CN107920945A - 可调节的运动轮椅 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可调节的运动轮椅，包括支撑框架、前轮、一对后轮和坐笼。所述支撑框架被分成前半框架，该前半框架将用于所述前轮的支撑件与承载所述后轮的框架结构连接。所述框架结构具有：至少两个纵向侧，所述至少两个纵向侧在所述轮椅的移动方向上定向；和两个横向侧，所述两个横向侧间隔开并且在另一方向上定向，以便形成所述坐笼，该坐笼因此采取没有内部结构元件的隔室的形状，旨在取决于运动员的残疾的级别和类型而以用于推进所述轮椅的最佳位置接纳运动员。

Description

可调节的运动轮椅

技术领域

本发明涉及用于残疾运动员的轮椅的领域，并且本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的轮椅。

背景技术

用于体育运动的轮椅目前取决于残疾的类型和他的/她的身体大小来针对每一个运动员进行定制。这涉及到产品的高的取得成本和高的差异水平。

为此原因，期望尝试轮椅赛跑的人不大可能能够找到适合于他的/她的需要的装置，除非要求定制的装置并且招致定制的装置涉及到的高的成本。

这种情形导致以下事实，即：越来越少的人正接近体育运动，从而防止了这样的运动发展和广泛传播。

目前，市场提供了按大小制造的定制的且高成本的解决方案(例如，Invacare公司的TopEliminator^TM OSR竞赛轮椅(Racing Wheelchair))或低成本解决方案(例如，Motivation Direct有限公司的Flying Start轮椅)。

甚至在以不同大小的大量生产被提供时的情形中，轮椅也不完全地满足可调节性要求和适合于每一个使用者的需要的要求。

这在涉及用于赛跑比赛的运动轮椅时是特别重要的。在这一情形中，运动员的位置和在他/她和轮椅的框架之间的接触点以及由手臂施加的推力的传递都必须被优化，以避免浪费压力的力气的一部分，这对于推进轮椅来说不起作用。

文献US2009/194974描述了一种常规的轮椅，其中轮椅的框架由框架的两个侧元件构成，所述两个侧元件纵向地且竖直地延伸并且由框架的横向元件连接。框架的横向元件由两个部分构成，所述两个部分每一个与框架的侧元件成为一体，并且所述两个部分能够彼此配合并且在延伸和缩短方向(即在将框架的两个侧元件离开彼此和靠近彼此移动的方向)上能够轴向地滑动。进一步设置了将形成框架的横向元件的两个部分锁定到位的锁定装置。在文献US2009/194974中，框架的每一个横向元件能够仅采取两个位置，即最终延伸位置和最终缩短位置，所述两个位置对应于用于被运输或停放的轮椅的折叠状况和用于使用轮椅的状况。该文献没有在所示的实施例和所描述的变型中提供以连续方式和逐步的方式两者逐渐调节横向元件的长度，并且该文献不允许两个横向元件部分被锁定在与最大延伸或最小缩短的所提供的位置不同的相对位置下。

文献US2001/0011805描述了用于残疾人的轮椅，该轮椅具有预定和固定长度的横向元件。框架的结构允许框架几何形状且尤其是相对于正推进的轮子的座椅位置的某些调节。

文献US2012/0169026描述了一种轮椅，其中框架的两个侧元件通过具有预定和不可变长度的横向元件连接到彼此。

上述内容对于文献DE202014002843U也是有效的，在文献DE202014002843U中，框架的侧元件允许框架的几何形状关于座椅位置、座椅倾斜度和其它调节方面被调节。然而，框架的横向元件具有固定长度并且不允许轮椅进行宽度调节。

文献WO2008/044541描述了在横向方向上从不使用的位置到使用的位置可折叠的轮椅，在不使用的位置中，框架的两个侧元件一个朝向另一个移动，在使用的位置中，两个框架元件以固定的且不可调节的距离离开彼此移动。框架的侧元件的连接借助于两个臂发生，所述两个臂在中心点处彼此交叉和枢转，并且它们相应的端部枢转到在框架的相应的侧元件的竖直杆上滑动的元件。所描述的结构不允许轮椅的宽度被逐渐地或逐步地调节，并且这样的优先级(priority)没有被提供或描述。

文献US20060244227描述了具有用于支撑轮子的替代系统的轮椅。框架包括具有固定且不可调节的长度的横向元件。此外，框架被构造成不能够也关于其侧元件进行修改。

此外，根据现有技术的文献都没有描述或示出轮椅框架，特别是但非排它地用于比赛的轮椅框架，其允许使用者的支撑以可变的方式被定位，并且与框架的构造结合，其允许使用者取决于他/她的残疾的类型而采取最佳位置。

发明内容

本发明的目的是提供一种可调节的轮椅，其能够适合于人体测量尺寸并且适合于使用者的残疾，以便允许任何人在不需要获取定制的模型的情况下接近体育运动，因而通过运动促进了遭受残疾的人的社会融合。

本发明通过提供具有权利要求1的前序部分的特征并且以组合的方式包括权利要求1的特征部分的特征的可调节的运动轮椅实现了该目的。

通过使用结构化就坐笼(即承重笼)，没有更多必要使用如在现有技术解决方案中的支撑后轮的中心杆。这允许在笼下方的部分被设定成没有可能与使用者身体干涉的任何类型的框架元件，因而最大化了对于运动员可利用的空间，从而保证了定位的最高灵活性，这是特别重要的方面，因为其与残疾的类型严格地相关。

