ES2615277T3 - Carrito de mano y kit de reajuste para reajustar tal carrito de mano - Google Patents

Abstract

Un vehículo de guiado manual que tiene un chasis (10) sobre el que se montan al menos tres ruedas, de las cuales al menos una rueda (11) es accionable por medio de un motor de buje (13), en el que la al menos una rueda accionable (11) puede dirigirse por medio de un dispositivo de dirección que tiene un motor eléctrico de dirección (14) con un estátor (14a) y un rotor (14b), caracterizado por que el rotor (14b) del motor de dirección (14) está sujeto al chasis (10) y el estátor (14a), que está provisto de bobinados, es giratorio en relación al chasis (10) con la rueda accionable (11).

Description

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DESCRIPCION

Carrito de mano y kit de reajuste para reajustar tal carrito de mano

La invencion se refiere a un vetnculo de guiado manual tal como un carrito infantil o sillita infantil, que tiene las caractensticas de la clausula precaracterizante de la Reivindicacion 1 y un conjunto de reajuste para convertir un vetnculo de guiado manual, que tiene las caractensticas de la Reivindicacion 11.

El documento DE 20 2009 016 279 U1, que constituye la base de la clausula precaracterizante de la Reivindicacion 1, divulga un vetnculo de guiado manual en forma de bolsa con ruedas de golf equipada con una unidad de rueda frontal motorizada. Se proporcionan motores de accionamiento y de direccion motorizada de la rueda delantera del vetnculo de tres ruedas. La direccion se opera desde el motor montado en el chasis, mediante un accionamiento engranado.

El documento DE 10 2006 023 577 A1 divulga un accionamiento de buje para camiones industriales, en el que la direccion motorizada y las fuerzas de accionamiento se transmiten por medio de engranajes planetarios.

El documento DE 10 2010 040 742 A1 divulga una estructura convencional para un ensamblaje de accionamiento de direccion para un camion industrial. El rotor de un motor electrico se asocia con la direccion y el estator se asocia con el alojamiento de la direccion. Esto requiere contactos deslizantes o cables retorcibles para la transmision de energfa.

El documento DE 20 2012 100 199 U1 divulga la equipacion de un vetnculo de guiado manual, tal como en una sillita infantil particular, que tiene un motor de buje en al menos una rueda accionable. Se trata de un vetnculo de tres ruedas en el que la rueda delantera se acciona en consonancia. La finalidad es operar el vetnculo guiandolo manualmente pero accionarlo usando el motor para que resulte mas facil de empujar con la potencia del propio usuario en distancias relativamente largas, tal como cuando se va de caminata. El motor de buje se opera por medio de un almacenamiento de energfa que esta alojado en el extremo trasero del vetnculo (vease tambien los documentos DE 20 2010 009 628 U1,20 2010 000 595 U1).

El documento DE 10 2007 004 704 A1 propone una sillita infantil que tiene al menos tres ruedas de desplazamiento y que incluye una unidad de accionamiento que comprende un motor electrico con un almacenamiento de energfa electrica. Esta unidad de accionamiento puede retirarse del bastidor basico y montarse de nuevo sin herramientas. El accionamiento es por medio de una rueda de desplazamiento adicional, que se baja a la calzada para accionarse.

El documento DE 37 33 698 A1 divulga un accionamiento auxiliar que se aplica internamente a una rueda de desplazamiento de la sillita por medio de un engranaje.

El documento EP 662 012 B1 divulga un dispositivo accionable que tiene un accionamiento electrico auxiliar que en funcion de la potencia muscular del usuario, genera una fuerza de accionamiento o un movimiento de frenado, de modo que el vetnculo pueda moverse bajo una fuerza uniforme. En este documento, un motor que esta integrado en la rueda sin engranajes, tal como un motor de buje, pueden usarse como motor.

