RU2043097C1

RU2043097C1 - Carriage for handicapped

Info

Publication number: RU2043097C1
Authority: RU
Inventors: Борис Григорьевич Ткач; Юрий Борисович Ткач
Original assignee: Борис Григорьевич Ткач; Юрий Борисович Ткач
Priority date: 1990-03-01
Filing date: 1990-03-01
Publication date: 1995-09-10

Abstract

FIELD: transportation facilities. SUBSTANCE: carriage has seat and wheel units, which are connected with frame; the units are driven into motion by electricity. Wheels of the units are mounted with rollers 3, which are mounted onto longitudinal axes along the perimeter of the wheels. Each wheel is equipped with autonomous drive. Rollers 3 of the wheels are connected by annular closed flexible shaft, which is tied to corresponding drive. Wheel units are closed with housings and connected by lateral rotary axis, onto which the seat is mounted for rotation at longitudinal vertical plane. Storage battery is fixed under the seat. EFFECT: improved comfort. 9 dwg

Description

Изобретение относится к высокоманевренным транспортным средствам и может быть применено для перемещения инвалидов по горизонтальным, наклонным и ступенчатым поверхностям, а также для перемещения роботов-манипуляторов в стесненных условиях. The invention relates to highly maneuverable vehicles and can be used to move disabled people on horizontal, inclined and stepped surfaces, as well as to move robotic manipulators in cramped conditions.

Известна коляска для инвалидов, содержащая сиденье и соединенные рамой электроприводные колесные блоки, колесо каждого из которых оборудовано катками, установленными на продольно расположенных осях по периметру колеса. A wheelchair for the disabled is known, comprising a seat and electric drive wheel blocks connected by a frame, the wheels of each of which are equipped with rollers mounted on longitudinally arranged axles around the perimeter of the wheel.

Недостатком ее является ограниченная маневренность и невозможность перемещения по лестничным маршам. Its disadvantage is the limited maneuverability and the inability to move along the flights of stairs.

В указанной коляске катки каждого колеса связаны кольцевым замкнутым гибким валом, соединенным с автономным приводом, которым оборудовано каждое колесо коляски, при этом колесные блоки закрыты кожухами и соединены поперечной поворотной осью, на которой с возможностью поворота в продольной вертикальной плоскости установлено сиденье, под которым закреплена аккумуляторная батарея. In the indicated stroller, the rollers of each wheel are connected by an annular closed flexible shaft connected to an autonomous drive, which is equipped with each wheel of the stroller, while the wheel blocks are closed by casings and connected by a transverse rotary axis, on which a seat is mounted that can be rotated in a longitudinal vertical plane, under which it is fixed accumulator battery.

На фиг.1 схематически изображена коляска при перемещении ее по лестничным маршам; на фиг.2 коляска (вид сбоку) с раскрытым складывающимся тентом; на фиг. 3 правый колесный блок коляски; на фиг.4 соединяющее днище коляски; на фиг.5 сиденье с несущей маятниковой рамой; на фиг.6 коляска (вид сверху) в собранном виде; на фиг.7 коляска с сиденьем, смещенным по направляющим рельсам, вид сверху; на фиг. 8 левый колесный блок со снятой внешней боковиной; на фиг.9 схематически изображено колесо коляски. Figure 1 schematically depicts a stroller when moving it along the flights of stairs; figure 2 stroller (side view) with a folding folding tent; in FIG. 3 right wheel block of a carriage; figure 4 connecting the bottom of the stroller; figure 5 seat with a supporting pendulum frame; Fig.6 stroller (top view) in assembled form; Fig.7 stroller with a seat offset along the guide rails, top view; in FIG. 8 left wheel block with removed outer sidewall; figure 9 schematically depicts a wheel stroller.