根据进一步有利的特征，轮椅框架在宽度方向上(即，按照与向前方向垂直的轴线)以逐渐的方式并且以连续的改变或逐步地是可调节的，其在宽度调节条件中的任一个中进一步能够可移除地锁定。

这种特征能够通过几个构造特征来获得。

一个实施例提供了：框架的侧纵向元件以在使它们离开彼此和靠近彼此移动的方向上自由地连续地或逐步地平移并且能够相对于彼此可移除地锁定，框架的所述侧纵向元件在横向连接杆中的至少一个横向连接杆(2)上能够滑动和/或横向连接杆中的至少一个横向连接杆(5、7)是可延伸的和可缩短的，以便允许笼的宽度取决于运动员的大小被逐渐地改变。

根据进一步特征，前半框架(1)能够连接到这些杆中的至少一个杆。

可移除的锁定装置能够由径向栓钉(peg)构成，该径向栓钉接合到被设置在两个伸缩段中的至少一个伸缩段上的轴向孔排中的对应的孔内，两个伸缩段构成框架的每个横向元件。

作为替代，框架的两个侧元件具有衬套或套筒或横向管段，其被安装成沿着横向连接杆轴向地滑动，每一个套筒设置有抵靠其所安装的横向杆拧紧的装置。

这样的拧紧装置的示例能够是可旋转地接合在径向螺纹孔中的径向螺纹销，该径向螺纹孔被设置在每一个横向套筒上并且其旋拧产生径向力，该径向力拧紧套筒配合的杆。

作为替代，所述拧紧装置能够由拧紧夹具或环构成，所述拧紧夹具或环关于其直径是可调节的并且配合在套筒的端部部分上，所述端部部分设置有在一端敞开的轴向凹口或轴向狭槽并且其壁借助于所述拧紧环或所述夹具抵靠套筒配合的杆的壳表面被拧紧。

因此，借助于框架结构的特定布置结构，根据该布置结构，框架结构能够被分成在横向连接杆上自由地平移以便允许取决于运动员大小来调节笼宽度的两个部分，立即清楚的是，如何借助于单个装置就能够满足大量使用者的需要，因而允许体育社团为期望体育运动的每一个人提供对体育运动的容易接近。

进一步布置结构允许本发明的轮椅的可调节性和可构造性被提高。

根据有利的实施例，框架结构的侧元件包括紧固元件，该紧固元件设置有按照至少两个方向布置的多个孔，以便允许后轮以可变的距离沿着纵向侧的方向和在高度方向上被可移除地安装。这允许相对于笼调节后轮的附接的位置，从而增加其使用的灵活性。甚至运动员作用的用以移动轮椅的推圈的位置和尺寸也能够被改变，以适合几种需要。

为了降低成本，轮子优选地是辐条类型的轮子，其中推圈被设置成被安装在板上，该板被插入轮子的辐条之间并且借助于螺钉拧紧装置而紧固至轮子辐条，以便减少推圈的附接点，以更容易地安装/移除推圈。

推圈的尺寸、后轮的尺寸及其相对于笼的位置通常被选择，以便允许运动员在座椅上针对他的/她的残疾来采取最佳位置，该座椅被布置在笼内且由条带构成，所述条带以可调节的方式通过每一端而紧固到框架的两个面向的侧纵向元件中的一个侧纵向元件。

具体地说，针对下身麻痹的运动员的最佳位置是在身躯向前倾斜的情况下在笼内跪下的位置。在这一情形中，推圈和后轮被选择为具有相对于笼的这样的尺寸、形状和位置，使得在身躯平行于地面且手臂在推圈上延伸的情况下，由运动员的肩部经过的垂直线与对应的轮子相切。

在四肢麻痹的运动员的情形中，相反的是，最佳位置是在脚向前的情况下坐在笼中的位置。在这一情形中，推圈和后轮被选择为具有相对于笼的这样的尺寸、形状和位置，使得由运动员的肩部经过的垂直线始终具有比推圈的半径大的距离推圈的中心的距离。

有利地是，笼包括由条带支撑的靠背，该条带能够以可调节的方式紧固在框架结构的相反两侧处，以在不作用于笼结构上的情况下向前或向后移动运动员的座椅。

框架结构的侧纵向元件在大体上竖直的平面中延伸。

根据有利的特征，所述元件包括弯曲杆，该弯曲杆被成形用以结合由后轮采取的极端位置。具体地说，弯曲杆符合与其成为一体的轮罩的轮廓，轮罩防止运动员与轮胎面(tread)干涉。

框架结构的侧纵向元件由例如用于支撑座椅的杆和用于支撑靠背的杆构成，用于支撑座椅的杆和用于支撑靠背的杆有利地是共面的，以减少制造复杂性和工作。结构分析已经使得能够验证平面外节点的存在导致更大程度地对结构施加应力的坏扭矩。具体地说，框架结构包括两个杆纵向侧结构，该两个杆纵向侧结构形成通过至少一对滑动的横向杆连接的桁架，具有椭圆形截面的所述至少一对滑动的横向杆中的一个横向杆连接到支承前轮的半框架。

