ITTO20080824A1 - Sistema di sospensione per sistemi di mobilità, in particolare ad uso sportivo - Google Patents
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Description
Descrizione dell’Invenzione Industriale avente per titolo:
“SISTEMA DI SOSPENSIONE PER SISTEMI DI MOBILITÀ, IN PARTICOLARE AD USO SPORTIVOâ€
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un sistema di sospensione per sistemi di mobilità , destinato in particolare per uso sportivo al collegamento ad uno sci comune dotato di attacchi convenzionali ed al supporto di un utilizzatore, quest’ultimo eventualmente diversamente abile o affetto da invalidità o paralisi a carico degli arti inferiori.
Come risulta evidente, per le persone che hanno subito lesioni della colonna vertebrale, ed hanno perduto parzialmente o totalmente la mobilità della parte inferiore della colonna e quindi degli arti inferiori, la possibilità di praticare sport invernali e, in particolare, lo sci alpino à ̈ vincolata all’utilizzo di strutture e dispositivi non convenzionali rispetto alle attrezzature e all’abbigliamento tipico di una persona senza disabilità .
Per la pratica dello sci alpino, la tecnica propone alcuni sistemi ammortizzatori che consentono all’atleta invalido di interfacciarsi con l’attrezzo sportivo, in particolare uno sci.
Il noto sistema sviluppato da Alois PRASCHBERGER prevede l’utilizzo di un singolo sci con dimensioni e attacchi standard comprendente un seggiolino di contenimento del bacino e una sacca, collegata al seggiolino stesso, per il supporto e la protezione degli arti inferiori. Tali componenti sono collegati allo sci con attacco mediante un meccanismo ammortizzatore atto a vincolare rigidamente il sistema sospeso allo sci ortogonalmente al piano definito dalla direzione di scuotimento e dalla direzione di avanzamento ed a permettere il controllo del moto di scuotimento del carico sospeso rispetto alla parte fissa. Il controllo del moto di scuotimento del carico sospeso viene realizzato impiegando un elemento elastico e smorzante che equilibra la forza peso e fornisce lo smorzamento necessario delle oscillazioni nella dinamica verticale del sistema. Per sopperire alla ridotta capacità di controllo mediante l’utilizzo della parte superiore del corpo, à ̈ previsto che le racchette abbiano le estremità dotate di lame conformate come degli sci che lo sportivo diversamente abile utilizza come supporto per il controllo dell’equilibrio.
Tale sistema noto, pur essendo largamente utilizzato, presenta però una serie di criticità oggettive. In particolare, la massa elevata e la difficoltà nell’utilizzo delle seggiovie sono sicuramente i limiti più evidenti di tale sistema; infatti, per poter utilizzare le seggiovie à ̈ necessario che lo sportivo si sollevi con le racchette e azioni manualmente uno sistema di sgancio che consente il sollevamento della seduta fino ad una altezza compatibile con quella del seggiolino della seggiovia: le due operazioni sono da eseguire contemporaneamente e ciò risulta essere particolarmente poco agevole.
FR2611515 descrive invece un sistema comprendente una culla di supporto per l’utilizzatore diversamente abile. Il sistema di sospensione à ̈ caratterizzato da un braccio rigido e da un bilanciere. Il seggiolino per lo sciatore à ̈ vincolato all’estremità posteriore al bilancino (punto di ancoraggio mobile) e all’estremità anteriore al braccio rigido. Il bilanciere ruota attorno ad un perno fissato lungo il braccio rigido e risulta connesso posteriormente al seggiolino ed anteriormente al braccio fisso per mezzo di una molla elicoidale. Il seggiolino ruota attorno al punto di collegamento con il braccio rigido e l’ampiezza delle oscillazioni à ̈ controllata dalla molla.
FR2798072 descrive una struttura rigida opportunamente sagomata di supporto sulla quale insiste una seconda struttura rigida la cui parte posteriore serve come seggiolino e la parte anteriore come “timone†direzionale. Il sistema à ̈ paragonabile ad un monopattino da neve e non à ̈ stato progettato per essere utilizzato da una persona diversamente abile.
