EP0521811A1

EP0521811A1 - Wheelchair

Info

Publication number: EP0521811A1
Application number: EP92610047A
Authority: EP
Inventors: Mats Feldt
Original assignee: Nc Nielsen Holding AS
Current assignee: Nc Nielsen Holding AS
Priority date: 1991-06-27
Filing date: 1992-06-22
Publication date: 1993-01-07
Also published as: NO922488D0; NO922488L; SE9101986D0; NO301865B1

Abstract

The invention relates to a wheelchair, consisting of a frame (1), a seat unit (3) borne by the frame (1) and a mechanism (9) for adjusting the seat in various angular positions in relation to the frame (1). According to the invention, during the swinging up of the seat unit (3) the adjustment mechanism (6, 7, 8) also brings about a forwards movement of the same and, during the swinging down of the seat unit (3), also brings about a rearwards movement of the same. A wheelchair according to the invention thus ensures that the backward displacement of the centre of gravity of a person in the wheelchair, which displacement is caused by the swinging up of the seat unit (3), is compensated by a corresponding forwards movement of the seat unit (3). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Rollstuhl, bestehend aus einem Rahmen, einer vom Rahmen getragenen Sitzeinheit und einem Mechanismus zur Einstellung der Sitzeinheit in verschiedene Winkelstellungen im Verhältnis zum Rahmen, wobei der Rollstuhl solcherart ist, dass das Heraufschwingen der Sitzeinheit auch eine Vorwärtsbewegung derselben und das Herabschwingen der Sitzeinheit auch eine Rückwärtsbewegung derselben hervorruft.The invention relates to a wheelchair, consisting of a frame, a seat unit carried by the frame and a mechanism for adjusting the seat unit in different angular positions in relation to the frame, the wheelchair being such that the swinging up of the seat unit also a forward movement of the same and the swinging down of the Seat unit also causes a backward movement of the same.

Rollstühle dieser Art bieten dem Benutzer einen grösseren Sitzkomfort und vermindern ausserdem das Risiko für Sitzwunden, die dadurch entstehen, dass bei der an den Rollstuhl gebundenen Person immer die gleichen Sitzflächen einer konstanten dauerhaften Druckbelastung ausgesetzt sind, da die Sitzstellung nicht geändert wird. Bei bekannten Rollstühlen dieser Art bewirkt das Heraufschwingen der Sitzeinheit, dass der Schwerpunkt des Sitzenden gleichzeitig nach hinten verlagert wird. Damit diese Schwerpunktverlagerung den Rollstuhl nicht zum Kippen bringt, muss das Treibrad weit hinten auf dem Rahmen angebracht werden. Dies hat wiederum die Wirkung, dass der Schwerpunkt, wenn die Sitzeinheit herabgeschwungen ist, relativ weit vor der Treibradbefestigung zu liegen kommt und ein Grossteil des Gewichts der an den Rollstuhl gebundenen Person auf dem Vorderrad ruht, welches dazu führt, dass die Fahreigenschaften des Rollstuhls beeinträchtigt werden.Wheelchairs of this type offer the user greater seating comfort and also reduce the risk of sore wounds that result from the fact that the same seating surfaces are always subjected to constant, constant pressure loading on the person bound to the wheelchair, since the seating position is not changed. In known wheelchairs of this type, the swinging up of the seat unit causes the center of gravity of the seated person to be shifted backwards at the same time. So that this shift in the center of gravity does not cause the wheelchair to tip over, the driving wheel must be mounted far back on the frame. This in turn has the effect that when the seat unit swings down, the center of gravity comes to lie relatively far in front of the driving wheel attachment and a large part of the weight of the person bound to the wheelchair rests on the front wheel, which leads to the driving properties of the wheelchair being impaired will.

