WO2009026731A1 - Fahrzeug mit mittenradantrieb, insbesondere rollstuhl oder aufrichtrollstuhl - Google Patents

Fahrzeug mit mittenradantrieb, insbesondere rollstuhl oder aufrichtrollstuhl Download PDF

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WO2009026731A1
WO2009026731A1 PCT/CH2008/000126 CH2008000126W WO2009026731A1 WO 2009026731 A1 WO2009026731 A1 WO 2009026731A1 CH 2008000126 W CH2008000126 W CH 2008000126W WO 2009026731 A1 WO2009026731 A1 WO 2009026731A1
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wheels
wheel
vehicle according
vehicle
wheelchair
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PCT/CH2008/000126
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Inventor
Kurt Hunziker
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Levo Ag Wohlen
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Publication date
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    • A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
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    • A61G5/041—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs motor-driven having a specific drive-type
    • A61G5/042—Front wheel drive
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S180/00—Motor vehicles
    • Y10S180/907—Motorized wheelchairs

Definitions

  • Vehicle with center-wheel drive in particular wheelchair or upright wheelchair
  • the invention relates to a vehicle with Mittenradantrieb, in particular wheelchair or Aufrichtrollstuhl, with a chassis and arranged on the chassis seat device, wherein the chassis has a front part and a rear part, which are articulated to each other by means of a joint, and two separately motor-driven center gears, two front wheels and at least one rear wheel.
  • US Pat. No. 5,904,414 shows a mid-wheel-drive wheelchair with two center wheels, two front wheels designed as swivel wheels, and one rear wheel.
  • the seat is located above the center wheels.
  • Each of the two center wheels is separately driven by a motor.
  • This has the advantage that the wheelchair can be turned in a small space, for example in an elevator car. To turn it in place, the wheelchair user operates the controller so that the two center wheels are rotated in opposite directions. The user and the wheelchair are turned around their own axis.
  • the front wheels must not hinder the turning. Therefore, the front wheels are designed as swivel wheels.
  • This wheelchair has the disadvantage that the front wheels must be designed as swivel wheels, so they do not hinder the turning. There is therefore little space for the footrest available.
  • a particular disadvantage is that with this wheelchair obstacles, if they exceed a certain amount, can not be overcome in slow speed.
  • a six-wheeled wheelchair has become known in which a two-armed lever is articulated by means of a joint on each side of the chassis. At each lever arm a wheel is arranged. The wheels of this pair of wheels are coupled together by a chain or a gear transmission and jointly driven by a motor. The arrangement of the two pairs of wheels and the rear wheels is chosen so that the weight of the chair user is approximately evenly distributed to the pairs of wheels and the rear wheels. In terms of function, these wheels are therefore front wheels. Thanks to the articulated arrangement of the two-armed lever on the chassis, both wheels of the wheel pairs always remain in contact with the ground, even on uneven terrain. This wheelchair does not have the advantages of the previously described wheelchair with center drive. A turn on the spot is not possible.
  • WO 2006/136046 all have the already mentioned above advantage that they can turn in a small space. These wheelchairs are not Aufrichtrollstühle and therefore allow only a seated person, but not a person standing to perform a rotation about its own axis.
  • DE 198 16 879 a stair-climbing wheelchair with combined wheel and
  • the wheelchair according to the US 2007/0152427 is not a wheelchair with Mittenradantrieb. He basically has four or eight articulated wheel units whose wheels are individually driven by a motor.
  • an electric wheelchair which has a frame, on which front two drive shafts are arranged, which are drivable by electric motors. Each drive shaft drives via a transmission two front wheels arranged one behind the other. Next two rear wheels are provided.
  • the description explicitly refers to in-line arranged pairs of front wheels. There is thus no wheelchair with Mittenradantrieb before. The described wheelchair can thus not be turned in a narrow space by rotation of center wheels in opposite directions.
  • GB 2325903 discloses a vehicle having a chassis comprising a front part and a rear part articulated to each other by a hinge. At the front part of the front wheels and the center wheels are arranged, which of a
  • a roll-up wheelchair the user should be able to perform a rotation about its own axis, both in the sitting position and in the standing position.
  • a vehicle of the type mentioned is characterized in that the front wheels are separately driven by a motor and that drive means are provided, with which the front part of the chassis is adjustable with respect to the rear part to bring the center wheels out of contact with the ground.
  • the front wheels are not in contact with the ground. Therefore, they do not hinder the seated user of the vehicle from turning together with the vehicle about its own axis.
  • the invention also allows the standing user to perform a rotation about its own axis, because by means of said drive means, the front part of the chassis can be adjusted to bring the center wheels out of contact with the ground.
  • the front wheels are driven separately from each other, they can, as otherwise the center wheels, are driven in opposite directions, so that the standing user is rotated about its own axis. Since the center wheels are not in contact with the ground, they do not constitute an obstacle to such a rotation.