该结构利用一对支撑件完成，所述一对支撑件借助于环紧固元件而安装在框架上，环紧固元件关于位置和倾斜度是可调节的，以便侧向地保持运动员的膝部。可调节的支撑件有利地包括杆系统，该杆系统被布置用以形成铰接式四边形，以便允许在修改框架紧固环的相互位置的同时改变支撑件的倾斜度。

根据另一方面，本发明涉及将由运动员使用的便宜的、轻量的且高度可重新构造的滚轴装置，以用于比赛前热身。

高度可构造性基本上是由于用于与脚相关联的每一个滚轴支撑件的独立铰链的设置，滚轴支撑件借助于孔是可调节的，以改变滚轴的倾斜度，以便保证轮椅在侧面被容纳并且其是由于改变滚轴的宽度的可能性，从而防止其由于推动动作而侧向地偏离。

进一步特征和改进是从属权利要求的主题。

附图说明

本发明的特征及由此得出的优点从附图的以下详细描述将是更清楚的，其中：

图1是根据现有技术的用于体育运动的轮椅。

图2是由四肢麻痹的运动员(图2a)和下身麻痹的运动员(如2b)采取的位置。

图3是根据本发明的第一实施例的轮椅的框架的轴测视图。

图4是图3的框架的顶视图、侧视图和后视图。

图5是框架的侧视图，指出了由后轮采取的极端位置。

图6是轮罩的第一构造。

图7是带有用于附接推圈(pushrim)的板的辐条轮。

图8是安装在框架上的运动员膝部的支撑件(左)和细节(右)。

图9是伸缩式转向系统。

图10是根据一个实施例的完整轮椅的轴测侧视图和顶视图。

图11是示出了在下身麻痹的运动员和四肢麻痹的运动员之间推圈的使用的差异(图11a)和由轮椅采取的对应位置(图11b)的示意图。

图12是针对在轮椅内的最佳定位的参照：下身麻痹的运动员在顶部，且四肢麻痹的运动员在底部。

图13是示出了由后轮采取的极端位置(右)的后轮的附接的修改实例(左)。

图14是在向前位置中的120cm高的下身麻痹的运动员的位置，其中有24英寸的轮子。

图15是在向后位置中的120cm高的四肢麻痹的运动员的位置，其中有24英寸的轮子。

图16是与笼和对应的侧支撑件成为一体的轮罩的替代构造。

图17是其中构成框架结构的侧面的部件相对于平面外节点(左)的实例被布置在平面上(右)的变型。

图18是根据本发明的另一实施例的轮椅的框架的轴测视图。

图19是具有与图18的一样的框架的完整轮椅的轴测侧视图、前视图和后视图。

图20是特别用于与根据本发明的轮椅相关联的用于赛跑前热身和运动员训练的滚轴装置。

图21是用于改变滚轴支撑件的倾斜度的可调节脚的细节。

图22是处在用于运输的构造中的滚轴。

图23是被联接到图20的滚轴装置的根据本发明的轮椅。

具体实施方式

用于体育运动的轮椅具有带有T形框架和三轮构造的良好建立的布局。然而，由于使轮椅有效地适合于运动员的需要，各个单独元件关于几何形状和尺寸基本上是可变的。为此原因，对于比赛使用，市场上主要地提供了针对顾客定制的轮椅。轮椅的主要元件在图1中示出。它们能够分成四大组：

a)框架；

b)前轮、制动器和转向系统；

c)后轮；

d)笼和座椅。

下面示出每一组的简要说明。

框架

用于体育运动的轮椅的框架101大体由在几何上T形(或Y形)布置的纵向主体和横向主体构成。通常使用具有圆形横截面或者更经常地是椭圆形横截面的铝管来制造框架101。6061 T6铝必定是受到固溶处理、回火和人工硬化的最常见铝-镁-硅-铜合金中的一种。这种合金具有通用的用途，并且其特征在于不太高的机械强度、较好的耐腐蚀性、也在低温下较高的韧性、最佳的可焊接性、较好的机加工性和较差的可成形性。作为替代，使用7005铝，其是不需要人工硬化的铝-锌-镁合金。7005铝结合了比6061 T6铝的机械性能略好的机械性能与较好的可焊接性。

前轮、制动器和转向

前轮201和制动器301具有与用于自行车的布置结构类似的布置结构。转向系统相反是更有特点的。在顶部中，转向系统具有手柄杆104，该手柄杆104从概念观点来说与自行车手柄杆相似，看起来仅对于由于人类工程学原因而是必要的更伸长的形状是不同的。然而，转向系统的控制，由于其需要使用手，迫使运动员停止推进。因此，在赛道上比赛的情形中，在赛道处路径是规则的且转弯全都具有相同的方向时，被放置在转向系统的下部中的转向控制装置被广泛地使用。其是由在比赛之前由运动员定位的(且通过一对螺钉保持静止的)手柄204控制的杠杆。其目的是给予转向系统正确的角度，以便允许运动员在必要时以快速触摸来操作它，而不是沿着转弯的整个轨迹驱动它。该装置被称为跑道控制转向机构。该TCSM通过称为补偿器304的弹簧连接到转向系统。该装置能够定位在框架的下部和上部两者中，具有三角形和矩形的杠杆-手柄。