Ein anderes Problem bei Rollstühlen dieser Art besteht darin, den Mechanismus zur Einstellung des Winkels der Sitzeinheit im Verhältnis zum Rahmen so zu gestalten, dass die an den Rollstuhl gebundene Person selbst den Winkel einstellen kann. Da die an den Rollstuhl gebundene Person ihre Bewegungen nicht mit Hilfe der Beinkräfte kontrollieren kann, muss die Einstellung gänzlich mit Hilfe des Mechanismus geschehen. Damit die Muskelkraft der an den Rollstuhl gebundenen Person ausreicht, um das erforderliche Drehmoment zur Drehung der Sitzeinheit im Verhältnis zum Rahmen zuwege zu bringen, werden bei bekannten Lösungen dieses Problems lange Hebelarme verwendet, siehe z.B. DE-A1-3 902 694. Hebelarme dieser Art legen Beschlag auf den Aussenraum ausserhalb der Seitenflächen des Rollstuhlrahmens und können beim Manövrieren des Rollstuhls im Wege sein, besonders bei Seitwertsbewegungen.Another problem with wheelchairs of this type is to design the mechanism for adjusting the angle of the seat unit in relation to the frame so that the person bound to the wheelchair can adjust the angle himself. Since the person bound to the wheelchair cannot control their movements with the help of the leg forces, the adjustment must be done entirely with the help of the mechanism. In order to provide the muscular strength of the person bound to the wheelchair sufficient to provide the required torque to rotate the seat unit in relation to the frame, long lever arms are used in known solutions to this problem, see e.g. DE-A1-3 902 694. Lever arms of this type mount on the outside space outside the side surfaces of the wheelchair frame and can be in the way when maneuvering the wheelchair, especially when moving sideways.

Aus der veröffentlichten Patentanmeldung Nr. 0 248 474 ist ein Rollstuhl der einleitungsweise angeführten Art bekannt. Bei diesem bekannten Rollstuhl wird die Zusammenkupplung der Schwingbewegungen der Sitzeinheit und der nach vorne und nach hinten gerichteten Bewegungen dadurch herbeigeführt, dass die Sitzeinheit mit Hilfe von Zapfen auf im Gestell angebrachten Führungen gelagert ist. Die Führungen können aus Kreisbogensegmenten oder aus einem Satz linearer Führungen bestehen. Bezüglich der Einstellung der Sitzeinheit in einer gegebenen, erwünschten Stellung im Verhältnis zum Gestell sind in der veröffentlichten europäischen Patentanmeldung nur summarische Beispiele für mögliche Organe angeführt, die eine Bewegung der Sitzeinheit im Verhältnis zum Gestell hervorbringen können. Die veröffentlichte europäische Patentanmeldung enthält keine Betrachtungen bezüglich der Ausführung einer solchen Einrichtung zur Hervorbringung einer Bewegung der Sitzeinheit im Verhältnis zum Gestell, und insbesondere keine Ausführungsform, die auf die Ansprüche Rücksicht nimmt, die an einen Rollstuhl gestellt werden müssen, der vom Benutzer des Rollstuhls oder vom Pflegepersonal bedient werden soll.From the published patent application No. 0 248 474 a wheelchair of the type mentioned in the introduction is known. In this known wheelchair, the coupling of the swinging movements Seat unit and the forward and backward movements caused by the fact that the seat unit is supported by means of pins on guides mounted in the frame. The guides can consist of circular arc segments or a set of linear guides. Regarding the setting of the seat unit in a given, desired position in relation to the frame, only published examples are given in the published European patent application for possible organs which can produce a movement of the seat unit in relation to the frame. The published European patent application contains no considerations regarding the implementation of such a device for causing movement of the seat unit in relation to the frame, and in particular no embodiment that takes into account the claims that must be made of a wheelchair by the user of the wheelchair or to be operated by nursing staff.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, das oben erwähnte Problem zu lösen und einen Rollstuhl mit einer in verschiedenen Winkeln einstellbaren Sitzeinheit zuwegezubringen, wo die verschiedenen Winkeleinstellungen der Sitzeinheit keine Verlagerung des Schwerpunkts des Sitzenden mit sich führen.The object of the invention is to solve the above-mentioned problem and to provide a wheelchair with a seat unit adjustable in different angles, where the different angle settings of the seat unit do not result in a shift in the center of gravity of the seated person.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung mit einem Rollstuhl der in der Einleitung beschriebenen Art gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der Einstellungsmechanismus beim Heraufschwingen der Sitzeinheit auch eine Vorwärtsbewegung derselben herbeiführt und beim Herabschwingen der Sitzeinheit auch eine Rückwärtsbewegung derselben herbeiführt. Dadurch wird der Rückverlagerung des Schwerpunkts der an den Rollstuhl gebundenen Person, den das Heraufschwingen der Sitzeinheit mit sich führt, durch eine entsprechende Vorwärtsbewegung der Sitzeinheit entgegengewirkt. Dies bedeutet, dass die Fahreigenschaften eines Rollstuhls gemäss der Erfindung nicht von der Winkelstellung der Sitzeinheit abhängig sind.This object is achieved according to the invention with a wheelchair of the type described in the introduction, which is characterized in that the adjustment mechanism also brings about a forward movement of the seat unit when it swings up and also causes a backward movement of the seat unit when it swings down. This counteracts the shifting back of the center of gravity of the person bound to the wheelchair, which is caused by the swinging up of the seat unit, by a corresponding forward movement of the seat unit. This means that the driving properties of a wheelchair according to the invention are not dependent on the angular position of the seat unit.