  • the construction of the vehicle according to the invention has the further advantage that it is relatively simple, but nevertheless ensures good driving characteristics. In contrast to
  • Wheelchair according to GB 2325 903 an obstacle can be overcome when driving forward. Due to the fact that the front wheels are normally not in contact with the ground, ie are arranged in an elevated position, they can easily overcome this when hitting an obstacle. Further, because the front wheels do not need to be designed as swivel wheels, there is plenty of room for the footrest available. Since center wheels and front wheels can be driven by a motor, the wheelchair behaves like a vehicle with four-wheel drive, for example, on snow-covered roads. In fact, four wheels are driven. Although the rear wheel does not have a motorized drive, this does not adversely affect the handling because of the weight of the user in a vehicle with Mittenradantrieb relies mainly on the center wheels.
  • the front part forms a two-armed lever, wherein the middle wheels are arranged on one arm and the front wheels on the other arm.
  • Spring means for example a spring-joint element or a spring, may be provided to keep the front wheels normally out of contact with the ground. In this raised position, the front wheels facilitate overcoming obstacles.
  • an auxiliary wheel can be provided behind the center wheel.
  • the center wheel, the front wheel and possibly for the auxiliary wheel a common motor drive, usually an electric motor to provide.
  • the center wheel, the front wheel and possibly the auxiliary wheel can be in operative connection with each other by an endless chain, an endless toothed belt, a gear transmission, a cardan shaft or another device.
  • a user-operable motor for example a linear motor serve.
  • a connection for example a Bowden cable or a cable. This coupling then causes a transition from the sitting position to the standing position, the front part of the chassis is lowered so that the front wheels in
  • Fig. 3 is a schematic representation of a first embodiment of the chassis
  • Fig. 10 different phases when shutting down over a curb
  • the vehicle shown in Fig. 1 is designed as a righting wheelchair. This consists essentially of the wheels 13, 15, 17 comprising the chassis 11 and the seat device 19. This is provided with a Tarrichtmechanismus not shown, which allows the user, from the sitting position shown in Figures 1 and 5 in the in To go to Figures 6 and 7 shown standing position.
  • the seating device is arranged so that in the sitting position the weight of the chair occupant rests essentially on the center wheels and in the standing position on the front wheels. Erecting mechanisms have been known for a long time. Of particular advantage is a Trorichtmaschine, as described in Swiss Patent Application no. 1132/07. But as will be explained in more detail later, the chassis 11 can also be combined with a usual for ordinary wheelchairs seat device. Finally, the vehicle can also be designed for other purposes, for example as a golf cart.
  • the chassis 11 has a front part 21 and a rear part 23, which are connected by means of a hinge 25 hinged together.
  • the center wheels 13 are each driven by a motor 27 (only one is visible in Fig. 1) separately from one another by motor.
  • the front wheels 15 are driven by a motor. This significantly improves the off-road capability of the vehicle. It is essential, however, that the drive of the front wheels 15 takes place separately from each other. Thus, when the front wheels 15 in the standing position of the user in opposite directions are rotated, the user is pivoted about its own axis. This makes it easier for the user to perform activities standing.
  • the front part 21 forms a two-armed lever. On one arm 29, the center wheels 13 and the other arm 31, the front wheels 15 are arranged.
  • spring means 33 for example a coil spring or a
  • the two-armed lever 21 is biased against a preferably made of elastomeric material stop 35 on the rear part 23 to keep the front wheels 15 when driving on a flat roadway normally out of contact with the ground. With relatively strong braking, the front wheels 15 can come into contact with the road and participate in the braking process. In this case, the two-armed lever 21 is cushioned by the spring 33, so that the user does not feel a shock.
  • the footrest 48 can be generous dimensional, because the front wheels 15 are not designed as swivel wheels.
  • the motor 27 For driving the Mittenrads 13, the front wheel 15 and optionally a Hilf srads 43 each side of the vehicle, the motor 27 is provided.
  • the center wheel 13 and the front wheel 15 are connected by an endless chain 45 with each other in operative connection.
  • the center wheel 13 and possibly the Hüfsrad 43 by an endless chain 47 (Fig. 2) with each other in operative connection.
  • endless toothed belts, gear drives, cardan shafts or other devices As shown in FIG. 8, two rear wheels 17 are advantageously arranged on a rocker 49, which are pivotable about a central pivot axis 51.
  • pivot axis 51 may serve a spring joint element, for example of the type ROSTA.
  • Fig. 9 shows the various phases of overcoming an obstacle.
  • the vehicle drives with driven center and front wheels to the obstacle.
  • the vehicle climbs on the obstacle with driven front wheels, with the center wheels lifted off the ground when the rear wheels are not sprung.
  • the front wheels have overcome the obstacle.
  • the vehicle climbs with the driven center wheels on the obstacle.
