RU2033125C1

RU2033125C1 - Self-moving invalid carriage

Info

Publication number: RU2033125C1
Authority: RU
Inventors: Александр Дмитриевич Элизов; Владимир Михайлович Иванов; Сергей Валерьевич Мелихов; Александр Дмитриевич Самойлов; Александр Георгиевич Семенов
Original assignee: Александр Дмитриевич Элизов; Владимир Михайлович Иванов; Сергей Валерьевич Мелихов; Александр Дмитриевич Самойлов; Александр Георгиевич Семенов
Priority date: 1991-05-31
Filing date: 1991-05-31
Publication date: 1995-04-20

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: this self-propelled invalid carriage includes frame which carries chair and lever assembly capable of revolving in longitudinal vertical plane. In fore portion of frame and on movable end portions of lever assembly are respectively positioned fore and aft wheel assemblies made in the form of hubs with flexible rollers uniformly spaced around periphery of these hubs and whose axes of free revolution are disposed tangentially and at certain angle relative to plane of revolution of hub in such manner that traces (inclined lines) marked on road surface by rollers of rear wheel assembly intersect line markings made by rollers of fore wheel assembly. Hubs are connected to electromechanical drive which allows varying speed and direction of revolution of hubs independently on both left and right sides. This electromechanical drive incorporates chain-and-sprocket gear in which two driving sprockets are positioned coaxially relative to lever assembly whose revolving drive includes self-braking worm gear, sprocket, guide rollers and chain ends of which are connected to lever assembly at certain distance from lateral horizontal axis. Electromechanical drive incorporates clutches that allow hubs to be disengaged from at least part of drive. EFFECT: more sophisticated design. 4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области безрельсового транспорта, конкретно к самоходным креслам и креслам-коляскам для инвалидов. The invention relates to the field of road transport, specifically to self-propelled seats and wheelchairs for the disabled.

Близкими аналогами устройства являются самоходные кресла для инвалидов, которые содержат раму с установленными на ней креслом и самоходным шасси с ошиненными ходовыми колесами, рычажный узел, установленный на раме с возможностью поворота вокруг оси, параллельной осям ходовых колес, и фиксации в двух различных положениях, гусеничные движители в качестве устройства для преодоления лестничных маршей и отдельных препятствий, смонтированные на подвижных концах рычажного блока, привод поворота рычажного узла и привод, обеспечивающий возможность изменения скорости и направления вращения левых и правых ведущих колес или (на выбор) ведущих звездочек гусеничных движителей (пат. США N 4654080, кл. В 62 D 55/04, публ. 1986, N 4687068, кл. В 62 D 55/04, публ. 1987). Close analogues of the device are self-propelled seats for the disabled, which contain a frame with a seat mounted on it and a self-propelled chassis with integrated running wheels, a lever assembly mounted on the frame with the possibility of rotation around an axis parallel to the axles of the running wheels, and fixing in two different positions, tracked propulsors as a device for overcoming flights of stairs and individual obstacles mounted on the movable ends of the lever block, a drive of rotation of the lever assembly and a drive providing the ability to change the speed and direction of rotation of the left and right drive wheels or (optionally) the drive sprockets of caterpillar engines (US Pat. Nos. 4,654,080, class B 62 D 55/04, publ. 1986, N 4687068, class B 62 D 55 / 04, publ. 1987).

Наличие дополнительных гусеничных движителей, тем более используемых эпизодически, существенно ухудшает массовые и габаритные показатели. Усложнена трансмиссия, обеспечивающая попеременную работу двух разнотипных движителей, особенно с подвижным друг относительно друга осями ведущих колес и звездочек. Продольные габариты гусеничных движителей, определяемые продольной опорной базой, необходимой для движения по лестничным маршам, постоянны и превышают продольную базу колесной ходовой части. Это уменьшает преимущества шасси с бортовыми способом поворота. Традиционная для гусеничных движителей вероятность сброса гусениц при повороте на неровной поверхности. На гусеничном ходу наблюдается повышенное сопротивление повороту и соответственно повышенные энергозатраты. Устройство недостаточно рационально с позиций ремотопригодности (широкая номенклатура составных частей и узкие возможности их взаимозаменяемости). The presence of additional caterpillar movers, especially those used sporadically, significantly worsens the mass and overall performance. The transmission has been complicated, providing alternating operation of two different types of propulsion devices, especially with the axles of the driving wheels and sprockets moving relative to each other. The longitudinal dimensions of the caterpillar movers, determined by the longitudinal support base necessary for movement along flights of stairs, are constant and exceed the longitudinal base of the wheeled chassis. This reduces the benefits of an onboard swivel chassis. Traditional for caterpillar movers, the probability of caterpillar dropping when turning on an uneven surface. On the caterpillar track there is an increased resistance to rotation and, accordingly, increased energy consumption. The device is not rational enough from the standpoint of maintainability (a wide range of components and the narrow possibilities of their interchangeability).

