DE112014001121T5

DE112014001121T5 - Räumlich kippender Rollstuhl mit Verwendung mehrerer Steuerwege

Info

Publication number: DE112014001121T5
Application number: DE112014001121.5T
Authority: DE
Inventors: G. Slagerman Murray; J. Whelan Thomas; E. Schneider Richard; H. Munsey Douglas
Original assignee: KI MOBILITY
Current assignee: KI MOBILITY
Priority date: 2013-03-04
Filing date: 2014-03-04
Publication date: 2015-12-31
Also published as: GB2526032A; GB201515198D0; US20140246841A1; WO2014138128A1; US9010787B2; GB2526032B

Abstract

Hier wird ein Rollstuhl beschrieben. Der Rollstuhl umfasst einen Grundrahmen, der sich in Längsrichtung und in einer seitlichen Richtung, rechtwinklig zur Längsrichtung erstreckt. Der Rollstuhl umfasst ferner eine Anzahl von Rädern, die den Grundrahmen für eine Bewegung stützen. Der Rollstuhl umfasst ferner einen Sitzrahmen, der zum Tragen eines Sitzes und eines Rollstuhlinsassen, der auf dem Sitz sitzt, funktionsfähig ist. Der Rollstuhl umfasst ferner eine Trägeranordnung, die den Sitzrahmen mit dem Grundrahmen für eine Schwenkbewegung zwischen einer aufrechten Position, einer vollständig geneigten Position und einer Zwischenposition zwischen der aufrechten Position und der vollständig geneigten Position verbindet. Die Trägeranordnung nutzt eine Anzahl von Steuerwegen, um den Sitzrahmen in einer translatorischen und rotatorischen ebenen Körperbewegung zu führen, die eine Rastpolbahn definiert. Ein Schwerpunkt des Sitzrahmen und des Sitzes und des Rollstuhlinsassen ist im Betrieb definierbar. In einem Aspekt der Offenbarung sind die Anzahl von Steuerwegen so angeordnet, dass der Schwerpunkt während einer Schwenkbewegung des Sitzrahmens entlang eines Folgeweges, der zumindest einer von im wesentlichen horizontal und konkav ist, führbar ist, wobei der Schwerpunkt in der Zwischenposition vertikal tiefer liegt als in zumindest einer der aufrechten Position und der vollständig geneigten Position. In einem anderen Aspekt der Offenbarung ist der Sitzrahmen einstellbar relativ zu dem Grundrahmen in der Längsrichtung positionierbar, sodass die Position des Schwerpunktes durch Einstellung entlang einer einzelnen Achse einstellbar ist, um eine Ausrichtung des Schwerpunktes mit der Rastpolbahn zu erzeugen und dadurch Stabilität innerhalb der Grenzen des Bereichs der Bewegung des Systems zu erzeugen.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der provisorischen Patentanmeldung der Vereinigten Staaten mit der Seriennummer 61/772 386 für einen räumlich kippenden Rollstuhl mit Verwendung mehrerer Steuerwege, die am 04.03.2013 eingereicht wurde, die hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit eingebracht wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf einen kippbaren oder im Raum kippenden Rollstuhl.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Verschiedene Formen von im Raum kippenden Rollstühlen sind bekannt, bei denen ein Sitzrahmen relativ zu einem mit Rädern versehenden Grundrahmen kippbar ist, mit verschiedenen bekannten Vorteilen einschließlich der Möglichkeit der Gewichtsverschiebung und der Druckverteilung, Neupositionierung zur Bequemlichkeit und Schmerzentlastung und dem Schaffen von Standfestigkeit.
Einige Beispiele von im Raum kippenden Rollstühlen können in den Patenten der Vereinigten Staaten 6 206 393 und 6 126 186 von Mascari und anderen, 7 007 965 von Bernatsky und anderen, 7 185 910 von Beauchesne und anderen und 7 090 240 von Papac gefunden werden. Andere bekannte Technik, die sich im Allgemeinen auf Neigungssitze bezieht, kann in den Patenten der Vereinigten Staaten 2 195 428 von Searing, 4 515 337 von Torras, 7 850 238 von Erb und anderen und 4 192 549 von Petersen gefunden werden.
Die bekannte Technik in der Neigungsstuhlindustrie liegt in der Schaffung von Rollstuhl-Sitzsystemen auf Basen, die bogenförmige Spuren verwenden, die einen im Wesentlichen im Radius konstanten Bogen mit einem Fokalpunkt verwenden, der ausgebildet ist, um im Wesentlichen mit dem Schwerpunkt des Benutzers zusammenzufallen. Diese Ausrichtung verursacht eine einfache Drehung des gestützten Gewichtes, da der SP des Systems bei dem Vorgang des Neigens nicht aktiv angehoben oder abgesenkt wird.
Ein mögliches Problem bei diesem Ansatz ist die Notwendigkeit der Einrichtung des Benutzers und des Schwerpunktes des Sitzsystems in enger Ausrichtung. Das Fehlen eines zuverlässigen Rückkopplungsverfahrens zum aktiven Handhaben des Einrichtens und Fehler beim Einrichten können zu einer Fehlausrichtung führen, wodurch das Sitzsystem nicht immer stabil in dem stützenden Spursystem ist. Das Sitzsystem und das Benutzergewicht können wie ein „invertiertes Pendel” wirken, und das gestützte Gewicht erzeugt eine Kraft, die das System aktiv in den Stützspuren dreht mit der Möglichkeit, dass das System in entweder einer Vorwärtsposition oder einer aufrechten Position einschlägt. In der Praxis kann dies einen sehr unsicheren Vorfall für den Benutzer und die Betreuungsperson verursachen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Zusammenfassend ist die Erfindung ein Rollstuhl. Der Rollstuhl umfasst einen Grundrahmen, der sich in einer Längsrichtung und einer Querrichtung, rechtwinklig zu der Längsrichtung, erstreckt. Der Rollstuhl umfasst ferner eine Anzahl von Rädern, die den Grundrahmen für eine Bewegung tragen. Der Rollstuhl umfasst ferner einen Sitzrahmen, der zum Stützen eines Sitzes und eines Rollstuhlinsassen, der auf dem Sitz sitzt, betreibbar ist. Der Rollstuhl umfasst ferner eine Trägeranordnung, die den Sitzrahmen mit dem Grundrahmen für eine Schwenkbewegung zwischen einer aufrechten Position, einer vollständig geneigten Position und einer Zwischenposition zwischen der aufrechten Position und der vollständig geneigten Position verbindet. Die Trägeranordnung verwendet eine Anzahl von Steuerwegen, um den Sitzrahmen in einer translatorischen und einer rotatorischen ebenen Körperbewegung zu führen, die eine Rastpolbahn definiert. Ein Schwerpunkt des Sitzrahmens und des Sitzes und des Rollstuhlinsassen ist im Betrieb definierbar. In einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung sind die Anzahl von Steuerwegen derart angeordnet, dass der Schwerpunkt während einer Schwenkbewegung des Sitzrahmens entlang eines Folgeweges gerichtet werden kann, der zumindest einer von im wesentlichen horizontal und konkav mit dem Schwerpunkt vertikal tiefer in der Zwischenposition als in mindestens einer der aufrechten Position und der vollständig geneigten Position ist. In einem anderen Aspekt der Offenbarung ist der Sitzrahmen einstellbar relativ zu dem Grundrahmen in der Längsrichtung derart relativ positionierbar, dass die Position des Schwerpunktes durch Einstellen entlang einer einzelnen Achse eingestellt werden kann, um eine Ausrichtung des Schwerpunktes mit der Rastpolbahn zu erzeugen und dadurch Stabilität innerhalb der Grenzen des Bewegungsbereichs des Systems zu erzeugen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die folgende detaillierte Beschreibung nimmt Bezug auf die folgenden Zeichnungen:
1 ist eine Perspektivdarstellung des Rollstuhls,
2 ist eine vergrößerte Seitendarstellung des Rollstuhls der 1 in der aufrechten Position,
3 ist eine perspektivische Draufsicht des Sitzrahmens und des Grundrahmens des Rollstuhls der 1 von vorn,
4 ist eine weitere perspektivische Draufsicht von vorn des Sitzrahmens und des Grundrahmens des Rollstuhls der 1,
5 ist eine perspektivische Ansicht des Sitzrahmens und des Grundrahmens des Rollstuhls der 1 von unten,
6 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung des Rollstuhls der 1,
7 ist eine Perspektivdarstellung der Rastanordnung des Rollstuhls der 1,
