DE69512168T2

DE69512168T2 - Fahrzeug mit abnehmbarer antriebsvorrichtung

Info

Publication number: DE69512168T2
Application number: DE69512168T
Authority: DE
Inventors: Brian Virgo
Original assignee: Sunrise Medical Ltd
Current assignee: Sunrise Medical Ltd
Priority date: 1994-04-22
Filing date: 1995-04-21
Publication date: 1999-12-30
Anticipated expiration: 2015-04-22
Also published as: NZ284129A; EP0705090B1; DE69512168D1; FI104617B; AU2263995A; EP0705090A1; NO955073D0; NO306375B1; FI956187A; NO955073L; FI956187A0; WO1995028903A1; GB9408005D0; AU701841B2; DK0705090T3; ES2139200T3

Description

Beschreibung der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf elektrisch betriebene Fahrzeuge, die je eine abnehmbare Antriebs- oder Fahreinheit umfassen.
Die Erfindung wurde in bezug auf die Art von Fahrzeug ersonnen, dessen Zweck es ist, eine Person zu befördern, deren Beweglichkeit beeinträchtigt ist. Beispielsweise kann das Fahrzeug ein Rollstuhl sein. Viele derartige Fahrzeuge sind dafür ausgelegt, vergleichsweise schnell zerlegt und/oder gefaltet, zusammengeklappt oder sonstwie in eine relativ kompakte Anordnung umgewandelt zu werden, um zu ermöglichen, daß sie bequem gelagert oder in einem anderen Fahrzeug transportiert werden können. Ein solches Zerlegen oder eine solche Umwandlung kann das Entfernen einer oder mehrerer Fahreinheiten vom Rest des Fahrzeugs umfassen. Eine solche abnehmbare Fahreinheit kann einen elektrischen Motor, ein Untersetzungsgetriebe und ein einzelnes Rad umfassen (wobei zwei derartige Fahreinheiten für die beiden fahrenden Räder eines angetriebenen Rollstuhls vorgesehen sind), oder sie kann eine Achsanordnung umfassen, die einen elektrischen Motor, ein Untersetzungsgetriebe, in welches eine Differentialgetriebeanordnung eingebaut sein kann, und zwei antreibbare Räder an den Enden der Achsanordnung umfassen. Zusätzlich zu der Umwandlung des Fahrzeugs in einen kompakten Zustand, in dem es leicht gelagert oder transportiert werden kann, ist die oder jede Fahreinheit eine relativ schwere Einheit, und ihr Entfernen verkleinert das Fahrzeug zu Einheiten, die leichter gehandhabt und gehoben werden können.
Grob gesagt, sind die Anforderungen an eine oder mehrere derartige entfernbare Fahreinheiten für ein Fahrzeug die, daß das Entfernen und Ersetzen derselben von dem Fahrzeug relativ leicht für Personen, die möglicherweise mechanisch nicht geschickt sind, auszuführen sein sollte, und dies sollte mit einem hohen Sicherheitsniveau beim Gebrauch einhergehen. Es ist im wesentlichen eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, derartige Anforderungen zu erfüllen.
In die oder jede Fahreinheit eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs gemäß der Erfindung ist ein elektrischer Motor eingebaut, und dafür ist es natürlich notwendig, eine elektrische Verbindung zu dem Motor herzustellen. Eine derartige elektrische Verbindung sollte unterbrochen werden können, wenn die Fahreinheit abgenommen werden soll, weil üblicherweise Batterien zum Antreiben des Fahrzeugs und des Schaltgeräts vom Rahmen des Fahrzeugs getragen werden. Die EP-A-0 588 353 offenbart ein Fahrzeug für die persönliche Beweglichkeit von Behinderten, welches eine elektrische Fahreinheit hat, die von dem Hauptfahrgestell des Fahrzeugs entfernbar ist. In die mechanische Kupplung zwischen diesen beiden Einheiten ist ein elektrischer Verbinder integriert, so daß, wenn die Einheiten zusammengeführt werden, die elektrischen Verbinder ineinandergreifen, um eine Spannungszufuhr zu der elektrischen Fahreinheit zu bilden. Es muß jedoch erwartet werden, daß eine elektrische Verbindung erzielt werden kann, bevor die Verbindung der Fahreinheit mit dem Fahrzeuggestell vollständig hergestellt ist. Aus Sicherheitsgründen ist es wünschenswert, daß die elektrische Verbindung mit dem Motor der Fahreinheit nicht hergestellt werden kann, solange die Fahreinheit nicht richtig mit dem Rahmen des Fahrzeugs verbunden ist.
