CN107072856B - 用于电动轮椅的底盘装置及包括该底盘装置的电动轮椅 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于电动轮椅(35)的底盘装置(1)。底盘装置(1)包括主底盘构件(3)，该主底盘构件具有限定主底盘构件(3)的第一侧的第一侧板(3a)和限定了主底盘构件(3)的第二侧的第二侧板(3b)，第二侧与第一侧相对，其中，第一侧板(3a)和第二侧板(3b)均具有用于附接弹簧组件(9a，9b，11a，11b)的弹簧附接装置(3g，3h)，其中，第一侧板(3a)和第二侧板(3b)均具有用于附接枢轴臂(5a，5b，7a，7b)的枢转臂附接装置(3e，3f)，其中，主底盘构件(3)具有大于1200牛米/度的扭转刚度。本文还提供一种包括底盘装置(1)的电动轮椅。

Description

用于电动轮椅的底盘装置及包括该底盘装置的电动轮椅

技术领域

本公开大体涉及轮椅。特别地，涉及一种底盘装置以及一种包括这种底盘装置的电动轮椅。

背景技术

电动轮椅通常具有供座椅系统安装的底盘装置或者框架。底盘装置可包括：主底盘构件，除此之外，其可容纳电池单元，该电池单元为轮椅的电机供电；可枢转地联接到主底盘构件的枢轴臂，轮子安装到该枢轴臂；以及诸如弹簧的蓄能构件，其与枢轴臂一起操作，以用于控制轮椅的悬挂。

在现有的电动轮椅中，主底盘构件或底盘箱典型地由铆接或焊接在一起的多个金属薄板部件制成。金属薄板通常非常薄，通常为2-4毫米，以便使主底盘构件的重量尽可能的轻。

为了能对包括前述类型的主底盘构件的轮椅获得足够的道路掌控，弹簧必须相对较硬。主底盘构件的弱点因此可被补偿。由此，使用者所体验的舒适度将会相对较低，这是因为硬的弹簧提供了较差的减震。除了相对较差的舒适度体验之外，风险在于，，主底盘构件可能由于其设计而被损坏。

发明内容

鉴于上述内容，本公开的总体目标为提供解决或至少减轻现有技术问题的一种底盘装置，以及一种电动轮椅。

因此，根据本公开的第一方面，提供一种用于电动轮椅的底盘装置，其中，底盘装置包括：主底盘构件，其具有限定主底盘构件第一侧的第一侧板及限定主底盘构件第二侧的第二侧板，第二侧与第一侧相对，其中，第一侧板和第二侧板均具有用于附接弹簧组件的弹簧附接装置，其中，第一侧板和第二侧板均具有用于附接枢转臂组件的枢转臂附接装置，其中，主底盘构件具有大于1200牛米/度的扭转刚度。

由此可获得的技术效果为更硬的主底盘构件。由于主底盘构件更硬设计，可使用更软的弹簧，因此对于使用者有更舒适的体验。

根据一个实施例，弹簧附接装置被设置在第一侧板和第二侧板的上部，且其中，枢转臂附接装置被设置在第一侧板和第二侧板的下部。

发明人已发现，至少对于前轮驱动的轮椅，弹簧附接装置被设置为距第一侧板和第二侧板中的每一个处的枢转臂附接装置越远，越能提供舒适的悬挂。因此有利地在第一侧板和第二侧板上，在各个下边缘附近，提供尽可能低的枢转臂附接装置。枢转臂附接装置设置在第一侧板和第二侧板上尽可能低的位置，对于轮椅向上移动或攀爬诸如人行道等的边缘的性能更有利。

根据一个实施例，主底盘构件由单片金属构成。通过提供由单片金属，即，整体制成的主底盘构件，不需要将几块金属薄板接合在一起来形成主底盘构件。由此降低了主底盘构件的损坏风险，因为没有焊接接头或铆接接头，就不存在损坏焊接接头或铆接接头的风险。因此提供更具鲁棒性的主底盘构件。

根据一个实施例，单片金属具有至少7毫米的厚度。对于常规的不锈钢，最小7毫米的厚度提供所需要的扭转刚度。

根据一个实施例，主底盘构件为限定第一侧板和第二侧板的弯曲板，且其具有在第一侧板和第二侧板之间延伸的底部。主底盘构件由此在下端制作得最坚硬，在此设置枢转臂附接装置，其通常为底盘装置经受最高机械应力的部分。