En principio, tambien se conoce de la tecnica anterior el proporcionar ruedas dirigibles en sillitas infantiles, lo que puede hacerse, por ejemplo, por medio de un varillaje de direccion de acuerdo con el documento DE 340 738 (vease tambien el documento dE 1 699 475 U).

Se conoce a partir del documento DE 10 2004 020 282 A1, que se refiere al control y uso de carritos de compras, para su uso con la finalidad de dirigir senales que se evaluan cuando se acciona la empunadura de un vetnculo. De acuerdo con la Fig. 224, la direccion se realiza por medio del manillar, en el que de acuerdo con los parrafos (0705) a (0707) y (0810) a (0812) se proporcionan bobinas en la empunadura, con el resultado de que un elemento de empunadura, que puede moverse con relacion al mismo, por medios inductivos, provoca cambios de tension que se detectan con el fin de determinar senales de direccion desde los mismos.

Tomando esta tecnica anterior como punto de partida, el objeto de la presente invencion, es proporcionar un vetnculo de guiado manual que tenga un accionamiento compacto dirigible, que sea facil de sustituir y se pueda reajustar. Lo mismo se aplica a un conjunto de reajuste.

Este objetivo se obtiene mediante un vetnculo de guiado manual que tiene las caractensticas de la Reivindicacion 1 y mediante un conjunto de reajuste que tiene las caractensticas de la Reivindicacion 11.

La rueda accionable tiene, ademas de un motor de buje, un motor de direccion que gira la rueda accionable, preferentemente alrededor de un eje vertical, con el fin de dirigirla. Con el fin de continuar explotando la estructura compacta, el rotor y el estator del motor de direccion en este caso se intercambian, por asf decirlo, de manera que se proporcionen propiedades estructurales que permitan el suministro de energfa a la unidad que comprende el motor de direccion y de accionamiento que se posiciona sin cables o contactos sobre el estator del motor de

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direccion, que gira para dirigir, mientras el rotor del motor de direccion esta conectado fijamente a la carcasa del chasis. No es necesario cambiar de marchas.

Preferentemente, el motor de direccion tambien actua sobre el eje vertical de manera que, en el caso de un motor electrico, el eje central del estator y el rotor del motor de direccion coinciden con el eje vertical. Esto tiene como resultado una estructura muy compacta de la unidad de direccion y accionamiento.

Preferentemente el almacenamiento de energfa tambien esta asociado con esta unidad compacta, con el resultado de que si fuera necesario, se puede retirar del vehnculo toda la unidad que comprende el motor de buje para accionar la rueda y el motor de direccion para dirigir la rueda, junto con el almacenamiento de energfa y sustituirse con una rueda no accionada, o al contrario, es posible un reajuste correspondiente sin dificultad. Preferentemente los motores tienen construcciones similares o identicas, para aportar una mejor modularidad y mantener los costes de fabricacion bajos.

Se pueden apreciar ventajas adicionales en las reivindicaciones secundarias y en la siguiente descripcion, de una realizacion preferente.

La invencion se explica a continuacion con mas detalle en referencia a un ejemplo de realizacion ilustrado en las Figuras. En las Figuras:

la Fig. 1 muestra una vista en perspectiva de un vehnculo de guiado manual de tres ruedas que puede

servir como bastidor para una sillita infantil,

la Fig. 2 muestra un detalle ampliado de la Fig. 1, en la zona de la rueda delantera accionada,

la Fig. 3 muestra una seccion a traves de la rueda delantera y su suspension de la parte delantera del

vehnculo, y

las Figs. 4, 5 muestran vistas tridimensionales ampliadas y recortadas en cierta medida de la empunadura del vehnculo.

