DE4206706C1 - Pivotable leg support for wheelchair - has upper and lower rockers fixed, in housing, to frame and leg tube acts through push rod to swing leg up - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Beinstütze für einen Rollstuhl nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei derartigen Beinstützen stellt sich das Problem, daß der mechanische Schwenkpunkt der Beinstütze nicht in der Knieachse des Rollstuhlbenutzers liegen sollte, da hierbei das seitliche Einsteigen in den Rollstuhl erschwert würde und Verletzungsgefahr bestünde. Ein unterhalb des Oberschenkels und hinter dem Unterschenkel des Rollstuhlbenutzers liegender Schwenkpunkt der Beinstütze erfordert aber, daß während des Hochschwenkens der Beinstütze diese stetig verlängert werden muß, um ein Abheben von Ober- und Unterschenkel von ihren Unterlagen zu verhindern. Erste Vorschläge zur selbsttätigen Verlängerung der Beinstütze während ihres Hochschwenkens sind in der US-PS 30 72 437 und der DE-AS 11 79 668 gemacht worden. In der DE-OS 30 43 150 dient hierzu ein Mechanismus aus Hebeln und Gleitführungen, der aber recht scharfkantig in den Bereich der Kniekehle hineinreicht. In der DE- PS 33 22 587 wird ein Mechanismus aus Gleitführungen und noch mehr Hebeln beschrieben, der hinter der Beinstütze viel Platz benötigt und dessen Erscheinungsbild verwirrend ist. Schließlich wird in der DE-OS 41 10 937 ein Mechanismus der eingangs genannten Art beschrieben, bei dem beim Hochschwenken der Beinstütze ein erstes, in der Beinstütze gelagertes Zahnrad auf einem zweiten, gestellfesten Zahnrad abläuft, wobei eine mit dem ersten Zahnrad gekoppelte Schwinge über eine Schubstange stetig die Beinstütze verlängert. Dieser Mechanismus benötigt hinter und seitlich der Beinstütze recht viel Platz und besitzt auch das Merkmal aller bisherigen Vorschläge, nämlich Gleitführungen zu enthalten. Gleitführungen neigen aber zum Klemmen, insbesondere nach Stoßbelastungen, denen gerade die Beinstützen in hohem Maße ausgesetzt sind.

Die vorliegende Erfindung überwindet diese Probleme durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den rückbezogenen Ansprüchen gekennzeichnet.

Eine bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Beinstütze ist in Fig. 1 und Fig. 2 zusammen mit einem angedeuteten Rollstuhlge­ stell und Fuß, Unter- und Oberschenkel eines Rollstuhlbenutzers dargestellt; in geschlossenen Linien in Grundstellung und in gestrichelten Linien in Streckstellung.

In Fig 3 ist dieselbe Beinstütze vergrößert dargestellt; diese Darstellung dient der eingehenden Beschreibung der vorliegenden Beinstütze.

Fig. 4 zeigt eine Anordnung zur synchronen Verstellung von Bein­ stütze und Rückenlehne eines Rollstuhls und Fig. 5 zeigt eine Sonderausführung der Beinstütze nach Anspruch 8.

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Beinstütze in der üblichen, schräg nach vorn in Grundstellung befindlichen Anordnung. Es ist aber auch möglich, siehe Fig. 2, die erfindungsgemäße Beinstütze annähernd senkrecht am Rollstuhlgestell (1) zu montieren für eine senkrechte Grundstellung der Beinstütze zwischen den Vor­ derrädern (2) des Rollstuhlgestells (1). Diese letztere Anord­ nung kann den seitlichen Einstieg in den Rollstuhl erleichtern, ohne die Beinstützen vorher abschwenken zu müssen.

Die bevorzugte Ausführung der Erfindung wird nachfolgend an Fig. 3 näher erläutert: in einem Gehäuse (10) ist die obere Schwinge (11) mit ihrer Drehachse (12) gelagert. Fest mit der oberen Schwinge (11) ist das obere Zahnsegment (13) verbunden. Die untere Schwinge (14) ist mit dem unteren Zahnsegment (16) fest verbunden und durch ihre Drehachse (15) im Gehäuse (10) gelagert. Beide Zahnsegmente (13, 16) befinden sich im Eingriff miteinander. Das freie Ende der oberen Schwinge (11) ist mit dem Drehzapfen (17) mit der Abknickung (18) des Beinrohres (19) ge­ lenkig verbunden. Das freie Ende der unteren Schwinge (14) ist mit dem Drehzapfen (20) mit der Schubstange (21) gelenkig ver­ bunden, die ihrerseits über den Drehzapfen (22) am Beinrohr (19) gelagert ist. Im Beinrohr (19) steckt teleskopartig das Fußrohr (23), dessen abgewinkeltes Ende (24) eine Fußplatte (25) trägt. Eine Klemmvorrichtung (26) am Beinrohr (19) gestattet in bekann­ ter Weise die einmalige Anpassung der Beinstützenlänge an die individuelle Beinlänge des Rollstuhlbenutzers.

