DE19746086A1 - Laufradanordnung für einen Rollstuhl - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laufradanordnung mit einem elektromotorisch antreibbaren Laufrad, insbesondere für einen Rollstuhl, sowie einen mit mindestens zwei derartigen Laufradanordnungen ausgerüsteten Rollstuhl.

Elektromotorisch antreibbare Laufräder mit einem Nabenmotor zum lösbaren Anbau an Rollstühle, beispielsweise im Tausch gegen ein handbetätigtes Laufrad sind bekannt. Beispielsweise beschreibt die DE 41 27 257 C2 ein solches Laufrad, bei dem ein Gleichstrommotor mit Getriebe innerhalb der Radnabe angeordnet ist. Das Laufrad besitzt eine axial über die Nabe vorstehendes Achsstück, das als hohle Steckachse ausgeführt und in eine an einem Rollstuhl befestigte Aufnahmehülse einsteckbar ist. In der hohlen Steckachse ist ein Bedienungsstift zur Betätigung eines Kugelsperrbolzens am in Axialrichtung des Achsstückes äußeren Ende geführt, über den das Laufrad aus der Aufnahmehülse ausrastbar ist.

Bei dieser Steckachsenanbindung des Laufrades kann es insbesondere für in der Bewegung eingeschränkte Personen problematisch sein, die Steckachse eines solchen relativ schweren elektromotorisch antreibbaren Laufrades in die Bohrung der Hülse einzuführen, da diese paßgenau auf den Achsdurchmesser abgestimmt ist und beim Einstecken über eine bestimmte Länge genau geführt werden muß. Außerdem ist ein Anbau des Laufrades und das Einstecken der Steckachse nur möglich, wenn der Rollstuhl angehoben bzw. leicht gekippt wird und das Laufrad frei gehalten wird. All diese Maßnahmen sind besonders von den in ihrer körperlichen Beweglichkeit und Kraft eingeschränkten Personen, die den Rollstuhl benutzen wollen, nicht oder nur unter großen Schwierigkeiten durchzuführen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Laufradanordnung mit einem elektromotorisch antreibbaren Laufrad zu schaffen, die einen einfacher zu handhabenden Anbau des Laufrades, insbesondere an einem Rollstuhl, ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Laufradanordnung gemäß Anspruch 1 in Vorschlag gebracht.

Die erfindungsgemäße Laufradanordnung, insbesondere für einen Rollstuhl, umfaßt einen elektromotorisch antreibbares Laufrad, bei dem der elektromotorische Antrieb innerhalb einer Radnabe des Laufrades angeordnet ist und ein Achsstück axial über die Radnabe vorsteht, und eine Adaptervorrichtung, die am Rahmen eines Rollstuhles lösbar befestigbar ist und eine Ausnehmung aufweist, die so ausgebildet ist, daß das Achsstück des Laufrads in radialer Richtung in diese einsetzbar ist.

Die erfindungsgemäße Laufradanordnung bietet den Vorteil, daß das Achsstück des Laufrades relativ einfach in radialer Richtung in die vorgesehene Aufnahme einführbar ist. Durch entsprechende Ausrichtung der radialen Aufnahmeausnehmung, beispielsweise zur Rückseite des Rollstuhls, kann der Rollstuhl auf den drei übrigen Rädern stehen bleiben während das anzubauende elektromotorisch betriebene und daher verhältnismäßig schwere Laufrad von hinten in die Aufnahme "gerollt" wird. Weder der Rollstuhl noch das Laufrad müssen dazu angehoben werden.

Durch Vorsehen einer Schnellspannvorrichtung am Achsstück des Laufrads, mit der das Laufrad nach dem Einsetzen des Achsstücks in die Ausnehmung der Adaptervorrichtung an dieser lösbar befestigbar ist, kann die Handhabung weiter vereinfacht werden. Dadurch daß die Schnellspannvorrichtung damit innerhalb eines Rollstuhlrahmens bzw. zwischen den Rahmenhälften zu liegen kommt und nicht von der Außenseite her zugänglich ist, ist gewährleistet, daß das Laufrad nicht versehentlich gelöst wird.

