DESCRIPCIÓN
Patinete eléctrico para transporte de cargas
OBJETO DE LA INVENCIÓN
El objeto de la presente invención es un patinete eléctrico diseñado específicamente para el transporte de cargas.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La distribución urbana de mercancías es un servicio cada vez más importante en la logística de las empresas. En efecto, la conocida como distribución "de última milla” crece actualmente a ritmos exponenciales debido a la evolución del comercio online, que cada día cuenta con una mayor aceptación en la población y ha potenciado el auge de las entregas a domicilio. Sin embargo, los repartidores se encuentran con dificultades para desarrollar su actividad debido a la congestión de tráfico existente en el centro de las ciudades, así como a las limitaciones de tráfico cada vez más comunes para tratar de reducir las emisiones contaminantes.
Para adaptarse a esta problemática, las empresas de logística han instalado oficinas urbanas de mercancías de pequeño tamaño en los centros de las ciudades pensadas para recibir los envíos de la zona, de manera que los repartidores puedan realizar las correspondientes entregas mediante desplazamientos a pie, en bicicleta, o en vehículos eléctricos tales como patinetes.
En efecto, el uso de patinetes eléctricos está actualmente muy extendido en entornos urbanos debido a que se trata de un sistema de transporte eficiente, rápido y sostenible. Los usuarios son principalmente particulares que realizan trayectos relativamente cortos, por ejemplo para ir al trabajo o similar, evitando las congestiones y atascos habituales en las calles de las grandes ciudades. Sin embargo, los patinetes eléctricos actuales presentan el inconveniente de carecen de un espacio para el transporte de cargas. Por ese motivo, la carga que el usuario puede transportar normalmente se reduce a una mochila o similar.
Para solucionar este inconveniente, en los últimos tiempos han surgido diseños que disponen de un pequeño receptáculo sujeto al patinete. A modo de ejemplo, se pueden
mencionar los documentos US2016/0339984 y CN205059655, que describen unos scooters eléctricos con cierta capacidad de carga en la parte frontal. En el primer caso, el vehículo dispone de un contenedor de almacenamiento integrado, mientras que el vehículo del segundo dispone de un sistema de fijación de una maleta a su estructura.
Los vehículos descritos en estos documentos, sin embargo, presentan como inconveniente principal la falta de movilidad. En efecto, la configuración de las ruedas y capacidad de movimiento de ambos vehículos exigen un amplio espacio para tomar curvas con radios de giro pequeños o cambiar el sentido de la marcha. Esto puede ser problemático para el desplazamiento en una ciudad en ocasiones colapsada de vehículos y peatones. Además, el vehículo descrito en US 2016/0339984 resulta excesivamente inestable, ya que la carga está situada fuera de la planta de las ruedas delanteras.
También es conocido un vehículo descrito en el documento US2016/0144708. Este vehículo está más orientado a buscar una solución de portamaletas plegable que en ocasiones pueda funcionar como patinete, pero ni presenta las prestaciones, ni la comodidad de un patinete. Y, aunque su una única rueda delantera permite una mayor movilidad que en los casos anteriores, las ruedas traseras, fijas respecto al chasis, limitan su movilidad. En este caso, la dirección la impone el giro de la rueda delantera, pero ambas ruedas traseras, con una misma velocidad de giro, precisan un amplio radio para ejecutar el cambio de dirección marcado por la rueda delantera.
