NL8000784A - Rolstoel. - Google Patents

Description

-1- 21166/CV/tl -

L

t ^ Aanvrager: Firma Wilhelm Meyer te Vlotho,Bondsrepubliek Duitsland.

Korte Aanduiding: Rolstoel.

5 De uitvinding heeft betrekking op een rolstoel voor zieken met electrische rijaandrijving en stuurwielen, die met behulp van een stuur-knuppel via een electrische en mechanische stuurinrichting in een gewenste zijdelingse hoekstand verzwenkt kunnen worden om de rolstoel zowel rechtuit alsook in gekromde banen te bewegen.

10 Bij bekende rolstoelen kunnen de stuurwielen verhoudingsgewijs sterk naar de ene of de andere zijde worden verzwenkt om ook een kleine draaicirkel (bochtstraal) te kunnen berijden. Een grotere zijdelingse uitslag van de stuurwielen kan echter dan tot een ongeluk leiden indien de rijsnelheid en daarmede de trage massa (draaimassa,centrifugaalkracht) 15 van de rolstoel met de meerijdende persoon te groot is om direct het draaispoor van de stuurwielen te volgen. In dat geval kantelt de rplstoel.

Op grond hiervan zijn aan het rijgestel aanslagen aangebracht om de zijdelingse uitslag te begrenzen. Dit heeft het nadeel van een ongewenst grote bochtstraal. Ook bij een stuursnelheid, welke zich proportioneel 20 aan de rijsnelheid van het voertuig beweegt,treedt het kantelmoment bij volledige stuurinslag slechts in de tijd vertraagt op.

Met de uitvinding wordt beoogd een rolstoel voor zieken of dergelijke met een stuurinrichting zodanig uit te voeren,dat de maximaal mogelijke zijdelingse uitslag van de stuurwielen zodanig in afhankelijk-25 heid van de rijsnelheid gestuurd en begrensd wordt,dat het massatraag-heidsmoment (draaimassa) van de draaibeweging van de rolstoel (de zijdelingse uitslag van de stuurwielen) zo proportioneel is,dat de rolstoel bij iedere snelheid de zwenkbeweging van de stuurwielen volgt, en dat daarmede de optredende centrifugaalkracht de rolstoel niet tot 30 kantelen kan brengen.

Volgens de uitvinding is een rolstoel met electrische rijaandrijving en stuurwielen,die met behulp van een stuurknuppel via een electrische en mechanische stuurinrichting in een gewenste zijdelingse hoekstand kunnen worden verzwenkt,met een electrische stuurinrichting 35 uitgerust,met behulp waarvan enerzijds bij hoge rijsnelheid (hoog’vermo-gen) de maximaal mogelijke stuuruitslag van de stuurwielen klein of 8000784 -2- ' 2116 6/CV/tl * / kleiner en anderzijds bij lagere rijsnelheid de stuuruitslag van de stuurwielen groot of groter is. Daarbij zijn bij voorkeur overeenkomend met de hoge rijsnelheidf^cïeinere stuuruitslag en bij lagere rijsnelheid een grotere stuuruitslag door de stuurinrichting aan een verstelmotor 5 voor de zwenkbeweging van de stuurwielen aangelegd.

Een dergelijke stuurinrichting toont het ongelukken vermijdende voordeel,dat de fnaximaal mogelijke stuuruitslag (stuurinslag) afhankelijk van de rijsnelheid kleiner of groter is,zodat de rolstoel met zijn draaimassa (centrifugaalkracht) bij grote rijsnelheid niet tot kantelen 10 neigt,maar de rijdende persoon veilig op een grotere draaicirkel (bocht-kromme) beweegt,terwijl bij kleine rijsnelheid (bijvoorbeeld in kamers of dergelijke) de rolstoel volgens een kleine draaicirkel (bochtkromme ) kan worden gereden.

Bij een de voorkeur verdienende uitvoeringsvorm is in de stroomkring 15 van de stuurschakeling een spanningsdeel ingeschakeld, welke bij hoge rijsnelheid een lage spanning en bij lage rijsnelheid een hoge spanning aan een electrische verstelmotor voor de zwenkbeweging van de stuurwielen aanlegt.

Daarbij verdient het de voorkeur een nominale waarde-en een werke-20 lijke waarde- potentiometerschakeling voor de voeding van de verstelmotor aan te brengen,welke voor de ruststand van de stuurwielen met een span-ningsvereffeningsinrichting is uitgerust.

Bij kleine rijsnelheid kan de grootste (maximale)stuuruitslag henut en daarmede een zo klein mogelijke (kleine) draaicirkel (bochtkromme) 25 bereikt worden.