Mit dieser etwas spezielleren Aufgabe im Sinn stellen wir gemäß einem Aspekt der Erfindung ein Fahrzeug bereit mit einem Rahmen, einer Fahreinheit mit einem elektrischen Motor und mindestens einem bodenberührenden Rad; ineinandergreifenden Gebilden, die mit der Fahreinheit und dem Rahmen verbunden sind und eine lösbare Verbindung zwischen diesen bilden; einer Rasteinrichtung, um die Gebilde miteinander in Eingriff zu halten, wobei die Rasteinrichtung zwischen einer Haltestellung, in der sie die Gebilde in Eingriff hält und einer Freigabestellung beweglich ist, in der sie deren Außer-Eingriff-Bringen zuläßt; und lösbaren elektrischen Verbindungseinrichtungen zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zum Motor der Fahreinheit;
wobei die Rasteinrichtung das Herstellen der elektrischen Verbindung durch die elektrischen Verbindungseinheiten nur zuläßt, wenn die Rasteinrichtung in ihrer Haltestellung ist.
Vorzugsweise verhindert die elektrische Verbindungseinrichtung, wenn sie in Eingriff ist, die Bewegung der Rasteinrichtung in die Freigabestellung.
Vorzugsweise erfordert das Außer-Eingriff-Bringen der genannten Gebilde, um die die Abnahme der Fahreinheit von dem Rahmen zuzulassen, eine Abwärtsbewegung der Fahreinheit bezüglich des Rahmens, bezogen auf die normale Orientierung des Fahrzeugs beim Gebrauch.
Dadurch, daß ineinandergreifende Gebilde bereitgestellt werden, die zum Außer-Eingriff-Bringen voneinander, um die Fahreinheit von dem Rahmen zu entfernen, eine Abwärtsbewegung der Fahreinheit bezüglich des Rahmens erfordern, unterstützt das Gewicht des Fahrzeugrahmens und einer durch diesen getragenen Person das Halten der mit dem Rahmen verbundenen Fahreinheit. Es besteht daher ein hoher Grad an Sicherheit der Verbindung der Fahreinheit mit dem Rahmen gegenüber ungewolltem Lösen der Fahreinheit.
Es können Führungseinrichtungen zum Führen der ineinandergreifenden Gebilde in korrekten Eingriff ineinander vorgesehen sein.
Vorzugsweise weist eines der ineinandergreifenden Gebilde ein Hülsengebilde mit einer sich verjüngenden Öffnung zum Führen eines Steckergebildes in es hinein auf, das das andere der ineinandergreifenden Gebilde darstellt.
Das Bereitstellen von so gestalteten Gebilden macht die Verbindung der Fahreinrichtung mit dem Rahmen zu einer vergleichsweise komplikationslosen Angelegenheit, insbesondere für eine Person, die keinen hohen Grad mechanischer Geschicklichkeit hat. Vorzugsweise sind das Steckergebilde und das Hülsengebilde bei de von sich verjüngender Gestalt, um für ein festes gegenseitiges Ineinandergreifen ohne Spiel oder Lockerheit zu sorgen.
Diese und weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden nun beispielhaft unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Explosionsansicht eines Teils eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs ist, welche die Teile zeigt, die für eine lösbare Verbindung zwischen dem Rahmen und der Fahreinheit des Fahrzeugs sorgen;
Fig. 2 eine schematische Perspektivansicht von der gegenüber der Ansicht von Fig. 1 gegenüberliegenden Seite eines Teils des Fahrzeugs ist;
Fig. 3 ein Vertikalschnitt durch die Anordnung von Fig. 1 ist;
Fig. 4 eine schematische Seitenansicht eines Teils der Anordnung ist.
