NL1029369C2 - Zwenkwielsamenstel en van een dergelijk samenstel voorzien voertuig. - Google Patents

Description

i

Korte aanduiding: Zwenkwielsamenstel en van een dergelijk samenstel voorzien voertuig.

Oe uitvinding heeft betrekking op een zwenkwielsamenstel met een om een in hoofdzaak verticale as verdraaibaar gelegerde wieldrager samenwerkend met bestuurbaar werkzaam te maken veermiddelen voor het naaren in een referentiestand brengen van de wieldrager.

5 Een dergelijk zwenkwielsamenstel, in het bijzonder voor toepassing in een rolstoel, is op zich bekend uit de Europese octrooiaanvrage EP 0 813 852. Deze aanvrage gaat uit van het inzicht dat het gewenst is dat een zwenkwiel van bijvoorbeeld een rolstoel onder normale omstandigheden, en/of bij een lage snelheid, vrij rond de in hoofdzaak verticale zwenkas ervan kan scharnieren, doch dat het voordelen heeft wanneer bij ongunstige 10 rijomstandigheden zoals slippen van een aandrijfwiel of een hoge snelheid dit scharnieren plaatsvindt tegen een tegenwerkende veerkracht in, waarbij deze tegenwerkende veerkracht naar wens kan worden geactiveerd of inactief kan worden gemaakt.

In dit bekende zwenkwielsamenstel draagt de zwenkas van het wiel aan één einde een schotel met twee op afstand van elkaar gelegen en met de zwenkas evenwijdige, 15 uitstekende pennen die worden omsloten door twee in hoofdzaak evenwijdige en eik aan één einde scharnierend ondersteunde platte armen waarvan de van elkaar af gerichte buitenranden in de richting van de draaipunten naar de zwenkas divergeren; dit geheel wordt omsloten door een in de iangsrichting van het armsamenstel verschuifbaar juk met twee, op de divergerende randen inwerkende en door een trekveer naar elkaar toe voorgespannen 20 drukrollen. In de ene eindstand van het juk oefenen deze rollen op de armen geen enkele invloed uit doch wanneer het juk in de richting van de zwenkas wordt verplaatst werken de drukrollen verend een uitslag van de armen tegen en gaan daarmee, via de pennen en de schotel, ook het zwenken van het betreffend wiel tegen.

Deze bekende inrichting is betrekkelijk gecompliceerd en volumineus wat in het 25 bijzonder bij compact te construeren rolstoelen een bezwaar is; er moet een inrichting zijn voor het bestuurd verplaatsen van het juk (de beschrijving noemt in dit verband handbediening via een bowdenkabel) en de samenstellende delen van deze bekende inrichting zijn gevoelig voor vervuiling en weersinvloeden.

De uitvinding beoogt deze bezwaren te ondervangen en stelt hiertoe voor dat deze 30 middelen worden gevormd door een met de zwenkas van de drager gekoppeld en daarmee evenwijdig aanligvlak samenwerkend met het drukvlak van een stempel die heen en weer beweegbaar is volgens eén dwars op de zwenkas staande werklijn en die onder tussenvoeging van een veereiement staat onder invloed van het uitzeteinde van een lineaire actuator.

1029369'

V

-2- -4

Een lineaire actuator is een betrouwbaar in de handel verkrijgbaar bouwelement dat betrekkelijk goedkoop is, eenvoudig bestuurbaar is, weinig plaats inneemt en op eenvoudige wijze in de totaalconstructie van een voertuig voorzien van het voorgestelde zwenkwielsamenstel kan worden geïntegreerd. Het geheel is ongevoelig voor vervuiüng en 5 weersinvloeden.

Een voorkeursuitvoeringsvorm is zodanig uitgevoerd dat, onderling coaxiaal binnen een aan het gestel vastgezette buis zijn aangebracht: - een met het vaste einde ervan binnen de buis vastgezette lineaire actuator; - een met het uitzeteinde van de actuator verbonden koppelstuk; 10 -een binnen de buis geleid schuifstuk dat aan èén einde de drukstempel draagt en met het, versmalde, andere einde is geleid in een centrale boring in het koppelstuk; - een rond dit versmalde einde aangebrachte schroefveer die enerzijds afsteunt tegen het koppelstuk en anderzijds afsteunt tegen het glijstuk; en - een door een langsboring in het schuifstuk gaande en In het koppelstuk vastgezet, 15 de uitzetslag van het glijstuk begrenzend, langwerpig, aanslagelement.