Das Ritzel (26) steht im Eingriff mit dem oberen Zahnsegment (13). Genau so gut könnte es auch mit dem unteren Zahnsegment (16) im Eingriff stehen. Das Handrad (27) ist fest mit dem Ritzel (26) verbunden und dient der Betätigung der erfindungsgemäßen Beinstütze. Abweichend von der hier dargestellten bevorzugten Ausführung kann anstelle des Ritzels (26) auch eine (nicht gezeichnete) Schnecke verwendet werden, die zwischen den beiden Zahnsegmenten (13, 16) angeordnet und mit beiden im Eingriff steht. Die Zahnsegmente müßten dann als Schneckenräder schrägverzahnt sein. Eine Selbsthemmung des Schneckentriebs kann für die Handhabung vorteilhaft sein. Statt einer drehenden Betätigung der Beinstütze kann auch ein Hebel- oder Ratschenmechanismus verwendet werden. Auch ist es denkbar, daß die Beinstütze direkt von Hand betätigt wird. Die letzteren Betätigungsarten sind aber nicht Gegenstand der Erfindung.

Bei Betätigung des Handrades (21) drehen sich die beiden Schwin­ gen (11, 14) nach links, z. B. in die gestrichelten Lagen (11a, 14a) , und nehmen das Beinrohr (19) in die gestrichelte Position (19a) mit. Hierbei dreht sich das Beinrohr (19) in einem virtu­ ellen Drehpunktbereich (28), der in der Knieachse des Rollstuhl­ benutzers liegen sollte. Auf diese Weise wird die im Oberbegriff genannte Eigenschaft der Beinstütze erreicht, nämlich das mit dem Hochschwenken der Beinstütze gekoppelte Nachvorneschieben.

Im Gegensatz zu bisher bekannten Lösungen sind bei der vorliegenden Erfindung keinerlei Gleitführungen vorhanden, die eingangs genannte Schwierigkeiten machen können. Falls erforderlich, kann auch das Übersetzungsverhältnis der beiden Zahnsegmente (13, 16) (vorzugsweise 1 : 1) abgeändert werden.

Bemerkenswert ist die schlanke Bauweise der erfindungsgemäßen Beinstütze, die dadurch erreicht wird, daß die beiden Schwingen (11, 14) in Grundstellung auf einer gemeinsamen Mittellinie (29) liegen und daß das Beinrohr (19) in Grundstellung parallel und mit geringem Abstand zu den Schwingen liegt. Hierfür ist eine Aussparung (30) im Beinrohr (19) hilfreich, da sie die vorste­ henden Teile der Zahnsegmente (13, 16) aufnehmen kann. Die Schubstange (21) wird vorzugsweise gebildet aus zwei beiderseits der Beinstütze (19) und der unteren Schwinge (14) liegenden La­ schen (31), die ihrerseits durch einen Steg (32) miteinander fest verbunden sind. Auf diese Weise erhalten die beiden Laschen (31) eine Stabilität, die sie ohne den Steg (32) nicht besitzen würden. Der Steg (32) ist ferner so angeordnet, daß er in der Grundstellung der Beinstütze parallel zur unteren Schwinge (14) und zum Beinrohr (19) liegt und in Grundstellung dicht an diesen anliegt, um eine schlanke Grundstellung der Beinstütze zu ge­ währleisten.