In einer bevorzugten Ausführung der Schnellspannvorrichtung weist diese ein Anlageteil auf, die im Bereich des äußeren Endes des Achsstücks angeordnet und in Axialrichtung des Achsstücks auswärts vorbelastet ist und mittels eines Betätigungshebels in Axialrichtung des Achsstücks einwärts bewegbar ist und wobei die Adaptervorrichtung im Bereich der Ausnehmung eine axiale Vertiefung aufweist, in die zumindest ein Teil des Anlageteils bei Betätigung des Betätigungshebels einzugreifen vermag, wobei dabei das Achsstück durch axiale Verspannung eines Teils der Adaptervorrichtung zwischen dem Anlageteil und einem am Achsstück befestigten Gegenhalteteil an der Adaptervorrichtung festgelegt wird.

Diese Ausführung bietet den Vorteil, daß sich die Schnellspannvorrichtung bei geöffnetem Betätigungshebel durch die Vorbelastung der Anlagescheibe nach außen immer im geöffneten Zustand befindet und daher einen Einbau erleichtert.

Vorzugsweise ist an dem Laufrad im Bereich der Nabe ein elektrischer Kontaktteil zur Versorgung von elektrischen Komponenten innerhalb der Nabe und an der Adaptervorrichtung ein elektrischer Gegenkontaktteil angeordnet, derart, daß mit dem Einsetzen des Laufrades in die dafür vorgesehene Ausnehmung in der Adaptervorrichtung gleichzeitig ein elektrischer Kontakt zwischen den Kontaktteilen hergestellt wird.

Diese Ausführung gewährleistet, daß mit dem Anbau des Laufrades auch gleich ein elektrischer Kontakt mit dem Motor in der Nabe und am Rollstuhl vorgesehenen Stromquelle und Steuereinrichtungen hergestellt ist, ohne daß weiter Arbeiten seitens der Bedienperson notwendig sind. Dadurch ist auch sichergestellt, daß immer eine elektrische Versorgung garantiert ist und nicht etwa versehentlich unterbleibt.

Besonders vorteilhaft ist es, die Abstützung des Drehmoments des elektromotorischen Antriebs des Laufrades zur Adaptervorrichtung durch ein formschlüssiges Zusammenwirken zwischen der Ausnehmung im Adapterstück und dem Achsstück, wenn dieses in die Ausnehmung eingesetzt ist, zu erreichen. Durch die geeignete Formgebung der Ausnehmung und des Achsstückes wird das Drehmoment des Antriebsmotors an der Adaptervorrichtung bzw. dem Rollstuhl abgestützt, und zwar unmittelbar über die Verbindung zwischen dem Achsstück und der Ausnehmung zur Aufnahme desselben in der Adaptervorrichtung. Es entfällt damit die Notwendigkeit einer separaten Verdrehsicherung für die Achse bzw. einer separaten Drehmomentstütze für den Nabenmotor. Dies führt zu einer vereinfachten Montage, geringeren Kosten und erhöhter Sicherheit.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung dieser formschlüssigen Verbindung ist die Ausnehmung in der Adaptervorrichtung etwa U-förmig ausgebildet und das Achsstück ist in dem Bereich, in welchem es in die Ausnehmung einsetzbar ist mit mindestens einer, vorzugsweise zwei abgeflachten Abschnitten versehen, um ein Verdrehen des Achsstücks um seine Längsachse relativ zur Adaptervorrichtung zu verhindern.

Damit ist zusätzlich die Einbauposition des Laufrades durch die Form der Achse und Ausnehmung vorgegeben und gleichzeitig wird das Drehmoment des Antriebsmotors an der Adaptervorrichtung bzw. dem Rollstuhl abgestützt.

Erfindungsgemäß wird daher auch ein Rollstuhl mit einem Rahmen, an dem mindestens zwei Laufradanordnungen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 vorgesehen sind, in Vorschlag gebracht, wobei die Adaptervorrichtungen am Rahmen lösbar befestigt oder in diesen fest integriert sind.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung detailliert beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Adaptervorrichtung und ein Laufrad im getrennten Zustand in Seitenansicht,

Fig. 2 die Adaptervorrichtung und das Laufrad im zusammengebauten Zustand in Vorderansicht,

Fig. 3 eine teilweise geschnitten Darstellung der Achse mit einer Schnellspannvorrichtung.

