BRPI0702421B1 - disposição construtiva em veículo de propulsão humana - Google Patents

Abstract

disposição construtiva em veículo de propulsão humana. particularmente tratando-se de um veículo de propulsão humana, contando com uma cabine de segurança para o passageiro e com previsão para acomodar um carona, onde a cabine é dotada de uma ou mais portas, pára-brisa e janelas, construída em materiais adequados, possuindo sistema de acionamento e transmissão com caixa de câmbio sincronizada com marchas à frente, neutro e marcha à ré, e uma correia ou corrente de transmissão da rotação desta caixa até a roda traseira, de tração, carenada e protegida. também faz parte do veículo a motorização elétrica auxiliar em situações necessárias.

Description

DISPOSIÇÃO CONSTRUTIVA EM VEÍCULO DE PROPULSÃO HUMANA

CAMPO TÉCNICO [001] O seguinte relatório descritivo para invenção se refere ao desenvolvimento de um veículo de propulsão humana (VPH), particularmente tratando-se de um triciclo com cabine de segurança para o condutor, monousuário, onde a cabine é dotada de uma ou mais portas, para-brisa e janelas, construída em materiais adequados, possuindo sistema de acionamento e transmissão com caixa de câmbio sincronizada com marchas à frente, neutro e marcha à ré, e uma correia ou corrente de transmissão da rotação desta caixa até a roda traseira, de tração, carenada e protegida. Também faz parte do veículo a motorização elétrica auxiliar em situações necessárias, com recarga da bateria por triplo sistema; autogeração, rede elétrica e células solares.

ESTADO DA TÉCNICA [002] Veículos de propulsão humana, tais como os antigos velocípedes e as atuais bicicletas e triciclos, são considerados importantes meios de locomoção, tanto para o trabalho como o lazer. No entanto, a sua principal desvantagem é a falta de segurança, pois não apresentam equipamentos para tal, e um acidente envolvendo uma bicicleta e um veículo automotor é quase sempre trágico para o ciclista. Mesmo com a mudança nos sistemas viários das grandes cidades, com a criação de ciclovias e espaços destinados às bicicletas, não se pode

Petição 870190104028, de 15/10/2019, pág. 4/21

2/12 cobrir todos os caminhos possível de trânsito. Também se deve considerar a falta de respeito dos motoristas para com os ciclistas.

[003] Diversos são os modelos encontrados em lojas especializadas, desde simples bicicletas, a triciclos e quadriciclos, às vezes até com alguma proteção. Mas são os chamados HPVs (human power vehicles), muitos vistos em sites de universidades, e principalmente em comunidades de pesquisas internacionais, que estão sendo estudados. As características ecológicas desse tipo de veículo, combinadas com os benefícios que trazem à saúde, angariam cada vez mais adeptos. Muitas pessoas estão desenvolvendo e pesquisando tipos de veículos que possam ajudar o processo de despoluição do planeta por monóxido e dióxido de carbono entre outros, pois o aquecimento global é uma verdade, e alternativas deverão ser criadas.

[004] Assim, a ideia de se construir uma cabine para bicicletas, triciclos e motos, se mostrou atrativa, gerando diversas patentes que cumprem essa finalidade.

[005] Em buscas efetuadas no estado da arte pertinente ao campo técnico da invenção proposta foram encontrados documentos de patente que tratam do assunto.

[006] Um exemplo disto pode ser visto no documento GB 2374327, que se refere a um veículo triciclo com uma cabine fechada, pelo menos um par de rodas espaçadas lateralmente, outra roda traseira, sendo acionada por pedais e uma transmissão por corrente. As rodas

Petição 870190104028, de 15/10/2019, pág. 5/21

3/12 emparelhadas são transportadas em estabilizadores de suspensão, proporcionando suspensão de direção e suspensão independente, permitindo também a inclinação lateral controlada de cada roda e do corpo, de modo que o veículo se equilibra em curvas. O controle de direção das rodas é realizado pelo movimento do guidom em torno de um primeiro eixo e o controle de inclinação é feito pelo movimento do guidom em torno de um segundo eixo transversal ao primeiro eixo.

[007] O documento US 4456277 descreve um triciclo com tração dianteira e propulsão humana com duas rodas dianteiras direcionáveis em uma extremidade dianteira totalmente projetada, um quadro espacial multitriangulado e uma única roda traseira numa suspensão independente do tipo braço oscilante. Um sistema de acionamento por corrente inclui um conjunto de manivelas montado em uma proa à frente das rodas dianteiras, acionando uma engrenagem de transferência e um diferencial para o eixo dianteiro.

