DE69502533T2

DE69502533T2 - Vorrichtung zur Verbindung von Batterien eines Rollstuhls

Info

Publication number: DE69502533T2
Application number: DE69502533T
Authority: DE
Inventors: Gerold G Goertzen
Original assignee: Invacare Corp
Current assignee: Invacare Corp
Priority date: 1994-04-15
Filing date: 1995-02-20
Publication date: 1998-10-15
Anticipated expiration: 2015-02-21
Also published as: EP0677413A1; US5522734A; EP0677413B1; DE69502533D1

Description

Diese Erfindung betrifft allgemein elektrische Rollstühle. Insbesondere ist die vorliegende Erfindung auf eine verbesserte Vorrichtung zum Verbinden von Rollstuhlbatterien mit einem elektrischen Motor eines Rollstuhls gerichtet.
Die vorliegende Erfindung ist speziell auf einen mit Flanschen versehenen Kasten und eine Gestellanordnung zum Unterbringen und Halten einer Batterie oder einer Vielzahl von Batterien in einem elektrisch betriebenen Fahrzeug gerichtet, so daß diese leicht in den mit Flanschen versehenen Kästen angeordnet werden können und die Kästen leicht in der Gestellanordnung untergebracht und entlang dieser geschoben werden können, um eine genaue, elektrisch verbindende Anordnung der Batterien zu erleichtern.
Elektrische Rollstühle werden typischerweise von schweren Batterien angetrieben. Typischerweise sind diese Batterien in einem Korb untergebracht, der unter dem Sitz des Rollstuhls angeordnet ist, und unter Verwendung einer Reihe von Kabeln mit dem Motor des Rollstuhls elektrisch verbunden. Rollstühle sind so gestaltet, daß sie kompakt und leichtgewichtig sind. Solch eine kompakte Gestaltung bietet jedoch nur einen beschränkten Raum, in dem Rollstuhlbatterien untergebracht sind. Der Batterieeinbau und die elektrische Verbindung erfordert ein Anordnen der Batterien in dem beschränkten Unterbringungsbereich, gefolgt von einem Verbinden der Batterieanschlußteile mit den elektrischen Motoranschlußteilen des elektrischen Motors über die elektrischen Kabel. An dieser Stelle werden Werkzeuge gebraucht, um die jeweiligen Enden der elektrischen Kabel an den Anschlußteilen der Batterien und an dem elektrischen Motor zu befestigen. Aufgrund des beschränkten Batteneunterbringungsraumes können jedoch die zum Verbinden der Enden der elektrischen Kabel mit den Batterieanschlußteilen und den Anschlußteilen des elektrischen Motors erforderlichen Werkzeuge nicht günstig betätigt werden.
Es ist bekannt, den Raum, in dem die Batterien untergebracht werden, zu vergrößern, um ein einfacheres Verbinden der Batterien des elektrischen Motors zu erleichtern. Ein Hinzufügen von zusätzlichem Raum zu dem Batterieunterbringungsbereich läuft jedoch den Gestaltung szielen, für elektrische Rollstühle eine kompakte Einheit herzustellen, entgegen.
Es ist darüberhinaus bekannt, für den Einbau und das Halten von Rollstuhlbatterien in einem Rollstuhlgestell entfernbare Körbe zu verwenden. Entfernbare Batteriekörbe sind jedoch teuer herzustellen und müssen aus einem robusten Material ausgebildet sein, um die Batterien, die jeweils über 50 Pfund wiegen können, zu halten. Darüberhinaus erhöhen die Tragekörbe das Gesamtgewicht des Rollstuhls. Zusätzlich zu diesen Problemen verursacht das hohe Gewicht der Rollstuhlbatterien einen weiteren Nachteil. Vor dem Einbau wird eine Vielzahl von Batterien auf dem entfernbaren Batteriekorb angeordnet, wodurch dessen Gesamtgewicht über 100 Pfund betragen kann. Danach müssen der Korb und die Batterien angehoben und in eine günstige Ausrichtung innerhalb der Rollstuhlanordnung gebracht werden. Das außerordentlich hohe Gewicht der Kombination aus Korb und Batterien macht deren Einbau in einen begrenzten Raum zu einer arbeitsaufwendigen Aufgabe, die große Kraft erfordert.
Dementsprechend war es ernsthaft wünschenswert, eine neue und verbesserte Vorrichtung zum Halten und Verbinden von Rollstuhlbatterien zu entwickeln, welche die vorgenannten und andere Schwierigkeiten überwindet, während sie bessere und vorteilhaftere Gesamtergebnisse liefert.
Das US-Patent Nr. 4,967,864 offenbart einen modularen Rollstuhl, der ein mit Rädern versehenes Basismodul, ein an dem Basismodul befestigbares Sitzmodul und ein Batteriemodul umfaßt. Das Batteriemodul hat einen Korb und ein oder zwei Batterien, die auf den Korb geschoben werden können.
Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Verbindung wenigstens einer Batterie mit einem elektrischen Motor vorgesehen mit:
einem Kasten zur Aufnahme wenigstens einer Batterie, wobei der Kasten eine Basis, Seitenwände, Endwände, einen entfernbaren Deckel, um Zugang zu dem Inneren des Kastens zu gestatten, und wenigstens einen Flansch, der fest mit jeder Seitenwand verbunden ist, hat,