De buis waarbinnen de actuator, is aangebracht kan daarbij een buis zijn welke deel uitmaakt van de constructie van het gestel van het voertuig waaraan het zwenkwielsamenstel is aangebracht zodat voor de toepassing van de uitvinding aan het gestel geen extra, externe componenten behoeven te worden aangebracht. Echter kunnen het aanslagvlak en de 20 combinatie van stempel, lineaire actuator en veerelement ook achteraf aan reeds bestaande voertuigen worden aangebracht.

Een gunstige uitvoeringsvorm wordt verkregen wanneer het met de stempel samenwerkend aaniigvlak wordt gevormd door het oppervlak van een met de zwenkas gekoppelde, gedeeltelijk afgeplatte aanslagcüinder.

25 De gevraagde uitsluitende rechten strekken zich ook tot een voertuig, in het bijzonder een rolstoel, voorzien van een zwenkwielsamenstel als hierboven beschreven.

Opgemerkt wordt dat het stabiliseren van zwenkwielen, in het bijzonder die welke worden toegepast bij een rolstoel, onderwerp is van vele oudere octrooipublicaties. Zo beschrijft de Duitse octrooiaanvrage nr. 3136 203 een zwenkwielsamenstel waarbij de as 30 van het zwenkwiel een dwars daarop staande curveschijf draagt waarvan het randoppervlak staat onder invloed van twee tegenover elkaar gelegen en daarop Inwerkende drukveerelementen en waarbij in de positie van deze curveschijf welke overeenkomt met de rechtuitstand van het zwenkwiel twee diametraal tegenover elkaar gelegen verdiepte delen zijn gevormd waarmee het zwenkwiel permanent in de rechtuitstand wordt gestabiliseerd. De 35 Nederlandse octrooiaanvrage nr. 1 005 553 berust op dezelfde gedachte terwijl de

Nederlandse octrooiaanvrage nr. 9402006 een zwenkwielstabilisatiestelsel beschrijft waarbij twee, dicht bij elkaar gelegen en met elkaar gekoppelde wielen kunnen scharnieren rond één enkele scharnieras en in deze scharnierbeweging worden tegengewerkt door een permanent werkzame, met een op de zwenkas aangebracht excentriek samenwerkend veerelement. Dit 1029369' 3 permanent door middel van een veerelement in de rechtuitstand voorspannen van één of meer zwenkwielen van een rolstoel is eveneens beschreven in het Amerikaanse octrooischrift nr. 5,899,475 terwijl de Internationale octrooiaanvrage WO94/20325 een rolstoel beschrijft waarin de stand van de zwenkwielen wordt bestuurd afhankelijk van de 5 richting waarin de gebruiker de rolstoel stuurt. De Japanse ter inzage gelegde octrooiaanvrage nr. 10-244803 beschrijft een gecompliceerd mechanisme voor het constant bestuurd en verend inwerken op de stand van de zwenkwielen van een rolstoel terwijl het Japanse octrooischrift nr. JP2004034833 beschrijft hoe twee gestuurde wielen van een voertuig simultaan door middel van één enkele, met de beide wielen gekoppelde, lineaire 10 actuator kunnen worden bestuurd.

Het Amerikaanse octrooischrift 4 543 685 beschrijft een inrichting voor het bestuurd in twee,over 180 graden ten opzichte van elkaar verschoven standen arreteren van de as van een zwenkwiel welke as aan het vrije einde ervan een blokkeerbus draagt met twee diametraal tegenoverelkaar gelegen uitsparingen,samenwerkend 15 met een door een excenterpal aangedreven blokkeernok. Er zijn geen veermiddellen die de as naar een referentiestand zouden kunnen drukken en ook geen daarmee samenwerkende uitzetbare lineaire actuator.

Het Amerikaanse octrooischrift 4 028 773 toont een zwenkwielsamenstel waarin de 20 as van het zwenkwiel aan het vrije einde ervan een indexschijf draagt met vier,over 90 graden versprongen smalle uitsparingen waarin het puntvormige uiteinde van een onder veerspanning staande en in een blokkeerrstand resp. een vrijgeefstand te plaatsen blokkeerpal past.Ook hier ontbreken de hierboven gedefinieerde 25 veermiddellen en een daarmee samenwerkende lineaire actuator.