后轮

后轮501在交叉构件的两个端部处连接到框架101。在这两个元件之间，置入了作用于使轮子倾斜合适的外倾角(camber angle)的插入件。其取决于运动员的特点而在较窄的值范围内是可调节的。推圈601进一步固定到后轮，具有适合于运动员的特点的直径。最常见的后轮是由碳纤维制成的盘轮或者仍然由碳纤维制成的四辐条轮、或者金属辐条轮(几乎不再使用)。关于推圈，附接部的数目取决于推圈必须被安装到的轮子的类型而从4至28变化。

笼

笼107被直接地焊接在框架101上并且笼107作用于接纳运动员，从而允许他/她采取正确的且最佳的位置来推进。不同级别的残疾当中的深度差异已经导致开发用于笼的不同的几何形状，以便使笼不仅适合于大小而且适合于由运动员采取的位置。某些运动员仍能够使用腹部来支撑身躯并且因此能够部分地伸长其腿部，而其它运动员需要保持其膝部高度，以支撑身躯。对于笼的类型的选择，主要标准是由运动员采取的位置，即，通常是“脚向前”类型(图2a)或“跪下”类型(图2b)，这又取决于受伤的类型。用于运动员的座椅207被放置在笼内。通常，使用条带。

根据本发明的轮椅具有如下特点，是高度可调节的且可重新构造的，以便在关于适合于运动员状况实现与非常昂贵的定制解决方案相比相当的结果的单个装置中接纳具有不同大小和不同残疾的运动员。为了达到这样的高构造水平，作用于框架结构上已经是必要的。图3和图4示出了其第一实施例。

这样的实例提供了将叉部连接到笼的前半框架1。笼被分成两个半部a)和b)，其构成框架的侧纵向元件并且通过在三个连接杆2、5和7上滑动而自由侧向移动。前杆2与半框架成为一体，并且前杆2作为笼与半框架的连接件。这样的杆具有椭圆形截面，以便防止半框架和笼实现相对旋转。在后部处，提供了将笼的两个半部连接的两个伸缩杆5、7。这样的杆处于向后位置中，以允许靠背移动来正确地定位较高的运动员。

参考所述横向杆5、7和2，这些是允许框架以逐渐的且连续的方式或者逐步地进行宽度调节的框架的横向元件。

这样的杆能够以不同的方式实现。它们能够是在轴向方向上简单地滑动的伸缩类型的杆，或者能够由通过螺纹部彼此联接的两个元件(因此一个元件相对于另一个元件的旋转或者中心元件相对于两个端部元件的旋转也引起轴向位移)构成，或者它们能够由两个臂构成，这两个臂设置有纵向狭槽或孔排以及穿过两个臂的狭槽或者两个重合的孔并且将它们彼此拧紧的拧紧螺栓。

在几个可能的解决方案中，所示的解决方案提供了由管段构成的框架的横向元件，比如与框架的相应的侧纵向部分a)和b)成为一体的衬套或套筒115、117和112，并且在其轴线与轮椅的纵向轴线垂直的情况下被定向，并且处在以彼此镜像状的方式对称的位置中，而两个横向衬套112和所述两个横向管段115和117借助于以滑动方式轴向地配合到所述衬套112和所述横向管段115、117内的横向杆而彼此连接。

因此，清楚的是，横向连接杆以其端部分别配合到对应的框架部分的衬套112中的一个衬套内并且还在分别与对应的框架部分的彼此轴向重合的管段115、117中的一个管段中。

借助于此，管段和衬套沿着在其之间接合的杆的部分是自由地可滑动的。

为了将每一个管段或每一个衬套112和横向杆的对应的端部可移除地锁定在相对位置中，能够提供不同的装置，比如例如同时接合在管段或衬套的壁中的至少一个径向孔的径向栓钉以及设置在连接杆2、5、7上的孔或凹口的轴向排中的孔或径向凹口。

作为径向栓钉的替代，能够提供螺纹销，同时孔和/或凹口也带螺纹。

仍根据一个替代，仅在每一个管段或每一个衬套112、155、117的壁中设置螺纹孔，且径向拧紧销被旋拧在其中，径向拧紧销被轴向地抵靠横向杆的外表面推动，同时可移除地锁定它。

进一步的替代提供了沿着端部在一个自由的头端处的管段115和117以及衬套112，以具有轴向凹口，该轴向凹口的宽度允许通过施加在所述端部的外表面上的周向压缩来减小管段或衬套的所述部分的内径。因而，借助于配合在所述端部上的管夹具或夹紧环等，能够通过关于位移将其锁定来使管段和衬套抵靠其中的杆夹紧。

上述实施例仅是允许框架进行宽度调节且允许框架锁定在选择的宽度状况中的不同装置的可能的不同示例。

在笼的顶部中，提供了适合地成形以便结合由比如图5中示出的轮子采取的极端位置的弯曲杆4。这允许运动员最大程度地达到推圈，因为框架的总体尺寸被减小。

座椅支撑杆9被布置用以保证运动员的正确定位，而靠背支撑杆8以不与使用者骨盆干涉这样的方式成形。在相同的方式下，笼12的前杆的形状已经被限定，用以最大化对于运动员的腿部可利用的空间。轮子附接部11被设置在杆10、12和13之间并且轮子附接部11具有六个离散的位置，以允许后轮的位置被纵向地改变。

即使能够给与地面平行地布置的附接部提供被倾斜的轮销，以便选择轮子的期望的外倾角，但是在此实施例中，附接部以与需要的外倾相等的倾斜度被有利地布置，并且轮销是直的。

框架通过在笼的两个半部的后附接部上的加强斜杆14(其有助于加固结构)以及通过图6中示出的轮罩15来完成。

尽管这看起来是不重要的细节，但是轮罩具有相当大的重要性。轮罩作用于防止运动员手臂在推动动作期间接触轮胎，引起磨损。这样的部件必须是轻量的、不太笨重的且能够在平移期间跟随轮子。

一种解决方案提供了与轮销16同轴的附接部和紧固到框架以防止轮罩旋转的螺钉。一旦锁定螺钉被拧松，该轮罩与轮子一起被释放，以改变其位置。

图16示出了轮罩的优选替代构造。因为图6的实例使得与轮子和销一起移除轮罩以便将其放置在新的位置中是必要的，所以除了很不舒适之外，图6的实例不允许在相同的轮罩情况下使用24英寸和26英寸的轮子两者。这样的缺点通过引入与具有允许轮子纵向地平移的曲率半径和待使用的轮子的两个尺寸的笼成为一体的轮罩15来克服。此外，通过修改笼的上侧杆4的曲率和将其两个半部连接以便将它们与轮罩连接的上侧杆的位置，能够获得具有框架的最小总体尺寸的更协调的组件。

轮罩通过作用于容纳运动员(特别是针对四肢麻痹的运动员)的躯干和身躯的两个侧板来完成，因为不具有腹部肌肉的控制，所以该运动员不能够自主地支撑自己。这样的侧板由金属片或纤维玻璃制成并且结合到上述的轮罩。图16示出了这样的部件。

关于推圈601，已经开发了允许推圈也与辐条轮501一起被容易地且快速地替换的系统。为了实现上述内容，已经在轮子的辐条之间装配了环形板17，以在完成安装之前插入。这样的板借助于八个螺钉18紧固到轮辐条，并且这样的板允许使用280、320、360或400mm推圈，每一个推圈借助于三个螺钉19固定到轮辐条(图7)。使用装辐条的轮子的选择(涉及到用于推圈的较大数目的附接部)，而不是盘轮或流线型(aero)辐条轮，源自对降低成本的需要。

在定制的轮椅中，框架的形状和尺寸被合适地选择，以用于支撑和侧向地容纳运动员膝部。因为根据本发明的框架本身不提供在跪下位置的情形中必要的对膝部的支撑，如在U形笼中将是这样的一样，所以如果他/她将采取这样的位置，则有必要使用连接到笼以合适地支撑运动员膝的条带。然而，仅条带不保证必要的侧向支撑，这是为什么已经引入比如图8中示出的在位置和倾斜度上可调节的两个支撑件20的原因。它们使用布置用以形成铰接式四边形的杆系统21，以便通过简单地移动连接到框架A、B的环来改变它们的倾斜度。

轮椅通过图9中示出的伸缩类型的转向系统104来完成，使得轮椅能够适合使用者的需要，以便也由儿童容易地操作。

图10示出了适合于接纳具有不同类型的残疾和人体测量尺寸的运动员的上述轮椅的概观。

如已经所述的那样，运动员在笼中的位置和使用推圈来推进装置的方式取决于残疾而相当大地改变。

国际残疾人奥林匹克委员会(IPC)使用了基于识别与脊椎损伤最接近的脊椎的脊柱损伤的位置的运动员分类。因此，涉及到残疾的身体部分将全部是置于损伤下方的那些部分。此外，通过利用特定的测试测量范围在从0至5的性能等级来测量出每一块肌肉的力量。由于脊髓损伤或截肢而在轮椅中的运动员落入T51-T58类内。

T51-T54类用于在径赛项目中比赛的轮椅运动员，而T55-T58类用于在田赛项目中比赛的运动员。分类为T54的运动员从腰部向上是完全功能的；分类为T53的运动员在腹部中具有受限制的移动；分类为T52或T51的运动员还在上肢中具有受限制的移动。

由于大脑麻痹而在轮椅中的运动员具有与带有脊髓损伤或截肢的运动员不同的类，并且范围从T32至T38。类T32-T34是针对在轮椅中的运动员的类且类T35-T38是针对能够靠他们/她们自己的腿部进行比赛的运动员。

关于参考根据本发明的轮椅的比赛，基本上参考了四个类：

T51

这些运动员由于背部、肘部和腕部屈曲具有到等级5的肌肉力量，其中肩部肌肉和胸肌力量减小。三头肌(tricep)肌肉力量从等级0到等级3变化。他们/她们使用肘屈肌和腕背屈肌来推进。他们/她们以膝部处在下巴下方而坐在直立位置中。他们/她们具有大的推圈。脊髓损伤为C5-6级。

T52

这些运动员通常具有正常的肩部、肘部和腕部肌肉力量，但是具有较弱的指屈肌和伸肌的肌肉力量，且存在手的肌肉的浪费。他们/她们使用肩部、肘部和腕部来推进。他们/她们通常不具有身躯功能。他们/她们使用与下面两个类相似的手套技术。脊髓损伤为C7-8级。

T53

这些运动员具有正常的手臂肌肉力量，但是不具有腹部肌肉活动和通常较低的棘肌活动。他们/她们使用不同的技术来补偿腹部肌肉系统的缺乏，比如躺平。在赛跑中，他们/她们的加速比T54类慢。通常，当发生大的加速时，身躯由于腹肌的缺乏而抬起腿。他们/她们通常必须中断推动循环来调节补偿器。脊髓损伤为脊索(cord)级T1-7。