  • the center wheels have overcome the obstacle. If an auxiliary wheel is present, the vehicle is tilted forward, thus enabling the subsequent
  • Fig. 10 shows the various phases when moving down an obstacle. a) The vehicle is in a position in which the front wheels on the
  • the vehicle for example a wheelchair or a roll-up wheelchair, has a chassis 11 and a seat device 19 arranged thereon.
  • the middle wheel 13 which can be driven by a motor 27, and the front wheel 15 are connected to each other via an endless chain 45 .
  • the chassis 11 has a front part 21 and a rear part 23, which are hinged together by means of a hinge 25.
  • Li sitting position the front wheels 15 are not in contact with the ground, so they do not hinder the turning of the vehicle in a small space.
  • the front wheels 15 In standing position, the front wheels 15 in contact with the ground, but not the center wheels 13. The standing user can therefore rotate with the vehicle about its own axis, without the center wheels 13 acting blocking.

Abstract

Das Fahrzeug, zum Beispiel ein Aufrichtrollstuhl, besitzt ein Fahrgestell (11) und eine auf diesem angeordnete Sitzvorrichtung (19). Auf jeder Seite des Fahrgestells (11) sind das durch einen Motor (27) antreibbare Mittenrad (13) und das Vorderrad (15) über eine endlose Kette (45) miteinander in Wirkverbindung. Das Fahrgestell (11) weist ein Vorderteil (21) und ein Hinterteil (23) auf, die miteinander mittels eines Gelenkes (25) gelenkig verbunden sind. In Sitzstellung sind die Vorderräder (15) nicht in Bodenkontakt, sodass sie das Wenden des Fahrzeugs auf engem Raum nicht behindern. In Stehstellung sind die Vorderräder (15) in Bodenkontakt, nicht aber die Mittenräder (13). Der stehende Benutzer kann sich daher mit dem Fahrzeug um die eigene Achse drehen, ohne dass die Mittenräder (13) blockierend wirken.

Description

Fahrzeug mit Mittenradantrieb, insbesondere Rollstuhl oder Aufrichtrollstuhl
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit Mittenradantrieb, insbesondere Rollstuhl oder Aufrichtrollstuhl, mit einem Fahrgestell und einer auf dem Fahrgestell angeordneten Sitzvorrichtung, wobei das Fahrgestell ein Vorderteil und ein Hinterteil aufweist, die mittels eines Gelenks gelenkig miteinander verbunden sind, sowie zwei separat motorisch antreibbare Mittenräder, zwei Vorderräder und mindestens ein Hinterrad.
So zeigt beispielsweise die US 5 904214 einen Rollstuhl mit Mittenradantrieb mit zwei Mittenrädern, zwei als Schwenkräder ausgebildeten Vorderrädern und einem Hinterrad. Der Sitz ist über den Mittenrädern angeordnet. Jedes der beiden Mittenräder ist separat durch einen Motor antreibbar. Dies hat den Vorteil, dass der Rollstuhl auf engem Raum, zum Beispiel in einer Aufzugskabine, gewendet werden kann. Um so an Ort und Stelle zu wenden, betätigt der Rollstuhlbenutzer die Steuerung so, dass die beiden Mittenräder in einander entgegengesetzten Richtungen gedreht werden. Dabei wird der Benutzer samt dem Rollstuhl um die eigene Achse gedreht. Die Vorderräder dürfen das Wenden nicht behindern. Deshalb sind die Vorderräder als Schwenkräder ausgebildet. Dieser Rollstuhl hat den Nachteil, dass die Vorderräder als Schwenkräder ausgebildet sein müssen, damit sie das Wenden nicht behindern. Es steht daher wenig Platz für die Fussauflage zur Verfügung. Besonders nachteilig ist, dass mit diesem Rollstuhl Hindernisse, wenn sie eine gewisse Höhe übersteigen, nicht in langsamer Fahrt überwunden werden können.