Het door middel van een verend aangedrukte remschoen afremmen en daarmee stabiliseren van de as van een zwenkwiel is beschreven in het Amerikaanse Octrooischrift 2 021 886 terwijl verdere blokkeermechanismen voor de as van een 30 zwenkwiel -die met het onderwerp der huidige uitvinding echter niets gemeenschappelijk hebben- zijn beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 4 3449 938 en 4 637 093.

1029369

3A

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening. Daarin toont: fig. 1 een doorsnede door een vlak loodrecht op de draaias van een zwenkwiel dat deel uitmaakt van een zwenkwielsamenstel volgens de uitvinding en wel in de toestand waarin de lineaire actuator geheel is teruggetrokken, het wiel vrij draaibaar is en over een 15 hoek van ca. 60° is uitgedraaid; .

fig. 2 een overeenkomstige doorsnede, doch nu met de actuator in uitgezette toestand ,het wiel minder ver uitgedraaid en de veermiddelen werkzaam; fig. 3 een doorsnede overeenkomstig die volgens fig. 2, doch nu met het wiel in de rechtuitstand; 20 fig. 4 een doorsnede op vergrote schaal van het samenstel der elementen vastgezet aan het uitzeteinde van de lineaire actuator; fig. 5 een schematische afbeelding van een rolstoel, voorzien van een zwenkwielsamenstel volgens de uitvinding.

Het zwenkwielsamenstel zoals in de figuren afgeheeld omvat een wiel 2 dat om een in 25 hoofdzaak horizontale as 4 draaibaar is gelegerd in een zwenkwieldrager 6 welke weer, verdraaibaar om een verticale zwenkas 8, is gelegerd in de opstaande buis 10 die deel uitmaakt van het gestel van een rolstoel 11 .Deze buis 10 is vastgezet aan een in hoofdzaak horizontale buis12 welke een flens 14 draagt die door middel van bouten 16 is vastgezet aan de flens 18 van een tweede buis 20 die weer is. vastgezet aan de centrale as 22 welke 30 scharnierend is opgenomen in de -niet getoonde-centrale framebuis van een rolstoel 11.

De zwenkas 8 draagt een aanslagcilinder 24 met een afgeplat oppervlaktedeel 26a en een gekromd oppervlaktedeel 26b. Deze zijn bestemd samen te werken met het vlakke eindvlak 28 van een stempel 30 met een cilindrisch lijfdeel instelbaar ingeschroefd in een boring 32 van een cilindrisch schuifstuk 34. Dit glijstuk 34 is, onder tussenvoeging van een 35 cilindervormig tussenstuk 36 (zie figuur 1-3) geleid in de binnenboring van de buisstomp 12. Het schuifstuk 34 gaat (zie ihb.fguur 4) via een schouder 38 over in een smaller cilindrisch deel 40 dat onder tussenvoeging van een glijring 42 past in de cilindrische boring 44 van een in hoofdzaak cilindrisch koppelstuk 46. Dit koppelstuk 46 is met het van de boring 44 afgekeerde 1029369 -4- einde 48 vastgezet (bijv. door vastschroeven) in het uitzeteinde 50 van een lineaire actuator 52 waarvan het, van het uitzeteinde 50 afgekeerde, einde 53 is vastgezet in de buis 20.

Rond het versmalde cilindrisch deel 40 van het glijstuk 34 bevindt zich een schroefdrukveer 54 waarvan één einde afsteunt op de schouder 38 en het andere einde 5 afsteunt op de schouder 58 van het drukstuk 46.

Een langwerpige schroef 60 is ingeschroefd in corresponderende schroefdraadboring 62 in het koppelstuk 46 en de kop 64 van deze schroef 60, die is voorzien van een zeskantige inbusuitsparing, rust op de schouder 66 van de boring 68 van I het schuifstuk 34. Daarmee is de uitzetslag van de schroefveer 54, die de neiging heeft 10 glijstuk 34 enerzijds en koppelstuk 46 anderzijds van elkaar af te drukken bepaald en op deze wijze kan dus ook de maximale, door de schroefveer 54 uit te oefenen terugstelkracht worden ingesteld.

