EP1878415A2 - Auxiliary drive device for manual wheelchairs - Google Patents
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- EP1878415A2 EP1878415A2 EP07108017A EP07108017A EP1878415A2 EP 1878415 A2 EP1878415 A2 EP 1878415A2 EP 07108017 A EP07108017 A EP 07108017A EP 07108017 A EP07108017 A EP 07108017A EP 1878415 A2 EP1878415 A2 EP 1878415A2
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- drive device
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- A61G5/04—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs motor-driven
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- A61G5/10—Parts, details or accessories
- A61G5/1078—Parts, details or accessories with shock absorbers or other suspension arrangements between wheels and frame
Definitions
- the invention relates to an auxiliary drive device for manual wheelchairs, which is also called wheelchair scooter in the trade.
- Such a wheelchair scooter serves to be detachably connected to a wheelchair, in particular a manually driven wheelchair, in order to drive this wheelchair.
- a known wheelchair scooter marketed under the name "RollAid” is shown in FIG.
- a conventional wheelchair with two front pivoting wheels 2003, also called castors, and two large rear wheels 2004, to which the wheelchair scooter can be connected, is shown in a partially sectional view in FIG.
- the left rear running wheel seen in the direction of travel is omitted for the purpose of better illustration of fastening means.
- the known wheelchair scooter 1000 has a drive wheel 1001 which can be driven by means of a drive motor 1002.
- the motor 1002 is designed as an electric motor, which is supplied with power during operation by a rechargeable battery (rechargeable battery) 1003.
- the drive wheel 1001 can be pivoted together with the drive motor 1002 via a steering column 1004 and a handlebar 1005 with respect to the wheelchair scooter housing to perform steering movements.
- the known wheelchair scooter 1000 has first holding means 1006 and second holding means 1007 and centering bevels 1008, which are in pairs and on both sides the wheelchair scooter are arranged. Furthermore, the wheelchair scooter 1000 has at its end opposite the drive wheel 1001 via two small rollers 1009, of which in FIG. 13 only one roller is shown.
- the wheelchair scooter 1000 on the drive wheel 1001 and the two rollers 1009 are moved.
- the wheelchair 2000 is driven from behind over the wheelchair scooter 1000, whereby the steering column 1004 opposite end of the wheelchair scooter between the footrests 2001 of the wheelchair 2000 passes.
- the wheelchair scooter 1000 is centered over the centering ramps 1008 in cooperation with crossbars 2002 of the wheelchair 2000 opposite the wheelchair 2000.
- the second holding means 1007 of the wheelchair scooter 1000 engage in corresponding holding elements of the wheelchair 2000.
- a pivotable holding mechanism which is secured to the wheelchair 2000, in cooperation with run-up slopes 1007A of the second support means 1007, causes the rear end of the wheelchair scooter 1000 to be raised with the casters 1009 in the ready-to-use state of the wheelchair scooter 1000 on the wheelchair 2000 opposite the floor surface is.
- the wheelchair scooter 1000 is thus held in the ready-docked state at its rear end to a holding element of the wheelchair 2000 (not shown) and rests with its drive wheel 1001 on the running surface.
- the centering bevels 1008 are such that the front end of the wheelchair when performing the docking process is raised so far that the two front pivotable wheels 2003 are lifted off the ground in fully docked condition.
- the drive wheel 1001 is used as the drive and steering wheel.
- This drive wheel 1001 is connected via a rigid axle with the steering mechanism and the drive components, the engine 1002 and a transmission. Wheel and drive are on top of each other in an escape. As a result, only a very small wheel diameter can be used.
- the driving force is transmitted in the known wheelchair scooter 1000 via a chain drive from the transmission to the drive wheel 1001.
- the drive unit builds relatively narrow due to the superimposed arrangement, it is very high despite the small wheel diameter of the drive wheel 1001.
- the large height of the drive including the drive wheel reduces the possibility of mounting.
- the cultivation of the known wheelchair scooter 1000 is thus possible only with wheelchairs with a large seat height.
- the small diameter of the drive wheel 1001 also severely limits the ability to overcome obstacles.
- such a small drive wheel requires high speeds with correspondingly small torques.
- a generic auxiliary drive device with two drive wheels is from the DE 43 25 092 A1 known.
- the invention has for its object to provide a wheelchair scooter, which is improved in its properties in view of the technical problems set out above.
- the auxiliary drive device according to the invention which is designed to be connected to a wheelchair and to pull the wheelchair in this docked state, has a drive motor, a steering device and fastener for docking to a wheelchair.
- the auxiliary drive device according to the invention has two drive wheels.
- By providing two drive wheels a symmetrical construction of the drive is possible.
- This symmetrical design reduces the overall height of the drive.
- the wheels may extend laterally beyond the drive motor or other components, so that despite a low overall height, a large wheel diameter is possible. Due to the large wheel diameter higher obstacles can be overcome.
- the low height which is made possible by the provision of two drive wheels through the possible compact design, which optimally utilizes the existing installation space in the wheelchair behind the footrests holding legrests, also allows for attachment to wheelchairs with relatively low seat height.
- the two drive wheels are mounted oscillating about a pendulum axis.
- the pendulum bearing of the drive wheels improves traction on slightly level ground and when turning. It allows the same torques to be transmitted to the road.
- the provision of a differential allows smooth steering, d. H. a steering that can be operated with little effort.
- the differential causes the two drive wheels, for example, when cornering, to move at different speeds to each other and possibly even rotate in opposite directions to each other.
- the two drive wheels are preferably driven by a worm gear and the pendulum axis runs preferably in a plane perpendicular to the axis of rotation of the two drive wheels.
- the drive motor is preferably rigidly connected to the drive wheels. This means that the drive motor oscillates around the pendulum axis together with the drive wheels.
- the entire drive unit comprising a drive motor, drive wheels and a drive train provided between the drive motor and the drive wheels, which can be designed optionally with or without a reduction or transmission gear, is preferably suspended resiliently. Corresponding spring elements on the one hand cause suspension and damping of shocks perpendicular to the axis of rotation of the drive wheels and on the other hand, either cumulatively or alternatively, ensure that the drive wheels from a deflected position return to a central position, for example, when the drive wheels are raised.
- one or more leaf springs, coil springs or elastomeric elements may be provided.
- the drive motor is preferably an electric motor designed as a brush motor.
- the auxiliary drive device according to the invention preferably has an electromagnetic brake.
- Fig. 1 shows a preferred embodiment of an auxiliary drive device for manual wheelchairs (wheelchair scooter) according to the invention in a state in which the system is switched off
- Fig. 2 shows the wheelchair scooter according to Fig. 1 in a state in which the system is turned on.
- the wheelchair scooter is movable on two drive wheels 1, 2 and two rollers 3, 4.
- the drive wheels 1, 2 can be driven by a drive motor 5 and directed by a steering column 6 and a handlebar 7.
- the steering rod 7 is fastened to a pivotable operating unit 100.
- the drive motor 5 is designed as an electric motor and is powered by a rechargeable battery (accumulator) 8 with power.
- the operating unit 100 has two operating levers 101, 102 designed as a rocker, which actuates, for example, with the index finger and / or the thumb of an operator to cause a forward and / or reverse movement can be.
- control unit On the control unit also provided a push button for issuing a Hubsignals, a light switch, which can also be designed as a push button, two push-button for uncoupling the wheelchair scooter from a wheelchair (will be explained in detail below), a rotary potentiometer, by turning a default setting of the driving speed allows and can be switched on and off by pressing, a display with an LED (light emitting diode) indicator to indicate the state of charge of the battery 8 and an immobilizer to secure the vehicle against unauthorized use.
- a push button for issuing a Hubsignals
- a light switch which can also be designed as a push button, two push-button for uncoupling the wheelchair scooter from a wheelchair (will be explained in detail below)
- a rotary potentiometer by turning a default setting of the driving speed allows and can be switched on and off by pressing
- a display with an LED (light emitting diode) indicator to indicate the state of charge of the battery 8 and an immobilizer to secure the vehicle against unauthorized
- the battery 8 receiving part of the wheelchair scooter which also includes the elements for attachment of the wheelchair scooter to a wheelchair and is hereinafter referred to as fastening part 200, opposite to that part of the wheelchair scooter, which the drive wheels 1, 2nd and the drive motor 5 includes and is hereinafter referred to as drive part 300, lowered.
- the wheelchair scooter In this switched-off state, which is also referred to below as idle state, the wheelchair scooter can be pushed by unlocking a brake provided on the drive by an operator, for example, for storage at his storage place or for mounting to a wheelchair to a point from which the wheelchair can be connected to the wheelchair scooter.