Antes de describir la invencion en detalle, cabe destacar que no esta restringida a las piezas estructurales respectivas del dispositivo y las respectivas etapas del metodo, dado que estas piezas estructurales y metodos pueden variar. Los terminos usados en este documento tan solo pretenden describir realizaciones particulares y no se usan de manera restrictiva. Asimismo, cuando se use un artfculo singular o indefinido en la descripcion o en las reivindicaciones, esto tambien incluye la pluralidad de estos elementos, siempre y cuando el contexto en general no indique sin ambiguedades lo contrario. A continuacion se explica la invencion con mas detalle a modo de ejemplo con referencia a los dibujos adjuntos. No obstante, los ejemplos de realizacion son meros ejemplos que no pretenden restringir el concepto inventivo a una disposicion particular.

Las figuras muestran un vehnculo de guiado manual, tal que puede usarse como carrito infantil o sillita infantil, pero tambien puede concebirse como sistemas de transporte infantiles, remolques para ir a correr u otros vehnculos guiados manualmente que, partiendo de un vehnculo basico, son reajustables para diversos fines modificando y sustituyendo piezas. En particular para su uso en cuestas o terrenos escarpados, un reajuste con un accionamiento electrico respetuoso con el medioambiente y en gran medida sin mantenimiento, tal como del que se podna disponer mediante un accionamiento que tenga un motor de buje 13, es ventajoso como respaldo de la potencia muscular.

Una carcasa de asiento convencional o cuco de bebe podna disponerse en el chasis 10 que se ilustra en la Fig. 1, pero el transporte de cargas es igualmente posible usando un vehnculo de este tipo. El vehnculo, que esta accionado por el motor electrico, tambien puede usarse para transportar personas minusvalidas o heridas. En el ejemplo de realizacion, el vehnculo tiene un mecanismo de plegado 20 para plegar el vehnculo.

El vehnculo tiene al menos tres ruedas en el chasis 10, de las cuales al menos una rueda 11 es accionable por medio de un motor de buje 13. En el presente caso, la rueda accionable 11 es la rueda delantera de un vehnculo de tres ruedas. Las ruedas traseras 12 no son accionables en el ejemplo de realizacion pero podnan construirse de manera analoga para que sean accionables. Hace tiempo que se conoce el uso de motores de buje para accionar, por ejemplo a partir del documento EP 662 012 B1.

Ademas de accionar el vehnculo con el motor de buje, se proporciona un motor de direccion 14, y este gira la rueda dirigible 11 alrededor de un eje sustancialmente vertical v-v (Fig. 3) que se proporciona en el chasis 10 y, para ser mas precisos, en la parte delantera 10a del vehnculo.

El control del accionamiento se realiza de una forma conocida en la tecnica anterior, de manera que a la persona que maniobra el vehnculo se le aporte el respaldo de un motor electrico. En este caso, se asume que una sillita infantil se empuja en plano sin viento. En caso de vientos en contra, pendientes hacia arriba y terrenos desiguales, el motor respalda progresivamente el empuje de la sillita. Al llegar a una cuesta abajo, el vehnculo se frena, con recuperacion de energfa. Esto tiene el efecto de nivelar el terreno, y el empujar pasa a ser placenteramente facil.

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Al igual que el motor de buje 13, como motor de accionamiento electrico, el motor de direccion 14 esta equipado con un rotor y un estator. El eje central de este motor de direccion 14 preferentemente coincide con el eje sustancialmente vertical v-v alrededor del cual se realiza la orientacion de la rueda accionable 11.

Para esta solicitud, se asume que con una estructura convencional, el rotor de un motor electrico se recibe de manera que sea giratorio en el interior de un estator, en el que se hace pasar la corriente en consecuencia a traves del estator para girar el rotor. El estator se fija por tanto de manera convencional.