Коляска 1 содержит четыре ведущих колеса 2. Основной конструктивной особенностью коляски является то, что по периметру каждого из четырех колес 2 установлены катки 3 на гибком закольцованном валу 4. Катки установлены на корпусе 5 колеса 2, выполненном в виде двух сложенных основаниями конусов общей высотой, равной диаметру катков. Катки 3 установлены на подшипниках или на втулках с возможностью вращения вокруг своей оси. В катках вдоль их оси предусмотрены отверстия, через которые проходит гибкий вал 4. Гибкий вал 4 закольцован и жестко связан с каждым из катком 3. В каждом из колес размещен электродвигатель с редуктором 6, механически связанный с одним из катков 3. В каждом из компоновочных колесных блоков 7 установлены два колеса переднее и заднее, кинематически связанные приводными цепями 8 с электроприводом 9 и промежуточным валом 10 ручного привода. The stroller 1 contains four driving wheels 2. The main structural feature of the stroller is that rollers 3 are mounted on the flexible ring-shaped shaft 4 along the perimeter of each of the four wheels 2. The rollers are mounted on the casing 5 of the wheel 2, made in the form of two cones with a total height of two equal to the diameter of the rollers. The rollers 3 are mounted on bearings or on bushings with the possibility of rotation around its axis. Openings are provided in the rollers along their axis through which the flexible shaft 4 passes. The flexible shaft 4 is looped and rigidly connected to each of the rollers 3. An electric motor with a reducer 6 is placed in each of the wheels, mechanically connected to one of the rollers 3. In each of the layout wheel blocks 7 are two wheels front and rear, kinematically connected by drive chains 8 with an electric drive 9 and an intermediate shaft 10 of the manual drive.

Для осуществления ручного привода коляски промежуточный вал 10 соединен с приводным рычагом 11 через правовращательные и левовращательные храповые механизмы (не показаны), включаемые поворотом рукояти 12 в соответствующее положение. Храповый механизм и поворотная рукоять 12 выполнены таким образом, что при повороте ее в одно из фиксированных положений стопорится поворот промежуточного вала 10 как вправо, так и влево, т.е. он выполняет роль ручного тормоза. To implement a manual wheelchair drive, the intermediate shaft 10 is connected to the drive lever 11 through dextrorotatory and levorotatory ratchet mechanisms (not shown), which are turned by turning the handle 12 to the corresponding position. The ratchet mechanism and the rotary handle 12 are made in such a way that when it is rotated to one of the fixed positions, the rotation of the intermediate shaft 10 is stopped both to the right and to the left, i.e. It acts as a hand brake.

Коляска 1 собирается из двух сборочных колесных блоков 7, которые соединяются посредством каркасного днища 13, которое вставляется в предусмотренные для этого пазы 14, закрепленные на внутренних боковинах колесных блоков. The carriage 1 is assembled from two assembly wheel blocks 7, which are connected by means of a frame bottom 13, which is inserted into the grooves 14 provided for this, fixed on the inner sidewalls of the wheel blocks.

В коляске предусмотрен механизм поддержания в горизонтальном положении сиденья при передвижении по лестничным маршам. Для этого горизонтальная часть сиденья 15 с откидной спинкой 16 устанавливается на раме-маятнике 17. Маятниковая рама 17 устанавливается своей осью 18 в открытых сверху полуцилиндрических гнездах 19, закрепленных на внутренних боковинах колесных блоков 7. В нижней части рамы 17 установлена аккумуляторная батарея 20. Там же размещена подножка 21. Благодаря значительному весу аккумулятора (около 20 кг) и значительному расстоянию его центра тяжести (около 400 мм) от оси 18 маятниковая рама обладает значительным моментом сил для автоматического поддержания сиденья 15 в горизонтальном положении при движении по наклонным лестничным маршам. In the stroller there is a mechanism for maintaining the seat in a horizontal position when moving along flights of stairs. For this, the horizontal part of the seat 15 with the hinged back 16 is mounted on the pendulum frame 17. The pendulum frame 17 is mounted with its axis 18 in the semi-cylindrical seats 19 open from above, fixed to the inner sidewalls of the wheel blocks 7. A battery 20 is installed in the lower part of the frame 17. There the footboard 21 is placed. Due to the considerable weight of the battery (about 20 kg) and the significant distance of its center of gravity (about 400 mm) from the axis 18, the pendulum frame has a significant moment of forces for automatic support Ia seat 15 in a horizontal position while moving along the inclined flights of stairs.