Durch die WO 2005/051279 ist ein sechsrädriger Rollstuhl bekannt geworden, bei dem auf jeder Seite des Fahrgestells ein zweiarmiger Hebel mittels eines Gelenks angelenkt ist. An jedem Hebelarm ist ein Rad angeordnet. Die Räder dieses Räderpaars sind durch eine Kette oder ein Zahnradgetriebe miteinander gekuppelt und gemeinsam durch einen Motor antreibbar. Die Anordnung der beiden Räderpaare und der Hinterräder ist so gewählt, dass das Gewicht des Stuhlbenutzers ungefähr gleichmässig auf die Räderpaare und die Hinterräder verteilt wird. Von der Funktion her betrachtet handelt es sich somit bei den genannten Räderpaaren um Vorderräder. Dank der gelenkigen Anordnung des zweiarmigen Hebels am Fahrgestell bleiben auch bei unebenem Gelände immer beide Räder der Räderpaare in Bodenkontakt. Dieser Rollstuhl weist nicht die Vorteile des vorher beschriebenen Rollstuhls mit Mittenantrieb auf. Ein Wenden an Ort und Stelle ist nicht möglich. Auch Fahrzeuge mit Mittenradantrieb, insbesondere Rollstühle sollten in der Lage sein, Hindernisse zu überwinden. Wenn das Vorderrad eines Fahrzeugs an einem Hindernis, zum Beispiel der Kante eines Bordsteins, aufstösst werden zwei Kraftkomponente wirksam, nämlich eine erste Kraftkomponente, welche parallel und entgegengesetzt zur Fahrtrichtung verläuft und eine zweite Kraftkomponente, welche senkrecht zur Fahrtrichtung nach oben gerichtet ist. Je höher die zu übersteigende Kante des Hindernisses liegt, desto grösser wird die erste Kraftkomponente. Umso grösser muss somit die notwendige Antriebskraft sein, um das Hindernis überwinden zu können. Ist die Motorleistung relativ klein, kann das Hindernis bei langsamer Fahrt nicht überwunden werden. Um auch bei langsamer Fahrt das Hindernis überwinden zu können, kann der Durchmesser des Vorderrads vergrössert werden. Dies ist aber meist unerwünscht, sei es aus Platzmangel oder wegen der damit verbundenen unerwünschten Gewichtserhöhung.
In der US 5 964473 wird vorgeschlagen, vor dem Vorderrad ein weiteres Rad, ein sogenanntes Heberad, vorgesehen. Dies ist etwas erhöht angeordnet und steht somit normalerweise nicht in Bodenkontakt. Beim Überwinden eines Hindernisses trifft zuerst das Heberad auf das Hindernis auf und hebt das Fahrgestell vorn etwas nach oben und erleichtert so das Übersteigen des Hindernisses durch das Vorderrad. Nachteilig ist aber, dass durch die Verwendung von Heberädern der Rollstuhl verteuert wird.
Das Überwinden von Hindernissen und das Fahrverhalten des Fahrzeugs, zum Beispiel bei verschneiten Fahrbahnen, kann verbessert werden, wenn nicht nur die Mittenräder, sondern auch die Vorder- und/ oder Hinterräder motorisch antreibbar sind. So sieht beispielsweise die US 5 904214 motorisch antreibbare Hinterräder vor. Die WO 2006/136046 offenbart einen Rollstuhl bei dem auf jeder Seite ein Mittenrad, ein Vorder- und/ oder Hinterrad angeordnet ist, wobei eine endlose Kette dem gemeinsamen Antrieb dieser Räder dient. Der dort beschriebene Rollstuhl benötigt spezielle Schwenkräder, die mindestens ein Federgelenk aufweisen. Dadurch werden die Herstellungskosten des Rollstuhls verteuert.
Die bereits beschriebenen Rollstühle gemäss der US 5 904 214, US 5 964473 und
WO 2006/136046 haben alle den bereits eingangs erwähnten Vorteil, dass sie auf engem Raum wenden können. Diese Rollstühle sind aber keine Aufrichtrollstühle und gestatten daher nur einer sitzenden Person, nicht aber einer stehenden Person, eine Drehung um die eigene Achse durchzuführen. In der DE 198 16 879 wird ein treppensteigender Rollstuhl mit kombiniertem Rad- und
Raupenantrieb beschrieben, welcher vier dreh- und schwenkbare Schwingarme aufweist. Im Gegensatz zu Rollstühlen mit Mittenradantrieb ist der beschriebene Rollstuhl von wesentlich aufwendigerer Bauart und erlaubt kein Wenden auf sehr engem Raum.
Auch der Rollstuhl gemäss der US 2007/0152427 ist kein Rollstuhl mit Mittenradantrieb. Er besitzt grundsätzlich vier oder acht artikulierte Radeinheiten, deren Räder individuell motorisch antreibbar sind.
In der WO2005/ 051279 wird ein elektrischer Rollstuhl beschrieben, welcher einen Rahmen aufweist, an welchem vorn zwei Antriebswellen angeordnet sind, welche von elektrischen Motoren antreibbar sind. Jede Antriebswelle treibt über ein Getriebe zwei hintereinander angeordnete Vorderräder an. Weiter sind zwei Hinterräder vorgesehen. In der Beschreibung ist ausdrücklich von in-line angeordneten Vorderräderpaaren die Rede. Es liegt somit kein Rollstuhl mit Mittenradantrieb vor. Der beschriebene Rollstuhl kann somit auch nicht durch Drehung von Mittenrädern in einander entgegengesetzten Richtungen auf engem Raum gewendet werden.