8 ist eine vergrößerte Seitenansicht des Rollstuhls der 1 in der Zwischenposition,
9 ist eine vergrößerte Seitenansicht des Rollstuhls der 1 in einer gestreckten Position des Sitzrahmens und des Grundrahmens in der aufrechten Position,
10 ist eine erste vergrößerte Seitenansicht der Trägeranordnung in einer Vielzahl von unterschiedlichen Positionen einschließlich einer aufrechten Position, einer vollständig geneigten Position und einer Zwischenposition,
11 ist eine Perspektivdarstellung eines alternativen Ausführungsbeispiels eines Teils des Steuerrahmens und der Trägeranordnung, das sowohl eine Einstellung in der Höhe als auch eine Einstellung in der Vorwärtsrichtung relativ zu dem Sitzrahmen ermöglicht,
12 ist eine erste vergrößerte Seitendarstellung der Trägeranordnung in einer Vielzahl von unterschiedlichen Positionen einschließlich einer aufrechten Position, einer vollständig geneigten Position und einer Zwischenposition und zeigt ferner zusätzliche mögliche Folgewege für einen Schwerpunkt,
13 ist eine erste vergrößerte Seitendarstellung der Trägeranordnung in einer Vielzahl von unterschiedlichen Positionen einschließlich einer aufrechten Position, einer vollständig geneigten Position und einer Zwischenposition und zeigt ferner zusätzliche mögliche Folgewege für einen Schwerpunkt,
14 ist eine vergrößerte Seitendarstellung einer Trägeranordnung eines alternativen Ausführungsbeispiels der Offenbarung,
15 ist eine vergrößerte Seitendarstellung der Trägeranordnung des alternativen Ausführungsbeispiels der Offenbarung in einer Vielzahl von unterschiedlichen Positionen einschließlich einer aufrechten Position, einer vollständig geneigten Position und einer Zwischenposition und
16 ist eine vergrößerte Seitendarstellung, die Bereiche von akzeptablen Positionen für einen Systemschwerpunkt zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Die vorliegende Erfindung schafft eine Trägeranordnung, die in der Lage ist, sowohl das Anheben oder das Absenken des getragenen Gewichtes zu minimieren, während sie das Potenzial für den Schwerpunkt (SP) eliminiert, zu entweder den geneigten oder vollständig aufgerichteten Grenzen des Systems beschleunigt zu werden. Ein Verfahren der „Rückkopplung” in der Systemeinrichtung dient auch der Ausrichtung des Benutzers in dem Rollstuhl. Dieser Ansatz des „Sicherheitsneigens” kann unter Verwendung mehrerer Steuerwege für den Träger des Sitzsystems ausgeführt werden. Mehr als ein definierter Spline oder bogenförmiger Steuerweg kann verwendet werden, um einen resultierenden gesteuerten Weg zu erzeugen, dem der Sitzrahmen relativ zu dem Grundrahmen des Rollstuhls folgt, wodurch das Zentrum der Krümmung der definierten Durchgangswege immer deutlich oberhalb der Zone liegt, in die der Systemschwerpunkt auf dem Rollstuhl fällt und erzeugt eine Rastpolbahn, die durch die augenblicklichen Drehzentren definiert ist, die die SP-Bewegung steuert, um sicherzustellen, dass nie ein Fall auftritt, in dem das Gewicht wie ein invertiertes Pendel wirkt. Die definierten Wege können auch den Betrag der Verschiebung des geneigten Systemschwerpunktes minimieren, um die Kraft, die zum Anheben oder zum Absenken des Gewichtes erforderlich ist, zu minimieren, wenn das System geneigt wird.
Um die Bewegung des Schwerpunktes zu handhaben und somit die Kraft zu minimieren, die zum Drehen des Systems erforderlich ist, gibt es eine effektive Zone, in der die Beziehung des SP zu der Rastpolbahn aufrechterhalten wird. Das Sitzsystem und das Benutzergewicht wird zur Ausrichtung des SP mit der Position geschoben, die durch die Rastpolbahn definiert ist, die dynamisch stabil ist, wo der SP in seiner untersten Position entlang seines Weges ist. Während des Neigens von dieser stabilen Zwischenposition zwischen den vollständig aufgerichteten und vollständig geneigten Grenzen erfordert der SP des Systems Kraft, um bewegt zu werden, und das System will naturgemäß in die stabile Position gelangen, ohne dass äußere Kräfte angelegt werden. In unserem System ist die bevorzugte Position dafür bei einer Neigung von 20 Grad und wird zu einer Rückkopplungssteuerung für die Einrichtung, die sicherstellt, dass die Ausrichtung des SP zum Krümmungszentrum für die Sicherheit und die Leichtigkeit der Drehung effektiv ist.
Das Sitzsystem wurde zum Schaffen der Verschiebung des Sitzes sowohl horizontal als auch vertikal und für die unabhängige Positionierung der Fußstütze und der Lehne zum effektiven Positionieren des SP des Benutzers in dem effektiven Bereich entwickelt.
Die momentane Ausgestaltung ist so ausgeführt, dass sie zwei Steuerwege zeigt, die auf Spuren einer Platte oder einer „Wippe” ausgeführt sind. Die Rollen, die die Bahnen tragen, reduzieren die Reibung im System und erlauben nur Rollkontakt, wie in unseren Bildern zu sehen ist.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel schafft nur eine horizontale Positionierung des Sitzsystems relativ zu der Wippe, aber eine andere Darstellung eines alternativen Ausführungsbeispiels ist vorgesehen, um auch das Potenzial für eine vertikale Einstellung zu zeigen.
Zusätzlich zu dem Konzept, aber nicht in dem dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigt, ist die Möglichkeit für Nutzer eine Selbstneigung durchführen zu können, und zwar durch ein Merkmal, bei dem sie die externe Drehkraft anlegen können und für den Zusatz eines Motors, der effektiv die Drehkraft für eine angetriebene Neigung anlegen kann.
Bezugnehmend auf die beigefügten Figuren ist dort ein Rollstuhl gezeigt, der allgemein durch die Bezugsziffer 10 bezeichnet ist. Der Rollstuhl 10 ist zum Tragen eines Benutzers, der darauf sitzt, derart geeignet, dass die Sitzflächen und der darauf sitzende Benutzer durch einen Bereich von Neigungen geneigt werden kann, um verschiedene bekannte Vorteile zu erzielen. Insbesondere liefert das Neigen eine Gewichtsverschiebung und eine Druckumverteilung, um die Sitzflächen, auf denen der Benutzer gestützt wird, zu variieren und einen Druck von kritischen Flächen weg zu verteilen. Das Neigen kann auch zur Unterstützung unterschiedlicher Haltungen nützlich sein.
Der Rollstuhl 10 umfasst im Allgemeinen einen Grundrahmen 12, der für eine Rollbewegung entlang des Bodens gestützt ist, und einen Sitzrahmen 14, der zum Tragen eines darauf sitzenden Benutzers ausgebildet ist. Der Rollstuhl 10 umfasst einen Grundrahmen 12, der sich in einer Längsrichtung und einer Querrichtung, rechtwinklig zur Längsrichtung erstreckt. Die Längsrichtung ist durch die Achse 13 bezeichnet, und die Querrichtung ist durch die Achse 15 bezeichnet. Eine Trägeranordnung ist vorgesehen, die den Sitzrahmen 14 auf dem Grundrahmen 12 so stützt, dass der Sitzrahmen 14 relativ zum Grundrahmen 12 entlang eines gesteuerten Weges von einer aufrechten Position über eine Zwischenposition zu einer vollständig geneigten Position bewegbar ist. Typischerweise korrespondiert die aufgerichtete Position mit der Sitzfläche, auf der der Benutzer sitzt, mit im Wesentlichen einer Horizontalen oder nahe 0 Grad von der Horizontalen. Eine Verlagerung in Richtung auf die vollständig geneigte Position verursacht eine Verlagerung der Beinanordnung, die die Beine des Benutzers stützt, und des Sitzrahmen 14, bis die Sitzfläche des Sitzrahmen 14 so viel wie beispielsweise 45 oder 50 Grad von der Horizontalen in der vollständig geneigten Position orientiert ist. Dementsprechend erstreckt sich in der vollständig geneigten Position die Sitzfläche von ihrem Rückende zu ihrem vorderen Ende nach oben und vorn. Die Trägeranordnung ist vorzugsweise von einer ihrer aufrechten oder voll geneigten Positionen zu der Zwischenposition, die mit einer Sitzfläche in einer Orientierung von beispielsweise 20° von der Horizontalen korrespondiert, gewichtsbelastet.
