WO2007036761A1

WO2007036761A1 - Brazo mecanico multidireccional articulado para soportar y suspender objetos para uso mano libre

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Publication number: WO2007036761A1
Application number: PCT/IB2005/003177
Authority: WO
Inventors: Yancu Solomovitz Brief
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-09-29
Filing date: 2005-09-29
Publication date: 2007-04-05
Anticipated expiration: 2008-03-29
Also published as: US20090272866A1; BRPI0520637A2; US7753330B2

Abstract

Se relaciona la presente invención con medios auxiliares de soporte. En particular, se refiere a un brazo mecánico multidireccional articulado para soportar y suspender objetos para uso mano libre, concretamente en un brazo mecánico que comprende al menos tres rótulas o articulaciones esféricas ajustables en posición y en cualquier dirección en el espacio, proporcionando movilidad tridimensional y sujeción de objetos suspendidos en un punto determinado en el espacio. Los teléfonos celulares o móviles son un tipo de objetos donde el brazo mecánico tiene un amplio campo de aplicación.

Description

BRAZO MECÁNICO MULTIDIRECCIONAL ARTICULADO PARA SOPORTAR Y SUSPENDER

OBJETOS PARA USO MANO LIBRE

BREVES ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Se conocen dentro de la técnica de la invención, brazos mecánicos móviles articulados o no, para distintos propósitos. Por ejemplo y sólo para citar algunos, los brazos articulados del tipo plegable en un solo plano, cuyo conjunto gira sobre un eje perpendicular a dicho plano de tales brazos articulados. Una variante de esta versión es el arreglo de un brazo que gira sobre un eje en un plano y otro conectado al extremo del primer brazo, que gira en un segundo plano. Este sistema presenta el inconveniente de su difícil regulación y es fácilmente sometido a esfuerzos laterales y verticales, lo cual hace que se muevan en cualquier dirección imprevisible. En algunas aplicaciones restringidas se utilizan los denominados "tubos flexibles" que consisten de corrugados espirales arrollados sobre si mismos, los cuales ofrecen un cierto grado de flexibilidad en cualquier dirección, pero con resistencia limitada y no regulable. En otro aspecto que se relaciona con la aplicación del presente invento a teléfonos celulares se conocen los denominados manos libres, del tipo que comprende audífonos y un pequeño micrófono o también, medios que mterconectan el teléfono móvil con el equipo de sonido del vehículo^"- Aparte de que resulta altamente incómodo el uso continuo de un adminículo ^colocado a la altura de la cabeza o del oído, no es menos cierto que su utilización impide percibir sonidos del ambiente, útiles en la conducción de un vehículo, tales como la aproximación o cercanía de otros autos, no advertidos por medios visuales. Un inconveniente más es el costo de tales accesorios manos libre, que excede las posibilidades de la mayoría de los usuarios, tales como inalámbricos que actualmente son más costosos que los mismos teléfonos celulares. SUMARIO DE LA INVENCIÓN

El objetivo principal de la presente invención es proporcionar un accesorio que permita la ubicación suspendida de un aparato auxiliar, particularmente en aquellas situaciones donde la atención del usuario está orientada a otras actividades, pero que requiere del uso paralelo de dicho aparato auxiliar. Un ejemplo de esta aplicación está orientado hacia la odontología, _.donde se requieren "terceras y cuartas manos" para la colocación "flotante" o "suspendida" de las boquillas de succión utilizadas para recoger dentro de la boca, la salivación o el agua proveniente de la fresa hidromotriz perforadora. Un uso adicional previsible está dirigido hacia el campo de la joyería, donde se requiere de lentes o lupas, asi como accesorios luminosos enfocados ambos hacia un punto determinado, mientras el orfebre o joyero trabajan sobre un objeto de su especialidad. Una aplicación más de la invención puede incluir el uso como soporte de mini-herramientas, tales como taladros-fresadoras de artesanía. Las aplicaciones enunciadas no deben considerarse como limitativas, ya que es factible su utilización en otras ramas de la ciencia, técnica o artesanía, tales como medicina, investigación, trabajos manuales, etc.

