CH686704A5

CH686704A5 - Arrangement for fixing a wheel adapter plate on the frame of a wheelchair.

Info

Publication number: CH686704A5
Application number: CH02188/92A
Authority: CH
Inventors: Rainer Kueschall
Original assignee: Paratec Ag
Priority date: 1992-07-10
Filing date: 1992-07-10
Publication date: 1996-06-14
Also published as: DE59307154D1; EP0585197A1; ES2105195T3; EP0585197B1

Description

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CH 686 704 A5 CH 686 704 A5

2 2nd

Beschreibung description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Befestigung einer eine Radachse aufnehmenden Adapterplatte am Rahmen eines Rollstuhls mittels die Adapterplatte und ein Rahmenrohr durchdringenden Spannschrauben. The invention relates to an arrangement for fastening an adapter plate receiving a wheel axle to the frame of a wheelchair by means of tensioning screws penetrating the adapter plate and a frame tube.

Zum lösbaren Befestigen der Adapterplatte am Rollstuhl-Rahmen ist es bekannt und üblich, zwei Schmalseiten einer im wesentlichen rechteckigen Platte mit zwei parallelen Rohrabschnitten des Seitenrahmens zu verschrauben. Dies ergibt eine stabile Verbindung zwischen Platte und Rahmen und -bei geeigneter Gestaltung der Platte - die Möglichkeit, eine Adapterhülse, die ihrerseits die Radachse aufnimmt, an verschiedenen Stellen der Platte einzusetzen und dadurch die Achslage der Hinterräder bezüglich des Rahmens zu wählen. Anderseits ist aber eine relativ grosse und entsprechend schwere und teure Platte erforderlich, um den Abstand zwischen den beiden Rahmenrohren zu überbrücken. Es ist deshalb schon versucht worden, eine kleiner bemessene Adapterplatte nur an einem Abschnitt des Rahmens «fliegend» zu befestigen. Indessen hat es sich gezeigt, dass es schwierig ist, auf diese Art eine solide Verbindung zu erzielen, die den hohen und oft schlagartigen Belastungen der Hinterräder auf Dauer standhält. Selbst mit komplizierten Ausführungen des Adapterteils, bei welchen das Rahmenrohr von zwei am Rohr anliegenden und festgezogenen Schenkeln des Teils gabelartig um-fasst wird, stellen sich bereits nach relativ wenigen Lastwechseln Lageänderungen der Radachse in be-zug auf den Rahmen ein. Ungewollte Verschiebungen des Adapterteils am Rohr sowohl bezüglich Drehlage als auch in Richtung der Rohrachse verursachen dann rasch auch das «Ausschlagen» der im Rohr vorhandenen Durchgangsbohrungen für die Spannschrauben. Die Folge davon sind schwerwiegende Veränderungen der Fahrgeometrie, insbesondere der Radspur. Zwar könnte man versuchen, jegliche nachträgliche Lageänderung mittels Passschrauben (d.h. ohne Bohrungsspiel) zu verhindern, doch würde dies ausserordentlich präzise ausgerichtete Bohrungen sowohl am Rahmen wie auch am Adapterteil voraussetzen. To releasably attach the adapter plate to the wheelchair frame, it is known and customary to screw two narrow sides of an essentially rectangular plate to two parallel tube sections of the side frame. This results in a stable connection between the plate and the frame and - with a suitable design of the plate - the possibility of using an adapter sleeve, which in turn receives the wheel axle, at different points on the plate and thereby choosing the axial position of the rear wheels with respect to the frame. On the other hand, a relatively large and correspondingly heavy and expensive plate is required in order to bridge the distance between the two frame tubes. For this reason, attempts have already been made to attach a smaller adapter plate to a section of the frame “on the fly”. However, it has been shown that it is difficult to achieve a solid connection that can withstand the high and often sudden loads on the rear wheels in the long run. Even with complicated designs of the adapter part, in which the frame tube is enclosed in a fork-like manner by two legs of the part lying against the tube and tightened, changes in the position of the wheel axle with respect to the frame occur after relatively few load changes. Unintentional displacements of the adapter part on the pipe, both with respect to the rotational position and in the direction of the pipe axis, then quickly cause the through holes in the pipe for the tensioning screws to “knock out”. The consequence of this is serious changes in the driving geometry, in particular the wheel track. One could try to prevent any subsequent change of position by means of dowel screws (i.e. without bore play), but this would require extremely precisely aligned bores on both the frame and the adapter part.