Die erfindungsgemäße Beinstütze wird getragen von ihrem Gehäuse (10), das in bekannter, jedoch bildlich nicht dargestellter Weise am Seitenrahmen eines Rollstuhls befestigt wird. Hierzu können Löcher (33) im Gehäuse (10) dienen zur starren Befesti­ gung am Seitenrahmen. Oder die Löcher (33) können (nicht dargestellte) Bolzen aufnehmen, um die gesamte Beinstütze in bei Rollstühlen üblicher Weise zur Seite und nach hinten wegschwen­ ken zu können. Die für diese Befestigungsart nötige Arretierung in Gebrauchsposition ist bekannt und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Möglich ist aber auch eine mittige Befe­ stigung am Rollstuhl. In diesem Fall trägt das abgewinkelte Ende (24) des Fußrohrs (23) eine rechte und eine linke Fußplatte (25). Bei nicht faltbaren Rollstühlen macht eine solche mittige Befestigung der Beinstütze an der Vorderkante, unterhalb des Sitzes keine Probleme. Diese Möglichkeit besteht aber auch bei faltbaren Rollstühlen, die unterhalb des Sitzes einen Mittenholm besitzen, wie z. B. DE-PS 34 31 723 lehrt.

In Weiterführung dieses Gedankens ist auch ein Zusammenwirken der erfindungsgemäßen Beinstütze mit der Rückenlehne eines Roll­ stuhls möglich (siehe Fig. 4), dergestalt daß die schwenkbare Rückenlehne (40) eines Rollstuhls über ihren Drehpunkt (41) hin­ aus nach unten in einem Ausleger (42) endet, an dessen Drehge­ lenk (43) eine Schubstange (44) befestigt ist, die mit ihrem vorderen Drehgelenk (45) an der unteren Schwinge (14) der erfindungsgemäßen Beinstütze gelenkig befestigt ist. Hierdurch wird erreicht, daß synchron mit der Neigungsverstellung der Rückenlehne (40) nach hinten eine Neigungsverstellung der Bein­ stütze nach vorne erfolgt. Daß eine solche feste, schwenkbare Rückenlehne (40) auch bei einem faltbaren Rollstuhl möglich ist, lehrt z. B. DE-PS 34 30 292. Die Einrichtungen für die Betäti­ gung und die Arretierung in die gewünschte Neigungsposition kön­ nen sowohl an der Beinstütze und/oder auch an der Rückenlehne (40) liegen; sie sind aber nicht Gegenstand der vorliegenden Er­ findung.

Die erfindungsgemäße schwenkbare Beinstütze ist zwar konzipiert für die Schaffung eines virtuellen Drehpunktes (28), siehe Fig. 3, der vor und über ihrer oberen Ausdehnung liegt. Es kann aber auch erwünscht sein, daß eine senkrecht montierte Beinstütze (siehe Fig. 2) in Abweichung von Fig. 2 mit den Fuß­ platten (25) auf dem Boden (59) aufliegen soll, um den Ein- und Ausstieg des Benutzers in den Rollstuhl zu erleichtern und um dabei dem Rollstuhl einen festen Stand zu geben. In diesem Fall soll das Beinrohr (19) nach dem Einstieg des Benutzers in den Rollstuhl erst angehoben werden, um sich erst danach um den vir­ tuellen Drehpunkt (28) zu bewegen. Diese Forderung kann erfüllt werden (siehe Fig. 3) durch Vergrößerung der Abstandes (35) zwi­ schen der Mittellinie (34) des Beinrohres (19) zum Drehzapfen (17) der oberen Schwinge (11). Hierbei kann der schlanke Aufbau der Beinstütze beibehalten werden, es reicht, wenn die Abknic­ kung (18) des Beinrohres (19) nach hinten verlängert wird und auch die obere Schwinge (11) eine Abknickung nach hinten erhält.

Auch die übrigen Abmessungen und Größenverhältnisse der erfindungsgemäßen Beinstütze lassen sich selbstverständlich an spezielle Anforderungen anpassen. So ist z. B. das Übersetzungsverhältnis der beiden Zahnsegmente (13, 16) vorzugsweise mit 1 : 1 gewählt worden. Das ist jedoch keineswegs zwingend: Wenn sich z. B. durch Abänderung des Übersetzungsverhältnisses das untere Zahnsegment (16) etwas schneller dreht als das obere (13), dann kann die Länge der unteren Schwinge (14) und der Schubstange (21) verkürzt werden.

