DE10148654C2

DE10148654C2 - Platzsparender Hebelmechanismus zur Deaktivierung der Standbremse

Info

Publication number: DE10148654C2
Application number: DE2001148654
Authority: DE
Inventors: Axel Puschmann; Steffen Jaekel
Original assignee: Invacare Deutschland GmbH
Current assignee: Invacare Deutschland GmbH
Priority date: 2001-10-02
Filing date: 2001-10-02
Publication date: 2003-09-18
Anticipated expiration: 2021-10-03
Also published as: DE10148654A1

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrisch angetriebenen Rollstuhl mit einer zu dem Elektromotor gehörenden Magnetbremse, welche als Standbremse fungiert und die bei eingeschaltetem Elektromotor deaktiviert ist und die bei ausgeschaltetem Elektromotor mittels eines zur Magnetbremse gehörenden Federelementes aktiviert ist und den Rollstuhl bremst, wobei der Rollstuhl über einen Hebel zur mechanischen Betätigung der Standbremse bei ausgeschaltetem Elektromotor verfügt.

Aufgrund der Tatsache, daß Rollstühle in der Regel sowohl im Innenbereich, d. h. in Gebäuden und anderen Räumlichkeiten, als auch im Außenbereich eingesetzt werden, ist es erforderlich, den Rollstuhl mit einem sauberen, d. h. emissionsarmen bzw. emissionsfreien Antrieb auszustatten. In der Praxis hat sich der elektrisch angetriebene Rollstuhl durchgesetzt, der als Energiequelle und Energiespeicher entsprechend dimensionierte Batterien oder dergleichen aufweist.

Grundsätzlich kann ein Rollstuhl mittels eines einzigen Elektromotors angetrieben werden, wobei die Entwicklung dahingeht, zwei Elektromotoren vorzusehen. Ausführungsformen von Rollstühlen, welche zwei Elektromotoren vorsehen, sind in der Art aufgebaut, daß jeweils ein Elektromotor ein Hinterrad des Rollstuhls antreibt. Kurvenfahrten des Rollstuhls werden dabei durch Variation der Antriebsdrehzahl der beiden Elektromotoren und somit durch Variation der Drehzahl der angetriebenen Hinterräder realisiert. In der Praxis werden sowohl Gleichstrom- als auch Wechselstrommotoren verwendet.

Dabei kann der Elektromotor sowohl als eigenständiges Aggregat am Rollstuhl, insbesondere im Bereich des Fahrgestells und der anzutreibenden Hinterräder ausgeführt sein. Der Elektromotor kann aber auch als Radnabenmotor, welcher in der Nabe des anzutreibenden Rades, insbesondere Hinterrades angeordnet wird, ausgebildet werden.

Einen solchen Radnabenantrieb für Rollstühle offenbart das deutsche Gebrauchsmuster DE 94 14 054 U1. Als Antrieb ist ein Gleichstrommotor vorgesehen, der einen topfförmigen Außenläufer und einen innenliegenden Stator aufweist. Der Stator ist mit einer zentralen Lagernabe versehen, in welcher der Außenläufer über eine Radnabenwelle und zwei Radialkugellager drehbar gelagert ist. Am anderen Ende der Radnabenwelle sitzt eine Bremsscheibe, welche bei eingeschaltetem Elektromotor, d. h. bei Strombeaufschlagung des Antriebs mit der Radnabenwelle frei umlaufen kann. Erreicht wird dies durch einen Ringmagnet, welcher bei Strombeaufschlagung eine über Federelemente gegen die Bremsscheibe gepreßte Anpreßplatte entgegen der Federkräfte zurückzieht und damit die Bremsscheibe freigibt, welche sich dann mit der Radnabenwelle frei drehen kann.

Bei ausgeschaltetem Elektromotor ist der Ringmagnet deaktiviert, weshalb die Anpreßplatte unter Einwirkung der Federelemente gegen die Bremsscheibe gepreßt wird und diese fixiert. Die auf der Radnabenwelle angeordnete Bremsscheibe verhindert infolge ihrer Fixierung ein Drehen der Radnabe und wirkt auf diese Weise als Standbremse.