- the rechargeable battery (accumulator) 8 can be easily removed and replaced with a handle from its corresponding holder.
- a charge socket provided on the housing of the battery 8 also allows charging of the accumulator outside of the wheelchair scooter. For example, a fully charged battery 8 can always be kept ready while another battery 8 is in use.
- the easy dismantling of the wheelchair scooter by removing the steering column 6 and removing the rechargeable battery 8 also allows easy transport of the wheelchair scooter.
- FIG. 2 shows the wheelchair scooter of FIG. 1 in the operating condition, but without docked wheelchair. It can be seen that in this operating state, the fastening part 200 is raised relative to the drive part 300. If one selects for this positional shift with respect to the position shown in FIG. 1, the fastening part 200 as a reference system, so in FIG. 2, the drive part 300 is lowered relative to the fastening part 200. The meaning of this operating position is explained below in connection with the docking of the wheelchair scooter on a wheelchair and with the driving operation of the composite between wheelchair scooter and wheelchair.
- the wheelchair 600 has two large wheels 601, which (not shown) may be provided with gripping rings over which the Person sitting in a wheelchair can drive the wheelchair by hand, as well as two freely rotatable small wheels 602, which are articulated by means of appropriate handlebars with a large trailer and castors called.
- the wheelchair also has handles 603, over which the wheelchair, possibly with a person sitting in the wheelchair, can be pushed by an assistant.
- the wheelchair has one or more cross braces 610. Such cross braces are a common technical solution by means of which foldable wheelchairs are effectively stiffened in the running condition.
- the wheelchair 600 also has hinged footrests 604 (see, for example, in FIG. 4) which are attached to swing-away or removable legrests and are not shown in FIG. 3 for purposes of clarity.
- FIGS. 4 and 6 are enlarged cut-outs to more fully illustrate the docking and mounting elements, with Figure 5 corresponding to Figure 4 and Figure 7 to Figure 6.
- the wheelchair scooter has pairwise front fasteners 210, of which, due to the perspective view, e.g. in the figures 2 and 3 only one is shown.
- Each of the two front fastening elements 210 has a centering bevel 211 and a hook 212, resulting in a J-shaped cross section.
- the centering bevel 211 serves to center the wheelchair scooter in cooperation with the cross struts 610 of the wheelchair 600 with respect to the wheelchair 600 when assembling the wheelchair and the wheelchair scooter.
- the centering bevels 211 are inclined both with respect to an imaginary plane that runs vertically through the central axis running in the direction of travel of the wheelchair, for example the folding plane of a foldable wheelchair, and with respect to the running surface on which the wheelchair is moving.
- the inclination relative to the imaginary vertical median plane of the wheelchair which substantially corresponds to the inclination of the cross struts, causes the centering of the wheelchair scooter with respect to the wheelchair 600
- the inclination relative to the running surface has the consequence that in the course of assembly the small wheels ( Castors) 602 be lifted off the running surface or from the ground.
- the hooks 212 surround the cross struts 610 of the wheelchair 600.
- front fasteners 210 may be provided in different sizes and replaceable to allow the wheelchair scooter to be assembled with different wheelchairs 600 that may have cross struts of varying thickness.
- the wheelchair scooter has rear fastening elements 220, which are likewise designed in pairs.
- the rear fastening elements 220 each have an insertion ramp 221 and a hook element 222.
- a stroke locking device 700 is attached on the wheelchair 600.
- This stroke locking device 700 allows docking of the wheelchair scooter on any standard wheelchair. It is designed specifically for the wheelchair scooter and designed with respect to their mounting options on the wheelchair 600 so, for example, by variable fasteners with holes at different distances and the like that it can be attached to a variety of different wheelchairs.
- the stroke locking device has a pivotable lifting element 710 with a lifting rod 711.
- the lifting element 710 is designed so that during the docking process in the course of bringing together wheelchair 600 and wheelchair scooter, the lifting rod 711 engages with the insertion ramp 221. This causes a pivoting of the lifting element 710 about a pivot axis which passes through the bearing points 712, 713 of the lifting element 710.
- the lifting element 710 is here brought from a substantially horizontal position, as shown in Figures 4 to 7, in an approximately vertical position, as shown in Figures 8 and 9. During this pivotal movement, which in the view according to the figures 4 to 9 in the prime sense, the attachment part 200 of the wheelchair scooter is raised, so that the rollers 3, 4 lose contact with the running surface or underlay. This state is shown in FIGS. 8 and 9.
- a lever arranged on the lifting locking device 700 surrounds Locking hook 720 (see Fig. 5), the locking rod 711 and thereby causes the lifting element 710 is held in this end position.
- a lifting magnet 230 is provided on the fastening part 200, above the rollers 3, 4 and arranged between them.
- the latch hook 720 is pivoted to release the lift rod 711, and the lift member 710, which is a pivotal bracket, is released from its operative position as shown in FIGS. 8 and 9, i. from the approximately vertical position, pivoted back into the approximately horizontal position according to Figures 4 to 7.
- the rear part of the fastening part 200 is lowered and released, the rollers 3, 4 again put on the running surface or support.
- the person sitting in the wheelchair can now preselect a speed via the corresponding switch on the operating unit 100 and initiate a forward or reverse drive with the actuating levers 101, 102.
- the steering takes place via the handlebar 7. Steering direction and steering movement thus arise intuitively.
- the drive part 300 can be changed relative to the fastening part 200 in its position. This is possible not only in the undocked state of the wheelchair scooter, as shown in Figs. 1 and 2, but also in the docked state. Also in this state, the driving part 300 can be raised. This has the consequence that the small drive wheels (Castoren) 602 lower and get back into contact with the running surface or the ground. The drive part 300 can also be raised so far that the drive wheels 1, 2 are completely raised from the ground. In this position, although the wheelchair scooter is docked, the wheelchair can easily be driven and controlled manually via the large wheels 601. Unlike the prior art described in the introduction, the rolling resistance of the electric drive does not have to be overcome here.
- the wheelchair user must therefore in the event that he wants to move the wheelchair manually on the large wheels 601 or pushing handles, not the wheelchair scooter again, but can only the drive wheels 1, 2 of the wheelchair scooter and thereby completely lift off the ground and thus achieved the same maneuverability and ease of maneuverability of the manual wheelchair 600 without wheelchair scooter, although it is still connected to the wheelchair 600. If the wheelchair user so wishes, he can also remove the steering column 6. This allows, for example, a closer approach to a table.
- Fig. 10 shows in a partially sectioned view in which the steering column 6 shown only as a fragment and essential parts of the fastening part 200 are omitted for the purpose of better illustration, the Fig. 1 corresponding position in which the drive member 300 and thus the Drive wheels 1, 2 are raised in the docked to a wheelchair state of the wheelchair scooter or in which the mounting portion 200 of the wheelchair scooter is lowered in the undocked state.
- This position corresponds to the idle state, ie the state in which the wheelchair scooter is switched off. It is also the maximum raised position of the drive wheels 1, 2.
- Fig. 11 corresponds to Fig. 10, but unlike Fig. 10 shows the operating condition, i. the state in which the small wheels (Castoren) 602 of the wheelchair 600 are lifted from the ground or the running surface in the docked state, or in other words, in the undocked state of the fastening part 200 is raised, as shown in Fig. 2, so that Docking process can take place.
- This position corresponds to the operating condition, i. the condition in which the wheelchair scooter pulls the docked wheelchair. It is also the maximum lowered position of the drive wheels 1, 2.
- the drive part 300 including the drive wheels 1, 2 of the drive motor 5 and the steering column 6 and the components connected thereto are movably mounted relative to the attachment part 200 via a linear column guide 320, which extends substantially vertically.
- the rotational movement generated by the gear motor 321 is converted into a linear movement via an additional gear with a push rod 322 and a push rod gear 323.
- the push rod 322 is at top dead center of the additional gear.
- the two bearing axes of the push rod 322 and the axis of rotation of the push rod gear 323 are in this case in a common plane. This means that no moments due to external load on the geared motor 321 act.
- the push rod is at fully or maximally lowered drive wheels, ie the position shown in Fig. 2, in the bottom dead center of the additional gear. Also in this position No moments due to external load acting on the geared motor 321.
- FIGS. 10 and 11 i. the maximum raised or maximum lowered position of the drive wheels is detected by mechanical limit switches 324, 325. These give on reaching the respective end position corresponding signals to a control device (not shown), which serves to control the lifting device.
- the drive wheels 1, 2 are arranged with the interposition of the differential 70 parallel to each other.