Mit der vorliegenden Erfindung soll deshalb eine lösbare Verbindung zwischen Adapterplatte und Rahmen vorgeschlagen werden, die - bei einfacher Gestaltung der Teile und geringem Montageaufwand - den üblichen Belastungen standhält, d.h. die gegenseitige Lage, in der die Teile zusammengespannt sind, dauerhaft fixiert. With the present invention, therefore, a detachable connection between the adapter plate and frame is to be proposed which - with simple design of the parts and little assembly effort - can withstand the usual loads, i.e. the mutual position in which the parts are clamped together is permanently fixed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Auflage zwischen Adapterplatte und Rahmenrohr durch auf der Seite der Adapterplatte vorhandene Kanten gebildet ist, die sich zu beiden Seiten der Spannschrauben in Richtung von Rohr-Mantellinien erstrecken. According to the invention, this object is achieved in that the support between the adapter plate and the frame tube is formed by edges present on the side of the adapter plate, which extend on both sides of the tensioning screws in the direction of tube surface lines.

Wie sich bei praktischen Versuchen erwiesen hat, werden mit der Erfindung die angestrebten Eigenschaften auf überraschend einfache Weise und mit entsprechenden Gewichts- und Kosteneinsparungen erreicht. Die Anordnung kommt mit wenigen Einzelteilen und entsprechend geringem Herstell- und Montageaufwand aus. Da das Adapterteil nur noch einseitig am Rahmenrohr anliegt, ergibt sich die Gestalt einer praktisch ebenen Platte, die sehr einfach zu bearbeiten ist. Die Verbindung lässt auch (im Rahmen des Spiels der Bohrungen für die Spannschrauben) eine gewisse Lageeinstellung der Adapterplatte zu. Einmal festgezogen, ist die Verbindung jedoch erstaunlich stabil: Infolge der hohen Kantenpressung entsteht eine leichte Einkerbung, woraus sich effektiv eine formschlüssige Verbindung ergibt. As has been shown in practical tests, the desired properties are achieved with the invention in a surprisingly simple manner and with corresponding weight and cost savings. The arrangement manages with a few individual parts and correspondingly low manufacturing and assembly costs. Since the adapter part only rests on one side of the frame tube, the shape of a practically flat plate results, which is very easy to machine. The connection also allows a certain position adjustment of the adapter plate (within the scope of the play of the holes for the tensioning screws). Once tightened, the connection is surprisingly stable: due to the high edge pressure, there is a slight notch, which effectively results in a positive connection.

Besondere, vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemässen Anordnung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Particular, advantageous embodiments of the arrangement according to the invention are specified in the dependent claims.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments in conjunction with the drawing.

Fig. 1 zeigt perspektivisch und vereinfacht die Lagerung eines Hinterrades am Seitenrahmen eines Rollstuhls, 1 shows in perspective and simplified the mounting of a rear wheel on the side frame of a wheelchair,

Fig. 2 ist die teilweise geschnittene Ansicht der Befestigungsanordnung in Richtung der Rohrachse gesehen, 2 is a partially sectioned view of the fastening arrangement seen in the direction of the pipe axis,

Fig. 3 ist die Ansicht der dem Rohr zugewandten Seite der Adapterplatte, und Fig. 3 is the view of the side of the adapter plate facing the tube, and

Fig. 4 zeigt eine Kantenauflage im Detail in erheblich grösserem Massstab. Fig. 4 shows an edge support in detail on a much larger scale.

