em uma placa de circuito impresso. O transdutor ultrassônico pode ser, por exemplo, um Kobitone Audio número parte 255-400stl0p-rox.

[0069] Outras modalidades da presente invenção podem incluir um sistema de amortecimento/frenagem ativa conforme mostrado nas Figuras 14-17. Nas ditas modalidades, o eixo de rotação 30 é preso fixamente, tanto direta ou indiretamente, com o rotor ferromagnético 94 conforme foi previamente descrito para outros componentes fixados ao eixo de rotação, por exemplo, engrenagem de trava 50. Dessa forma, quando o eixo de rotação 30 rotacionar, assim também irá o rotor ferromagnético 94, e igualmente, quanto o rotor ferromagnético 94 estiver impedido de girar ou tiver sua velocidade reduzida, conforme será descrito no momento, assim também irá o eixo de rotação 30 impedido de girar ou ter sua velocidade reduzida.

[0070] O íma residual 91 é fixado em proximidade com o rotor ferromagnético 94 de modo que o ímã residual 91 pode exercer força magnética sobre o rotor ferromagnético 94. O íma residual 91 foi colocado ao redor de um ou mais rolos 92. Quando os rolos 92 são pulsados eletricamente, por exemplo, a partir de baterias 84 conforme controlado por microcontrolador 96 em placas de circuito impresso 81, aumenta o fluxo magnético de ímã residual em forma de ferradura. Na medida em que o fluxo magnético de ímã residual em forma de ferradura 91 aumenta, o arrasto no rotor ferromagnético 94 aumenta, retardando e de uma vez por todas parando (em fluxo magnético suficiente) o giro do rotor ferromagnético 94, e portanto, o giro do eixo de rotação 30. Conforme será entendido por aqueles com habilidade na técnica, os ímãs residuais podem ser magnetizados para diversos fluxos (ou desmagnetizados até fluxo zero) pela aplicação de pulsos elétricos específicos para os rolos no ímã. A operação de ímãs residuais é mais inteiramente descrita, por exemplo, no Pedido de Patente Norte-Americano N° 2006/0219497, incorporado aqui por referência.

[0071] O imã residual 91 funciona como o estator do freio 90 e pode ter formatos diferentes do formato de ferradura retratado nas figuras, por exemplo, ele pode compreender uma barra cilíndrica ou plana, ou curvatura arbitrária, dentre outros formatos. Será entendido que os rolos 92 são isolados eletricamente do ímã residual 91.

[0072] O ímã residual 91 pode alternativamente ser um eletroímã padrão, no entanto, ímãs residuais são preferidos porque um arrasto de baixa corrente é necessário para circular continuamente os estados e saturação (fluxo) do ímã. Também, os ímãs residuais não continuam a consumir eletricidade após o estado ser mudado no ímã. Isso alonga a vida útil da bateria significativamente. Alternativamente, ao invés de um freio magnético, um freio de disco e de calibrador, sendo ou não ativado hidraulicamente, pode ser usado como um mecanismo de frenagem.

[0073] O sistema de amortecimento/frenagem ativo então descrito pode ser manualmente controlado por um usuário, por exemplo, pelo uso de um gatilho ou botão. Dito botão pode ser exclusivo para a função de amortecimento/frenagem ou pode disparar concomitantemente outros aspectos tais como o apito ultrassônico previamente descrito.

[0074] O sistema de amortecimento/frenagem pode ser também controlado automaticamente por circuitos de controle de acordo com entradas recebidas a partir de um ou mais sensores. Por exemplo, as modalidades da presente invenção podem incluir um ou mais de um sensor de queda/acelerômetro, sensor de velocidade/sensor de rotação/sensores de contagem e outros sensores. O acelerômetro 97 pode perceber a aceleração em todas as direções e o microprocessador pode processar que o sinal para determinar se o dispositivo caiu ou não e se o dispositivo está sendo arrastado ou não pelo animal de estimação. O dispositivo pode automaticamente travar em qualquer um dos casos e o apito pode soar para alertar o animal de estimação para parar. O contador de rotação do sensor de velocidade 98 pode ser um sensor do tipo indutivo em que o eixo de rotação 30 pode ser magnetizado e o sensor indutivo pode ser posicionado perto o suficiente do eixo de rotação 30 a fim de que o campo magnético flutuante causado pela rotação do eixo induza os pulsos elétricos no sensor, e o microcontrolador 96 possa então contar os pulsos e a taxa de pulso para determinar a velocidade rotacional do eixo principal e de uma vez por todas a velocidade de enrolar/desenrolar, a extensão e aceleração do componente de guia e similares. Alternativamente, o sensor poderia utilizar qualquer outro sensor de rotação adequado tal como chaves de contato óptico ou físico e similares.

