Коляска для инвалидов Советский патент 1981 года по МПК A61G5/02 

(54) КОЛЯСКА-ДЛЯ ИНВАЛИДОВ

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к транспортным средствам для реабилитации инвгшидов Известна коляска для инвалидов, которая содержит каркас в виде жестк рамы, стационарное или сменное кресло с сидением и спинкой, передние ве дущие колеса с приводом и телескопическими осями, ведомые колеса И . Однако конструкция данной коляски не позволяет изменять ширину колеи и величину базы колес инвалидов в пр цессе движения, что затрудняет экспл атацию транспортного средства. Целью изобретения является обеспечение изменения ширины колеи и величины базы колес инвалидом в процессе движения. Поставленная цель достигается тем что в ступице ведущего колеса установлены последовательно фрикционный диск с передачей винт - гайка и толкателем с пружиной, сухарь с зубчаты профилем, взаимодействующим с зубчатым профилем ступицы и телескопической осью, на другом конце которой закреплена гайка, ведомые колеса установлены на равноплечном коромысле с кронштейном и гайко. На каркасе установлены стационарно инты, пр чем гайки осей и кронштейна коромлсла взаимодействуют с винтами. На фиг. 1 схематически изображена коляска для инвалидов, вид сбоку; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1 на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2 ; на фиг. 4 узел I на фиг. 3 (в увеличенном масштабе ,на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 2 , фиг. 6 - сечение Г-Г на фиг.4; на фиг. 7 - узел II на фиг. 5 (в увеличенном масштабе); на фиг. 8 - узел III на фиг. 5 (в увеличенном масштабе)) на фиг. 9 - сечение Д-Д нафиг. 4 фиг. 10 - сечение Е-Е на фиг. 4; на фиг. 11 - сечение Ж-Ж на фиг. 6, на фиг. 12 - сечение 3-3 на фиг.8. Коляска содержит каркас в виде 1, которая посредством пары установленных в ней втулок 2 (фиг. 2) и составных телескопических осей 3 несет пару передних редущих колес 4 с ручным приводом 5 (фиг. 1) и ступицей 6. Посредством втулки 7,установленной горизонтально в продольной плоскости симметрии коляски, рама 1 несет пару задних поворотных ведомых колес 8 с кронштейнами 9, присоединенными к равноплечему коромлслу 10 фиг. 2) посредством вертикальных втулок 11 (фиг. 1) и с ВОЗМОЖНОСТЬЮ

вращения на горизонтальной некруглой, например прямоугольного сечения, оси 12 во втулке 7.

Внутри рамы 1 смонтированы и в осях 3 и 12 свободно размещены винты 13 и 14 (фиг. 2), ходовые гайки 15 и 16 которых неподвижно установлены на свободных торцах осей 3 ведущих колес 4 и на свободных торцах оси 12 коромысла 10 соответственно. Причем винты 13 установлены в раме 1 неподвижно, а винт 14 установлен со свободой вращения в корпусе подшипника 17, установленного в раме 1, и закрелен от продольного смещения, например двумя пружинными шайбами 18, (фиг. 2 и 6). Винт 14 снабжен ролИко 19, установленным в передней части рамы и с помощью которого может регулироваться выдвижение оси 12 (фиг. 2 и 6) из концентрической втулки, свинчзнной из двух частей 20 и 21 внутри втулки (фиг. б и 8). Части 20 и 21 этой втулки имеют бурты 22 и зафиксированы от саморазвинчивания некруглой осью 12 коромысла 10. Между концентрическими втулкой 7 и втулки, состоящей из частей 20 и 21, проложен, (апример капроновый подишпниковый вкладыш 23. Составные оси 3 (фиг. 2) свинчены внутри ступиц б колес 4 из двух пустотелых частей 24 и 25 (фиг. 3) и зафиксированы, например штифтом 26, а буртами 27 (фиг, 4) ограничивают ступицу 6 от продольного смещения. По ::тыку между свинченными частями 24 1 25 составной оси 3 проложен при монтаже кольцевой компенсатор 28 зазора (фиг. 3 и 4) из упругого маслостойкого материала, ступиц 6 во время эксплуатации коляски. Части 25 составной оси 3 на ввернутом торце в части 24 имеют несколько диаметральных прорезей 29 (фиг. 3) для перестановки штифта 26.