einer Gestellanordnung, um eine genaue Plazierung des Kastens in einer elektrisch verbundenen aufgehängten Position zu bewirken, wobei die Gestellanordnung ein offenes Ende, in welches der Kasten eingesetzt wird, und ein Paar voneinander beabstandete parallele Führungsschienen, die jeweils eine glatte Oberfläche haben, welche in der Lage ist, den Kasten mit seinen Flanschen gleitbar aufzunehmen und zu tragen, hat,
ersten und zweiten lösbar zusammenpaßbaren elektrischen Verbindungsteilen zum Leiten von elektrischem Strom zwischen der wenigstens einen Batterie und dem elektrischen Motor, wobei das erste lösbar zusammen paßbare elektrische Verbindungsteil an dem Kasten befestigt ist und elektrisch mit der wenigstens einen Batterie verbunden ist und das zweite lösbar zusammenpaßbare elektrische Verbindungsteil an der Gestellanordnung befestigt und elektrisch mit dem Motor verbunden ist, jedes lösbar zusammenpaßbare elektrische Verbindungsteil wenigstens ein Zusammenpaß-Anschlußteil einschließt, jedes Zusammenpaß-Anschlußteil eine Gleitoberfläche und eine Zusammenpaß-Oberfläche, die in einem stumpfen Winkel in Bezug auf die andere ausgebildet ist, einschließt, und jedes Zusammenpaß-Anschlußteil derart ausgebildet ist, daß, wenn die Gleitoberfläche eines ersten Zusammenpaß-Anschlußteils in Kontakt mit der Gleitoberfläche eines zweiten, umgekehrt positionierten Zusammenpaß- Anschlußteils gestoßen wird, die Gleitoberfläche des ersten Zusammenpaß-Anschlußteils aufwärts und über die Gleitoberfläche des zweiten Zusammenpaß-Anschlußteils gleitet, bis die Zusammenpaß-Oberfläche des ersten Zusammenpaß-Anschlußteils abwärts in Kontakt mit der Zusammenpaß-Oberfläche des zweiten Zusammenpaß-Anschlußteils gleitet.
Bei dieser Ausführungsform können die zusammenpaßbaren elektrischen Verbindungsteile zusammengeschoben werden, wobei sie ohne eine Verwendung von Werkzeugen zusammenpassen.
Um eine günstige Ausrichtung der zusammenpaßbaren elektrischen Verbindungsteile vor deren Eingriff zu erleichtern, kann die vorliegende Erfindung ein erstes Paar von Ausrichtestiften und ein ersten Paar von Ausrichtehülsen für eine Ausrichtung des ersten Paares zusammenpaßbarer elektrischer Verbindungsteile in einen zusammenpassenden Eingriff vorsehen. Bei einer Ausführungsform kann das erste Paar von Ausrichtestiften entweder an dem ersten oder dem zweiten Kasten befestigt sein und sich entlang einer ersten und einer zweiten Achse erstrecken, wobei die erste und die zweite Achse parallel zu den Führungsschienen verlaufen, wenn die Kästen darauf eingesetzt werden. Das entsprechende erste Paar von Hülsen kann in Ausrichtung mit der ersten und der zweiten Achse entweder an dem ersten oder an dem zweiten Kasten befestigt sein. Es kann auch ein zweites Paar von Ausrichtestiften und ein zweites Paar von Ausrichtehülsen zur Ausrichtung des zweiten Paares zusammenpaßbarer elektrischer Verbindungsteile in einen zusammenpaßbaren Eingriff vorgesehen sein. Dieses zweite Paar von Ausrichtestiften kann entweder an dem ersten Kasten oder dem Mittelriegel befestigt sein, wobei es sich entlang der ersten bzw. zweiten Achse erstreckt. Das zweite entsprechende Paar von Hülsen kann entweder an dem ersten Kasten oder dem Mittelriegel und ebenfalls in Ausrichtung an der ersten bzw. zweiten Achse befestigt sein.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, wie sie hierin ausdrücklich offenbart und erläutert ist, liegt in der Bereitstellung einer neuen und verbesserten Vorrichtung zur Verbindung von Rollstuhlbatterien mit einem elektrischen Rollstuhlmotor.
Ein weiterer Vorteil ist das Vorsehen einer Vorrichtung zum Verbinden von Rollstuhlbatterien mit einem elektrischen Rollstuhlmotor, die eine werkzeuglose und schnelle Methode bietet, mit der die Batterien in einem relativ begrenzten Raum in der Rollstuhlanordnung eingebaut, automatisch ausgerichtet und verbunden werden können.
Noch ein weiterer Vorteil ist das Bereitstellen eines leichtgewichtigen aber stabilen Systems zum Halten und Ausrichten von Rollstuhlbatterien in einem elektrischen Rollstuhl, das einen guten Zugang zu den Batterien für deren ungehinderte Entnahme und/oder Austausch erleichtert.
Noch ein weiterer Vorteil liegt in dem Vorsehen eines vorverdrahteten Rollstuhlbatteriesystems, bei dem die Person, welche die Batterien in den Rollstuhl einbaut, keine elektrischen Verbindungen zwischen einer oder mehreren Batterien und dem Motor oder Motoren des Rollstuhls von Hand vornehmen muß. Sämtliche dieser Verbindungen werden vielmehr automatisch hergestellt, wenn ein oder mehrere Batteriekästen auf einen Batterieträger geschoben wurden und gegeneinander gestoßen sind, wobei der erste Batteriekasten gegen ein Verbindungsteil, das an dem Batterieträgergestell des Rollstuhls befestigt ist, stößt.