- the differential 70 is shown schematically in Figs. 16 and 17 and has two large bevel gears 71A, 71B and two bevel gears 72A, 72B.
- the small bevel gears 72A, 72B are mounted in a large helical gear 61 of the worm gear 60.
- the large bevel gears 71A, 71B of the differential 70 are rotatably connected to the drive shafts 73A, 73B of the drive wheels 1, 2 connected.
- the helical gear 61 of the worm gear is driven by a worm wheel (not shown) connected to the drive motor 5.
- the drive motor 5 is an electric motor designed as a brush motor. Also connected to the drive is an electromechanical brake 15.
- the entire drive unit is mounted pendulum about a pendulum axis 180.
- the pendulum axis 180 extends in a plane which is perpendicular to the axis of rotation of the drive wheels 1, 2.
- pivoted when bumps occur the entire drive unit with the electromagnetic brake 15, the drive motor 5 and the drive wheels 1, 2 about the rotation axis 180th
- FIGS. 14 and 15 also schematically indicate a spring element 190, which acts to bring the drive wheels 1, 2 from a deflected position according to FIG. 14 back into the center position according to FIG. 15.
- This spring element 190 or a further spring element may also be provided to prevent possible noises during strong or frequent oscillating movements of the two suspended on a rigid-axle construction, d. H. in their relative position to a fixed drive wheels 1, 2 or dampen when driving on cobblestones or to prevent.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Zusatzantriebsvorrichtung für manuelle Rollstühle, die im Handel auch Rollstuhlscooter genannt wird.The invention relates to an auxiliary drive device for manual wheelchairs, which is also called wheelchair scooter in the trade.
Ein derartiger Rollstuhlscooter dient dazu, mit einem Rollstuhl, insbesondere einem manuell antreibbaren Rollstuhl, abnehmbar verbunden zu werden, um diesen Rollstuhl anzutreiben. Ein bekannter, im Handel unter der Bezeichnung "RollAid" vertriebener Rollstuhlscooter ist in Fig. 13 gezeigt. Ein üblicher Rollstuhl mit zwei vorderen verschwenkbaren Laufrädern 2003, die auch Castoren genannt werden, und zwei großen hinteren Laufrädern 2004, mit dem der Rollstuhlscooter verbunden werden kann, ist in einer teilweise im Schnitt gehaltenen Darstellung in Fig. 14 gezeigt. Bei dem Rollstuhl gemäß Fig. 14 ist das in Fahrtrichtung gesehen linke hintere Laufrad zum Zwecke der besseren Veranschaulichung von Befestigungsmitteln weggelassen.Such a wheelchair scooter serves to be detachably connected to a wheelchair, in particular a manually driven wheelchair, in order to drive this wheelchair. A known wheelchair scooter marketed under the name "RollAid" is shown in FIG. A conventional wheelchair with two
Der bekannte Rollstuhlscooter 1000 gemäß Fig. 13 verfügt über ein Antriebsrad 1001, welches mittels eines Antriebsmotors 1002 antreibbar ist. Der Motor 1002 ist als Elektromotor ausgeführt, welcher während des Betriebs durch eine wiederaufladbare Batterie (Akkumulator) 1003 mit Strom versorgt wird. Das Antriebsrad 1001 kann gemeinsam mit dem Antriebsmotor 1002 über eine Lenksäule 1004 und eine Lenkerstange 1005 gegenüber dem Rollstuhlscootergehäuse verschwenkt werden, um Lenkbewegungen durchzuführen.The known
Der bekannte Rollstuhlscooter 1000 verfügt über erste Haltemittel 1006 und zweite Haltemittel 1007 sowie Zentrierschrägen 1008, welche jeweils paarweise und beidseitig des Rollstuhlscooters angeordnet sind. Des Weiteren verfügt der Rollstuhlscooter 1000 an seinem dem Antriebsrad 1001 gegenüberliegenden Ende über zwei kleine Laufrollen 1009, von denen im Fig. 13 lediglich eine Laufrolle dargestellt ist.The known
In seinem von einem Rollstuhl entkoppelten Zustand kann der Rollstuhlscooter 1000 über das Antriebsrad 1001 und die beiden Laufrollen 1009 verfahren werden.In its decoupled from a wheelchair state, the
Zum Ankoppeln des Rollstuhlscooters 1000 an einen an sich bekannten Rollstuhl 2000, wie er in Fig. 14 dargestellt ist, wird der Rollstuhl 2000 von hinten über den Rollstuhlscooter 1000 gefahren, wodurch das der Lenksäule 1004 gegenüberliegende Ende des Rollstuhlscooters zwischen den Fußauflagen 2001 des Rollstuhls 2000 hindurchtritt. Während des Zusammenführens wird der Rollstuhlscooter 1000 über die Zentrierschrägen 1008 im Zusammenwirken mit Kreuzstreben 2002 des Rollstuhls 2000 gegenüber dem Rollstuhl 2000 zentriert. Gleichzeitig greifen die die zweiten Haltemittel 1007 des Rollstuhlscooters 1000 in entsprechende Halteelemente des Rollstuhls 2000 ein.For coupling the
Ein verschwenkbarer Haltemechanismus, der an dem Rollstuhl 2000 befestigt ist, sorgt im Zusammenwirken mit Anlaufschrägen 1007A der zweiten Haltemittel 1007 dafür, dass das hintere Ende des Rollstuhlscooters 1000 mit den Laufrollen 1009 im betriebsfertig angekoppelten Zustand des Rollstuhlscooters 1000 an dem Rollstuhl 2000 gegenüber der Bodenfläche angehoben ist. Der Rollstuhlscooter 1000 wird somit im betriebsfertig angedockten Zustand an seinem hinteren Ende an einem Haltelement des Rollstuhls 2000 (nicht dargestellt) gehalten und liegt mit seinem Antriebsrad 1001 auf der Fahrfläche auf.A pivotable holding mechanism, which is secured to the
Die Zentrierschrägen 1008 sind so beschaffen, dass das vordere Ende des Rollstuhles beim Durchführen des Andockvorganges soweit angehoben wird, dass die beiden vorderen verschwenkbaren Laufräder 2003 im vollständig angedockten Zustand vom Boden abgehoben sind.The
Bei dem bekannten Rollstuhlscooter 1000 wird als Antriebs- und Lenkrad nur ein Rad, nämlich das Antriebsrad 1001 eingesetzt. Dieses Antriebsrad 1001 ist über eine starre Achse mit der Lenkmechanik und den Antriebskomponenten, dem Motor 1002 und einem Getriebe verbunden. Rad und Antrieb liegen übereinander in einer Flucht. Hierdurch kann nur ein sehr kleiner Raddurchmesser verwendet werden.In the known
Die Antriebskraft wird bei dem bekannten Rollstuhlscooter 1000 über einen Kettenantrieb von dem Getriebe auf das Antriebsrad 1001 übertragen. Durch die übereinanderliegende Anordnung baut die Antriebseinheit zwar relativ schmal, ist aber trotz des kleinen Raddurchmessers des Antriebsrades 1001 sehr hoch. Die große Bauhöhe des Antriebes einschließlich des Antriebrades reduziert die Anbaumöglichkeit. Der Anbau des bekannten Rollstuhlscooters 1000 ist somit nur bei Rollstühlen mit großer Sitzhöhe möglich. Der geringe Durchmesser des Antriebsrades 1001 schränkt zudem deutlich die Möglichkeiten ein, Hindernisse zu überwinden. Zudem benötigt ein derart kleines Antriebsrad hohe Drehzahlen bei entsprechend kleinen Drehmomenten.The driving force is transmitted in the known
Eine gattungsgemäße Zusatzantriebsvorrichtung mit zwei Antriebsrädern ist aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rollstuhlscooter bereitzustellen, der in seinen Eigenschaften im Hinblick auf die vorstehend dargelegten technischen Probleme verbessert ist.The invention has for its object to provide a wheelchair scooter, which is improved in its properties in view of the technical problems set out above.