T54

这些运动员具有正常的手臂肌肉力量，其中身躯肌肉力量的范围从部分身躯控制延伸到正常身躯控制。在该组中比赛的运动员可以具有显著的腿部肌肉力量。此外，这些运动员具有足够的身躯控制，这允许他们/她们也在大的加速情形中将他们/她们的身躯保持向下。通常，他们/她们不中断推动循环来调节补偿器。他们/她们能够通过坐起并且施加身躯旋转力来变换轮椅的方向。脊髓损伤为脊索级T8-S4。

更一般地说，运动员使用推圈的方式且因此他/她在笼中的位置取决于损伤的类型而改变。具有手臂和身躯的完整控制的下身麻痹的运动员(即，带有在胸椎处的损伤)，使用上述所有三头肌在扶手上施加推动动作。相反，因为具有对手臂肌肉的有限控制，所以带有在颈椎处的损伤的四肢麻痹的运动员使用上述所有二头肌在扶手上施加拉动动作，而不从其移除手(图10)。除了以不同的方式使用扶手之外，下身麻痹的运动员还使用具有比由四肢麻痹的运动员使用的推圈大的直径的推圈。

总的来说，为了正确地将下身麻痹的运动员定位在轮椅上，必要的是，当他/她完成具有近似地与地面平行的身躯的推动阶段时，由肩部经过的垂直线与轮子相切，比如在图11的顶部中示出的那样。

关于在推动阶段期间相反的是移动身躯的四肢麻痹的运动员，对于由肩部经过的垂直线比推圈的切线落入更前面是必要的，如图11的下部中示出的那样。

这要求构成轮椅的元件(特别是笼、后轮和推圈)的使用的最大灵活性。

发明人已经观察到，对于下身麻痹的运动员来说够到推圈的能力通过将轮子的位置向前移动已经被改进，而四肢麻痹的运动员已经从向后移动它而获得了优点。此外，通过减少轮子的直径，能够将其销较靠近使用者身体移动，因此将推圈的每一点都移动得较靠近他/她，其直径保持恒定。

然而，为了利用刚刚公开的优点，具有允许销实际上较靠近使用者身体放置同时也允许26英寸轮被安装的轮子附接部是必要的。为此，第一实施例的轮子附接部11已经被具有在两个不同高度处的两组系列孔的新实例11’替代，以便使得能够使用24英寸和26英寸的轮子两者，从而允许它们两者被纵向地平移(图13)。

这导致由较矮的运动员够到推圈的明显改进。因为轮子的直径已经被减小约2英寸(即约50mm)，所以他们/她们能够明显地够到扶手的较大部分，因而获得关于推动动作的效力的明显收益。

而且，如上面已经提到的，使轮子向前移动的事实在下身麻痹的运动员的情形中是有用的，而使轮子向后移动的事实在四肢麻痹的使用者的情形中是有用的。下身麻痹的运动员通过采取身躯向前倾斜的位置通过向前移动轮子而具有在可达到性方面的优点(图14)，而四肢麻痹的运动员通过将其身躯保持在几乎竖直的位置中而在向后移动轮子中具有优点(图15)。

图17中示出了在框架的变型中使用的另外的布置结构。为了防止笼与运动员身体干涉以便保证最大舒适，最直接的解决方案是具有在平面外的许多杆的很复杂的几何结构。然而，发明人借助于人类工程学分析已经检验了这种较高实现复杂性实际上是不必要的。

为此，基本上通过使构成笼的两个半部的所有杆在一个平面上，以便使其几何结构合理化，框架的变型已经被引入。

如能够在图17中注意到的，笼的变型(在右侧上)具有布置在一个平面上的杆，而第一实施例的实例(在左侧上)还发展到平面外。这样的新实例，除实施起来不太复杂之外，也减少了工作，因为平面外节点引入了较大程度地对结构施加应力的坏扭矩。

图18示出了根据上述变型的不具有共面的侧杆并且具有带有两排孔的轮子附接部的框架的概观。明显地是，每一个变型能够彼此独立存在。

图19示出了上述轮椅的概观。

图20至23示出了与本发明的轮椅结合起来使用特别有用的滚轴装置。

滚轴装置用于赛跑前热身且用于在不可能使用赛道时进行训练两者。滚轴装置是支撑两个或更多个滚轴并且支撑轮椅的金属结构。

在市场上，存在不同的滚轴类型，但是它们中没有一个被设计用于容易地运输。因此，需要在比赛之前热身且不能够占据跑道的运动员不得不使用手工制作以便不太笨重且易于运输的滚轴。

这种手工制作的解决方案基于他们/她们的需要为训练员和运动员合适地做出，因此关于构造、形状和材料能够是不同的。

大部分手工制作的解决方案具有用于每一个后轮的两个滚轴、由轻量的合金制成的可折叠结构和用于前轮的支撑件，其连接或不连接到结构的其余部分。

这基本上具有以下问题：

-由于实心截面棒的使用造成的较大的重量(约11kg)和过量的厚度。

-不可用于具有非常大或非常小的接触印迹(patch)的轮椅。

-不允许轮椅被保持以防止当运动员以有力的方式作用于推圈上时轮椅离开滚轴。

-不允许在轮子上执行制动动作来产生不同的操作条件。

从上述内容中，产生了重新设计具有以下特点的装置的主意：

-有限的重量和总体尺寸，以便于其运输。

-取决于轮椅轮子的外倾角改变滚轴的倾斜度，以便保证轮椅被更好地容纳的可能性。

-取决于不同的轮椅的接触印迹来适配其宽度的可能性。

-保持轮椅以防止轮椅在推动阶段期间离开滚轴的能力。

-低的制造成本。

图20中示出的解决方案满足这样的需要。每一对滚轴33的支撑件31被铰接到伸缩式中心杆34的相反两端，前轮支撑件35通过一对伸缩杆32连接到伸缩式中心杆34。滚轴的倾斜通过一对可调节的脚30获得。

双铰链的使用允许结构被分成三个部分，以便一旦其被折叠起来，就减小其总体尺寸。此外，通过将滚轴支撑件31制作成自支承的，使得其不必被另一框架支撑，减少了元件的数目。因而，获得了两个独立的子组件，简单地通过在使用期间将它们保持到位的杆来连接所述两个独立的子组件。

此外，即使使用相当短的脚30，使用被放置在结构中心处的两个铰链而不是仅一个铰链的事实也允许获得滚轴33的相同的倾斜度。这导致稳定性的优点。

调节滚轴的倾斜度所借助的系统的选择已经是特别难的，因为许多解决方案已经被考虑，它们中的一些方案是连续的(螺钉、楔子、卡钳)和其它不连续的解决方案(孔加销、支架)。

最终，孔与销的系统已经被选择，因为该系统允许快速地且容易地调节滚轴倾斜度、允许限制总体尺寸并且该系统允许结构具有较好的稳定性。此外，由不连续的系统保证的调节实践性，比如具有孔的系统，胜过连续调节的可能性，比如能够由螺钉获得的系统。于是，必要的倾斜角度已经被限定，即0°-5°-10°-12.5°，并且脚的孔的位置已经基于该倾斜角度被限定。

已经注意到，向滚轴给予特定的倾斜度用于保证轮椅被侧向地容纳，从而防止由运动员做出的推动动作侧向地偏离它。

为了结合滚轴支撑件在中心杆上的完全可折叠性和操作稳定性，甚至在粗糙地面的情形中，代替简单的铰链，已经使用椭圆形截面的管，该管被焊接在中心杆上，在中心杆内设置了连接到滚轴支撑件的销。这保证了结构适合于下面的地面。在与滚轴支撑件成为一体的销和与又连接到前轮保持架的中心杆成为一体的椭圆形管之间给定的间隙的存在允许了在不对连接施加应力的情况下，结构也搁置在非完美平坦的地面上，比如草地上。

图21示出了准备好被运输的滚轴。

现在参考结构的前部。其由两个伸缩杆32和前轮保持架35构成。前轮保持架35用于将轮椅放平，从而将前轮带到后轮的水平高度，并且保持前轮静止，以便防止轮椅由于运动员的推动动作而离开滚轴。因此，将前轮保持架保持到位是必要的。杆通过将前支撑件连接到后部而作用于此目的，以便避免它在训练期间移动。使用伸缩杆的选择是由于使滚轴适合于具有不同的轴距(wheel base)的轮椅的需要并且在运输期间限制它们的总体尺寸。代替合适地生产杆，该选择已经使用了在市场上可得到的手杖，因为它们非常适合于上面提到的功能并且允许限制成本。

这种解决方案使用了在城市中存在的自行车保持架的基部处相同的主意，即：使用狭槽来保持前轮。在此情形中，已经使用了像半圆形那样被折叠并且在中间被切断的金属片，其借助于螺钉连接到作为基部的平坦的金属片。

弯曲的金属片作用于保持前轮且作用于将前轮带到与后轮相同的高度两者，从而保持轮椅放平。已经使用了螺钉来代替焊接，这是由于便宜的原因、生产它的容易性和可靠性原因。

此外，已经使用了连接到轮子搁置基部的弹性带，其功能是确保即使运动员以特别有力的方式推动推圈而轮子也不移动。

为此，已经进一步引入了在滚轴的后部上将轮椅的叉部连接到伸缩杆的附接部的两个皮带(图23)。这样的皮带仅在热身的最强烈阶段期间或训练期间当运动员在轮子上施加最大力时是必要的。在这种情况下，它们保证轮椅不离开滚轴。因此，它们必须被考虑为在特定操作条件下使用的附加的部件且不作为正常使用的部件。

为了拉紧弹性带并且拉伸皮带，并且为了将轮椅放置在滚轴上并且调节制动器，运动员需要另一人的帮助。这方面不是问题，因为运动员在比赛场上由训练员帮助。

该装置已经主要地被设计用于与根据本发明的可调节的轮椅一起使用，比如图23中示出的那样。然而，明显的是，相同的装置也能够与不同的轮椅一起使用，即，定制类型的轮椅和在尺寸上可利用的类型(比如在上文描述的那些)的轮椅两者。

Claims (13)