En la descripción que sigue más abajo se hace énfasis particular como accesorio de teléfonos celulares o móviles, cuando son utilizados por los conductores durante el manejo, en una forma tal que después de haber sido instalados en vehículos, dichos conductores pueden disponer del celular cercano al oído sin que el aparato interfiera en el manejo, dejando ambas manos libres para la conducción. Esencialmente, el brazo mecánico de la invención tiene la capacidad de ser colocado, dentro de su radio de acción dentro de un casquete semiesférico, en cualquier posición suspendida seleccionada, mantenerse en la posición escogida y cuando se desee o sea necesario, ajustar la requerida resistencia al movimiento o desplazamiento. De acuerdo con lo expuesto, es un objetivo de la presente invención proporcionar un brazo articulado de extremo suspendido o flotante, de posición variable al ser sometido a un esfuerzo que supere la propia resistencia al movimiento.

Otro objetivo de la invención es proveer un brazo articulado capaz de ser ajustado para que ofrezca una determinada resistencia al movimiento, de acuerdo con el uso previsto. Un objetivo más de la invención, específicamente en su aplicación a teléfonos celulares, es proporcionar al conductor de un vehículo en posición y operación de manejo, la capacidad de mantener dichos teléfonos adyacentes al oido, sin intervención de las manos, una vez colocado en posición de uso.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Figura 1, es un dibujo general en perspectiva del conjunto del 'brazo mecánico. La Figura 2, es un dibujo en perspectiva y en despiece del brazo mecánico de la presente invención.

La Figura 3, es una vista longitudinal de todas las piezas del brazo mecánico .

La Figura 4, es un dibujo de vista en corte longitudinal del brazo mecánico ensamblado. La Figura 5, es una representación, muy esquemática, que sugiere algunas de las múltiples posiciones en el espacio que pueden obtenerse con el brazo mecánico.

La Figura 6, es una representación que muestra, mediante lineas discontinuas, las variaciones en la orientación de los dos vastagos del brazo mecánico de la invención, para alcanzar una posición cualquiera.

Las Figuras 7, 8 y 9 son una secuencia de ilustraciones donde pueden apreciarse las diferentes posiciones y los movimientos que permiten a un usuario llevar un teléfono celular, desde una posición de reposo hasta una posición de uso. Las Figuras 10, 11 y 12 son una secuencia similar a las de las Figuras 7, 8 y 9, con una variante de ubicación de brazo mecánico. Haciendo ahora mención a las figuras, puede apreciarse que el brazo mecánico está conformado por tres cuerpos que contienen cada una las articulaciones esféricas o rótulas, de las cuales se derivan las distintas y múltiples posiciones que puede adquirir el conjunto de dicho brazo mecánico. En alusión general a la Figura 1, se evidencia que el cuerpo de la rótula (2) contiene, mediante los dedos que forman las ranuras (3), un cuerpo esférico (4) conectado mediante un eje roscado a un soporte de fijación (1) con tornillos (30), que obviamente puede moverse angularmente hasta 90° o más cuando el eje entra en las ranuras (3) , teniendo también, naturalmente, la capacidad de rotar sobre su propio eje en 360°. en cualquier posición seleccionada .

La rótula (2) está conectada fijamente a un vastago mayor (5) con orificio pasante (6) (cuya utilidad se explicará más adelante) , donde dicho vastago mayor (5) también está conectado fijamente al cuerpo de la rótula (7), receptora de un cuerpo esférico (8) unida a un vastago menor (9), que a su vez está unido al cuerpo esférico (10) del cuerpo de la rótula extrema (11), que en este caso y a través de la base móvil (12) , acopla con un porta-celular (13) . Este aditamento de porta-celular (13) puede ser sustituido por otra pieza, adecuada al uso o aplicación que se le asigne al brazo mecánico de la invención. La Figura 2 muestra un despiece detallado de los componentes del brazo mecánico, de donde puede deducirse el modo de operación de ensamblaje del conjunto. La base fija (1), lleva atornillado un tornillo (14) (que queda anclado mediante un tornillo embutido (15) en un orificio roscado (16)), luego de atravesar el cuerpo de la rótula (2) y, la bola (4) quedando esta bloqueada entre los dedos formados por las ranuras (3) . La presión que mantiene la bola (4) en su sitio y que determina la resistencia relativa a ser movida, viene dada por el resorte (17) que actúa sobre un disco (18) de asiento cóncavo donde apoya la bola (4) . Para el propósito de cerrar el cuerpo de la rótula (2) y complementaria con ella, está prevista una tapa (19) que se acopla roscadamente en dicho cuerpo de rótula (2) junto con una arandela de suplemento (20) . Para evitar que la tapa (19) pueda girar durante el uso del brazo mecánico, el cuerpo de rótula (2) dispone de un agujero roscado (21) para insertar un tornillo prisionero (22) que actuará sobre la rosca de la tapa (19) impidiendo girarse durante el uso. Para ajustar la fuerza de compresión del resorte (17) y por tanto de la resistencia relativa al desplazamiento del conjunto de la rótula (2), la tapa (19), por efecto de su porción roscada, puede obviamente entrar o salir girando sobre dicha rosca ejerciendo mayor o menor empuje sobre el resorte (17) y con ello, ajustar el grado de resistencia a la movilidad de la bola (4) . La fijación de la posición seleccionada y por ende del ajuste de la movilidad se efectúa, como se ha dicho, actuando sobre el tornillo prisionero (22), que a su vez inmovilizará el cuello roscado de la tapa (19) . El orificio (23) , tiene la función de permitir la inserción de una palanca de ajuste de la tapa (19) . Un anillo toroidal o "ring" (24) encaja en una ranura perimetral (25) , actuando como tope en el vastago mayor (5) y la tapa (19) dejando en posición la ranura (26) en concurrencia en el prisionero (27) .

Considerando que la operación de cambiar la presión de la rotula (2) conlleva necesariamente al giro del resto del brazo mecánico, con relación a la misma rotula (2), para volver a alinear el conjunto a su posición original, es necesario hacer una nueva alineación, esta es lograda aflojando el tornillo prisionero (27) que entra en la ranura (26), girando el resto del conjunto del brazo mecánico a su posición original, apretando luego dicho tornillo prisionero (27) dentro del orificio (28)

Asi, aflojando el tornillo prisionero (27) del orificio (28) y su posterior apretado, es posible hacer girar el vastago mayor (5) en el punto preciso para una mejor operación de uso. El aro (20), es un anillo de un material elástico que tiene el propósito de rellenar el espacio remanente entre el cuerpo de la rótula y la tapa, además de proveer una función decorativa. Una disposición similar a la citada anteriormente, está conformada para el segundo cuerpo de rótula (7) , también conectada al vastago mayor (5), a través de la tapa (31), donde el extremo correspondiente de dicho vastago (5) enrosca y queda aprisionado por medio del tornillo embutido (32) alojado en el orificio roscado (33) . El resto de las piezas (disco (34), resorte (35), disco cóncavo (36), aro (37), orificio roscado pasante (38) y tornillo embutido (39)) junto con el cuerpo esférico (8) y vastago menor (9), cumplen idénticas funciones de compresión y ajuste definidas arriba para el cuerpo de rótula (2) . El aro (37) es un aro de material elástico utilizado para, una vez estirado, asentar en la ranura (41) para ocultar y evitar la manipulación no requerida del tornillo prisionero (39) . El cuerpo de rótula (11), que también comparte el vastago menor (9), es acoplado al cuerpo esférico (10) , dispone de elementos similares, tales como el aro elástico (43), el disco cóncavo (44), el resorte

(45), el disco de empuje (46) y la base móvil (12) que actúa como tapa de dicha rótula (11), asi como el orificio roscado pasante (47) y el tornillo prisionero {48) . La diferencia en este caso es el modo de ajuste de la rótula, que es efectuada mediante el tornillo ajustador

(49) roscado axialmente en la base móvil (12), permitiendo alcanzar el disco (46), que presionara el resorte (45), el disco (44) y finalmente la bola (10) . Igual que antes, el aro (43) actúa como relleno de la ranura (50), ocultando el tornillo (48). El aro (55), es un anillo de un material elástico que tiene el propósito de rellenar el espacio remanente entre el cuerpo de la rótula (11) y la base móvil (12) .

A la base móvil (12) se halla fijado un soporte de celular (13) (o cualquier otro accesorio auxiliar, según el caso) mediante remaches (51) y (52) que quedan anclados en dicha base móvil (12) a través de las aberturas (53) y (54) respectivamente.

El agente de dicho tornillo prisionero se efectúa mediante una llave "alien" introducido por un orificio central pasante y coincidente axialmente con el citado prisionero (48). Se hace evidente de todo lo expuesto, que el conjunto de las tres rótulas en la disposición descrita, permite el movimiento en cualquier dirección del espacio e inclusive la rotación sobre su eje de cada una de las rótulas para alcanzar cualquier punto comprendido dentro de su radio de acción, originándose dicho radio de acción desde el plano donde se sustenta la base fija (1) hasta la extensión máxima del brazo mecánico, en poco más de 180° a la redonda y en cualquier ángulo, incluido cualquier punto intermedio contenido en dicho volumen semi- esférico, excediendo las necesidades de movimiento requeridas para un teléfono celular, por ejemplo, o para cualquier otro objeto al cual pueda aplicarse el presente brazo mecánico.

Las Figuras 5 y 6 representan esta característica de alcance en el movimiento. En la Figura 5 se sugieren {con líneas discontinuas) algunas de las múltiples posiciones de cada una de las rótulas, así como el alcance del conjunto en su máxima extensión, dentro de cuyo espacio semi-esférico (indicado con línea curva discontinua) se hace posible el acceso a un lugar dentro de cualquier radio y ángulo comprendido entre la base de origen y la linea curva discontinua (que en la práctica es un casquete virtual semi-esférico) . Esta última particularidad puede apreciarse mejor en la Figura 6, donde una dirección (60), cambiada a una posición (61) y luego a una posición (62) , puede alcanzarse una posición o punto (63) dentro del espacio virtual del casquete semi-esférico determinado por el radio de acción del conjunto.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un brazo mecánico multidireccional articulado para soportar y suspender un objeto para uso mano libre, caracterizado por comprender al menos tres rótulas o articulaciones esféricas, donde la primera y la segunda rótula están unidas entre si por medio de un vastago mayor, el cual en uno de sus extremos esta articulado a la primera rótula que comporta una base fija y el otro extremo esta articulado a la segunda rótula, que a su vez esta unida mediante un vastago menor a la tercera rótula, articulada a una base móvil que actúa como soporte de un objeto para uso mano libre.

2. Un brazo mecánico, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el movimiento entre una primera rótula y la base móvil es de 90° o más en cualquier dirección, definido dicho movimiento por el giro angular del vastago mayor que está articulado tanto al cuerpo esférico de la primera rótula como a la base fija.

3. Un brazo mecánico, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera rótula está articulada a una segunda rótula en forma normalmente fija, por medio de un vastago mayor intermedio, el cual por el giro de su propio eje mediante un brazo de palanca, puede ajustarse la presión del resorte interno de la segunda rótula para mantener un ajuste casi fijo de la misma.

4. Un brazo mecánico, de acuerdo con la reivindicación 3, donde dicho vastago mayor puede ajustarse, para controlar axialmente la presión de los resortes, liberando los tornillos embutidos que lo mantienen en posición, dispuestos sobre las tapas de las articulaciones esféricas y una vez alcanzada la presión requerida, vueltos a apretar.

5. Un brazo mecánico, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la segunda rótula está conectada a la tercera rótula mediante un vastago menor que acopla el cuerpo esférico de una con el cuerpo esférico de la otra.

6. Un brazo mecánico, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque cada una de las rótulas comprende internamente un disco cóncavo de asiento del cuerpo esférico y un resorte por detrás de dicho disco, para proveer el ajuste de la presión requerida para mantener cada una de dichas rótulas en la posición seleccionada.

7. Un brazo mecánico, de acuerdo con la reivindicación 1, donde^' la presión de la primera rótula es ajustada mediante la tapa de dicha rótula, la segunda rótula es ajustada mediante el paso roscado del vastago mayor, mientras que en la tercera rótula la presión es ajustada mediante un tornillo extremo, embutido y pasante en sentido axial a través de la base fija.

8. Un brazo mecánico, de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque entre la tapa y el cuerpo principal de la primera rótula se dispone un anillo de goma que permite tanto el ajuste flexible como rellenar la holgura existente entre ellos.

9. Un brazo mecánico, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el conjunto de los movimientos combinados de las tres rótulas puede alcanzar, con la base móvil, cualquier punto dentro de un casquete semiesférico virtual.

10. Un brazo mecánico, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde un accesorio cualquiera y en particular un teléfono celular adosado a dicho brazo mecánico, puede ser llevado desde una posición plegada o de reposo, hasta una posición seleccionada y en el caso del teléfono celular, a un punto adyacente al oido, en condición suspendida y fija, una vez alcanzada dicha posición seleccionada mantenerse estable.