In einer vorgezogenen Ausführungsform der Erfindung besteht der Rahmen des Rollstuhls aus zwei Seitenrahmen, und die Sitzeinheit ist mit dem jeweiligen Seitenrahmen durch einen vorderen und einen hinteren Gelenkarm verbunden, deren Enden mit dem Seitenrahmen bzw. der Sitzeinheit gelenkig verbunden sind. Auch die Sitzeinheit ist mit dem Rahmen durch einen in der Länge verstellbaren Arm verbunden, der mit seinen Enden gelenkig an der Sitzeinheit bzw. dem Rahmen angebracht ist. Der in der Länge verstellbare Arm enthält eine Winde, versehen mit vier Gelenken, die in einer Parallelogramm-Anordnung gelenkig miteinander verbunden sind, wobei zwei der einander gegenüberliegenden Ecken in Längsrichtung der in der Länge verstellbaren Arme angeordnet sind, und die beiden anderen einander gegenüberliegenden Ecken mit Hilfe einer quer verlaufenden Schrauben/Muttern-Anordnung vorbunden sind, sodass die Drehung einer dieser Anordnung zugehörigen Schraube bewirkt, dass die besagten Ecken sich einander nähern oder sich von einander entfernen. Durch eine solche Formgebung des Rollstuhls kann der ganze in der Länge verstellbare Arm unter der Sitzeinheit angebracht werden, sodass der einzige Teil des Manövrierungsmechanismus, der über die Seitenrahmen hinausragt, die Drehgriffe sind, mit welchen die Schraube gedreht wird. Diese Drehgriffe können so angebracht werden, dass sie beim Fahren des Rollstuhls nicht im Wege sind. Ausserdem bedeutet das Vorhandensein einer Schrauben/Muttern-Anordnung, dass diese mit einer Übertragung versehen werden kann, die es auch muskelschwachen, an den Rollstuhl gebundenen Personen ermöglicht, selbst die Winkeleinstellung der Sitzeinheit zu bedienen. Weiterhin kann der Winkel zwischen der Sitzeinheit und dem Rahmen wahlfrei zwischen einer Stellung, wo der in der Länge verstellbare Arm von grösstmöglicher Kürze ist, und einer Stellung, wo der Arm von grösstmöglicher Länge ist, verändert werden. Beim Heraufschwingen der Sitzeinheit wird die Schraube und damit die Drehgriffe der Winde nach hinten im Verhältnis zur Sitzeinheit bewegt, welches den Zugang zu den Drehgriffen erleichtert.In a preferred embodiment of the invention, the frame of the wheelchair consists of two side frames and the seat unit is connected to the respective side frame by a front and a rear articulated arm, the ends of which are articulated to the side frame and the seat unit. The seat unit is also connected to the frame by an arm which is adjustable in length and which is articulated at its ends to the seat unit or the frame is. The length-adjustable arm includes a winch provided with four joints articulated in a parallelogram arrangement, with two of the opposite corners being arranged in the longitudinal direction of the length-adjustable arms, and the other two opposite corners are bound by means of a transverse screw / nut arrangement, so that the rotation of a screw belonging to this arrangement causes said corners to approach or move away from one another. By shaping the wheelchair in this way, the entire length-adjustable arm can be attached under the seat unit, so that the only part of the maneuvering mechanism that projects beyond the side frames is the twist grips with which the screw is turned. These handles can be attached so that they are not in the way when the wheelchair is being driven. In addition, the presence of a screw / nut arrangement means that this can be provided with a transmission which also enables weak muscle-bound persons bound to the wheelchair to operate the angle adjustment of the seat unit themselves. Furthermore, the angle between the seat unit and the frame can be optionally changed between a position where the length-adjustable arm is as short as possible and a position where the arm is as long as possible. When the seat unit swings up, the screw and thus the winch's turning handles are moved backwards in relation to the seating unit, which facilitates access to the turning handles.