GB2340739 descrive un sistema costituito da un seggiolino e da un supporto per il controllo di uno sci d’acqua per utenti che non hanno la possibilità di utilizzare gli arti inferiori. Il seggiolino à ̈ collegato allo sci mediante due coppie di bielle. Il sistema prevede l’impiego di un sistema molla e ammortizzatore disposto longitudinalmente per il controllo dello spostamento del seggiolino. In particolare, lo spostamento longitudinale e verticale del seggiolino rimangono accoppiati fra loro.
DE3402966 descrive un sistema dotato di una culla di supporto per l’utilizzatore diversamente abile. Tale culla à ̈ vincolata allo sci mediante una cerniera cilindrica che vincola il moto longitudinale oltre che fare da punto di leva per il baricentro della struttura. Il moto della culla intorno a tale punto à ̈ contrastato da due molle ad elica.
WO9516504 descrive un sistema per persone con disabilità agli arti inferiori. Il seggiolino à ̈ collegato ad una piastra di base a sua volta collegata allo sci mediante un braccio. Il braccio ruota rispetto alla base e la sua oscillazione à ̈ controllata da una molla interposta. La molla agisce sia sullo spostamento longitudinale sia su quello verticale del seggiolino e tali spostamenti rimangono accoppiati fra loro.
Scopo quindi della presente invenzione à ̈ quello di risolvere i suddetti problemi della tecnica anteriore fornendo un sistema di sospensione per sistemi di mobilità , in particolare ad uso sportivo per utilizzatori diversamente abili, compatto e con spazi di ingombro in altezza ridotti.
Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un sistema di sospensione che permetta la connessione tra un seggiolino di supporto di un utilizzatore diversamente abile ed un convenzionale attacco di uno sci comune.
Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un sistema di sospensione che permetta un ampio spazio libero posteriore al seggiolino di supporto al fine di consentire l’inserimento di un seggiolino delle seggiovie senza interventi da parte dell’utilizzatore.
Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un sistema di sospensione dotato di un sistema di rinvio del moto che permette di disporre il sistema ammortizzatore stesso in posizione orizzontale.
I suddetti ed altri scopi e vantaggi dell’invenzione, quali risulteranno dal seguito della descrizione, vengono raggiunti con un sistema di sospensione come quello descritto nella rivendicazione 1. Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l’oggetto delle rivendicazioni dipendenti.
Risulterà immediatamente ovvio che si potranno apportare a quanto descritto innumerevoli varianti e modifiche (per esempio relative a forma, dimensioni, disposizioni e parti con funzionalità equivalenti) senza discostarsi dal campo di protezione dell'invenzione come appare dalle rivendicazioni allegate.
La presente invenzione verrà meglio descritta da alcune forme preferite di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:
- la FIG. 1 mostra un diagramma rappresentante schematicamente le dinamiche di una realizzazione preferita del sistema di guida del moto secondo la presente invenzione;
- la FIG. 2 mostra un diagramma rappresentante schematicamente le dinamiche di un’altra realizzazione preferita del sistema di guida del moto secondo la presente invenzione;
- la FIG. 3 mostra un diagramma rappresentante schematicamente le dinamiche di una realizzazione preferita di un sistema di rinvio del moto del sistema di sospensione secondo la presente invenzione;
- la FIG. 4 mostra una vista laterale di una realizzazione preferita del sistema di sospensione secondo la presente invenzione;
- la FIG. 5 mostra una vista posteriore in prospettiva del sistema di sospensione della FIG.
4;
- la FIG. 6 mostra una vista in prospettiva di una realizzazione preferita di un sistema di guida del moto del sistema di sospensione della FIG. 4; - la FIG. 7 mostra una vista in prospettiva di una realizzazione preferita di un sistema di rinvio del moto del sistema di sospensione della FIG. 4; e - la FIG. 8 mostra una vista esplosa del sistema di sospensione secondo la presente invenzione.