Fig. 1 veranschaulicht die Situation eines am rechten Seitenrahmen 1 eines Rollstuhls gelagerten Hinterrades 2, wobei Rahmen und Rad nur teilweise dargestellt sind. Zur Lagerung dient eine Adapterplatte 20, die lösbar und «fliegend» an einem vertikalen Rohrabschnitt 10 (Strebe) des Seitenrahmens 1 befestigt ist. Die Lagerung des Rades 2 selbst (von dessen Radnabe nur der äussere Flansch dargestellt ist) an der Adapterplatte 20 erfolgt auf an sich bekannte und nicht näher dargestellte Weise, z.B. mittels einer in der Adapterplatte sitzenden Adapterhülse 30 (Fig. 2) und einer durch deren Bohrung und die Bohrung der Radnabe gesteckten Achse. Die Lage der Radachse 28 in be-zug auf den Rahmen 1 ergibt sich in erster Linie durch Wahl der Befestigungsstelle der Adapterplatte 20 am Rahmen. 1 illustrates the situation of a rear wheel 2 mounted on the right side frame 1 of a wheelchair, the frame and wheel being only partially shown. An adapter plate 20 is used for storage, which is detachably and «on the fly» attached to a vertical tube section 10 (strut) of the side frame 1. The wheel 2 itself (of whose wheel hub only the outer flange is shown) is mounted on the adapter plate 20 in a manner known per se and not shown in more detail, e.g. by means of an adapter sleeve 30 (FIG. 2) seated in the adapter plate and an axle inserted through its bore and the bore of the wheel hub. The position of the wheel axle 28 in relation to the frame 1 results primarily from the choice of the attachment point of the adapter plate 20 on the frame.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Befestigungsanordnung bzw. der Verbindung zwischen Adapterplatte 20 und Rahmenrohr 10 ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Die Platte 20 ist praktisch eben und nimmt in einer Durchgangsbohrung 26 die Adapterhülse 30 auf, deren Innenbohrung die Lage und Richtung der Radachse 28 bestimmt. In der dem Rahmenrohr 10 zugewandten Seitenfläche 24 der Platte 20 ist eine Nut 23 vorgesehen, die mit der genannten Seitenfläche 24 zwei gerade, parallele Kanten 22 bildet. Zwei Durchgangsbohrungen 21 in der Adapterplatte 20, die vorzugsweise in der Symmetrieebene der Kanten 22 liegen, fluchten mit Durchgangsbohrungen 11 im Rahmenrohr 10. Durch die Bohrungen 21 und 11 hindurch erstrecken sich zwei Spannschrauben 15 mit Muttern 16, womit die Adapterplatte am Rahmen festgehalten ist. Die genannten Bohrungen 11 und 21 können mit Spiel und üblichen Lagetoleranzen ausgeführt werden. An embodiment of the fastening arrangement according to the invention or the connection between adapter plate 20 and frame tube 10 is shown in FIGS. 2 and 3. The plate 20 is practically flat and receives the adapter sleeve 30 in a through bore 26, the inner bore of which determines the position and direction of the wheel axle 28. In the side face 24 of the plate 20 facing the frame tube 10, a groove 23 is provided, which forms two straight, parallel edges 22 with the said side face 24. Two through holes 21 in the adapter plate 20, which are preferably in the plane of symmetry of the edges 22, are aligned with through holes 11 in the frame tube 10. Two clamping screws 15 with nuts 16 extend through the holes 21 and 11, with which the adapter plate is held on the frame. The bores 11 and 21 mentioned can be carried out with play and usual positional tolerances.

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10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

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40 40

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50 50

55 55

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3 3rd

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4 4th

Bei der dargestellten Anordnung ist die Auflage zwischen Adapterplatte 20 und Rahmenrohr 10 allein durch die beiden Kanten 22 gebildet, die sich zu beiden Seiten der Spannschrauben 15 in Richtung von Rohr-Mantellinien, d.h. parallel zur Rohrachse 12, erstrecken. Die Tiefe der Nut 23 ist dabei so bemessen, dass das Rohr im Nutgrund freiliegt, wie aus der Fig. 2 hervorgeht. In the arrangement shown, the support between adapter plate 20 and frame tube 10 is formed solely by the two edges 22, which extend on both sides of the tensioning screws 15 in the direction of tube surface lines, i.e. extend parallel to the tube axis 12. The depth of the groove 23 is dimensioned such that the tube is exposed in the groove base, as can be seen from FIG. 2.

Solange die Spannschrauben 15 nicht festgezogen sind, lässt sich die Adapterplatte 20 und damit die (geometrische) Radachse 28 bezüglich des Rohres 10 um einige Winkelgrade (im Bereich des Spiels der Bohrungen 11, 21) schwenken. Bei der Anordnung gemäss Fig. 1 bedeutet dies die Einstellung der Radspur. (Die Einstellung des Radsturzes kann, ebenfalls bei Anordnung nach Fig. 1, in an sich bekannter Weise durch Einstellung der Drehlage einer etwas schief gebohrten Adapterhülse 30 vorgenommen werden.) Werden nach durchgeführter Lageeinstellung die Spannschrauben festgezogen, so werden dadurch die beiden Kanten 22 satt gegen die Rohroberfläche gepresst und dabei, unter zunehmender Vorspannung der Schrauben, etwas in die Metalloberfläche hineingedrückt. Jedenfalls wird dabei eine auf der Rohroberfläche vorhandene Schutzschicht (Lack- oder Farbauftrag usw.) von den Kanten durchstossen, so dass eine feste metallische Auflage mit geringer Einkerbung hergestellt wird, wie in Fig. 4 veranschaulicht. Dadurch kommt bei ausreichender Vorspannung der Schrauben eine ausserordentlich stabile Verbindung zustande, welche sowohl ein Schwenken der Adapterplatte (in Fig. 2 gesehen) als auch eine Verschiebung der Platte in Richtung der Rohrachse dauerhaft verhindert. As long as the tensioning screws 15 are not tightened, the adapter plate 20 and thus the (geometric) wheel axis 28 can be pivoted with respect to the tube 10 by a few angular degrees (in the region of the play of the bores 11, 21). In the arrangement according to FIG. 1, this means the setting of the wheel track. (The camber can also be adjusted, in the arrangement according to FIG. 1, in a manner known per se by adjusting the rotational position of a somewhat obliquely drilled adapter sleeve 30.) If the tensioning screws are tightened after the position has been adjusted, the two edges 22 become full pressed against the pipe surface and, while increasing the prestressing of the screws, pressed a little into the metal surface. In any case, a protective layer (paint or paint application, etc.) present on the pipe surface is pierced by the edges, so that a solid metallic layer with a small notch is produced, as illustrated in FIG. 4. This results in an extraordinarily stable connection when the screws are sufficiently pretensioned, which permanently prevents both the pivoting of the adapter plate (seen in FIG. 2) and a displacement of the plate in the direction of the tube axis.