В коляске предусмотрена возможность перемещения сиденья 15 на края коляски на роликах 22 по направляющим рельсам 23, телескопически перемещающихся внутри внешних направляющих рельсов 24. Внешние направляющие рельсы 24 закреплены на внутренних боковинах колесных блоков. Возможность перемещения сиденья 15 на края коляски позволяет повысить удобство усаживания на коляску и пользования унитазом. Для этой же цели предусмотрен в сиденьи открывающийся люк 25 и фигурный вырез 26 в днище 13. Спинка сиденья 16 может откидываться и занимать горизонтальное положение, при этом инвалид может перекатиться на стоящую рядом кровать или с кровати на коляску. При необходимости перемещения по лестничным маршам сиденье 15 закрепляют на раме 17 фиксаторами, расположенными под сиденьем (не показано) и при помощи рычагов 27 ролики 22 выводят из зацепления с направляющими рельсами 23. При этом сиденье с маятниковой рамой обретают колебательную степень свободы вокруг горизонтальной оси, что позволяет поддерживать горизонтальное положение при передвижении по маршам. In the stroller, it is possible to move the seat 15 to the edges of the stroller on the rollers 22 along the guide rails 23 that are telescopically moving inside the outer guide rails 24. The outer guide rails 24 are fixed to the inner sidewalls of the wheel blocks. The ability to move the seat 15 to the edges of the stroller improves the convenience of sitting on the stroller and using the toilet. For the same purpose, an opening hatch 25 and a figured cutout 26 are provided in the bottom of the bottom 13. The back of the seat 16 can recline and occupy a horizontal position, while the disabled person can roll onto a bed next to him or from a bed to a stroller. If it is necessary to move along the flights of stairs, the seat 15 is secured to the frame 17 with latches located under the seat (not shown) and using levers 27 the rollers 22 are disengaged from the guide rails 23. In this case, the seat with the pendulum frame acquires an oscillatory degree of freedom around the horizontal axis, which allows you to maintain a horizontal position when moving on marches.

Сверху на колесных блоках установлены ручки 28 для удерживания человека. В ручках 28 удобно для пользования размещены пульты управления 29 электродвигателями. Коляска оборудована также габаритными электрическими фонарями 30 и съемным тентом 31. On top of the wheel blocks are mounted handles 28 for holding a person. The handles 28 are convenient for use placed control panels 29 electric motors. The stroller is also equipped with marker lights 30 and a removable awning 31.

Собранной коляской пользуются следующим образом. The collected stroller is used as follows.