En definitiva, sigue existiendo en este campo de la técnica la necesidad de un medio de transporte rápido y eficiente capaz de transportar una carga y que, además, sea suficientemente ágil como para desplazarse fácilmente en un entorno urbano congestionado.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención resuelve los problemas anteriores por medio de un patinete eléctrico dotado de una zona de carga diseñada para almacenar cualquier tipo de carga de tamaño moderado. Además, la configuración de las ruedas permite una gran agilidad de movimientos gracias a las cuales el patinete puede esquivar fácilmente los obstáculos presentes en el centro de las ciudades. Como se ha mencionado, este patinete es especialmente útil en la distribución de última milla llevada a cabo por empresas de paquetería, así como para transporte de material, consumibles y piezas en industrias
logísticas, áreas comerciales y manufactureras
El patinete eléctrico para transporte de cargas de la presente invención comprende fundamentalmente: un chasis, unas ruedas delanteras, unas ruedas traseras, y un bastidor de dirección. A continuación, se describe con mayor detalle cada uno de estos elementos.
a) Chasis
Se trata de un chasis tubular que comprende una plataforma trasera configurada para soportar a un usuario y una plataforma delantera configurada para soportar una carga. El chasis está formado por una pluralidad de tubos rígidos, normalmente metálicos, de manera que se obtiene una estructura suficientemente rígida y resistente como para soportar el peso tanto del usuario como de la carga. En la posición natural de uso del patinete tanto la plataforma trasera como la plataforma delantera son horizontales.
En una realización preferida de la invención, la plataforma delantera está elevada con relación a la plataforma trasera. Esto resulta ventajoso debido a que evita que el usuario tenga que agacharse excesivamente para la recogida de los paquetes al mismo tiempo que, como se describe con detalle más adelante, genera un espacio para el alojamiento de los diferentes elementos adicionales necesarios para el funcionamiento del patinete. Además, al estar la plataforma trasera a una altura pequeña, se limita el esfuerzo del usuario al subir y bajar de su plataforma multitud de veces durante su jornada laboral al estar ésta a una distancia reducida con respecto al suelo
En principio, el chasis puede tener diferentes diseños siempre que cumpla con las condiciones anteriormente descritas. Por ejemplo, en una realización particularmente preferida de la invención, el chasis tubular comprende un conjunto de tubos que comprenden una estructura horizontal inferior esencialmente plana que comprende una porción trasera y una porción delantera. De ese modo, se genera el espacio entre la porción delantera de la estructura inferior y la placa delantera de soporte apoyada sobre la estructura superior.
La porción trasera de la estructura horizontal inferior está directamente configurada para el apoyo de una placa trasera de soporte del usuario. Para ello, los tubos
conforman un marco exterior que puede tener forma poligonal, por ejemplo trapezoidal. Esto dota de mayor estabilidad al conjunto, ya que limita el momento de vuelco producido por el usuario al subir al vehículo por los laterales de la placa trasera, en voladizo con respecto a los puntos de apoyo, es decir, las ruedas. Para dar apoyo a la placa trasera, la porción trasera de la estructura horizontal inferior puede tener tubos adicionales que se cruzan, o bien los propios tubos del marco exterior pueden estar dotados de pestañas de apoyo rígidas que sobresalen horizontalmente hacia dentro del marco. Naturalmente, los tubos adicionales o pestañas de apoyo podrán tener orificios para la fijación de la placa trasera por medio de tornillos, pernos o similares. La porción trasera, junto con la placa trasera apoyada sobre la misma, constituyen la plataforma trasera donde se ubica el usuario del patinete durante su uso.
La porción delantera de la estructura horizontal inferior, a su vez, está fijada a una estructura horizontal superior esencialmente plana configurada para el apoyo de una placa delantera de soporte de la carga. La porción delantera de la estructura inferior y la estructura superior ubicada sobre la misma están formadas por una pluralidad de tubos rígidos que conforman un marco exterior cuya forma puede ser poligonal, por ejemplo, cuadrada. Para dar apoyo a la placa delantera, la estructura superior puede disponer de tubos adicionales que cruzan el marco, o bien de unas pestañas de apoyo rígidas que sobresalen adicionalmente hacia dentro del marco. Estos tubos adicionales o pestañas tendrán normalmente orificios de fijación de la placa delantera. La estructura horizontal superior junto, con la placa delantera apoyada sobre la misma, constituyen la plataforma delantera sobre la cual se almacena la carga.