Im Folgenden wird eine vorgezogene Ausführungsform der Erfindung unter Hinweis auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben, wo

Figur 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines Rollstuhls gemäss der Erfindung, und
Figur 2 eine Scherengelenkwinde, die einen Teil des Rollstuhls gemäss Figur 1 bildet, darstellt.

In the following, a preferred embodiment of the invention is described with reference to the attached drawings, where

Figure 1 is a side view of an embodiment of a wheelchair according to the invention, and
Figure 2 is a scissor link winch that forms part of the wheelchair according to Figure 1.

Figur 1 ist eine schematische Abbildung eines erfindungsgemässen Rollstuhls ohne die vielen Details, mit denen ein Rollstuhl normalerweise versehen ist. Zum Beispiel sind Fuss-Stützen oder Bremsen nicht abgebildet, und das Treibrad wird nur mit Strich-Punktlinien angedeutet.FIG. 1 is a schematic illustration of a wheelchair according to the invention without the many details with which a wheelchair is normally provided. For example, footrests or brakes are not shown, and the driving wheel is only indicated with dash-dotted lines.

Der abgebildete Rollstuhl besteht aus einem Rahmen, welcher aus zwei identischen Seitenrahmen 1 aufgebaut ist, von welchen nur der rechte in Figur 1 abgebildet ist. Die Seitenrahmen sind auf bekannte Weise mittels Querstangen miteinander verbunden, von denen nur die eine in den Figuren abgebildet und mit der Hinweiszahl 2 versehen ist.The wheelchair shown consists of a frame which is made up of two identical side frames 1, of which only the one right is shown in Figure 1. The side frames are connected to one another in a known manner by means of crossbars, only one of which is shown in the figures and has the reference number 2.

Die Sitzeinheit 3 des Rollstuhls, die aus einer Rückenstütze 4 und einen Sitz 5 besteht, wird durch ein Gelenksystem vom Rahmen getragen. Dieses Gelenksystem besteht aus zwei hinteren Gelenkarmen 6, zwei vorderen Gelenkarmen 7 und einem in der Länge verstellbaren Arm 8. Die hinteren und die vorderen Gelenkarme sind mit ihren Enden schwingbar an den respektiven Seitenrahmen und dem Untergestell des Sitzes 5 angebracht, wogegen der in der Länge verstellbare Arm sich in Richtung der Längssymmetrielinie des Sitzes 5 erstreckt und mit seinen Enden schwingbar an der Querstange 2 des Rahmens bzw. am vorderen Teil des Untergestells des Sitzes 5 angebracht ist.The seat unit 3 of the wheelchair, which consists of a back support 4 and a seat 5, is carried by the frame through a joint system. This articulation system consists of two rear articulated arms 6, two front articulated arms 7 and a length-adjustable arm 8. The ends of the rear and front articulated arms are swingably attached to the respective side frame and the underframe of the seat 5, whereas the length adjustable arm extends in the direction of the longitudinal symmetry line of the seat 5 and is attached with its ends to the crossbar 2 of the frame or to the front part of the base of the seat 5 so that it can swing.