Das in Fig. 1 in Draufsicht teilweise dargestellte Laufrad zeigt die zentrale Nabe 1, innerhalb der der elektromotorische Antrieb, beispielsweise als getriebeloser Außenläufermotor mit elektrischer Kommutierung und elektromagnetischer Bremse und ggf. elektrische und elektronische Schaltungskomponenten des Antriebs angeordnet sind. Eine einen Reifen tragende Felge 2 ist in an sich bekannter Weise über Speichen 3 mit der Nabe 1 verbunden. Alternativ kann jede andere bekannte Ausgestaltung des Rades wie ein ein- oder mehrteiliges Gußrad aus Metall oder Kunststoff oder ein Scheibenrad Verwendung finden. Im Zentrum der Nabe 1 befindet sich die Radachse, die mit dem im Betrieb feststehenden Teil des Antriebs, beispielsweise einem Motorgehäuse, das von der rotierenden topfartigen Nabe umgeben ist, verbunden ist. Die Radachse ist als Achsstück 4 ausgeführt, das mit dem im Betrieb feststehenden Teil des Motorgehäuses verbunden ist und in Axialrichtung einseitig über die Radnabe 1 vorsteht. Die Verbindung zwischen Achsstück 4 und feststehendem Motorteil kann gemäß Fig. 3 beispielsweise als Steckachse mit einer formschlüssigen axialen und radialen Sicherung ausgeführt sein oder aber über einen Flansch und eine Verschraubung erfolgen.

In der Nähe der Radachse befindet sich ein elektrischer Kontaktteil 5, über den die innerhalb der Nabe liegenden elektrischen Komponenten mit Strom und ggf. mit Steuersignalen versorgt werden, über den aber auch Signale herausgeführt werden können.

Die in Fig. 1 ebenfalls gezeigte Adaptervorrichtung 6 weist eine Ausnehmung 7 zur lösbaren Aufnahme des Achsstücks 4 des Laufrades auf. Die Ausnehmung 7 ist bei der dargestellten Ausführungsform in der Seitenansicht als etwa U-förmige Nut ausgebildet, die zu einer Seite der Adaptervorrichtung hin offen ist. Bei entsprechender Anordnung der Adaptervorrichtung an einem Rahmen eines Rollstuhls oder anderen Fahrzeuges derart, daß die Öffnung der Ausnehmung quer zur Fahrtrichtung liegt kann das Achsstücks 4 des Laufrades in die Ausnehmung von der Öffnung her in radialer Richtung erfolgen.

Beispielsweise kann die Öffnung der Ausnehmung zur Rückseite eines Rollstuhls gerichtet sein, so daß sich die Öffnung der Ausnehmung und das Achsstück des aufgerichteten Laufrades in der Einbaustellung auf gleicher Höhe befinden, um somit ein Einsetzen des Laufrades von hinten her ohne Notwendigkeit des Anhebens des Rollstuhls oder des Laufrades zu ermöglichen. Der Öffnungsbereich der U-förmigen Ausnehmung 7 ist leicht angefast oder abgerundet, um das Einführen des Achsstücks zu führen und zu erleichtern.

In der Nähe der Ausnehmung 7 befindet sich ein elektrischer Kontaktteil 8 der als Gegenkontakt zum Kontaktteil 5 am Laufrad dient und so angeordnet ist, daß mit dem Einsetzen des Achsstücks 4 in die Ausnehmung 7 gleichzeitig ein Kontakt zwischen den Kontaktteilen 5 und 8 hergestellt wird. Am Gegenkontaktteil 8 münden die elektrischen Leitungen von einer Stromversorgung und von Steuereinrichtungen des Rollstuhls bzw. Fahrzeugs, wobei diese über einen Anschlußkasten 9 und ggf. weitere trennbare Verbindungen daran angeschlossen sein können.

An der Adaptervorrichtung 6 ist eine Befestigungsvorrichtung 10 zur lösbaren Befestigung der Adaptervorrichtung an dem Rahmen eines Rollstuhls oder an anderen Teilen eines Fahrzeuges vorgesehen. In der dargestellten Ausführung ist diese Befestigungsvorrichtung als Klemmvorrichtung ausgeführt, mit der die Adaptervorrichtung an einem Rahmenabschnitt des Rollstuhls festgeklemmt werden kann. Die jeweilige Ausgestaltung der Befestigungsvorrichtung richtet sich aber nach der Ausgestaltung des jeweiligen Rahmens bzw. Montagebereichs des Rollstuhls oder Fahrzeugs. Es ist aber auch möglich, die Adaptervorrichtung nicht als an- und abbaubare Einheit zur nachträglichen Befestigung an einen bestehenden Rollstuhl auszuführen sondern bereits herstellerseitig in den Rahmen des Rollstuhls fest zu integrieren.