In den Zeichnungen ist ein Teil eines Rahmens eines Fahrzeugs wie etwa eines Rollstuhls insgesamt mit 10 bezeichnet, welcher im allgemeinen sich vertikal und horizontal erstreckende rohrförmige Bauteile 11, 12 hat. An der Stelle, wo die rohrförmigen Bauteile 11, 12 zusammenkommen, ist eine Platte 13 an ihnen angebracht, wobei sie durch Verschweißen oder durch entfernbare Befestigungselemente wie Bolzen befestigt sind. An der Platte 13 wird eine Platte 14 parallel beabstandet zu dieser durch Bolzen gehalten, die sich durch die beiden Platten und durch Abstandselemente 15, 16 zwischen diesen erstrecken. Die Abstandselemente, die aus einem robusten Kunststoffmaterial wie "Delrin" hergestellt sind, sind so orientiert, daß sie in Richtung nach oben hin aufeinander zu konvergieren, wobei die Abstandselemente und Platten 13, 14 eine Hülse bilden, die in der Seitenansicht von, im allgemeinen keilförmiger Ausbildung ist, wobei ihre größere Öffnung an ihrem unteren Ende nach unten zeigt. Die Abstandselemente 15, 16 sind jeweils im wesentlichen von U-förmigem Querschnitt, wobei sie einander gegenüberliegende Nuten bilden, wie teilweise mit 17 für das Abstandselement 15 und mit 17a für das Element 16 bezeichnet.
Eine Fahreinheit, die insgesamt mit 20 bezeichnet ist, umfaßt eine Montageplatte 21, mit der eine Einheit verschraubt ist, die einen elektrischen Motor 22 und ein Schnecken-Untersetzungsgetriebe 23 umfaßt, wobei letzteres eine Abtriebswelle 24 hat, die ein Rad 25 mit einem Reifen 26 trägt. Eine Halteeinheit zum Halten des Rads an der Welle 24 und zum Übertragen von Drehmoment von der Welle auf das Rad ist als Ganzes mit 27 bezeichnet.
Oberhalb der Welle 24 hat die Montageplatte einen Teil 28, der von sich verjüngender Gestalt ist, mit Seiten 29, 30, die in Richtung nach oben zueinander konvergieren. Zwischen den Seiten 29, 30 ist eine rechteckige Öffnung 31. Die sich verjüngende Gestalt der Seiten 29, 30 paßt zu den Abstandselementen 15, 16, so daß beim Eintreten des Teils 28 der Montageplatte 21 in die durch die Platten 13, 14 und die Abstandselemente definierte Hülse eine Stellung erreicht ist, bei der der Teil 28 der Platte 21 in die Nuten der Abstandselemente 15, 16 eingreift und durch diese festgeklemmt wird.
Es wird eine Rasteinrichtung bereitgestellt, um die Fahreinrichtung des Fahrzeugs in Eingriff mit dem Rahmen des Fahrzeugs zu halten, wenn die oben beschriebene Stellung erreicht worden ist. Ein Rastglied 32 wird durch Bolzen 32a an einem Element 36 gehalten, welches um einen Schwenkzapfen 33 geschwenkt wird, der durch aus der Platte 13 herausgedrückte Flansche gehalten wird und durch eine Feder 34 in eine Stellung vorgespannt wird, in der sich ein Nasenteil 35 des Rastglieds durch eine Öffnung in der Platte 13 erstreckt und in Eingriff mit der oberen Kante der Öffnung 31 in dem Plattenteil 28 bringbar ist. Wenn es somit in Eingriff gebracht ist, hält es die Fahreinheit an dem Rahmen des Fahrzeugs. Um das Lösen der Verbindung der Fahreinheit zu ermöglichen, muß das Rastglied 32 mit dem Element 36 im Uhrzeigersinn, bezogen auf Fig. 3 gegen die Vorspannungskraft der Feder 34 gedreht werden, und um zu ermöglichen, daß dies getan wird, hat das Element 36 einen oberen Teil 37, der für die Hand zugänglich ist, welches zum Außer-Eingriff-Bringen des Rastglieds wie oben beschrieben in die Richtung des Pfeils 38 gedrückt werden muß. Das Element 36 hat ferner einen sich nach unten erstreckenden blockierenden Teil 39.