Малоподвижный человек, выдвинув сиденье 15 и разложив его спинку 16, перекатывается на кресло-коляску, затем усаживается на сиденье и поднимает его спинку, которая может быть выполнена подпружиненной или электроподнимаемой. Взявшись за ручки 28, в которых вмонтированы кнопки управления 29, человек может начать движение. При нажатии одной из кнопок все четыре электродвигателя 6 включаются таким образом, что все катки 3 на всех колесах вращаются в одном направлении и коляска смещается в направлении, перпендикулярном своей продольной оси. При включении другой кнопки кресло-коляска может смещаться в другом направлении. Нажав третью кнопку, катки передних колес вращаются в одном направлении, а катки задних в другом, и коляска разворачивается вокруг своего центра симметрии, например, через правый или левый борт. После включения вращения катков только передних или задних колес в ту или другую сторону соответственно смещается в ту или другую сторону только передняя или задняя часть кресла-коляски. Все описанные варианты перемещений могут независимо осуществлять и при вращении колес 2 в ту или другую сторону со скоростью, регулируемой тиристорным регулятором величины тока, питающего электродвигатели. Большое число возможных различных видов перемещения кресла-коляски позволяет даже в малогабаритной квартире переместиться в любую ее точку, включая туалет и ванную. A sedentary person, extending the seat 15 and unfolding its back 16, rolls onto a wheelchair, then sits on the seat and raises its back, which can be spring-loaded or electrically lifted. Holding the handles 28 in which the control buttons 29 are mounted, a person can begin to move. When one of the buttons is pressed, all four electric motors 6 are turned on in such a way that all the rollers 3 on all wheels rotate in one direction and the stroller moves in a direction perpendicular to its longitudinal axis. When you turn on another button, the wheelchair can move in the other direction. By pressing the third button, the rollers of the front wheels rotate in one direction, and the rollers of the rear wheels in the other, and the stroller rotates around its center of symmetry, for example, through the right or left side. After turning on the rotation of the rollers, only the front or rear wheels in one direction or the other, only the front or rear of the wheelchair is shifted to one side or the other. All the described movement options can independently be carried out when the wheels 2 are rotated in one direction or another at a speed regulated by the thyristor regulator of the current value supplying the electric motors. A large number of possible different types of wheelchair movement allows even in a small apartment to move to any point, including a toilet and a bathroom.

Для подъема по лестничным маршам включают основные электродвигатели 9 на необходимую скорость вращения и поднимаются на межэтажную площадку. При подъеме с помощью рычагов 27 сиденье 15 освобождают от зацепления роликами 22 за направляющие рельсы 23 и оно вместе с маятниковой рамой 17 удерживается в горизонтальном направлении. На межэтажной площадке коляску, не разворачивая, смещают параллельно самой себе в сторону следующего марша и продолжают дальнейший подъем. Редуктор 9 выполнен без червячной передачи, а это позволяет использовать электромагнитное торможение колес электродвигателем, который раскручивается в обратном направлении и заряжает аккумулятор при спуске по маршам. При подъеме и спуске по маршам безопасность перемещения страхуется ручным тормозом с помощью рычагов 11. To climb the flights of stairs include the main electric motors 9 at the required rotation speed and rise to the floor. When lifting with levers 27, the seat 15 is released from engagement by the rollers 22 of the guide rails 23 and it, together with the pendulum frame 17, is held in the horizontal direction. On the interfloor platform, the stroller, without being deployed, is shifted parallel to itself towards the next march and continue to climb further. The gear 9 is made without a worm gear, and this allows the use of electromagnetic braking of the wheels by an electric motor, which spins in the opposite direction and charges the battery when descending the marches. When climbing and descending marches, the safety of movement is insured with a hand brake using levers 11.

Таким образом, предлагаемая высокоманевренная коляска с электрическим и механическим приводом позволяет инвалиду перемещаться в прямом и обратном направлении, разворачиваться на месте вокруг центра симметрии, перемещаться вправо или влево в направлении, перпендикулярном плоскости колес, а также перемещаться по лестничным маршам вверх и вниз, т.е. удовлетворять основные потребности инвалидов в передвижении. Thus, the proposed highly maneuverable stroller with electric and mechanical drive allows the disabled person to move forward and backward, turn around in place around the center of symmetry, move right or left in the direction perpendicular to the plane of the wheels, and also move up and down flights of stairs. e. satisfy the basic mobility needs of people with disabilities.

Claims

A Wheelchair for Persons with Disabilities, comprising a seat and frame-connected electric drive wheel blocks, the wheels of each of which are equipped with rollers mounted on longitudinally arranged axes around the perimeter of the wheel, characterized in that the rollers of each wheel are connected by an annular closed flexible shaft connected to an autonomous drive, which is equipped with each the wheel of the stroller, while the wheel blocks are closed by casings and connected by a transverse rotary axis, on which it is installed with the possibility of rotation in the longitudinal vertical plane Eden, under which the battery is attached.