Zur Verriegelung des in die Ausnehmung 7 der Adaptervorrichtung 6 eingesetzten Achsstücks 4 des Laufrades ist das Achsstück 4 vorzugsweise mit einer Schnellspannvorrichtung 11 versehen. Gemäß Fig. 3 umfaßt die Schnellspannvorrichtung 11 einen am äußeren axialen Ende des Achsstücks um einen Gelenkzapfen 12 verschwenkbaren Betätigungshebel 13, der im Bereich des Gelenkzapfens mit einem Exzenter 14 versehen ist. Der Gelenkzapfen 12 ist über ein Schraubengewindeteil 15 in Axialrichtung in das Achsstück eingeschraubt, so daß die axiale Position des Betätigungshebels verstellbar ist. Der Exzenter 14 des Betätigungshebels drückt über ein Zwischenstück 16 und einen Einstellring 17 auf eine Anlagescheibe 18, die in Axialrichtung des Achsstücks verschiebbar geführt ist. Durch Verschwenken des Betätigungshebels 13 und damit Drehen des Exzenters 14 um den Gelenkzapfen 12 wird die Anlagescheibe 18 in der Axialrichtung einwärts gedrückt bzw. freigegeben. Eine Druckfeder 19 ist in eine Senkbohrung 20 des Achsstücks konzentrisch zur Spannschraube 15 angeordnet und drückt die Anlagescheibe 18 in Axialrichtung des Achsstücks auswärts.

Der Einstellring 17 steht über eine zentrale Gewindebohrung mit dem Gewinde des Schraubengewindeteils 15 in Eingriff und dient als axial äußerer Anschlag für die Anlagescheibe 18 und ermöglicht durch Verdrehen eine Anpassung der axialen äußeren Position der Anlagescheibe 18.

Die Befestigung des Achsstücks an der Adaptervorrichtung nach dem Einsetzen in die Ausnehmung erfolgt durch Betätigen des Spannhebels in Richtung A. Dabei wird die Adaptervorrichtung an gegenüberliegenden Seitenflächen 26 und 27, in denen die Ausnehmung 7 ausgebildet ist, axial zwischen ein am Achsstück befestigtes oder in Form eines Ansatzes integral angeformtes Gegenhalteteil 21 und der axial einwärts gedrückten Anlagescheibe 18 verklemmt bzw. verspannt.

Die Adaptervorrichtung 6 weist in einer oder beiden der Seitenflächen 26 und 27 im Bereich der Ausnehmung 7 eine axiale Vertiefung 23 auf, in die die Anlagescheibe 18 beim Klemmvorgang zumindest teilweise eintreten kann. Dadurch wird zusätzlich zu der axialen Verklemmung eine in radialer Richtung wirkende formschlüssige Sicherung gegen ein Herausfallen des Laufrades aus der Ausnehmung bzw. der Adaptervorrichtung erreicht.

Die vorstehend beschriebene Spannvorrichtung ist ein Beispiel für eine lösbare Befestigung des Achsstücks an der Adaptervorrichtung. Andere oder abgewandelte Befestigungsvorrichtungen können aber ebenfalls verwendet werden.

Zur Abstützung des Drehmoments des Antriebsmotors des Laufrades an der Adaptervorrichtung bzw. über diese am Rollstuhl oder Fahrzeug, an dem die Adaptervorrichtung montiert ist, ist im Abschnitt 22 des Achsstücks, der in die Ausnehmung der Adaptervorrichtung eingesetzt ist, eine Kontur vorgesehen, die formschlüssig mit der Kontur der Ausnehmung zusammenwirkt, um ein Verdrehen des Achsstücks um dessen Längsachse in der Ausnehmung zu verhindern. Bei der dargestellten Ausführungsform ist das auf besonders einfache und vorteilhafte Weise realisiert, indem an den gegenüberliegenden, nicht der Öffnung der Ausnehmung zugewandten Seiten des in die Ausnehmung einzusetzenden Abschnitts 22 des Achsstücks abgeflachte Bereiche 24, 25 vorgesehen sind. Der Abstand zwischen den abgeflachten und zueinander parallelen Bereichen 24, 25 entspricht etwa der Weite der U-förmigen Ausnehmung, so daß die abgeflachten Bereiche 24, 25 des Achsstücks an den gegenüberliegenden Innenseiten 28, 29 der Ausnehmung anliegen.

Durch dieses formschlüssige Zusammenwirken von Achsstück und Ausnehmung wird nicht nur die Einsetzposition des Achsstücks eindeutig vorgegeben, so daß die genaue Einbaustellung sowohl des Achsstücks als auch der elektrischen Steckverbindung garantiert ist, sondern es wird auch ein Verdrehen des Achsstücks relativ zur Adaptervorrichtung verhindert und das Antriebsmoment des Nabenmotors damit abgestützt.