Der in dem deutschen Gebrauchsmuster DE 94 14 054 U1 dargestellte Radnabenantrieb verfügt über eine sogenannte Handlüftvorrichtung, mit der die Standbremse auch bei ausgeschaltetem Elektromotor mechanisch deaktiviert werden kann. Hier verfügt die Handlüftvorrichtung unter anderem über einen Betätigungshebel, der seitlich und außerhalb der Radnabe angeordnet ist. Hierdurch vergrößert der nach außen vorstehende Betätigungshebel die Breite des Rollstuhls im Fahrgestellbereich in nachteilhafter Weise. Zudem muß in einem derart angeordneten Hebel eine Gefahrenquelle für den Rollstuhlfahrer gesehen werden, da ein derart nach außen hervorstehender Hebel geradezu dafür prädestiniert ist, an anderen Gegenständen hängenzubleiben.

Des Weiteren birgt ein solcher Hebel auch eine zusätzliche Verletzungsgefahr für die übrigen Verkehrsteilnehmer. Aber auch bei Elektroantrieben, welche nicht als Radnabenmotor ausgebildet sind und die nicht in der Radnabe des anzutreibenden Rades angeordnet sind, wird ein derartiger Hebel vorgesehen, der es ermöglicht, vom elektrischen Antrieb auf den Handbetrieb mittels Muskelkraft überzugehen, wozu die Standbremse zu deaktivieren ist.

Grundsätzlich soll der Rollstuhlfahrer darüber entscheiden können, ob er sich mittels eines Hilfsantriebes oder mit eigener Kraft fortbewegt. Darüber hinaus soll auch bei Versagen des Elektromotors der Rollstuhl bedienbar und beweglich sein. Aus den genannten Gründen muß eine Vorrichtung, d. h. ein Hebel vorgesehen werden, mit dem die Standbremse bei ausgeschaltetem Elektromotor deaktivierbar ist.

Vor diesem Hintergrund ist auch eine gesetzliche Vorschrift in Vorbereitung, welche die Mindestanforderungen an eine derartige Vorrichtung zur Deaktivierung der Standbremse determiniert. Diese Mindestanforderungen sind dann von den Konstrukteuren bei der Auslegung des Rollstuhls zu berücksichtigen. Es ist abzusehen, daß unter anderem eine Zwei- Richtungsbewegung gefordert werden wird, die einem unbeabsichtigten Betätigen des Entriegelungshebels vorbeugen soll und damit als Sicherheitsmaßnahme zur Vermeidung von Unfällen zu sehen ist. Ein einfaches Anstoßen des Hebels würde dann nicht zu einer Deaktivierung der Bremse führen. Es wird in Fachkreisen davon ausgegangen, dass eine superponierte Bewegung des Hebels in Form einer Zwei- Richtungsbewegung ein ungewolltes Lösen der Bremse vermeidet.

Eine weitere Forderung der gesetzlichen Vorschrift wird aller Voraussicht nach auf die aufzubringende Entriegelungskraft zielen, welche im Hinblick auf die Bedienungsfreundlichkeit für den Rollstuhlfahrer möglichst gering sein soll. In diesem Zusammenhang ist mit einem Grenzwert zu rechnen, welcher die maximal aufzuwendende Entriegelungskraft bestimmt, die dann nicht überschritten werden darf.

Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektrisch angetriebenen Rollstuhl bereitzustellen, welcher einerseits den in Vorbereitung befindlichen und oben erläuterten gesetzlichen Vorschriften Rechnung trägt und andererseits über eine Deaktivierungsvorrichtung der Standbremse verfügt, die anders als die nach dem Stand der Technik bekannten Deaktivierungsvorrichtungen nicht eine zusätzliche Gefahrenquelle für Unfälle und Verletzungen darstellt.

Gelöst wird diese Aufgabe durch einen elektrisch angetriebenen Rollstuhl der gattungsbildenden Art, bei dem der Hebel in der Ruheposition Platz sparend am Elektromotor anliegt und in der Arbeitsposition in etwa senkrecht zu einer der Aktivierungsbewegung entsprechenden Drehachse angeordnet ist.

Dadurch, dass der Hebel in der Ruheposition am Elektromotor anliegt, wird das vom Hebel ausgehende Gefahrenpotential gegenüber den nach dem Stand der Technik bekannten Betätigungshebeln vermindert.