Наибольший интерес, в сравнении с заявляемым устройством, представляет инвалидное кресло-коляска, содержащее раму с установленными на ней креслом и передним колесным узлом в виде расположенных слева и справа от рамы крестовин с шарнирно смонтированными на концах каждой из них тремя ошиненными колесами, рычажный узел, прикрепленный к раме вертикально с возможностью подъема и опускания путем поворота вокруг оси, параллельной осям вращения крестовин, задний колесный узел, аналогичный переднему, но с роликами меньшего диаметра, установленный на рычажном узле, дополнительные два задних ошиненных колеса, аналогичных колесам переднего колесного узла и установленных также на концах рычажного узла с возможностью поворота налево и направо, ручной привод с червячным редуктором и цепной передачей, обеспечивающей возможность изменения скорости и направления вращения левых и правых крестовин в отдельности, ручной привод с цепной передачей, обеспечивающий возможность изменения скорости и направления вращения левых и правых колес в отдельности независимо от вращения крестовин, и ручной привод поворота рычажного узла, включающий в себя самотормозящую червячную передачу. Одно из трех колес (опорное) на каждой передней крестовине и дополнительные передние колеса на ровной поверхности расположены на одинаковом уровне. Задние крестовины с роликами вывешены и вступают в работу только при поднятом (повернутом назад) рычажном узле (а. с. СССР N 343893, кл. В 62 В 5/02, A 61 G 5/02, 1969). Of greatest interest, in comparison with the claimed device, is a wheelchair containing a frame with a seat mounted on it and a front wheel unit in the form of crosses located on the left and right of the frame with three fixed wheels articulated at the ends of each of them, a lever unit, attached to the frame vertically with the ability to raise and lower by turning around an axis parallel to the axes of rotation of the crosses, a rear wheel assembly, similar to the front, but with rollers of a smaller diameter, is installed left on the lever assembly, two additional rear tires, similar to the wheels of the front wheel assembly and also mounted on the ends of the lever assembly with the possibility of turning left and right, a manual drive with a worm gear and chain transmission, which provides the ability to change the speed and direction of rotation of the left and right crosses separately, a manual drive with a chain transmission, which provides the ability to change the speed and direction of rotation of the left and right wheels separately, regardless of the rotation of the crosses, and manual drive of turning the lever assembly, including a self-braking worm gear. One of the three wheels (support) on each front cross and the additional front wheels on a flat surface are located at the same level. The rear crosses with rollers are hung out and only come into operation when the lever assembly is raised (turned back) (a.c. USSR N 343893, class B 62 V 5/02, A 61 G 5/02, 1969).

К недостаткам данного аналога относятся: трудоемкость передвижения и управления, связанная с отсутствием электромеханических приводов; повышенные габаритно-массовые характеристики, связанные с наличием двух независимых приводов вращения крестовин и колес, наличием дополнительных колес и вывешенных (не используемых при эксплуатации на ровной местности) заднего колесного узла и четырех больших по диаметру передних колес; вращение четырех передних колес в указанном режиме вхолостую; невозможность использования заднего колесного узла при вертикальном положении рычажного узла и соответственно при минимальной колесной базе; недостаточно высокое сцепление колес со ступенями на лестничных маршах; необходимость перехода на режим шагания при небольших высотах препятствий, что вызывает неудобство и нервозность оператора при движении по пересеченной местности (раздолбанные тротуары, например); невозможность самостоятельного поворота с нулевым радиусом. The disadvantages of this analogue include: the complexity of movement and control associated with the lack of electromechanical drives; increased overall mass characteristics associated with the presence of two independent drives of rotation of the crosses and wheels, the presence of additional wheels and hung (not used when operating on flat terrain) rear wheel assembly and four large diameter front wheels; rotation of the four front wheels in the specified mode idle; the inability to use the rear wheel unit with the vertical position of the lever unit and, accordingly, with a minimum wheelbase; insufficiently high grip of the wheels with the steps on the flights of stairs; the need to switch to the walking mode at low altitudes of obstacles, which causes inconvenience and nervousness of the operator when driving over rough terrain (gouged sidewalks, for example); the impossibility of independent rotation with a zero radius.

