DE29501917U1

DE29501917U1 - Steering device for wheelchairs

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Publication number: DE29501917U1
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Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-06-15
Filing date: 1995-02-07
Publication date: 1995-04-13
Anticipated expiration: 2005-02-08

Description

Thomas MünchThomas Muench

Neuhausweg 88, 47167 DuisburgNeuhausweg 88, 47167 Duisburg

Lenkeinrichtung für RollstühleSteering device for wheelchairs

Die Erfindung betrifft eine Lenkeinrichtung für Rollstühle, insbesondere Aktiv-Rollstühle, mit vorderen, um eine vertikale Achse verdrehbaren Abstützrädern und vom Sitz nach vorne schräg zu einer Fußstütze abgehenden Rahmenrohren.The invention relates to a steering device for wheelchairs, in particular active wheelchairs, with front support wheels that can be rotated about a vertical axis and frame tubes that extend diagonally from the seat to the front to a footrest.

Gerade Aktiv-Rollstuhle, also solche ohne motorischen Antrieb, sind in der Regel lediglich dadurch lenkbar, daß der Patient durch mehr oder weniger starke Kraftausübung auf die seitlichen großen Antriebsräder den Rollstuhl auch in kleinen Radien manövriert. Bei Geradeausfahrt muß die Kraftausübung auf beide Räder gleichmäßig erfolgen. Für Kurvenfahrten muß der Patient die Kraft stärker auf das Rad aufbringen, das der Kurvenrichtung entgegengesetzt ist.Active wheelchairs in particular, i.e. those without a motor drive, can generally only be steered by the patient manoeuvring the wheelchair in small radii by exerting more or less force on the large drive wheels on the side. When driving straight ahead, the force must be exerted equally on both wheels. When cornering, the patient must apply more force to the wheel that is facing the opposite direction to the curve.

Bei beispielsweise querschnittsgelähmten Patienten, die in Vollbesitz ihrer Kräfte im Oberkörperbereich sind, macht das Manövrieren des Rollstuhls keine Schwierigkeiten.For example, paraplegic patients who have full upper body strength will have no difficulty maneuvering the wheelchair.

Für höher gelähmte Patienten jedoch kommt in der Regel nur ein vollsteuerbarer, elektrisch angetriebener Rollstuhl in Frage, da bei ihnen auch die Oberkorpermuskulatur von der Lähmung in Mitleidenschaft gezogen ist, beispielsweise derart, daß ein Arm gerade noch in der Lage wäre, ein Antriebsrad zu betätigen, während die Muskulatur des anderen Armes hierzu nicht mehr oder nicht im gleichen Maße in der Lage ist. Die Folge ist, daß eine kontrollierte Geradeausfahrt oder auch ein Manövrieren mit Aktiv-Rollstühlen nicht möglich ist.For patients with higher levels of paralysis, however, only a fully controllable, electrically powered wheelchair is generally suitable, as the paralysis also affects the upper body muscles, for example to the extent that one arm is just able to operate a drive wheel, while the muscles of the other arm are no longer able to do so, or not to the same extent. The result is that controlled straight-ahead driving or maneuvering with active wheelchairs is not possible.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lenkeinrichtung für Aktiv-Rollstühle zu schaffen, die einfach zu bedienen und am Rollstuhl zu installieren ist, auch im Sinne einer Nachrüstung vorhandener Rollstühle.The invention is therefore based on the object of creating a steering device for active wheelchairs that is easy to operate and install on the wheelchair, also for the purpose of retrofitting existing wheelchairs.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit Hilfe der Merkmale des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The invention solves this problem with the help of the features of claim 1. Further advantageous embodiments and further developments are the subject of the subclaims.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird eines der vorderen Abstützräder lenkbar ausgestaltet. Hierzu wird an der vertikalen Achse der Vorderradgabel eines dieser Räder eine Welle drehfest befestigt, die in einem Lagergehäuse, welches an einem Rahmenrohr angeordnet wird, verdrehbar gelagert ist. Oberhalb des Lagergehäuses ist diese Welle als Vielkant, beispielsweise als Sechskant, ausgebildet. Auf diesen Vielkantzapfen wird die eigentliche Lenkstange aufgesteckt, die hierfür mit einer entsprechenden Innenvielkantaufnahme versehen ist.The measures according to the invention make one of the front support wheels steerable. To do this, a shaft is attached to the vertical axis of the front wheel fork of one of these wheels in a rotationally fixed manner, which is rotatably mounted in a bearing housing that is arranged on a frame tube. Above the bearing housing, this shaft is designed as a polygon, for example as a hexagon. The actual steering rod is placed on this polygonal pin, which is provided with a corresponding internal polygonal receptacle for this purpose.