Bij een de voorkeur verdienende uitvoeringsvorm is de stuurinrichting voor de stuurwielen uitgevoerd als electromechanische servoaandrij-ving. De met behulp van een electrische nominate waardegever vooraf bepaalde zijdelingse inslagwaarde wordt met de aan het stuurdrijfwerk aanwezige 30 electrische werkelijke waarde van de zijdelingse inslag vergeleken. Een naloopsturing bediend de electrische verstelmotor slechts zolang tot de electrische waarde van werkelijke waarde en nominale waarde voldoende overeenstemmen.

De uitvinding zal hieronder nader worden uiteengezet aan de hand 35 van een in bijgaande figuren schematisch weergegeven uitvoeringsvoorbeeld van de constructie volgens de uitvinding.

8000784 V, -3- 21166/CV/tl

Fig. 1 toont schematisch een zijaanzicht van een rolstoel met "stuurkast,mechanisch stuurdrijfwerk en electrische schakelkast voor de sturing van een aan de achterzijde aangebracht paar stuurwielen.

Fig. 2 toont een bovenaanzicht op een deel van de in fig.l weerge-5 geven rolstoel en wel in het bijzonder van de aan ée achterzijde van de rolstoel aangebrachte stuurwielen.

Fig. 3 toont schematisch een weergave van de electrische en mechanische besturing.

Fig. 4 toont een blokschema van de electrische sturing.

10 De in de fig, 1 en 2 weergegeven rolstoel omvat grote voorwielen 10 en kleinere aan de achterzijde aangebrachte stuurwielen 11,die allen zijn verbonden met een rijgestel 12. De voorwielen .worden met behulp van een electromotorische rijaandrijving 13 in draaiing gebracht.

De aan de achterzijde aangebrachte stuurwielen 11 zijn met behulp 15 van een aan een zijgestel van het rijgestel 12 aangebrachte stuurknuppel 14, welke zwenkbaar in een stuurkast 15 is gelegerd, via een electrische stuurschakeling in een electro-kast 16 en een mechanisch stuurdrijfwerk 17 in hun zijdelingse hoekuitslag te sturen. Gelijktijdig stuurt de stuurknuppel 14 de rijsnelheid via de rijaandrijving 13.

20 De stuurknuppel 14 volgt daartoe de handdruk van een in de rol stoel zittend persoon en wel enerzijds in de lengterichting van de rol.·-stoel voor het instellen van de rijsnelheid en anderzijds dwars op de langsrichting van de rolstoel voor het verstellen van de aan de achterzijde aangebrachte stuurwielen 11 in een gewenste zijdelingse hoek 25 (hoek φ , cC ) om de gewenste bochten te rijden.

De stuurknuppel 14 werkt als nominale waardegever op een geverpo-tentiometer B (draaiwearstand fig.4) ,die via een spanningsdeler A in overeenstemming met de rijsnelheid een zekere spanning via de leiding b verkrijgt. De spanningsdeler A wordt daartoe via de leiding a een aan de 30 uitslag van de stuurknuppel 14 overeenkomend afwijkende spanning ingegeven. De van de geverpotentiometer B afgaande spanning (leiding c) wordt via een versterker C naar een differentieelversterker (vermogensverster-ker)D gevoerd.

Daarbij wordt de van de geverpotentiometer B afgaande spanning 35 (leiding c) vergeleken met de spanning van de werkelijke waarde - potentiometer en het verschil van nominale waarde en werkelijke waarde wordt 8000784 -4- 21166/CV/tl r aan de versterker C toegevoerd. De versterker stuurt de mengingseindtrap D (differentieelversterker ) zo aan,dat de stuurmotor 18 op links- resp. rechts loop van de rolstoel gaat en de werkelijke waardegever zo verstelt, totdat de nominale waarde en de werkelijke waarde gelijk zijn.

5 In de versteleenheid voor de stuurwielen 11 is een draaiweerstand als werkelijke waarde- potentiometer E aangebracht, welke de werkelijke waarde van de hoekstahd van de stuurwielen 11 opneemt. De werkelijke waarde- potentiometer E is aangesloten aan een accu 19.

Een belangrijk kenmerk van de uitvinding ligt daarin,dat in afhanke-10 lijkheid van de stuurspanning,welke van de rijsnelheid is afgeleid,de in de stuurbare spanningsdeler A ingegeven spanning zodanig wordt gedeeld, dat bij grote rijsnelheid de aan de nominale waarde - potentiometer B aanliggende spanning laag en daarmede ook de maximaal mogelijke stuur-uitslag (hoekverstelling van de stuurwielen 11 uit de middenstand) 15 klein is (vergelijk1 hoek jC. in fig.2). Indien de rijsnelheid afneemt vergroot zich de ingangsspanning aan de nominale waarde-potentiometer en daarmede wordt de maximaal mogelijke stuuruitslag van de stuurwielen 11 groter (vergelijk' hoekin fig.2).

Het is ook zo,dat in afhankelijkheid van de electrische grootte 20 voor de rijsnelheid,de met behulp van de stuurknuppel voorgegeven electrische grootte voor de stuuruitslag van de stuurwielen met toenemende rijsnelheid verminderd wordt.

De besturing benut zodoende de electrische grootte van nominale waarde en werkelijke waarde van de stuuruitslag van de stuurwielen 11 en 25 bedient de stuurmotor 18 als verstelmotor voor de stuurwielen zolang totdat de electrische gelijkheid van de groottes aanwezig is.

Daartoe worden nominale waarde en werkelijke waarde continu vergeleken (in de differentieelversterker D) en de regelafwijking gevormd.

De regelafwijking wordt electronisch versterkt en stuurt het vermogensdeel 30 voor de stuurmotor 18 aan. Afhankelijk daarvan of de regelafwijking positief of negatief is wordt de stuurmotor 18 op voorwaartse loop resp. achterwaartse loop geschakeld.

Om met stijgende rijsnelheid een verkleing van de uitslaghoek (zijdelingse hoek) te bereiken wordt de door de stuurknuppel 14 voorge-35 geven nominale waarde via de spanningsdeler A verminderd. De bijvoorbeeld via de ankerspanning resp. een tachomachine verkregen electrische grootte van de rijsnelheid stuurt de verzorgingsspanning van de nominale waarde- 8000784 -5- 21166/CV/tl \ » potentiometer B omlaag.

De uitvoering van het mechanische stuurdrijfwerk 17 omvat bij voorkeur een stuurmotor 18,welke een tandstang 21 beweegt,die op grond van zijn lineaire beweging de stuurtrekstang 22 via een hoekscharnier 23 5 beweegt en daarmede de stuurwielen 11 met behulp van een stuurvork 24 draait. Beide stuurwielen 11 zijn met behulp van een spoorstang 25 verbonden.

Op grond van de stuurgeometrie van de rolstoel is bij een linkse resp. rechtse bocht met dezelfde bochtstraal de zijdelingse hoekuitslag 10 van het stuurwiel 11,dat op de desbetreffende binnenzijde van de bocht loopt groter dan de zijdelingse hoekuitslag van het op de buitenzijde van de bocht (buitenste bochtstraal) lopende stuurwiel 11.

Daar de werkelijke waarde-potentiometer E met een stuurwiel 11 is gekoppeld ontstaan voor eenzelfde stuurwiel uitslag links of rechts van 15 de rolstoel verschillende electrische groottes (niet-symmetrie). Daartoe is een afzonderlijke electrische compensatieschakeling (niet weergegeven) aangebracht,welke het verschil bij linkse en rechtse uitslag vereffent.

In plaats van een nominale waarde-en een werkelijke waarde-poten-20 tiometer met naloopsturing kan ook een geschikte (op overeenkomstige wijze werkende ) andere regelschakeling voor de voeding van de verstelmotor worden toegepast.

25 8000784

Claims (3)

1. Rolstoel voor zieken en dergelijke met electrische rijaandrijving en stuurwielen, die met behulp van een stuurknuppel via een electrome-chanische stuurinrichting in een gewenste zijdelingse hoekstand zwenk-baar zijn gelegerd,met het kenmerk,dat in de stroomkring van een in af- 5 hankelijkheid van de rijsnelheid met spanning belaste stuurinrichting een spanningsdeler (A) is ingeschakeld,welke bij hoge rijsnelheid een lage spanning en bij lage rijsnelheid een hoge spanning aan een ëlec- ; trische nominale waardegever voor de zwenkbeweging van de stuurwielen (11) aanlegt en de maximale stuuruitslag van de stuurwielen (11) in af-10 hankelijkheid van de rijsnelheid van de rolstoel stuurbaar is.

2. Rolstoel volgens conclusie l,met het kenmerk,dat een nominale waarde- en een werkelijke waarde-potentiometerschakeling B, E met naloopstu -ring voor de voeding van de stuurmotor (18). (verstelmotor) voor de stuurwielen (11) is aangebracht. 15

3. Rolstoel volgens conclusie 1 of 2,met het kenmerk,dat de potentio- meterschakeling B, E met een inrichting voor spanningsvereffening D (differentieelversterker) is uitgerust. '20 8000784