Наиболее близким к заявляемому техническим решением является самоходное кресло для инвалидов, содержащее раму с установленными на ней креслом и передним колесным узлом в виде расположенных слева и справа от рамы ступиц с упругими опорными элементами, шарнирно смонтированными на их периферии на одинаковом расстоянии друг от друга, рычажный узел с задним колесным узлом, аналогичным переднему, прикрепленный к раме с возможностью подъема и опускания путем поворота вокруг оси, параллельной осям ступиц, и фиксации в различных положениях, привод поворота рычажного узла и электромеханический привод с бортовыми цепными передачами, обеспечивающий возможность изменения скорости и направления вращениях левых и правых ступиц в отдельности (прототип). Closest to the claimed technical solution is a self-propelled seat for the disabled, containing a frame with a seat mounted on it and a front wheel unit in the form of hubs located on the left and right of the frame with elastic support elements pivotally mounted on their periphery at the same distance from each other, lever a unit with a rear wheel assembly, similar to the front, attached to the frame with the possibility of raising and lowering by turning around an axis parallel to the axes of the hubs and fixing in various positions, with turning waters of the lever assembly and an electromechanical drive with final drive chain drives, providing the ability to change the speed and direction of rotation of the left and right hubs separately (prototype).

Опорные упругие элементы выполнены в виде трех одинаковых колес с упругими сплошными шинами, оси которых расположены параллельно осям вращения ступиц и которые связаны механическими (зубчатыми) передачами с приводом вращения ступиц и со ступицами через механизмы блокировки рычажный узел может занимать множество фиксированных положений, при этом в крайнем своем опущенном положении наклонен к горизонтальной плоскости под углом α< 40^о. Ступицы каждого борта связаны с электромеханическим приводом цепными передачами, ведущие звездочки которых разнесены в пространстве и связаны каждая со своим червячным редуктором.The supporting elastic elements are made in the form of three identical wheels with continuous elastic tires, the axes of which are parallel to the axes of rotation of the hubs and which are connected by mechanical (gear) gears with a drive of rotation of the hubs and with the hubs through the locking mechanisms, the linkage unit can occupy many fixed positions, while its extreme lowered position is inclined to the horizontal plane at an angle α <40 ^about . The hubs of each side are connected to the electromechanical drive by chain gears, the drive sprockets of which are spaced in space and are each connected to its own worm gear.

Однако такое самоходное кресло обладает недостаточно высокими технико-эксплуатационными характеристиками. Конструкция его ходовой части сложна в производстве, обслуживании и ремонте, имеет высокую стоимость, что не соответствует ограниченным возможностям большинства инвалидов. Конструкция колесных узлов и пологая ориентация рычажного узла в сочетании с его значительной длиной (что необходимо для движения по ступеням и повышения профильной проходимости в целом) обусловливает габаритно-массовые показатели самоходного кресла, плохо удовлетворяющие ограниченным среднестатическим условиям их эксплуатации: постоянно вынесенный за пределы рамы с креслом задний колесный узел препятствует маневрированию в малогабаритных квартирах, комнатах и кухнях коммунальных квартир, на узких лестничных маршах и лестничных площадках. Из-за повышенного сопротивления повороту бортовым способом, связанного с большими расстояниями между ступицами борта (продольной колесной базой) и между колесами в пределах каждой ступицы, а также наличием эластичных шин, недостаточно полно реализуются преимущества колесной ходовой части с бортовым способом поворота, сокращен энергоресурс без подзарядки аккумулятора. Холостое вращение вывешенных колес на периферии ступиц при эксплуатации в колесном режиме также снижает КПД и энергоресурс, снижает безопасность работы. Хорошо зарекомендовавшая себя на транспортных средствах-вездеходах при движении по слабым грунтам, по бездорожью, такая ходовая часть недостаточно эффективна при преодолении лестничных маршей с числом ступеней свыше трех в связи с относительно небольшим диапазоном изменения угла наклона рычажного узла, недостаточно высоким и надежным сцеплением ошиненных, традиционно ориентированных колес со ступенями, неустойчивостью движения, тряской и кренами при сходе колеса со ступени. Таким образом, в отличие от применения на мощных транспортных средствах высокой проходимости, известная ходовая часть порождает спектр существенных недостатков при его использовании на другом объекте в конструкции самоходного инвалидного кресла. However, such a self-propelled seat has insufficient technical and operational characteristics. The design of its chassis is complicated in production, maintenance and repair, has a high cost, which does not correspond to the limited capabilities of most disabled people. The design of the wheel assemblies and the gentle orientation of the lever assembly in combination with its considerable length (which is necessary for moving along the steps and increasing the profile passability in general) determines the overall mass parameters of the self-propelled seat, poorly satisfying the limited average static conditions of their operation: constantly removed from the frame with the rear wheel unit prevents the maneuvering in small apartments, rooms and kitchens of communal apartments, on narrow staircases and staircases oschadkah. Due to the increased resistance to turning on-board, associated with large distances between the hubs of the side (longitudinal wheelbase) and between the wheels within each hub, as well as the presence of elastic tires, the advantages of a wheeled chassis with an on-board way of turning are not fully realized, energy is reduced without recharging the battery. The idle rotation of the hung wheels on the periphery of the hubs when operating in the wheel mode also reduces efficiency and energy consumption, reduces the safety of work. Well-proven on all-terrain vehicles when driving on soft soils, off-road, such a chassis is not effective enough in overcoming flights of stairs with more than three steps due to the relatively small range of change in the angle of inclination of the lever assembly, insufficiently high and reliable grip, traditionally oriented wheels with steps, motion instability, shaking and rolls when the wheel leaves the stage. Thus, in contrast to the use on powerful vehicles with high cross-country ability, the known undercarriage generates a spectrum of significant disadvantages when it is used on another object in the design of a self-propelled wheelchair.

Цель изобретения улучшение технико-эксплуатационных характеристик самоходного кресла для инвалидов путем упрощения устройства, улучшения габаритно-массовых показателей, повышения проходимости, маневренности, экономичности, надежности и безопасности. The purpose of the invention is the improvement of the technical and operational characteristics of a self-propelled seat for people with disabilities by simplifying the device, improving overall dimensions and mass, increasing maneuverability, maneuverability, economy, reliability and safety.

Указанная цель достигается тем, что в самоходном кресле для инвалидов опорные упругие элементы выполнены в виде множества роликов, оси вращения которых, независимого от вращения ступицы, расположены тангенциально под углом γ к плоскости вращения ступицы таким образом, что след в виде наклонных линий, оставляемых на дороге роликами заднего колесного узла, пересекает линии от роликов переднего колесного узла. Величина угла γ меньше арктангенса отношения поперечной колесной базы к продольной колесной базе в крайнем опущенном положении рычажного узла. Последний в указанном положении наклонен к горизонтальной плоскости под углом α= (90±15)^о. Обе ведущие звездочки цепной передачи к передней и задней ступицам установлены соосно рычажному узлу.This goal is achieved by the fact that in the self-propelled seat for the disabled, the supporting elastic elements are made in the form of a plurality of rollers, the axis of rotation of which, independent of the rotation of the hub, are tangentially at an angle γ to the plane of rotation of the hub so that the trace in the form of inclined lines left on the road with the rollers of the rear wheel unit, crosses the lines from the rollers of the front wheel unit. The angle γ is less than the arc tangent of the ratio of the transverse wheelbase to the longitudinal wheelbase in the extreme lowered position of the linkage. The latter in the indicated position is inclined to the horizontal plane at an angle α = (90 ± 15) ^about . Both drive chain sprockets to the front and rear hubs are aligned with the link assembly.

Цель достигается также введением независимых друг от друга дополнительных признаков устройства: угол γ наклона осей упругих роликов к плоскости вращения ступицы составляет 5-8^о. Привод поворота рычажного узла выполнен в виде самотормозящейся червячной передачи со звездочкой, направляющих роликов и цепи, охватывающей звездочку с направляющими роликами и соединенной своими концами с рычажным узлом с передней и задней сторон на удалении от оси его поворота. В приводе ступиц предусмотрены сцепные муфты, допускающие отключение ступиц по крайней мере от части привода.The goal is also achieved by introducing independent from each other additional features of the device: the angle γ of the inclination of the axes of the elastic rollers to the plane of rotation of the hub is 5-8 ^about . The rotation drive of the lever assembly is made in the form of a self-braking worm gear with an asterisk, guide rollers and a chain covering the sprocket with guide rollers and connected at its ends with the lever assembly from the front and rear sides at a distance from the axis of rotation. Hub couplings are provided in the hub drive, allowing the hubs to be disconnected from at least part of the drive.

На фиг. 1 изображено самоходное кресло для инвалидов, вид сбоку, в положении эксплуатации на ровной поверхности; на фиг. 2 то же, на лестничном марше; на фиг. 3 кинематическая схема шасси самоходного кресла с электромеханическим приводом; на фиг. 4 то же, другой вариант выполнения. In FIG. 1 shows a self-propelled chair for the disabled, side view, in the operating position on a flat surface; in FIG. 2 the same, on the flight of stairs; in FIG. 3 kinematic diagram of the chassis of a self-propelled seat with an electromechanical drive; in FIG. 4 is the same, another embodiment.