Die Kanten 22 müssen selbstverständlich relativ scharfkantig sein und mindestens an der Materialoberfläche eine ausreichende Härte aufweisen. Bei Herstellung der Adapterplatte 20 aus Aluminium kann die erforderliche Oberflächenhärte z.B. durch Eloxieren erreicht werden. Je nach Materialpaarung ist es auch denkbar, in die Nut 23 einen passend U-förmig gebogenen Blechstreifen, z.B. aus gehärtetem Stahl, einzulegen (nicht dargestellt), dessen Längskanten dann die Auflagekanten bilden. The edges 22 must of course be relatively sharp and at least have sufficient hardness on the material surface. When the adapter plate 20 is made of aluminum, the required surface hardness can e.g. can be achieved by anodizing. Depending on the material combination, it is also conceivable to insert a suitably U-shaped sheet metal strip into the groove 23, e.g. made of hardened steel, to be inserted (not shown), the longitudinal edges of which then form the support edges.

Der Abstand zwischen den beiden Kanten 22 (Breite der Nut 23) soll in bezug auf den Rohrdurchmesser passend gewählt werden; der Abstand lässt sich auch durch den in Fig. 4 eingetragenen Winkel a zwischen der Schraubenachse 17 und dem durch die Kante 22 verlaufenden Radius ausdrücken. Der Abstand (Winkel) soll einerseits nicht zu klein gewählt werden, damit eine ausreichend breite Auflagebasis gegeben ist, anderseits offensichtlich auch nicht so gross, dass er sich dem Durchmesser des Rohres 10 nähert. In einem zwischenliegenden Bereich ist dieser Abstand jedoch nicht besonders kritisch. Beim dargestellten, als zweckmässig erachteten Beispiel beträgt der Kantenabstand etwa 64% des Rohrdurchmessers bzw. der Winkel a rund 40°. The distance between the two edges 22 (width of the groove 23) should be chosen appropriately in relation to the pipe diameter; the distance can also be expressed by the angle a entered in FIG. 4 between the screw axis 17 and the radius running through the edge 22. On the one hand, the distance (angle) should not be chosen too small, so that there is a sufficiently wide support base, on the other hand, obviously not so large that it approaches the diameter of the tube 10. In an intermediate area, however, this distance is not particularly critical. In the example shown, which is considered to be expedient, the edge spacing is approximately 64% of the tube diameter or the angle a is approximately 40 °.

Wie leicht einzusehen ist, sind für den linken und den rechten Seitenrahmen 1 des Rollstuhls die gleichen Adapterplatten 20 verwendbar. Ausserdem besteht die Möglichkeit, die Adapterplatte 20 in bezüglich der Vertikalachse 12 (Fig. 3) um 180° gedrehter Lage zu montieren, wodurch die Bohrung 26 - und damit die Hinterradachse 28 - im Gegensatz zur Fig. 1 hinter die vertikale Strebe 10 zu liegen kommt. Eine gewisse (besonders bei schwergewichtigen Benützern bestehende) Gefahr, dass der Rollstuhl nach hinten kippt, wird dadurch erheblich vermindert. As can be easily seen, the same adapter plates 20 can be used for the left and right side frames 1 of the wheelchair. In addition, there is the possibility of mounting the adapter plate 20 in a position rotated by 180 ° with respect to the vertical axis 12 (FIG. 3), as a result of which the bore 26 - and thus the rear wheel axis 28 - lie behind the vertical strut 10, in contrast to FIG. 1 is coming. This considerably reduces a certain risk (especially for heavy users) that the wheelchair tilts backwards.

Claims

1. An arrangement for fastening an adapter plate (20) receiving a wheel axle to the frame (1) of a wheelchair by means of tensioning screws (15) penetrating the adapter plate and a frame tube (10), characterized in that the support between adapter plate (20) and frame tube (10 ) is formed by existing edges (22) on the side of the adapter plate, which extend on both sides of the tensioning screws (15) in the direction of the pipe surface lines.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the edges (22) are formed by a groove (23) present in the adapter plate (20) on the side (24) facing the frame tube (10), the groove depth being dimensioned in this way that the tube (10) is exposed in the groove base.

3. Arrangement according to one of claims 1 or 2, characterized in that the edges (22) are symmetrical to the bores (21) for the clamping screws (15) in the adapter plate (20).

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10th

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