ES2386714A1

ES2386714A1 - Kit de motorización de sillas de ruedas.

Info

Publication number: ES2386714A1
Application number: ES201031809A
Authority: ES
Inventors: Georges Henri Claude PEDARRIBES
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-02-01
Filing date: 2011-02-01
Publication date: 2012-08-28
Anticipated expiration: 2031-02-01
Also published as: WO2012104446A1; EP2671555A4; EP2671555A1; ES2386714B1

Abstract

Kit de motorización de sillas de ruedas.Se describe un kit para la motorización de sillas de ruedas manual de cualquier tipo, en el que se incluyen medios para que el ocupante de la silla pueda controlar los movimientos de desplazamiento de la misma. El kit comprende esencialmente tres subconjuntos compuestos por un grupo de arrastre e impulsión que incluye dos motores eléctricos, uno por cada rueda, sujetos a dos respectivas porciones de un eje telescópico, un grupo de control que incluye una caja de control electrónico sujeta a un brazo de la silla y dotada de un mando de tipo joystick, y un grupo de alimentación, constituido por baterías eléctricas, de plomo o de litio, sustentadas por bandejas de soporte, y destinadas a alimentar eléctricamente los órganos de impulsión y control de la silla.

Description

Objeto de la Invención

La presente invención se refiere a un kit de motorización de sillas de ruedas, que aporta esenciales características de novedad y notables ventajas con respecto a los medios conocidos y utilizados para los mismos fines en el estado actual de la técnica.

Más en particular, la invención proporciona un kit compuesto por un conjunto de mecanismos que montados adecuadamente en una silla de ruedas manual para desplazamiento de personas, permiten dotar a dicha silla de ruedas con una motorización adecuada, impulsada con motores eléctricos, alimentados con baterías, que actúan a través de rodillos sobre el contorno perimetral externo de las ruedas de la silla, con medios de control electrónico al alcance del usuario 0, en su caso, de una persona externa que manipula la silla a través de las manillas posteriores de la misma, y todo ello con la particularidad de que las sillas en las que se monta el kit conservan su característica de plegabilidad que les permite ser replegadas para su transporte con comodidad en el maletero

o en asiento trasero de un vehículo automóvil o similar.

El campo de aplicación de la invención se encuentra

comprendido: del sector industrial de la ortopedia, en

especial: el dedicado a la fabricación de equipos y

accesorios: para sillas de ruedas de discapacitados.

Antecedentes y Sumario de la Invención

Es conocido por todos en general la existencia en el

estado actual de la técnica de una diversidad de modelos y tipos de sillas de ruedas destinadas a ser utilizadas por personas impedidas o con discapacidad. Las sillas de ruedas actuales podrían ser clasificadas en dos grupos genéricos, a saber sillas manuales y sillas motori zadas. Las sillas manuales son las que deben ser empujadas por una persona externa, ajena al discapacitado, que actuando sobre unas manillas posteriores, puede hacer que la silla se desplace en la dirección que se desee. Por su parte, las sillas motorizadas conocidas, incluyen equipos de empuje y tracción, más o menos sofisticados, que el usuario puede controlar para el desplazamiento selectivo de la silla de ruedas cuando lo desee.

Las sillas de ruedas motorizadas actuales, impulsadas por motores eléctricos, cumplen perfectamente con la misión para la que han sido desarrolladas, pero normalmente se trata de construcciones algo complejas que tienen un coste elevado, por cuyo motivo se debe optar en muchas ocasiones por la elección de una silla manual. Generalmente, ambos de tipos de sillas de ruedas manuales y motorizadas suelen ser plegables respecto al plano longitudinal central, por abatimiento de una sección lateral sobre la otra, lo que permite reducir el volumen ocupado por la silla, y que ésta pueda ser guardada con facilidad en el maletero o en asiento trasero de un vehículo o similar.