Der Grundrahmen umfasst im allgemeinen zwei Seitenrahmenelemente 16, die im allgemeinen parallel und voneinander beabstandet sind, um sich in der Vorwärtsrichtung des Rollstuhls 10 von seinen jeweiligen Hinterenden zu seinen jeweiligen Vorderenden zu erstrecken.
Zwei Hinterräderanordnungen sind angeordnet, um an den beiden Seitenrahmenelementen 16 jeweils angrenzend an ihre hinteren Enden montiert zu werden. Die Hinterräderanordnungen umfassen jeweils ein Hinterrad 18 mit großem Durchmesser, das für eine Rollbewegung in der Vorwärtsrichtung des Rollstuhls 10 fixiert ist, und eine Achsenhalterung 20, die das jeweilige Hinterrad 18 an dem Seitenrahmenlement 16 so montiert, dass das Rad relativ zu dem Seitenrahmenelement 16 in der Höhe einstellbar ist. Die Achsenhalterungen 20 sind ebenfalls ausgebildet, um an jeder einer Anzahl von in Längsrichtung beabstandeten Positionen entlang der Seitenrahmenelemente 16 montiert zu werden. In weiteren Ausführungsbeispielen können die Achsenhalterungen 20 für eine Sturzeinstellung der Hinterräder ausgebildet sein.
Ein hinterer Querstab 22 ist zwischen die Achsenhalterungen 20 der beiden Hinterräderanordnungen so gekoppelt, um im Wesentlichen fixiert zwischen den Hinterenden der beiden Seitenrahmenelemente 16 des Grundrahmens 12 zu sein.
Ein vorderer Querstab 24 ist ebenfalls zwischen die beiden Seitenrahmenelemente 16 angrenzend an seine Vorderenden gekoppelt. Sowohl der vordere als auch der hintere Querstab umfassen Teleskopelemente mit zusammenwirkenden Öffnungen, die darin ausgebildet sind, um zu ermöglichen, dass Befestigungsmittel die Querstäbe in einer Anzahl von unterschiedlichen Weiten entsprechend den unterschiedlichen seitlichen Abständen zwischen den beiden Seitenrahmenelemente in 16 befestigen.
Jedes Seitenrahmenelement 16 umfasst ferner eine Anzahl von Montageöffnungen, die darin in einer Zwischenposition zwischen dem vorderen und dem hinteren Ende ausgebildet sind, um eine Montage von verschiedenen Komponenten einer Trägeranordnung (die später in größerem Detail erläutert wird) für eine Längseinstellung entlang der jeweiligen Seitenrahmenelemente 16 zu ermöglichen, wie später in weiterem Detail erläutert wird.
Der Grundrahmen 12 umfasst ferner zwei Vorderradanordnungen, die jeweils auf den Vorderenden der beiden Seitenrahmenelemente 16 angeordnet sind. Jede Vorderradanordnung umfasst ein vorderes Lenkrad 26, das mit einer vertikalen Schwenkanordnung 28 verbunden ist, die ihrerseits an dem jeweiligen Seitenrahmenelement 16 über einen Montagearm 30 montiert ist. Die vertikale Schwenkung ermöglicht es jedem vorderen Lenkrad 26 um eine vertikale Lenkachse relativ zu dem Montagearm 30 und dem Grundrahmen 12 zu schwenken, an den er gekoppelt ist. Jeder Montagearm 30 umfasst einen länglichen rohrförmigen Montageteil, der verschiebbar in einem offenen Ende eines rohrförmigen Elementes aufgenommen ist, das das jeweilige Seitenrahmenelement bildet, sodass die Vorderradanordnung verschiebbar relativ zu dem jeweiligen Seitenrahmenelement 16 in der Längsrichtung des Seitenrahmenelementes 16 entsprechend der Vorwärtsrichtung des Rollstuhls 10 einstellbar ist. Die vorderen Lenkräder 26 sind somit in der Vorwärtsrichtung relativ zu den Seitenrahmenelementen 16 und relativ zu den Komponenten der Trägeranordnung und der darauf montierten Hinterradanordnungen einstellbar.
Der Sitzrahmen 14 umfasst auch zwei Seitenrahmenelemente 32, die parallel und seitlich voneinander beabstandet sind, um sich ähnlich in der Vorwärtsrichtung des Rollstuhls 10 von jeweiligen Hinterenden zu seinen jeweiligen Vorderenden zu erstrecken. Eine vertikale Schwenkhalterung 34 ist an dem Vorderende jedes Seitenrahmenelementes 32 zum Tragen einer jeweiligen Beinstützanordnung darauf für eine Schwenkbewegung um eine jeweilige Vertikalachse zwischen einer vorderen Arbeitsposition und einer seitlichen Lagerposition montiert.
Jede Beinstützanordnung umfasst ein Beinelement 36, das sich von der Schwenkhalterung 44 nach unten und nach vorn erstreckt, um eine Fußstützplatte 38 an seinem Ende zu tragen. Die Fußplatte erstreckt sich in der Arbeitsposition im Wesentlichen horizontal nach innen zur anderen Fußplatte, kann aber entlang der Innenseite des Beinelementes 36 in einer Weise ähnlich wie bei konventionellen Rollstühlen nach oben geklappt werden. In der Arbeitsposition erstreckt sich jedes Beinelement 36 von dem Sitzrahmen 14 nach vorn und wird durch jeweilige Sperren 40 in der Arbeitsposition gehalten. Das Lösen der Sperren 40 erlaubt es den beiden Anordnungen um jeweilige Vertikalachsen geschwenkt zu werden, um sich im Wesentlichen seitlich nach außen, voneinander weg zu erstrecken.
Die Längsposition der beiden Anordnungen relativ zum Sitzrahmen 14 kann eingestellt werden durch das Ermöglichen eines vorderen Teils 42 jedes Seitenrahmenelementes 32 sich teleskopartig relativ zu Zwischen- und Rückteilen des Seitenrahmenelemente des 32 zu erstrecken, um ihre Gesamtlänge in der Längsrichtung einzustellen. In anderen Fällen können die vorderen Teile 42 durch unterschiedliche vordere Teile mit ähnlichem Aufbau ausgetauscht werden, die aber in der Vorwärtsrichtung länger sind, um, falls gewünscht, die vertikalen Schwenkhalterungen 34 und die beiden Anordnungen, die davon getragen werden, noch weiter nach vorn von den rückwärtigen Enden der Seitenrahmenelemente 32 des Sitzrahmen 14 zu montieren.
Jeder Sitzrahmen umfasst ferner einen vorderen Querstab, der sich in der seitlichen Richtung zwischen gegenüberliegenden Enden erstreckt, die jeweils mit den beiden Seitenrahmenelementen 32 verbunden sind. In Längsrichtung beabstandete Montageöffnungen sind in dem vorderen Teil 42 jedes Seitenrahmenelementes 32 so vorgesehen, dass der vordere Querstab 44 an einer Anzahl von in Längsrichtung beabstandeten Positionen in der Vorwärtsrichtung relativ zu den Rückenden der Seitenrahmenelemente 32 des Sitzrahmens montiert werden kann. Eine teleskopartige Einstellung des vorderen Teils 42 der Seitenrahmenelemente 32, auf denen der vordere Querstab montiert ist, relativ zu den hinteren Enden der Seitenrahmenelemente 32 erlaubt auch eine Einstellung des vorderen Querstabs relativ zu den hinteren Enden der Seitenrahmenelemente 32 in Längsrichtung.
Der Sitzrahmen 14 umfasst ferner einen hinteren Querstab 46, der zwischen den hinteren Enden der beiden Seitenrahmenelemente 32 des Sitzrahmen 14 montiert ist. Sowohl der vordere als auch der hintere Querstab umfassen ferner Teleskopelemente, die in der Länge zum Einstellen der Gesamtbreite des Sitzrahmen 14 einstellbar sind, um mit einer ausgewählten Breite des Grundrahmen 12 übereinzustimmen.
Der vordere und der hintere Querstab 44, 46 und die beiden vorderen Teile 42 der Sitzrahmenelemente 32 des Sitzrahmen 14 liegen alle in einer im Wesentlichen gemeinsamen Ebene, die in der aufrechten Position im Wesentlichen horizontal ist. Trägerplatten wie die Platten 45, 47 sind auf dem Sitzrahmen 14 montiert, um in der gemeinsamen Ebene der Sitzrahmenelemente 32 zu liegen, um so die Montage einer geeigneten Sitzträgerfläche wie eines Sitzkissens in verschiedenen Gestaltungen darauf zu ermöglichen.