根据一个实施例，每个弹簧附接装置包括延伸到第一侧板和第二侧板中开口，且其中每个枢转臂附接装置包括从第一侧板或第二侧板延伸的轴颈或枢轴。

根据本公开的第二方面，其提供一种电动轮椅，其包括根据第一方面的底盘装置。

根据一个实施例，底盘装置具有至少1800牛米/度的扭转刚度。

根据一个实施例，主底盘构件为底盘构件贡献至少50％的扭转刚度。

通常，权利要求中使用的所有术语都根据他们在本领域的通常含义来解释，除非本文中以其他方式明确限定。对于“一个/特定元件、设备、组件、装置等”的所有参考将被开放性地解释为涉及，元件、设备、组件、装置等的至少一个示例，除非以其他方式明确声明。

附图说明

现在将通过示例的方式，参考附图，来描述发明构思的具体实施例，其中：

图1为用于电动轮椅的底盘装置的示例的立体图；

图2为图1中的底盘装置的示意侧视图；

图3a和3b描述了图1和2中的每个底盘装置的各种距离测量值；以及

图4为包括底盘装置的电路轮椅示例的立体图。

具体实施方式

参考示出所示实施例的附图，下文将更全面的描述发明构思。然而，发明构思可以多种不同形式体现，且不应被解释为限定于本文所阐释的实施例；而且，这些实施例通过示例的方式提供，以使得该公开完整和完全，并完全传递发明构思的范围给本领域技术人员。在整个发明中，同样的标记涉及同样的元件。

图1示出了用于电动轮椅的底盘装置1的示例。底盘装置1包括主底盘构件3，其具有第一侧板3a和第二侧板3b。第一侧板3a和第二侧板3b形成主底盘构件3的侧壁，并定位在主底盘构件3的相对两端。

应注意到，第一侧板3a和第二侧板3b中的每一个可限定多个连续表面而不具有通孔，不可能用于螺丝和/或螺栓，正如图2所示的，或者，它们可具有通孔，其形成该两侧的重要或主要部分，正如图1a和1b中的示例所示的。后者的设计可能有益之处在于，主底盘构件3可被制造的较轻。

主底盘构件3可进一步地具有在第一侧板3a与第二侧板3b之间延伸的底部3c。底部3c由此限定主底盘构件3的底面。根据一个变形，主底盘3可被设置成容纳电池单元，其例如可被安装在底部3c上。

主底盘构件3有利地可被制造的相对较小。它的从后面到背部的尺寸例如可制造成为被主底盘构件3容纳的电池单元的相应尺寸的大约两倍大。

第一侧板3a包括两个枢转臂附接装置3e和3f，和两个弹簧附接装置3g和3h。第二侧板3b也包括相应的两个枢转臂附接装置和两个弹簧附接装置；这些在附图1a中没有用附图标记标出。

每个枢转臂附接装置3e，3f可包括延伸到第一侧板3a或第二侧板3b内部的开口。可替换地，每个枢转臂附接装置3e，3f例如可包括轴颈、杆或枢轴，每一个都限定用于枢转臂组件的枢转轴线。

每个弹簧附接装置3g，3h可包括延伸穿过第一侧板3a和第二侧板3b的开口。可替换地，每个弹簧附接装置3g，3h例如可包括轴颈、杆或枢轴，每一个都限定用于弹簧组件的枢轴。

在第一侧板3a和第二侧板3b中每一个上，枢转臂附接装置3e和3f设置在这些侧板3a，3b的下部上。弹簧附接装置3g，3f被设置在第一侧板3a和第二侧板3b的上部上。在轮子被组装在其上时，当底盘装置1以其期望的方向被放置在平地上时，本文中所使用的方向“下”和“上”是关于水平面来限定的。

根据一个变型，枢转臂附接装置3e和3f可被设置成尽可能分别靠近第一侧板3a和第二侧板3b的下边缘，而不用损害主底盘构件3的鲁棒性。类似地，根据一个变型，弹簧附接装置3g和3h可被设置成分别尽可能靠近第一侧板3a和第二侧板3b的上边缘，而不用损坏主底盘构件3的鲁棒性。