Naturalmente, el patinete de la invención comprende toda una serie de elementos adicionales tales como motores eléctricos, batería, controladores, etc. para los cuales debe encontrarse una ubicación. En una realización particularmente preferida de la invención, la batería, y los controladores que gestionan el funcionamiento de los motores y la batería, están alojados en el espacio entre la porción delantera de la estructura inferior y la placa delantera de soporte apoyada sobre la estructura superior. Se aprovecha así de una manera óptima el espacio generado bajo la placa delantera de soporte gracias a su elevación con relación a la estructura horizontal inferior del chasis.
b) Ruedas delanteras
Se trata de un par de ruedas delanteras motrices unidas a la plataforma delantera, más concretamente a la porción delantera de la estructura horizontal inferior del chasis. Las ruedas delanteras están orientadas de manera fija en la dirección del movimiento. Las ruedas delanteras pueden estar acopladas a un mismo eje, o a dos ejes diferentes paralelos y alineados. En cualquier caso, se tratará de ejes fijos que pueden estar conectados entre dos barras rígidas de la porción delantera de la estructura horizontal inferior. Las ruedas quedarán así bajo la placa delantera de soporte, posiblemente sobresaliendo hacia el interior del espacio bajo dicha placa delantera de soporte. Además, para dotar de estabilidad al patinete de la invención, las ruedas delanteras normalmente están ubicadas en posiciones laterales de extremo con relación a un plano central del patinete.
Preferentemente, los motores eléctricos de accionamiento están mecánicamente conectados a las ruedas delanteras. En concreto, cada rueda puede comprender un motor eléctrico dedicado acoplado a su eje para transmitir el par directamente del eje del motor al eje de la rueda.
De acuerdo con otra realización preferida de la invención, el patinete comprende además un acelerador dispuesto en el manillar para controlar el funcionamiento de los motores eléctricos de accionamiento de las ruedas delanteras. En principio, el acelerador puede adoptar cualquier configuración, por ejemplo, un pedal, una maneta giratoria, una palanca, etc.
En otra realización preferida de la invención, las ruedas delanteras motrices comprenden sendos frenos de disco. Los frenos de disco se controlarán preferentemente por medio de una maneta de freno dispuesta junto a alguno de los puños del manillar.
c) Ruedas traseras
Se trata de, al menos, una rueda trasera directriz unida a la plataforma trasera, más concretamente a la porción trasera de la estructura horizontal inferior del chasis, y acoplada a un eje giratorio con relación a la vertical. Como se describirá más adelante, el giro del eje de la rueda trasera alrededor de un eje vertical permite
manejar el patinete ágilmente entre el tráfico de la ciudad.
Preferentemente el patinete comprende una o dos ruedas traseras directrices. En ese caso, ambas estarían montadas sobre un mismo eje común giratorio con relación a la vertical. En cualquier caso, según una realización particularmente preferida de la invención, cuando se montan dos ruedas traseras la distancia de separación entre las ruedas traseras será sensiblemente menor que la distancia de separación entre las ruedas delanteras. Así, la separación amplia de las ruedas delanteras proporciona estabilidad al patinete, mientras que la separación pequeña de las ruedas traseras, o en el caso extremo la disposición de una única rueda trasera, proporciona agilidad y capacidad de giro en espacios pequeños.
d) Bastidor de dirección
Entre la plataforma trasera y la plataforma delantera está dispuesto el bastidor de dirección. el bastidor de dirección comprende un manillar conectado a un eje vertical de dirección que, a su vez, está conectado al eje de la rueda trasera. De ese modo, cuando el usuario gira el manillar, se produce un cambio de orientación de las ruedas traseras que provoca un giro del patinete.
Junto al bastidor de dirección se pueden disponer un conjunto de barras rígidas dispuestas en un plano vertical de separación entre la plataforma trasera, donde se ubica el usuario, y la plataforma delantera, que soporta la carga. Estas barras configuran así una especie de barandilla que proporciona un apoyo firme para la carga en caso de que fuese necesario, y además evita que la carga pueda golpear al usuario en caso de que se mueva por cualquier causa. Se pueden además fijar elementos auxiliares a las barras situadas junto al bastidor de dirección, como por ejemplo retrovisores, dispositivos electrónicos o similares.