Die GB 2325 903 offenbart ein Fahrzeug mit einem Fahrgestell, das ein Vorderteil und ein Hinterteil aufweist, die mittels eines Gelenkes gelenkig miteinander verbunden sind. Am Vorderteil sind die Vorderräder und die Mittenräder angeordnet, welche von einem
Vierradantrieb mit einem oder mehreren Motoren antreibbar sind. Auf ebenem Boden sind sowohl die Vorder- als auch die Hinterräder in Bodenkontakt, was den Nachtteil hat, dass ein Wenden auf engem Raum nicht möglich ist, weil die nicht lenkbaren Vorderräder dies verhindern. Auch ist es praktisch unmöglich, ohne Anlauf ein Hindernis in Vorwärtsfahrt zu überwinden. Vielmehr wird ausdrücklich für die Überwindung des Hindernisses
Rückwärtsfahrt vorgeschrieben (Seite 7, Zeilen 2ff.). Um die Überwindung eines Hindernisses zu ermöglichen sind die Hinterräder erhöht angeordnet. Sie sind normalerweise nicht in Bodenkontakt. Weiter ist ein Sensor vorgesehen, mit dem ein Aktuator steuerbar ist, welcher das Vorderteil in bezug auf das Hinterteil verschenkt, um mittels eines Hebelsystems ein Hilf sräderpaar anzuheben, damit es leicht über das Hindernis steigen kann. Zum gleichen Zweck bewirkt die Verschwenkung des Hinterteils auch ein Anheben der Mittenräder. Diese Konstruktion ist kompliziert und teuer und hat ausser dem bereits erwähnten Nachteil, dass ein Wenden auf engem Raum unmöglich ist, den weiteren Nachteil, dass ein relativ grosses Hindernis nur in Rückwärtsfahrt überwunden werden kann.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Fahrzeug mit Mittenradantrieb, insbesondere einen Rollstuhl oder Aufrichtrollstuhl zu schaffen, der in der Lage ist, relativ grosse Hindernisse auch mit relativ geringer Geschwindigkeit zu überwinden, gute Fahreigenschaften auch beispielsweise bei verschneiter Fahrbahn aufweist, aber trotzdem die Vorteile des Mittenradantriebs besitzt, insbesondere auch die Fähigkeit auf engem Raum zu wenden. Mit einem Aufrichtrollstuhl sollte der Benutzer in der Lage sein, sowohl in Sitzstellung als auch in Stehstellung eine Drehung um die eigene Achse auszuführen.
Gemäss der Erfindung ist ein Fahrzeug der eingangs erwähnten Gattung dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderräder separat voneinander motorisch antreibbar sind und dass Antriebsmittel vorgesehen sind, mit welchen das Vorderteil des Fahrgestells in Bezug auf das Hinterteil verstellbar ist, um die Mittenräder ausser Bodenkontakt zu bringen. Normalerweise sind die Vorderräder nicht in Bodenkontakt. Sie behindern daher den sitzenden Benutzer des Fahrzeugs nicht daran, sich zusammen mit dem Fahrzeug um die eigene Achse zu drehen. Die Erfindung gestattet es aber auch dem stehenden Benutzer, eine Drehung um die eigene Achse durchzuführen, denn mittels der genannten Antriebsmittel kann das Vorderteil des Fahrgestells verstellt werden, um die Mittenräder ausser Bodenkontakt zu bringen. Weil die Vorderräder separat voneinander antreibbar sind, können sie, wie sonst die Mittenräder, in einander entgegengesetzte Richtungen angetrieben werden, so dass der stehende Benutzer um die eigene Achse gedreht wird. Da die Mittenräder nicht in Bodenkontakt sind, stellen sie kein Hindernis für eine solche Drehung dar. Die erfindungsgemässe Konstruktion des Fahrzeugs hat weiter den Vorteil, dass sie relativ einfach ist, aber trotzdem gute Fahreigenschaften gewährleistet. Im Gegensatz zum
Rollstuhl gemäss der GB 2325 903 kann ein Hindernis bei Vorwärtsfahrt überwunden werden. Dank der Tatsache, dass die Vorderräder normalerweise nicht in Bodenkontakt stehen, also in erhöhter Lage angeordnet sind, können sie beim Auftreffen auf ein Hindernis dieses auch leicht überwinden. Weil ferner die Vorderräder nicht als Schwenkräder ausgebildet sein müssen, steht viel Platz für die Fussauflage zur Verfügung. Da Mittenräder und Vorderräder motorisch antreibbar sind, verhält sich beispielsweise bei schneebedeckter Fahrbahn der Rollstuhl wie ein Fahrzeug mit Vierradantrieb. Tatsächlich sind auch vier Räder angetrieben. Das Hinterrad verfügt zwar nicht über einen motorischen Antrieb, aber dies wirkt sich nicht nachteilig auf das Fahrverhalten aus, weil das Gewicht des Benutzers bei einem Fahrzeug mit Mittenradantrieb zur Hauptsache auf den Mittenräder lastet. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung bildet das Vorderteil einen zweiarmigen Hebel, wobei an einem Arm die Mittenräder und am anderen Arm die Vorderräder angeordnet sind. Federmittel, zum Beispiel ein Federgelenkelement oder eine Feder, können vorgesehen sein, um die Vorderräder normalerweise ausser Bodenkontakt zu halten. In dieser erhöhten Stellung erleichtern die Vorderräder das Überwinden von Hindernissen. Um auch Hindernisse bei der Rückwärtsfahrt leicht überwinden zu können, kann hinter dem Mittenrad ein Hilfsrad vorgesehen sein. Aus Kostengründen ist es vorteilhaft für das Mittenrad, das Vorderrad und gegebenenfalls für das Hilfsrad einen gemeinsamen motorischen Antrieb, in der Regel einen Elektromotor, vorzusehen. Das Mittenrad, das Vorderrad und gegebenenfalls das Hilfsrad, können durch eine endlose Kette, einen endlosen Zahnriemen, ein Zahnradgetriebe, eine Kardanwelle oder eine andere Vorrichtung miteinander in Wirkverbindung stehen.