Bei dem erfindungsgemäßen Rollstuhl muss der Hebel zunächst von einer Ruheposition in eine Arbeitsposition verschwenkt werden, damit in der Arbeitsposition des Hebels der eigentliche Deaktivierungsvorgang der Standbremse erfolgen kann. Vorzugsweise schließt der Hebel zwischen seiner Arbeitsposition und seiner Ruheposition in etwa einen Winkel von 90° ein.

Hierdurch wird dem Erfordernis einer Zwei-Richtungsbewegung Rechnung getragen, wobei erfindungsgemäß diese gesetzliche Auflage geschickt dazu genutzt wird, den Hebel in anderer Hinsicht ebenfalls in vorteilhafter Weise weiterzuentwickeln. Das Erfordernis der Zwei- Richtungsbewegung wird nicht beliebig in irgendeiner Weise realisiert, sondern erfolgt konstruktiv in der Art, dass die Forderung nach einer Zwei-Richtungsbewegung genutzt wird, um den Hebel in einer Ruheposition Platz sparend und auch unter Sicherheitsaspekten in einer als vorteilhaft anzusehenden Weise am Elektromotor anliegend ausgeführt wird.

Darüber hinaus eröffnet der erfindungsgemäß ausgelegte Hebel, welcher zwischen einer Arbeits- und einer Ruheposition verschwenkbar ist, die Möglichkeit einen entsprechend langen Hebel vorzusehen, der dem Bediener einen möglichst großen Hebelarm bietet. Die nach dem Stand der Technik bekannten Hebel können nicht in beliebiger Länge ausgeführt werden, da diese sich gewissermaßen ständig in der Arbeitsposition befinden und mit ihrer Länge grundsätzlich auch das von ihnen ausgehende Gefahrenpotential ansteigt, weil sie in der Regel von dem Rollstuhl nach außen hervorstehen.

Der erfindungsgemäß ausgestaltete Rollstuhl löst in einfacher und geschickter Weise die der Erfindung zugrunde liegenden drei Teilaufgaben. Er erfüllt sowohl das Erfordernis einer Zwei- Richtungsbewegung, eines großen Hebelarmes und damit einer entsprechend geringen Entriegelungs- bzw. Betätigungskraft und darüber hinaus die Minimierung des von dem Hebel ausgehenden Gefahrenpotentials.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des elektrisch angetriebenen Rollstuhls, bei denen eine Arretiervorrichtung vorgesehen ist, mit der der Hebel in der Ruheposition fixierbar ist. Diese Arretiervorrichtung bietet zusätzliche Sicherheit gegen ein ungewolltes Verschwenken des Hebels aus der Ruheposition heraus.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des elektrisch angetriebenen Rollstuhls, bei denen eine Arretiervorrichtung vorgesehen ist, mit der der Hebel in der Arbeitsposition fixierbar ist. Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, daß der Hebel nicht ungewollt aus der Arbeitsposition in die Ruheposition verschwenkt werden kann, so daß der Bediener nicht durch einen in die Ruheposition zurückschnappenden Hebel verletzt wird.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des elektrisch angetriebenen Rollstuhls, bei denen die Arretiervorrichtung einen Entriegelungsknopf umfaßt, der in seiner axialen Richtung verschiebbar ist. Diese Art der Arretiervorrichtung ist konstruktiv einfach ausführbar und darüber hinaus platzsparend.

Bei elektrisch angetriebenen Rollstühlen, die zwei jeweils mit einer Magnetbremse ausgestattete Elektromotoren aufweisen, wobei jeweils ein Elektromotor ein Hinterrad des Rollstuhls antreibt, sind Ausführungsformen vorteilhaft, bei denen der Hebel an einem Elektromotor vorgesehen ist und über ein Gestänge mit dem zweiten Elektromotor in der Art gekoppelt ist, daß beide Standbremsen gleichzeitig in einem Arbeitsgang mit dem einen Hebel deaktivierbar sind.