Ahora bien, existen muchas situaciones en las que muchas personas impedidas, debido a los condicionantes del coste asociado a una silla de ruedas motorizada o por cualquier otra circunstancia, no pueden acceder a este tipo de sillas de ruedas, por lo que resulta inevitable la adquisición de sillas de ruedas manuales, en las que el desplazamiento se realiza por la acción manual del interesado directamente sobre las ruedas de la silla cuando se trata de moverse distancias cortas, o bien debe haber una segunda persona, distinta del discapacitado, que realice la acción de empuje sobre la silla de ruedas, a través de unas manillas de que dispone la silla en posición superior trasera, para el desplazamiento de la persona discapacitada de un lugar a otro.

Teniendo en cuenta lo anterior, sería deseable disponer de medios de motorización para las sillas manuales actuales, de instalación fácil y rápida, con un coste suficientemente económico para permitir a un usuario poder transformar una silla de ruedas manual en una silla motorizada, y disponer así de una mayor libertad de movimiento sin necesidad de que haya de intervenir una segunda persona para empujar la silla y controlar su movimiento.

Así, en consideración a los problemas e inconvenientes asociados a las sillas de ruedas manuales del estado actual de la técnica, la presente invención se ha propuesto como objetivo principal el desarrollo de un kit que permita llevar a cabo la deseada transformación. Este objetivo ha

sido: plenamente alcanzado mediante el kit que va a ser

objeto: de descripción en lo que sigue, cuyas

características: principales están recogidas en la porción

caracterizadora de: la reivindicación 1 anexa.

En esencia, el kit propuesto por la invención está compuesto por un conjunto de elementos concebidos de manera que permiten ser acoplados, con facilidad y rapidez, a cualquier silla manual actualmente existente, mediante fijación de sus elementos a los diversos componentes estructurales rígidos de la silla de ruedas (barras, ejes, soportes, etc.). Para ello, el kit de la invención comprende básicamente tres subconjuntos principales: un

grupo de arrastre e impulsión, un grupo de control y un grupo de alimentación. El grupo de arrastre comprende dos motores eléctricos, cada uno de ellos para su acoplamiento con una rueda de la silla, a cuyo efecto disponen de un eje motriz configurado a modo de rodillo con su superficie lateral moleteada, por medio de cuyo eje se proporciona movimiento a cada rueda respectiva por apoyo directo de los rodillos sobre el perímetro circunferencial externo de dichas ruedas, siendo la tensión del rodillo contra la rueda asociada mantenida por medio de resortes que actúan ejercen una tracción predeterminada sobre el motor; ambos motores ocupan posiciones alineadas transversalmente entre sí, y están relacionados por medio de un eje telescópico que facilita el plegado de la silla respecto al plano longi tudinal central de la misma.

Por su parte, el subcon junto de control consiste en una caja de gestión electrónica que recibe información desde los e ncoders de ambos motores, en virtud de la cual se pueden gestionar parámetros tales como la dirección, la velocidad de desplazamiento, la contención en la bajada, la parada, o la marcha atrás. La caja de gestión está acoplada a un brazo lateral, en una posición cómoda al alcance de la mano del usuario, e incluye un mando, de tipo joystick, para el comando de las distintas operaciones.

El tercer subgrupo mencionado consiste en un conjunto de alimentación, compuesto por baterías eléctricas, por ejemplo dos baterí as eléctricas de plomo o de litio, según convenga, dispuestas sobre uno o dos soportes, según sea el caso, en una posiclon postero-inferior, sobre el eje longi tudinal de la silla. Estas baterías, recargables en cualquier caso, suministran la energía eléctrica necesaria para alimentar los diversos órganos operativos de la silla de ruedas.

Como se comprenderá, un kit concebido de la manera que se acaba de describir resumidamente, presenta para el interesado una extraordinaria facilidad de montaje, sin necesidad de conocimientos especiales de mecánica o electricidad, puesto que esencialmente consiste en seleccionar los elementos de la silla que han de servir de soporte para cada uno de los conjuntos del kit, proceder a la fijación de los mismos, y realizar a continuaci ón la conexión de los mismos con la ayuda de los conectores que ya incorporan.

También, se comprenderá que el kit propuesto puede ser objeto de otras variantes de realización. Especialmente preferida es una variante de realización en la que cada uno de los motores está preparado para ser acoplado directamente a la rueda, para l a creación de un cubo-motor, el cual puede incluir además un disco para la colocación de un freno hidráulico.