[0075] O acelerômetro/sensor de queda 97 pode ser configurado de modo que ele sinaliza o microcontrolador 96 quando um usuário tiver deixado a unidade cair (e.g. através de aceleração gravitacional para baixo seguida por um alto impulso de desaceleração ao atingir o solo). Nas ditas circunstâncias, o microcontrolador pode ativar o sistema de amortecimento/frenagem e/ou gerar um som ultrassônico via o transdutor ultrassônico. Adicionalmente, o sensor de velocidade/contador de rotação pode ser usado para monitorar a extensão não desenrolada do componente degioa 5 e/ou a velocidade ou aceleração da desenrolamento docomponente de guia 5. Esses sensores podem sinalizar o circuito de controle de circunstâncias tais como, por exemplo, um animal de estimação que esteja arremetendo (onde a aceleração de desenrolamento é alta), um animal de estimação correndo (onde a velocidade de desenrolamento é alta) ou um componente de guia próximo de ter alcançado a extensão total (baseado na velocidade de desenrolamento e tempo de desenrolamento). Em cada caso, o circuito de controle pode ativar o sistema de amortecimento/frenagem e/ou gerar um som ultrassônico via o transdutor ultrassônico. Por exemplo, quando o microcontrolador determinar que o componente de guia 5 tiver desenrolado um percentual pré-definido da sua extensão total (e.g., dentro de 2 pés do final da extensão do componente de guia), o microprocessador pode começar a freiar e/ou a gerar um som ultrassônico para parar e/ou sinalizar o animal de estimação. O sensor de queda/acelerômetro 97 pode ser um LIS3DHTR produzido por STMicroelectronics N.V.

[0076] Nos exemplos acima, o som ultrassônico pode serdiferente em tom, duração, padrão, volume dentre outros parâmetros dependendo da condição do gatilho (e.g., unidade que caiu, aceleração repentina pelo animal de estimação, proximidade do fim da extensão da guia pelo animal de estimação). Adicionalmente, qualquer outro som pode ser utilizado tal como clique, estalo, som de campainha e similares. Dessa maneira, os sons podem ser utilizados para treinar os animais de estimação, como é comumente conhecido por aqueles com habilidade nas técnicas de adestramento de animais de estimação/cães.

[0077] Também, nos exemplos anteriores, o microcontrolador pode alterar os sinais enviados para os rolos 92, desta forma ajustando a resistência do fluxo magnético e consequentemente a quantidade de amortecimento.

[0078] A Figura 18 retrata um diagrama lógico para o circuito de controle de uma modalidade preferida da presente invenção conforme previamente discutido, exceto que será entendido que o transdutor ultrassônico 82 e o freio 90, conforme descrito em detalhes acima, não são parte do circuito de controle porém ao invés disso, podem ser controlados por ele. O circuito de controle pode estar contido no microcontrolador 96, conforme circuitos discretos, ou como qualquer combinação de componentes elétricos e eletrônicos que alcançam a lógica desejada. Será entendido que os diversos elementos lógicos e circuitos lógicos retratados na Figura 18 podem ser combinados em um chip microcontrolador único ou pode ser dividido em qualquer número de circuitos discretos e/ou componentes montados de superfície e/ou integrados sem se afastar dos aspectos inventivos da presente invenção. Igualmente, os elementos lógicos retratados na Figura 18 podem ser implementados em firmware e/ou software dentro de um microcontrolador.