Wanneer het uitzeteinde 50 van de actuator 52 geheel is teruggetrokken, dus in de in fig. 1 getekende stand, is het aanslagvlak 28 van de stempel 30 geheel vrij van de 15 aanslagvlakken 26a en 26b zodat het wiel 2 ook geheel vrij kan bewegen. Wordt de lineaire actuator echter uitgezet dan beweegt de stempel 30 naar rechts tot de in fig. 2 en 3 getekende stand en in die stand oefent de drukveer 54 bij zwaaibewegingen van het wiel 2 een verende terugstelkracht uit en stabiliseert op deze wijze de beweging van bijvoorbeeld een rolstoel die is voorzien van het bovenomschreven zwenkwielsamenstel.

20 Fig. 3 toont de situatie zoals deze is wanneer het wiel 2 in de rechtuitstand is en uit deze figuur blijkt dat de door de veer via de stempel uitgeoefende terugstelkracht zal toenemen tot een maximale waarde die wordt bereikt wanneer de overgang tussen het vlakke (26a) en gekromde gedeelte (26b) van de aanslagcylinder 26 vrijwel in lijn ligt met de hartlijn van de stempel; daarna wordt op het wiel geen de hoekstand ervan beïnvloedende kracht meer 25 uitgeoefend.

Fig. 5 toont hoe de buis (in dit geval de combinatie van buizen 12, 20) waarin de lineaire actuator en het daardoor aangedreven veersamenstel met stempel zijn opgenomen een constructiedeel van het frame van een rolstoel is, doch de buis met daarin de beschreven componenten kan ook achteraf aan een reeds bestaande rolstoel worden aangebracht, in 30 beide gevallen geldt dat alle bewegende componenten vergaand tegen invloeden van buiten, in het bijzonder tegen weersinvloeden, zijn afgeschermd.

De besturing van de actuator kan op elke geschikte wijze worden gerealiseerd. De actuator is bij voorkeur een snelwerkende elektrische actuator waarvan de toestand door middel van een eenvoudige handbediende omschakelaar kan worden ingesteld - evt. is een 35 besturing afhankelijk van door middel van sensoren vastgestelde rijómstandigheden mogelijk.

1029369·

Claims (4)

1. Zwenkwielsamenstel met een om een zwenkas (8) verdraaibaar gelegerde wieldrager (6) samenwerkend met bestuurbaar werkzaam te maken veermiddelen (54) voor het in de richting van een referentiestand inwerken op deze drager, met het kenmerk, dat deze middelen worden gevormd door een met de zwenkas (8) van de drager evenwijdige en 5 met de drager gekoppeld aanligvlak (26a,26b) samenwerkend met het drukvlak (28) van een stempel (30) welke heen en weer beweegbaar is volgens een dwars op de zwenkas staande werklijn en die onder tussenvoeging van een veerelement (54) staat onder invloed van het uitzeteinde van een lineaire actuator (52).

2. Samenstel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat, binnen een aan het gestel 10 vastgezette buis (12,20) onderling coaxiaal zijn aangebracht: - een met het vaste einde ervan binnen de buis(20) vastgezette lineaire actuator (52); - een met het andere uitzeteinde daarvan verbonden geleid koppelstuk (46); -een binnen de buis (12,20) geleid schuifstuk (34) dat aan één einde de drukstempel 15 (28,30) draagt en met het, versmalde, andere einde (40) is geleid in een centrale boring (44) in het koppelstuk (46); - een rond dit versmalde einde (40) aangebrachte schroefveer (54) die enerzijds afsteunt tegen het koppelstuk (46) en anderzijds afsteunt tegen het schuifstuk (34); en - een door een langsboring in het glijstuk (34) gaande en in het koppelstuk 20 vastgezet, de uitzetslag van het glijstuk begrenzend, langwerpig, aanslagelemen (60).

3. Samenstel volgens conclusie 1-2, met het kenmerk, dat het met de stempel samenwerkend aanligvlak wordt gevormd door het oppervlak (26a,26b) van een met de zwenkas (8)gekoppelde, gedeeltelijk afgeplatte aanslagcilinder (26).

4. Voertuig, in het bijzonder een rolstoel, voorzien van ten minste een 25 zwenkwielsamenstel volgens conclusie 1-3. i i i ! ! ! 1029369-