Ступицы 6 телескопических осей снабжены зубчатым профилем, выполненным в виде венца 30 треугольного заце/гления (фиг. 4 и 11), а в диаметральных отверстиях частей 25 осей установлены пары сухарей 31 (фиг. 4 и 11) с зубчатьм профилем, выполненным в виде сектора 32 на торцах, обращенных к венцам 30 ступиц 6. Отверстия для сухарей выполнены с пересечением дна 1незда, расточенного в части 25 оси со стороны внешних свободных торцов, где смонтирован винт 33 с колпачковой гайкой-толкателем (фиг. 3-5). Винт 33 установлен в другом пустотелом винте 35 и им же закреплен с возможностью вращения фрикционным диском 36 (фиг. 4 и 5), а от смещения винт 33 зафиксирован своим буртом и втулкой-компенсатором 37, устсживленным враспор между винтом 35 и диском 36, Диск 36 установлен на к(5льцевой квадратной части

винта 33 и закреплен, например пружиной шайбой.38, Колпачковая гайкатолкатель 34 (фиг, 4) зафиксирована от вращения своими выступами в пазах установленной в гнезде гильзы 39 (фиг, 5 и 9), а гильза 39 прижата пустотелым винтом 35 ко дну этого гнезда и другими пазами зафиксирован за сухари 31 от проворота. На гильзе 29, например с помощью заклепок 40 (фиг, 5), установлена пластичная прочная пружина 41, которая своими параллельными ножками в пазах сухарей 31 постоянно стремится прижать сухари 31 симметричными скосами к клиновидной части колпачковой гайкитолкателя 34 (фиг. 4),

В пружине 41 имеется отверстие для прохода клиновидной части гайкитолкателя 34. Диски 36 имеют кольцевую расточку и охватывают образованными таким образом кольцевыми стенками свободные торцы ступиц 6 (фиг. 4) являясь одновременно защитными колпачками, предохраняющими оси от загрязнения. Со стороны рамы 1 ступицы 6 закрыты от загрязнения манжетой 42, установленной на частях 24 составной оси с втулкой 2, в последней установлено, например уплотнительное кольцо 43. Для предохранения от загрязнения винтов 13 и 14 в раму 1 установлена крышка 44 (фиг. 3), выполненная из листового материала.

Ступицы 6 телескопических осей снабжены подшипниками 45 качения, а гайка 15 может быть снабжена зубчатым венцом, сцепленным с длинным зубчатым колесом 46 для передачи вращения винту 14 через пару конических колес 47. Кроме того, коляска снабжена сидением и спинкой.

Устройство работает следующим образом.