Ein weiterer Vorteil ist das Bereitstellen einer Vorrichtung zum Verbinden von Rollstuhlbatterien mit einem elektrischen Rollstuhlmotor, bei der getrennte Verdrahtungskabelbäume in jedem Kasten zum Verbinden der Anschlußteile der Batterie in jedem Kasten mit wenigstens einem zusammenpaßbaren elektrischen Verbindungsteil, das an dem gleichen Kasten befestigt ist, vorgesehen sind.
Weitere Vorteile werden dem Fachmann beim Lesen und Verstehen der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung deutlich werden.
Die Erfindung kann in verschiedenen Teilen und Anordnungen von Teilen körperliche Form annehmen, wobei eine bevorzugte Ausführungsform davon in dieser Beschreibung genau beschrieben und in den anhängenden Zeichnungen, die einen Teil hiervon bilden, erläutert werden wird und in denen:
Figur 1 eine explodierte perspektivische Darstellung von verbindbaren Kästen und einer Batterieuntergestellanordnung zusammen mit einem Rollstuhlhauptgestell gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist,
Figur 2 eine vergrößerte, explodierte, perspektivische Darstellung der ersten Kastenverbindungen und eines Verdrahtungskabelbaumes der Vorrichtung aus Figur 1 ist,
Figur 3A eine Oberseitendarstellung der Vorrichtung aus Figur 1 mit einem teilweisen Ausschnitt, der die Verbindungen zwischen den Kästen und dem Mittelriegel zeigt, ist,
Figur 3B ein stark vergrößerter Seitenaufriß benachbarter Endverbindungsteile getrennter zusammenpaßbarer elektrischer Verbindungsteile ist,
Figur 4 eine perspektivische Darstellung eines Rollstuhls ist, der die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält.
Betrachtet man nun die Zeichnungen, in denen die Darstellungen nur zu Erläuterungszwecken einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und nicht zum Zwecke der Beschränkung derselben vorgesehen sind, zeigt Figur 1 eine Untergestellanordnung A eines Rollstuhls mit einem Paar von Führungsschienen B, die für eine Aufnahme von ersten und zweiten Kästen C, D, in denen elektrische Batterien untergebracht sind, angepaßt sind. Obwohl die Erfindung als geeignet für einen elektrischen Rollstuhl beschrieben ist, liegt es auf der Hand, daß dieses System auch für eine Verwendung mit anderen Arten elektrischer Fahrzeuge ausgebildet sein könnte.
Unter Fortführung der Bezugnahme auf Figur 1 umfaßt jeder Kasten allgemein L-förmige Flansche 10, die einstückig an Seitenwänden 12 der Kästen ausgebildet sind und sich nach außen und abwärts erstrecken. Entfern bare Deckel 14, 16 haben Seiten- und Kanten klappen 18, 20, die so ausgebildet sind, daß sie mit Seiten- und Endwänden 12, 22 der Kästen in Eingriff treten, wenn die entfernbaren Deckel in betriebsmäßigem Eingriff mit den Kästen sind. Trageriemen 24 haben jeweils ein Paar von Enden, die mit den jeweiligen Seitenwänden der Kästen fest verbunden sind. Die Trageriemen 24 erleichtern ein schnelles und effizientes Einsetzen der Batteriekästen in die Untergestellanordnung A.
Das Untergestell A ist für eine Befestigung an einem Hauptgestell 26 ausgebildet. Das Untergestell hält die batteneenthaltenden Kästen C und D und sorgt für eine präzise Anordnung der Batterien bei betriebsmäßigem Eingriff dazwischen und bei betriebsmäßigem Einsatz mit wenigstens einem Motor für den Rollstuhl. Bei der Ausführungsform von Figur 4 sind zwei solcher Rollstuhlmotoren 27 gezeigt. Das Untergestell A umfaßt ein offenes Ende 28, ein Paar von parallelen Führungsschienen B mit einer allgemein kanalartigen Form und einen Mittelriegel 30, der starr zwischen den Führungsschienen befestigt ist, wobei ein geschlossenes Ende 32 des Untergestells ausgebildet wird. Das offene Ende 28 des Untergestells ist so ausgebildet, daß es nacheinander den ersten und den zweiten Kasten C, D aufnimmt, wenn diese in die Führungsschienen zur gleitba ren Anordnung in dem Untergestell eingesetzt werden. Die Führungsschienen B sind allgemein kanalartig geformt, wobei jede eine obere Krempe 34, eine Seitenwand 36 und eine schmale, einstückig ausgebildete Erweiterung 38, von der aus sich eine untere Krempe 40 erstreckt, hat. Jede untere Krempe 40 hat eine glatte längliche Oberfläche, um eine gleitbare Bewegung der Kastenflansche 10 zuzulassen, während die Kästen C, D entlang der Führungsschienen B bewegt werden. Die Führungsschienen B des Untergestells sind in paralleler Anordnung an dem Mittelriegel 30 befestigt und voneinander beabstandet, so daß sie die Kästen fest in dem Untergestell halten. Vor allem ist die senkrechte Entfernung, welche gegenüberliegende Halbierungspunkte der unteren Krempen 40 trennt, im wesentlichen gleich dem senkrechten Abstand zwischen gegenüberliegenden Flanschen 10 jedes Kastens.