Eine weitere Modifikation der Erfindung ist in Fig. 5 dargestellt. Hierbei ist das obere Zahnsegment (13b) nicht fest mit der oberen Schwinge (11b) verbunden, sondern diese ist über den festen Zapfen (50) des Gehäuses (10b) in ihrem Gleitschlitz (51) gelagert und wird über den Zapfen (52) des oberen Zahnsegments (13b) gesteuert. Hierdurch beschreibt der Drehzapfen (17b) der oberen Schwinge (11b) nicht mehr einen kreisförmigen Bogen (36), siehe Fig. 3, sondern fast eine gerade Linie (53), Fig. 5, die bewirkt, daß die kinematisch bedingten Abweichungen des virtuellen Drehpunktes der Beinstütze während ihrer Schwenkbewegung minimiert werden.

Schließlich sei erwähnt, daß die beiden Zahnsegmente (13, 16) auch durch ein Antiparallelkurbel-Getriebe ersetzt werden können, wie in jedem Getriebelehre-Buch nachzulesen ist. Auch diese Variante ist also Gegenstand der Erfindung, wenn auch die Zahnsegmente (13, 16) bevorzugt werden.

Claims (7)

1. Beinstütze für einen Rollstuhl, die sich beim Hochschwenken selbsttätig derart nach vorn verschiebt, daß der virtuelle Drehpunkt der Beinstütze etwa in der Kniegelenkachse des Benutzers liegt, mit einem am Rollstuhlgestell gelagerten Beinrohr und mindestens einer am Rollstuhlgestell gelagerten und beim Hochschwenkvorgang zwangsgelenkten Schwinge, deren anderes Ende über eine Schubstange auf das Beinrohr wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) eine obere (11) und eine untere Schwinge (14), die beide in einem Gehäuse (10) gestellfest gelagert sind, miteinander in gegenläufigem Zwangslauf, vorzugsweise durch je ein Zahnsegment (13, 16), gekoppelt sind,
• b) die obere und die untere Schwinge (11, 14) in Grundstellung parallel zum und dicht hinter dem beim Hochschwenkvorgang längenunveränderlichen Beinrohr (19) liegen und beide in Streckstellung nach vorn schwenken,
• c) die obere Schwinge (11) mit dem oberen Ende (18) des Beinrohres (19) gelenkig verbunden ist und die untere Schwinge (14) unter Zwischenschaltung der Schubstange (21) mit dem unteren Bereich des Beinrohres (19) gelenkig verbunden ist.

2. Beinstütze nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zur teilweisen Aufnahme der Zahnsegmente (13, 16) dienenden Aus­ schnitt (30) im Beinrohr (19).

3. Beinstütze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus zwei Laschen (31) und einem diese verbindenden Steg (32) bestehende Schubstange (21) so angeordnet ist, daß der Steg (32) in Grundstellung knapp zwischen dem Beinrohr (19) und der unteren Schwinge (14) Platz hat.

4. Beinstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schwenken und Arretieren der Beinstütze ein mit einem der beiden Zahnsegmente (13 oder 16) im Eingriff stehendes Ritzel (26) dient, das mit einem Handrad (27) oder dergleichen gekoppelt ist, oder daß zwischen den beiden Zahnsegmenten eine Schnecke angeordnet ist, die mit beiden, dann schrägverzahnten Zahnsegmenten, im Eingriff steht.

5. Beinstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das die beiden Schwingen (11, 14) tragende Gehäuse (10) fest oder seitlich schwenkbar und abnehmbar mit dem Seitenrahmen (1) eines Rollstuhls verbunden ist oder daß das Gehäuse (10) an einem Mittelsteg (55) eines Rollstuhls befestigt ist und hierdurch beide Beine des Rollstuhlbenutzers tragen kann, wobei eine Verbindungsstange (44) von einer der Schwingen (11, 14) zu einer schwenkbaren Rückenlehne (40) des Rollstuhls die Synchronisierung der Schwenkbewegungen von Beinrohr (19) und Rückenlehne (40) bewirken kann.

6. Beinstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Anpassung an die jeweiligen Anforderungen die Längen der Schwingen (11, 14), das Maß (35) der oberen Abknickung (18) des Beinrohres (19) und das Übersetzungsverhältnis der Zahnsegmente (13, 16) änderbar sind.

7. Beinstütze nach einem der Ansprüche 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Änderung der Kinetik die obere Schwinge (11b) nicht fest mit dem oberen Zahnsegment (13b) verbunden ist, sondern ei­ nerseits durch eine Dreh- und Gleitführung (50, 51) mit dem Ge­ häuse (10b) und andererseits über ein exzentrisch gesetztes Drehgelenk (52) mit dem oberen Zahnsegment (13b) in Verbindung steht.