Изменение колеи ведущих колес 4 коляски производят следующим образом Вращают фрикционный диск 36 (фиг. 1) против часовой стрелки при правой резьбе на винтах 33. При этом вращаеся винт 33, а гайка-толкатель 34 перемещается вправо (фиг. 3-5) и своей клиновидной частью давит на скосы сухарей 31. Сухари 31 перемещаются до упора в зубьях венца 30 ступицы 6 колес 4. Происходит сцепление составной оси 3 со ступицей 6 колеса. Аналогичным образом зайыкают другую ось 3 со своей ступицей 6. Далее, если винт 13 слева (фиг. 2), выполне с правой резьбой, а йннт справа - с левой, то для увеличения колеи коляски (и габарита по ширине) коляску катят вперед, а для уменьшения назад. При движении коляски (назад или вперед) составные оси 3, гайки 15 и ступицы 6 вращаются в ту же сторону, ,чт и колесо 4. При этом за один оборот колеса 4 прои9ходит свинчивание или навинчивание гаек 15 на винте 13 (фиг, 2), т.е. ггроисходит изменение колеи коляски на величину шага резьбы винтовых пар. Так как изменение колеи происходит в движении при обка тывании и деформации покрышек колес 4 о поверхность, например дороги, то дополнительное усилие для качения коляски с учетом трения колес 4 и gceft 3 во втулках 2 составляет не олее 2 кгс (при нагрузке на коляску 100 кгс). Установив желаемую колею колес 4 диски 36 вращают в направлении, обратном замыканию (на фиг. 1 вправо) до упора гаек-толкателей 34 в бурты на винте 33 (фиг. 4 и 5), при этом вращение дисков 36 застопорится. Под действием разжатых ранее лопаток пружины 41 сухари 31 сдвинутся друг к другу (фиг, 3 и 4), При обычном движении коляски ступицы 6 скользят свободно между буртами 27 (фиг. 4) и катятся на подшипниках 45. Так как трение качения во много раз больше трения скольжения в резьбе винтовых пар и осей 3 во втулках 2, то оси 3 при обычном движении коляски остаются неподвижными и их дополнительной фиксации не требуется.Колея ведолфлх колес установлена постоянной при изготовлении коляски, но не более 500 мм по габаритной ширине. Это обеспечит возможность проезда в узкие двери (500 мм) в санузлах . квартир, а при наибольшем (780 мм) расширении колеи ведущих колес обеспечена хорошая устойчивость на неровной дороге. Если на свободные концы коромысла установить колеса без поворотных кро штейнов, а например автомобильные поворотные колеса, и снабдить короивлсло и ступицы колес аналогичными механизмами, как и в ведущих колесах то получим шасси с изменяемой ширино колеи и величиной базы и независимой подвеской поворотных колес. Это шасси может быть снабжено рулевым устройством, механизированны приводом движения и муфтами сцеплени колес со ступицами, например с элект ромагнитным приводом. Для последнего достаточно винты приводов сделать с осевыми отверстиями и сделать подвес ку источника энергии к муфтам в ступ цах через эти каналы. Для коляски выполнение поворотных ведомах колес с изменением ширины колеи невозможно так как для разворота коляски на мес те необходимо вращение поворотных колес на 360° вокруг вертикальной оси. Изменение базы (длины) коляски производят вращением ролика 19 с винтом 14 (фиг. 2 и 6). При этом гайка 16 с осью 12 коромысла 10 перемещается в составной втулке с частями 20 и 21 назад или вперед и увлекают за собой всю подвеску с колесами 8. При прекращении вращения винта 14 за счет трения в винтовой паре винт 14 - гайка 16 происходит самофиксация изменения базы. При перемещении коляски по неровной дороге, за счет поворотов коромысла 10 с осью 12 и составной втулкой с частями 20 и 21 во втулке 7, а гайки 16 на винте 14 колеса 8 касаются всех неровностей дороги независимо от положения рамы 1, наклоняясь вправо или влево от вертикали. Этим обеспечивается касание ведущих колес 4 и одинаковая нагрузка на дорогу правого и левого колес без пробуксовок. Этим улучшится проходимость коляски на дороге с любым неровностями (практическим сколько позволит устойчивость коляски и мощность привода ее движения). При недостатке места, например в квартире, изменение ширины колеи коляски может производиться поворотом коляски на месте, при этом регулируют выдвижение сначала одной основной оси 3, потом другой. Для визуального контроля величины выдвижения осей 3 на последних могут быть сделаны кольцевые риски, например электроискровым способом, через промежутки в 1 см. Игменение базы коляски может быть осуществлено от привода ведущих колес коляски (в указанном