Zur leicht lösbaren aber trotzdem sicheren Verbindung zwischen Lenkstange und Vielkantzapfen kann beispielsweise eine Rastverbindung vorgesehen sein, bei der eine federgelagerte Kugelkalotte beim Aufschieben der Lenkstange auf den Vielkantzapfen in eine entsprechende Ausnehmung einrastet.For an easily detachable but nevertheless secure connection between the handlebar and the polygonal pin, a locking connection can be provided, for example, in which a spring-loaded ball cap snaps into a corresponding recess when the handlebar is pushed onto the polygonal pin.

Durch die Ausgestaltung der Lenkstange ist der höher gelähmte Patient in der Lage, mit dem Arm der schwächeren Körperseite kleinere Lenkbewegungen auszuführen und mit dem stärkeren Arm durch Drehen des entsprechenden Antriebsrades den Vortrieb zu bewerkstelligen. Die Lenkbewegungen dienen dabei nicht nur dazu, Kurven zu fahren, sondern auch den durch die Vortriebsbewegung entstehenden Kräften, die den Rollstuhl aus der Geradeausrichtung bringen wollen, gegenzusteuern.The design of the handlebar enables the patient with higher levels of paralysis to make small steering movements with the arm on the weaker side of the body and to propel the wheelchair forward with the stronger arm by turning the corresponding drive wheel. The steering movements are not only used to negotiate curves, but also to counteract the forces generated by the propulsion movement that try to bring the wheelchair out of a straight line.

Das Gehäuse, in dem die Welle gelagert ist, wird gemäß Anspruch 2 vorteilhafterweise mittels einer Schelle am Rahmenrohr befestigt. Die Schelle ist dabei mit einem Scharnier versehen, so daß sie einfach um das Rohr gelegt werden kann. Die nach vornThe housing in which the shaft is mounted is advantageously attached to the frame tube by means of a clamp according to claim 2. The clamp is provided with a hinge so that it can be easily placed around the tube. The forward

abstehenden Schellenschenkel schließen eine entsprechend der Steigung des Rahmenrohres abgewinkelte Lasche ein, an deren anderem Ende das Gehäuse angeschraubt wird. Zur exakten Vertikalpositionierung der Welle bzw. des Gehäuses ist in der Lasche ein Langloch mit kurvenförmigem Verlauf vorgesehen.The protruding clamp legs enclose a tab that is angled according to the pitch of the frame tube, to the other end of which the housing is screwed on. For the exact vertical positioning of the shaft or the housing, a long hole with a curved course is provided in the tab.

Das einseitig abgeflachte Gehäuse wird mittels zweier Schrauben mit der abgeflachten Seite an der Lasche befestigt. Die Welle ist in dem Gehäuse mittels Kugel- oder Walzenlager gelagert.The housing, which is flattened on one side, is attached to the bracket with the flat side using two screws. The shaft is mounted in the housing using ball or roller bearings.

Um die Geradeaus fahrt zu erleichtern, ist die Welle gemäß Anspruch 3 zumindest in der der Geradeausrichtung entsprechenden Stellung arretierbar, so daß der Patient keine Lenkbewegung oder kein Gegensteuern ausführen muß.In order to facilitate straight-ahead travel, the shaft can be locked in accordance with claim 3 at least in the position corresponding to the straight-ahead direction, so that the patient does not have to carry out any steering movement or counter-steering.