En principio, la conexión mecánica entre el eje de dirección y la rueda trasera puede implementarse de diferentes modos siempre que permita convertir un giro del manillar en un giro de la rueda trasera. Concretamente, en una realización particularmente preferida de la invención, un extremo inferior del eje vertical de dirección está unido solidariamente a una barra horizontal, la cual está unida mediante una rótula a una varilla que, a su vez, está conectada mediante otra rótula a de manera giratoria a una tercera barra horizontal, la cual está unida por su
extremo opuesto al eje vertical de la rueda trasera directriz. Así, cuando el eje de dirección rota, también lo hace la barra horizontal unida al mismo. Un extremo de dicha barra horizontal, opuesto a aquel que está fijado al eje de dirección, se desplaza a lo largo de una circunferencia, tirando o empujando la varilla unida a dicho extremo. Esta varilla, como consecuencia de ese movimiento, fuerza el movimiento a lo largo de una circunferencia de un extremo de la tercera barra horizontal, que al estar solidariamente unida al eje de la rueda trasera directriz por su otro extrema, hace que éste también rote. Se trata de un mecanismo de tipo 'cuatro barras’ cuyo resultado final es que la varilla, en su desplazamiento, hace girar el eje de la rueda trasera.
Este patinete resuelve así los problemas de la técnica anterior, ya que tiene una capacidad de carga considerablemente mayor que la de los patinetes actuales y, al mismo tiempo, una agilidad que le permite moverse cómodamente por la ciudad. En particular, la posición delantera de las dos ruedas motrices facilita la estabilidad del conjunto, ya que la carga es transmitida al suelo por dos puntos separados entre sí (en vez de por uno, si el eje delantero sólo estuviera ocupado por una rueda). Además, este patinete soporta mejor el paso de obstáculos, al distribuir el impacto del obstáculo en dos puntos (cada una de las ruedas delanteras), en vez de por uno (en caso de que el eje delantero fuera de una única rueda)
El patinete puede además disponer de elementos adicionales. Por ejemplo, puede comprender un sensor de carga configurado para detectar la presencia del usuario sobre la plataforma trasera, de modo que los frenos se activan cuando no se detecta ningún usuario. Se trata de un sistema de seguridad del tipo comúnmente denominado "de hombre muerto”.
Adicionalmente, el patinete puede comprender unos focos delanteros para iluminar un espacio situado frente al vehículo, así como una luz roja trasera de señalización.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
La Fig. 1 muestra una vista general en perspectiva del patinete de la presente invención.
La Fig. 2 muestra una vista de alzado del patinete de la presente invención.
La Fig. 3 muestra una vista de perfil del patinete de la presente invención.
La Fig. 4 muestra una vista inferior del patinete de la presente invención.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
Se describe a continuación un ejemplo particular de patinete de acuerdo con la presente invención haciendo referencia a las figuras adjuntas, donde se aprecian los diferentes elementos que lo componen.
El patinete (1) comprende un chasis (2) tubular formado por una pluralidad de tubos rígidos normalmente metálicos. El chasis (2) comprende una estructura horizontal inferior plana formada por una porción trasera (2t) y una porción delantera (2d), así como una estructura horizontal superior (2s) que solo ocupa la parte delantera del patinete (1). Así, en la parte delantera del patinete (1) el chasis (2) adopta una forma similar a una jaula esencialmente cuadrada dotada de un espacio interior donde se ubican diferentes elementos del patinete (1), tal y como se describirá más adelante. Sobre la porción trasera (2t) de la estructura horizontal inferior se dispone una placa trasera (6) de forma trapezoidal sobre la cual se colocará el usuario del patinete (1). Por su parte, sobre la estructura horizontal superior (2s), se dispone una placa delantera (7) de forma cuadrada configurada para el apoyo de la carga. Ambas placas, trasera (6) y delantera (7), pueden tener una superficie superior antideslizante. De ese modo, la placa trasera (6) junto con la porción trasera (2t) de la estructura horizontal inferior a la que está fijada conforman la plataforma trasera (21), mientras que la placa delantera (7) junto con la estructura horizontal superior (2s) a la que está fijada conforman la plataforma delantera (22).