Diese Aufgabe wird durch eine Zusatzantriebsvorrichtung für manuelle Rollstühle (Rollstuhlscooter) mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by an auxiliary drive device for manual wheelchairs (wheelchair scooter) having the features of
Die erfindungsgemäße Zusatzantriebsvorrichtung, die dazu ausgelegt ist, mit einem Rollstuhl verbunden zu werden und den Rollstuhl im an diesen angedockten Zustand zu ziehen, weist einen Antriebsmotor, eine Lenkeinrichtung und Befestigungselement zum Andocken an einen Rollstuhl auf. Anders als bei dem eingangs beschriebenen Rollstuhlscooter, der lediglich über ein Antriebsrad verfügt, weist die erfindungsgemäße Zusatzantriebsvorrichtung zwei Antriebsräder auf. Durch die Bereitstellung von zwei Antriebsrädern ist ein symmetrischer Aufbau des Antriebes möglich. Dieser symmetrische Aufbau reduziert die Bauhöhe des Antriebes. Die Räder können sich seitlich über den Antriebsmotor oder weitere Bauteile hinaus erstrecken, so dass trotz geringer Bauhöhe ein großer Raddurchmesser möglich ist. Aufgrund des großen Raddurchmessers können höhere Hindernisse überwunden werden. Die geringe Bauhöhe, die sich aus der Bereitstellung zweier Antriebsräder durch die hierdurch mögliche kompakte Bauform, die den vorhandenen Einbauraum im Bereich des Rollstuhls hinter den die Fußauflagen haltenden Beinstützen optimal ausnutzt, ermöglicht einen Anbau auch an Rollstühlen mit relativ geringer Sitzhöhe.The auxiliary drive device according to the invention, which is designed to be connected to a wheelchair and to pull the wheelchair in this docked state, has a drive motor, a steering device and fastener for docking to a wheelchair. Unlike the wheelchair scooter described above, which has only one drive wheel, the auxiliary drive device according to the invention has two drive wheels. By providing two drive wheels a symmetrical construction of the drive is possible. This symmetrical design reduces the overall height of the drive. The wheels may extend laterally beyond the drive motor or other components, so that despite a low overall height, a large wheel diameter is possible. Due to the large wheel diameter higher obstacles can be overcome. The low height, which is made possible by the provision of two drive wheels through the possible compact design, which optimally utilizes the existing installation space in the wheelchair behind the footrests holding legrests, also allows for attachment to wheelchairs with relatively low seat height.
Die zwei Antriebsräder sind um eine Pendelachse pendelnd gelagert. Die pendelnde Lagerung der Antriebsräder verbessert die Traktion auf leicht ebenem Untergrund und beim Einlenken. Sie ermöglicht, dass gleiche Drehmomente auf die Fahrbahn übertragen werden können. Die Bereitstellung eines Differentials ermöglicht eine leichtgängige Lenkung, d. h. eine Lenkung, die mit geringem Kraftaufwand bedient werden kann. Zudem bewirkt das Differential, dass sich die beiden Antriebsräder, beispielsweise bei Kurvenfahrt, mit unterschiedlicher Drehzahl zueinander bewegen und ggf. sogar gegenläufig zueinander drehen können.The two drive wheels are mounted oscillating about a pendulum axis. The pendulum bearing of the drive wheels improves traction on slightly level ground and when turning. It allows the same torques to be transmitted to the road. The provision of a differential allows smooth steering, d. H. a steering that can be operated with little effort. In addition, the differential causes the two drive wheels, for example, when cornering, to move at different speeds to each other and possibly even rotate in opposite directions to each other.
Die beiden Antriebsräder werden vorzugsweise über ein Schneckengetriebe angetrieben und die Pendelachse verläuft vorzugsweise in einer Ebene senkrecht zur Drehachse der zwei Antriebsräder.The two drive wheels are preferably driven by a worm gear and the pendulum axis runs preferably in a plane perpendicular to the axis of rotation of the two drive wheels.
Der Antriebsmotor ist vorzugsweise starr mit den Antriebsrädern verbunden. Dies bedeutet, dass der Antriebsmotor zusammen mit den Antriebsrädern um die Pendelachse pendelt. Die gesamte Antriebseinheit aus Antriebsmotor, Antriebsrädern und eines zwischen dem Antriebsmotor und den Antriebsrädern vorgesehenen Antriebsstranges, der wahlweise mit oder ohne Untersetzungs- oder Übersetzungsgetriebe ausgeführt sein kann, ist vorzugsweise federnd aufgehängt. Entsprechende Federelemente können einerseits eine Federung und Dämpfung von Stößen senkrecht zur Drehachse der Antriebsräder bewirken und andererseits, entweder kumulativ oder alternativ, dafür Sorge tragen, dass die Antriebsräder aus einer ausgelenkten Lage wieder in eine Mittellage zurückkehren, beispielsweise dann, wenn die Antriebsräder angehoben werden.The drive motor is preferably rigidly connected to the drive wheels. This means that the drive motor oscillates around the pendulum axis together with the drive wheels. The entire drive unit comprising a drive motor, drive wheels and a drive train provided between the drive motor and the drive wheels, which can be designed optionally with or without a reduction or transmission gear, is preferably suspended resiliently. Corresponding spring elements on the one hand cause suspension and damping of shocks perpendicular to the axis of rotation of the drive wheels and on the other hand, either cumulatively or alternatively, ensure that the drive wheels from a deflected position return to a central position, for example, when the drive wheels are raised.
Als Federelement können ein oder mehrere Blattfedern, Spiralfedern oder Elastomerelemente vorgesehen sein.As a spring element, one or more leaf springs, coil springs or elastomeric elements may be provided.
Der Antriebsmotor ist vorzugsweise ein als Bürstenmotor ausgeführter Elektromotor. Zusätzlich weist die erfindungsgemäße Zusatzantriebsvorrichtung vorzugsweise eine elektromagnetische Bremse auf.The drive motor is preferably an electric motor designed as a brush motor. In addition, the auxiliary drive device according to the invention preferably has an electromagnetic brake.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei
- Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zusatzantriebs für manuelle Rollstühle (Rollstuhlscooter) in einem Zustand zeigt, in dem das System ausgeschaltet ist und
- Fig. 2 den Rollstuhlscooter gemäß Fig. 1 in einem Zustand zeigt, in dem das System eingeschaltet ist.
- Fig. 3 zeigt den Rollstuhlscooter gemäß Fig. 1 in der Betriebsstellung gemäß Fig. 2 sowie einen handelsüblichen Rollstuhl, wobei bei dem Rollstuhl klappbare Fußauflagen zum Zwecke der besseren Darstellung weggelassen wurden;
- Fig. 4 zeigt den Rollstuhlscooter und den Rollstuhl gemäß Fig. 3 in einer Zwischenstellung des Andockvorganges, wobei zum Zwecke der besseren Darstellung das linke hintere Laufrad des Rollstuhls weggelassen sind;
- Fig. 5 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt von Fig. 4;
- Fig. 6 zeigt die Darstellung gemäß Fig.4 aus einer anderen Perspektive,
- Fig. 7 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 6;
- Fig. 8 zeigt den Rollstuhlscooter und den Rollstuhl gemäß den
Figuren 3 bis 7 in vollständig angedocktem Zustand, wobei zum Zwecke der besseren Darstellung das linke hintere Laufrad des Rollstuhls weggelassen ist; - Fig. 9 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 8;
- Fig. 10 zeigt eine teilweise im Schnitt gehaltene Detailansicht der Hubeinrichtung des Rollstuhlscooters gemäß den Fig. 1 und 2 in der Stellung gemäß Fig. 1;
- Fig. 11 entspricht Fig. 10, wobei die Stellung der Hubeinrichtung der Stellung des Rollstuhlscooters gemäß Fig. 2 entspricht;
- Fig. 12 ist eine weitere Detailansicht des Rollstuhlscooters gemäß den Fig. 1 und 2;
- Fig. 13 zeigt als Detailansicht des Rollstuhlscooters gemäß Fig. 1 die Antriebseinheit mit den beiden Antriebsrädern und dem Antriebsmotor in einer perspektivischen Darstellung von vorne;
- Fig. 14 zeigt in einer leicht perspektivischen Darstellung von hinten unter Weglassung weiterer Komponenten des Rollstuhlscooters gemäß Fig. 1 die Antriebsräder in einer durch eine Bodenunebenheit hervorgerufenen Schrägstellung;
- Fig. 15 entspricht Fig. 14, wobei sich die Antriebsräder in der neutralen Mittellage befinden.
- Fig. 16 zeigt in einer schematischen Darstellung das schräg verzahnte Zahnrad des Schneckengetriebes sowie das zwischen den beiden Antriebsrädern angeordnete Differential in einer Draufsicht;
- Fig. 17 ist eine perspektivische Darstellung von Fig. 16;
- Fig. 18 ist eine perspektivische Darstellung eines Rollstuhlscooters gemäß dem Stand der Technik und
- Fig. 19 ist eine Detailansicht eines handelsüblichen Rollstuhls.
- Fig. 1 shows a preferred embodiment of an auxiliary drive according to the invention for manual wheelchairs (wheelchair scooter) in a state in which the system is turned off and
- Fig. 2 shows the wheelchair scooter of Fig. 1 in a state in which the system is turned on.
