ИНВАЛИДНАЯ КОЛЯСКА Российский патент 1997 года по МПК A61G5/02 

Изобретение относится к изделиям медицинского назначения, а именно к средствам передвижения инвалидов.

Известна инвалидная коляска, в которой передние и задние колеса выполнены ходовыми, причем механизм подъема встроен в колеса и представляет собой ходовое колесо, выполненное в виде реборды с двумя гладкими и одной зубчатой дорожками на внутренней и внешней поверхности, обоймы, состоящей из двух дисков, движущихся по гладким дорожкам, и одного ролика с зубьями, движущегося по зубчатой дорожке. Ходовые колеса приводятся в движение механическим приводом, приводящим в движение зубчатые ролики, движущиеся по зубчатой поверхности. При наезде на ступень лестничного марша за счет дополнительной массы дисков, движущихся по гладким внутренним дорожкам ходового колеса, происходит преодоление ступеньки лестничного марша.

Данное транспортное средство осуществляет движение за счет мускульной силы человека, что приводит к его усталости при движении по лестницам, а также необходимости дополнительной массы ходового устройства (за счет дополнительных дисков) для преодоления ступеней лестницы.

Также при подъеме по лестничным маршам большую роль играет вопрос устойчивости движения транспортного средства. Устойчивость может быть увеличена за счет расширения базы инвалидной коляски. В известном решении не предусмотрена возможность изменения базы при езде на плоскости и подъеме по лестничным маршам.

Изобретение предназначено для преодоления лестничных маршей с наименьшими затратами усилий со стороны человека при уменьшении массы ходового механизма и повышении показателей устойчивости движения за счет расширения базы инвалидной коляски без увеличения габаритных размеров. В изобретении во встроенный в колеса ходовой механизм устанавливаются вентильные двигатели, которые и обеспечивают подъем транспортного средства без каких-либо усилий со стороны человека.

В изобретении повышена устойчивость движения инвалидной коляски за счет обеспечения возможности варьирования базы путем увеличения рамы инвалидной коляски. Рама выполнена раздвижной и раздвигается только на период движения по лестничному маршу, а затем вновь достигает установленных габаритов, что не уменьшает маневренных свойств инвалидной коляски на плоскости.

На фиг. 1 изображена инвалидная коляска, вид сбоку; на фиг. 2 - кинематическая схема ходовой части; на фиг. 3 схема передвижения колес по лестничным маршам.

Инвалидная коляска состоит из несущей рамы 1, спинки сиденья 2, сиденья 3, емкости для аккумуляторных батарей 4, пульта управления 5, ведущих передних колес 7, ведущих задних колес 6, передних колес ограничивает 8, задних колес ограничителей 9, двустороннего амортизатора 10, передних движителей 11, задних движителей 12, передних водил 13, задних водил 14, передней выдвижной рамы 16, задней выдвижной рамы 15, рамы механизма стабилизации кресла 17, передних вентильных двигателей 18, задних вентильных двигателей 24, передних дисков 20, задних дисков 19, передних резиновых покрышек 22, задних резиновых покрышек 21, шарнира 23. Движители 11, 12 представляют собой зубчатые колеса, встроенные в ведущие колеса 6, 7. Движители 11, 12 приводятся в движение вентильными двигателями 18, 24 и механически не связаны друг с другом.

Каждое ведущее колесо выполнено в виде диска 19, 20 с зубчатой дорожкой на внутренней поверхности, по которой осуществляют движение движители 11, 12, и эластичной оконтовкой 21, 22 с зубьями на внешней поверхности колес ограничителей 8, 9.

Инвалидная коляска выполнена полноприводной, т. е. каждое колесо является ведущим.

Инвалидная коляска работает следующим образом.

Для движения по ровным поверхностям и площадкам между лестничными маршами коляска приводится в движение с помощью системы управления, находящейся в пульте управления 5, которая управляет вентильными двигателями 18, 24, приводящими в движение движители 11, 12, которые, зацепляясь за зубчатую поверхность ведущих колес 6, 7, совершают движение внутри колес 6, 7, обеспечивая их движение. Коляска совершает поступательное движение по поверхности.

Поворот коляски при движении производится за счет разбаланса скоростей передних ведущих колес 6. С помощью пульта управления 5 выдается сигнал поворота, например "налево", при этом левое переднее колесо начинает замедлять скорость своего вращения, а правое колесо начинает увеличивать скорость вращения, но при этом контролируется его скорость вращения, чтобы она не превысила допустимой скорости и не произошло опрокидывания инвалидной коляски. При задании сигнала поворот "направо" уменьшается скорость переднего правого колеса и увеличивается скорость левого колеса, при этом идет контроль его скорости, чтобы не было превышения допустимого значения скорости вращения.

Разворот коляски осуществляется с помощью передних и задних ведущих колес 6, 7 за счет синхронизации движения левого переднего и левого заднего колеса и синхронизации движения правого переднего и правого заднего колеса. Тем самым достигается уменьшение радиуса разворота. С помощью пульта управления 5 возможно задание движения назад, а также задания поворотов и разворотов при движении назад. Сохранение вертикального положения сиденья 3 необходимо при передвижении коляски по лестницам подъеме и спуске. Регулировка осуществляется путем того, что центр тяжести сиденья 3 находится ниже точки его закрепления шарнира 23 и может совершать колебания, принимая необходимое положение при движении по лестничным маршам, амплитуда колебаний погашается двусторонним амортизатором 10.

Подъем и спуск по лестницам заключается в преодолении каждым ведущим колесом 6, 7 ступеньки и осуществляется следующим образом.

Перед подъемом по лестничному маршу с пульта управления 5 подается команда на увеличение базы, увеличение расстояния между ведущими колесами 6, 7 для обеспечения устойчивости инвалидной коляски при подъеме. При выдаче сигнала на увеличение базы передние колеса 7 движутся вперед, а задние колеса 6 назад, при этом происходит выдвижение передней и задней выдвижных рам 15, 16, находящихся внутри несущей рамы 1. Расширение базы делается таким, чтобы каждая пара колес 6, 7 преодолевала ступеньку поочередно, т. е. сначала передние колеса 6 преодолевали ступеньку, въезжая на нее, а затем задние колеса 7 въезжали на ступеньку, находящуюся перед ними. Данный процесс показан на фиг. 3. Встретив препятствие ступеньку лестницы колеса 7 останавливаются и движители 11 начинают подъем по зубчатой поверхности, поднявшись на высоту ступеньки, движители 11 оказывают давление на колесо 7, заставляя его начинать подъем относительно ребра ступеньки, ограничительные колеса 8 не дают движителям уйти на слишком большой угол относительно нижней точки колеса 7. В это время задние ведущие колеса 6 упираются в другую ступеньку или могут совершать движение по плоскости, если подъем по лестнице только начался, помогая передним колесам 7 преодолевать препятствия, оказывая дополнительное воздействие. Если задние колеса упираются в ступеньку, то движение движителей 12 для подъема на ступеньку только начинает осуществляться в то время, как передние колеса 7 уже завершают свой подъем на площадку ступеньки. Когда передние колеса 7 съедут на площадку ступеньки, движители 12 задних ведущих колес 6 начинают оказывать давление на колеса 6, заставляя их осуществлять подъем относительно ребра ступеньки, а передние колеса 7 в это время осуществляют движение по площадке ступеньки. Таким образом подъем осуществляется поочередно передними ведущими колесами 7 и задними ведущими колесами 6. При спуске по лестничным маршам движение осуществляется также поочередно колесами 6, 7. При спуске по ступеньке вентильные двигатели 18 работают в таком режиме, чтобы притормозить спуск передних ведущих колес 7, в это время задние колеса совершают движение либо по площадке ступеньки, либо по площадке между лестничными маршами. При съезде передних колес 7 на площадку ступеньки начинают спуск задние ведущие колеса, при этом вентильные двигатели 24 осуществляют притормаживание при спуске.

Использование: в медицине, для обеспечения возможности передвижения инвалидов. Сущность изобретения: инвалидная коляска состоит из несущей рамы 1 с передними и задними ведущими колесами 7, 6 выполненными в виде дисков 19, 20 c зубчатой дорожкой на внутренней поверхности, по которой осуществляют движение движители 11, 12, приводимые в действие вентильными двигателями 18, 24, и эластичной оконтовкой 21, 22 с зубьями на внешней поверхности колес ограничителей 8, 9. Вентильные двигатели 18, 24 управляются с пульта управления 5, питание их осуществляется от аккумуляторных батарей, расположенных в емкостях для аккумуляторных батарей 4. 3 ил.

Инвалидная коляска, содержащая сиденье, спинку, несущую раму с передними и задними ведущими колесами, переднюю и заднюю выдвижные рамы, механизм наклона сиденья, ходовой механизм с приводом и пультом управления, отличающаяся тем, что ходовой механизм выполнен в виде дисков с одной зубчатой дорожкой на внутренней поверхности, по которой осуществляют движение движители, связанные с приводом, выполненным в виде вентильных двигателей с аккумуляторными батареями и связанным с пультом управления, при этом рама выполнена раздвижной.