Als Antriebsmittel zur Verstellung des Vorderteils kann ein vom Benutzer betätigbarer Motor, zum Beispiel ein Linearmotor, dienen. Bei einem Aufrichtrollstuhl kann aus Kostengründen auf einen solchen Motor verzichtet werden. Es genügt vielmehr den Aufrichtmechanismus des Aufrichtrollstuhls mit dem Vorderteil des Fahrgestells, zum Beispiel durch Verbindungsmittel, zum Beispiel einen Bowdenzug oder einen Seilzug, zu kuppeln. Diese Kupplung bewirkt dann, dass bei einem Übergang von der Sitzstellung in die Stehstellung das Vorderteil des Fahrgestells abgesenkt wird, sodass die Vorderräder in
Bodenkontakt kommen und die Mittenräder ausser Bodenkontakt gebracht werden. Für den gleichen Zweck sind aber bei Rollstühlen und Aufrichtrollstühlen auch andere mechanische Mittel denkbar, zum Beispiel solche, die vom Stuhlbenützer betätigt werden. In dieser Stellung der Räder kann sich der stehende Rollstuhlbenutzer zusammen mit dem Aufrichtrollstuhl um die eigene Achse wenden, ohne dass die Mittenräder dies behindern.
Ausführungsbeispiele werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 einen Aufrichtrollstuhl,
Fig. 2 einen Rollstuhl,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform des Fahrgestells,
Fig.4 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des
Fahrgestells,
Fig. 5 den Aufrichtrollstuhl von Figur 1 in Sitzstellung,
Fig. 6 den Aufrichtrollstuhl von Figur 1 und 5 in Stehstellung,
Fig. 7 den Aufrichtrollstuhl wie in Figur 6, aber in perspektivischer
Darstellung,
Fig. 8 den Rollstuhl oder Aufrichtrollstuhl von hinten betrachtet,
Fig. 9 verschiedene Phasen der Überwindung eines Hindernisses und,
Fig. 10 verschiedene Phasen beim Herunterfahren über eine Bordsteinkante
Das in Fig. 1 dargestellte Fahrzeug ist als Aufrichtrollstuhl ausgebildet. Dieser besteht im Wesentlichen aus dem die Räder 13, 15, 17 aufweisenden Fahrgestell 11 und der Sitzvorrichtung 19. Diese ist mit einem nicht dargestellten Aufrichtmechanismus versehen, der es dem Benutzer erlaubt, sich aus der in den Figuren 1 und 5 dargestellten Sitzstellung in die in den Figuren 6 und 7 dargestellten Stehstellung zu begeben. Die Sitzvorrichtung ist so angeordnet, dass in der Sitzstellung das Gewicht des Stuhlbenützers im Wesentlichen auf den Mittenrädern und in der Stehstellung auf den Vorderrädern lastet. Aufrichtmechanismen sind seit langem bekannt. Von besonderem Vorteil erweist sich eine Aufrichteinheit, wie sie in der schweizerischen Patentanmeldung Nr. 1132/07 beschrieben wird. Wie aber später noch näher ausgeführt wird, kann das Fahrgestell 11 auch mit einer für gewöhnliche Rollstühle üblichen Sitzvorrichtung kombiniert werden. Schliesslich kann das Fahrzeug auch für andere Zwecke, zum Beispiel als Golfkart, ausgebildet werden.
Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, besitzt das Fahrgestell 11 ein Vorderteil 21 und ein Hinterteil 23, welche mittels eines Gelenkes 25 gelenkig miteinander verbunden sind. Die Mittenräder 13 sind durch je einen Motor 27 (nur einer ist in Fig. 1 sichtbar) separat voneinander motorisch antreibbar. Auch die Vorderräder 15 sind motorisch antreibbar. Dadurch wird die Geländegängigkeit des Fahrzeugs erheblich verbessert. Wesentlich ist aber, dass auch der Antrieb der Vorderräder 15 separat voneinander erfolgt. Wenn somit die Vorderräder 15 in der Stehstellung des Benutzers in einander entgegengesetzter Richtung gedreht werden, wird der Benutzer um die eigene Achse verschwenkt. Dies erleichtert es dem Benutzer, Tätigkeiten stehend auszuführen.
Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, bildet das Vorderteil 21 einen zweiarmigen Hebel. An einem Arm 29 sind die Mittenräder 13 und am anderen Arm 31 die Vorderräder 15 angeordnet. Durch Federmittel 33, zum Beispiel eine Schraubenfeder oder ein
Federgelenkelement, ist der zweiarmige Hebel 21 gegen einen vorzugsweise aus elastomeren Material bestehenden Anschlag 35 am Hinterteil 23 vorgespannt, um die Vorderräder 15 beim Fahren auf einer ebenen Fahrbahn normalerweise ausser Bodenkontakt zu halten. Bei relativ starkem Bremsen können die Vorderräder 15 in Kontakt mit der Fahrbahn kommen und am Bremsvorgang mitwirken. Dabei wird der zweiarmige Hebel 21 durch die Feder 33 abgefedert, so dass der Benutzer keinen Schlag empfindet.
Beim Übergang von der Sitzstellung (Fig. 1 und 5) in die Stehstellung (Fig. 6 und 7) werden die Vorderräder 15 durch Antriebsmittel in Bodenkontakt gebracht. Als Antriebsmittel 37 dient eine Zugstange oder ein Seilzug, welcher den Sitz 41 mit dem Arm 29 des zweiarmigen Hebels 21 verbinden. Diese Lösung hat den Vorteil, dass der Sitz beim Aufrichten Zug auf die Zugstange 37 ausübt und dadurch, ohne dass ein besonderer Motor notwenig wäre, die Vorderräder 15 in Bodenkontakt bringt. Bei einem Rollstuhl oder anderem Fahrzeug ohne Aufrichtfunktion können jedoch motorische Antriebsmittel 37' (Fig. 2), zum Beispiel ein Linearmotor, vorgesehen werden, um je nach Bedarf die Vorderräder 15 in oder ausser
Bodenkontakt zu bringen. Es ist aber auch möglich, bei einem Aufrichtrollstuhl einen Linearmotor 37' vorzusehen, damit auch in Sitzstellung die Vorderräder 15 in Bodenkontakt gebracht werden können.
Aus Fig. 7 ist ersichtlich, dass die Fussauflage 48 grosszügig dimensional werden kann, weil die Vorderräder 15 nicht als Schwenkräder ausgebildet sind.
Für den Antrieb des Mittenrads 13, des Vorderrads 15 und gegebenenfalls eines Hilf srads 43 jeder Seite des Fahrzeugs ist der Motor 27 vorgesehen. Das Mittenrad 13 und das Vorderrad 15 stehen durch eine endlose Kette 45 miteinander in Wirkverbindung. Weiter stehen das Mittenrad 13 und gegebenenfalls das Hüfsrad 43 durch eine endlose Kette 47 (Fig. 2) miteinander in Wirkverbindung. Möglich wäre auch die Verwendung von endlosen Zahnriemen, Zahnradgetrieben, Kardawellen oder anderen Vorrichtungen. Wie Fig. 8 zeigt, sind vorteilhaft zwei Hinterräder 17 auf einer Wippe 49 angeordnet, die um eine zentrale Schwenkachse 51 verschwenkbar sind. Als Schwenkachse 51 kann ein Federgelenkelement, zum Beispiel vom Typ ROSTA, dienen.
Der Benutzer des Fahrzeugs ist in der Lage, relativ grosse Hindernisse zu überwinden, und zwar auch mit geringer Geschwindigkeit. Fig. 9 zeigt die verschiedenen Phasen der Überwindung eines Hindernisses.
a) Das Fahrzeug fährt mit angetriebenen Mitten- und Vorderrädern zum Hindernis. b) Das Fahrzeug klettert mit angetriebenen Vorderrädern auf das Hindernis, wobei die Mittenräder vom Boden abgehoben werden, wenn die Hinterräder nicht gefedert sind. c) Die Vorderräder haben das Hindernis überwunden. d) Das Fahrzeug klettert mit den angetriebenen Mittenräder auf das Hindernis. e) Die Mittenräder haben das Hindernis überwunden. Falls ein Hilfsrad vorhanden ist, wird das Fahrzeug nach vorn gekippt und ermöglicht so den nachfolgenden
Schwenkrädern das Überfahren des Hindernisses. f) Das Fahrzeug hat das Hindernis überwunden.
Fig. 10 zeigt die verschiedenen Phasen beim Hinunterfahren eines Hindernisse. a) Das Fahrzeug befindet sich in einer Stellung in welcher die Vorderräder über die
Bordsteinkante herausragen. b) Die Mittenräder fahren über die Bordsteinkante herab. c) Falls ein Hilfsrad vorhanden ist, macht dieses kurzzeitig Bodenkontakt. d) Auch ohne dass das Hilfsrad angetrieben wird, fährt das Fahrzeug mit dem Hilfsrad über die Bordsteinkante, denn die Vorderräder sorgen für Antrieb. e) Das Fahrzeug fährt mit den Hinterrädern über die Bordsteinkante. Falls die Hinterräder gefedert sind, können die Mittenräder bereits Bodenkontakt machen. f) Das Fahrzeug ist über die Bordsteinkante gefahren. Die Vorderräder sind nicht mehr in Bodenkontakt.