Eine besonders einfache Arretierung ist durch den Anspruch 4 gegeben. In der Welle bzw. im drehfest mit der Welle verbundenen Lagerteil ist eine Ausnehmung vorgesehen, in die ein von außen durch die Gehäusewand und die mit dem Gehäuse verbundene Lagerhälfte durchgeführter, federunterstützter Zapfen in der Geradeausstellung des Abstützrades einrastet. Um die Arretierung aufzuheben, wird der Zapfen verdreht, wodurch er gegen den Federdruck aus der Ausnehmung herausgezogen und in der zurückgezogenen Stellung festgelegt wird.A particularly simple locking mechanism is provided by claim 4. A recess is provided in the shaft or in the bearing part connected to the shaft in a rotationally fixed manner, into which a spring-supported pin, which is passed from the outside through the housing wall and the bearing half connected to the housing, engages in the straight position of the support wheel. To release the locking mechanism, the pin is rotated, whereby it is pulled out of the recess against the spring pressure and fixed in the retracted position.

Eine besonders einfache Ausgestaltung der Erfindung, insbesondere im Hinblick auf die Umrüstung vorhandener Rollstühle, ist durch den Anspruch 5 gegeben.A particularly simple embodiment of the invention, in particular with regard to the conversion of existing wheelchairs, is given by claim 5.

Das mit Gewinde versehene Ende der Welle wird in eine in die vertikale Abstützradgabelachse eingebrachte Bohrung mit Innengewinde geschraubt und mit Kontermuttern gesichert.The threaded end of the shaft is screwed into an internally threaded hole in the vertical support wheel fork axle and secured with lock nuts.

Eine weitere Möglichkeit der Umrüstung bzw. Ausgestaltung besteht gemäß Anspruch 6 darin, die vertikale Abstützradgabelachse mit der Welle einstückig auszubilden. Somit braucht lediglich die bisherige Gabelachse ausgebaut und das neue Bauteil eingesetzt zu werden.Another option for conversion or design is, according to claim 6, to form the vertical support wheel fork axle as one piece with the shaft. This means that only the existing fork axle needs to be removed and the new component inserted.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellt und näher erläutert.The invention is illustrated and explained in more detail below using an embodiment.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1: in Seitenansicht und abgebrochener Darstellung den vorderen Bereich eines Rollstuhls,Fig. 1: side view and broken-off representation of the front area of a wheelchair,

Fig. 2: in Explosionsdarstellung die erfindungsgemäße Lenkeinrichtung, Fig. 2: exploded view of the steering device according to the invention,

Fig. 3: Welle der Lenkeinrichtung gemäß Fig. 2 in zwei Ansichten. Fig. 3: Shaft of the steering device according to Fig. 2 in two views.

In der Fig. 1 ist schematisch der vordere Teil eines Rollstuhls dargestellt und allgemein mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Schematisch dargestellt ist ein von Hand anzutreibendes Antriebsrad 2 und ein Teil des Rahmengestells 3, wobei ein Rahmenrohr 4, welches in seinem horizontalen Bereich 5 als Armlehne dient, nach vorne in Fahrtrichtung zu einer Fußstütze 6 schräg abfällt. Kurz oberhalb der Fußstütze setzt ein weiteres Rahmenrohr 7 an, welches mit leichter Steigung in den Bereich zwischen die Antriebsräder 2 führt. Am Rahmenrohr 7 bzw. an einer Traverse 8, die die beiden Rahmenrohre 7 auf jeder Seite des RoIlstuhls 1 miteinander verbindet, ist ein erstes Lagergehäuse 9 angeschweißt, in dem in einem Rollen- oder Walzenlager die vertikale Achse einer um diese Achse verdrehbaren Radgabel 10 gelagert ist. In der Radgabel 10 ist ein vorderes Abstützrad 11 drehbar gelagert. Mit der vertikalen Gabelachse drehfest verbunden ist eine Welle 12, die ihrerseits in einem zweiten Lagergehäuse 13 in einem Kugel- oder Walzenlager drehbar gelagert ist. Das Gehäuse 13 ist an eine Lasche 14 angeschraubt, die ihrerseits an einer Schelle 15 an dem abfallenden Rahmenrohr 4 befestigt ist. Die Welle 12 ragt nach oben aus dem Gehäuse 13 in Form eines Sechskantzapfens heraus. Auf diesen Sechskantzapfen 16 wird eine Lenkstange 17 aufgesteckt, die ihrerseits mit einem Innensechskant versehen ist. Die Lenkstange 17 steigt vom Ge-In Fig. 1, the front part of a wheelchair is shown schematically and is generally provided with the reference number 1. A drive wheel 2 that can be driven by hand and a part of the frame 3 are shown schematically, with a frame tube 4, which serves as an armrest in its horizontal area 5, sloping forwards in the direction of travel to a footrest 6. Just above the footrest, another frame tube 7 is attached, which leads with a slight incline into the area between the drive wheels 2. A first bearing housing 9 is welded to the frame tube 7 or to a cross member 8 that connects the two frame tubes 7 on each side of the wheelchair 1, in which the vertical axis of a wheel fork 10 that can be rotated about this axis is mounted in a roller or cylinder bearing. A front support wheel 11 is rotatably mounted in the wheel fork 10. A shaft 12 is connected to the vertical fork axle in a rotationally fixed manner, which in turn is rotatably mounted in a second bearing housing 13 in a ball or roller bearing. The housing 13 is screwed to a bracket 14, which in turn is attached to a clamp 15 on the sloping frame tube 4. The shaft 12 protrudes upwards from the housing 13 in the form of a hexagon pin. A handlebar 17 is placed on this hexagon pin 16, which in turn is provided with a hexagon socket. The handlebar 17 rises from the frame.