Breve Descripción de los Dibujos

Estas y otras caracteristicas y ventajas de la invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción detallada que sigue de un ejemplo de realización preferida de la misma, dado únicamente a título ilustrativo y no limitativo, con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:

Las Figuras la y lb son vistas esquemáticas del conjunto motor compuesto por dos motores eléctricos

separados,: uno para accionamient o de cada rueda de la

silla,: relacionados entre sí por medio de un eje

telescópico,: en posiciones de desplegado y plega do,

respectivamente;

La Figura 2 es una vista esquemática ilustrativa del

acoplamiento del rodillo de uno de los motores al perímetro circunferencial externo de la rueda a la que se asocia;

La Figura 3 es una vista en alzado posterior de la parte inferior de la silla plegable, con el soporte de baterías posicionado a un nivel más bajo que los motores eléctricos;

La Figura 4 es una vista esquemática ilustrativa del acoplamiento de la caja de mandos a un brazo lateral de la silla de ruedas;

La Figura 5 es una vista posterior ilustrativa del montaje de las baterías según una forma de realización del kit, con la silla en la condición de desplegada;

La Figura 6 es una vista similar a la Figura 5, con la silla en la condición de plegada;

La Figura 7 es una vista inferior trasera del conjunto de alimentación de la silla de ruedas, de acuerdo con una

forma: de alternativa del kit para sillas de ruedas de la

presente: invención, con la silla en la condición de

desplegada;

La Figura 8 es una vista similar a la Figura 7, con la silla de ruedas en la condición de plegada;

La: Figura 9 es una ilustración de una manilla de la

silla: dotada de medios de control de la misma para su

manejo: por una persona externa;

Las Figuras 10 y 11 representan una versión alternativa de motor eléctrico preparado para su acoplamiento directo al cubo de rueda y dotado de un disco

de freno.

Descripción de una Forma de Realización Preferida

Tal y como se ha mencionado en lo que antecede, la descripción detallada del kit de motorización para sillas de ruedas propuesto por la invención, va a ser llevada a cabo en lo que sigue con la ayuda de los dibujos anexos, a través de los cuales se utilizan las mismas referencias numéricas para designar las partes iguales o equivalentes. Así, atendiendo en primer lugar a la representación de la Figura 1 de los dibujos, se aprecian dos vistas separadas, identificadas como Figura la y Figura lb, en las que se muestra el subconjunto de arrastre e impulsión constituido por un grupo motor estructurado en base a dos motores eléctricos señalados con la referencia numérica 1, vinculados a soportes respectivos que están montados en un eje común formado por dos porciones 2a, 2b telescópicas integrales con las chapa de sujeción de cada motor, lo que permite que ambos motores 1 puedan ser acercados o alejados entre sí para la adaptación de este subconjunto a los diferentes tipos de sillas de ruedas en las que se desee incorporar el kit de motorización. El montaje de cada uno de los motores se realiza con la ayuda de dos ejes secundarios, de poca longitud, señalados en estas Figuras con las referencias numéricas 3a, 3b, respectivamente, respecto a los que cada motor puede girar y desplazarse a lo largo de su eje secundario asociado, con vistas al ajuste posicional de los motores cuando el eje telescópico principal esté sujeto a la estructura de la silla de ruedas. A cada motor 1 se asocia un resorte 4 respectivo que por uno de sus extremos está sujeto al motor y por el extremo opuesto aparece rematado en una anilla 4a susceptible de fi jación a un punto de referencia de la estructura de la silla. Estos resortes 4 son los encargados de ejercer sobre cada motor 1 la tracción adecuada para

mantener su eje motriz (no visible en esta Figura) apoyado contra la banda perimetral externa de la rueda, con vistas a transferir a esta última el movimiento de giro que anime la rueda y permita el desplazamiento de la silla de ruedas, en el sentido que corresponda.

Según se ha dicho, los motores 1 de ambos lados ocupan posiciones que alineadas merced a su vinculación a un eje común, y además son susceptibles de acercarse o alejarse entre sí, según convenga, debido a que el eje principal de soporte es extensible por su naturaleza telescópica. En la Figura la se aprecian los motores en sus posiciones extremas al estar ambas porciones 2a y 2b del eje extendidas, mientras que en la Figura 2b ambos motores 1 aparecen en relación de proximidad, al estar ambas porciones 2a y 2b del eje principal plegadas telescópicamente. Por supuesto, los motores pueden ocupar cualquier posición intermedia en función de la mayor o menor extensión de ambos porciones telescópicas, dependiendo de las necesidades de cada montaje.

La Figura 2 muestra uno de los motores 1 montado en la estructura de la silla, y posicionado frente a una rueda 5. Desde el motor 1, se proyecta exteriormente su eje motriz 6 en una longitud suficiente para presentar una porción extrema del mismo, de superficie preferentemente moleteada, enfrentada a la rueda 5 de ese mismo lado. Esta disposición permite que dicha porción extrema del e je motriz 6 sea apoyada contra la banda perimetral externa de la rueda 5, y transfiera a la misma el movimiento rotacional generado por el motor 1 cuando este último es alimentado eléctricamente. De ese modo, el usuario puede impulsar el desplazamiento de la silla de ruedas cuando así lo desee.

Por su parte, la Figura 3 de los dibu jos muestra una

representación de una porción inferior de una silla de

ruedas: tomada desde la parte posterior, donde resulta

visible: la posición de ambos motores 1 transversalmente

alineados: entre sí, asociados a las ruedas 5 de ambos

lados,: y sujetos a la estructura general de la silla.

También es visible la cruceta formada por las barras 7, articulada en un punto central para permitir el plegado de la silla respecto al plano longitudinal central de la misma que pasa por dicha articulación. La Figura muestra también la posición de una bandeja de soporte identificada con la referencia numérica 8, situada en posición centrada transversalmente y a un nivel más bajo que los motores 1, sustentada por medio de correas 9 extendidas a ambos lados de la misma con una cierta inclinación, y sujetas a cualquier punto de la estructura de la silla suficientemente rígido, cuya bandeja 8 de soporte está configurada de manera que admite la incorporación en su interior de un grupo de baterías (no representadas en esta Figura), en particular baterías de plomo. En la Figura 5 aparecen las baterías 10 posicionadas sobre la bandeja 8 de soporte, y preparadas para suministrar energía eléctrica a los distintos órganos operativos de la silla de ruedas cuando así lo decida el usuario de la misma. Además, debe apreciarse que la altura a la que están posicionadas las baterías 10, está sustancialmente por debajo del centro de gravedad natural de la silla de ruedas, lo que origina un descenso de dicho centro de gravedad dado el peso apreciable de las baterías, confiriendo con ello mejores características de estabilidad al conjunto de la silla.

Haciendo ahora referencia a la Figura 4 de los dibujos, se aprecia la posición operativa en la que ha sido situado el subconjunto correspondiente a la caja de control y mando. Dicha caja de control, indicada numéricamente con la referencia 11, aparece sujeta a un brazo 12 de la silla

de ruedas, por la parte exterior y situada ligeramente por encima de la rueda 5, a poca distancia de esta última. La caja de control 11 dispone de un mando 13 convencional, de tipo joystick, al alcance de la mano del usuario, para la gestión de los diversos parámetros asociados al movimiento de la silla. La caja de control está conectada por medio de cables con los diversos órganos operativos, a los que comanda y desde los que recibe las informaciones adecuadas.

Tal y como se expuso anteriormente, la silla de ruedas equipada con el kit de motorización de la invención admite ser plegada sin dificultad alguna, para su más fácil acoplamiento en un vehículo de transporte o para su almacenamiento ocupando un espacio mínimo. En la Figura 5 es visible la cruceta formada por las dos barras 7 articuladas en posición intermedia, que facilita el plegado, apareciendo por tanto la silla en la condición de desplegada. Las baterías 10 sobre la bandeja 8 de soporte, están en posición centrada, aproximadamente equidistantes de ambas ruedas 5 laterales.

Sin embargo, la incorporación del kit no constituye obstáculo alguno para el plegado de la silla de ruedas

cuando así lo decida el usuario. Ésta es la situación que se muestra en la Figura 6, donde aparece la silla en la condición de plegada, con ambas ruedas 5 próximas entre sí, y entre dichas ruedas, las baterías 10 sobre la bandeja 8 de soporte sustentadas por medio de las correas 9 que ahora se extienden aproximadamente verticales. En estas condiciones, la silla de ruedas ocupa un volumen considerablemente menor que en la condición de desplegada, y por tanto resulta mucho más práctico su almacenamiento o su transporte.

Haciendo ahora referencia al contenido de las Figuras

7 Y 8, se pueden ver vistas representativas de una variante de realización, en las que la silla de ruedas se muestra en posiciones equiparables a las Figuras 5 y 6, es decir, en ambas condiciones de desplegada y plegada, respectivamente, pero con la particularidad de que esta versión modificada incluye unas baterías 14 distintas, en particular dos baterías de litio o similar. En este caso, las baterías 14 están sustentadas en soportes diferentes, cada una de ellas en posición cercana a una rueda 5, guardando una distancia entre las mismas en la condición de silla desplegada. Puesto que este tipo de baterías son de menor peso y tamaño que las baterías de plomo 10 de la realización anterior, el plegado de la silla que se muestra en la Figura 8 permite incluso un acercamiento algo mayor entre las ruedas 5, ocupando el con junto un espacio también algo menor. Las baterías 14 están en posición transversalmente centrada como en la primera realización comentada.

La Figura 9 ilustra la provisión de un medio adicional de accionamiento de la silla de ruedas desde una posición trasera, por parte de una persona distinta del usuario. Para ello, la silla incorpora un dispositivo 16 de mando equipado con uno o más botones pulsadores 17, estando dicho dispositivo montado en una de las manillas 15 traseras de las que habitualmente disponen este tipo de sillas de ruedas. De ese modo, la persona que sujeta y/o empuja la silla de ruedas desde su parte trasera, y que lleva las manos apoyadas sobre las manillas 15 de ambos lados, tiene fácilmente al alcance de su mano el dispositivo 16 y los botones 17 de control, de manera que puede accionarlos con el pulgar de su mano para controlar y dirigir los diversos movimientos de la silla de ruedas.

Finalmente, las Figuras la y 11 son ilustrativa de una forma de realización modificada con respecto a la versión descrita anteriormente, en la que las ruedas 5 de dicha

versión anterior han sido sustituidas por otras ruedas 5'

(Figura ll), realizadas de modo que permiten el acoplamiento de un motor 18 (Figura lO) integrado en el centro de la rueda, de manera que se obtiene un cubo-motor en las ruedas 5'. El motor 18 integrado es un motor rotativo convencional, en particular un motor fabricado con tecnología EVL que al estar acoplado directamente a la rueda, permite que se eliminen el eje principal y los ejes secundarios de la versión anterior. El motor está capacitado para incluir un disco de freno 19 acoplado concéntricamente con su eje de rotación, utilizado para el montaje de un freno hidráulico en la silla de ruedas que mejore las características dinámicas del conjunto.

Tal y como se ha mencionado en lo que antecede, el usuario puede controlar las distintas funciones de la silla de ruedas con el manejo del joystick 13 asociado a la caja 11 electrónica de control, a efectos de determinar la puesta en movimiento( la velocidad de desplazamiento, la parada, el rumbo a seguir, etc. Los motores son los encargados de impulsar la silla merced a la alimentaci.ón eléctrica recibida desde los grupos de baterías. Aunque se han mostrado dos packs de baterías en cada una de las versiones, esta característica no es limitativa, puesto que se podría emplear un solo pack en función de cada necesidad. Por otra parte, el kit para la motorización de si.llas de ruedas de la presente invención tiene también la ventaja adicional de que permite recuperar energía durante las bajadas, merced a que los motores ejercen, durante la bajada, una contención de intensidad variable para dirigir la movilidad bajo la influencia del joystick, con lo que dichos motores restituyen una energía correspondiente a la fuerza de frenada que va directamente a los acumuladores de baterías.

No se considera necesario hacer más extenso el contenido de la presente descripción para que un experto en la materia pueda comprender su alcance y las ventajas que de la misma se derivan, así como llevar a cabo la realización práctica de su objeto.

NO obstante lo anterior, y puesto que la descripción realizada corresponde únicamente con un ejemplo de realización preferida, se comprenderá que dentro de su esencialidad podrán introducirse múltiples modificaciones y variaciones de detalle, asimismo comprendidas dentro del alcance de la invención, y que en particular podrán afectar

a: características tales como la forma, el tamaño o los

materiales: de fabricación, o cualesquiera otras que no

alteren: la invención según ha sido descrita y según se

define: en las

Claims

reivindicaciones

que

siguen.

REIVINDICACIONES

1.

_. Kit de motorización de sillas de ruedas, para su incorporación en una silla de ruedas manual de cualquier tipo con el fin de motorizar la misma y permitir su desplazamiento sin necesidad de que normalmente haya de ser empujada por una persona distinta del usuario de la silla, caracterizado porque comprende esencialmente tres subconjuntos principales: un grupo de arrastre e impulsión, un grupo de control y un grupo de alimentación, concebidos y diseñados para su incorporación en la silla mediante sujeción fácil y rápida a elementos predeterminados de la estructura de la silla.
2.

-~ Kit de motorización de sillas de ruedas según la reivindicación 1, caracterizado porque el subcon junto de arrastre e impulsión está estructurado en base a dos motores (1) eléctricos para el accionamiento de cada una de las ruedas (5) de la silla, soportados desde un eje principal de posicionamiento transversal, por medio de sendos ejes (3a, 3b) secundarios paralelos con el eje principal y respecto a los que cada uno de los motores (1) eléctricos puede girar y desplazarse, estando dicho eje

principal constituido por sendas porciones (2a, 2b) integrales con las chapas de fijación de cada motor y

acopladas entre sí telescópicamente, que facilitan el plegado de la silla, que permiten el acercamiento de ambos motores, hacia una posición centrada, durante la operación de plegado de la silla mientras los mantiene enfrentados y alineados transversalmente.
3.·~ Kit de motori zación de sillas de ruedas según la

reivindicación

2, caracterizado porque cada uno de los

motores

(1) eléctricos presenta su eje motriz (6 )

sobresaliente

por uno de los extremos del motor t con una

porción extrema de superficie moleteada para apoyar contra la banda perimetral externa de la rueda (5) respectiva a efectos de t ransfer ir el movimiento giratorio del motor a dicha rueda, incluyendo además un resorte (4) de tracción mediante el que se e jerce tensión para un contacto

apropiada entre

la porción extrema moleteada del eje (6)

motriz

de cada motor y la rueda (5 ) respect ivam ente

asociada.
4. -Kit de motorización de sillas de ruedas según la reivindicación 1, caracterizado porque el subconjunto de alimentación incluye un grupo de uno o dos packs de baterías (10) eléctricas de plomo, desde las que se suministra la alimentación eléctrica necesaria para los diversos órganos operativos de la silla, cuyo grupo de baterías está soportado por una bande ja (8) suspendida por cada lado mediante correas (9) inclinadas de sustentación que están sujetas a la estructura de la silla, estando la mencionada bandeja (8) de soporte y el grupo de baterías

(10) en una posición correspondiente a una altura inferior a la posición de los motores (1) eléctricos.
5. -Kit de motorización de sillas de ruedas según la reivindicación 4, caracterizado porque las baterías de alimentación eléctrica consisten en uno o dos packs de baterías (14) de litio, con cada pack situado en un soporte diferente e independiente, en posición cercana a cada una de las ruedas (5) de la silla.
6.·-Kit de motorización de sillas de ruedas según la reivindicación 1, caracterizado porque el grupo de cont rol incluye una caja (11) de control electrónico, sujeta a un brazo (12) de la silla por la parte exterior de ésta, y dotada de un medio de mane jo y control, del tipo de un joystick (13 ) o similar, en una posición fácilmente

accesible, mediante el que puede el usuario controlar y dirigir las diferentes operaciones de la silla de ruedas.
7.-Kit de motorización de sillas de ruedas de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque opcionalmente el motor de impulsión puede consistir en un motor integrado (18 ) rotativo, ubicado directamente al centro de cada rueda (5') para la provisión de un cubomotor, y equipado con un disco de freno (19) para el eventual acoplamiento de un freno hidráulico.

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FIG. 10