[008] O documento US 6932370 (D3) mostra um veículo de propulsão humana, que inclui um membro de estrutura longitudinal principal tendo um mecanismo de direção/acionamento montado nele para movimento de oscilação; uma roda traseira acionada tendo um eixo, uma roda dentada traseira operativamente fixa à roda traseira para engate costeira com ela; um par de rodas dianteiras afastadas, direcionais, localizadas adjacentes à outra extremidade do elemento de estrutura longitudinal principal e operativamente conectadas ao mecanismo de

Petição 870190104028, de 15/10/2019, pág. 6/21

I 12 direção/acionamento; em que, o mecanismo de direçãoIacionamento inclui: um braço de oscilação montado no elemento de estrutura longitudinal principal intermediário das extremidades do mesmo para o movimento de articulação na direção dianteira e direção traseira; um mecanismo de acionamento incluindo as primeiras e segundas articulações de acionamento, em que a primeira articulação de acionamento fornece uma força motriz à roda traseira acionada durante um primeiro acionamento de energia e a segunda articulação de acionamento fornece uma força motriz à roda traseira acionada durante um segundo acionamento de energia; em que, para o movimento igual do braço de oscilação nas direções para a frente e para trás, a força motriz dos cursos das primeiras forças é entre cerca de uma a três vezes a do segundo curso de potência.

[009] Uma carroceria de proteção ou capota para motocicletas e triciclos é revelada no MU 7.801.473, MU 7.802.377, MU 8.101.646, PI 0.105.596 e no PI 0.210.258.

[010] Mais importante é a cabina especialmente para motocicletas e veículos similares, revelada pelo PI 0.402.202 que prevê o emprego de uma cabina para motocicletas e veículos similares. No entanto, não revela a disposição construtiva para um veículo de propulsão humana, restringindo apenas para o caso motorizado.

[011] Para uma cabine aplicada em veículo exclusivo de propulsão humana são conhecidos os documentos WO 2006/049079

Petição 870190104028, de 15/10/2019, pág. 7/21

I 12

Three-Wheeled Cycle, publicado em 2006I05I11 e JP 2005I297643 Three-Wheel Type Power-Assisted Biclycle, publicado em 2005I10I27. Apesar de possuírem algumas características semelhantes, pode-se ver que a concepção do projeto hora proposto é muito diferente, onde foram estudados durante longo período, sendo que o seu resultado só é conseguido mediante a união das várias funções e desenvolvimento específico de cada um dos seus componentes. Neste projeto são contemplados princípios de engenharia que vão desde a distribuição das rodas, tipo de motor elétrico utilizado, lógica de funcionamento, estabilidade, centro de gravidade, peso do veículo e sistemas auxiliares, que visam obter extremo rendimento, pois o objetivo final deste produto é fazer com que uma criança, até um adulto obeso, possam conduzir e se autopropelir em seu deslocamento, deixando assim, evidenciado a sua funcionalidade em relação a um conjunto de sistemas envolvidos.

PROBLEMAS DA TÉCNICA [012] Pode-se observar alguns problemas no veículo descrito em GR 2374327. A disposição construtiva do VHP proposto é diferente do documento britânico. A posição que o usuário fica em GB 2374327 é muito deitada, tornando-o um veículo de uso apenas para pessoas jovens. Fica difícil sair de dentro do veículo britânico se o usuário não tiver um bom condicionamento físico.

[013] Também, é importante observar que em GB 2374327 a posição da pedaleira (24) e da engrenagem de força, obriga a existência

Petição 870190104028, de 15/10/2019, pág. 8/21

I 12 de corrente de transmissão longa com os pinhões (22). No VPH proposto a posição da caixa de câmbio faz com que a corrente de transmissão seja direta, da pedaleira para as rodas. Outro problema em GB 3274327 é que menciona a existência de painéis solares, motor, bateria, mas não mostra onde estão e nem como irão funcionar.

[014] O documento US 4456277 se trata de um veículo extremamente similar ao descrito em GB 3274327. O usuário fica quase deitado dentro do veículo, o sistema de transmissão envolve até o uso de um motor a gasolina. O usuário conduz o veículo utilizando um guidom lateral junto ao seu corpo. Este veículo apresenta duas rodas frontal com sistema de direção muito similar a um veículo convencional motorizado, com uso de sistema homocinético. Este documento descreve um veículo muito mais do que um triciclo de propulsão humana.