Der Mittelriegel 30 ist starr zwischen dem Paar paralleler Führungsschienen und gegenüber dem offenen Ende 28 des Untergestells befestigt und hält die parallele, beabstandete Anordnung der Führungsschienen B. Der Mittelriegel 30 bildet das geschlossene Ende des Untergestells, so daß, wenn die Kästen in die Führungsschienen und entlang dieser geschoben werden, die Kästen nicht über den Mittelriegel hinaus geschoben werden können und in dem Untergestell zurückgehalten werden. Befestigungseinrichtungen erstrecken sich durch Öffnungen 42, die in dem Mittelriegel vorgesehen sind, und durch daran ausgerichtete Hauptgestellverlängerungsöffnungen 44, um das geschlossene Ende der Untergestellanordnung an der Hauptgestellanordnung 26 zu befestigen.
Ein Paar von Rückhalteriemen 46 ist mit dem offenen Ende 28 des Untergestells verbunden und hält die Kästen davor zurück, sich aus der elektrisch verbundenen, aufgehängten Position herauszubewegen. Jeder Rückhalteriemen ist mit dem Untergestell verbunden, wobei eine Befestigung verwendet wird, die so ausgebildet ist, daß sie sich durch eine in einer Rückhalteklammer ausgebildete Öffnung 48, eine in jedem Rückhalteriemen ausgebildete Öffnung 52 und eine in der Seitenwand der Führungsschiene ausgebildete Öffnung 54 erstreckt. Darüberhinaus ist eine Befestigung so ausgebildet, daß sie sich durch jede in dem Hauptgestell 26 ausgebildete Hauptgestellöffnung 56 erstreckt, wobei sie das offene Ende 28 der Untergestellanordnung an dem Hauptgestell befestigt.
Unter Fortführung der Bezugnahme auf Figur 1 und unter zusätzlicher Bezugnahme auf Figur 2 umfaßt der erste Kastendeckel 14 einen in jeder End klappe ausgebildeten, vertieften Abschnitt 58. Darüberhinaus ist in jeder Endwand 22 des ersten Kastens ein vertiefter Abschnitt ausgebildet und so angeordnet, daß er an dem entsprechenden vertieften Abschnitt 58 ausgerichtet ist. Weiterhin umfaßt der zweite Kastendeckel einen in der End klappe, die dem geschlossenen Ende 32 zugewandt ist, ausgebildeten, vertieften Abschnitt 60, der an einem in der Endwand von Kasten D, die dem geschlossenen Ende 32 zugewandt ist, ausgebildeten, vertieften Abschnitt ausgerichtet ist.
Wenn der erste und der zweite Kasten von den Führungsschienen herunterhängen, sind alle vertieften Abschnitte der Kastendeckel und der Kästen in einer geraden Ausrichtung angeordnet, um die elektrische Verbindung zwischen den Batterien und einem elektrischen Motor zu erleichtern, wie es nachfolgend ausführlicher beschrieben wird.
Unter Fortsetzung der Bezugnahme auf Figur 2 und unter weiterer Bezugnahme auf die Figuren 3A und 3B sind zusammenpaßbare elektrische Verbindungsteile vorgesehen, um Elektrizität zwischen den Batterien, die in dem ersten und dem zweiten Kasten untergebracht sind, und dem wenigstens einen elektrischen Motor des Rollstuhls zu leiten. Jedes zusammenpaßbare elektrische Verbindungsteil umfaßt ein Paar von Leitern, von denen jeder ein Anschlußteil 62 für eine elektrische Verbindung mit einer entsprechenden Batterie und ein flexibles Zusammenpaß-Anschlußteil 64 hat. Jedes Zusammenpaß-Anschlußteil hat eine keilförmige Gleitoberfläche 66 und eine Zusammenpaß-Oberfläche 68, die in einem stumpfen Winkel in Bezug auf die andere ausgebildet ist. Jedes Zusammenpaß-Anschlußteil ist so ausgebildet, daß, wenn die Gleitoberfläche eines ersten Zusammenpaß-Anschlußteils in Kontakt mit der Gleitoberfläche eines zweiten, umgekehrt positionierten Zusammenpaß-Anschlußteils gestoßen wird, die Gleitoberfläche des ersten Zusammenpaß-Anschlußteils aufwärts und über die Gleitoberfläche des zweiten Zusammenpaß-Anschlußteils gleitet, bis die Zusammenpaß- Oberfläche des ersten Zusammenpaß-Anschlußteils abwärts in Kontakt mit der Zusammenpaß- Oberfläche des zweiten Zusammenpaß-Anschlußteils gleitet.
Ein Zusammenfügen zwischen einem Paar von zusammenpaßbaren elektrischen Verbindungsteilen findet statt, indem man auf jedes zusammen passende elektrische Verbindungsteil jeweils entgegengesetzte, nach innen gerichtete Kräfte aufbringt. Umgekehrt werden die zusammenpassenden elektrischen Verbindungsteile gelöst, indem man auf die zusammenpassenden elektrischen Verbindungsteile jeweils entgegengesetzte, nach außen gerichtete Kräfte aufbringt. Solche zusammenpaßbare elektrische Verbindungsteile sind bekannt und werden von Anderson Power Products of Boston, Massachusetts, hergestellt.