Der in der Länge verstellbare Arm 8 ist in Figur 2 abgebildet und enthält eine Winde 9, die aus vier gleichen Scherengelenken 10-13 aufgebaut ist, welche so in einem Parallelogramm angeordnet sind, dass sich zwei einander gegenüberliegende Ecken in Längsrichtung des Arms 8 befinden. Die beiden schräg einander gegenüberliegenden Ecken des Parallelogramms, die von den Gelenken 10-13 gebildet werden, sind durch eine Schraube 16 miteinander verbunden, welche durch das mit Gewinde versehene Loch in den Mutternstücken 14, 15, die an diesen Ecken des Parallelogramms angebracht sind, verläuft. Ausserdem sind die äusseren Enden der Gelenke 10-13 gelenkig mit den respektiven Mutternstücken verbunden, und die inneren Enden sind gelenkig mit dem hinteren Teil 21 des Arms 8 bzw. dem vorderen Teil 22 des Arms 8 verbunden. Die Schraube 16 enthält mit Gewinde versehene Abschnitte 17, 18 mit entgegengesetzten Gewinden, welche in die Gewinde der Muttern 14, 15 eingreifen. Der hintere Teil 21 des Arms 8 ist auf passende Weise schwingbar mit der querstange 2 verbunden, und der vordere Teil 22 ist schwingbar mit dem Untergestell des Sitzes 5 verbunden.The length-adjustable arm 8 is shown in FIG. 2 and contains a winch 9, which is constructed from four identical scissor joints 10-13, which are arranged in a parallelogram in such a way that there are two opposite corners in the longitudinal direction of the arm 8. The two obliquely opposite corners of the parallelogram, which are formed by the joints 10-13, are connected to each other by a screw 16, which through the threaded hole in the nut pieces 14, 15, which are attached to these corners of the parallelogram, runs. In addition, the outer ends of the joints 10-13 are articulated to the respective nut pieces, and the inner ends are articulated to the rear part 21 of the arm 8 and the front part 22 of the arm 8, respectively. The screw 16 includes threaded portions 17, 18 with opposite threads which engage the threads of the nuts 14, 15. The rear part 21 of the arm 8 is appropriately swingably connected to the crossbar 2, and the front part 22 is swingably connected to the base of the seat 5.

Beim Drehen der Schraube 16 mit Hilfe von Drehgriffen 19, 20, die ausserhalb der Seitenrahmen auf beiden Seiten des Rollstuhls herausragen, werden die Mutternstücke 14, 15, abhängig von der Drehrichtung, entweder aufeinander zu oder voneinander weg bewegt. Wenn die Schraube 16 so gedreht wird, dass sich die Mutternstücke 14, 15 einander nähern, wird die Länge des Arms 8 vergrössert, wogegen eine Drehung in die entgegengesetzte Richtung eine Verkürzung der Länge des Arms 8 verursacht. In Figur 2 ist der Arm 8 in seinem kürzesten Zustand abgebildet.When turning the screw 16 with the aid of rotary handles 19, 20 which protrude outside the side frames on both sides of the wheelchair, the nut pieces 14, 15 are either moved towards or away from one another, depending on the direction of rotation. When the screw 16 is rotated so that the nut pieces 14, 15 approach each other, the length of the arm 8 is increased, whereas rotation in the opposite direction is one Shortening the length of the arm 8 causes. In Figure 2, the arm 8 is shown in its shortest state.

Mit voll ausgezogenen Linien werden in Figur 1 die Stellung der Sitzeinheit und des Gelenksystems beim kürzesten Zustand des Arms 8 markiert. Wenn die Länge von Arm 8 durch das Drehen der Schraube 16 vergrössert wird, werden die Gelenkarme 6 und 7 um ihre Drehpunkte auf dem Rahmen geschwungen, welches dazu führt, dass die Drehpunkte der hinteren Gelenkarme auf dem Sitz sich nach vorne und abwärts bewegen, wogegen die Drehpunkte der vorderen Gelenkarme auf dem Sitz sich nach vorne und aufwärts bewegen. Dies bedeutet, dass die Sitzeinheit 3 sich gleichzeitig nach vorne bewegt und so geschwungen wird, dass der hintere Teil sich senkt und der vordere Teil sich hebt. In Figur 1 wird mit gestrichelten Linien auch die Stellung der Sitzeinheit und des Gelenksystems bei einer Vergrösserung der Länge des Arms 8 markiert.The position of the seat unit and the joint system in the shortest state of the arm 8 are marked with solid lines in FIG. 1. When the length of arm 8 is increased by turning the screw 16, the articulated arms 6 and 7 are swung about their pivot points on the frame, causing the pivot points of the rear articulated arms on the seat to move forward and downward the pivot points of the front articulated arms on the seat move forward and upward. This means that the seat unit 3 simultaneously moves forward and swings so that the rear part lowers and the front part rises. In FIG. 1, the position of the seat unit and of the joint system is also marked with dashed lines when the length of the arm 8 is increased.