根据一个变型，主底盘构件3具有大于1200牛米/度的扭转刚度。扭转刚度可由制造主底盘构件的材料的选择、材料的厚度和主底盘构件的尺寸的组合获得。

在该情形中，扭转刚度可以作为围绕纵轴，即垂直于轮椅的轮轴的轴线的转矩而测量。扭转刚度在以一种方式或其他方式传递力的点或区域处是最重要的。

根据一个变型，整个轮椅的底盘装置1的总扭转刚度为至少1800牛米/度，优选大于2000牛米/度，甚至优选大于2200牛米/度。

根据一个变型，当与电动轮椅组装在一起时，主底盘构件贡献了底盘装置至少50％的扭转刚度。有多个其他构件附接到主底盘构件，其影响底盘装置的扭转刚度。作为示例，电池单元可形成侧板之间的多个短侧边，这些短侧边影响总扭转刚度。当将座椅框或座椅升降装置安装到底盘装置时，抵靠主底盘构件的附接装置可形成主底盘构件的顶板，其影响总扭转刚度。

根据一个变型，第一侧板3a和第二侧板3b中的每一个围绕枢转臂附接装置3e，3f和弹簧附接装置3g，3h具有至少7毫米的板厚度。这在图1中示意性地由区域6示出。因此，在枢转臂附接装置3e，3f和/或弹簧附接装置3g，3h为延伸贯穿第一侧板3a或第二侧板3b的通孔时，侧板3a，3b具有至少7毫米的厚度。换句话说，每个通孔从侧板3a，3b的一侧到其相对的另一侧延伸至少7毫米。在枢转臂附接装置3e，3f和/或弹簧附接装置3g，3h为轴颈、杆或枢轴的情形时，其中，轴颈、杆或枢轴每一个都限定相应的枢轴，轴颈、杆或枢轴为7毫米厚的侧板3a，3b提供附加的厚度。

根据一个变型，围绕或环绕枢转臂附接装置3e，3f和弹簧附接装置3g，3h的第一侧板3a和第二侧板3b的厚度为至少8毫米。

根据一个变型，主底盘构件3由单片金属制成，诸如钢或其他高延展性材料。根据一个示例，单片金属具有至少7毫米的厚度。

主底盘构件3例如可由弯板形成，或者它可由模制方式形成。可替换地，主底盘构件3可由焊接或铆接的若干片金属或其他高延展性材料制成。

底盘装置1包括两个第一枢转臂组件5a和5b，和两个第二枢转臂组件7a和7b。第一枢转臂组件5a和5b中的每一个都可枢转地附接到相应的枢转臂附接装置3e。第二枢转臂组件7a和7b中的每一个都可枢转地附接到相应的枢转臂附接装置3f。

根据一个变型，每个第一枢转臂附接装置5a和5b为前枢转臂组件，而每个第二枢转臂组件7a和7b为后枢转臂组件。根据一个变型，后枢转臂组件7a，7b可为脚轮枢转臂组件，而根据一个变型，前枢转臂组件5a，5b可为驱动轮枢转臂组件。其他的变型当然也是可能的，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。

底盘构件1包括两个第一弹簧组件9a，9b，每个都包括相应的弹簧，以及两个第二弹簧组件11a和11b，每个都包括相应的弹簧。第一弹簧组件9a，9b和第二弹簧组件11a，11b还包括用于将它们枢转地连接到主底盘构件3的装置，特别是分别连接到第一侧板3a和第二侧板3b。第一弹簧组件9a，9b和第二弹簧组件11a，11b包括用于将它们分别枢转地连接到枢转臂组件5a，5b和7a，7b的装置。第一弹簧组件9a，9b枢转地联接到相应的弹簧附接装置3g。第二弹簧组件11a，11b枢转地联接到相应的弹簧附接装置3h。每个第一弹簧组件9a，9b枢转地联接到相应的第一枢转臂组件5a，5b。每个第二弹簧组件11a，11b枢转地联接到相应的第二枢转臂组件7a，7b。为此，第一枢转臂组件5a，5b，经由相应的枢转臂附接装置3e枢转地联接到第一侧板3a和第二侧板3b中相应的一个。而且，第二枢转臂组件7a，7b经由相应的枢转臂附接装置3f枢转地联接到第一侧板3a和第二侧板3b中相应的一个。第一弹簧组件9a和第二弹簧组件9b进一步经由相应的弹簧附接装置3g或3h枢转地联接到第一侧板3a和第二侧板3b中相应的一个。

