RU202676U1

RU202676U1 - Wheelchair

Info

Publication number: RU202676U1
Application number: RU2020134877U
Authority: RU
Inventors: Михаил Вольфредович Ляшенко; Виктор Викторович Шеховцов; Павел Викторович Потапов; Александр Александрович Шведуненко; Азамат Ибрагимович Искалиев
Priority date: 2020-10-23
Filing date: 2020-10-23
Publication date: 2021-03-02

Abstract

Полезная модель относится к области специального транспортного машиностроения, в частности к медицинской технике.Технический результат полезной модели – повышение эксплуатационных характеристик инвалидной коляски, предназначенной для передвижения по горизонтальным, наклонным и ступенчатым поверхностям.Указанный технический результат достигается тем, что инвалидная коляска, содержащая раму, сиденье, средство регулирования угла наклона рамы по отношению к горизонтали, корпус привода ходовой части, колесно-шагающие движители, выполненные по бортам в виде крестовин, установленных с возможностью вращения вокруг центральной оси инвалидной коляски, электрические двигатели, расположенные в корпусе привода ходовой части, дополнительно содержит расположенный на раме привод продольного смещения сиденья, при этом каждый электрический двигатель соединен с колесно-шагающим движителем через быстроходную шестерню, входящую в зацепление с зубчатым колесом, жестко связанным с солнечной шестерней бортового планетарного механизма, управляемого посредством ленточного тормоза, контактирующего с коронной шестерней бортового планетарного механизма в режиме движения инвалидной коляски по наклонной или ступенчатой поверхностям, и муфты, соединяющей водило, связанное с солнечной шестерней конечной тихоходной планетарной передачи колесно-шагающего движителя, с коронной шестерней бортового планетарного механизма в режиме движения инвалидной коляски по горизонтальной поверхности, при этом средство регулирования угла наклона рамы по отношению к горизонтали выполнено в виде активного актуатора, шарнирно связанного сверху с рамой, а снизу – с корпусом привода ходовой части, при этом рама шарнирно связана с корпусом привода ходовой части.The utility model relates to the field of special transport engineering, in particular to medical equipment. The technical result of the utility model is to increase the operational characteristics of a wheelchair designed for movement on horizontal, inclined and stepped surfaces. The specified technical result is achieved by the fact that a wheelchair containing a frame, seat, means for adjusting the angle of inclination of the frame in relation to the horizontal, chassis of the chassis drive, wheel-walking propellers made along the sides in the form of crosses installed with the possibility of rotation around the central axis of the wheelchair, electric motors located in the chassis of the chassis drive, additionally contains a drive for the longitudinal displacement of the seat located on the frame, while each electric motor is connected to a wheel-walking propeller through a high-speed gear that meshes with a gear wheel rigidly connected to the sun gear. of the planetary gear, controlled by a band brake, in contact with the ring gear of the onboard planetary gear in the mode of movement of the wheelchair on inclined or stepped surfaces, and the clutch connecting the carrier connected to the sun gear of the final low-speed planetary gear of the wheel-walking propeller, with the ring gear of the side of the planetary mechanism in the mode of movement of the wheelchair on a horizontal surface, while the means for adjusting the angle of inclination of the frame with respect to the horizontal is made in the form of an active actuator, pivotally connected from above to the frame, and from below to the chassis of the chassis drive, while the frame is pivotally connected to the body undercarriage drive.

Description

Полезная модель относится к области специального транспортного машиностроения, в частности к медицинской технике.The utility model relates to the field of special transport engineering, in particular to medical technology.

Известно моторизованное кресло-каталка [Пат. US 5111899, МПК B60K 1/00, опубл. 1992 г.], содержащее моторно-трансмиссионный узел, выходной вал которого проходит по обе стороны трансмиссионного механизма и содержит на каждом из своих концов ролик; моторно-трансмиссионный узел, несущий опору, на которой закреплены батареи и которая снабжена на своем нижнем переднем конце, по меньшей мере, роликом; корпус, на котором непосредственно установлены сиденье и спинка кресла, выполненные из синтетического материала, и средства быстрой фиксации для соединения и расцепления корпуса с моторно-трансмиссионным узлом, причем средства быстрой фиксации корпуса на моторно-трансмиссионном узле содержат, по меньшей мере, один телескопический элемент, прикрепленный к опоре блоками, причем концы этого телескопического элемента приспособлены для взаимодействия с отверстиями, предусмотренными в корпусе.Known motorized wheelchair [US Pat. US 5111899, IPC B60K 1/00, publ. 1992], containing the engine-transmission unit, the output shaft of which runs on both sides of the transmission mechanism and contains a roller at each of its ends; a power transmission unit carrying a support on which the batteries are fixed and which is provided at its lower front end with at least a roller; a body on which the seat and back of the chair, made of synthetic material, are directly mounted, and means of quick fixing for connecting and disengaging the body with the engine-transmission unit, and the means for quickly fixing the body on the engine-transmission unit comprise at least one telescopic element attached to the support in blocks, the ends of this telescopic element being adapted to interact with holes provided in the housing.