Ein erstes Paar von zusammenpaßbaren elektrischen Verbindungsteilen ist an einem Ende des ersten Kastendeckels und an einem benachbarten Ende des zweiten Kastendeckels befestigt. Ein zweites Paar von zusammenpaßbaren elektrischen Verbindungsteilen ist an dem anderen Ende des ersten Kastendeckels und dem Mittelriegel der Untergestellanordnung befestigt. Unter Bezugnahme auf Figur 2 ist ein zusammenpaßbares elektrisches Verbindungsteil jedes der ersten und zweiten Paare zusammenpaßbarer Leiter dargestellt. Insbesondere ist ein zusammenpaßbares elektrisches Verbindungsteil 72 des ersten Paares zusammenpaßbarer elektrischer Verbindungsteile in Bezug zu dem zusammenpaßbaren elektrischen Verbindungsteil 74 des zweiten Paares zusammenpaßbarer elektrischer Verbindungsteile umgekehrt ausgerichtet dargestellt. Befestigungen 76 erstrecken sich durch Öffnungen 78, die in dem ersten Kastendeckel ausgebildet sind, Öffnungen 80, die in einer Hülsenklammer ausgebildet sind, und Öffnungen 82, die in dem zusammenpaßbaren elektrischen Verbindungsteil 72 ausgebildet sind, um das zusammenpaßbare elektrische Verbindungsteil und die Hülsenklammer an dem Kastendeckel zu befestigen. In ähnlicher Weise ist ein Paar von Befestigungen 84 so ausgebildet, daß es sich durch Öffnungen 86, die in dem Kastendeckel ausgebildet sind, Öffnungen 88, die in einer Ausrichtungsstiftklammer ausgebildet sind, und Öffnungen 90, die in dem zusammenpaßbaren elektrischen Verbindungsteil 74 ausgebildet sind, erstrecken, um das zusammenpaßbare elektrische Verbindungsteil 74 und eine Ausrichtungsstiftklammer 92 an dem ersten Kastendeckel 14 zu befestigen.
Die Ausrichtungsstiftklammer 92 hat vier Zungen 94, die Öffnungen 96 definieren, in denen ein erstes Paar von Ausrichtestiften 98 darin durch ein Paar von Rückhalteringen 100 befestigt ist. In gleicher Weise hat eine Hülsenklammer 102 ein Paar von Hülsen 104, die für eine gleitbare Aufnahme eines entsprechenden Paares von Ausrichtestiften 108 (siehe Figur 3A), die an dem zweiten Kasten D befestigt sind, ausgebildet sind.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 3A ist das erste Paar von Ausrichtestiften 98 an dem ersten Kastendeckel befestigt und erstreckt sich von diesem entlang der Achsen E bzw. F. In gleicher Weise ist ein zweites Paar von Ausrichtestiften 108 an dem zweiten Kastendeckel befestigt und erstreckt sich von diesem entlang der Achsen E bzw. F. Jeder Ausrichtestift hat einen länglichen, zylindrischen Abschnitt mit einer glatten äußeren Oberfläche. Bei dieser Anordnung wird das erste Paar von Ausrichtestiften 98 in einem ersten Paar von Ausrichtehülsen 110, das an dem Mittelriegel befestigt ist, aufgenommen, und das zweite Paar von Ausrichtestiften 108 ist in dem zweiten Paar von Ausrichtehülsen 104, die, wie oben beschrieben, an dem ersten Kastendeckel 16 befestigt sind, aufgenommen. Bevor die zusammenpaßbaren elektrischen Verbindungsteile zusammengefügt werden, bewirken die Ausrichtestifte und die Ausrichtehülsen, daß die zusammenpaßbaren elektrischen Verbindungsteile genau positioniert werden, wodurch deren Zusammenfügen erleichtert wird.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3A werden die Rollstuhlbatterien über erste und zweite Verdrahtungskabelbäume 112 und 114 elektrisch mit den zusammenpaßbaren elektrischen Verbindungsteilen verbunden. Jeder Verdrahtungskabelbaum umfaßt Kabel zum elektrischen Verbinden von Rollstuhlbatterien mit zusammenpaßbaren elektrischen Verbindungsteilen. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Verdrahtungskabelbäume so angeordnet, daß sie eine elektrische Reihenverbindung zwischen den Rollstuhlbatterien bewirken. Eine zwischengeschaltete Sicherung 116 ist in einem Kabel 118 des zweiten Verdrahtungskabelbaumes angeordnet, um den Stromfluß zu dem elektrischen Motor des Rollstuhls zu beschränken. Verdrahtungskabelbaumanschlußteile 120 sorgen für einen elektrischen Kontakt zwischen den Kabeln und den Batterien.
Unter Bezugnahme auf Figur 4 hängen die ersten und zweiten Kästen von den Führungsschienen der Untergestellanordnung herab, wobei diese Kombination unterhalb und hinter einem Sitz 22 des Rollstuhls 124 positioniert ist. Das offene Ende 28 der Untergestellanordnung erstreckt sich hinter dem Sitz 122, um das Einsetzen der Kästen dort hinein zu erleichtern. Nachdem der erste Kasten in die Untergestellanordnung eingesetzt ist, wird der Kasten geradlinig entlang der Führungsschienen bewegt, bis das erste Paar von zusammenpaßbaren elektrischen Verbindungsteilen zusammentrifft. Vor dem Zusammenfähren positionieren das zweite Paar von Ausrichtestiften und das zweite Paar von Ausrichtehülsen das zweite Paar von zusammenpaßbaren elektrischen Verbindungsteilen, um deren Zusammenführen zu erleichtern. Danach wird der zweite Kasten D in die Untergestellanordnung eingesetzt und geradlinig entlang der Führungsschienen bewegt, bis das erste Paar von zusammenpaßbaren elektrischen Verbindungsteilen zusammengeführt ist. An diesem Punkt plazieren das erste Paar von Ausrichtestiften und Ausrichtehülsen das zweite Paar von zusammenpaßbaren elektrischen Verbindungsteilen in einer Ausrichtung, um dessen Zusammenführen zu erleichtern. Da die Rollstuhlbatterien mit dem ersten und dem zweiten Paar zusammengeführter elektrischer Verbindungsteile über die ersten und zweiten Verdrahtungskabelbäume verbunden sind, wird ein Stromkreis zur Leitung von Strom zwischen den elektrischen Batterien des Rollstuhls, die in Reihe miteinander verbunden sind, und dem Batteriemotor des Rollstuhls hergestellt. Durch diese Anordnung erleichtert die vorliegende Erfindung ein leichtes Entfernen und eine verbindende Anordnung und schützt einen Behälter und eine Halterung für Batterien in elektrisch angetriebenen Fahrzeugen.