Facendo riferimento alle Figure, à ̈ possibile notare che il sistema di sospensione 10 secondo la presente invenzione per sistemi di mobilità destinato ad essere interposto tra almeno un carico sospeso ed almeno una parte non sospesa, ed in particolare per uso sportivo per il collegamento con uno sci comune dotato di attacchi convenzionali (rappresentante la parte non sospesa) ed al supporto di un utilizzatore, eventualmente una persona diversamente abile affetta da invalidità o paralisi a carico degli arti inferiori (rappresentante il carico sospeso):
- almeno un sistema di guida del moto 20;
- almeno un sistema di rinvio del moto 6;
- almeno un sistema ammortizzatore 4 cooperante con il sistema di guida del moto 20 ed il sistema di rinvio del moto 6; in particolare, il sistema di rinvio del moto 6 consente di posizionare il sistema ammortizzatore 4 nella posizione più idonea allo scopo specifico di utilizzo
- mezzi articolati di connessione al carico sospeso; e
- mezzi di connessione alla parte non sospesa, il sistema di rinvio del moto 6 essendo interposto tra il sistema ammortizzatore 4 ed i mezzi articolati di connessione al carico sospeso.
Il sistema di guida del moto 20 determina quindi il moto relativo del corpo sospeso rispetto alla parte non sospesa. In funzione del tipo di applicazione, delle esigenze di movimento del carico sospeso e dei vincoli di ingombro, tale sistema 20 può essere realizzato preferibilmente mediante diverse tipologie di cinematismo.
Facendo, per esempio, riferimento alla FIG. 1, à ̈ possibile notare che il sistema di guida del moto 20secondo la presente invenzione può essere realizzato come un cinematismo a doppio pendolo. Ipotizzando che il moto di avanzamento del sistema di sospensione 10 avvenga lungo un piano orizzontale e che il moto di scuotimento del carico sospeso avvenga in un piano verticale, lo spostamento del carico sospeso à ̈ composto da un moto verticale accoppiato ad uno orizzontale. Lo spostamento orizzontale à ̈ funzione della lunghezza del braccio e dello scuotimento verticale secondo l’espressione:
 
x=l⋅1 −cos <z>
 arcsin 
ï£ ï£ ï£ lï£ ̧ï£ ̧
ï£ ̧
dove l e z sono rispettivamente la lunghezza del braccio e lo scuotimento verticale.
Facendo invece riferimento alla FIG. 2, à ̈ possibile notare che il sistema di guida del moto 20 secondo la presente invenzione può essere realizzato come un cinematismo a pendolo semplice. In questo caso, ipotizzando che il moto di avanzamento del sistema di sospensione 10 avvenga lungo un piano orizzontale e che il moto di scuotimento del carico sospeso avvenga in un piano verticale, la parte mobile à ̈ vincolata a ruotare intorno al punto di cerniera del braccio. Allo spostamento verticale del carico sospeso à ̈ quindi associato uno spostamento orizzontale descritto dalla espressione precedente e una rotazione α definita dall'espressione seguente:
α = arcsin z
 
ï£ lï£ ̧
Anche in questo caso l e z sono rispettivamente la lunghezza del braccio e lo scuotimento verticale.
Il moto di scuotimento del carico sospeso viene trasformato in un moto nella direzione di lavoro del sistema ammortizzatore 4 dal sistema di rinvio del moto 6. Il sistema di rinvio del moto 6 può essere costituito da un elemento con tre punti di cerniera non allineati: il sistema di rinvio 6 à ̈ quindi caratterizzato da un moto di rotazione e traslazione nel piano definito dalle direzioni di scuotimento e di avanzamento. Nella FIG. 3 à ̈ rappresentato un esempio di sistema di rinvio 6 nel quale l’elemento principale trasforma il moto verticale (come indicato dalle frecce V) in orizzontale (come indicato dalle frecce H) ruotando attorno a un punto fisso O. Tale sistema di rinvio 6 può richiedere l’impiego di un elemento aggiuntivo di connessione per rendere la cinematica compatibile con la legge del moto del carico sospeso rispetto alla parte non sospesa. Ciò consente di rendere il sistema di sospensione 10 secondo la presente invenzione estremamente compatto.