1.可调节的运动轮椅，包括支撑框架(101)、前轮(201)、一对后轮(501)和坐笼(107)，其特征在于，所述支撑框架被分成前半框架(1)，所述前半框架(1)将用于所述前轮(201)的支撑件与承载所述后轮(501)的框架结构连接，所述框架结构由在所述轮椅的移动方向上定向的所述框架的两个面向的侧纵向元件(3、4、10、12)和至少两个横向连接杆构成，所述至少两个横向连接杆是分别用于连接所述框架的所述两个面向的侧纵向元件的前横向连接杆和后横向连接杆(2、5、7)，所述横向元件在所述轮椅的纵向方向上彼此间隔开并且在横向于所述轮椅的纵向轴线的方向上定向，且所述框架结构形成所述笼(107)，所述笼采取没有内部结构元件的隔室的形状，设置了横向于所述轮椅的所述纵向轴线延伸的至少一个支撑元件并且所述至少一个支撑元件在其两端处分别由所述框架的所述两个面向的纵向元件中的一个纵向元件支撑，所述至少一个支撑元件在所述纵向方向上能够移动，以便允许使用者取决于运动员的残疾的级别和类型而以用于推进所述轮椅的最佳姿势在最佳位置下受支撑。

2.根据权利要求1所述的轮椅，其中所述框架的所述侧纵向元件在将所述侧纵向元件离开彼此和靠近彼此移动的方向上自由地连续地或逐步地平移并且相对于彼此能够可移除地锁定，所述框架的所述侧纵向元件在所述横向连接杆中的至少一个横向连接杆(2)上能够滑动的和/或所述横向连接杆中的至少一个横向连接杆(5、7)是可延伸的和可缩短的，以便允许所述笼的宽度取决于运动员的大小而被逐渐地改变，所述前半框架(1)连接到这样的杆中的至少一个杆。

3.根据权利要求1或2所述的轮椅，其中所述框架结构的所述纵向侧包括紧固元件(11、11’)，所述紧固元件(11、11’)配备有按照至少两个方向布置的多个孔，以便允许所述后轮(501)以可变的距离沿着所述纵向侧的方向并且沿着高度方向被可移除地安装。

4.根据前述权利要求中的一项或多项所述的轮椅，其中在所述轮(501)上安装了推圈(601)，运动员作用于所述推圈(601)上，以便移动所述轮椅，所述推圈是可互换类型的推圈，以允许所述轮椅配备有不同尺寸的轮圈。

5.根据权利要求4所述的轮椅，其中所述轮(501)是装辐条类型的轮子，所述推圈(601)被设置成安装在板(17)上，所述板(17)被插入所述轮的辐条之间并且通过螺钉拧紧装置(18)而紧固到所述轮的所述辐条，以便减少所述推圈(601)的附接点(19)，以更容易地安装/移除所述推圈(601)。

6.根据前述权利要求中的一项或多项所述的轮椅，其中由纵向元件、竖直元件和横向元件构成的所述笼框架与能够可移除地紧固到所述框架的、用于支撑运动员的一个或多个支撑件结合，使所述元件具有相对位置，使得同时允许：

下身麻痹的运动员采取在身躯向前倾斜的情况下在所述笼中跪下的位置，所述推圈和所述后轮具有相对于所述笼的大小、形状和位置，使得在身躯平行于地面且手臂放在所述推圈上的情况下，由运动员的肩部经过的垂直线与对应的轮子相切，并且

四肢麻痹的运动员采取在脚向前的情况下坐在所述笼中的位置，所述推圈和所述后轮具有相对于所述笼的尺寸、形状和位置，使得由运动员的肩部经过的垂直线始终具有比所述推圈的半径大的距离所述推圈的中心的距离。

7.根据前述权利要求中的一项或多项所述的轮椅，其中所述笼包括由条带支撑的靠背，所述条带能够可调节地紧固在所述框架结构的相反两侧处，以用于在不作用于所述笼的结构上的情况下向前或向后移动运动员的座椅。

8.根据前述权利要求中的一项或多项所述的轮椅，其中所述框架结构的所述纵向侧包括弯曲杆(4)，所述弯曲杆(4)被成形用以结合由所述后轮采取的极端位置，所述弯曲杆符合与所述弯曲杆成为一体的轮罩(15)的轮廓，所述轮罩防止运动员与轮胎面干涉。

9.根据前述权利要求中的一项或多项所述的轮椅，其中所述框架的所述侧纵向元件包括用于所述座椅的支撑杆(9)和用于所述靠背的支撑杆(8)。

10.根据前述权利要求中的一项或多项所述的轮椅，其中构成所述框架结构的所述侧纵向元件的所述杆是共面的。

11.根据前述权利要求中的一项或多项所述的轮椅，其中设置了用于侧向地容纳运动员的膝部的、在位置和倾斜度上可调节的一对支撑件(20)，所述支撑件借助于环紧固元件(A、B)而被安装在所述框架上。

12.根据权利要求11所述的轮椅，其中所述可调节的支撑件(20)包括杆系统(21)，所述杆系统(21)被布置用以形成铰接式四边形，以便允许通过修改所述框架的紧固环(A、B)的相互位置来改变所述支撑件的倾斜度。

13.根据前述权利要求中的一项或多项所述的轮椅，其特征在于，所述框架结构包括两个杆纵向侧结构，所述两个杆纵向侧结构形成由至少一对可滑动的横向杆(2、5、7)连接的桁架，具有椭圆形截面的所述至少一对可滑动的横向杆(2、5、7)中的一个横向杆连接到支承所述前轮(201)的所述半框架(1)。