- FIG. 3 shows the wheelchair scooter according to FIG. 1 in the operating position according to FIG. 2 as well as a commercially available wheelchair, where foldable footrests have been omitted for the purpose of better illustration in the wheelchair;
- FIG. 4 shows the wheelchair scooter and the wheelchair according to FIG. 3 in an intermediate position of the docking procedure, with the left rear wheel of the wheelchair being omitted for the purpose of better illustration;
- Fig. 5 shows an enlarged detail of Fig. 4;
- 6 shows the illustration according to FIG. 4 from a different perspective,
- Fig. 7 shows an enlarged detail of Fig. 6;
- Fig. 8 shows the wheelchair scooter and the wheelchair according to the figures 3 to 7 in fully docked state, with the left rear wheel of the wheelchair is omitted for the purpose of better illustration;
- Fig. 9 shows an enlarged detail of Fig. 8;
- Fig. 10 shows a partially sectioned detail view of the lifting device of the wheelchair scooter according to Figures 1 and 2 in the position shown in FIG. 1.
- FIG. 11 corresponds to FIG. 10, wherein the position of the lifting device corresponds to the position of the wheelchair scooter according to FIG. 2;
- FIG. 12 is another detail view of the wheelchair scooter of FIGS. 1 and 2; FIG.
- FIG. 13 shows a detailed view of the wheelchair scooter according to FIG. 1, the drive unit with the two drive wheels and the drive motor in a perspective view from the front; FIG.
- Fig. 14 shows in a slightly perspective view from the rear, omitting further components of the wheelchair scooter according to Figure 1, the drive wheels in an inclined position caused by a bump.
- Fig. 15 corresponds to Fig. 14, wherein the drive wheels are in the neutral center position.
- Fig. 16 shows in a schematic representation of the helical gear of the worm gear and arranged between the two drive wheels differential in a plan view;
- Fig. 17 is a perspective view of Fig. 16;
- Fig. 18 is a perspective view of a wheelchair scooter according to the prior art and
- Fig. 19 is a detail view of a commercial wheelchair.
Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zusatzantriebsvorrichtung für manuelle Rollstühle (Rollstuhlscooter) in einem Zustand, in dem das System ausgeschaltet ist, und Fig. 2 zeigt den Rollstuhlscooter gemäß Fig. 1 in einem Zustand, in dem das System eingeschaltet ist.Fig. 1 shows a preferred embodiment of an auxiliary drive device for manual wheelchairs (wheelchair scooter) according to the invention in a state in which the system is switched off, and Fig. 2 shows the wheelchair scooter according to Fig. 1 in a state in which the system is turned on.
Der Rollstuhlscooter steht verfahrbar auf zwei Antriebsrädern 1, 2 und zwei Laufrollen 3, 4. Die Antriebsräder 1, 2 können über einen Antriebsmotor 5 angetrieben und über eine Lenksäule 6 und eine Lenkstange 7 gelenkt werden. Die Lenkstange 7 ist an einer verschwenkbaren Bedienungseinheit 100 befestigt. Der Antriebsmotor 5 ist als Elektromotor ausgeführt und wird von einer wiederaufladbaren Batterie (Akkumulator) 8 mit Strom versorgt. Die Bedienungseinheit 100 verfügt über zwei als Wippe ausgeführte Betätigungshebel 101, 102, welche z.B. mit dem Zeigefinger und/oder dem Daumen einer Bedienperson zur Veranlassung einer Vorwarts- und/oder Rückwartsfahrt betätigt werden können. An der Bedienungseinheit sind zudem vorgesehen ein Tastknopf zum Abgeben eines Hubsignals, ein Lichtschalter, der ebenfalls als Tastknopf ausgeführt sein kann, zwei Tastschalter zum Abkoppeln des Rollstuhlscooters von einem Rollstuhl (wird nachfolgend detailliert erläutert), ein Drehpotentiometer, das durch Drehen eine Voreinstellung der Fahrgeschwindigkeit ermöglicht und durch Drücken ein- bzw. ausgeschaltet werden kann, ein Display mit einer LED (Licht emittierende Diode) -Anzeige zur Anzeige des Ladezustands der Batterie 8 sowie eine Wegfahrsperre zur Sicherung des Fahrzeugs gegen unbefugte Benutzung.The wheelchair scooter is movable on two
Wie in Fig. 1 dargestellt, ist der die Batterie 8 aufnehmende Teil des Rollstuhlscooters, welcher auch die Elemente zur Befestigung des Rollstuhlscooters an einem Rollstuhl enthält und im Folgenden als Befestigungsteil 200 bezeichnet wird, gegenüber demjenigen Teil des Rollstuhlscooters, welcher die Antriebsräder 1, 2 und den Antriebsmotor 5 enthält und im Folgenden Antriebsteil 300 genannt wird, abgesenkt. In diesem ausgeschalteten Zustand, der im Folgenden auch Ruhezustand genannt wird, kann der Rollstuhlscooter nach Entriegelung einer am Antrieb vorgesehenen Bremse von einer Bedienperson geschoben werden, beispielsweise zur Aufbewahrung an seinem Aufbewahrungsplatz oder zur Montage an einem Rollstuhl an eine Stelle, von der aus der Rollstuhl mit dem Rollstuhlscooter verbunden werden kann.As shown in Fig. 1, the
Die Lenksäule 6 ist zusammen mit der Lenkstange 7 und der Bedienungseinheit 100 komplett und ohne Werkzeug von dem verbleibenden Teil des Rollstuhlscooters abnehmbar. Zum Abnehmen bedarf es lediglich eines einfachen Entriegelns und Abziehens der kompletten Einheit nach oben. Die Verwendung von Werkzeug oder ein vorheriges Lösen elektrischer Steckverbindungen ist nicht erforderlich. Durch Entfernen der Lenkeinheit wird bei einem an einen Rollstuhl angedockten Rollstuhlscooter das Ein- und Aussteigen in den beziehungsweise aus dem Rollstuhl erleichtert. Zum Zusammenfügen der Lenkeinheit wird die Lenksäule 6 einfach in eine entsprechende Ausnehmung eingesteckt und rastet hierbei automatisch ein. Ein zusätzliches Verriegeln ist lediglich zum Eliminieren von Spiel vorgesehen.The
Zudem kann die wiederaufladbare Batterie (Akkumulator) 8 einfach und mit einem Handgriff aus ihrer entsprechenden Halterung entnommen und wieder eingesetzt werden. Eine an dem Gehäuse der Batterie 8 vorgesehene Ladebuchse ermöglicht ein Laden des Akkumulators auch außerhalb des Rollstuhlscooters. So kann beispielsweise immer eine vollständig aufgeladene Batterie 8 bereitgehalten werden, während eine weitere Batterie 8 im Einsatz ist. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, die wiederaufladbare Batterie 8 im in den Rollstuhlscooter eingebauten Zustand über eine Ladebuchse zu laden, welche an der Bedienungseinheit 100 angebracht ist.In addition, the rechargeable battery (accumulator) 8 can be easily removed and replaced with a handle from its corresponding holder. A charge socket provided on the housing of the
Die leichte Zerlegbarkeit des Rollstuhlscooters durch Abziehen der Lenksäule 6 und Entnehmen der wiederaufladbaren Batterie 8 ermöglicht zudem einen einfachen Transport des Rollstuhlscooters.The easy dismantling of the wheelchair scooter by removing the
Fig. 2 zeigt den Rollstuhlscooter gemäß Fig. 1 im Betriebszustand, jedoch ohne angedockten Rollstuhl. Es ist ersichtlich, dass in diesem Betriebszustand der Befestigungsteil 200 gegenüber dem Antriebsteil 300 angehoben ist. Wählt man für diese Positionsverschiebung gegenüber der Stellung gemäß Fig. 1 den Befestigungsteil 200 als Bezugssystem, so ist in Fig. 2 der Antriebsteil 300 gegenüber dem Befestigungsteil 200 abgesenkt. Die Bedeutung dieser Betriebsstellung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem Andocken des Rollstuhlscooters an einem Rollstuhl sowie mit dem Fahrbetrieb des Verbundes zwischen Rollstuhlscooter und Rollstuhl erläutert.Fig. 2 shows the wheelchair scooter of FIG. 1 in the operating condition, but without docked wheelchair. It can be seen that in this operating state, the