Der Sitzrahmen 14 umfasst ferner einen Rückträger, der von zwei aufrechten Pfosten 48 getragen wird. Jeder Pfosten 48 ist schwenkbar an seinem unter Ende an dem hinteren Ende eines jeweiligen der Seitenrahmenelemente 32 montiert. Jeder Pfosten 48 ist schwenkbar durch ein jeweiliges Paar von parallelen Platten 50 getragen, die an den hinteren Enden der Seitenrahmenelemente 32 befestigt sind und das untere Ende des jeweiligen Pfostens schwenkbar dazwischen tragen. Befestigungsmittel, die sich zwischen den parallelen Platten 50 durch die Pfosten 48 erstrecken, definieren jeweilige horizontale Schwenkachsen, so dass die zwei Pfosten 48 gemeinsam um eine gemeinsame Horizontalachse schwenken, die sich zwischen den hinteren Enden der beiden Seitenrahmenelemente 32 erstreckt.
Eine Anzahl von zusammenwirkenden Öffnungen ermöglicht es, die beiden Pfosten 48 in einer Anzahl von unterschiedlichen Winkelorientierungen relativ zu der gemeinsamen Ebene der Seitenrahmenelemente 32 zu befestigen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Pfosten 48 anfänglich bei etwa 90 Grad zu der gemeinsamen Ebene der Sitzfläche orientiert, aber es ist möglich, sie durch einen Bereich von Winkeln größer als 90 Grad einzustellen, um eine geneigte Rückträgerfläche wie gewünscht zu schaffen. Verschiedene Rückenkissen können zwischen den beiden Pfosten 48 angebracht werden, um eine aufrechte Rückenstützfläche zu definieren, die in ihrer Neigung relativ zu der Sitzfläche einstellbar ist.
Die beiden Pfosten 48 definieren auch ein paar Handgriffe 52 an ihren oberen Enden, die sich zum leichten Ergreifen durch eine Person, die hinter dem Rollstuhl 10 steht, im Wesentlichen nach hinten erstrecken.
Die Trägeranordnung umfasst im Allgemeinen eine erste Steueranordnung, die einen ersten Steuerweg definiert, und eine zweite Steueranordnung, die einen zum ersten Steuerweg unterschiedlichen zweiten Steuerweg definiert. Der Sitzrahmen 14 folgt somit einem resultierenden, kumulativen oder gemischten gesteuerten Weg relativ zu dem Grundrahmen 12, wenn der Sitzrahmen 14 sowohl dem ersten als auch dem zweiten Steuerweg zwischen der aufrechten Position und der vollständig geneigten Position folgt. Der gesteuerte Weg umfasst eine Bewegung des Sitzrahmens 14 zwischen der aufrechten und der vollständig geneigten Position, eine kontrollierte Änderung der Winkelorientierung des Sitzrahmens 14 relativ zu der Horizontalen.
Die Trägeranordnung umfasst Steuerhalterungen 54, die an dem Grundrahmen 12 befestigt sind, um jeweilige Komponenten der ersten und der zweiten Steueranordnung an dem Grundrahmen 12 anzubringen. Die Trägeranordnung umfasst ferner einen Steuerrahmen 56, der am Sitzrahmen 14 befestigt ist, um jeweilige Komponenten des Sitzrahmen 14 zu tragen.
Der Steuerrahmen 56 umfasst im Wesentlichen zwei Steuerkörper 58, die im Aufbau im Wesentlichen aufrecht und eben sind, um an gegenüberliegenden Seiten des Rollstuhls 10 parallel und beabstandet zu sein, während sie im Wesentlichen in der Vorwärtsrichtung des Rollstuhls 10 orientiert sind. Jeder Steuerkörper 58 ist befestigt an und unterhalb von einem jeweiligen der Seitenrahmenelemente 32 des Sitzrahmen 14.
Der Steuerrahmen umfasst ferner einen vorderen Querstab 60, der zwischen den Steuerkörpern 58 angrenzend an sein vorderes Ende montiert ist, und einen hinteren Querstab 62, der zwischen den beiden Steuerkörpern 58 angrenzend an sein hinteres Ende montiert ist. Jeder der vorderen und hinteren Querstäbe 60, 62 ist im Wesentlichen horizontal und rechtwinklig zu der Vorwärtsrichtung. Der vordere und der hintere Querstab 60, 62 umfassen ferner Teleskopelemente, die aus mehreren Abschnitten mit zusammenwirkenden Öffnungen darin aufgebaut sind, sodass sie in der Länge zum Einstellen auf verschiedene Breiten des Rollstuhls 10 ähnlich wie die anderen, oben genannten Querstäbe einstellbar sind.
Die beiden Steuerkörper 58 sind in fester Beziehung zu dem Sitzrahmen 14 durch Befestigen eines Vorderendes jedes Steuerkörpers 58 an dem vorderen Querstab 44 des Sitzrahmen 14 angrenzend an die jeweiligen beiden Seitenrahmenelemente 32 montiert. Die Steuerkörper 58 sind an dem vorderen Querstab 44 so montiert, dass sie zusammen mit dem vorderen Querstab 44 relativ zu den hinteren Enden der Seitenrahmenelemente 32 des Sitzrahmen 14 einstellbar sind.
Die Steuerkörper 58 sind auch an dem hinteren Querstab 46 an ihren gegenüberliegenden Enden angrenzend an die jeweiligen beiden Seitenrahmenelemente 32 gekoppelt. Die Steuerkörper 58 sind so ausgebildet, dass sie in einer Anzahl von in Längsrichtung beabstandeten Positionen in der Vorwärtsrichtung des Rollstuhls 10 relativ zu dem hinteren Querstab 46 montiert sind, da die Vorderenden der Steuerkörper 58 mit dem vorderen Querstab 44 bewegbar sind, wenn die Länge in der Vorwärtsrichtung des Sitzrahmen 14 eingestellt wird. Eine Klammer 61 kann innerhalb eines Schlitzes 63, der in dem Steuerkörper 58 ausgebildet ist, zur Einstellung gleiten und dann befestigt werden, wenn eine gewünschte Position erreicht ist.
Die erste Steueranordnung umfasst zwei erste gebogene Spuren 64, die jeweils in den beiden Steuerkörpern 58 ausgebildet sind, um gemeinsam einen ersten Steuerweg der Trägeranordnung zu definieren. Die Spuren nehmen im Allgemeinen die Form von bogenförmigen Schlitzen an, die jeweils in einer Zwischenposition zwischen den jeweiligen Steuerkörpern 58 ausgebildet sind. Die erste Steueranordnung umfasst ferner ein paar erste Folger 66, die auf den Steuerhalterungen 54 an gegenüberliegenden der Seitenrahmenelemente 16 des Grundrahmen 12 montiert sind. Die Folger 66 umfassen jeweils Rollen, die innerhalb der Schlitze eingepasst sind, die die ersten gebogenen Spuren 64 bilden, für eine Rollbewegung daran entlang zwischen der aufrechten und der vollständig geneigten Position des Sitzrahmen 14 relativ zu dem Grundrahmen 12. Die Rollen, die die ersten Folger 66 bilden, sind für eine Rotation um eine gemeinsame horizontale Achse rechtwinklig zu der Vorwärtsrichtung orientiert. Es soll festgestellt werden, dass die Folger 66 jeweils als Nocken wirken und die ersten gebogenen Spuren 64 als Nockenfolger.
In ähnlicher Weise umfasst die zweite Steueranordnung zwei zweite gebogene Spuren 68, die durch die Unterkanten der jeweiligen Steuerkörper 58 definiert sind, in denen die zweiten Spuren gemeinsam einen zweiten Steuerweg der zweiten Trägeranordnung definieren. Die zweite Steueranordnung umfasst dementsprechend zwei zweite Folger 70, die an den Steuerhalterungen 54 auf jeweils gegenüberliegenden der beiden Seitenrahmenelemente 16 des Grundrahmens 12 montiert sind. Die zweiten Folger 70 umfassen in ähnlicher Weise Rollen, die für eine Rotation um eine gemeinsame horizontale Achse orientiert sind, die rechtwinklig zur Vorwärtsrichtung in einer Position orientiert ist, die nach unten und nach hinten in Beziehung auf die gemeinsame Achse des ersten Folger 66 beabstandet ist. Die zweiten Folger 70 sind für rollenden Eingriff entlang der jeweiligen zweiten Spuren 68 zwischen der vollständig geneigten und der aufrechten Position des Sitzrahmen 14 relativ zu dem Grundrahmen 12 angeordnet. Es soll festgestellt werden, dass die Folger 70 als Nocken wirken und die ersten bogenförmigen Spuren 68 als Nockenfolger wirken.
Auf diese Weise bewegt sich der Sitzrahmen 14 zwischen der vollständig geneigten und der aufrechten Position, wobei er durch die ersten Folger 66 geführt wird, die die ersten bogenförmigen Spuren 64 führen und zwängen, die den ersten Steuerweg definieren, und durch die zweiten Folger 70, die die zweiten Spuren 68, die den zweiten Steuerweg definieren, führen und zwängen. Die resultierende Bewegung des Sitzrahmen 14 entlang eines zusammengesetzten oder gemischten gesteuerten Weges bringt etwas Relativbewegung zwischen den Folgern 66, 70 entlang der Spuren 64, 68 sowie eine Änderung in der Winkelorientierung des Sitzrahmen 14.
Die beispielhaften ersten und zweiten bogenförmigen Spuren 64, 68 und die Steuerwege, die durch die Spuren 64, 68 definiert sind, umfassen jeweils einen Bogen mit konstantem Radius, bei dem das Krümmungszentrum des Bogens im Wesentlichen oberhalb des Schwerpunktes des Systems gehalten wird. Das System umfasst alle Strukturen, die mit dem Sitzrahmen 14 geneigt oder geschwenkt werden. Wenn der Rollstuhl 10 in Betrieb ist, umfasst das System den Sitzrahmen 14, den Benutzer, den Sitz, auf dem der Benutzer sitzt, und jede andere Struktur, die sich mit dem Benutzer bewegt. Die beispielhaften Steuerwege sind so angeordnet, dass in einer Zwischenposition die Krümmungszentren in der Höhe nahe beieinander sind, wobei ein Krümmungszentrum vorwärts zu dem anderen Krümmungszentrum beabstandet ist. Im Allgemeinen ist in der Zwischenposition eines der Krümmungszentren der Spuren 64, 68 vor dem Schwerpunkt des Systems, während das andere Krümmungszentrum hinter dem Schwerpunkt des Systems ist.
Im allgemeinen wird der Schwerpunkt des Systems mit einem auf dem Sitz, der auf dem Sitzrahmen 14 montiert ist, sitzenden Benutzer bei einer anfänglichen Einrichtung des Rollstuhls 10 begründet und hinsichtlich der Vorlieben des Benutzers des Rollstuhls 10 in Bezug auf Komfort angepasst. Der Schwerpunkt wird im Allgemeinen nach Einstellungen zur Positionierung und von Längen verschiedener Strukturen des Sitzrahmens 14 begründet, wie beispielsweise die Einstellung der Vorn-Hinten-Länge und der seitlichen Breite des Sitzrahmen 14 und der Einstellung der Längsposition der Verbindung des Steuerrahmens 56 mit dem Sitzrahmen 14. Im allgemeinen kann der Schwerpunkt so begründet werden, dass der Schwerpunkt des Systems unterhalb beider Krümmungszentren der beiden Spuren 64, 68 über den gesamten Bereich der Neigungsbewegung des Sitzrahmen 14 relativ zum Grundrahmen 12 angeordnet ist.
Im allgemeinen können die Positionen der bogenförmigen Spuren 64, 68 so angeordnet werden, dass der Rollstuhl 10 einem resultierenden Steuerweg folgt, bei dem der Schwerpunkt des Systems in Längsrichtung des Rollstuhls 10 im wesentlichen fixiert bleibt, wenn der Sitzrahmen 14 von der aufrechten in die vollständig geneigten Position verlagert wird. Der Schwerpunkt kann jedoch angehoben werden, wenn der Sitzrahmen 14 von der Zwischenposition in Richtung auf entweder die vollständig geneigte Position oder die aufrechte Position verlagert wird. Insbesondere können die Spuren 64, 68 so angeordnet und konfiguriert werden, dass der Schwerpunkt relativ zu dem Krümmungszentrum oder dem momentanen Zentrum des zusammengesetzten oder gemischten Steuerweges ansteigt, wenn der Sitzrahmen 14 von der Zwischenposition in Richtung auf entweder die vordere oder die hintere Position geschwenkt wird.
Wenn der Sitzrahmen 14 in Richtung auf die vollständig geneigte Position verlagert wird, sind das Krümmungszentrum oder das momentane Zentrum beider Steuerwege oberhalb des Schwerpunktes des Systems positioniert; als Ergebnis ist das System zurück zur Zwischenposition gewichtsbelastet. In ähnlicher Weise sind in der aufrechten Position das Krümmungszentrum oder das momentane Zentrum beider Steuerwege hinter dem Schwerpunkt des Systems angeordnet; als Ergebnis ist das System zurück zur Zwischenposition gewichtsbelastet.
Einmal in der gewünschten Position wird der Sitzrahmen 14 typischerweise durch eine geeignete Sperranordnung in der gewünschten Position verriegelt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Sperreinrichtung eine Zahnstange 72, die auf jedem Steuerkörper 58 in der Nähe der zweiten Spuren 68 vorgesehen ist. Jede Zahnstange 72 weist in Längsrichtung beabstandet Nuten für selektiven Sperreingriff mit einem jeweiligen Sperrstift 74 auf, der jeweils an den Steuerhalterungen 54 des Grundrahmen 12 vorgesehen ist.
Jeder Sperrstift 74, wie am besten aus 7 ersichtlich ist, ist von einer Nicht-Eingriffsposition mit der Zahnstange 72, um freie Bewegung des Sitzrahmen 14 relativ zu dem Grundrahmen 12 zu ermöglichen, und einer Eingriffsposition bewegbar, in der die beiden Sperrstifte 74 innerhalb entsprechender Nuten der beiden Zahnstangen 72 eingreifen, um die Position des Sitzrahmen 14 relativ zum Grundrahmen 12 zu fixieren. Jeder Sperrstift 74 kann zu der Eingriffsposition vorgespannt sein.
Eine gemeinsame Welle 76 ist zwischen die Sperrstifte 74 für eine gemeinsame Bewegung von der Eingriffsposition in die Nicht-Eingriffsposition gekoppelt. Die Welle 76 erstreckt sich in seitlicher Richtung zwischen den beiden Sperrstiften 74, sodass eine Drehung der Welle 76 verursacht, dass die beiden Sperrstifte 74 zwischen der Eingriffsposition und der Nicht-Eingriffsposition verlagert werden. Die Welle ist aus einer Anzahl teleskopartiger Abschnitte ausgebildet, die angeordnet sind, um in ihrer Länge durch Befestigungsmittel fixiert zu werden, die sich durch zusammenwirkenden Öffnungen erstrecken, um für unterschiedliche Rollstuhlbreiten angepasst zu werden, wie die verschiedenen Querstäbe, die oben erwähnt wurden.
Ein Betätigungshandgriff 78 ist mit einem der Handgriffe 52 des Sitzrahmen 14 zur Verbindung mit einem der Sperrstifte 74 durch einen geeigneten Bowdenzug 80 so verbunden, dass eine Betätigung des Handgriffs 78 einen der Sperrstifte 74 von der Eingriffsposition in die Nicht-Eingriffsposition durch die Wirkung des Bowdenzugs 80 verlagert, während der andere Sperrstift 74 durch die Wirkung der gemeinsamen Welle 76 außer Eingriff gebracht wird.
In weiteren Ausführungsbeispielen kann eine Motoreinheit auf dem Grundrahmen 12 mit einem oder mehreren drehenden Ausgabezahnrädern montiert sein, die in kämmendem Eingriff mit einer oder beiden Zahnstangen 72 stehen, so das der Sitzrahmen 14 zwischen der aufrechten und der vollständig geneigten Position unter Steuerung des Motors verlagert wird. In diesem Fall ist keine Sperranordnung erforderlich, falls der Motor mit einer geeigneten Sperrfähigkeit versehen ist, wenn er deaktiviert ist. In diesem Fall können Steuerungen zur Betätigung des Motors in Richtung entweder auf die vollständig geneigte oder die aufrechte Position von Zwischenposition sowohl an der Rückseite des Rollstuhls 10 an den Handgriffen 52 des Sitzrahmen 14 oder in einer geeigneten Position an dem Rollstuhl 10 vorgesehen sein, die einfach von einem in dem Sitzrahmen 14 sitzenden Benutzer erreicht werden kann.
Nunmehr bezugnehmend auf das Ausführungsbeispiel der 11 ist der Querstab 44 des Sitzrahmen 14 in diesem Fall ausgebildet, um mit dem Seitenrahmenelement 32 durch eine geeignete Klammer 51 gekoppelt zu werden, die vertikal beabstandet Montageöffnungen 53 aufweist, um den vorderen Querstab 44 darauf in unterschiedlichen Höhen relativ zu den Seitenrahmenelementen 32 zu montieren. Die Klammern verbleiben entlang einer Länge der Seitenrahmenelemente 32 wie in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel einstellbar. Die Steuerkörper 58 des Steuerrahmens 56 verbleiben an jeweiligen Vorderenden des vorderen Querstabs 44 gekoppelt, sodass der Steuerrahmen 56 am vorderen Ende sowohl in der Höhe als auch in der Längsposition in der Vorwärtsrichtung relativ zu dem Sitzrahmen 14 einstellbar ist.
An dem hinteren Ende des Sitzrahmen 14 können Klammern 55 den hinteren Teil der Steuerkörper 58 mit dem hinteren Querstab 46 verbinden, in ähnlicher Weise vertikal beabstandet Montageöffnungen 57 aufweisen, um eine Höheneinstellung der hinteren Enden der Steuerkörper 58 relativ zu dem Querstab 46 zu erlauben, der typischerweise relativ zu den Seitenrahmenelementen 32 fixiert ist. Die Klammern, die die hinteren Teile der Steuerkörper 58 mit dem hinteren Querstab verbinden, halten eine gleitende Längseinstellung der Steuerkörper 58 relativ zu den Klammern aufrecht, um eine Einstellung der Steuerkörper 58 in der Vorwärtsrichtung relativ zu dem Sitzrahmen 14 ähnlich wie im vorstehenden Ausführungsbeispiel zu ermöglichen.
Auf diese Weise kann der Schwerpunkt des Benutzers, der auf dem Sitzrahmen 14 sitzt, in einfacher Weise sowohl in der Höhe als auch in der Vorwärtsrichtung des Rollstuhls 10 relativ zu dem Steuerrahmen 56 und der Trägeranordnung als Ganzes eingestellt werden. Wie oben festgestellt wurde, werden die Einstellung und die Positionierung der Verbindung des Steuerrahmens 56 zu dem Sitzrahmen 14 typischerweise zu einer Zeit während der anfänglichen Einrichtung und Anpassung des Rollstuhls 10 an den Benutzer vorgenommen, um eine Verlagerung des Schwerpunktes des Benutzers auf dem Sitzrahmen 14 relativ zu den Krümmungszentren des ersten und des zweiten Steuerweg in der oben mit Bezug auf das vorstehende Ausführungsbeispiel beschriebenen Weise zu erlauben, wenn der Sitzrahmen 14 zwischen seiner vollständig geneigten und seiner aufrechten Position verlagert wird.
Der Sitzrahmen 14 ist zum Tragen eines Sitzes und eines Rollstuhlinsassen, der auf dem Sitz sitzt, betreibbar. Der Sitz ist in den Figuren nicht dargestellt, da eine Vielzahl von Sitzen mit Ausführungsbeispielen dieser Offenbarung verwendet werden kann. Ein Schwerpunkt des Sitzrahmen 14 und des Sitzes und des Rollstuhlinsassen wird im Betrieb definiert.
Die Trägeranordnung nutzt eine Anzahl von Steuerwegen, um den Sitzrahmen 14 in der translatorischen und rotatorischen ebenen Körperbewegung zu führen. Diese Bewegung definiert und resultiert in einer Rastpolbahn. Die planare Bewegung eines Körpers wird häufig unter Verwendung einer planaren Figur, die sich in einer zweidimensionalen Ebene bewegt, beschrieben. Das momentane Drehzentrum, auch augenblickliches Zentrum und momentanes Zentrum genannt, ist ein Punkt innerhalb oder außerhalb eines Körpers in der Ebene der Bewegung, die eine planare Bewegung durchführt, die in einem bestimmten Zeitpunkt eine Geschwindigkeit von Null aufweist. In diesem Moment erzeugen die Geschwindigkeitsvektoren von Bahnkurven von anderen Punkten in dem Körper ein zirkulares Feld um diesen Punkt, was identisch zu dem ist, was bei einer reinen Drehung erzeugt wird. Das momentane Zentrum ist der Punkt in der Bewegungsebene, um den alle anderen Punkte in einem bestimmten Moment der Zeit rotieren. Die kontinuierliche Bewegung einer Ebene hat ein momentanes Zentrum für jeden Wert des Zeitparameters. Dies erzeugt eine Kurve, die die Gangpolbahn (moving centrode) genannt wird. Die Punkte in der festen Ebene, die diesen momentanen Zentren entsprechen, bilden die Rastpolbahn (fixed centrode).
Ein augenblickliches Zentrum kann aus zwei Punkten erhalten werden, die fest dem bewegenden Körper zugeordnet sind. Erstens können mehr als eine Position des bewegenden Körpers übereinandergelegt werden. Dies ist in 10 erfolgt. Die 10 zeigt den Steuerkörper 58 in einer Anzahl von unterschiedlichen Positionen. Eine erste Linie 98 kann die Positionen eines ersten Punktes 100, der fest dem Steuerkörper 58 zugeordnet ist, verbinden. Eine zweite Linie 102 kann von dem Mittelpunkt der ersten Linie 98 vorstehenden und senkrecht zur ersten Linie 98 sein.
Als nächstes kann eine dritte Linie 104 die Positionen eines zweiten Punktes 106, der fest dem Steuerkörper 58 zugeordnet ist, verbinden. Eine vierte Linie 108 kann von dem Mittelpunkt der dritten Linie 104 vorstehen und rechtwinklig zur dritten Linie 104 sein. Die beispielhaften Linien 98 und 104 entsprechen der Bewegung der Punkte 101 106, wenn der Steuerkörper 58 sich von fünfundvierzig Grad der Neigung zu fünfzig Grad der Neigung neigt. Der Schnittpunkt zwischen den Linien 102 und 108, mit 110 bezeichnet, kann deshalb als das augenblickliche Zentrum der Bewegung des Steuerkörpers 58 bei fünfzig Grad der Neigung bezeichnet werden.
Der mit 112 bezeichnete Punkt kann als das augenblickliche Zentrum der Bewegung bezeichnet werden, wenn der Steuerkörper 58 sich von der aufrechten Position (keine Neigung) zu fünf Grad der Neigung bewegt. Jeder der Schnittpunkte, die zwischen den Punkten 110 und 112 in 10 dargestellt sind, kann als das augenblickliche Zentrum der Bewegung bezeichnet werden, wenn der Steuerkörper 58 sich ansteigend fünf Grad der Neigung bewegt. Eine Linie oder Kurve, die die Punkte verbindet, wäre die Rastpolbahn. Auf diese Weise ist die Rastpolbahn ein kinematischer Term und ist der Weg, dem das augenblickliche Zentrum der Drehung eines starren Körpers, der sich in einer Ebene bewegt, folgt.
Die Trägeranordnung des Ausführungsbeispiels umfasst eine Anzahl von Steuerwegen, um den Sitzrahmen 14 in einer translatorischen und rotatorischen ebenen Körperbewegung, die die Rastpolbahn definiert, zu richten. Der Steuerkörper 58 ist in 10 in verschiedenen Positionen dargestellt, die der Bewegung des Sitzrahmen 14 (nicht in 10 dargestellt) entsprechen. Eine Linie oder Kurve, die die Punkte 110, 112 und die Schnittpunkte, die zwischen den Punkten 110, 112 liegen, verbindet, ist die beispielhafte Rastpolbahn der Bewegung des Sitzrahmen 14.
Zumindest einer der der Anzahl von Steuerwegen kann durch eine Nockenfolgerfläche definiert werden. In dem Ausführungsbeispiel, das in den 1 bis 10 dargestellt ist, sind alle der Anzahl von Steuerwegen durch jeweilige Nockenfolgerflächen definiert. In den Ausführungsbeispielen ist ein erster Steuerweg durch die Fläche der bogenförmigen Spur 64 definiert. Ein zweiter Steuerweg ist durch die Fläche der bogenförmigen Spur 68 definiert. Die Spuren 64, 68 tragen die Masse des Sitzrahmen 14, jedes auf dem Sitzrahmen 14 montierten Sitzes und eines Insassen des Rollstuhls 10. Die Spuren 64, 68 lagern auf den Rollen oder Folgern 66, 70. Die Spuren 64, 68 wirken als Nockenfolger, und die Rollen 66, 70 wirken als Nocken. Es soll festgestellt werden, dass andere Anordnungen zur Steuerung der Bewegung des Sitzrahmen 14 als Nocken und Nockenfolger in anderen Ausführungsbeispielen dieser Offenbarung angewendet werden können. Beispielsweise Zylinder, Hebel und andere Betätigungseinrichtungen können in anderen Ausführungsbeispielen angewendet werden.
Die Anzahl der Steuerwege sind so angeordnet, dass der Schwerpunkt entlang eines Folgeweges während einer Schwenkbewegung des Sitzrahmen 14 gerichtet werden kann. Der Folgeweg wird hier auch als der gesteuerte Weg bezeichnet. Zumindest einige Ausführungsbeispiele der Erfindung reduzieren die Wahrscheinlichkeit, dass der Schwerpunkt einer Beschleunigung hinter eine der Endgrenzen der Bewegung, der vollständig geneigten Position und der aufrechten Position, ausgesetzt wird.
Der Folgeweg kann im Wesentlichen horizontal sein. Der Schwerpunkt würde somit nicht durch die Schwerkraft in Richtung auf eine der Endgrenzen der Bewegung beschleunigt. 12 zeigt einen Folgeweg 114, der durch eine Anzahl von Punkten oder Positionen gebildet wird und im Wesentlichen horizontal ist. Der Punkt 116 ist der Ort des ersten beispielhaften Schwerpunktes des Systems, wenn der Sitzrahmen (nicht in 12 dargestellt) in der aufrechten Position ist. Der Punkt 118 ist der Ort des ersten beispielhaften Schwerpunktes des Systems, wenn der Sitzrahmen in der vollständig geneigten Position ist. Ein weiterer im Wesentlichen gerader Folgeweg ist in 13 mit 120 bezeichnet. Der Punkt 122 ist der Ort eines zweiten beispielhaften Schwerpunktes des Systems, wenn der Sitzrahmen (nicht in 13 dargestellt) in der aufrechten Position ist. Der Punkt 124 ist der Ort des zweiten beispielhaften Schwerpunkts des Systems, wenn der Sitzrahmen in der vollständig geneigten Position ist.
Der Folgeweg kann auch konkav sein, wobei der Schwerpunkt in der Zwischenposition vertikal tiefer ist als in zumindest einer der aufrechten Position und der vollständig geneigten Position. Der tiefste Punkt oder Position des Schwerpunktes würde zwischen den Endgrenzen der Bewegung liegen. Auf diese Weise würde der Schwerpunkt den Sitzrahmen 14 von den Endgrenzen der Bewegung weg zwingen.
Die 12 und 13 zeigen mehrere konkave Folgewege für unterschiedliche Schwerpunkte. Ein relativ straffer Folgeweg ist in den 10, 12 und 13 mit 126 bezeichnet. In der 13 ist ein Punkt 128 entlang des Weges 126 der Ort eines dritten beispielhaften Schwerpunktes des Systems, wenn der Sitzrahmen (nicht in 13 dargestellt) in der aufrechten Position ist. Der Punkt 130 ist der Ort des dritten beispielhaften Schwerpunktes des Systems, wenn der Sitzrahmen in der vollständig geneigten Position ist. Der Punkt 132 ist der Ort des dritten beispielhaften Schwerpunktes des Systems, wenn der Sitzrahmen in der Zwischenposition ist und ist der tiefste der Punkte 128, 130, 132. In dem Ausführungsbeispiel ist die Zwischenposition bei Punkt 132 der tiefste Punkt des Schwerpunktes und tritt bei einer Neigung von zwanzig Grad auf. Wie in der 10 dargestellt ist, schneidet der Folgeweg 120 die erste Polbahn. Des Weiteren erstreckt sich der Folgeweg 126 vertikal; der Schwerpunkt hat im Wesentlichen keine Bewegung in der Vorn-Hinten-Richtung während einer Schwenkbewegung des Sitzrahmens. Dieser Weg ist extrem stabil.
Folgewege für andere Schwerpunkte sind in den 12 und 13 dargestellt. Es soll festgestellt werden, dass die individuellen Punkte oder Positionen Gradienten von fünf Grad entlang der Beispielwege wiedergeben. Für Wege unterhalb des Weges 126 entspricht die am weitesten rechts liegende Position des Schwerpunkts der aufrechten Position des Sitzrahmens 14, und die am weitesten links liegende Position des Schwerpunktes entspricht der vollständig geneigten Position des Sitzrahmen 14. Für Wege oberhalb des Weges 126 entspricht die am weitesten links liegende Position des Schwerpunktes der aufrechten Position des Sitzrahmen 14, und die am weitesten rechts liegende Position des Schwerpunktes entspricht der vollständig geneigten Position des Sitzrahmen 14.
In dem Ausführungsbeispiel sind beide Steuerwege 64, 68 bogenförmig. Die Steuerwege 64, 68 haben unterschiedliche Radien. Der Radius des Steuerweges 64 ist in 10 mit 134 bezeichnet. Der Radius des Steuerwegs 68 ist mit 136 bezeichnet. Das Zentrum des Radius 134 ist in 10 mit 138 bezeichnet. Das Zentrum ist ferner mit 140 bezeichnet, wenn der Sitzrahmen in der aufrechten Position ist. Das Zentrum 138 ist mit 142 bezeichnet, wenn der Sitzrahmen in der vollständig geneigten Position ist. Die 10 zeigt auch zusätzliche Orte (nicht nummeriert) des Zentrums 138 während der Schwenkbewegung des Sitzrahmens zwischen den Orten 140 und 142.
Das Zentrum des Radius 136 ist in 10 mit 144 bezeichnet. Das Zentrum 144 ist ferner mit 146 bezeichnet, wenn der Sitzrahmen in der aufrechten Position ist. Das Zentrum 144 ist mit 148 bezeichnet, wenn der Sitzrahmen in der vollständig geneigten Position ist. Die 10 zeigt auch zusätzliche Orte (nicht nummeriert) des Zentrums 144 während der Schwenkbewegung des Sitzrahmen zwischen den Orten 146 und 148.
Wie in der 10 dargestellt ist sind die jeweiligen Zentren 138, 144 der Steuerwege 64, 68 voneinander in der Vorn-Hinten-Richtung 13 beabstandet. Die Zentren 138, 144 der Steuerwege 64, 68 sind hinter dem beispielhaften Schwerpunkt (gerichtet entlang des Weges 126), wenn der Sitzrahmen 14 in der vollständig geneigten Position ist. Die Zentren 138, 148 des Steuerweges 64, 68 sind vor dem beispielhaften Schwerpunkt, wenn der Sitzrahmen 114 in der aufrechten Position ist. Die Zentren 138, 144 der Steuerwege 64, 68 sind oberhalb des beispielhaften Schwerpunktes während der Bewegung des Sitzrahmen 14 zwischen der aufrechten Position und der vollständig geneigten Position.
Die 14 und 15 zeigen eine alternative Ausführungsform der Offenbarung. Ein Steuerkörper 58a definiert Steuerwege 64a und 68a, die auf Rollen 66a und 70a getragen werden. Beide Steuerwege 64a, 68a sind gerade. Die 15 bezeichnet einen Folgeweg mit 152 und eine Rastpolbahn bei 150. Ein augenblickliches Zentrum, das einer anfänglichen Schwenkbewegung eines Sitzrahmens von der aufrechten Position zugeordnet ist, ist mit 154 bezeichnet. Ein augenblickliches Zentrum, das einer finalen Schwenkbewegung des Sitzrahmen zu der vollständig geneigten Position zugeordnet ist, ist mit 156 bezeichnet. Eine Position eines beispielhaften Schwerpunktes, wenn der Sitzrahmen in der aufrechten Position ist, ist mit 158 bezeichnet. Eine Position eines beispielhaften Schwerpunktes, wenn der Sitzrahmen in der vollständig geneigten Position ist, ist mit 160 bezeichnet. Wie in dem alternativen Ausführungsbeispiel dargestellt ist, kann ein Folgeweg von der Rastpolbahn beabstandet sein und sich unterhalb erstrecken. Die 10, 12 und 13 zeigen, dass Ausführungsformen umgesetzt werden können, in denen der Folgeweg die Rastpolbahn schneidet oder sich oberhalb der Rastpolbahn erstreckt.
In einem oder mehreren Ausführungsbeispielen kann der Sitzrahmen einstellbar positionierbar relativ zum Grundrahmen in der Vorn-Hinten-Richtung sein, sodass die Position des Schwerpunktes durch Einstellung entlang einer einzelnen Achse einstellbar ist. Diese Einstellung kann eine Ausrichtung zwischen dem Schwerpunkt und der Rastpolbahn erzeugen. Diese Einstellung erzeugt somit Stabilität innerhalb der Grenzen des Bewegungsbereichs des Systems. Die einzelne Achse würde eine Achse parallel zu der Vorn-Hinten-Richtung sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung kann den Bereich sicherer Positionen für den Schwerpunkt deutlich erhöhen. Eine sichere Position für den Schwerpunkt kann ein Ort sein, in dem die Schwenkbewegung stabil ist. Des Weiteren kann eine stabile Bewegung eine Bewegung sein, bei der der Schwerpunkt keine übermäßige Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft erfährt, insbesondere Beschleunigung in Richtung auf die Endgrenzen der Bewegung.
Erneut, ein Ausführungsbeispiel Erfindung kann den Bereich sicherer Positionen für den Schwerpunkt wesentlich erhöhen, so das eine vertikale Einstellung für viele, wenn nicht die meisten Insassen nicht erforderlich ist. 16 zeigt einen ersten Bereich von sicheren Positionen für den Schwerpunkt für bekannte Systeme, bei denen ein einzelner Steuerweg verwendet wird. Dieser erste Bereich ist durch eine Linie eingeschlossen, die mit 162 bezeichnet ist. Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann einen zweiten Bereich von sicheren Positionen für den Schwerpunkt schaffen; der zweite Bereich ist von der mit 164 bezeichneten Linie eingeschlossen. Die vertikaler Höhe des zweiten Bereiches 164 kann groß genug sein, um eine deutliche Mehrheit von ähnlichen Höhen für einen Schwerpunkt zu umfassen. Auf diese Weise kann es nur erforderlich sein, den Schwerpunkt in der Vorn-Hinten-Richtung für sicheren Betrieb einzustellen.
Während die Erfindung mit Bezug auf ein Ausführungsbeispiel erläutert wurde, ist für den Fachmann verständlich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können und Äquivalente für Elemente davon ersetzt werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Des Weiteren können viele Modifikationen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein Material an die Lehre der Erfindung anzupassen, ohne vom wesentlichen Umfang abzuweichen. Es ist somit beabsichtigt, dass die Erfindung nicht auf das bestimmte Ausführungsbeispiel, das als bestes Verfahren zum Umsetzen der Erfindung offenbart ist, beschränkt ist, sondern dass die Erfindung alle Ausführungsbeispiele umfasst, die in den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen. Des Weiteren ist die „Erfindung”, wenn dieser Term in diesem Dokument verwendet wird, das, was in den Ansprüchen dieses Dokuments beansprucht ist. Das Recht, Elemente und/oder Unterkombinationen, die hier offenbart sind, als andere Erfindungen in anderen Patentdokumenten zu beanspruchen, wird hier unbedingt reserviert.

Claims

Rollstuhl mit: einem Grundrahmen, der sich in einer Vorn-Hinten-Richtung und einer Seitenrichtung, rechtwinklig zu der Vorn-Hinten-Richtung erstreckt, eine Anzahl von Rädern, die den Grundrahmen für eine Bewegung tragen, einem Sitzrahmen, der zum Tragen eines Sitzes und eines Rollstuhlinsassen, der auf dem Sitz sitzt, funktionsfähig ist, einer Trägeranordnung, die den Sitzrahmen mit dem Grundrahmen für eine Schwenkbewegung zwischen einer aufrechten Position, einer vollständig geneigten Position und einer Zwischenposition zwischen der aufrechten Position und der vollständig geneigten Position verbindet, wobei die Trägeranordnung eine Anzahl von Steuerwegen verwendet, um den Sitzrahmen in einer translatorischen und rotatorischen ebenen Körperbewegung zu führen, die eine Rastpolbahn definiert, wobei ein Schwerpunkt des Sitzrahmens und des Sitzes und des Rollstuhlinsassen im Betrieb definierbar ist und wobei die Anzahl von Steuerwegen so angeordnet sind, dass der Schwerpunkt während einer Schwenkbewegung des Sitzrahmens entlang eines Folgeweges führbar ist, der zumindest einer von im wesentlichen horizontal und konkav ist, wobei der Schwerpunkt in der Zwischenposition vertikal tiefer ist als in zumindest einer der aufrechten Position und der vollständig geneigten Position.
Rollstuhl nach Anspruch 1, wobei der Folgeweg die erste Polbahn schneidet.
Rollstuhl nach Anspruch 1, wobei der Folgeweg sich vertikal erstreckt.
Rollstuhl nach Anspruch 1, wobei der Folgeweg von der Rastpolbahn beabstandet ist.
Rollstuhl nach Anspruch 4, wobei der Folgeweg sich unterhalb der Rastpolbahn erstreckt.
Rollstuhl nach Anspruch 1, wobei beide der Steuerwege zumindest teilweise gebogen sind.
Rollstuhl nach Anspruch 6, wobei beide Steuerwege gebogen sind.
Rollstuhl nach Anspruch 6, wobei die Steuerwege unterschiedliche Radien aufweisen.
Rollstuhl nach Anspruch 6, wobei die jeweiligen Zentren der Steuerwege voneinander in der Vorn-Hinten-Richtung beabstandet sind.
Rollstuhl nach Anspruch 6, wobei die Zentren der Steuerwege hinter dem Schwerpunkt liegen, wenn der Sitzrahmen in der vollständig geneigten Position ist.
Rollstuhl nach Anspruch 10, wobei die jeweiligen Zentren der Steuerwege vor dem Schwerpunkt liegen, wenn der Sitzrahmen in der aufrechten Position ist.
Rollstuhl nach Anspruch 6, wobei die jeweiligen Zentren der Steuerwege während der Bewegung des Sitzrahmens zwischen der aufrechten Position und der vollständig geneigten Position oberhalb des Schwerpunkts liegen.
Rollstuhl nach Anspruch 1 wobei beide Steuerwege zumindest teilweise gerade sind.
Rollstuhl nach Anspruch 13, wobei beide Steuerwege gerade sind.
Rollstuhl nach Anspruch 1, wobei der Folgeweg ferner als konkav definiert ist, wobei der Schwerpunkt in der Zwischenposition tiefer ist als sowohl in der aufrechten Position als auch in der vollständig geneigten Position.
Rollstuhl nach Anspruch 1, wobei der Sitzrahmen relativ zu dem Grundrahmen in der Vorn-Hinten-Richtung einstellbar positionierbar ist.
Rollstuhl nach Anspruch 1, wobei zumindest einer der Anzahl von Steuerwegen durch eine Nockenfolgerfläche definiert ist.
Rollstuhl nach Anspruch 17, wobei alle der Anzahl von Steuerwegen durch jeweilige Nockenfolgerflächen definiert sind.
Rollstuhl mit: einem Grundrahmen, der sich in einer Vorn-Hinten-Richtung und einer Seitenrichtung, rechtwinklig zu der Vorn-Hinten-Richtung erstreckt, einer Anzahl von Rädern, die den Grundrahmen für eine Bewegung stützen, einem Sitzrahmen, der zum Tragen eines Sitzes und eines Rollstuhlinsassen, der auf dem Sitz sitzt, funktionsfähig ist, einer Trägeranordnung, die den Sitzrahmen mit dem Grundrahmen für eine Schwenkbewegung zwischen einer aufrechten Position, einer vollständig geneigten Position und einer Zwischenposition zwischen der aufrechten Position und der vollständig geneigten Position verbindet, wobei die Trägeranordnung eine Anzahl von Steuerwegen verwendet, um den Sitzrahmen in einer translatorischen und rotatorischen ebenen Körperbewegung, die eine Rastpolbahn definiert, zu führen, wobei ein Schwerpunkt des Sitzrahmens und des Sitzes und des Rollstuhlinsassen im Betrieb definierbar ist und wobei der Sitzrahmen relativ zu dem Grundrahmen in der Vorn-Hinten-Richtung so einstellbar positionierbar ist, dass die Position des Schwerpunktes durch Einstellung entlang einer einzelnen Achse einstellbar ist, um eine Ausrichtung des Schwerpunktes mit der Rastpolbahn zu erzeugen und dadurch Stabilität innerhalb der Grenzen des Bereichs der Bewegung des Systems zu erzeugen.