Di seguito, a mero titolo esemplificativo, verrà descritta una realizzazione preferita del sistema di sospensione 10 secondo la presente invenzione destinato all’impiego di un sistema di mobilità composto da almeno un monosci da neve da parte di utilizzatori con diverse abilità fisiche e/o con scarsa/assente mobilità degli arti inferiori. In tale caso specifico, il carico sospeso à ̈ rappresentato principalmente dall’utilizzatore e dal sistema per il suo contenimento ed ancoraggio (non mostrato), mentre la parte non sospesa à ̈ rappresentata principalmente da uno sci alpino comune dotato di un attacco convenzionale per scarponi da sci (non mostrato): in questo caso specifico il moto di avanzamento della parte non sospesa (lo sci) risulta essere parallelo al terreno mentre il moto di scuotimento risulta essere ad esso ortogonale.
Facendo quindi riferimento alle Figure da 4 a 8 à ̈ possibile notare che, preferibilmente, i mezzi articolati di connessione al carico sospeso (utilizzatore) possono essere realizzati come almeno una struttura rigida 1, eventualmente sagomata secondo un profilo aerodinamico, sulla sommità della quale à ̈ connesso almeno un seggiolino di tipo noto (non mostrato) destinato ad ospitare l’utilizzatore in posizione seduta. In particolare, la forma arcuata specifica e preferita della struttura rigida 1 consente vantaggiosamente di garantire un ampio spazio libero posteriore del seggiolino, al fine di consentire all’utilizzatore l’accesso senza ostacoli al seggiolino della seggiovia: in tal modo l’utilizzatore non à ̈ più obbligato ad eseguire alcuna operazione se non quella di predisporsi per l’arrivo del seggiolino dalla parte posteriore così come fanno tutti gli sciatori privi di disabilità .
In questa specifica applicazione, facendo in particolare riferimento alla FIG. 6, à ̈ possibile notare che il sistema di guida del moto 20 comprende, o à ̈ integrato, con i mezzi di connessione alla parte non sospesa (sci) realizzati invece come almeno uno zoccolo di interfaccia 2 dotato di almeno una piastra inferiore 7 opportunamente sagomata come puntale 7a e talloniera 7b operativamente e funzionalmente compatibili con un convenzionale attacco da sci. Ovviamente, i mezzi articolati di connessione al carico sospeso ed alla parte non sospesa possono essere realizzati e disposti in qualsiasi altro modo più conveniente in funzione della specifica applicazione del sistema di sospensione 1 secondo la presente invenzione.
Il sistema di guida del moto 20 comprende inoltre almeno una staffa anteriore 8a ed almeno una staffa posteriore 8b disposte sulla superficie superiore della piastra inferiore 7. In particolare, la staffa anteriore 8a consente, in rispettivi punti di collegamento, l’incernieramento del sistema di rinvio del moto 6 mentre la staffa posteriore 8b consente l’incernieramento di un’estremità di almeno una coppia di braccetti 3 e l’incernieramento di un’estremità del sistema ammortizzatore 4, composto tradizionalmente da molla e smorzatore, disposto orizzontalmente lungo la piastra 7 e parallelo alla direzione del moto di avanzamento della parte non sospesa, ed in particolare dello sci: gli stessi braccetti 3 sono disposti in una posizione sostanzialmente parallela al sistema ammortizzatore 4. Una estremità opposta di tali braccetti 3 à ̈ invece incernierata ai mezzi articolati di connessione al carico sospeso, ed in particolare alla struttura rigida 1.
Per realizzare il sistema di guida del moto 20 à ̈ implementato preferibilmente uno schema cinematico del tipo a doppio pendolo. Per motivi strutturali e di ingombro, due coppie di braccetti paralleli 3, due destri e due sinistri sovrapposti, sono incernierati posteriormente alla staffa posteriore 8b dello zoccolo 2 ed anteriormente ai mezzi articolati di connessione al carico sospeso, ed in particolare alla struttura rigida 1 di connessione con il seggiolino. E’ evidente che la funzionalità cinematica à ̈ garantita anche se la sospensione fosse conformata con due soli braccetti o con più braccetti.