Zunächst wird im Folgenden der Vorgang des Andockens des Rollstuhlscooters an dem Rollstuhl erläutert. Hierbei wird insbesondere auf die Figur 3 bis 9 Bezug genommen. Fig. 3 zeigt den Rollstuhlscooter im Betriebszustand gemäß Fig. 2, d.h. im eingeschalteten Zustand, sowie einen handelsüblichen manuell antreibbaren Rollstuhl 600. Der Rollstuhl 600 verfügt über zwei große Laufräder 601, welche mit Greifringen (nicht dargestellt) versehen sein können, über die die im Rollstuhl sitzende Person den Rollstuhl selbst per Hand antreiben kann, sowie über zwei frei verschwenkbare kleine Laufräder 602, welche über entsprechende Lenker mit großem Nachlauf angelenkt sind und Castoren genannt werden. Der Rollstuhl verfügt zudem über Handgriffe 603, über die der Rollstuhl, gegebenenfalls mit einer im Rollstuhl sitzenden Person, durch eine Hilfsperson geschoben werden kann. Des Weiteren verfügt der Rollstuhl über eine oder mehrere Kreuzstreben 610. Derartige Kreuzstreben stellen eine häufig verbreitete technische Lösung dar, mittels derer faltbare Rollstühle im fahrbereiten Zustand wirksam versteift werden. Der Rollstuhl 600 verfügt zudem über klappbare Fußauflagen 604 (siehe beispielsweise in Fig. 4), die an abschwenkbaren oder abnehmbaren Beinstützen befestigt und zum Zwecke der besseren Darstellung in Fig. 3 nicht gezeigt sind.First, the operation of docking the wheelchair scooter to the wheelchair will be explained below. This is with particular reference to FIGS. 3 to 9. 2, ie when switched on, and a commercially available manually driven
Zum Andocken des Rollstuhls an den Rollstuhlscooter wird der Rollstuhl in der in Fig. 3 gezeigten Weise an den betriebsbereiten Rollstuhlscooter herangefahren. Hierzu werden die klappbaren Fußauflagen hochgeklappt oder die Beinstützen komplett zur Seite geschwenkt und der Rollstuhl wird über den Befestigungsteil 200 gefahren, bis sich die Lenksäule 6 des Rollstuhlscooters dem vorderen Rand der Sitzauflage des Rollstuhls 600 nähert. Dieser Zustand ist in unterschiedlichen perspektivischen Darstellungen in den Fig. 4 und 6 gezeigt. Die Fig. 5 und 7 zeigen vergrößerte Ausschnitte, um die Andock- und Befestigungselemente detaillierter darzustellen, wobei Fig. 5 Fig. 4 entspricht und Fig. 7 Fig. 6.To dock the wheelchair to the wheelchair scooter, the wheelchair is moved up in the manner shown in Fig. 3 to the ready wheelchair scooter. For this purpose, the folding footrests are folded up or the legrests completely pivoted to the side and the wheelchair is driven over the mounting
Es versteht sich in diesem Zusammenhang, dass zum Zwecke der besseren Übersichtlichkeit nicht in jeder Darstellung jedes Bezugszeichen eingefügt ist. Das Vorhandensein, die Anordnung und Funktionsweisen der jeweiligen Bauelemente ergeben sich für den Fachmann ohne weiteres durch Vergleich der unterschiedlichen Figuren miteinander im Zusammenhang mit der vorliegenden Beschreibung.It goes without saying in this context that for the sake of better clarity, not every representation has its own Reference number is inserted. The presence, arrangement and operation of the respective components will be readily apparent to those skilled in the art by comparison of the various figures with each other in the context of the present specification.
Der Rollstuhlscooter verfügt über paarweise vordere Befestigungselemente 210, von denen aufgrund der perspektivischen Darstellung z.B. in den Figuren 2 und 3 nur eines gezeigt ist. Jedes der beiden vorderen Befestigungselemente 210 weist eine Zentrierschräge 211 und ein Haken 212 auf, wodurch sich ein J-förmiger Querschnitt ergibt. Die Zentrierschräge 211 dient dazu, beim Zusammenfügen des Rollstuhls und des Rollstuhlscooters den Rollstuhlscooter im Zusammenwirken mit den Kreuzstreben 610 des Rollstuhls 600 im Bezug auf den Rollstuhl 600 zu zentrieren. Die Zentrierschrägen 211 sind sowohl gegenüber einer gedachten Ebene, die senkrecht durch die in Fahrtrichtung des Rollstuhls verlaufende Mittelachse verläuft, beispielsweise die Faltebene eines faltbaren Rollstuhls, geneigt, als auch gegenüber der Fahrfläche, auf der sich der Rollstuhl bewegt. Während die Neigung gegenüber der gedachten senkrechten Mittelebene des Rollstuhls, welche im Wesentlichen der Neigung der Kreuzstreben entspricht, die Zentrierung des Rollstuhlscooters im Bezug auf den Rollstuhl 600 bewirkt, hat die Neigung gegenüber der Fahrfläche zur Folge, dass im Verlauf des Zusammenfügens die kleinen Laufräder (Castoren) 602 von der Fahrfläche bzw. vom Boden abgehoben werden. Im letzten Teil der Andockbewegung umgreifen die Haken 212 die Kreuzstreben 610 des Rollstuhls 600.The wheelchair scooter has pairwise
Es versteht sich, dass die vorderen Befestigungselemente 210 in unterschiedlichen Größen bereitgestellt und auswechselbar ausgeführt werden können, damit der Rollstuhlscooter mit unterschiedlichen Rollstühlen 600, welche Kreuzstreben unterschiedlicher Stärke aufweisen können, zusammengefügt werden kann.It will be appreciated that the
An dem dem Antriebsteil 300 gegenüberliegenden Ende verfügt der Rollstuhlscooter über hintere Befestigungselemente 220, die ebenfalls paarweise ausgeführt sind. Die hinteren Befestigungselemente 220 verfügen jeweils über eine Einführrampe 221 sowie ein Hakenelement 222.At the end opposite to the
An dem Rollstuhl 600 ist eine Hub-Verriegelungsvorrichtung 700 angebracht. Diese Hub-Verriegelungsvorrichtung 700 ermöglicht ein Andocken des Rollstuhlscooters an einem beliebigen handelsüblichen Rollstuhl. Sie ist speziell auf den Rollstuhlscooter ausgelegt und hinsichtlich ihrer Befestigungsmöglichkeiten an dem Rollstuhl 600 so ausgeführt, beispielsweise durch variable Befestigungsmittel mit Bohrungen in unterschiedlichen Abständen und dergleichen, dass sie an einer Vielzahl unterschiedlicher Rollstühle angebracht werden kann.On the
Die Hub-Verriegelungsvorrichtung weist ein verschwenkbares Hubelement 710 mit einer Hubstange 711 auf. Das Hubelement 710 ist so ausgeführt, dass beim Andockvorgang im Verlaufe des Zusammenführens von Rollstuhl 600 und Rollstuhlscooter die Hubstange 711 mit der Einführrampe 221 in Eingriff gelangt. Hierdurch wird eine Verschwenkung des Hubelements 710 um eine Schwenkachse bewirkt, welche durch die Lagerpunkte 712, 713 des Hubelements 710 hindurchverläuft. Das Hubelement 710 wird hierbei aus einer im Wesentlichen waagerechten Lage, wie sie in den Figuren 4 bis 7 dargestellt ist, in eine annährend senkrechte Lage gebracht, wie sie in den Figuren 8 und 9 dargestellt ist. Während dieser Schwenkbewegung, die in der Ansicht gemäß den Figuren 4 bis 9 im Urzeigesinn verläuft, wird der Befestigungsteil 200 des Rollstuhlscooters angehoben, so dass die Laufrollen 3, 4 den Kontakt mit der Fahrfläche bzw. Unterlage verlieren. Dieser Zustand ist in den Figuren 8 und 9 dargestellt.The stroke locking device has a
Gleichzeitig umgreift in dieser Entstellung des Hubelements 710 ein an der Hub-Verriegelungsvorrichtung 700 angeordneter Verriegelungshaken 720 (siehe Fig. 5) die Verriegelungsstange 711 und bewirkt hierdurch, dass das Hubelement 710 in dieser Endposition festgehalten wird.At the same time, in this disfigurement of the