Unas ruedas delanteras (3) motrices están fijadas a la porción delantera (2d) de la estructura horizontal inferior plana del chasis (2). En este ejemplo concreto, las dos ruedas (3) están fijadas a ejes independientes, aunque alineados, y están ubicadas en posiciones laterales de extremo. Es decir, las dos ruedas delanteras (3) están separadas la máxima distancia que permite la anchura del chasis (2), proporcionando así estabilidad al patinete (1). El eje de cada rueda delantera (3) está acoplado a un motor eléctrico (8) independiente. La disposición de dos motores eléctricos (8) directamente conectados a las ruedas delanteras (4) tiene la ventaja con relación al uso de un único motor de que elimina la necesidad de la transmisión mecánica del movimiento. Además, se dobla la potencia del patinete (1), que de ese modo puede transportar cargas más elevadas y a mayor velocidad. Las ruedas delanteras (3) disponen además de unos frenos de disco (10) que se accionan por medio de
una maneta (11) dispuesta en un manillar (51) que se describe más adelante.
Unas ruedas traseras (4) directrices están fijadas a la porción trasera (2t) de la estructura horizontal inferior plana del chasis (2). Se trata de dos ruedas traseras (4) conectadas al mismo eje (41), que además puede rotar con relación a un eje vertical. De ese modo, la rotación del eje (41) en uno u otro sentido provocará que el patinete (1) gire hacia la izquierda o la derecha.
En un plano de separación entre la plataforma trasera (21) y la plataforma delantera (22) está dispuesto un bastidor de dirección (5). Se pueden disponer además unas barras dispuestas a modo de “barandilla” de separación entre las plataformas trasera (21) y delantera (22), por cuyo centro transcurre un eje de dirección (52) del patinete (1). Más concretamente, el eje de dirección (52) del patinete (1) está alojado en el interior de un tubo vertical y, por su extremo superior, está fijado al manillar (51), mientras que por su extremo inferior está conectado a un mecanismo de giro de las ruedas traseras (4). En particular, este mecanismo de giro comprende una barra (53) horizontal que tiene un extremo fijado solidariamente al extremo inferior del eje de dirección (52). El extremo opuesto de la barra (53) horizontal está fijado, mediante una rótula, a un extremo de una varilla (54) de dirección cuyo extremo opuesto está fijado, mediante otra rótula, a un extremo de una tercera barra cuyo extremo opuesto está fijado al eje (41) de las ruedas traseras (4) del patinete (1). Así, cuando el usuario gira el manillar (51), se produce un giro del eje de dirección (52) que se transmite a la barra (53) horizontal. A través del mecanismo de giro de tipo 'cuatro barras’ descrito, el giro de la barra (53) horizontal se convierte en un desplazamiento esencialmente lineal de la varilla (54), que provoca así un giro del eje trasero (41) alrededor de un eje vertical. Como consecuencia, el patinete (1) gira en la dirección deseada por el usuario.
Naturalmente, el patinete (1) comprende una serie de elementos adicionales, como por ejemplo una batería (9), unos controladores electrónicos del funcionamiento de los motores eléctricos (8), una placa electrónica, etc. Estos elementos se alojan en el espacio generado entre la porción delantera (2d) de la estructura horizontal inferior y la estructura superior (2s) sobre la que se apoya la placa delantera (7).
Por último, el patinete (1) de la invención puede disponer de unos faros delanteros (12) fijados a una parte delantera del chasis (2) y una luz trasera de señalización (13) de color rojo fijada a la parte trasera del chasis (2).