Indem die Länge der Gelenkarme 6, 7, der Winkel im Verhältnis zu Waagrecht und der Abstand zwischen den beiden in der Ausgangsstellung des Arms 8, d.h. in dessen kürzesten Zustand, so gewählt werden, dass die Vorwärtsbewegung der Sitzeinheit aufgrund der gleichzeitigen Schwingung der Sitzeinheit aus der Ausgangsstellung der Rückverlagerung des Schwerpunkts entspricht, tritt keine Umverteilung der Kräfte zwischen Treib- und Vorderrad auf. Deshalb hat die Winkeleinstellung der Sitzeinheit keinen Einfluss auf die Fahreigenschaften des Rollstuhls.By making the length of the articulated arms 6, 7, the angle relative to horizontal and the distance between the two in the starting position of the arm 8, i.e. in its shortest state, chosen so that the forward movement of the seat unit corresponds to the return of the center of gravity due to the simultaneous oscillation of the seat unit from the initial position, there is no redistribution of the forces between the driving and front wheels. Therefore the angle adjustment of the seat unit has no influence on the driving characteristics of the wheelchair.

Es ist einleuchtend, dass die gleiche zusammengesetzte Bewegung der Sitzeinheit mit anderen Parametern als den oben beschriebenen erzielt werden kann, wenn andere Befestigungspunkte auf dem Rahmen gewählt werden, weshalb der Umfang der Erfindung nicht auf die in den Figuren abgebildete Gelenkarmanordnung begrenzt ist.It is obvious that the same composite movement of the seat unit can be achieved with parameters other than those described above if other fastening points are chosen on the frame, for which reason the scope of the invention is not limited to the articulated arm arrangement shown in the figures.

Natürlich sind viele Modifizierungen der abgebildeten Ausführungsformen im Rahmen der Erfindung möglich. Zum Beispiel kann die Winde anderer Art als die Abgebildete sein und eventuell als ein fester Hebemechanismus, dessen oberes Ende gleitbar mit dem Untergestell des Sitzes verbunden ist, geformt sein. Ausserdem können die Gelenkarme schwingbar auf der Querstange anstatt auf den Seitenrahmen angebracht sein, und die Schwinggelenke können auf jede beliebige geeignete, an und für sich bekannte Weise geformt sein. Deshalb ist die Erfindung nur vom Inhalt der folgenden Patentansprüche begrenzt.Of course, many modifications of the illustrated embodiments are possible within the scope of the invention. For example, the winch may be of a different type than the one shown and may be shaped as a fixed lifting mechanism, the upper end of which is slidably connected to the base of the seat. In addition, the articulated arms may be swingably mounted on the crossbar instead of the side frame, and the swinging joints may be shaped in any suitable manner known per se. Therefore, the invention is limited only by the content of the following claims.

Claims

Wheelchair, consisting of a frame (1), a seat unit (3) carried by the frame and a mechanism for adjusting the seat unit in different angular positions relative to the frame, and in such a way that the swinging up of the seat unit (3) also a forward movement of the same and that Swinging down the seat unit (3) also causes it to move backward, CHARACTERIZED that the seat (5) is connected to the respective side frame (1) by a front (7) and a rear (6) articulated arm, the ends of which are articulated to the frame (1) or the seat (5), and that the seat (5) is also connected to the frame (1) by a length-adjustable arm (8), the ends of which are articulated on the seat (5) or are attached to the frame (1, 2).

Wheelchair according to claim 1, CHARACTERIZED IN THAT the length-adjustable arm (8) contains a winch (9).

A wheelchair according to claim 2, CHARACTERIZED IN THAT the winch (9) includes a screw / nut mechanism (14-16).

Wheelchair according to claim 3, CHARACTERIZED in that the winch (9) contains four joints (10-13) which are articulated in a parallelogram arrangement, two of the opposite corners in the longitudinal direction of the length-adjustable arm (8 ) and the two other corners are mounted transversely and are connected by a screw / nut arrangement (14-16), so that the rotation of a screw belonging to this arrangement causes said corners to approach or move away from one another.