DE19848530C1

DE19848530C1 - Ansteuervorrichtung für Hilfsantriebsvorrichtungen für Selbstfahrer-Rollstühle

Info

Publication number: DE19848530C1
Application number: DE19848530A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Alber
Original assignee: Alber GmbH
Current assignee: Alber GmbH
Priority date: 1998-10-21
Filing date: 1998-10-21
Publication date: 2000-02-17
Anticipated expiration: 2018-10-22
Also published as: EP0995415A2; EP0995415A3

Abstract

Eine Ansteuervorrichtung (15) für Hilfsantriebsvorrichtungen für Selbstfahrer-Rollstühle mit einem in einem mit dem Laufrad (10) des Rollstuhls fest verbundenen Gehäuse (14) begrenzt verschwenkbar gelagerten Anker (16), dessen Spitze (16.1) mit einem Greifring (13) des Laufrades (10) verbunden ist, wobei zwei seitliche Arme (20, 21) des Ankers (16) jeweils von einem Federelement (22, 23) beaufschlagt sind, die den Anker (16) nach Beendigung einer Krafteinleitung auf den Greifring (13) in eine Nullstellung zurückbewegen, und mit einer Sensoreinrichtung (28) zur Erfassung der Schwenkposition des Ankers (16) deren Signale den Unterstützungsgrad der Hilfsantriebsvorrichtung bestimmen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ansteuervorrichtung für Hilfsantriebsvorrichtungen für Selbstfahrer-Rollstühle, die mit Greifringen versehene Laufräder aufweisen, wobei die Greifringe gegenüber den Laufrädern in Umfangsrichtung begrenzt verschiebbar angeordnet sind.

Eine derartige Hilfsantriebsvorrichtung ist beispielsweise aus der EP 0 832 632 A2 bekannt.

Die Hilfsantriebsvorrichtung soll dafür sorgen, daß es bei Bergauf- oder Bergabfahrten nicht zu einer Überlastung der Armmuskeln und -gelenke des Rollstuhlfahrers kommt. Andererseits soll jedoch der therapeutische Wert des Selbstfahrer-Rollstuhles zur Entwicklung der Arm- und Schultermuskulatur erhalten bleiben. Insofern ist eine Einstellmöglichkeit des Unterstützungsgrades der Hilfsantriebsvorrichtung wünschenswert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ansteuervorrichtung für Hilfsantriebsvorrichtungen von Selbstfahrer-Rollstühlen vorzuschlagen, mit der eine präzise Ein stellung des Unterstützungsgrades der Hilfsantriebsvorrichtung sowohl bei Bergauf- als auch Bergabfahrten möglich ist.

Die Aufgabe wird mit einer Ansteuervorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch einen in einem mit dem Laufrad fest verbundenen Gehäuse begrenzt verschwenkbar gelagerten Anker, dessen Spitze mit dem Greifring des Laufrades verbunden ist, wobei zwei seitliche Arme des Ankers jeweils von einem Federelement beaufschlagt sind, deren maximale Ausdehnung je durch einen Anschlag be grenzt ist und die den Anker nach Beendigung einer Kraftein leitung auf den Greifring in eine Nullstellung zurückbewegen, und die gekennzeichnet ist durch eine Sensoreinrichtung zur Erfassung der Schwenkposition des Ankers, deren Signale den Unterstützungsgrad der Hilfsantriebsvorrichtung bestimmen. Durch die Relativbewegung des Greifringes bezüglich der Felge des Laufrades bei einer Krafteinleitung auf den Greifring verschwenkt der Anker aus seiner Nullstellung, wobei der Grad der Auslenkung von der Stärke der auf den Greifring eingelei teten Kraft abhängt. Je stärker der Anker ausschwenkt, desto höher wird der Unterstützungsgrad der Hilfsantriebsvorrich tung. Nach Beendigung der Krafteinleitung sorgen die Feder elemente dafür, dass der Anker wieder in seine Nullstellung zurückverschwenkt. Durch die symmetrische Anordnung zweier Federelemente, die je einen Arm des Ankers beaufschlagen, funktioniert die erfindungsgemäße Ansteuervorrichtung sowohl bei Bergauf- als auch bei Bergabfahrten. Die Verschwenkrich tung des Ankers gibt dabei die Laufrichtung des Motors der Antriebsvorrichtung vor. Wird bremsend auf den Greifring ein gewirkt, so dreht der Motor rückwärts und unterstützt damit die Abbremsung der Laufräder. Auch beim Bremsvorgang bestimmt die Stärke der Krafteinleitung den Unterstützungsgrad der Hilfsantriebsvorrichtung. Die Ausdehnung der Federelemente ist durch Anschläge begrenzt, sodass es nach Beendigung einer Krafteinleitung auf die Greifringe nicht zu einem Schwingen des Ankers um die Nullstellung kommen kann.