Zusammenfassend kann folgendes festgehalten werden:
Das Fahrzeug, zum Beispiel ein Rollstuhl oder ein Aufrichtrollstuhl, besitzt ein Fahrgestell 11 und ein auf diesem angeordnete Sitzvorrichtung 19. Auf jeder Seite des Fahrgestells 11 sind das durch einen Motor 27 antreibbare Mittenrad 13 und das Vorderrad 15 über eine endlose Kette 45 miteinander in Wirkverbindung. Das Fahrgestell 11 weist ein Vorderteil 21 und ein Hinterteil 23 auf, die miteinander mittels eines Gelenkes 25 gelenkig verbunden sind. Li Sitzstellung sind die Vorderräder 15 nicht in Bodenkontakt, sodass sie das Wenden des Fahrzeugs auf engem Raum nicht behindern. In Stehstellung sind die Vorderräder 15 in Bodenkontakt, nicht aber die Mittenräder 13. Der stehende Benutzer kann sich daher mit dem Fahrzeug um die eigene Achse drehen, ohne dass die Mittenräder 13 blockierend wirken.

Claims

Patentansprüche
1. Fahrzeug mit Mittenradantrieb, insbesondere Rollstuhl oder Aufrichtrollstuhl, mit einem Fahrgestell (11) und einer auf dem Fahrgestell (11) angeordneten Sitzvorrichtung (19), wobei das Fahrgestell (11) ein Vorderteil (21) und ein
Hinterteil (23) aufweist, die mittels eines Gelenks (25) gelenkig miteinander verbunden sind, sowie zwei separat voneinander motorisch antreibbare Mittenräder (13), zwei Vorderräder (15) und mindestens ein Hinterrad (17), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderräder (15) separat voneinander motorisch antreibbar sind und dass Antriebsmittel (37, 37') vorgesehen sind, mittels welchen das
Vorderteil (21) des Fahrgestells (11) in Bezug auf das Hinterteil (23) verstellbar ist, um die Mittenräder (13) ausser Bodenkontakt und die Vorderräder (15) in Bodenkontakt zu bringen.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorderteil (21) einen zweiarmigen Hebel bildet, wobei an einem Arm (29) die Mittenräder (13) und am anderen Arm (31) die Vorderräder (15) angeordnet sind.
3. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Federmittel (33), zum Beispiel ein Federgelenkelement oder eine Feder vorgesehen sind, welche das
Vorderteil (21) gegen einen Anschlag (35) am Hinterteil (23) vorspannt, um die Vorderräder (15) normalerweise ausser Bodenkontakt zu halten.
4. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass hinter dem Mittenrad (13) ein Hilfsrad (43) vorgesehen ist.
5. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für das Mittenrad (13), das Vorderrad (15) und gegebenenfalls das Hilfsrad (43) jeder Seite des Fahrzeugs ein gemeinsamer motorischer Antrieb (27) vorgesehen ist.
6. Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittenrad (13), das Vorderrad (15) und gegebenenfalls das Hilfsrad (43) über eine endlose Kette (45), einen endlosen Zahnriemen, ein Zahnradgetriebe, eine Kardanwelle oder eine andere Vorrichtung miteinander in Wirkverbindung stehen.
7. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Hinterrad (17) gefedert ist.
8. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Hinterräder (17) vorgesehen sind und dass die Hinterräder (17) auf einer Wippe (49) angeordnet sind, welche um eine zentrale Schwenkachse (51) verschwenkbar ist.
9. Fahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Schwenkachse (51) ein Federgelenkelement dient.
10. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Antriebsmittel zur Verstellung des Vorderteils ein vom Benutzer betätigbarer Motor (37', Fig. 2), zum Beispiel ein Linearmotor, dient.
11. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein
Aufrichtmechanismus für die Sitzvorrichtung (19) und Mittel vorgesehen sind, um den Aufrichtmechanismus von der Sitzstellung in die Stehstellung und umgekehrt zu bewegen, und dass die Sitzvorrichtung (19) mit dem Vorderteil (21) des Fahrgestells (11) durch ein Verbindungsmittel (37) gekoppelt ist, um beim Übergang von der Sitzstellung in die Stehstellung die Vorderräder (15) in Bodenkontakt zu bringen.
12. Fahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Verbindungsmittel eine Zugstange (37) oder ein Seilzug dient, welche den Sitz (41) mit dem die Mittenräder (13) tragenden Arm (29) des zweiarmigen Hebels (21) Wippe verbindet.
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