ES1270565U - Electric propulsion device for handcarts (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Dispositivo de propulsión eléctrico para carros de manoElectric propulsion device for handcarts
Objeto y campo técnico de invenciónObject and technical field of invention
El objeto de la invención es proveer a un carro de mano de un dispositivo de propulsión eléctrico con un mecanismo diferencial que disminuya tanto el esfuerzo humano necesario para su desplazamiento como el riesgo de accidente y lesiones derivados de la desviación involuntaria en la dirección que provocan otros dispositivos de propulsión.The object of the invention is to provide a hand truck with an electric propulsion device with a differential mechanism that reduces both the human effort necessary for its movement and the risk of accident and injuries derived from involuntary deviation in the direction caused by other propulsion devices.
La invención se concibe para ser aplicada e instalada en carros de mano de, al menos, dos ruedas gemelas, tales como carros de barrenderos, carros de reparto de comida, carros de carga, carros de repartidores, y, en general, cualquier carro de mano utilizado para transportar carga, impulsado y/o dirigido por la fuerza humana.The invention is conceived to be applied and installed in handcarts with at least two twin wheels, such as street sweeper carts, food delivery carts, freight carts, delivery carts, and, in general, any cart of hand used to carry cargo, driven and / or directed by human force.
Antecedentes de invencionesInvention Background
Son bien conocidos los carros de mano de transporte o mercancías impulsados por la fuerza humana, en sus distintitas formas constructivas y finalidades (profesionales, domésticas, de transporte, deportivas, etc.). Algunos ejemplos de ellos los tenemos en los publicados en los modelos de utilidad: ES2153729, carro de transporte de propulsión humana.Hand carts for transport or goods driven by human power are well known, in their different constructive forms and purposes (professional, domestic, transport, sports, etc.). We have some examples of them in those published in the utility models: ES2153729, human-powered transport car.
El elevado peso de grandes cargas unido a la disparidad en las cargas, han llevado a desarrollar invenciones que complementan estos carros de mano impulsados por la fuerza humana con dispositivos de propulsión, siendo habitual encontrar invenciones de aparatos completos que supongan la unión de carros con dispositivos de propulsión ya añadido en el producto, como puede ser el modelo de utilidad ES0240070, carro de golf a propulsión eléctrica.The high weight of large loads, together with the disparity in the loads, have led to the development of inventions that complement these handcarts driven by human force with propulsion devices, being common to find inventions of complete devices that involve the union of cars with devices of propulsion already added to the product, such as the utility model ES0240070, an electrically powered golf cart.
Las posibles irregularidades del terreno han sido otra de las utilidades buscadas en invenciones de carros para salvar dificultades del terreno con una finalidad muy específica y limitada, como es el caso del Modelo de Utilidad ES1230350, carro autopropulsado habilitado para subir escaleras. De manera más genérica podemos encontrar la invención con número de publicación ES1135609, dispositivo de propulsión de carro de mano, en el que se siguen encontrando limitaciones en su uso y problemas de la técnica a resolver, como que al contar con una sola rueda motorizada, se impide la total libertad de los giros y, además, genera una desviación involuntaria del carro de mano que aumenta los riesgos de accidente y lesiones por el esfuerzo continuo en la rectificación.Possible irregularities in the terrain have been another of the utilities sought in cart inventions to overcome terrain difficulties with a very specific and limited purpose, as is the case of the Utility Model ES1230350, a self-propelled cart enabled to climb stairs. In a more generic way, we can find the invention with publication number ES1135609, a hand truck propulsion device, in which there are still limitations in its use and problems of the technique to be solved, such as having a single motorized wheel, the total freedom of the turns is prevented and, in addition, it generates an involuntary deviation of the hand truck that increases the risks of accident and injuries due to the continuous effort in the rectification.
Conservando las ventajas de los modelos de utilidad conocidos, la presente invención mejora las limitaciones de su uso en los términos detallados en la descripción de la invención.While preserving the advantages of known utility models, the present invention improves the limitations of its use in the terms detailed in the description of the invention.
Con objeto de resolver el problema técnico planteado y lograr mejoras con respecto a los dispositivos de propulsión mencionados, la invención propuesta proporciona las características y efectos técnicos que se describen a continuación.In order to solve the technical problem raised and achieve improvements with respect to the aforementioned propulsion devices, the proposed invention provides the technical characteristics and effects that are described below.