Wie bereits eingangs der Beschreibung ausgeführt, werden Rollstühle häufig mit zwei Elektromotoren ausgestattet, um in einfacher Weise Kurvenfahrten durch Variation der Antriebsdrehzahl der beiden Elektromotoren zu realisieren. In der Regel verfügt jeder Elektromotor über eine Magnetbremse, weshalb beim Übergang von einem elektrischen Antrieb zu einem Handbetrieb mittels Muskelkraft zwei Standbremsen zu lösen bzw. zu deaktivieren sind.

Es wäre wenig bedienerfreundlich für jede der beiden Standbremsen eine Deaktivierungsvorrichtung vorzusehen und damit den Aufwand für den Bediener unnötig zu erhöhen.

Erfindungsgemäß werden die beiden Elektomotoren, d. h. die beiden Magnetbremsen dieser Elektromotoren über ein Gestänge in der Art gekoppelt, daß mit einem Hebel und folglich mit einem Bedienvorgang beide Bremsen deaktiviert werden können.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungsfiguren 1 bis 3 gemäß eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Hierbei zeigt:

Fig. 1 einen Ausschnitt eines elektrisch angetriebenen Rollstuhls in der perspektivischen Darstellung mit einer ersten Ausführungsform der Deaktivierungsvorrichtung in der Ruheposition, wobei die Standbremse aktiviert ist,

Fig. 2 einen Ausschnitt eines elektrisch angetriebenen Rollstuhls in der perspektivischen Darstellung mit einer ersten Ausführungsform der Deaktivierungsvorrichtung in der Arbeitsposition, wobei die Standbremse aktiviert ist, und

Fig. 3 einen Ausschnitt eines elektrisch angetriebenen Rollstuhls in der perspektivischen Darstellung mit einer ersten Ausführungsform der Deaktivierungsvorrichtung in der Arbeitsposition, wobei die Standbremse deaktiviert ist.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Ausschnitt eines Rollstuhls 1. Dargestellt ist ein Teil des Chassis 2, an dessen vorderen Ende das Vorderrad 8 und an dessen hinteren Ende das größere, angetriebene Hinterrad 6 sitzt.

Angetrieben wird der Rollstuhl 1 von zwei Elektromotoren 3, von denen in dem in Fig. 1 dargestellten Ausschnitt nur ein Elektromotor 3 dargestellt ist. Der Elektromotor 3 ist unter dem Chassis 2 zwischen dem Vorderrad 8 und dem Hinterrad 6 angeordnet. Er wird über ein Kabel 10 mit Strom versorgt und verfügt über ein am Chassis 2 fixiertes, unbewegliches Gehäuseteil 3' und einen gegenüber diesem Gehäuseteil 3' verdrehbaren Gehäusekopf 3".

An diesem drehbaren Gehäusekopf 3" ist ein Hebel 4 mittels einer Halterung 9 angeordnet, wobei sich der Hebel 4 bei der in Fig. 1 dargestellten Position - in seiner Ruheposition - platzsparend und eng anliegend am Elektromotor 3 befindet.

Vorgesehen ist ebenfalls eine in Form eines Entriegelungsknopfes 5 ausgebildete Arretiervorrichtung, mit der der Hebel 4 in der Ruheposition fixiert wird, so daß ein unbeabsichtigtes Verschwenken des Hebels 4 aus der Ruheposition heraus verhindert wird.

Der Elektromotor ist über ein Gestänge 7 mit dem zweiten, in Fig. 1 nicht dargestellten Elektromotor 3 verbunden. Aufgrund dieses Gestänges 7 ist es möglich, die Standbremsen beider Elektromotoren 3 mit nur einem Hebel 4 zu deaktivieren bzw. zu aktivieren.

Fig. 2 zeigt den in Fig. 1 dargestellten Rollstuhl 1 mit dem Hebel 4 in seiner Arbeitsposition. Der Hebel 4 liegt nicht mehr platzsparend am Elektromotor 3 an, sondern steht seitlich vom Elektromotor 3 nach außen ab. In dieser Positon ist der Hebel für den Bediener, d. h. den Rollstuhlfahrer leicht erreichbar und bedienbar, wobei durch ein leichtes Hochziehen des Hebels (s. Fig. 3) beide Standbremsen deaktiviert werden.