Facendo in particolare riferimento alla FIG.
7, à ̈ possibile notare che una realizzazione preferita del sistema di rinvio del moto 6 comprende almeno una struttura a forma sostanzialmente triangolare avente ai vertici tre punti di cerniera: un primo punto di cerniera 6a à ̈ un punto fisso ed à ̈ atto all’incernieramento del sistema di rinvio del moto 6 stesso ad un rispettivo punto di collegamento della staffa anteriore 8a del sistema di guida del moto 20, un secondo punto di cerniera 6b à ̈ atto all’incernieramento con un’estremità libera del sistema ammortizzatore 4, un terzo punto di cerniera 6c à ̈ atto all’incernieramento con almeno un’estremità di almeno una biella 5, un’estremità opposta di tale biella 5 essendo incernierata in un rispettivo punto di collegamento dei mezzi articolati di connessione al carico sospeso, ed in particolare della struttura rigida 1. Il sistema di rinvio del moto 6 incernierato alla staffa anteriore 8a del sistema di guida 20 permette quindi di trasformare il moto di scuotimento verticale in un moto di avanzamento orizzontale idoneo per il sistema ammortizzatore 4.
Le bielle 5 garantiscono la compatibilità cinematica tra il moto del sistema di rinvio 6 ed il moto della struttura rigida 1, guidato dai braccetti 3. Per motivi strutturali e di ingombro à ̈ stato conveniente nella realizzazione preferita del sistema 10 secondo la presente invenzione utilizzare una coppia di bielle 5 doppie, una destra ed una sinistra rispetto al sistema di rinvio del moto 6.
Così come risulta evidente da quanto sopra descritto, il sistema di sospensione 10 secondo la presente invenzione rappresenta una possibile soluzione costruttiva ottimizzata in funzione delle esigenze di minimo peso e di massima compattezza. In particolare, il sistema di sospensione 10 secondo la presente invenzione risulta compatto e concentrato in posizione molto †̃bassa’ vicino alla parte non sospesa, ed in particolare al sistema di attacco con lo sci.
Ovviamente, l’ambito di applicazione del sistema di sospensione 10 sopra descritto à ̈ meramente esemplificativo. Infatti, modificando opportunamente la realizzazione preferita descritta, ed in particolare la tipologia dei mezzi di connessione utilizzati, il sistema di sospensione 10 può essere utilizzato come interfaccia per varie tipologie di sistemi di mobilità , di carichi sospesi e parti non sospese realizzando, per esempio:
- una sospensione per sci d’acqua;
- un sistema di connessione tra sci e struttura in velivoli predisposti all’ammaraggio;
- una sospensione per toboghe, slitte da traino e slitte che facilitano il moto in zone con forte inclinazione;
- una sospensione per sci da neve (sci alpino o sci di fondo);
- una sospensione motociclistica o per biciclette.
Si sono descritte alcune forme preferite di attuazione dell’invenzione, ma naturalmente esse sono suscettibili di ulteriori modifiche e varianti nell’ambito della medesima idea inventiva. In particolare, agli esperti nel ramo risulteranno immediatamente evidenti numerose varianti e modifiche, funzionalmente equivalenti alle precedenti, che ricadono nel campo di protezione dell'invenzione come evidenziato nelle rivendicazioni allegate.
Claims (5)
- i utilizzare gli arti inferiori. Il seggiolino à ̈ collegato allo sci mediante due coppie di bielle. Il sistema prevede l'impiego di un sistema molla e ammortizzatore disposto longitudinalmente per il controllo dello spostamento del seggiolino. In particolare, lo spostamento longitudinale e verticale del seggiolino rimangono accoppiati fra loro. DE3402966 descrive un sistema dotato di una culla di supporto per il portatore di handicap. Tale culla à ̈ vincolata allo sci mediante una cerniera cilindrica che vincola il moto longitudinale oltre che fare da punto di leva per il baricentro della struttura. Il moto della culla intorno a tale punto à ̈ contrastato da due molle ad elica . W09516504 descrive un sistema per persone con un handicap agli arti inferiori. Il seggiolino à ̈ collegato ad una piastra di base a sua volta collegata allo sci mediante un braccio. Il braccio ruota rispetto alla base e la sua oscillazione à ̈ controllata da una molla interposta. La molla agisce sia sullo spostamento longitudinale sia su quello verticale del seggiolino e tali spostamenti fra loro. GB-A-23407 39, US-A-601 9 US-Α -6036202 descrivono generici sistemi di sospensione secondo i l preambolo del la e 1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di sospensione (10) per sistemi di mobilità interposto tra almeno un carico sospeso ed almeno una parte non sospesa, comprendente almeno un sistema di guida del moto (20), almeno un sistema di rinvio del moto (6), almeno un sistema ammortizzatore (4) interposto tra detto sistema di guida del moto (20) e detto sistema di rinvio del moto (6), mezzi articolati di connessione a detto carico sospeso e mezzi di connessione a detta parte non sospesa, detto sistema di rinvio del moto (6) essendo interposto tra detto sistema di guida del moto (20), detto sistema ammortizzatore (4) e detti mezzi articolati di connessione a detto carico sospeso, caratterizzato dal fatto che: - detto carico sospeso à ̈ almeno un utilizzatore affetto da handicap agli arti inferiori e detta parte non sospesa à ̈ almeno uno sci da neve dotato di attacco convenzionale; - detto sistema di guida del moto (20) comprende almeno una staffa anteriore (8a) ed almeno una staffa posteriore (8b) disposte su una superficie superiore di almeno una piastra inferiore (7), detta staffa anteriore (8a) essendo atta a consentire un incernieramento di detto sistema di rinvio del moto (6), detta staffa posteriore (8b) essendo atta a consentire un incernieramento di un'estremità di almeno una coppia di braccetti (3) e un incernieramento di un'estremità di detto sistema ammortizzatore (4), detti braccetti (3) aventi un'estremità opposta incernierata a detti mezzi articolati di connessione a detto carico sospeso; e - detto sistema di rinvio del moto (6) comprende almeno una struttura a forma sostanzialmente triangolare avente ai vertici rispettivamente un primo punto di cerniera (6a) atto ad un incernieramento di detto sistema di rinvio del moto (6) ad un rispettivo punto di collegamento di detta staffa anteriore (8a) di detto sistema di guida del moto (20), un secondo punto di cerniera (6b) atto ad un incernieramento con un'estremità libera di detto sistema ammortizzatore (4), un terzo punto di cerniera (6c) atto ad un incernieramento con almeno un'estremità di almeno una biella (5), un'estremità opposta di detta biella (5) essendo incernierata in un rispettivo punto di collegamento di detti mezzi articolati di connessione a detto carico sospeso.
- 2. Sistema di sospensione (10) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi articolati di connessione a detto carico sospeso sono almeno una struttura rigida (1) sulla sommità della quale à ̈ connesso almeno un seggiolino.
- 3. Sistema di sospensione (10} secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di connessione a detta parte non sospesa sono almeno uno zoccolo di interfaccia (2) dotato di almeno una piastra inferiore (7) opportunamente sagomata come puntale (7a) e talloniera (7b) operativamente e funzionalmente compatibili con detto attacco di detto sci.
- 4. Sistema di sospensione (10) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto sistema ammortizzatore (4) Ã ̈ disposto orizzontalmente lungo detta piastra (7) e parallelo ad una direzione del moto di avanzamento di detta parte non sospesa e detti braccetti (3) sono disposti in una posizione sostanzialmente parallela a detto sistema ammortizzatore (4).
- 5. Sistema di sospensione (10) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto sistema di guida del moto (20) opera secondo uno schema cinematico a doppio pendolo.
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Also Published As
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