Zum Lösen des Verriegelungshakens 720 ist an dem Befestigungsteil 200, oberhalb der Laufrollen 3, 4 und zwischen diesen angeordnet, ein Hubmagnet 230 vorgesehen. Bei Betätigung des Hubmagneten 230 wird der Verriegelungshaken 720 verschwenkt, so dass er die Hubstange 711 frei gibt und das als Schwenkbügel ausgeführte Hubelement 710 aus seiner Betriebsstellung gemäß den Figuren 8 und 9, d.h. aus der annähernd senkrechten Stellung, zurück in die annähernd waagerechte Stellung gemäß den Figuren 4 bis 7 verschwenkt. Hierdurch wird der hintere Teil des Befestigungsteils 200 abgesenkt und frei gegeben, wobei die Laufrollen 3, 4 wieder auf der Fahrfläche beziehungsweise Auflage aufsetzen.To release the
Die Betätigung des Hubmagneten 230 erfolgt über die zuvor erwähnten zwei Tastschalter (nicht gezeigt) zum Abkoppeln des Rollstuhlscooters von dem Rollstuhl, welche in der Bedienungseinheit vorgesehen sind. Aus Gründen der Sicherheit ist es hierbei erforderlich, dass beide Tastschalter gleichzeitig betätigt werden, um die Betätigung des Hubmagneten 230 auszulösen. Dieses Sicherheitsmerkmal verhindert, dass bei lediglich unbeabsichtigter Betätigung eines Tastschalters eine nicht gewollte Abkopplung des Rollstuhlscooters von dem Rollstuhl stattfindet.The operation of the
Im Folgenden wird nunmehr der Fahrbetrieb des Rollstuhls mit angedocktem Rollstuhlscooter erläutert. Wie zuvor beschrieben, werden beim Andocken des Rollstuhls die kleinen Laufräder (Castoren) 602 des Rollstuhls 600 angehoben. Wie des Weiteren zuvor beschrieben, werden im weiteren Verlauf des Andockvorgangs die Laufrollen 3, 4 am hinteren Ende des Befestigungsteils 200 des Rollstuhlscooters angehoben. Im vollständig angedockten Zustand des Verbundes aus Rollstuhlscooter und Rollstuhl 600 steht dieser Verbund somit auf den beiden großen Laufrädern 601 des Rollstuhls und den über die Lenkstange 7 und Lenksäule 6 lenkbaren parallelen Antriebsrädern 1, 2 des Rollstuhlscooters. Hierdurch ist sichergestellt, dass die Antriebsräder 1, 2 permanent eine optimale Traktion aufweisen, da keine Lastanteile auf den kleinen Antriebsrädern (Castoren) 602 liegen. Zudem kann der Raum, den die kleinen Antriebsrädern (Castoren) 602 bei Kurvenfahrt benötigen, vernachlässig werden, da diese frei pendeln können.The following is now the driving of the wheelchair with docked wheelchair scooter explained. As described above, when the wheelchair is docked, the
Die im Rollstuhl sitzende Person kann nunmehr über den entsprechenden Schalter an der Bedienungseinheit 100 eine Geschwindigkeit vorwählen und mit den Betätigungshebeln 101, 102 eine Vorwarts- oder Rückwartsfahrt einleiten. Die Lenkung erfolgt über die Lenkstange 7. Lenkrichtung und Lenkbewegung ergeben sich somit intuitiv.The person sitting in the wheelchair can now preselect a speed via the corresponding switch on the
Wie bereits zuvor erwähnt, kann der Antriebsteil 300 gegenüber dem Befestigungsteil 200 in seiner Lage verändert werden. Dies ist nicht nur im abgedockten Zustand des Rollstuhlscooters möglich, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, sondern auch im angedockten Zustand. Auch in diesem Zustand kann der Antriebsteil 300 angehoben werden. Dies hat dann zur Folge, dass sich die kleinen Antriebsräder (Castoren) 602 absenken und wieder mit der Fahrfläche beziehungsweise dem Boden in Berührung gelangen. Der Antriebsteil 300 kann darüber hinaus soweit angehoben werden, dass die Antriebsräder 1, 2 vollständig vom Boden angehoben sind. In dieser Stellung lässt sich der Rollstuhl, obwohl der Rollstuhlscooter angedockt ist, problemlos manuell über die großen Laufräder 601 antreiben und steuern. Anders als bei dem eingangs beschriebenen Stand der Technik muss hierbei nicht der Rollwiederstand des Elektroantriebs überwunden werden. Der Rollstuhlbenutzer muss somit für den Fall, dass er den Rollstuhl manuell über die großen Laufräder 601 bewegen oder über Handgriffe schieben möchte, nicht den Rollstuhlscooter wieder abdocken, sondern kann lediglich die Antriebsräder 1, 2 des Rollstuhlscooters an- und hierbei vollständig vom Boden abheben und erreicht damit die gleiche Wendigkeit und einfache Manövrierfähigkeit des manuellen Rollstuhls 600 ohne Rollstuhlscooter, obwohl dieser nach wie vor mit dem Rollstuhl 600 verbunden ist. Sollte der Rollstuhlbenutzer dies wünschen, kann er zudem die Lenksäule 6 abnehmen. Dies ermöglicht beispielsweise ein näheres Heranfahren an einen Tisch.As already mentioned above, the
Wenn der elektrische Antrieb wieder gewünscht oder benötigt wird, steht dieser durch einfaches Einschalten des Systems praktisch sofort wieder zur Verfügung. Die Antriebsräder werden dann wieder abgesenkt und die kleinen Antriebsräder (Castoren) 602 vom Boden abgehoben. Ein erneutes Ankoppeln des Rollstuhlscooters ist, anders als beim Stand der Technik, nicht erforderlich.If the electric drive is desired or needed again, it is available almost immediately by simply switching on the system. The drive wheels are then lowered again and the small drive wheels (castors) 602 lifted off the ground. A renewed coupling of the wheelchair scooter is, unlike the prior art, not required.
Eine bevorzugte Ausführungsform der das Anheben und Absenken der Antriebsräder 1, 2 bewirkenden Hubeinrichtung wird nachfolgend anhand der Figuren 10 bis 12 erläutert.A preferred embodiment of the raising and lowering of the
Wie bereits ausgeführt, werden bei der beschriebenen Ausführungsform die Antriebsräder 1, 2 zusammen mit dem Antriebsteil 300 abgesenkt beziehungsweise angehoben. Fig. 10 zeigt in einer teilweise im Schnitt gehaltenen Darstellung, bei der die Lenksäule 6 nur als Bruchstück dargestellt und wesentliche Teile des Befestigungsteils 200 zum Zwecke der besseren Darstellung weggelassen sind, die Fig. 1 entsprechende Stellung, bei der der Antriebsteil 300 und damit die Antriebsräder 1, 2 im an einem Rollstuhl angedockten Zustand des Rollstuhlscooters angehoben sind beziehungsweise in dem der Befestigungsteil 200 des Rollstuhlscooters im abgedockten Zustand abgesenkt ist. Diese Stellung entspricht dem Ruhezustand, d.h. dem Zustand, in dem der Rollstuhlscooter ausgeschaltet ist. Sie ist gleichzeitig die maximal angehobene Stellung der Antriebsräder 1, 2.As already stated, in the described embodiment, the
Fig. 11 entspricht Fig. 10, zeigt allerdings anders als Fig. 10 den Betriebszustand, d.h. den Zustand, bei dem im angedockten Zustand die kleinen Laufräder (Castoren) 602 des Rollstuhls 600 vom Boden beziehungsweise der Fahrfläche abgehoben sind oder, anders ausgedrückt, bei dem im abgedockten Zustand der Befestigungsteil 200 angehoben ist, wie in Fig. 2 dargestellt, damit der Andockvorgang stattfinden kann. Diese Stellung entspricht dem Betriebszustand, d.h. dem Zustand, in dem der Rollstuhlscooter den angedockten Rollstuhl zieht. Sie ist gleichzeitig die maximal abgesenkte Stellung der Antriebsräder 1, 2.Fig. 11 corresponds to Fig. 10, but unlike Fig. 10 shows the operating condition, i. the state in which the small wheels (Castoren) 602 of the
Der Antriebsteil 300 einschließlich der Antriebsräder 1, 2 des Antriebsmotors 5 und der Lenksäule 6 sowie der mit dieser verbundenen Bauelemente sind gegenüber dem Befestigungsteil 200 über eine Linear-Säulenführung 320 beweglich gelagert, welche im wesentlichen vertikal verläuft. Die im Wesentlichen vertikale Hubbewegung zum Absenken und Anheben der Antriebsräder vom Boden erfolgt über einen Getriebemotor 321, der als Elektromotor ausgeführt ist. Die von dem Getriebemotor 321 erzeugte Rotationsbewegung wird über ein Zusatzgetriebe mit einer Schubstange 322 und einem Schubstangenzahnrad 323 in eine Linearbewegung umgewandelt. Bei maximal angehobenen Antriebsrädern 1, 2 beziehungsweise abgesenktem Befestigungsteil 200, d.h. der in den Figuren 1 und 10 gezeigten Stellung, befindet sich die Schubstange 322 im oberen Totpunkt des Zusatzgetriebes. Die beiden Lagerachsen der Schubstange 322 sowie die Rotationsachse des Schubstangenzahnrades 323 befinden sich hierbei in einer gemeinsamen Ebene. Dies bedeutet, dass keine Momente aufgrund äußerer Lasteinwirkung auf den Getriebemotor 321 wirken.The