шасси это может быть сделано непосредственно от привода, например на ролик 19) . Для этого гайки 15 (фиг. 2) должны быть снабжены зубчатым венцом, сцепленным с длинным зубчатым колесом 46 через пару конических колес 47. Винт 14 может быть выполнен подвижным для возможности выключения привода. Возможна также установка конического дифференциала с управлением сразу от двух осей ведущих колес, но изменение в колясках такого привода на винт 14 нецелесообразно по следующим причинам. Резко увеличилась бы нагрузка на руки инвалида, так как передача должна быть повышакядая. Усложнилась бы конструкция и ее вес. Учитывая, что в квартире коляска постоянно будет использоваться с наименьшей длиной, а время на наибольшее изменение базы 1-2 мин, то оптимальным для колясок следует считать вариант - изменение базы роиком вручную. Ось 12 10 может быть выполнена также круглого сечения,так как она воспринимает преимущественно вертикальную нагрузку, период эксплутации колясок доходит до 20 лет, более, а круглая ось будет подверена трению о втулку даже при перевижении по ПОЛУ (из-за колебания коомысла) , то с точки зрения прочноси и износа оси целесообразно вьтолнить этот узел, так, как показано на фиг, 8 и 12. Это позволит в случае необходимости менять при ремонте только внутреннюю составную с частями 20 и 21, но не ось 12 с корокыслом. Механизм фиксации ступицы 6 с составной осью 3 может быть выполнен по другому, например с помощью известного стандартного фиксатора с вытяжной ручкой, который можно установить радиально и снаружи на ступицу 6, проделав отверстие в оси против фиксатора. Но этот вариант неприемлем по следующим причинам. Таким фиксатором не смогли бы управлять инвалиды с отсутствием движений в пальцах рук. Фиксатор уст навливается в неудобном месте, между спиц колеса 4, а для доступа к нему нужно поворачивать колесо 4. Включен ный фиксатор очень редко может сразу попасть в отверстие в оси и поэтому опять нужно вращать колесо, чтобы подпружиненный фиксатор поймал отверстие в оси. Винтовые механизмы изменения шири ны колеи могут быть выполнены по-дру гому. Например, вьщвижная часть 24 , составной оси 3 и втулка 2 можут быт снабжены резьбой. Тогда при вращении колеса 4 с замкнутой со ступицей б составной осью 3 часть 24 оси будет перемещаться на резьбе во втулке 2 и изменять ширину колеи колес 4. Так вариант неприемлем,так как выполненный винт приишось бы сделать большего сечения для нормальной работы с гайкой-втулкой 2, поскольку винт при работе воспринимал бы изгибаюцдай момент, а другие деформации его не допустимы. Пришлосьбы защищать винт от загрязнения, например гофрированной трубкой, а это наполовину уменьшило бы диапазон регулирования ширины колеи. Секторы 32 сухарей 31 и венцы 30 ступиц 6 могут быть выполнены другог зацепления, например эвольвентного, но только треугольное зацепление обеспечивает большую вероятность того, что при фиксации ступиц с осью при неподвижной коляске зубья сухарей не попадут на вершины зубьев венцов ступиц. При треугольном зацеплении заостренные вершины зубьев просто взаимно соскользнут. Таким образом, конструкция коляски позволяет изменить ширину колеи до 300 мм и базу до 400 мм инвалидам, что облегчает ее эксплуатацию а условиях жилого помещения и обеспечивает устойчивость на неровной дороге. Выполнение функционально вместе с механизмом изменения базы более надежной независимой подвески ведомых колес улучшает проходимость коляски на неровной дороге и облегчает ее ход в результате перераспределения (нагрузки при изменении базы с задних колес на ведущие передние. Формула изобретения Коляска для инвалидов, содержащая каркас, сиденье, спинку, ведущие колеса с приводом и телескопическими осями, ведомые колеса, отличающаяся тем, что, с целью изменения ширины колеи и величины базы колес инвалидом в процессе движения, в ступице ведущего колеса установлены последовательно фрикционный диск с передачей винт - гайка и толкатели с пружиной, сухарь с зубчатым профилем, взаимодействующим с зубчатым профилем,ступицы и телескопической осью, на другом конце которой закреплена гайка, ведомые колеса установлены на равноплечном коромысле с кронштейном и гайкой. На каркасе установлены стационарно винты, причем гайки осей и кронилтейна коромысла взаимодействуют с винтами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3802524, кл. 180-6.5, 1974. 37 Н/ / «г / 17 SП