Самоходное кресло для инвалидов содержит раму 1 с креслом 2. Элементы рамы и кресла (его основа) могут быть объединены. Спереди на раме 1 на подшипниках установлен передний колесный узел, основу которого составляют соосно расположенные по бокам рамы 1 (слева и справа) ступицы 3 и 4. На периферии ступицы на одинаковом расстоянии друг от друга выполнены полуцилиндрические выточки 5, оси которых расположены тангенциально под углом γ к плоскости вращения ступицы, ниже наружного диаметра ступицы. Выточки 5 (преимущественно по 12-16 штук на каждую ступицу) ступицы 4 ориентированы симметрично выточкам 5 ступицы 3. В каждой выточке 5 смонтирован ролик 6, установленный соосно выточке 5 с возможностью свободного вращения независимо от вpащения ступицы. Ролик 6 выполнен предпочтительно из упругого износостойкого материала, в частности резины. Сзади на раме 1 на подшипниках с поперечной горизонтальной осью 7 (т.е. параллельной осям ступиц 3 и 4) установлен рычажный узел 8 в виде Н-образной полурамы с возможностью подъема и опускания путем поворота вокруг оси 7 в диапазоне углов α_max α _min относительно горизонтальной плоскости и фиксации в указанных крайних положениях и при других или при всех промежуточных значениях α (дополнительные фиксированные положения рычажного узла 8). В данном примере возможность поворота и автоматической и/или дополнительной ручной фиксации рычажного узла 8 обеспечена наличием привода его поворота в виде самотормозящейся червячной передачи 9 с рукояткой 10, звездочкой 11, направляющих роликов 12 и 13 и цепи 14 (велосипедной или мотоциклетной), охватывающей звездочку 11 и ролики 12 и 13 и соединенной своими концами с передней 15 и задней 16 проушинами на удалении от оси 7. Ролики 12 и 13, проушины 15 и 16 и посадочные места передачи 9 с рукояткой 10 предусмотрены с обеих сторон рамы 1 и узла 8 (т.е. по обоим бортам самоходного кресла). Привод поворота узла 8 расположен с любой стороны рамы 1, в зависимости от физиологических возможностей или желании инвалида-оператора. В одном из крайних положений (нижнем) рычажный узел 8 наклонен к горизонтальной плоскости под углом α= (90±15)^о (см. фиг. 1). Рациональное значение максимального угла поворота узла 8 α_max (205±5)^о (фиг. 2). Устройство содержит упругие ограничители 17 и 18 поворота узла 8, дополнительные, нормально включенные фиксаторы 19 и 20, выключаемые вручную или дистанционно. На подвижных концах рычажного узла 8 на подшипниках установлен задний колесный узел, основу которого составляют соосно расположенные ступицы 21 и 22, диаметры которых равны диаметрам ступиц 3 и 4. На них смонтированы ролики 6 аналогично переднему колесному узлу. При этом расположение (ориентация) роликов 6 всех четырех колес самоходного кресла таково (фиг. 3, 4), что след в виде наклонных линий, оставляемых на дороге роликами 6 заднего колесного узла, пересекает линии от роликов 6 переднего колесного узла, а величина угла γ меньше арктангенса отношения поперечной колесной базы В_к к продольной колесной базе L_k _min (т.е. при α_min): γ < arctg (B_k/L_k _min).The self-propelled wheelchair contains a frame 1 with a seat 2. Elements of the frame and the seat (its base) can be combined. The front wheel assembly is mounted on bearings in front of the frame 1, the base of which is made up of the hubs 3 and 4 coaxially located on the sides of the frame 1 (left and right). Semicylindrical recesses 5 are made at the same periphery of the hub, the axes of which are tangentially angled γ to the plane of rotation of the hub, below the outer diameter of the hub. The recesses 5 (mainly 12-16 pieces per hub) of the hub 4 are oriented symmetrically to the recesses 5 of the hub 3. In each recess 5, a roller 6 is mounted, mounted coaxially to the recess 5 with the possibility of free rotation regardless of rotation of the hub. The roller 6 is preferably made of an elastic wear-resistant material, in particular rubber. At the rear, on the frame 1, on bearings with a transverse horizontal axis 7 (i.e., parallel to the axes of the hubs 3 and 4), a lever assembly 8 is installed in the form of an H-shaped half-frame with the possibility of raising and lowering by turning around axis 7 in the range of angles α _max α _min relative to the horizontal plane and fixation in the indicated extreme positions and at other or at all intermediate values of α (additional fixed positions of the lever assembly 8). In this example, the possibility of rotation and automatic and / or additional manual fixation of the lever assembly 8 is provided by the presence of a drive for turning it in the form of a self-braking worm gear 9 with a handle 10, an asterisk 11, guide rollers 12 and 13 and a chain 14 (bicycle or motorcycle) covering the asterisk 11 and the rollers 12 and 13 and connected at its ends with the front 15 and rear 16 eyes at a distance from the axis 7. The rollers 12 and 13, the eyes 15 and 16 and the transmission seats 9 with a handle 10 are provided on both sides of the frame 1 and the node 8 ( i.e. for both mouths of a self-propelled seat). The rotation drive of the node 8 is located on either side of the frame 1, depending on the physiological capabilities or the desire of the disabled operator. In one of the extreme positions (lower), the lever assembly 8 is inclined to the horizontal plane at an angle α = (90 ± 15) ^о (see Fig. 1). The rational value of the maximum angle of rotation of the node 8 α _max (205 ± 5) ^о (Fig. 2). The device contains elastic limiters 17 and 18 of the rotation of the node 8, additional, normally included latches 19 and 20, which can be turned off manually or remotely. At the movable ends of the lever assembly 8, a rear wheel assembly is mounted on the bearings, the base of which is the coaxially located hubs 21 and 22, the diameters of which are equal to the diameters of the hubs 3 and 4. The rollers 6 are mounted on them similarly to the front wheel assembly. The arrangement (orientation) of the rollers 6 of all four wheels of the self-propelled seat is such (Fig. 3, 4) that the trace in the form of inclined lines left on the road by the rollers 6 of the rear wheel assembly intersects the lines from the rollers 6 of the front wheel assembly, and the angle γ is less than the arc tangent of the ratio of the transverse wheelbase B _to the longitudinal wheelbase L _k _min (i.e., at α _min) : γ <arctan (B _k / L _k _min ).