Der hierin offenbarte Aufbau ist dahingehend vorteilhaft, daß er der Person, welche die Batteriebehälterkästen C und D einbaut, erlaubt, die in den Batteriebehälterkästen C und D gehaltenen Batterien vollständig und automatisch auszurichten und mit den Motoren 27 elektrisch zu verbinden. Dies wird erreicht, wenn der erste Batteriebehälterkasten C bündig gegen ein Verbindungsteil 130, das an einem Mittelriegel der Vorderschiene 30 des Batterieträgeruntergestells A befestigt ist, drückt. Die richtige Ausrichtung des Batteriekastens C wird durch die Ausrichtestifte 98 erreicht, wenn sich diese in die Ausrichtehülsen 110 erstrecken. Danach kann der zweite Batteriekasten D auf den Schienen des Batterieträgeruntergestells A geschoben werden, bis er mit dem ersten Batteriekasten C in Kontakt ist. Wenn dies vollzogen ist, ist das Batteriepaar aufgrund der Erstreckung der Ausrichtestifte 108 in die Ausrichtehülsen 104 ausgerichtet. Gleichzeitig wird das zusammenpaßbare elektrische Verbindungsteil 72 von einem elektrischen Verbindungsteil 132, das an dem Deckel 16 des zweiten Batteriekastens D befestigt ist, kontaktiert. Die Batterien können unter Verwendung der Riemen 146, die in Figur 1 dargestellt sind, auf der Schiene gesichert werden.
Ein Entfernen der Batterien kann ebenfalls leicht durchgeführt werden, indem man die an den Batteriekästen C und D befestigten Riemen 140 und 142, wie in Figur 1 dargestellt, verwendet. Indem man den zweiten Batteriebehälterkasten D mit dem Riemen 144 rückwärts und von dem ersten Batteriebehälterkasten C wegzieht, kann er aus dem Batteriehalteruntergestell A herausgeschoben und von dem Rollstuhl weggehoben werden. Danach wird der erste Batteriebehälterkasten C unter Verwendung des Riemens 142 von dem Mittelriegel 30 weg und aus dem Untergestell A herausgezogen.
Es liegt auf der Hand, daß, obwohl in Figur 1 der Zeichnungen zwei getrennte Batteriebehälterkästen C und D dargestellt sind, die jeweils eine Batterie halten, beide Batterien in einem einzigen Batteriebehälterkasten untergebracht sein können, wenn dies erwünscht ist. Es ist offensichtlich, daß, wenn nur ein einziger Batteriekasten verwendet wird, dann ein einzelner Satz von Ausrichtestiften und Klammern auf dem Kasten notwendig wäre und ein einzelnes Paar zusammenpaßbarer elektrischer Verbindungsteile auf dem Kasten befestigt wäre. Diese würden mit geeigneten elektrischen Verbindungsteilen an der Mittelschiene des Batterieträgeruntergestells zusammengeführt werden, wobei sich die Ausrichtestifte in eine an der Mittelschiene gehalterte Klammer erstrecken würden.
Die für den Rollstuhl verwendeten Batterien sind üblich und vom allgemein beim Rollstühlen verwendeten Typ. Es wird angemerkt, daß die Ausrichtestifte nicht mit den Batterien verbunden werden, so daß die Batterien sich nicht entladen, wenn die Stifte mit einem Metallgegenstand in Kontakt treten.
Es liegt auf der Hand, daß das Vorsehen einer einzigen Sicherung 116 in dem zweiten Batteriekasten D ausreicht, den elektrischen Stromkreis, der zwischen dem Paar von Batteriekästen und den Motoren 27 des Rollstuhls ausgebildet ist, zu unterbrechen, da das positive Verbindungsteil der Batterie, die in dem zweiten Batteriekasten 16 angeordnet ist, mit dem negativen Verbindungsteil des ersten Batteriekastens 14 verbunden ist. Daher wird der erste Batteriekasten einen Stromkreis mit dem elektrischen Motor nicht vervollständigen, wenn der zweite Batteriekasten ausfällt. Der zweite Batteriekasten ist erforderlich, um den Stromkreis zu vervollständigen. Wenn beide Batterien eingebaut sind und wenn es irgendein elektrisches Problem gibt, wird die Sicherung 116 in dem zweiten Batteriekasten auslösen und dabei den gesamten Stromkreis unterbrechen.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Offensichtliche Modifikationen und Veränderungen werden Dritten beim Lesen und Verstehen der Beschreibung in den Sinn kommen. Sämtliche solcher Modifikationen und Veränderungen sollen erfaßt sein, insoweit sie in den Umfang der anhängenden Patentansprüche oder deren Äquivalente fallen, wenn man sie gemäß Artikel 69 EPÜ und dem Protokoll dazu richtig auslegt.