Da das Achsstück in radialer Richtung in die einseitig radial offene Ausnehmung eingesetzt wird, ist beispielsweise auch eine übereinstimmende abgestufte Kontur von Achsstück und Ausnehmung oder eine Verbindung mittels eines in das Achsstück eingesetzten Stiftes oder am Achsstück befestigten anderen Bauteils möglich, das in eine entsprechend angepaßte Ausnehmung der Adaptervorrichtung eingreift.

Denkbar wäre auch eine Ausbildung der Anlagescheibe 18 der Schnellspannvorrichtung 11 und/oder des Gegenhalteteils 21 mit axialen und/oder radialen Vorsprüngen, die beim Verspannen in entsprechende Ausnehmungen an den Seitenflächen 26 und 27 der Adaptervorrichtung im Bereich der Ausnehmung 7 eingreifen.

Claims (7)

1. Laufradanordnung, insbesondere für einen Rollstuhl, mit
einem elektromotorisch antreibbaren Laufrad, bei dem der elektromotorische Antrieb innerhalb einer Radnabe (1) des Laufrades angeordnet ist und ein Achsstück (4) axial über die Radnabe (1) vorsteht, und
mit einer Adaptervorrichtung (6), die am Rahmen eines Rollstuhles lösbar befestigbar ist und eine Ausnehmung (7) aufweist, die so ausgebildet ist, daß das Achsstück (4) des Laufrads in radialer Richtung in diese einsetzbar ist.

2. Laufradanordnung nach Anspruch 1, wobei das Achsstück des Laufrads mit einer Schnellspannvorrichtung (11) versehen ist, mit der das Laufrad nach dem Einsetzen des Achsstücks (4) in die Ausnehmung (7) der Adaptervorrichtung (6) an dieser lösbar befestigbar ist.

3. Laufradanordnung nach Anspruch 2, wobei die Schnellspannvorrichtung (11) ein Anlageteil (18) aufweist, die im Bereich des äußeren Endes des Achsstücks (4) angeordnet und in Axialrichtung des Achsstücks auswärts vorbelastet ist und mittels eines Betätigungshebels (13) in Axialrichtung des Achsstücks einwärts bewegbar ist und wobei die Adaptervorrichtung (6) im Bereich der Ausnehmung (7) eine axiale Vertiefung (23) aufweist, in die zumindest ein Teil des Anlageteils (18) bei Betätigung des Betätigungshebels (13) einzugreifen vermag, wobei dabei das Achsstück (4) durch axiale Verspannung eines Teils der Adaptervorrichtung (6) zwischen dem Anlageteil (18) und einem am Achsstück (4) befestigten Gegenhalteteil (21) an der Adaptervorrichtung (6) festgelegt wird.

4. Laufradanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei an dem Laufrad im Bereich des Achsstücks (4) ein elektrischer Kontaktteil (5) zur Versorgung von elektrischen Komponenten innerhalb der Radnabe (1) und an der Adaptervorrichtung (6) im Bereich der Ausnehmung (7) ein elektrischer Gegenkontaktteil (8) angeordnet sind, derart, daß mit dem Einsetzen des Laufrades in die dafür vorgesehene Ausnehmung in der Adaptervorrichtung gleichzeitig ein elektrischer Kontakt zwischen den Kontaktteilen hergestellt wird.

5. Laufradanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Abstützung des Drehmoments des elektromotorischen Antriebs des Laufrades zur Adaptervorrichtung durch ein formschlüssiges Zusammenwirken zwischen der Ausnehmung (7) im Adapterstück und dem Achsstück (4) erreicht wird, wenn dieses in die Ausnehmung eingesetzt ist.

6. Laufradanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Ausnehmung (7) in der Adaptervorrichtung (6) etwa U-för­ mig ist und das Achsstück (4) in dem Bereich (22), mit welchem es in die Ausnehmung (7) einsetzbar ist, mindestens eine, vorzugsweise zwei abgeflachte Abschnitte (24, 25) aufweist, um ein Verdrehen des Achsstücks (4) um seine Längsachse relativ zur Adaptervorrichtung zu verhindern.

7. Rollstuhl mit einem Rahmen, an dem mindestens zwei Laufradanordnungen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 vorgesehen sind, wobei die Adaptervorrichtungen am Rahmen lösbar befestigt oder in diesen fest integriert sind.