第一弹簧组件9a，9b和第二弹簧组件11a，11b优选如此布置，使得当底盘装置1(组装有车轮)放置在水平地面上的时候，每个弹簧的压缩轴线是水平的或基本上是水平的。因此，根据一个实施例，每个压缩轴线基本平行于图3a和3b中所示的由底部3c的底面限定的基面23。根据一个变型，压缩轴线可稍微倾斜，例如相对于平面倾斜10-15度。

根据一个变型，第一弹簧组件9a和9b的弹簧具有这样的弹性常数，其与低于400磅/平方英寸(psi)、优选小于380psi，甚至于优选小于360psi的刚度相对应。根据一个变型，第一弹簧组件9a和9b的弹簧具有与等于或小于350psi的刚度相对应的弹性常数。

第二弹簧组件11a和11b的弹簧可具有这样的弹性常数，其与小于400psi、优选小于380psi，甚至于优选小于360psi的刚度相对应。根据一个变型，第二弹簧组件11a和11b的弹簧具有与等于或小于350psi的刚度相对应的弹性常数。

根据一个变型，第一弹簧组件9a，9b的弹簧的刚度高于第二弹簧组件11a，11b的弹簧的刚度。

根据一个变型，第一弹簧组件9a，9b的弹簧和第二弹簧组件11a，11b的弹簧可具有低于5Hz、优选小于4Hz，诸如为3Hz共振频率。根据一个变型，共振频率至多为2Hz，优选为1Hz。

图2描述了图1中的底盘装置的示意性侧视图。总体来说，可以看到，枢转臂附接装置3e和3f位于第一侧板3a的下部中，以及弹簧附接装置3g和3h位于第一侧板3b的上部中。同样也适用于第二侧板3b。轮子13被安装到第一枢转臂组件5a，以及轮子15被安装到第二枢转臂组件7a。轮子13可围绕第一轮轴17旋转，第一轮轴17延伸穿过每个第一枢转臂组件5a，5b，以及轮子15可围绕第二轮轴19旋转，第二轮轴19延伸穿过每个第二枢转臂组件7a，7b。

为了获得更好，更柔和的悬挂，应满足轮轴与弹簧附接装置以及枢转臂附接装置之间的距离A，B，C和D之间的特定比值。因此，根据底盘装置1的一个变型，比值A/C应尽可能小，优选小于1.4，甚至优选小于1.3，或1.2，1.1，或1。比值B/D也应尽可能小，优选小于1.5，甚至优选小于1.3，或1.2，1.1或1。距离A，B，C和D的定义，将参考图3a和3b，更详细的描述。

图3a示意性地描述图2中所示出的第一轮轴17和枢转臂附接装置3e的中心点或枢轴点21。而且，图2中的第一弹簧组件9a在图3a中示意性地示出。由图1中所示出的底部3c所限定的基面23也被示出。

假设，当图2中所示的安装有轮子13和15的底盘装置1被放置在水平地面上，底部3c具有允许基面被限定为与水平面平行的平面的部分。在底部以不允许这种平面的定义的方式被构造时，术语“基面”应被“水平面”替代，底盘装置1应被设置在水平地面上，以便获得如下相同的距离A-D的定义。

第一弹簧压缩平面25应沿着第一弹簧组件9a和9b的弹簧的中心弹簧压缩轴限定。为此，第一弹簧组件9a和9b中的每一个的第一弹簧压缩轴位于第一弹簧压缩平面25内。

对于由第一侧板3a和第二侧板3b所限定的两侧中的每一侧，距离C限定为从相应的枢轴点21到第一弹簧压缩平面25的距离。

对于由第一侧板3a和第二侧板3b所限定的两侧中的每一侧，距离A被限定为从枢轴点21到第一轮轴交叉面27的距离，其中，第一轮轴交叉面27平行于基面23的法线延伸，并且与第一轮轴17相交。

应注意到，图3a中仅示出了基面23，第一弹簧压缩面25和第一轮轴交叉面27的截面。

图3b示意性地描述了图2中所示出第二轮轴19和枢转臂附接装置3f的中心点或枢轴点29。而且，图2中的第二弹簧组件11a示意性地示出在图3b中。也示出了图1中所示出的由底部3c所限定的基面23。沿着第二弹簧组件11a和11b的弹簧的中心弹簧压缩轴限定第二弹簧压缩平面31。为此，第二弹簧组件11a和11b中的每一个的第二弹簧压缩轴位于第二弹簧压缩平面31内。