Descripción de la invenciónDescription of the invention
La presente invención, para la que se solicita modelo de utilidad, se refiere a un dispositivo de propulsión eléctrico para carros de mano de dos o más ruedas que facilita el desplazamiento lineal y los giros en curva, reduciendo el esfuerzo físico humano necesario y facilitando el desplazamiento y la conducción al evitar desvíos autónomos involuntarios.The present invention, for which a utility model is requested, refers to an electric propulsion device for handcarts with two or more wheels that facilitates movement linear and cornering, reducing the human physical effort required and facilitating movement and driving by avoiding involuntary autonomous detours.
La invención comprende un dispositivo de propulsión eléctrico anclado a la base superior del chasis y conectado a las dos ruedas gemelas traseras para su acople en un carro de mano, independientemente de que dicho carro cuente con más de dos ruedas.The invention comprises an electric propulsion device anchored to the upper base of the chassis and connected to the two rear twin wheels for coupling to a handcart, regardless of whether said car has more than two wheels.
El dispositivo de propulsión está compuesto por un motor eléctrico alimentado por una batería, que transmite la energía y el movimiento generado a través de un sistema de transmisión a un mecanismo diferencial acoplado a dos ruedas gemelas a través de sus dos ejes independientes, y que distribuye la potencia del motor de manera independiente en base a la resistencia que ofrezca cada una de las ruedas, provocando una disminución del esfuerzo físico necesario, permitiendo giros en curva y evitando la desviación involuntaria en la dirección del carro.The propulsion device is composed of an electric motor powered by a battery, which transmits the energy and the movement generated through a transmission system to a differential mechanism coupled to two twin wheels through its two independent axles, and which distributes the engine power independently based on the resistance offered by each of the wheels, causing a decrease in the physical effort required, allowing cornering and avoiding involuntary deviation in the direction of the carriage.
El motor se activa a través de un accionador, que podrá ser un gatillo potenciómetro que permite al usuario regular la potencia transmitida o un pulsador, pudiendo instalarse, adicionalmente, un interruptor de seguridad de estilo "hombre muerto” que impida el accionamiento involuntario del carro.The motor is activated through an actuator, which may be a potentiometer trigger that allows the user to regulate the transmitted power or a push-button, being able to install, additionally, a "dead man" style safety switch that prevents inadvertent actuation of the carriage. .
En concreto, el dispositivo requiere de un motor eléctrico con inversión de fase, que permita el desplazamiento del carro de mano tanto hacia adelante como hacia atrás, una cadena o correa como sistema de transmisión y un mecanismo diferencial que rote de forma solidaria con el eje y con un sistema de engranajes cónicos planetarios.Specifically, the device requires an electric motor with phase inversion, which allows the movement of the handcart both forward and backward, a chain or belt as a transmission system and a differential mechanism that rotates jointly with the shaft. and with a planetary bevel gear system.
La invención propone un dispositivo de propulsión con motor eléctrico que se activa por el usuario a través de un accionador de tipo gatillo potenciómetro o pulsador, que podrá complementarse o no con un interruptor de seguridad que impida la activación del carro en caso de que no se ejerza fuerza sobre él, propiciando una mayor seguridad. El motor eléctrico, una vez activado por la corriente suministrada por la batería, transmite el movimiento mediante una cadena o correa hasta un mecanismo diferencial, que es el encargado de distribuir la potencia recibida a las ruedas.The invention proposes a propulsion device with an electric motor that is activated by the user through a trigger-type, potentiometer or push-button actuator, which may or may not be complemented with a safety switch that prevents the activation of the trolley in the event that it is not activated. exert force on it, promoting greater security. The electric motor, once activated by the current supplied by the battery, transmits the movement through a chain or belt to a differential mechanism, which is responsible for distributing the received power to the wheels.
La distribución de potencia se hace de manera independiente para cada una de las ruedas, distribuyéndose en función de la resistencia que éstas ofrezcan. Esto supone varias ventajas con respecto a otros dispositivos de propulsión anteriores:Power distribution is done independently for each of the wheels, being distributed according to the resistance they offer. This has several advantages over other previous propulsion devices:
a) El carro de mano puede girar con total libertad, puesto que el dispositivo facilita que la rueda que se encuentra situada en el interior de la curva gire a unas revoluciones menores que la que se encuentra en el exterior de la curva.a) The hand truck can rotate freely, since the device makes it easier for the wheel that is located inside the curve to turn at lower revolutions than the one that is outside the curve.
b) La distribución de potencia a través del diferencial a cada rueda impulsa el carro en línea recta hasta que el usuario realiza un giro, evitando la desviación involuntaria en la dirección del carro, disminuyendo el esfuerzo humano requerido para su empuje y reduciendo el riesgo de accidente y posibles lesiones por el esfuerzo continuo en la rectificación de la dirección.b) The power distribution through the differential to each wheel drives the cart in a straight line until the user makes a turn, preventing inadvertent deviation in the direction of the cart, reducing the human effort required to push it and reducing the risk of accident and possible injuries due to continuous effort in rectifying the steering.
El motor eléctrico se activa a través de un accionador que permite regular la potencia del motor y la velocidad del carro en base a las circunstancias concretas del terreno por el que se desplace o al peso cargado en el carro. Se incluye la posibilidad de instalar un mecanismo de seguridad complementario con un interruptor de seguridad que impida el movimiento del carro, de forma que el accionador no activará el motor hasta que no se mantenga pulsado el interruptor de manera simultánea. Este mecanismo es conocido como de "hombre muerto”. The electric motor is activated through an actuator that allows regulating the motor power and the speed of the trolley based on the specific circumstances of the terrain on which it is moving or the weight loaded on the trolley. It includes the possibility of installing a complementary safety mechanism with a safety switch that prevents the movement of the trolley, so that the actuator will not activate the motor until the switch is held down simultaneously. This mechanism is known as "dead man".
El dispositivo incluye también un controlador electrónico alimentado por la batería que permite encender y apagar el motor, cambiar el sentido de la marcha hacia delante o hacia atrás, regular la potencia del motor, encender y apagar la iluminación del carro de mano y visualizar, a través de un dispositivo de visualización externo, la velocidad de desplazamiento, la distancia recorrida y el estado de la batería. La configuración, uso y visualización por el usuario se lleva a cabo a través de un dispositivo de visualización, alimentado por la batería. Las funcionalidades indicadas no son de carácter limitativo, puesto que pueden añadirse nuevas o eliminarse las contempladas.The device also includes a battery-powered electronic controller that enables the engine to be turned on and off, to change the direction of travel forwards or backwards, to regulate the engine power, to turn on and off the lighting of the hand truck and to display, Through an external display device, the travel speed, the distance traveled and the battery status. Configuration, use and display by the user is carried out through a display device, powered by the battery. The functionalities indicated are not limiting in nature, since new ones can be added or those contemplated can be eliminated.
Sin carácter limitativo por las diferentes características físicas que pueda tener el carro de mano en el que se instale, los elementos más vulnerables del dispositivo (batería y motor eléctrico) se almacenan en un armario protector con forma de caja hueca rectangular en el centro de la base de carga del chasis del carro, insertándose el sistema de transmisión conectado al motor a través de una obertura en la base del chasis y ensamblado al mecanismo diferencial, que se coloca a la altura del eje de las dos ruedas gemelas traseras. El mecanismo diferencial se sujeta en ambos lados por los ejes de las ruedas, que a su vez se integran en la rueda a través de un acoplamiento.Without limitation due to the different physical characteristics that the handcart in which it is installed may have, the most vulnerable elements of the device (battery and electric motor) are stored in a protective cabinet shaped like a rectangular hollow box in the center of the load base of the car chassis, inserting the transmission system connected to the engine through an opening in the base of the chassis and assembled to the differential mechanism, which is placed at the height of the axle of the two rear twin wheels. The differential mechanism is held on both sides by the wheel axles, which in turn are integrated into the wheel through a coupling.
El presente invento puede aplicarse a cualquier tipo de carro de mano que cuente con, al menos, dos ruedas gemelas, de forma que pueda distribuirse la potencia generada por el motor de forma independiente, permitiendo la libertad de giro, vencer la resistencia con mayor facilidad y mantener la dirección de forma autónoma. En concreto, pero sin carácter limitativo, el dispositivo puede instalarse en carros de barrenderos o basureros, carros de reparto de comida, carros de carga o carros de repartidores.The present invention can be applied to any type of handcart that has at least two twin wheels, so that the power generated by the motor can be distributed independently, allowing freedom of rotation, overcoming resistance more easily and maintain management autonomously. Specifically, but without limitation, the device can be installed in street sweepers or garbage trucks, food delivery trucks, cargo trucks or delivery trucks.
En definitiva, la presente invención proporciona un dispositivo de propulsión eléctrico que resuelve los problemas de la técnica anterior, ya que permite la distribución de potencia de forma independiente a cada una de las ruedas en función de la resistencia que ejerzan, lo que facilita los giros en curva, disminuye el esfuerzo humano requerido para su empuje, evita los desvíos involuntarios en la dirección y reduce los riesgos de accidente y lesiones del usuario que conduce el carro de mano.Ultimately, the present invention provides an electric propulsion device that solves the problems of the prior art, since it allows the distribution of power independently to each of the wheels depending on the resistance they exert, which facilitates turning. When cornering, it reduces the human effort required to push it, prevents involuntary steering deviations and reduces the risks of accident and injury to the user driving the handcart.
Descripción de los dibujosDescription of the drawings
Para complementar la explicación de la invención y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de sus características técnicas, se hace referencia en el resto de esta memoria descriptiva a los dibujos que la acompañan, en los que se ha representado, a modo de ejemplo práctico no limitativo, una realización de la invención en un carro de mano como el utilizado por los servicios de mantenimiento de la limpieza urbana.To complement the explanation of the invention and in order to help a better understanding of its technical characteristics, reference is made in the rest of this specification to the accompanying drawings, in which it has been represented, by way of practical example non-limiting, an embodiment of the invention in a hand truck such as that used by urban cleaning maintenance services.
Figura 1. Muestra una vista en isométrico del dispositivo de propulsión eléctrico instalado en un carro de mano de barrendero. Figure 1. Shows an isometric view of the electric propulsion device installed in a sweeper hand cart.
Figura 2. Muestra una vista en detalle de los elementos mecánicos y la batería del dispositivo de propulsión. Figure 2. Shows a detailed view of the mechanical elements and the battery of the propulsion device.
Figura 3. Muestra una vista nadir o perpendicular al suelo del dispositivo instalado en un carro de mano de barrendero. Figure 3. Shows a nadir or perpendicular view to the ground of the device installed in a sweeper hand cart.
Figura 4. Muestra un esquema eléctrico del funcionamiento del dispositivo. Figure 4. Shows an electrical diagram of the device's operation.
Figura 5. Muestra un diagrama de flujo del funcionamiento de los elementos mecánicos y eléctricos del dispositivo. Figure 5. Shows a flow diagram of the operation of the mechanical and electrical elements of the device.
Las referencias empleadas en las figuras son las siguientes:The references used in the figures are the following:
1: Batería1: Battery
2: Controlador2: Controller
3: Accionador3: Actuator
4: Motor eléctrico4: Electric motor
5: Sistema de transmisión5: Transmission system
6: Mecanismo diferencial6: Differential mechanism
7: Eje7: Axle
8: Rueda8: Wheel
9: Dispositivo de visualización9: Display device
10: Acoplamiento eje a rueda10: Axle-to-wheel coupling
11: Armario11: Wardrobe
12: Iluminación12: Lighting
13: Interruptor de seguridad13: Safety switch
14: Interruptor cambio sentido de marcha14: Travel direction change switch
Descripción de una realización de la invenciónDescription of an embodiment of the invention
Se describe a continuación, un ejemplo particular de dispositivo de propulsión eléctrico de acuerdo con la presente invención, haciendo referencia a las figuras adjuntas, donde se aprecian los diferentes elementos que lo componen aplicados a un carro de mano, en concreto, un carro de barrendero o basurero.A particular example of an electric propulsion device according to the present invention is described below, with reference to the attached figures, where the different elements that compose it applied to a hand truck, specifically, a street sweeper cart are appreciated. or garbage can.
A la vista de la Figura 1 y 2, puede observarse como el dispositivo de la invención está compuesto por una batería (1) que alimenta un motor eléctrico (4), encargado de transmitir el movimiento generado a través de un sistema de transmisión (5) hacia un mecanismo diferencial (6) que rote de forma solidaria con el eje del motor y con un sistema de engranajes cónicos planetarios. El mecanismo diferencial (6), en el cual convergen los ejes (7) de las dos ruedas (8) gemelas, distribuye la potencia de manera independiente a través de los ejes (7) y los acoplamientos de las ruedas (10). La distribución independiente de potencia permite que cada rueda (8) gemela gire a diferentes revoluciones, en base a la resistencia ofrecida para su giro. Como puede observarse en tales figuras, tanto la batería (1) como el motor eléctrico (4) se encuentran almacenados en un armario (11) protector anclado a la base de carga del carro, existiendo una obertura por la que se inserta el sistema de transmisión (5) conectado al mecanismo diferencial (6), que debe fijarse a la altura de los ejes (7) de las ruedas (8), acoplándose a las ruedas (8) a través de acoplamientos de rueda (10).In view of Figures 1 and 2 , it can be seen how the device of the invention is composed of a battery (1) that powers an electric motor (4), responsible for transmitting the movement generated through a transmission system (5 ) towards a differential mechanism (6) that rotates jointly with the motor shaft and with a planetary bevel gear system. The differential mechanism (6), in which the axles (7) of the two twin wheels (8) converge, distributes the power independently through the axles (7) and the wheel couplings (10). The independent power distribution allows each twin wheel (8) to rotate at different revolutions, based on the resistance offered for its rotation. As can be seen in such figures, both the battery (1) and the electric motor (4) are stored in a protective cabinet (11) anchored to the charging base of the trolley, there being an opening through which the system is inserted. transmission (5) connected to the differential mechanism (6), which must be fixed at the height of the axes (7) of the wheels (8), coupling to the wheels (8) through wheel couplings (10).
Con referencia a la Figura 3, puede observarse como el sistema de transmisión (5) se inserta por la obertura de la base de carga del chasis, transmitiendo el movimiento generado por el motor (5) al mecanismo diferencial (6). El mecanismo diferencial (6), en el que se insertan los ejes (7) y que se acopla a las ruedas a través de acoplamientos (10), reparte la potencia a las ruedas (8) de forma independiente, en función de la resistencia ofrecida por cada una de ellas. Se observa también el armario (11) en forma de caja hueca rectangular, anclado en el centro de la base de carga del carro y que protege el dispositivo frente a golpes, lluvia o cualquier otra circunstancia o situación adversa que pueda generar su deterioro. With reference to Figure 3 , it can be seen how the transmission system (5) is inserted through the opening of the chassis loading base, transmitting the movement generated by the motor (5) to the differential mechanism (6). The differential mechanism (6), into which the axles (7) are inserted and which is coupled to the wheels through couplings (10), distributes the power to the wheels (8) independently, depending on the resistance offered by each of them. The cabinet (11) is also seen in the form of a rectangular hollow box, anchored in the center of the trolley's loading base and which protects the device against blows, rain or any other adverse circumstance or situation that may cause its deterioration.
La Figura 4, muestra un esquema eléctrico del dispositivo, donde se puede observar cómo el controlador (2), alimentado por la batería (1) y proyectado a través del dispositivo de visualización (9), permite administrar el motor eléctrico (4), el accionador (3), el interruptor "hombre muerto” (13), la iluminación (12) del carro de mano y el interruptor de cambio de sentido de marcha (14). Figure 4 shows an electrical diagram of the device, where it can be seen how the controller (2), powered by the battery (1) and projected through the display device (9), allows managing the electric motor (4), the actuator (3), the "dead man" switch (13), the lighting (12) of the hand truck and the switch for changing the direction of travel (14).
Por último, la Figura 5 muestra un diagrama de flujo del funcionamiento completo del dispositivo. Como se puede observar, la batería (1) alimenta un controlador (2) que permite, sin carácter limitativo, encender y apagar el motor, cambiar el sentido de la marcha hacia atrás, regular la potencia del motor y visualizar la velocidad de desplazamiento, la distancia recorrida y el estado de la batería. Las funciones del controlador (2) se visualizan y modifican a través de un dispositivo de visualización (9) alimentado por la batería (1). El controlador se conecta a un accionador (3), que activa, desactiva y regula la velocidad del motor (4). El motor (4) transmite el movimiento a través de un sistema de transmisión (5) hacia un mecanismo diferencial (6), que regula la potencia y la distribuye de forma independiente por el eje (7) de cada rueda (8). La distribución independiente de potencia se observa en la bifurcación a partir del mecanismo diferencial (6) detallada en el diagrama, funcionando de manera independiente los ejes (7) y ruedas (8) de cada lado.Finally, Figure 5 shows a flow chart of the complete operation of the device. As can be seen, the battery (1) powers a controller (2) that allows, without limitation, to turn the engine on and off, change the direction of reverse gear, regulate the engine power and display the travel speed, the distance traveled and the condition of the battery. The functions of the controller (2) are displayed and modified through a display device (9) powered by the battery (1). The controller is connected to an actuator (3), which activates, deactivates and regulates the speed of the motor (4). The motor (4) transmits the movement through a transmission system (5) towards a differential mechanism (6), which regulates the power and distributes it independently through the axis (7) of each wheel (8). The independent power distribution is observed in the bifurcation from the differential mechanism (6) detailed in the diagram, the axles (7) and wheels (8) on each side operating independently.
A pesar de que se ha basado la descripción en un carro de mano de barrendero o basurero, el dispositivo de propulsión eléctrico acorde con la presente invención puede ser aplicable y acoplable a cualquier carro de mano que tenga, al menos, dos ruedas gemelas, pudiendo modificarse la instalación en base a las características físicas que presente el carro de mano en cuestión. Although the description has been based on a sweeper or garbage man handcart, the electric propulsion device according to the present invention can be applicable and can be coupled to any handcart that has at least two twin wheels, being able the installation be modified based on the physical characteristics of the hand truck in question.
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