[015] O documento US 6932370 mostra um veículo de propulsão humana muito diferente da proposta no VPH é muito diferente desta disposição construtiva. O sistema de pedal é diferente, o sistema de direção é diferente, não existe a possibilidade de motorização elétrica, não faz menção a painéis solares, baterias e cabine de proteção. Este veículo se assemelha e um carrinho de lomba com pedais e guidom.

SOLUÇÃO PROPOSTA [016] Assim, devido às considerações pertinentes ao estado da arte anteriormente discutido é um dos objetivos da presente aplicação de invenção, o desenvolvimento de um veículo de propulsão humana, na

Petição 870190104028, de 15/10/2019, pág. 9/21

I 12 qual descrevemos as suas características.

[017] Estrutura do tipo monobloco formado por componentes plásticos e metálicos, como fibra de vidro, alumínio, policarbonato etc., que lhe conferem resistência com baixo peso. Possui um corpo central formando um chassi estruturado para receber:

[018] - A suspensão dianteira com suas rodas e seu sistema de freio;

[019] - O conjunto caixa de câmbio, motogerador e pedivela;

[020] - O sistema de guidão e direção das rodas e pedivela;

[021] - O suporte para a bateria;

[022] - Apoio e regulagens do banco do usuário;

[023] - Estrutura para a porta e sistema de proteção em caso de capotagem;

[024] - Suporte e apoio para bagagens;

[025] - Carenagem externa com todos os seus acessórios, janelas, para-brisa, células de energia solar no teto.

[026] Conta com motogerador de corrente contínua do tipo sem escovas e ímãs permanentes, de acionamento e controle eletrônico, baixo peso com maior potência por unidade de volume e peso, não existentes hoje no mercado, permitindo ao usuário ser auxiliado em aclives e velocidades mais altas, quando motor, para o caso do uso normal e em aclives, poder empregá-lo como gerador para recarga da bateria. A troca de motor para gerador é automática ou manual, pois o usuário é que

Petição 870190104028, de 15/10/2019, pág. 10/21

I 12 melhor fará a sua seleção. Com isso, é possível deixar o veículo parado, e usar o gerador para recarregar a bateria.

[027] A bateria utilizada é de mercado, dando prioridade para as baterias de alto rendimento e recarga rápida, como as baterias de íons de lítio, hoje desenvolvidas, mas podendo utilizar qualquer outro tipo, desde que cumpram as características principais como voltagem e corrente, tenham alta performance e baixo peso.

[028] Para o acionamento do veículo tem-se uma caixa de câmbio e transmissão que possui o pedivela, o motogerador e a roda livre, tudo em um único componente, sendo que a troca das marchas pode ser feita em qualquer situação, inclusive com o veículo parado. Por ser sincronizada e sem embreagem, basta acionar a alavanca no guidão que as marchas são engrenadas, permitindo a utilização do acionamento eletroeletrônico em modelos com mais opcionais.

[029] O câmbio possibilita ao usuário dar marcha à ré para auxiliar no estacionamento, no modo normal pedalando, ou com pedalar e auxílio do motor elétrico.

[030] O veículo apresenta porta com desenho próprio, permitindo ao usuário um melhor acesso ao interior do veículo sem bater a cabeça, janelas e para-brisa em material adequado, com o objetivo de diminuir o peso do mesmo. Essas janelas possuem acionamento individual, sendo de abertura total ou parcial, sendo executadas de modo manual ou por sistema elétrico.

Petição 870190104028, de 15/10/2019, pág. 11/21

I 12 [031] O triciclo é equipado com velocímetro, chave na porta, pisca-pisca, farol dianteiro com acionamento para luz alta e baixa, entradas de ar para a cabine, bateira, indicador de carga dessa bateria e carregador de bateria para se conectar à rede elétrica convencional, e células de energia solar no teto para recarga ou auxílio na recarga da bateria.

[032] O banco possui regulagem de altura e profundidade juntamente com o guidão, que, além disso, permite regulagem de torção, proporcionando ao usuário várias opções de regulagem. Permite uso de cinto de segurança conforme melhor adaptabilidade do usuário.

[033] Os freios são do tipo convencional, podendo ser disco de frenagem, tambor de freio, sapatas de freio tipo cantilever de bicicletas, sendo vinculadas aos veículos de acordo com o modelo e grau de conforto.

[034] A roda traseira do veículo é única, pois tem o objetivo de evitar o uso de um diferencial, necessário para o caso de se ter duas rodas na traseira, e para aliviar o peso e atrito com o solo. Esta disposição com duas rodas à frente e uma na traseira, produzem uma configuração com dimensões capazes de acomodar uma pessoa obesa de até 2m de altura com perfeito conforto e ergonomia.

[035] O veículo não é autopropulsor. Tem o auxílio de um motogerador elétrico e sempre tem o esforço humano envolvido no acionamento. O sistema de pedivelas utilizado para pedalar está sempre

Petição 870190104028, de 15/10/2019, pág. 12/21

I 12 engrenado com o motor, quando ele participar do movimento, sendo que o usuário pode desconectá-lo do sistema de propulsão, deixando apenas com a propulsão humana, não sendo o inverso possível. Assim, tal dispositivo incorporado ao veículo, não pode ser considerado como automotor, sendo apenas um triciclo com cabine.

DESCRIÇÃO [036] A caracterização do presente documento para invenção ora proposto é feita por meio de desenhos representativos da disposição proporcionada em veículo de propulsão humana, de tal modo que o produto possa ser integralmente reproduzido por técnica adequada, permitindo plena caracterização da funcionalidade do objeto pleiteado.

[037] A partir das figuras elaboradas, que expressam a melhor forma ou forma preferencial de se realizar o produto ora idealizado, se fundamenta a parte descritiva do relatório, através de uma numeração detalhada e consecutiva, onde referida numeração esclarece aspectos que possam ficar subentendidos pela representação adotada, de modo a determinar claramente a proteção ora pretendida.

[038] Estas figuras são meramente ilustrativas, podendo apresentar variações, desde que não fujam do inicialmente pleiteado.

[039] Neste caso tem-se que:

[040] - a figura 1 ilustra uma representação em perspectiva do veículo proposto, mostrando a cabine com a porta aberta para possibilitar a visualização interna;

Petição 870190104028, de 15/10/2019, pág. 13/21

I 12 [041] - A figura 2 mostra um corte na cabine do veículo, de modo a possibilitar ver todos os componentes internos;

[042] - a figura 3 mostra um outro corte no veículo, ilustrando a parte frontal com o conjunto de acionamento, pedivela, motogerador e;

[043] - a figura 4 apresenta um detalhe da parte frontal, onde se pode ver o sistema de acionamento, correias, motogerador e bateria auxiliar.

[044] A invenção compreende uma cabina (1) que envolve o triciclo e contém todos os sistemas de acionamento, comportando uma porta de acesso (2), apresentando janelas (3) e para-brisa (4) fabricados em material adequado, espelhos retrovisores externos (5) dispostos junto as laterais frontais, contando com sistema de iluminação própria (6) à frente do veículo, sendo dotado de assento (7a) anatômico com regulagem de altura e profundidade, possibilitando regular o banco às dimensões do usuário, sendo dotado dito veículo de guidom (7) com comandos para troca de marchas (8) e acionamento dos freios (9), onde o esterçamento do guidom (7) possibilita girar as rodas frontais (10-11) à direita ou à esquerda, sendo que a parte traseira é dotada de uma única roda (12) motora do veículo, sendo movida por uma correiaIcorrente (13) carenada e protegida por uma capa (14), contando com acionamento e transmissão com caixa de câmbio (15) sincronizada com marchas à frente, neutro e marcha à ré, apresentando ainda, suspensões (16) e (17) nas três rodas, e um sistema de aproveitamento da energia mecânica com

Petição 870190104028, de 15/10/2019, pág. 14/21

I 12 bateria recarregável (18) para acionamento do motor elétrico (19) para os casos em que for necessário.

Claims (1)

1- DISPOSIÇÃO CONSTRUTIVA EM VEÍCULO DE PROPULSÃO HUMANA, compreendendo um veículo dotado de cabine (1) que envolve o triciclo com suspensões (16 e 17) nas três rodas, e que contém todos os sistemas de acionamento, dotado de assento (7a), guidom (7), comando para troca de marchas (8) e acionamento dos freios (9), contando com bateria recarregável (18) e motor elétrico (19), sistema de aproveitamento da energia mecânica com bateria recarregável (18) para acionamento do motor elétrico (19), painel solar (20), guidom, sendo dotado de porta de acesso (2), apresentando janelas (3), espelhos retrovisores externos (5) dispostos junto as laterais frontais, contando com sistema de iluminação própria (6) à frente do veículo, sendo dotado de assento (7a) com regulagem de altura e profundidade, caracterizado por contar com acionamento e transmissão com caixa de câmbio (15) sincronizada com marchas à frente, neutro e marcha à ré.