Оптимальное эмпирическое значение γ= (5-8)^о. Оптимальный диаметр колес 0,35 м (в соответствии с высотой стандартных ступеней лестничных пролетов). При α_min уровень расположения ступиц 3, 21, 4, 22 одинаков. На раме 1 установлен источник электрической энергии 23 (один или несколько аккумуляторов, например типа 6-СТ-55) и электромеханический привод, обеспечивающий возможность изменения скорости и направления вращения левых (4,22) и правых (3,21) ступиц в отдельности.The optimal empirical value is γ = (5-8) ^about . The optimum diameter of the wheels is 0.35 m (in accordance with the height of the standard steps of stair flights). At α _{min, the} level of arrangement of the hubs 3, 21, 4, 22 is the same. On frame 1, an electric energy source 23 (one or more batteries, for example, type 6-ST-55) and an electromechanical drive, which provides the ability to change the speed and direction of rotation of the left (4,22) and right (3,21) hubs separately, are installed.

В первом варианте конкретного выполнения электромеханического привода колесных узлов (фиг. 3) предусмотрено два двигателя постоянного тока (по одному на бортовую трансмиссию) 24 и 25. Каждый двигатель расположен поперечно и через зубчатый цилиндрический редуктор 26, клиноременный редуктор 27 связан с поперечным валом 28, установленным в раме 1 соосно шарниру крепления рычажного узла 8 (ось 7). На внешнем конце вала 28 последовательно жестко установлены одинаковые ведущие цепные звездочки 29 и 30, связанные посредством приводных цепей (велосипедных) по отдельности с одинаковыми ведомыми звездочками 31 и 32, жестко установленными с тыльных сторон осей ступиц 3 и 4. Элементы 29-32 в совокупности образуют бортовую цепную передачу. In the first embodiment of a specific embodiment of the electromechanical drive of the wheel assemblies (Fig. 3), there are two DC motors (one for the final drive transmission) 24 and 25. Each engine is transversely and through a gear cylindrical gearbox 26, the V-belt gearbox 27 is connected to the transverse shaft 28, installed in frame 1 coaxially to the hinge of the mounting of the lever assembly 8 (axis 7). At the outer end of the shaft 28, identical leading chain sprockets 29 and 30 are connected in series, rigidly connected via drive chains (bicycle) separately with identical driven sprockets 31 and 32, rigidly mounted on the rear sides of the axles of hubs 3 and 4. Elements 29-32 in total form an onboard chain drive.

Органы управления двигателями 24 и 25 выполнены в виде трехпозиционных тумблеров ("вперед" "стоп", "назад") 33 и 34, расположенных на передних концах подлокотников кресла (на ручках). The controls for the engines 24 and 25 are made in the form of three-position toggle switches ("forward", "stop", "back") 33 and 34 located on the front ends of the armrests of the chair (on the handles).

Во втором варианте конкретного выполнения электромеханического привода колесных узлов (фиг. 4) двигатель 35 расположен продольно и связан с валом 28 через малогабаритную двухступенчатую планетарную коробку передач 36 и червячный редуктор 37. Система управления приводом дополнительно (в сравнении с предыдущим вариантом) содержит орган управления 38 электромагнитной муфтой коробки передач 36. In the second embodiment of a specific embodiment of the electromechanical drive of the wheel assemblies (Fig. 4), the engine 35 is longitudinally connected to the shaft 28 through a small two-stage planetary gearbox 36 and a worm gear 37. The drive control system additionally (in comparison with the previous version) contains a control 38 gearbox clutch 36.

Целесообразно введение в привод еще одного элемента сцепной муфты 39 (электромагнитной или механической со слезковым механизмом выключения и рычажным приводом), допускающей отключение ступиц 3, 4, 21, 22 по крайней мере от части привода. В данном примере (фиг. 3) муфта 39 предусмотрена на валу 28 между элементами 27 и 29. It is advisable to introduce into the drive another element of the clutch 39 (electromagnetic or mechanical with a tear-off mechanism and a lever drive), allowing the hubs 3, 4, 21, 22 to be disconnected from at least part of the drive. In this example (Fig. 3), the coupling 39 is provided on the shaft 28 between the elements 27 and 29.

Привод обеспечивает скорость движения самоходного шасси, предпочтительно 4-6 км/ч; при батарее аккумуляторов 23 с энергоемкостью 2 х 75 А ˙ч пробег без подзарядки 20 км. Большинство элементов и узлов приводов устройства представляет собой покупные изделия, выпускавшиеся и выпускаемые отечественной промышленностью. The drive provides a speed of movement of the self-propelled chassis, preferably 4-6 km / h; with a battery of 23 batteries with an energy consumption of 2 x 75 Ah, mileage without recharging is 20 km. Most of the elements and components of the device drives are purchased products manufactured and manufactured by the domestic industry.

Варианты конкретного конструктивного выполнения заявляемого устройства не исчерпывают многообразия возможных вариантов в рамках совокупности заявляемых существенных признаков. Options for a specific structural implementation of the claimed device does not exhaust the variety of possible options within the totality of the claimed essential features.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При стоянке или движении на ровной поверхности задний колесный узел установлен в положении α_min с упором в ограничители 17 и зафиксирован посредством передачи 9 и/или дополнительных фиксаторов 19 и 20. Продольная колесная база L_k при этом минимальна. Минимальна, соответственно, общая длина самоходного кресла. Посредством органов управления электромеханического привода (33, 34 и 38) измеряют режимы работы двигателей 24 и 25 и коробки передач 36. В соответствии с этим самоходное кресло перемещается вперед, назад и поворачивает с радиусом R≥0 бортовым способом. На твердой ровной поверхности, за счет многочисленности роликов 6, их упругости (деформируемости), неодинаковой ориентации на разных колесах и наклона γ обеспечивается достаточно высокая плавность хода самоходного кресла. Кроме того, свободно вращающиеся ролики 6 уменьшают сопротивление повороту, особенно повороту на месте. При движении по косогору наклон γ роликов 6 препятствует боковому уводу самоходного кресла под косорог вследствие качения роликов 6. На деформируемом грунте ролики работают как грунтозацепы, повышая проходимость самоходного кресла, а их наклон γ увеличивает эффективность и экономичность поворота.When parking or driving on a flat surface, the rear wheel assembly is installed in the position α _min with an emphasis on the stops 17 and is fixed by transmission 9 and / or additional clips 19 and 20. The longitudinal wheel base L _k is minimal. Minimum, respectively, the total length of the self-propelled seat. Using the controls of the electromechanical drive (33, 34 and 38), the operating modes of the engines 24 and 25 and the gearbox 36 are measured. In accordance with this, the self-propelled seat is moved forward, backward and turns with the radius R≥0 on-board. On a solid flat surface, due to the numerous rollers 6, their elasticity (deformability), uneven orientation on different wheels and the inclination of γ, a sufficiently high smoothness of travel of the self-propelled seat is ensured. In addition, freely rotating rollers 6 reduce the resistance to rotation, especially rotation in place. When driving along an oblique slope, γ of the rollers 6 prevents lateral withdrawal of the self-propelled seat under the rhino due to the rolling of the rollers 6. On deformable soil, the rollers act as lugs, increasing the throughput of the self-propelled seat, and their inclination γ increases the efficiency and economy of rotation.

Для преодоления отдельных препятствий рычажный узел 8 устанавливают на больший угол α в целях повышения устойчивости самоходного шасси в кресле. Таким же образом изменяют угол наклона кресла на ровной местности для улучшения комфортности отдыха оператора. Для этого выключают фиксаторы (19, 20 и др. ), вращением рукоятки 10 перемещают цепь 14, последняя поворачивает узел 8 за проушину 16 относительно оси 7. При достижении желаемого значения узел 8 фиксируется автоматически самотормозящейся червячной передачей 9, а в случае наличия других фиксаторов, допускающих фиксацию узла 8 при любом значении α их включают. Самоходное кресло преодолевает препятствие типа отдельной ступени или бордюрного камня, цепляясь за их ребро выдающимися частями роликов 6 сначала одним колесным узлом (или отдельным колесом), затем последующим колесным узлом (или отдельным колесом). To overcome individual obstacles, the lever assembly 8 is mounted at a larger angle α in order to increase the stability of the self-propelled chassis in the chair. In the same way, the angle of the chair is changed on level ground to improve the comfort of the operator. To do this, turn off the latches (19, 20, etc.), rotate the handle 10 to move the chain 14, the latter rotates the knot 8 behind the eyelet 16 relative to the axis 7. When the desired value is reached, the knot 8 is fixed automatically by a self-braking worm gear 9, and in the case of other latches that allow fixation of the node 8 for any value of α they include. A self-propelled chair overcomes an obstacle such as a single step or curb stone, clinging to their edge with the outstanding parts of the rollers 6, first with one wheel unit (or a separate wheel), then with the next wheel unit (or a separate wheel).