Die das Rastglied 32 an dem schwenkbaren Element 36 haltenden Bolzen 32a erstrecken sich durch längliche Löcher in dem letzteren, so daß die Stellung des Rastglieds abgestimmt werden kann und so eingestellt werden kann, daß der Plattenteil 28 voll und ohne Spiel mit der Hülse 13, 14, 15, 16 in Eingriff gehalten wird. Eine solche Einstellung kann bei der Herstellung erforderlich sein, um Herstellungstoleranzen Rechnung zu tragen, und kann verändert werden, wenn nach längerem Gebrauch Verschleiß auftreten sollte.
Um für eine elektrische Verbindung zu dem Motor 22 von an dem Rahmen des Fahrzeugs befestigter elektrischer Verkabelung zu sorgen, wobei eine solche Verkabelung mit einem geeigneten Steuermechanismus und einer Batterie oder Batterien verbunden ist, die die Spannung für das Fahrzeug liefern, ist eine elektrische Buchse 40 an der Platte 13 befestigt. Der Motor hat elektrische Kabel 41, die sich von diesem in einem Stecker 42 endend wegerstrecken, der mit der Buchse 40 in Eingriff bringbar ist. Die Anordnung der Buchse 40 ist derart, daß der Stecker 42 nur dann mit dieser verrasten kann, wenn das Rastglied 32 so eingestellt ist, daß der blockierende Teil 39 des Elements 36 von der Buchse 40 losgemacht ist. Wenn der Stecker 42 in Eingriff mit der Buchse 40 steht, verhindert die Anwesenheit des Steckers, der durch den blockierenden Teil 39 des Elements 36 verrastbar ist, daß das Element bewegt werden kann, um das Rastglied 32 von dem Plattenteil 28 zu lösen.
Es ist somit nicht möglich, das Rastelement 32 in seine Freigabestellung zu bewegen, um es zu ermöglichen, daß die Fahreinheit von dem Rahmen des Fahrzeugs außer Eingriff gebracht werden kann, solange der Stecker 42 nicht von der Buchse 40 gelöst worden ist. Beim Verbinden der Fahreinheit mit dem Fahrzeug verhindert der blockierende Teil 39 ein Verrasten des Steckers 42 in der Buchse 40, bis die Fahreinheit korrekt in Eingriff mit dem Rahmen des Fahrzeugs gebracht worden ist, und die Rasteinrichtung nimmt die in Fig. 3 gezeigte Stellung ein.
Die Erfindung stellt somit ein Fahrzeug wie beispielsweise einen Rollstuhl bereit mit einer abnehmbaren Fahreinheit, welches verschiedene Vorteile hinsichtlich Sicherheit und Leichtigkeit des Gebrauchs hat. Die Anordnung der ineinander eingreifenden Gebilde des Rahmens des Fahrzeugs bzw. der Fahreinheit als sich nach unten öffnende Hülse (13, 14, 15, 16) und als ein in dieser verrastbares Steckerelement (28) bedeutet, daß das Gewicht des Rahmens des Fahrzeugs und einer durch diesen getragenen Person dazu beiträgt, die Fahreinheit fest in korrektem Eingriff mit dem in Gebrauch befindlichen Fahrzeug zu halten. Diese Sicherheit wird natürlich durch das Rastglied 32 unterstützt. Die sich verjüngende Gestalt der Hülse wirkt als Führung zum Führen der Fahreinheit in korrekten Eingriff, was das Verbinden der Fahreinheit mit dem Rahmen zu einem relativ leicht auszuführenden Arbeitsvorgang macht, insbesondere für eine Person, die mechanisch nicht geschickt oder vielleicht sogar behindert ist. Die sich verjüngende Gestalt der Hülse und des Steckerelements gewährleistet auch, daß sie, wenn sie miteinander in Eingriff stehen, dies in positiver Weise ohne Spiel oder Lockerheit tun, und die Abstimmbarkeit des Rastglieds gewährleistet, daß es eine solche Verrastung hält, während sie Herstellungstoleranzen und Verschleiß zuläßt. Das Zusammenwirken des blockierenden Teils 39 der Rasteinrichtung mit dem Stecker und der Buchse des elektrischen Verbinders für den Motor der Fahreinrichtung sorgt für ein weiteres Sicherheitselements, gegen Herstellung der elektrischen Verbindung, wenn die Fahreinrichtung nicht korrekt in dem Rahmen sitzt, und gegen Abnehmen der Fahreinrichtung von dem Rahmen ohne Trennen der elektrischen Verbindung des Motors.