En el ejemplo de realizacion de acuerdo con la invencion, sin embargo, el rotor 14b del motor de direccion 14 de acuerdo con la Fig. 3 se sujeta a la parte delantera 10a del chasis 10, mientras que el estator 14a, con la electronica de control asociada, puede girar en relacion al chasis 10 con la rueda accionable 11, es decir, esta montado giratoriamente en la parte delantera 10a. En otras palabras, el rotor y el estator del motor de direccion se intercambian, por asf decirlo, de manera que el suministro de energfa a la unidad que comprende el motor de direccion y de accionamiento se pueda posicionar sin cables o contactos sobre el estator 14a del motor de direccion 14, que gira para dirigir, mientras el rotor 14b del motor de direccion 14 esta conectado fijamente a la carcasa del chasis.

En la Fig. 3, por encima del estator 14a y el rotor 14b hay un almacenamiento de energfa 15, que esta formado por batenas o acumuladores recargables. Se pueden usar de manera correspondiente formas alternativas de almacenamiento de energfa. El almacenamiento de energfa 15 para el motor de buje 13 y el motor de direccion 14 tambien esta montado para ser giratorio en relacion al chasis 10 con la rueda accionable 11.

Preferentemente, el motor de buje 13 y el motor de direccion 14 tienen sustancialmente la misma construccion, preferentemente tienen incluso una construccion identica, como resultado de lo cual se puede mejorar la modularidad, lo que reduce los costes de fabricacion para el fabricante.

Como puede verse a partir de las Figs. 2 y 3, la rueda accionable 11 puede sustituirse muy facilmente por una rueda no accionada. Por ultimo, el cojinete para la rueda accionable se retiene en la parte delantera 17, mientras que la rueda 11, incluyendo el motor de buje 13 y el motor de direccion 14, puede extraerse del chasis 10 y sustituirse por una rueda no accionada. De manera similar, una sillita infantil no accionada puede reajustable de este modo sin dificultad. Preferentemente, sin embargo, toda la parte delantera 10a, con ambos, el rotor 14b y el estator 14a del motor de direccion 14 montados en la misma, en el caso de una solucion accionable, se sustituye por una parte delantera 10a que tiene una rueda no accionada.

La orientacion de la rueda accionada 11 o la rueda delantera se realiza por medio de un dispositivo de direccion, para cuya finalidad se detecta la accion ejercida en la empunadura 16 por la persona que maniobra el vetnculo. De acuerdo con las Figuras 4 y 5, se proporciona sobre la empunadura 16 manguitos de empunadura 16a que son desplazables con respecto a las monturas de empunadura 17. Este desplazamiento relativo se detecta por medios inductivos, para lo que se dispone una pluralidad de bobinas 18 en la empunadura. Asf, el desplazamiento provoca cambios en la tension que se convierten, mediante una disposicion de control que no se ilustra en el dibujo, en senales de actuacion para el dispositivo de direccion. De acuerdo con las flechas indicadas en las Figs. 4 y 5, el sistema sensor detecta, por un lado, movimientos transversales al eje central de la empunadura y tambien aquellos en la direccion axial de la empunadura.

Asf, en el ejemplo de realizacion, los vectores de fuerza que se introducen en la empunadura a medida que se grna el vetnculo, se miden mediante medios inductivos. Para este fin, los manguitos de empunadura 16a, u otras partes de la empunadura que se montan en consecuencia, estan montados para poderse mover alrededor de la montura de empunadura que adopta la forma del nucleo del manillar. En primer lugar, los manguitos de empunadura 16a tienen un juego de 0,5 mm en relacion a las monturas de empunadura 17. Estas monturas de empunadura son anillos internos fabricados a partir de material no magnetico electricamente conductor. Preferentemente, estos anillos se montan en poliuretano de alta capacidad de recuperacion, para garantizar, a largo plazo, la deteccion adecuada de las fuerzas que se producen cuando se grna el vetnculo. En primer lugar, por medio de este juego, que no es perceptible cuando se grna el vetnculo, se miden tres direcciones verticalmente, es decir, transversales a la empunadura 16. Por tanto es posible medir, por ejemplo, traccion y empuje de manera correspondiente al empujado, retencion o frenado del vetnculo, o efectivamente una presion desde arriba que tenga como resultado la liberacion de al menos una rueda accionable 11, en concreto la rueda delantera, que se eleva en consecuencia, en el que el accionamiento se ralentiza como resultado de la deteccion de la fuerza. Transversales a esta direccion, se miden los movimientos de los manguitos de empunadura 16a horizontales, es decir, hacia la izquierda y hacia la derecha, para dirigir.