Wie in Fig. 11 gezeigt, befindet sich die Schubstange bei vollständig beziehungsweise maximal abgesenkten Antriebsrädern, d.h. der in Fig. 2 gezeigten Stellung, im unteren Totpunkt des Zusatzgetriebes. Auch in dieser Stellung wirken keine Momente aufgrund äußerer Lasteinwirkung auf den Getriebemotor 321.As shown in Fig. 11, the push rod is at fully or maximally lowered drive wheels, ie the position shown in Fig. 2, in the bottom dead center of the additional gear. Also in this position No moments due to external load acting on the geared
Die Stellungen gemäß Fig. 10 und Fig. 11, d.h. die maximal angehobene beziehungsweise maximal abgesenkte Position der Antriebsräder wird über mechanische Endlagentaster 324, 325 detektiert. Diese geben beim Erreichen der jeweiligen Endposition entsprechende Signale an eine Steuereinrichtung (nicht gezeigt) ab, die zu Ansteuerung der Hubeinrichtung dient.The positions of FIGS. 10 and 11, i. the maximum raised or maximum lowered position of the drive wheels is detected by
Im Folgenden wird die Antriebseinheit des Rollstuhlscooters gemäß Fig. 1 mit den zwei Antriebsrädern 1, 2, dem Antriebsmotor 5, einer elektromechanischen Bremse 15, einem Schneckengetriebe 60 und einem Differential 70 sowie die Aufhängung der Antriebseinheit näher erläutert.In the following, the drive unit of the wheelchair scooter according to FIG. 1 with the two
Die Antriebsräder 1, 2 sind unter Zwischenschaltung des Differentials 70 parallel zueinander angeordnet. Das Differential 70 ist schematisch in den Fig. 16 und Fig. 17 dargestellt und weist zwei große Kegelräder 71A, 71B und zwei Kegelräder 72A, 72B auf. Die kleinen Kegelräder 72A, 72B sind in einem großen schräg verzahnten Zahnrad 61 des Schneckengetriebes 60 gelagert. Die großen Kegelräder 71A, 71B des Differentials 70 sind drehfest mit den Antriebswellen 73A, 73B der Antriebsräder 1, 2 verbunden.The
Das schräg verzahnte Zahnrad 61 des Schneckengetriebes wird von einem Schneckenrad (nicht dargestellt) angetrieben, das mit dem Antriebsmotor 5 verbunden ist. Der Antriebsmotor 5 ist ein als Bürstenmotor ausgeführter Elektromotor. Mit dem Antrieb verbunden ist zudem eine elektromechanische Bremse 15.The
Die gesamte Antriebseinheit ist um eine Pendelachse 180 pendelnd gelagert. Wie aus den Fig. 14 und Fig. 15 ersichtlich, verläuft die Pendelachse 180 in einer Ebene, die senkrecht zu der Drehachse der Antriebsräder 1, 2 liegt. Wie aus den Fig. 14 und Fig. 15 ebenfalls ersichtlich, verschwenkt beim Auftreten von Bodenunebenheiten die gesamte Antriebseinheit mit der elektromagnetischen Bremse 15, dem Antriebsmotor 5 und den Antriebsrädern 1, 2 um die Drehachse 180.The entire drive unit is mounted pendulum about a
In den Fig. 14 und Fig. 15 ist zudem schematisch ein Federelement 190 angedeutet, welches dahingehend wirkt, die Antriebsräder 1, 2 aus einer ausgelenkten Stellung gemäß Fig. 14 zurück in die Mittellage gemäß Fig. 15 zu bringen. Dieses Federelement 190 oder ein weiteres Federelement (nicht gezeigt) können zudem dazu vorgesehen sein, mögliche Geräusche bei starken oder häufigen Pendelbewegungen der beiden an einer Starrachskonstruktion aufgehängten, d. h. in ihrer relativen Lage zu einer unveränderlichen Antriebsräder 1, 2 bzw. bei Fahrt über Kopfsteinpflaster zu dämpfen oder zu verhindern.FIGS. 14 and 15 also schematically indicate a
-
Rollstuhlscooter 1000
Wheelchair scooter 1000 -
Antriebsrad 1001
Drive wheel 1001 -
Motor 1002
Engine 1002 - Batterie (Akkumulator) 1003Battery (accumulator) 1003
-
Lenksäule 1004
Steering column 1004 -
Lenkerstange 1005
Handlebar 1005 - Haltemittel 1006Holding means 1006
- Haltemittel 1007Holding means 1007
-
Anlaufschrägen 1007ARun-up
slopes 1007A -
Zentrierschrägen 1008Centering
bevels 1008 -
Laufrollen 1009
Casters 1009 - Bedienungseinheit 1010Operating unit 1010
-
Rollstuhl 2000
Wheelchair 2000 -
Fußauflagen 2001
Foot pads 2001 -
vordere Laufräder 2003
front wheels 2003 -
hintere Laufräder 2004
rear wheels 2004
-
Antriebsräder 1, 2
1, 2Drive wheels -
Laufrollen 3, 4
3, 4Casters -
Antriebsmotor 5Drive
motor 5 -
Lenksäule 6
Steering column 6 -
Lenkstange 7
Handlebar 7 - Batterie (Akkumulator) 8Battery (accumulator) 8
-
elektromechanische Bremse 15
electromechanical brake 15
-
Schneckengetriebe 60
Worm gear 60 -
schräg verzahntes Zahnrad 61
helical gear 61
-
Differential 70
Differential 70 -
große Kegelräder 71A, 71B
71A, 71Blarge bevel gears -
kleine Kegelräder 72A, 72B
72A, 72Bsmall bevel gears -
Antriebswellen 73A, 73B
73A, 73BDrive shafts
-
Bedienungseinheit 100
Operating unit 100 -
Betätigungshebel 101, 102Operating
101, 102lever
-
Pendelachse 180
Swing axle 180
-
Federelement 190
Spring element 190 -
Befestigungsteil 200Fastening
part 200 -
vordere Befestigungselemente 210 Zentrierschräge 211
front fastening elements 210 centeringbevel 211 -
Haken 212
Hook 212 -
hintere Befestigungselemente 220 Einführrampe 221
rear fasteners 220insertion ramp 221 -
Hakenelement 222
Hook element 222
-
Hubmagnet 230Lifting
magnet 230
-
Antriebsteil 300Drive
part 300 -
Linear-Säulenführung 320
Linear column guide 320 -
Getriebemotor 321
Geared motor 321 -
Schubstange 322Push
rod 322 -
Schubstangenzahnrades 323Push
rod gear 323 -
Endlagentaster 324, 325
324, 325End position button
-
Rollstuhl 600.
Wheelchair 600. -
große Laufräder 601
big wheels 601 -
Handgriffe 603
Handles 603 - Kreuzstreben 610Cross struts 610
- kleine Laufräder (Castoren) 602small wheels (castors) 602
-
klappbare Fußauflagen 604
foldable footrests 604
-
Hub-Verriegelungsvorrichtung 700 Hubelement 710Lift locking
device 700Lifting element 710 -
Hubstange 711Lifting
rod 711 - Lagerpunkte 712, 713Storage points 712, 713
-
Verriegelungshaken 720Locking
hook 720
Claims (13)
dass die zwei Antriebsräder (1, 2) um eine Pendelachse (180) pendelnd gelagert und über ein Differential (70) miteinander verbunden sind.An auxiliary drive device adapted to be connected to a wheelchair (600) and to pull the wheelchair in the docked state thereof, the auxiliary drive device having the following features:
in that the two drive wheels (1, 2) are oscillatingly mounted about a pendulum axle (180) and connected to one another via a differential (70).
dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Antriebsräder (1, 2) starr mit dem Antriebsmotor (5) verbunden sind.Auxiliary drive device according to claim 1 or 2,
characterized in that the two drive wheels (1, 2) are rigidly connected to the drive motor (5).
dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (190) so angeordnet ist, dass eine Federung in einer Richtung senkrecht zur Drehachse der beiden Antriebsräder (1, 2) ermöglicht wird.Auxiliary drive device according to claim 4 or 5,
characterized in that the spring element (190) is arranged so that a suspension in a direction perpendicular to the axis of rotation of the two drive wheels (1, 2) is made possible.
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