Der als Arretiervorrichtung fungierende Entriegelungsknopf 5 ist herausgezogen, um die Fixierung des Hebels 4 in der Ruheposition aufzuheben und ein Verschwenken des Hebels 4 aus der Ruheposition (s. Fig. 1) in die in Fig. 2 dargestellte Arbeitsposition zu gestatten.

Fig. 3 zeigt den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Rollstuhl 1, wobei der in der Arbeitsposition befindliche Hebel 4 gegenüber der in Fig. 2 dargestellten Stellung eine leicht verdrehte Position eingenommen hat. Der Hebel 4 ist zusammen mit dem gegenüber dem Gehäuseteil 3' des Elektromotors 3 verdrehbaren Gehäusekopf 3" nach oben gedreht, wodurch die Standbremsen der Elektomotoren 3 deaktiviert sind.

Infolge dieser Drehbewegung des Hebels 4 in der Arbeitsposition hat das Gestänge 7, welches jeweils mit einem seiner Enden am verdrehbaren Gehäusekopf 3" eines der beiden Elektromotoren 3 befestigt ist, seine Position geändert, so daß es in der in Fig. 3 dargestellten Position des Hebels 4 hinter dem Chassis 2 des Rollstuhls 1 verschwindet.

Mittels des Hebels 4 wird der verdrehbare Gehäusekopf 3" gegenüber dem übrigen Elektromotor 3 verdreht, wodurch das auf diesem Gehäusekopf 3" befestigte Ende des Gestänges 7 ebenfalls verdreht wird. Das so verdrehte eine Ende des Gestänges 7 überträgt über das Gestänge 7 selbst diese Bewegung auf sein anderes an dem zweiten Elektromotor 3 befestigten Ende, wodurch der verdrehbare Gehäusekopf 3" des zweiten Elektromotors 3 verdreht wird und hierdurch wiederum die Standbremse des zweiten Elektomotors 3 deaktiviert wird.

Bezugszeichen

1

Rollstuhl

2

Chassis

3

Elektromotor

3

' Gehäuseteil

3

" Gehäusekopf

4

Hebel

5

Arretiervorrichtung

6

Hinterrad

7

Gestänge

8

Vorderrad

9

Halterung

10

Kabel

Claims

1. Elektrisch angetriebener Rollstuhl (1) mit einer zum Elektromotor (3) gehörenden Magnetbremse, welche als Standbremse fungiert und die bei eingeschaltetem Elektromotor (3) deaktiviert ist und die bei ausgeschaltetem Elektromotor (3) mittels eines zur Magnetbremse gehörenden Federelementes aktiviert ist und den Rollstuhl (1) bremst, wobei der Rollstuhl (1) über einen Hebel (4) zur mechanischen Betätigung der Standbremse bei ausgeschaltetem Elektromotor (3) verfügt, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (4) in der Ruheposition platzsparend am Elektromotor (3) anliegt und in der Arbeitsposition in etwa senkrecht zu einer der Aktivierungsbewegung entsprechenden Drehachse angeordnet ist.

2. Elektrisch angetriebener Rollstuhl (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (4) zwischen seiner Arbeitsposition und seiner Ruheposition in etwa einen Winkel von 90° einschließt.

3. Elektrisch angetriebener Rollstuhl (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Arretiervorrichtung (5) vorgesehen ist, mit der der Hebel (4) in der Ruheposition fixierbar ist.

4. Elektrisch angetriebener Rollstuhl (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Arretiervorrichtung (5) vorgesehen ist, mit der der Hebel (4) in der Arbeitsposition fixierbar ist.

5. Elektrisch angetriebener Rollstuhl (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiervorrichtung (5) einen Entriegelungsknopf umfaßt, der in seiner axialen Richtung verschiebbar ist.

6. Elektrisch angetriebener Rollstuhl (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, der zwei jeweils mit einer Magnetbremse ausgestattete Elektromotoren (3) aufweist, wobei jeweils ein Elektromotor (3) ein Hinterrad (6) des Rollstuhls antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (4) an einem Elektromotor (3) vorgesehen ist und über ein Gestänge (7) mit dem zweiten Elektromotor in der Art gekoppelt ist, daß beide Standbremsen gleichzeitig in einem Arbeitsgang mit dem einen Hebel (4) deaktivierbar sind.