häuse 13 zunächst senkrecht an, um dann in einem Winkel in etwa horizontal abzubiegen.housing 13 initially vertically and then bends at an angle approximately horizontally .

Die Lenkeinrichtung ist in der Fig. 2 in Explosionsdarstellung detaillierter dargestellt. Das Gehäuse 13 ist zylinderförmig ausgestaltet, wobei seitlich eine Abflachung 18 vorgesehen ist. An diese Fläche 18 wird die Lasche 14 angeschraubt, die über zwei Bohrungen verfügt, von denen eine ein Langloch mit einem kurvenförmigen Verlauf ist und mit dem Bezugszeichen 19 versehen ist. Die Lasche ist winkelförmig ausgestaltet, wobei in dem Bereich, der sich an den mit den Bohrungen 19 versehenen Teil anschließt, zwei weitere Bohrungen 20 vorgesehen sind. Über diesen Teil der Lasche 14 wird die mittels eines Scharniers 21 aufklappbare Schelle, nach dem diese um das Rahmenrohr 4 gelegt ist, gelegt und mit Schrauben befestigt. Zuvor wird in die im ersten Lagergehäuse 9 gelagerte vertikale Gabelachse eine durchgehende Bohrung 22 mit Innengewinde eingebracht. Der untere Teil 23 der Welle 12 ist mit einem entsprechenden Außengewinde versehen, das in das Gewinde 22 eingeschraubt wird. Durch nicht dargestellte Kontermuttern oberhalb und unterhalb des Gehäuses 9 wird die Welle gesichert. Im oberen Bereich der Welle 12 im Anschluß an den Gewindeteil 23 ist drehfest auf der Welle das innere Lagerteil 24 des Wellenlagers im Gehäuse 13 angeordnet. Oberhalb dieses Lagerteils 24 ist die Welle - wie bereits oben ausgeführt - als Sechskantzapfen 16 ausgebildet. Im zusammengebauten Zustand befindet sich das innere Lagerteil 24 im hohlzylindrischen Gehäuse 23, so daß der Sechskantzapfen 16 oben aus dem Gehäuse 13 herausragt.The steering device is shown in more detail in an exploded view in Fig. 2. The housing 13 is cylindrical, with a flattened area 18 on the side. The tab 14 is screwed onto this surface 18 and has two holes, one of which is an elongated hole with a curved course and is provided with the reference number 19. The tab is angled, with two further holes 20 being provided in the area that adjoins the part provided with the holes 19. The clamp, which can be opened using a hinge 21, is placed over this part of the tab 14 after it has been placed around the frame tube 4 and is fastened with screws. Before this, a through hole 22 with an internal thread is made in the vertical fork axis mounted in the first bearing housing 9. The lower part 23 of the shaft 12 is provided with a corresponding external thread, which is screwed into the thread 22. The shaft is secured by lock nuts (not shown) above and below the housing 9. In the upper area of the shaft 12, adjacent to the threaded part 23, the inner bearing part 24 of the shaft bearing in the housing 13 is arranged on the shaft in a rotationally fixed manner. Above this bearing part 24, the shaft is designed as a hexagon pin 16 - as already explained above. In the assembled state, the inner bearing part 24 is located in the hollow cylindrical housing 23, so that the hexagon pin 16 protrudes from the top of the housing 13.