Weitere Vorteile lassen sich erzielen, wenn die Federkraft der Federelemente einstellbar ist. Hierdurch lässt sich eine be stimmte Grundeinstellung des Unterstützungsgrades der Hilfs antriebsvorrichtungen vornehmen. Je höher die Federkraft desto geringer der Unterstützungsgrad, da bei einer höheren Feder kraft am Greifring mehr Kraft aufgewendet werden muss, um den Anker entsprechend zu verschwenken. Die Federkraft der Feder elemente kann beispielsweise durch Einstellung der Vorspannung der Federelemente mittels eines Stellrades vorgenommen werden. Die Federelemente selbst können beispielsweise aus Gummi ge fertigt sein.

Vorzugsweise kann der Anker in seiner Nullstellung radial zum Laufrad ausgerichtet sein. Dann sind vollständig symmetrische Verhältnisse für Bergauf- und Bergabfahrten gegeben. Die An kerspitze kann über ein drehbar an ihr gelagertes Achselement mit dem Greifring verbunden sein, wobei das Achselement durch ein Langloch im Gehäuse geführt sein kann.

Als Sensoreinrichtungen kommen verschiedene Lösungen in Frage. So kann der Anker beispielsweise einen zweigeteilten Fuß auf weisen, wobei jeder Fuß einen Drucksensor beaufschlagt. Vor zugsweise kann die Sensoreinrichtung jedoch berührungslos arbeitende Sensoren aufweisen, die weniger Verschleiß ausge setzt sind. Ein solcher Sensor kann beispielsweise ein diffe renzial-magnetoresistiver Sensor sein.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ansteuervorrichtung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ansteuervor richtung, die an ein Laufrad eines Roll stuhls montiert ist, in Ruhestellung;

Fig. 2 einen der Fig. 1 entsprechenden Längs schnitt durch eine Ansteuervorrichtung bei Krafteinleitung auf den Greifring des Laufrades bei Bergauffahrt;

Fig. 3 einen der Fig. 1 entsprechenden Längs schnitt durch eine Ansteuervorrichtung bei Krafteinleitung auf den Greifring des Laufrades bei Bergabfahrt;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV durch die Ansteuervorrichtung aus Fig. 1.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt eines Reifens 11 eines Laufrades 10 eines Rollstuhls. Das Laufrad 10 weist eine Felge 12 sowie einen Greifring 13 auf. An die Felge 12 des Laufrades ist ein Gehäuse 14 einer Ansteuervorrichtung 15 angeschraubt. Im Inne ren des Gehäuses 14 ist ein Anker 16 um einen Drehpunkt D verschwenkbar angeordnet. Die Spitze 16.1 des Ankers 16 ist mit dem Greifring 13 des Laufrades 10 über ein Achselement 17 verbunden, wie der Schnitt in Fig. 4 zeigt. Die Drehbewegung des Ankers 16 wird durch zwei Anschläge 18 und 19 begrenzt. Zwei seitliche Arme 20 und 21 des Ankers 16 werden von unten durch Federelemente 22, 23 beaufschlagt. Die beiden Federele mente 22 und 23 zwingen den Anker 16 in die in Fig. 1 gezeigte Nullstellung, sofern auf den Greifring 13 keine Kraft einge leitet wird. In der Nullstellung ist der Anker 16 radial zum Laufrad 10 ausgerichtet. Die Federkraft der beiden Federele mente 22 und 23 ist durch ein Stellrad 24 einstellbar, das bei einem weiteren Einschrauben die beiden Federelemente 22 und 23 komprimiert und damit deren Federkraft erhöht. Die Ausdehnung der Federelemente 22 und 23 nach oben ist durch in Fig. 2 bezeichnete Gehäuseanschläge 25 und 26 begrenzt. Der Anker 16 weist außerdem einen zweigeteilten Fuß 27 auf, der mit einem Sensor 28 zusammenwirkt. Der Sensor 28 stellt die Schwenkposi tion des Ankers 16 fest. In Abhängigkeit von den Sensorsigna len, die über Leitungen 29 zur Hilfsantriebsvorrichtung über mittelt werden, wird dann der Unterstützungsgrad einer nicht näher dargestellten Hilfsantriebseinrichtung des Rollstuhls eingestellt.

In Fig. 2 ist die Ansteuervorrichtung 15 bei einer Kraftein leitung auf den Greifring 13 für Bergauffahrt dargestellt. Der Anker 16 ist nun in Vorwärtsrichtung 30 des Laufrades 10 ver schwenkt. Im dargestellten Beispiel erfährt der Anker 16 dabei eine Auslenkung bis zu seinem Anschlag 18. Diese Schwenkposi tion wird vom Sensor 28 erfasst und über die Steuerleitungen 29 zur nicht näher dargestellten Hilfsantriebsvorrichtung wei tergeleitet. Nachdem der Endanschlag für die Schwenkbewegung des Ankers 16 erreicht ist, wird die Hilfsantriebsvorrichtung die maximale Unterstützung leisten, die für den mittels des Handrades 24 voreingestellten Unterstützungsgrad zulässig ist. Sobald die Krafteinleitung am Greifrad 13 beendet ist, sorgt das linke, durch die Schwenkbewegung des Ankers 16 komprimier te Federelement 22 für die Rückstellung des Ankers 16 in seine Nullstellung. Ein Pendeln um die Nullstellung wird durch das zweite Federelement 23 sowie durch die beiden Anschläge 25 und 26 für den Federweg der beiden Elemente 22 und 23 vermieden.

In Fig. 3 ist die Ansteuervorrichtung 15 bei Bergabfahrt ge zeigt. Auf den Greifring 13 wird jetzt eine Kraft in Rück wärtsrichtung 31 des Laufrades 10 zum Abbremsen des Rades 10 eingeleitet. Dadurch verschwenkt der Anker nun nach rechts. Sowohl die Verschwenkrichtung als auch der Schwenkwinkel wer den vom Sensor 28 erfasst und wieder an die Hilfsantriebsvor richtung weitergeleitet. Die Verschwenkrichtung bestimmt die Rotationsrichtung des Motors, der hier jetzt auf Rückwärts betrieb umgestellt wird. Der Schwenkwinkel bestimmt zusammen mit der voreingestellten Federkraft der beiden Federelemente 22, 23 den Unterstützungsgrad der Hilfsantriebsvorrichtung.

Im Schnittbild nach Fig. 4 sind der Reifen 11 und die Felge 12 des Laufrades 10 sowie der Greifring 13 zu erkennen. An der Felge 12 ist das Gehäuse 14 der Ansteuervorrichtung 15 ange schraubt. Die Spitze 16.1 des Ankers 16 ist über das Achsele ment 17 mit dem Greifring 13 verbunden. Da der Greifring 13 gegenüber dem Laufrad 10 in Umfangsrichtung begrenzt ver schiebbar angeordnet ist, kommt es bei einer Krafteinleitung auf den Greifring 13 zu einer Verschwenkung des Ankers 16, wobei diese Verschwenkung vom Sensor 28 ausgewertet und die Hilfsantriebsvorrichtung für den Rollstuhl entsprechend ange steuert wird.

Claims

1. Ansteuervorrichtung für Hilfsantriebsvorrichtungen für Selbstfahrer-Rollstühle, die mit Greifringen versehene Laufräder aufweisen, wobei die Greifringe gegenüber den Laufrädern in Umfangsrichtung begrenzt verschiebbar an geordnet sind, gekennzeichnet durch einen in einem mit dem Laufrad (10) fest verbundenen Gehäuse (14) begrenzt ver schwenkbar gelagerten Anker (16), dessen Spitze (16.1) mit dem Greifring (13) des Laufrades (10) verbunden ist, wobei zwei seitliche Arme (20, 21) des Ankers (16) jeweils von einem Federelement (22, 23) beaufschlagt sind, deren maxi male Ausdehnung je durch einen Anschlag (25, 26) begrenzt ist und die den Anker (16) nach Beendigung einer Kraft einleitung auf den Greifring (13) in eine Nullstellung zurückbewegen, und gekennzeichnet durch eine Sensorein richtung (28) zur Erfassung der Schwenkposition des Ankers (16), deren Signale den Unterstützungsgrad der Hilfsan triebsvorrichtung bestimmen.

2. Ansteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Federkraft der Federelemente (22, 23) ein stellbar ist.

3. Ansteuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass die Federkraft der Federelemente (22, 23) durch Einstellung der Vorspannung der Federelemente (22, 23) mittels eines Stellrades (24) einstellbar ist.

4. Ansteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (16) in seiner Nullstellung radial zum Laufrad (10) ausgerichtet ist.

5. Ansteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerspitze (16.1) über ein drehbar an ihr gelagertes Achselement (17) mit dem Greifring (13) verbunden ist.

6. Ansteuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, dass das Achselement (17) durch ein Langloch im Ge häuse (14) geführt ist.

7. Ansteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (28) einen berührungslos arbeitenden Sensor aufweist.

8. Ansteuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich net, dass die Sensoreinrichtung (28) einen differenzial magnetoresistiven Sensor aufweist.