对于由第一侧板3a和第二侧板3b限定的两个侧面中的每一个侧面，距离D被限定为从相应枢轴点29到第二弹簧压缩平面31的距离。

对于由第一侧板3a和第二侧板3b所限定的两个侧面中的每一个侧面，距离B被限定为从枢轴点29到第二轮轴交叉面33的距离，第二轮轴交叉面平行于基面23的法线延伸且与第二轮轴19交叉。

应注意到，图3b中仅仅示出了基面23、第二弹簧压缩平面31和第二轮轴交叉面33的截面。

图4描述了电动轮椅35的示例。尽管示例的轮椅35为前轮驱动型，应注意到，轮椅可替换地例如为中间轮驱动型、后轮驱动型、四轮驱动型或六轮驱动型。电动轮椅35包括底盘装置1、轮子13和15，以及安装到底盘装置1上的座椅组件37。

上面已经参考几个示例主要描述了发明构思。然而，如本领域技术人员显而易见的，除了上面所公开的示例之外的示例，也可能同样在附属的权利要求所限定的发明构思的范围内。

Claims (9)

1.一种用于电动轮椅(35)的底盘装置(1)，其中，所述底盘装置(1)包括：

主底盘构件(3)，所述主底盘构件具有限定了所述主底盘构件(3)的第一侧的第一侧板(3a)和限定了所述主底盘构件(3)的第二侧的第二侧板(3b)，所述第二侧与所述第一侧相对，以及

两个第一弹簧组件(9a，9b)，每个所述第一弹簧组件(9a，9b)都包括相应的弹簧，以及两个第二弹簧组件(11a和11b)，每个所述第二弹簧组件(11a和11b)都包括相应的弹簧，

其中，所述第一侧板(3a)和所述第二侧板(3b)均具有弹簧附接装置(3g，3h)，所述第一弹簧组件(9a，9b)枢转地联接到相应的弹簧附接装置(3g)，所述第二弹簧组件(11a，11b)枢转地联接到相应的弹簧附接装置(3h)，

其中，所述第一侧板(3a)和所述第二侧板(3b)均具有用于附接枢转臂组件(5a，5b，7a，7b)的枢转臂附接装置(3e，3f)，

其中，所述主底盘构件(3)具有大于1200牛米/度的扭转刚度，

其中，所述主底盘构件(3)由单片金属构成，并且其中所述主底盘构件(3)为弯板，所述弯板限定了所述第一侧板(3a)和所述第二侧板(3b)，并且所述弯板具有在所述第一侧板(3a)和所述第二侧板(3b)之间延伸的底部(3c)

其中，所述第一弹簧组件(9a，9b)和所述第二弹簧组件(11a，11b)的弹簧均具有与小于400psi的刚度相对应的弹性常数。

2.如权利要求1所述的底盘装置(1)，其中，所述弹簧附接装置(3g，3h)被设置在所述第一侧板(3a)和所述第二侧板(3b)的上部，且其中，所述枢转臂附接装置(3e，3f)被设置在所述第一侧板(3a)和所述第二侧板(3b)的下部。

3.如权利要求1或2所述的底盘装置(1)，其中，所述单片金属具有至少7毫米的厚度。

4.如权利要求1或2所述的底盘装置(1)，其中，每个弹簧附接装置(3g，3h)均包括延伸到所述第一侧板(3a)或所述第二侧板(3b)中的开口，并且其中，每个枢转臂附接装置(3e，3f)均包括从所述第一侧板(3a)或所述第二侧板(3b)延伸的轴颈或枢轴。

5.如权利要求1所述的底盘装置(1)，其中，所述第一弹簧组件(9a，9b)和所述第二弹簧组件(11a，11b)的弹簧均具有与小于380psi的刚度相对应的弹性常数。

6.如权利要求1所述的底盘装置(1)，其中，所述第一弹簧组件(9a，9b)和所述第二弹簧组件(11a，11b)的弹簧均具有与小于360psi的刚度相对应的弹性常数。

7.如权利要求1所述的底盘装置(1)，其中，所述第一弹簧组件(9a，9b)和所述第二弹簧组件(11a，11b)的弹簧均具有与等于或小于350psi的刚度相对应的弹性常数。

8.一种电动轮椅(35)，所述电动轮椅包括如权利要求1至7中任一项所述的底盘装置(1)。

9.如权利要求8中所述的电动轮椅(35)，其中，所述主底盘构件(3)贡献了所述底盘装置(1)的至少50％的扭转刚度。