Claims

1. Elektrisch betriebenes Fahrzeug mit einem Rahmen (10); einer Fahreinheit (20) mit einem elektrischen Motor (22) und mindestens einem bodenberührenden Rad (25); ineinandereingreifenden Gebilden (13-16, 28), die mit der Fahreinheit und dem Rahmen verbunden sind und eine lösbare Verbindung zwischen diesen bilden; einer Rasteinrichtung (32-36) um die Gebilde miteinander in Eingriff zu halten, wobei die Rasteinrichtung zwischen einer Haltestellung, in der sie die Gebilde in Eingriff hält und einer Freigabestellung beweglich ist, in der sie deren Außer-Eingriff-Bringen zuläßt; lösbaren elektrischen Verbindungseinrichtungen (40, 42) zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zum Motor der Fahreinheit; wobei die Rasteinrichtung (32-36) das Herstellen der elektrischen Verbindung durch die elektrischen Verbindungseinrichtungen (40, 42) nur zuläßt, wenn die Rasteinrichtung in ihrer Haltestellung ist.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, bei dem, wenn die elektrische Verbindungseinrichtung (40, 42) in Eingriff ist, sie die Bewegung der Rasteinrichtung (32-36) in die Freigabestellung verhindert.

3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Rasteinrichtung ein schwenkbares Element (36) umfaßt.

4. Fahrzeug nach Anspruch 3, bei dem das schwenkbare Element einen blockierenden Teil (39) umfaßt, der mit der elektrischen Verbindungseinrichtung (40, 42) zusammenwirken kann.

5. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Rasteinrichtung ein einstellbares Rastglied (32) umfaßt.

6. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Rastglied federnd in seine Haltestellung vorgespannt ist.

7. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Fahreinheit ein einzelnes Rad (25) aufweist.

8. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Fahreinheit eine Achse und zwei Räder an deren Enden aufweist.

9. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zum Außer-Eingriff-Bringen der genannten Gebilde (13-16, 28), um die Abnahme der Fahreinheit von dem Rahmen zuzulassen, eine Abwärtsbewegung der Fahreinheit (20) bezüglich des Rahmens (10) erforderlich ist, bezogen auf die normale Orientierung des Fahrzeugs beim Gebrauch.

10. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner Führungseinrichtungen zum Führen der genannten ineinander eingreifenden Gebilde in korrekten Eingriff ineinander aufweist.

11. Fahrzeug nach Anspruch 10, bei dem eines der ineinander eingreifenden Gebilde ein Hülsengebilde (13-16) mit einer sich verjüngenden Öffnung zum Führen eines Steckergebildes (28) in es hinein umfaßt, das das andere der ineinander eingreifenden Gebilde darstellt.

12. Fahrzeug nach Anspruch 11, bei dem das Steckergebilde (28) und das Hülsengebilde (13-16) beide von sich verjüngender Gestalt sind.