[0079] As entradas de gatilho 101 podem incluir gatilhos baseados em velocidade/aceleração de guiam acelerômetro de dispositivo/detector de queda, giros de eixo, e entradas de usuário tais como teclas de botão de freio e de apito, dentre outros. As saídas dessas entradas de gatilho 101 são logicamente porta identificada como OR 103 de modo que qualquer uma das entradas de gatilho 101 são acionadas (i.e., o sinal neles vão de "alto" ou "1"), então a saída da porta OR 103 é também disparada. A porta OR de saída 103 é enviada para a entrada de gatilho de circuito lógico 106 para processamento por circuito lógico 105.

[0080] As entradas da porta 102 podem incluir uma entrada de sensor de rotação de eixo e detector de saturação de ímã residual. A saída do detector de saturação de íma residual pode ser invertida de modo que o sinal esteja ligado (i.e., "alto" ou "1") quando o freio 90 não estiver saturado magneticamente (i.e., em um estado de fluxo magnético máximo). A saída das entradas da porta 102 são logicamente a porta 104 identificada como AND de modo que a saída da porta AND 104 esteja ligada somente quando as entradas das duas portas estejam ligadas. A saída da porta AND 104 é alimentada para a entrada da porta de circuito lógico 107 para processamento pelo circuito lógico 105.

[0081] O circuito lógico 105 pode processar as entradas 106 e 107 conforme se segue. Ao receber qualquer um dos cinco sinais de entrada 101 para aplicar o protocolo de freio/apito, o microprocessador 105 pode aplicar inicialmente uma frenagem fracionada inicial, por exemplo, 10% da capacidade total de frenagem ao ímã. Se o sensor de velocidade 102B perceber que o eixo está continuando a girar na direção de desenrolar, após uma revolução completa o sistema de controle pode aumentar a quantidade de saturação no ímã, desta forma aumentando o efeito da frenagem por, por exemplo, mais 10%. Esse processo pode continuar até que a saturação do ímã esteja em 100% (o que significa que o freio é totalmente aplicado). Ao acionar da maneira anterior, o dispositivo pode funcionar de maneira eficar para todos os tamanhos de cães independentemente do seu peso. Por exemplo, um cão de porte pequeno pode tipicamente ser freiado relativamente rápido sem produzir uma carga de choque sobre a mão e/ou pulso do usuário devido ao peso leve do cão e resultando em ímpeto pequeno. Por outro lado, um cão de porte grande iria gerar uma carga de choque significativo se parado rapidamente devido ao maior peso do cão e resultando em ímpeto grande. Portanto, um cão grande pode ser gradualmente reduzido e a carga de choque que de alguma maneira seria experimentado para ser impedido, ou seja, as modalidades preferidas da presente invenção podem permitir que a guia seja desenrolada até diversos pés durante o processo de frenagem gradual (i.e., reduzindo a velocidade) de um animal de estimação pesado, desta forma reduzindo dramaticamente a força necessária para parar o animal de estimação e protegendo tanto o animal de estimação quanto o seu dono de cargas de choque típicas.

[0082] Também em modalidades preferidas da presente invenção, a entrada de resistência de guia 110 pode alimentar um sinal de resistência de guia para a entrada de resistência de guia de circuito lógico 111, em resposta ao que o circuito lógico 105 pode definir uma resistência de nível de base para freio 90. Dessa maneira, um usuário pode definir que a guia tenha uma resistência de enrolar/desenrolar padrão maior ou menor se desejado. Por exemplo, para animais de estimação não adestrados ou para animais de estimação de porte maior, pode ser desejado aumentar a resistência de desenrolar quando a guia estiver desenrolando. Essa resistência adicional irá fazer com que o animal de estimação não se mova tão rápido em relação à guia pois existe maior arrasto contínuo empregado à bobina enquanto se desenrola.

[0083] O circuito lógico 105 pode ser qualquer circuito programável ou fixo capaz de prover a lógica de entrada/saída anterior, incluindo, por exemplo, um Microcontrolador Attinyl3A 8 bit AVR 8126 com 1 kbyte no sistema flash programável produzido por Atmel Corporation.

[0084] Em todas as modalidades preferidas anteriores, odispositivo pode ser composto em parte por um pedômetro integrado 112 que pode ser ajustado nocompartimento 10 nocorte de pedômetro 113. O pedômetro 112 pode também incluirou alternativamente uma leitura digital de qualquer parâmetro monitorado ou mantido pelo dispositivo, incluindo por exemplo, componente de guia atual/médio/máximo velocidade e/ou aceleração de desenrolar/enrolar, distância do passeio, distância total, elevação, rumo de bússola, coordenadas de GPS, capacidade de limitação geográfica, funcionalidade de cronômetro e temporizador, previsão do tempo com alerta de tempo grave e similares.

[0085] Em todas as modalidades preferidas, a unidadepode ser mensurada de modo que a distribuição de peso sejade modo que a unidade não tenda a rotacionar ou de algumamaneira criar um momento ao redor do pulso de um usuárioquanto é mantido na mão por um usuário. Dessa maneira, odispositivo pode ser usado enquanto correr ou em outras opções de lazer ativa enquanto dá ao usuário a impressão de ser mais um tipo de bastão de corrida. A modalidade alternativa retratada nas Figuras 20-22 retratam uma modalidade simplificada da presente invenção que mais se parece com um bastão de corrida do que parece a modalidaderetratada na modalidade discutida anteriormente. As Figuras20-22 incluem avisos que correspondem aqueles das Figuras1-19, discutidos anteriormente.

[0086] As modalidades da presente invenção podem incluirtambém elementos mensurados para aumentar um exercício do usuário por exemplo, quando utiliza o dispositivo enquanto pratica corrida [Cooper]. Os elementos mensurados podem ser incorporados, por exemplo, na tampa da extremidade 87. Podem ser providos os elementos mensurados de pesos diferentes, permutáveis por exemplo, enroscando ou fechando por estalo a tampa da extremidade 87 no compartimento 10.

[0087] Apesar de as modalidades particulares mostradas e descritas acima provarem serem úteis em muitas aplicações na técnica à qual a presente invenção pertence, modificações adicionais da presente invenção irão ocorrer para pessoas com habilidade na técnica. Todas as ditas modificações devem estar dentro do escopo e do espírito da presente invenção conforme definido pelas reivindicações anexas.

Claims

1. Guia retrátil (1), compreendendo:um compartimento (10) genericamente cilíndrico que tem um interior e que forma um punho (11), o punho (11) tendo uma parte superior e uma inferior; uma bobina (34) localizada no interior do compartimento, a bobina localizada em um eixo, o eixo também localizado no interior do compartimento (10); caracterizado por compreenderum separador de dedos (16) em posição de afastamento em relação à parte superior do punho e da parte inferior do punho e que se estende para fora do punho (11), o separador de dedos (16) que tem uma abertura (19) em uma extremidade distal (7) e um canal interno, o canal interno que oferece comunicação entre a abertura e o interior do compartimento;um componente de guia (5) afixado à bobina e que se estende através do canal interno do separador de dedos (16) e através da abertura do separador de dedos (16);em que a bobina (34) oscila continuamente para cima e para baixo no eixo conforme o componente de guia (5) é desenrolado da bobina.

2. Guia retrátil (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada em que quando acionada por um usuário com o componente de guia (5) extendido pelo menos em parte, o componente de guia (5) se situa substancialmente de maneira coaxial ao antebraço do usuário (4).

3. Guia retrátil (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada em que quando acionada por um usuário, o separador de dedos (16) se situa entre os dedos do usuário.

4. Guia retrátil (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada em que quando acionada por um usuário com o componente da guia (5) extendido pelo menos em parte, o componente da guia (5) se situa substancialmente de maneira coaxial ao com o antebraço do usuário (4) e o separador de dedos (16) se situa entre os dedos do usuário.

5. Guia retrátil (1) de acordo com a reivindicação1, caracterizada em que o punho (11) é substancialmente cilíndrico.