Um die Welle 12 in einer bestimmten Stellung arretieren zu können, ist im inneren Lagerteil 24 eine stufenförmige Ausnehmung 25 vorgesehen, in die ein komplementär ausgebilderter Zapfen 2 6 unterstützt durch eine Feder (nicht dargestellt) durch eine entsprechende Bohrung 27 in der Gehäusewand einrastbar ist. Durch Drehen des Zapfens 26 am Hebel 2 8 wird der Zapfen 26 gegen die Kraft der nicht dargestellten Feder aus der Ausnehmung 25 herausgedreht und in dieser zurückgezogenen Stellung fixiert.In order to be able to lock the shaft 12 in a certain position, a step-shaped recess 25 is provided in the inner bearing part 24, into which a complementary pin 26 supported by a spring (not shown) can be snapped through a corresponding hole 27 in the housing wall. By turning the pin 26 on the lever 28, the pin 26 is turned out of the recess 25 against the force of the spring (not shown) and fixed in this retracted position.

In der Fig. 3 ist die Welle 12 in zwei um 90° verdrehten Stellungen dargestellt. Zusätzlich ist in Aufsicht das Ende der Lenkstange 17 dargestellt, die über eine Ausnehmung 29 verfügt, die komplementär zum Querschnitt des Sechskantzapfens 16 als Innensechskant ausgebildet ist.In Fig. 3, the shaft 12 is shown in two positions rotated by 90°. In addition, the end of the steering rod 17 is shown in plan view, which has a recess 29, which is designed as a hexagon socket complementary to the cross section of the hexagon pin 16.

Statt einer Schraubverbindung zwischen Welle 12 und vertikaler Gabelachse 9 können beide Teile auch als ein einziges Bauteil ausgebildet sein.Instead of a screw connection between shaft 12 and vertical fork axis 9, both parts can also be designed as a single component.

Claims

Thomas Muench

Neuhausweg 88, 47167 Duisburg

Lenkeinrichtung für RollstühleSteering device for wheelchairs

Protection claims :

1. Steering device for wheelchairs, in particular active wheelchairs, with front support wheels that can be rotated about a vertical axis and frame tubes that extend diagonally from the seat to the front to form a footrest,
characterized,

that a housing (13) is attached to one of the frame tubes (4) in such a way that its central longitudinal axis is aligned with the vertical axis of the support wheel (11), wherein a shaft (12) is provided in the housing (13) which is rotatably mounted about the central longitudinal axis of the housing (13), which is connected in a rotationally fixed manner to the vertical support wheel axis and whose opposite end (16) protrudes upwards from the housing (13) and is designed as a polygon, onto which a handlebar (17) which initially rises vertically and is then angled at a height above the seat (30) can be plugged.

2. Steering device according to claim 1,
characterized,

that the housing (13) can be fastened to the frame tube (4) by means of a clamp (15).

3. Steering device according to claim 1 or 2, characterized in

that the shaft (12) can be locked in at least one rotational position.

. Steering device according to claim 3,
characterized,

that the locking device consists of a pin (26) which can be snapped under spring preload through the wall of the housing (13) into a recess (25) in the shaft (12).

5. Steering device according to one of claims 1 to 4,
characterized,

that the shaft (12) is designed at its end pointing towards the support wheel (11) as a threaded rod (23) which can be screwed into a threaded bore (22) in the vertical support wheel axis.

6. Steering device according to one of claims 1 to 4,
characterized,

that the vertical support wheel axis (9) is formed integrally with the shaft (12).

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