Недостатком конструкции является низкий КПД из-за наличия в приводе ходовой части кресла винтового механизма и выступающих в качестве дополнительной опоры передних роликов, а также отсутствия возможности расширения скоростного диапазона движения, что снижает эксплуатационные характеристики инвалидной коляски, предназначенной для передвижения по горизонтальным, наклонным и ступенчатым поверхностям.The disadvantage of the design is the low efficiency due to the presence of a screw mechanism in the drive of the chassis of the chair and the front rollers acting as additional support, as well as the lack of the possibility of expanding the speed range of motion, which reduces the performance of a wheelchair designed for movement along horizontal, inclined and stepped surfaces.

Известна инвалидная коляска, предназначенная для передвижения по лестнице и по горизонтальной поверхности [Пат. RU 103293, МПК A61G 5/00, опубл. 2011 г.], содержащая электропривод с червячным редуктором, раму, кресло. С каждой стороны коляски расположены по три ведущих колеса, закрепленных на кронштейнах под равными углами 120° относительно неподвижной оси. Кронштейны имеют шарниры, на которых они вращаются вокруг неподвижной оси. В задней части коляски есть опорное колесо, которое через стойку соединено с рамой при помощи втулки скольжения. Стойка имеет пружинный ограничитель угла поворота. При подъеме по лестнице угол между стойкой и рамой коляски уменьшается, при спуске увеличивается, что позволяет оставаться креслу все время в горизонтальном положении. Электропривод передает крутящий момент на втулку, на которой жестко посажена ведущая звездочка. Через цепь, крутящий момент распределяется на ведомые звездочки, которые непосредственно связаны с колесами коляски. При движении по горизонтальной поверхности вращаются только колеса, при упоре колес в первую ступеньку начинают вращаться кронштейны вместе с колесами на шарнире вокруг оси, что позволяет коляске передвигаться по лестнице. Переход от движения по горизонтальной плоскости к лестничным маршам происходит без посторонней помощи и дополнительных технических средств. При движении по лестнице, кресло инвалидной коляски сохраняет горизонтальное положение.Known wheelchair designed to move on stairs and on a horizontal surface [US Pat. RU 103293, IPC A61G 5/00, publ. 2011], containing an electric drive with a worm gear, frame, chair. On each side of the stroller there are three driving wheels fixed on brackets at equal angles of 120 ° relative to the fixed axis. The brackets have hinges on which they rotate around a fixed axis. At the back of the stroller there is a support wheel, which is connected to the frame via a stand by means of a sliding sleeve. The stand has a spring angle stop. When climbing stairs, the angle between the rack and the stroller frame decreases, while descending, it increases, which allows the chair to remain in a horizontal position all the time. The electric drive transmits torque to the hub, on which the drive sprocket is rigidly mounted. Through a chain, the torque is distributed to driven sprockets, which are directly connected to the wheels of the stroller. When moving on a horizontal surface, only the wheels rotate, when the wheels stop on the first step, the brackets begin to rotate together with the wheels on a hinge around the axis, which allows the wheelchair to move up the stairs. The transition from movement on a horizontal plane to flights of stairs takes place without outside help and additional technical means. When moving up the stairs, the wheelchair remains horizontal.

Недостатком конструкции является низкий КПД из-за наличия в приводе ходовой части червячного редуктора, цепной передачи и дополнительного опорного колеса, а также отсутствия возможности расширения скоростного диапазона движения, что снижает эксплуатационные характеристики инвалидной коляски, предназначенной для передвижения по горизонтальным, наклонным и ступенчатым поверхностям.The disadvantage of the design is low efficiency due to the presence of a worm gear, a chain transmission and an additional support wheel in the undercarriage drive, as well as the lack of the possibility of expanding the speed range of motion, which reduces the performance characteristics of a wheelchair designed for movement on horizontal, inclined and stepped surfaces.

Известна коляска для людей с ограниченными возможностями в ходьбе [Пат. RU 2688288, МПК A61G 5/00, опубл. 2019 г.], содержащая по два ведущих и ведомых колеса, выполненных в форме «звезды» с тремя равномерно распределенными по окружности «лучами», на концах которых установлены по два опорных колеса. Сиденье установлено на раме с возможностью подъема ее задней части при движении по наклонным поверхностям, включая ступенчатые, за счет двух подвижно присоединенных к ней подъемных винтовых домкратов. Противоположный конец каждого из подъемных винтовых домкратов подключен к установленному на ведущем валу с возможностью осевого перемещения сателлитному редуктору, имеющему подвижное осевое соединение с закрепленным на движителе основным редуктором. От основного редуктора обеспечивается передача вращательного усилия через подвижное осевое соединение и выполненное в сателлитном редукторе шестеренное соединение на подъемный винтовой домкрат. Каждый сателлитный редуктор неподвижно прикреплен к прижимному стакану, установленному на ведущем валу с возможностью осевого перемещения под воздействием подвижно присоединенного к нему прижимного винтового домкрата. Противоположный конец прижимного винтового домкрата подключен к основному редуктору. Прижимной стакан подвижно присоединен к прижимной втулке, выполненной с равномерно распределенными по ее окружности продольными прорезями. В каждой продольной прорези размещен жестко закрепленный на ведущем валу упор. Прижимная втулка снабжена неподвижно прикрепленной к ней ступичной полумуфтой, с помощью которой обеспечивается возможность передачи вращательного усилия от ведущего вала на ступицу ведущего колеса, переводя тем самым ведущее колесо в режим выполнения шагающей функции. Для обеспечения выполнения ведущим колесом вращательной функции ведомый зубчатый шкив, подвижно установленный во внутренней полости его ступицы, снабжен подвижной связью с установленным на ведущем валу ведущим зубчатым шкивом посредством зубчатого приводного ремня и попарно распределенных на равном удалении от ведущего зубчатого шкива направляющих роликов. Направляющие ролики подвижно установлены во внутренней полости ступицы на равном удалении от зубчатого шкива с возможностью регулирования натяжения зубчатого приводного ремня.Known stroller for people with disabilities in walking [US Pat. RU 2688288, IPC A61G 5/00, publ. 2019], containing two driving and driven wheels, made in the shape of a "star" with three evenly distributed around the circumference of the "rays", at the ends of which there are two support wheels. The seat is installed on the frame with the possibility of lifting its rear part when moving on inclined surfaces, including stepped ones, due to two lifting screw jacks movably attached to it. The opposite end of each of the lifting screw jacks is connected to a satellite gearbox mounted on the drive shaft with the possibility of axial movement, having a movable axial connection with a main gearbox fixed on the propeller. From the main gearbox, the rotational force is transmitted through the movable axial connection and the gear connection made in the satellite gearbox to the lifting screw jack. Each satellite gearbox is fixedly attached to a clamping sleeve mounted on the drive shaft with the possibility of axial movement under the influence of a clamping screw jack movably attached to it. The opposite end of the clamping screw jack is connected to the main gearbox. The clamping sleeve is movably attached to the clamping sleeve made with longitudinal slots evenly distributed along its circumference. In each longitudinal slot there is a stop rigidly fixed to the drive shaft. The clamping sleeve is equipped with a hub half-coupling fixed to it, with the help of which it is possible to transfer the rotational force from the drive shaft to the drive wheel hub, thereby transferring the drive wheel to the walking function mode. To ensure that the drive wheel performs the rotational function, the driven toothed pulley, movably mounted in the inner cavity of its hub, is equipped with a movable link with the driving toothed pulley installed on the drive shaft by means of a toothed drive belt and guide rollers distributed in pairs at an equal distance from the driving toothed pulley. The guide rollers are movably installed in the inner cavity of the hub at an equal distance from the toothed pulley with the possibility of adjusting the tension of the toothed drive belt.

Недостатком устройства является низкий КПД из-за наличия в приводе ходовой части цепной передачи, двух ведомых колес, выступающих в качестве дополнительной опоры, сложной трансмиссии, состоящей из редукторов с несоосной передачей и винтовых механизмов, а также из-за отсутствия возможности расширения скоростного диапазона движения, что снижает эксплуатационные характеристики инвалидной коляски, предназначенной для передвижения по горизонтальным, наклонным и ступенчатым поверхностям.The disadvantage of the device is low efficiency due to the presence of a chain drive in the chassis drive, two driven wheels acting as an additional support, a complex transmission consisting of gearboxes with misaligned transmission and screw mechanisms, as well as due to the lack of the possibility of expanding the speed range of motion , which reduces the performance of a wheelchair designed for movement on horizontal, inclined and stepped surfaces.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является инвалидная коляска для подъема по лестнице на батарейках [Пат. US 6484829 B1, МПК B62D 57/028, опубл. 2002 г.], содержащая раму, сиденье, средство определения угла наклона рамы по отношению к горизонтали, средство регулирования угла наклона рамы по отношению к горизонтали, средство управления углом наклона рамы по отношению к горизонтали, колесно-шагающие движители, выполненные по бортам в виде крестовин, установленных с возможностью вращения вокруг центральной оси коляски, причем каждая крестовина имеет несколько ведущих колес, из которых не более двух находятся в опорном контакте с лестницей. Указанные ходовые крестовины приводятся в движение электрическими двигателями, установленными на раме, через конические передачи. Инвалидная коляска дополнительно включает средство для поворота каждой из двух ходовых крестовин на небольшой угол, причем во время режима движения по ступеням, до такой степени, что только одно ведущее колесо, связанное с данной ходовой крестовиной, находится в контакте с основанием. Инвалидная коляска дополнительно включает ролик, установленный сзади инвалидной коляски, и средства для втягивания ролика таким образом, чтобы сконфигурировать указанную инвалидную коляску для преодоления ступенек лестницы. Инвалидная коляска дополнительно включает в себя средство для определения нагрузки, предназначенное для определения того, когда указанные средства регулирования шага и положения с питанием выдвигаются и подвергаются контактной нагрузке на опорную поверхность. Инвалидная коляска дополнительно включает в себя средство регулировки положения по тангажу, расположенное в носовой части, средство регулировки положения по тангажу, расположенное в кормовой части, и средство определения положения для обнаружения.The closest in technical essence and the achieved result is a battery-powered wheelchair for climbing stairs [US Pat. US 6484829 B1, IPC B62D 57/028, publ. 2002], containing a frame, a seat, means for determining the angle of inclination of the frame with respect to the horizontal, means for adjusting the angle of inclination of the frame with respect to the horizontal, means for controlling the angle of inclination of the frame with respect to the horizontal, wheel-walking propellers made along the sides in the form crosses installed with the possibility of rotation around the central axis of the carriage, and each cross has several driving wheels, of which no more than two are in support contact with the ladder. The specified running crosses are driven by electric motors mounted on the frame through bevel gears. The wheelchair additionally includes a means for turning each of the two running crosspieces through a small angle, and during the mode of movement up the steps, to such an extent that only one drive wheel associated with the given running crosspiece is in contact with the base. The wheelchair further includes a roller mounted to the rear of the wheelchair and means for retracting the roller so as to configure said wheelchair to climb stairs. The wheelchair further includes load sensing means for detecting when said powered pitch and position control means are extended and subject to contact load on the supporting surface. The wheelchair further includes a pitch adjustment means located in the bow, a pitch adjustment means located aft, and a positioning means for detection.

К недостаткам устройства относится низкий КПД из-за наличия дополнительных опор в передней и задней частях коляски, а также из-за отсутствия возможности расширения скоростного диапазона движения. Кроме того при перемещении вверх по ступенчатым поверхностям необходим разворот коляски. Все это снижает эксплуатационные характеристики инвалидной коляски, предназначенной для передвижения по горизонтальным, наклонным и ступенчатым поверхностям.The disadvantages of the device include low efficiency due to the presence of additional supports in the front and rear of the stroller, as well as due to the lack of the possibility of expanding the speed range of motion. In addition, when moving upward on stepped surfaces, it is necessary to turn the stroller. All this reduces the performance characteristics of a wheelchair designed for movement on horizontal, inclined and stepped surfaces.

Задачей представленной полезной модели является повышение КПД инвалидной коляски за счет использования управляемых бортовых планетарных механизмов с возможностью расширения скоростного диапазона и исключения дополнительной опоры при перемещении по горизонтальным, наклонным и ступенчатым поверхностям.The objective of the presented utility model is to increase the efficiency of a wheelchair by using controlled onboard planetary mechanisms with the possibility of expanding the speed range and eliminating additional support when moving along horizontal, inclined and stepped surfaces.

Техническим результатом полезной модели является повышение эксплуатационных характеристик инвалидной коляски, предназначенной для передвижения по горизонтальным, наклонным и ступенчатым поверхностям.The technical result of the utility model is to improve the performance characteristics of a wheelchair designed for movement on horizontal, inclined and stepped surfaces.

Указанный технический результат достигается тем, что инвалидная коляска, содержащая раму, сиденье, средство регулирования угла наклона рамы по отношению к горизонтали, корпус привода ходовой части, колесно-шагающие движители, выполненные по бортам в виде крестовин, установленных с возможностью вращения вокруг центральной оси инвалидной коляски, электрические двигатели, расположенные в корпусе привода ходовой части, дополнительно содержит расположенный на раме привод продольного смещения сиденья, при этом каждый электрический двигатель соединен с колесно-шагающим движителем через быстроходную шестерню, входящую в зацепление с зубчатым колесом, жестко связанным с солнечной шестерней бортового планетарного механизма, управляемого посредством ленточного тормоза, контактирующего с коронной шестерней бортового планетарного механизма в режиме движения инвалидной коляски по наклонной или ступенчатой поверхностям, и муфты, соединяющей водило, связанное с солнечной шестерней конечной тихоходной планетарной передачи колесно-шагающего движителя, с коронной шестерней бортового планетарного механизма в режиме движения инвалидной коляски по горизонтальной поверхности, при этом средство регулирования угла наклона рамы по отношению к горизонтали выполнено в виде активного актуатора, шарнирно связанного сверху с рамой, а снизу – с корпусом привода ходовой части, при этом рама шарнирно связана с корпусом привода ходовой части.The specified technical result is achieved by the fact that a wheelchair containing a frame, a seat, a means for adjusting the angle of inclination of the frame with respect to the horizontal, a chassis drive of the chassis, wheel-walking propellers made along the sides in the form of crosses installed with the possibility of rotation around the central axis of the wheelchair wheelchairs, electric motors located in the chassis drive housing, additionally contains a drive for the longitudinal displacement of the seat located on the frame, while each electric motor is connected to a wheel-walking propeller through a high-speed gear, which meshes with a gear wheel rigidly connected to the sun gear of the side planetary gear, controlled by a band brake, in contact with the ring gear of the onboard planetary gear in the wheelchair movement mode on inclined or stepped surfaces, and a clutch connecting the carrier connected to the sun gear of the final low-speed planetary gear of a wheel-walking propeller, with a ring gear of the onboard planetary mechanism in the wheelchair movement mode on a horizontal surface, while the means for adjusting the angle of inclination of the frame in relation to the horizontal is made in the form of an active actuator, pivotally connected from above to the frame, and from below to the body drive of the chassis, while the frame is pivotally connected to the drive housing of the chassis.

Наличие управляемых бортовых планетарных механизмов в приводе ходовой части позволяет расширить скоростной диапазон заявляемой инвалидной коляски с учетом выбора фактического режима движения по горизонтальным, наклонным и ступенчатым поверхностям. Осуществляется это за счет присутствия в конструкции с каждой стороны ленточного тормоза, контактирующего с коронной шестерней бортового планетарного механизма в режиме движения инвалидной коляски по наклонной или ступенчатой поверхностям, и муфты, соединяющей водило, связанное с солнечной шестерней конечной тихоходной планетарной передачи колесно-шагающего движителя, с коронной шестерней бортового планетарного механизма в режиме движения инвалидной коляски по горизонтальной поверхности. Быстроходная шестерня, входящая в зацепление с зубчатым колесом, жестко связанным с солнечной шестерней бортового планетарного механизма, дополнительно способствует увеличению общего передаточного числа привода ходовой части. Система стабилизации положения человека, состоящая из расположенного на раме привода продольного смещения сиденья и активного актуатора, регулирующего угол наклона рамы с сиденьем по отношению к горизонтали, снижает потери энергии, в том числе при шагающем режиме движения по ступеням лестницы, и восполняет отсутствие дополнительной опоры. Все выше перечисленное повышает эксплуатационные характеристики инвалидной коляски, а именно проходимость, подвижность и комфортабельность, при передвижении по горизонтальным, наклонным и ступенчатым поверхностям.The presence of controlled onboard planetary mechanisms in the chassis drive allows you to expand the speed range of the claimed wheelchair, taking into account the choice of the actual mode of movement on horizontal, inclined and stepped surfaces. This is done due to the presence in the structure on each side of the band brake, in contact with the ring gear of the onboard planetary mechanism in the wheelchair movement mode on inclined or stepped surfaces, and a clutch connecting the carrier connected to the sun gear of the final low-speed planetary gear of the wheel-walking propeller, with a ring gear of the onboard planetary mechanism in the mode of movement of a wheelchair on a horizontal surface. The high speed gear, which meshes with a gear wheel rigidly connected to the sun gear of the onboard planetary gear, additionally contributes to an increase in the overall gear ratio of the chassis drive. The system of stabilization of the position of a person, consisting of a drive for the longitudinal displacement of the seat located on the frame and an active actuator that regulates the angle of inclination of the frame with the seat relative to the horizontal, reduces energy losses, including in the walking mode of movement along the steps of the stairs, and makes up for the lack of additional support. All of the above increases the operational characteristics of a wheelchair, namely, cross-country ability, mobility and comfort, when moving on horizontal, inclined and stepped surfaces.

На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемой инвалидной коляски.FIG. 1 shows a general view of the proposed wheelchair.

На фиг. 2 представлена схема привода ходовой части предлагаемой инвалидной коляски.FIG. 2 shows a diagram of the drive of the undercarriage of the proposed wheelchair.

На фиг. 3 и 4 представлены сценарии передвижения при подъеме и спуске по ступенчатой поверхности предлагаемой инвалидной коляски.FIG. Figures 3 and 4 show scenarios of movement when ascending and descending on a stepped surface of the proposed wheelchair.

Инвалидная коляска (фиг. 1) содержит раму 1, сиденье 2, расположенный на раме 1 привод продольного смещения 3 сиденья 2, корпус привода ходовой части 4, выполненные по бортам в виде крестовин, установленных с возможностью вращения вокруг центральной оси инвалидной коляски, колесно-шагающие движители 5, средство регулирования угла наклона рамы 1 по отношению к горизонтали, выполненное в виде активного актуатора 6. Активный актуатор 6 шарнирно связан сверху с рамой 1, а снизу – с корпусом привода ходовой части 4. Рама 1 шарнирно связана с корпусом привода ходовой части 4. В корпусе привода ходовой части 4 располагаются электрические двигатели 7 (фиг. 2), соединенные с колесно-шагающими движителями 5. Каждый электрический двигатель 7 приводит во вращение быстроходную шестерню 8, которая входит в зацепление с зубчатым колесом 9, жестко связанным с солнечной шестерней 10. Солнечная шестерня 10 в совокупности с водилом 11, сателлитами 12 и коронной шестерней 13 составляют бортовой планетарный механизм. Каждый бортовой планетарный механизм управляется посредством ленточного тормоза 14, контактирующего с коронной шестерней 13 в режиме движения инвалидной коляски по наклонной или ступенчатой поверхностям, и муфты 15, соединяющей водило 11 с коронной шестерней 13 в режиме движения инвалидной коляски по горизонтальной поверхности. Каждый колесно-шагающий движитель 5 включает в себя корпус-водило 16, внутри которого в зубчатом зацеплении последовательно находятся солнечная шестерня 17, связанная с водилом 11, сателлиты 18 и зубчатые колеса 19, связанные с ведущими колесами 20. Корпус-водило 16 в совокупности с солнечной шестерней 17, сателлитами 18 и зубчатыми колесами 19 составляют конечную тихоходную планетарную передачу колесно-щагающего движителя 5.The wheelchair (Fig. 1) contains a frame 1, a seat 2, a drive for the longitudinal displacement 3 of a seat 2 located on the frame 1, a chassis drive of the chassis 4, made along the sides in the form of crosses installed with the possibility of rotation around the central axis of the wheelchair, walking propellers 5, means for adjusting the angle of inclination of the frame 1 in relation to the horizontal, made in the form of an active actuator 6. The active actuator 6 is pivotally connected from above to the frame 1, and from below to the chassis of the chassis 4. Frame 1 is pivotally connected to the chassis of the chassis parts 4. In the drive housing of the running gear 4, there are electric motors 7 (Fig. 2) connected to the wheel-walking propellers 5. Each electric motor 7 drives a high-speed gear 8 in rotation, which engages with a gear wheel 9 rigidly connected to sun gear 10. The sun gear 10 together with the carrier 11, the satellites 12 and the ring gear 13 make up the side planetary th mechanism. Each onboard planetary gear is controlled by a band brake 14 in contact with the ring gear 13 in the wheelchair movement mode on inclined or stepped surfaces, and a clutch 15 connecting the carrier 11 with the ring gear 13 in the wheelchair movement mode on a horizontal surface. Each wheel-walking propeller 5 includes a carrier body 16, inside of which the sun gear 17 associated with the carrier 11, satellites 18 and gears 19 associated with the driving wheels 20 are sequentially in gearing. The carrier body 16 together with sun gear 17, satellites 18 and toothed wheels 19 make up the final low-speed planetary gear of the wheel-shifting propeller 5.

Предлагаемая инвалидная коляска работает следующим образом. При движении по горизонтальной поверхности расположенный на каждом борту электрический двигатель 7 (фиг. 2) приводит в действие быстроходную шестерню 8, через нее зубчатое колесо 9 и солнечную шестерню 10. На данном режиме работы ленточный тормоз 14 выключен и не контактирует с коронной шестерней 13, а муфта 15 включена. Муфта 15 соединяет водило 11 с коронной шестерней 13. Крутящий момент через солнечную шестерню 10, сателлиты 12 и водило 11 передается на солнечную шестерню 17, через нее на сателлиты 18, зубчатые колеса 19 конечной тихоходной планетарной передачи и далее на ведущие колеса 20. Таким образом, уменьшается передаточное число привода ходовой части и увеличивается скорость перемещения при тех же энергетических затратах электрических двигателей 7. Повышается подвижность инвалидной коляски.The proposed wheelchair works as follows. When moving along a horizontal surface, an electric motor 7 located on each side (Fig. 2) drives a high-speed gear 8, through it a gear 9 and a sun gear 10. In this operating mode, the band brake 14 is off and does not contact the ring gear 13, and clutch 15 is on. The clutch 15 connects the carrier 11 with the ring gear 13. The torque through the sun gear 10, the satellites 12 and the carrier 11 is transmitted to the sun gear 17, through it to the satellites 18, the gear wheels 19 of the final low-speed planetary gear and further to the drive wheels 20. Thus , the gear ratio of the chassis drive decreases and the travel speed increases with the same energy consumption of electric motors 7. The mobility of the wheelchair increases.

При движении по наклонной поверхности, при котором требуется увеличить проходимость инвалидной коляски, на каждом борту включается ленточный тормоз 14 (фиг. 2), останавливая коронную шестерню 13, а муфта 15 выключается, отсоединяя водило 11 с коронной шестерней 13. На данном режиме увеличивается передаточное число привода ходовой части и крутящий момент на ведущих колесах 20.When driving on an inclined surface, in which it is required to increase the permeability of the wheelchair, a band brake 14 is turned on on each side (Fig. 2), stopping the ring gear 13, and the clutch 15 is turned off, disconnecting the carrier 11 from the ring gear 13. In this mode, the transmission increases the number of the drive of the chassis and the torque on the driving wheels 20.

В этом режиме инвалидная коляска перемещается и при подъеме по ступенчатой поверхности (фиг. 3). При достижении первой нижней ступени лестничного пролета на каждом борту одно из ведущих колес 20, упираясь в вертикальную поверхность ступени, блокируется, что, в свою очередь, посредством зубчатых передач «солнечная шестерня 17 – сателлиты 18» и «сателлиты 18 – зубчатые колеса 19» приводит во вращение корпус-водило 16 относительно блокируемого ведущего колеса 20 (фиг. 2). Это позволяет перемещаться по ступенчатым поверхностям. Затем данный процесс циклически повторяется вплоть до достижения инвалидной коляской верхней ступени лестницы. В процессе перемещения инвалидной коляски по лестнице положение человека стабилизируется за счет привода продольного смещения 3 сиденья 2 и активного актуатора 6 (фиг. 1), а также за счет резистивного момента привода ходовой части. Происходит смещение центра масс человека в сторону перемещения, что способствует уменьшению затрачиваемого крутящего момента для преодоления ступеней и исключает необходимость в дополнительной опоре.In this mode, the wheelchair also moves when climbing a stepped surface (Fig. 3). Upon reaching the first lower step of the staircase on each side, one of the driving wheels 20, abutting against the vertical surface of the step, is blocked, which, in turn, by means of the gears "sun gear 17 - satellites 18" and "satellites 18 - gear wheels 19" drives the carrier body 16 in rotation relative to the lockable driving wheel 20 (Fig. 2). This allows you to navigate stepped surfaces. Then this process is cyclically repeated until the wheelchair reaches the top rung of the stairs. In the process of moving the wheelchair up the stairs, the position of the person is stabilized due to the drive of the longitudinal displacement 3 of the seat 2 and the active actuator 6 (Fig. 1), as well as due to the resistive torque of the chassis drive. There is a displacement of the center of mass of a person in the direction of movement, which helps to reduce the torque required to overcome the steps and eliminates the need for additional support.

При спуске по ступенчатой поверхности (фиг. 4) задействуется режим, аналогичный режиму движения по горизонтальной поверхности и предполагающий отключение на каждом борту ленточного тормоза 14 и включение муфты 15 (фиг. 2). Необходимое подрессоривание коляски и стабилизация положения человека при шагающем перемещении вниз по ступеням обеспечиваются пневматическими шинами ведущих колес 20 (фиг. 2), приводом продольного смещения 3 и активным актуатором 6 (фиг. 1). Повышается комфортабельность инвалидной коляски.When descending on a stepped surface (Fig. 4), a mode similar to the mode of movement along a horizontal surface is activated and assuming the disconnection on each side of the band brake 14 and the engagement of the clutch 15 (Fig. 2). The necessary suspension of the stroller and stabilization of the position of a person during walking down the steps are provided by pneumatic tires of the driving wheels 20 (Fig. 2), a longitudinal displacement drive 3 and an active actuator 6 (Fig. 1). The comfort of the wheelchair is increased.

Таким образом, за счет наличия расположенного на раме привода продольного смещения сиденья, соединения каждого электрического двигателя с колесно-шагающим движителем через быстроходную шестерню, входящую в зацепление с зубчатым колесом, жестко связанным с солнечной шестерней бортового планетарного механизма, управляемого посредством ленточного тормоза, контактирующего с коронной шестерней бортового планетарного механизма в режиме движения инвалидной коляски по наклонной или ступенчатой поверхностям, и муфты, соединяющей водило, связанное с солнечной шестерней конечной тихоходной планетарной передачи колесно-шагающего движителя, с коронной шестерней бортового планетарного механизма в режиме движения инвалидной коляски по горизонтальной поверхности, средства регулирования угла наклона рамы по отношению к горизонтали, выполненного в виде активного актуатора, шарнирно связанного сверху с рамой, а снизу – с корпусом привода ходовой части, при этом рама шарнирно связана с корпусом привода ходовой части, достигается технический результат по повышению эксплуатационных характеристик (проходимость, подвижность и комфортабельность) инвалидной коляски, предназначенной для передвижения по горизонтальным, наклонным и ступенчатым поверхностям. Thus, due to the presence of the drive of the longitudinal displacement of the seat located on the frame, the connection of each electric motor with the wheel-walking propeller through a high-speed gear that engages with a gear wheel rigidly connected to the sun gear of the onboard planetary mechanism, controlled by a band brake in contact with the ring gear of the onboard planetary gear in the mode of movement of the wheelchair on inclined or stepped surfaces, and the clutch connecting the carrier connected with the sun gear of the final low-speed planetary gear of the wheel-walking propeller, with the ring gear of the onboard planetary gear in the mode of movement of the wheelchair on a horizontal surface, means for adjusting the angle of inclination of the frame in relation to the horizontal, made in the form of an active actuator, pivotally connected from the top to the frame, and from the bottom to the chassis of the chassis drive, while the frame is pivotally connected to the drive body xo the front part, a technical result is achieved to improve the performance (cross-country ability, mobility and comfort) of a wheelchair designed for movement on horizontal, inclined and stepped surfaces.

Claims

A wheelchair containing a frame, a seat, a means for adjusting the angle of the frame in relation to the horizontal, a chassis drive chassis, wheel-walking propellers made along the sides in the form of crosses installed with the possibility of rotation around the central axis of the wheelchair, electric motors located in the chassis of the chassis drive, characterized in that it further comprises a drive for the longitudinal displacement of the seat located on the frame, and each electric motor is connected to a wheel-walking propeller through a high-speed gear that meshes with a gear wheel rigidly connected to the sun gear of the onboard planetary gear, controlled by a band brake in contact with the ring gear of the onboard planetary gear in the mode of movement of the wheelchair on inclined or stepped surfaces, and a clutch connecting the carrier connected to the sun gear of the final low-speed planetary gear of the wheel driving propeller, with a ring gear of the on-board planetary mechanism in the wheelchair movement mode on a horizontal surface, while the means for adjusting the angle of inclination of the frame with respect to the horizontal is made in the form of an active actuator, pivotally connected from above to the frame, and from below to the chassis of the chassis drive, the frame is pivotally connected to the chassis of the chassis.