Движение вверх по лестничным маршам осуществляют задним ходом при α_max или близком α_max значении угла установки рычажного узла 8. Конкретный выбор α зависит от параметров лестничного марша (крутизны, соотношения высоты и ширины ступени) и связан с необходимостью сохранения исходного положения кресла в пространстве. При рекомендуемом соотношении геометрических параметров колесной ходовой части преодоление стандартного лестничного марша (высота ступени 0,15 м, ширина 0,3 м) с числом ступеней больше трех осуществляется при переменном значении α, при α_min < < α <_α _max забираются задним колесным узлом на третью ступень и в случае его неустойчивого положения при одновременном упоре переднего колесного узла в первую ступень увеличивают α до значения α _max. При начальной установке α α_max угол α оперативно уменьшают и затем вновь увеличивают посредством рукоятки 10 в зависимости от условий движения по лестничным маршам с промежуточными площадками и поворотами.Movement up the flights of stairs is carried out in reverse with α _max or a close α _max value of the angle of installation of the lever assembly 8. The specific choice of α depends on the parameters of the flight of stairs (steepness, the ratio of the height and width of the step) and is associated with the need to maintain the initial position of the chair in space. With the recommended ratio of the geometric parameters of the wheel chassis, the standard flight of stairs (step height 0.15 m, width 0.3 m) with the number of steps more than three is overcome with a variable value of α, with α _min <<α < _α _max they are taken away by the rear wheel assembly at the third stage and in case of its unstable position, while the front wheel assembly stops at the first stage, α is increased to α _max . At the initial installation α α _{max, the} angle α is quickly reduced and then again increased by the handle 10, depending on the conditions of movement along the flights of stairs with intermediate platforms and turns.

Движение по лестничным маршам вниз осуществляется аналогично, но передним ходом. Movement down the flights of stairs is carried out similarly, but forward.

Перевод из режима эксплуатации "самоходное инвалидное кресло" в режим эксплуатации "инвалидная коляска" осуществляют выключением сцепной муфты 39. При отсутствии связи колесных узлов с большей частью их привода кресло перемещают в пассивном режиме. При этом сопротивление вращению колес незначительно. The transfer from the operating mode "self-propelled wheelchair" to the operating mode "wheelchair" is carried out by turning off the coupler 39. In the absence of communication of the wheel units with most of their drive, the chair is moved in passive mode. In this case, the resistance to rotation of the wheels is negligible.

Claims

1. SELF-PROPELLED CHAIR FOR DISABLED PEOPLE, comprising a frame with a chair and a front wheel assembly mounted on it in the form of hubs located on the left and right of the frame with elastic support elements pivotally mounted on their periphery at the same distance from each other, a lever assembly with a rear wheel assembly similar to the front one, attached to the frame with the possibility of raising and lowering by turning around an axis parallel to the axes of the hubs and fixing in various positions, the drive of rotation of the lever assembly and the electromechanical drive with orthovy chain gears to ensure the possibility of changing the speed and direction of rotation of the left and right hubs separately, characterized in that the supporting elastic elements are made in the form of a plurality of rollers, in which the axis of rotation, independent of the rotation of the hub, are tangentially at an angle γ to the plane of rotation of the hub so that the trace in the form of inclined lines left on the road by the rollers of the rear wheel assembly cross lines from the rollers of the front wheel assembly, the angle g is less than the arctangent of the ratio across of the wheelbase to the longitudinal wheelbase in the extreme lowered position of the lever assembly, the latter in the indicated position is inclined to the horizontal plane at an angle α = (90 ± 15) ^° and both drive sprockets of the chain drive to the front and rear hubs are aligned with the lever assembly.

2. The chair according to claim 1, characterized in that the angle γ of the inclination of the axes of the elastic rollers to the plane of rotation of the hub is 5 8 ^o .

3. The chair according to claim 1, characterized in that the rotation drive of the lever assembly is made in the form of a self-braking worm gear with an asterisk, guide rollers and a chain covering the sprocket with guide rollers and connected at its ends with the lever assembly from the front and rear sides at a distance from axis of rotation.

4. The chair according to claim 1, characterized in that in the hub drive there are couplers that allow the hubs to be disconnected from at least part of the drive.