Dado que la empunadura 16 tiene una construccion simetrica y se proporciona un manguito de empunadura 16a en cada caso a la izquierda y a la derecha, se puede detectar con precision el guiado del vetnculo con una sola mano y se puede convertir en una desviacion de direccion correspondiente de la rueda delantera y de la traccion requerida.

El uso de solo una rueda accionable en un vetnculo de tres ruedas tiene como resultado una unidad de accionamiento y direccion compacta, que en el ejemplo de realizacion apenas pesa dos kilogramos. En una solucion

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de tres ruedas, la rueda accionable 11 esta en contacto permanente con el suelo durante el guiado, incluso cuando se trazan curvas, y de este modo se garantiza una traccion uniforme. El motor de direccion 14 y el motor de buje 13 tienen una construccion similar y tienen poca altura total de 10 a 12 mm con un diametro externo, en el ejemplo de realizacion, de aproximadamente 80 mm. Se trata de accionamientos directos de bajo rendimiento pero con un par elevado. Tienen una potencia nominal de 20 y 50 vatios respectivamente. Para permitir una direccion sin vibraciones, los bobinados del estator se disponen por triplicado.

En el ejemplo de realizacion, a toda la unidad que comprende el motor de direccion 14 y el motor de buje 13 se le suministra siete celdas de litio-ion estandar de almacenamiento energfa 15. Se alojan por tanto en el estator 14a del motor de direccion 14. Durante la orientacion, el almacenamiento de energfa tambien se arrastra visiblemente en rotacion en el lado superior de la parte delantera 10a. Como resultado, y dado que el rotor 14b se dispone sobre la parte delantera 10a, no se requieren contactos de deslizamiento para la transmision de potencia, de modo que toda la unidad puede girar aproximadamente 360 grados. Al mismo tiempo, asf se garantiza la alimentacion energetica del motor de buje sin problemas.

La empunadura 16, cuyo movimiento en relacion a la montura de empunadura 17 se evalua para dirigir, puede evaluar las senales de tension detectadas por medio de una tarjeta de circuito montada en la misma, y puede transmitirlas al dispositivo de direccion. Esto se puede hacer, por ejemplo, haciendo que los datos del sensor se transmitan por cables dentro de los tubos del manillar, hasta las bobinas, al final de los tubos de manillar del chasis 10. Para este fin, se pueden proporcionar bobinas coaxiales en el tubo de guiado del chasis telescopico, para transmitir de este modo la pequena corriente de datos, sin contacto, a la parte delantera 10a. El mismo principio puede usarse entonces en la parte delantera en la transicion desde la parte delantera a los motores.

Para eliminar fuerzas de direccion en rodadura, la rueda delantera, que adopta la forma de una rueda accionable 11, se dispone perpendicular, es decir sin desfase alguno, debajo del motor de direccion 14.

Preferentemente, un conjunto de reajuste correspondiente para convertir un vehnculo de guiado manual de esta clase, tal como una sillita, que tiene un chasis 10 puede construirse como sigue:

- parte delantera 10a,

- rueda accionable 11 que tiene un motor de buje 13 para accionar la rueda accionable,

- motor de direccion 14 de un dispositivo de direccion, que se dispone para dirigir la rueda accionable 11 alrededor de un eje vertical v-v, en el que el eje central del rotor 14b y el estator 14a del motor de direccion 14 coinciden con el eje vertical,

- un cojinete para montar la rueda accionable 11 y el motor de direccion 14 en el chasis 10,

- una disposicion de control para controlar el dispositivo de direccion.

Lista de Numeros de Referencia

10 Chasis

10a Parte delantera

11 Rueda accionable

12 Rueda trasera

13 Motor de buje

13a Estator

13b Rotor

14 Motor de direccion

14a Estator

14b Rotor

15 Almacenamiento de energfa

16 Empunadura

16a Manguito de empunadura

17 Montura de empunadura

18 Bobina

20 Mecanismo de plegado

v-v Eje vertical

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   REIVINDICACIONES

   1. Un vetnculo de guiado manual que tiene un chasis (10) sobre el que se montan al menos tres ruedas, de las cuales al menos una rueda (11) es accionable por medio de un motor de buje (13), en el que la al menos una rueda accionable (11) puede dirigirse por medio de un dispositivo de direccion que tiene un motor electrico de direccion (14) con un estator (14a) y un rotor (14b),

   caracterizado por que el rotor (14b) del motor de direccion (14) esta sujeto al chasis (10) y el estator (14a), que esta provisto de bobinados, es giratorio en relacion al chasis (10) con la rueda accionable (11).
2. 2. Un vetnculo de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que la al menos una rueda accionable (11) esta montada en el chasis (10) de manera que es giratoria aproximadamente alrededor de un eje sustancialmente vertical (v-v) y por que el motor de direccion (14) actua sobre el eje vertical (v-v).
3. 3. Un vetnculo de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que el eje central del estator (14a) y el rotor (14b) del motor de direccion (14) coinciden con el eje vertical (v-v).
4. 4. Un vetnculo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el estator (14a) del motor de direccion (14), que gira para dirigir, se recibe de manera que es giratorio en el interior del rotor (14b) que esta conectado fijamente a la carcasa del chasis (10).
5. 5. Un vetnculo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que un almacenamiento de energfa (15) para el motor de buje (13) y para el motor de direccion (14) es giratorio en relacion al chasis (10) con la rueda accionable (11).
6. 6. Un vetnculo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el motor de direccion (14) y el motor de buje (13) para la rueda accionable (11) son sustancialmente de construccion similar, siendo preferentemente identica.
7. 7. Un vetnculo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la rueda accionable (11) es la rueda delantera de una sillita infantil de tres ruedas.
8. 8. Un vetnculo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el vetnculo tiene una empunadura (16) que puede desplazarse con respecto a la montura de la empunadura (17) con el fin de dirigir el dispositivo de direccion, en el que el desplazamiento relativo se detecta mediante medios inductivos y las senales determinadas de este modo se convierten en senales de actuacion para el dispositivo de direccion.
9. 9. Un vetnculo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la rueda accionable (11), incluyendo el motor de buje (13) y el motor de direccion (14), es extrafble del chasis (10) y puede sustituirse con una rueda no accionada.
10. 10. Un vetnculo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el vetnculo es una sillita infantil o un carrito infantil.
11. 11. Un conjunto de reajuste para convertir un vetnculo de guiado manual tal como una sillita infantil que tiene un chasis (10), que para el reajuste tiene un elemento de cojinete de sujecion al chasis, que comprende las siguientes piezas estructurales:

    - una rueda accionable (11) que tiene un motor de buje (13),

    - un motor de direccion (14) de un dispositivo de direccion para dirigir la rueda accionable, en el que el motor de direccion (14) tiene un estator (14a) y un rotor (14b), y en el que el eje central del motor de direccion coincide con el eje vertical (v-v) alrededor del cual se puede dirigir la rueda accionable,

    - el elemento de cojinete para montar la rueda accionable (11) y el motor de direccion (14),

    - en el que el rotor (14b) del motor de direccion (14) se sujeta al elemento de cojinete y el estator (14a), que esta provisto de bobinados, es giratorio, con la rueda accionable (11), en relacion al elemento de cojinete,

    - una disposicion de control para controlar el dispositivo de direccion.