Claims

1. Vorrichtung zur Verbindung wenigstens einer Batterie mit einem elektrischen Motor (27) mit:

einem Kasten (C) zur Aufnahme wenigstens einer Batterie, wobei der Kasten (C) eine Basis, Seitenwände (12), Endwände (22), einen entfernbaren Deckel, um Zugang zu dem Inneren des Kastens (14) zu gestatten, und wenigstens einen Flansch (10), der fest mit jeder Seitenwand verbunden ist, hat,

einer Gestellanordnung (A), um eine genaue Plazierung des Kastens in einer elektrisch verbundenen aufgehängten Position zu bewirken, wobei die Gestellanordnung ein offenes Ende (28), in welches der Kasten eingesetzt wird, und ein Paar voneinander beabstandeter paralleler Führungsschienen (B), die jeweils eine glatte Oberfläche haben, welche in der Lage ist, den Kasten mit seinen Flanschen gleitbar aufzunehmen und zu tragen, hat,

ersten und zweiten lösbar zusammenpaßbaren elektrischen Verbindungsteilen (74, 130) zum Leiten von elektrischem Strom zwischen der wenigstens einen Batterie und dem elektrischen Motor (27), wobei das erste lösbar zusammenpaßbare elektrische Verbindungsteil (74) an dem Kasten (C) befestigt ist und elektrisch mit der wenigstens einen Batterie verbunden ist und das zweite lösbar zusammenpaßbare elektrische Verbindungsteil (130) an der Gestellanordnung befestigt und elektrisch mit dem Motor verbunden ist, jedes lösbar zusammenpaßbare elektrische Verbindungsteil wenigstens ein Zusammenpaß-Anschlußteil (62, 70) einschließt, jedes Zusammenpaß-Anschlußteil eine Gleitoberfläche (66) und eine Zusammenpaßoberfläche (68), die in einem stumpfen Winkel in Bezug auf die andere ausgebildet ist, einschließt, und jedes Zusammenpaß-Anschlußteil derart ausgebildet ist, daß, wenn die Gleitoberfläche eines ersten Zusammenpaß-Anschlußteils in Kontakt mit der Gleitoberfläche eines zweiten, umgekehrt positionierten Zusammenpaß-Ansöhlußteils gestoßen wird, die Gleitoberfläche des ersten Zusammenpaß-Anschlußteils aufwärts und über die Gleitoberfläche des zweiten Zusammenpaß-Anschlußteils gleitet, bis die Zusammenpaßoberfläche des ersten Zusammenpaß-Anschlußteils abwärts in Kontakt mit der Zusammenpaßoberfläche des zweiten Zusammenpaß-Anschlußteils gleitet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem Ausrichtestift (98, 108), der mit einer Ausrichtehülse (94, 104) für genaue Ausrichtung des Paares von lösbar zusammenpaßbaren elektrischen Verbindungsteilen (74, 130) zusammenpaßbar ist, wobei entweder der Ausrichtestift oder die Ausrichtehülse an dem Kasten (C) befestigt ist und das andere Teil, der Ausrichtestift oder die Ausrichtehülse, an der Gestellanordnung (A) befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Ausrichtehülse (98, 108) einen parallel zu den parallelen Führungsschienen (B) positionierbaren länglichen Schaft einschließt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der der Schaft des Ausrichtestiftes eine glatte Außenoberfläche hat, um eine Gleitbewegung gegenüber der Ausrichtehülse (94, 104) zu erleichtern.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4 mit einem Ausrichtestift-Arm (92) zur Befestigung des Ausrichtestiftes an dem Kasten oder dem Gestell.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5 mit einem Hülsenarm (102) zur Befestigung der Ausrichtehülse an dem anderen Teil, dem Kasten oder dem Gestell.

7. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche mit einem ersten Verdrahtungskabelbaum (112), der für eine elektrische Verbindung der wenigstens einen Batterie mit dem ersten elektrischen Verbindungsteil (24) in dem Kasten (C) enthalten ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei der der Deckel (14) Seiten- und Endklappen umfaßt, die in entsprechende Seiten- bzw. Endwände des Kastens eingreifen können, wobei der Deckel einen vertieften, in wenigstens einer Endklappe ausgebildeten Abschnitt hat, durch welchen sich das erste zusammenpaßbare elektrische Verbindungsteil (24) erstreckt.

9. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche mit einem zweiten Kasten (D) zur Aufnahme einer zweiten Batterie, wobei der Kasten eine Basis, Seitenwände (12), Endwände (22), einen entfernbaren Deckel (18) und wenigstens einen fest mit jeder Seitenwand (12) verbundenen Flansch (10) hat.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9 mit dritten (132) und vierten (72) lösbar zusammenpaßbaren elektrischen Verbindungsteilen zur Verbindung von elektrischem Strom zwischen der zweiten Batterie in dem zweiten Kasten (D) und der wenigstens einen Batterie in dem ersten Kasten (C), wobei das dritte lösbar zusammenpaßbare elektrische Verbindungsteil (132) an dem zweiten Kasten (D) befestigt ist, jedes lösbar zusammenpaßbare elektrische Verbindungsteil ein Zusammenpaß-Anschlußteil (62, 70) einschließt, jedes Zusammenpaß-Anschlußteil eine Gleitoberfläche (66) und eine in einem stumpfen Winkel in Bezug auf die andere ausgebildete Zusammenpaßoberfläche (68) einschließt und jedes Zusammenpaß-Anschlußteil derart ausgebildet ist, daß, wenn die Gleitoberfläche des dritten Zusammenpaß-Anschlußteils in Kontakt mit der Gleitoberfläche des vierten umgekehrt positionierten Zusammenpaß-Anschlußteils gestoßen wird, die Gleitoberfläche des dritten Zusammenpaß-Anschlußteils aufwärts und über die Gleitoberfläche des vierten Zusammenpaß-Anschlußteils gleitet, bis die Zusammenpaßoberfläche des dritten Zusammenpaß-Anschlußteils abwärts in Kontakt mit der Zusammenpaßoberfläche des vierten Zusammenpaß-Anschlußteiles gleitet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der der Deckel (16) des zweiten Kastens Seitenund Endklappen umfaßt, die in entsprechende Seiten- bzw. Endwände des zweiten Kastens (D) eingreifen können, umfaßt, wobei der Deckel (16) des zweiten Kastens einen in einer der Endklappen ausgebildeten vertieften Abschnitt hat, durch welchen sich das dritte lösbar zusammenpaßbare elektrische Verbindungsteil (132) erstreckt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der der Deckel (14) des ersten Kastens einen in einer Endklappe des Deckels ausgebildeten zweiten vertieften Abschnitt hat, wobei das vierte lösbar zusammenpaßbare elektrische Verbindungsteil sich durch den zweiten vertieften Abschnitt erstreckt und mit der wenigstens einen Batterie in dem ersten Kasten (C) verbunden ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12 mit einem zweiten Verdrahtungskabelbaum (114), der in dem zweiten Kasten (D) für eine elektrische Verbindung der Batterie des zweiten Kastens mit dem dritten lösbar zusammenpaßbaren Verbindungsteil enthalten ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, bei der die in dem ersten und zweiten Kasten (C, D) vorgesehenen Batterien elektrisch in Reihe miteinander verbunden sind.

15. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche mit einer in der Leitung angeordneten, mit der Batterie elektrisch verbundenen Schmelzsicherung zur Begrenzung des Stromflusses zwischen der Batterie und dem elektrischen Motor.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 9 mit einem Riemen (142), der an dem Kasten (C, D) zum Anheben desselben befestigt ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 9 weiterhin mit einem Halteriemen (46) zum Halten des Kastens in Position.

18. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem die Gestellanordnung (A) an einem Ende durch einen Mittelriegel, der starr zwischen dem Führungsschienen verbunden ist, geschlossen ist.

19. Rollstuhl (26) mit einer Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche.