DE102008049440A1 - Stair-climbing vehicle i.e. wheelchair, for overriding on steps and/or stairs, has two brackets provided at ends of power transmission arm, respectively, adjustable in its length and actuated by clutch - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, beispielsweise einen Rollstuhl, der bei Bedarf Stufen bzw. Treppen autark überwinden kann.The The invention relates to a vehicle, for example a wheelchair, which can overcome steps or stairs autonomously when needed.
Zur Überwindung von Treppen und Stufen sind diverse technische Vorrichtungen bekannt, die es ermöglichen sollen, Stufenhindernisse wie beispielsweise Treppen oder Bordsteinkanten selbständig oder mit Hilfe Dritter zu überwinden.To overcome of stairs and steps, various technical devices are known which should make it possible to step obstacles such as Stairs or curbs independently or with help Third to overcome.
Viele
Lösungen wie z. B. die Druckschrift
In vielen Lösungen ist der Stern fest mit der Achse verbunden und wird dabei so gedreht, dass ein Sternarm die Stufe berührt. Anschließend wird die Achse weitergedreht, so dass mit Hilfe des Sternarmes, das Drehmoment der Achse übertragen und so das Fahrzeug nach oben gehoben wird.In many solutions, the star is firmly connected to the axis and is rotated so that a star arm touches the step. Then the axis is rotated further, so with Help of the star arm, transmit the torque of the axis and so the vehicle is lifted up.
Die
Nachteile solcher derart beschriebenen Vorrichtungen liegen, je
nach Winkel und Bauart, unter anderem in der stetigen Verkürzung
bzw. Verlängerung vom Auflagepunkt des Rades zum Stufenende
der ersten Stufe zu weiteren Stufen. Diese Verkürzung bzw.
Verlängerung ist je nach Winkel und Bauart zwischen der
3 und 6 Stufe erreicht, so dass eine Blockierung bzw. ein Abrutschen
eintreten würde. Siehe dazu
Um die Formschlüssigkeit mit den Stufen zu gewährleisten, müssen die Sternräder jedoch antreibbar konstruiert sein. Durch den Antrieb der Räder kann die Verkürzung bzw. Verlängerung kompensiert werden. Die Konstruktion muss zudem gewährleisten, dass die Räder beim Drehen des Sterns zwar blockieren, die Drehbewegung des Sterns jedoch nicht behindern.Around to ensure the positive engagement with the steps However, the star wheels must be designed drivable be. By driving the wheels can shortening or extension be compensated. The construction must also ensure that the wheels at While blocking the star's rotation, it does not block the star's rotation hinder.
Dieses Prinzip weist folgende Nachteile auf:
- I. Eine solche Konstruktion erfordert eine aufwändige Mechanik und die ist naturgemäß auch anfälliger auf Störungen. Zudem erhöht eine solche Mechanik das Gewicht erheblich.
- II. durch die Radform ruht die ganze Auflagekraft, bei der Drehung und Anhebung des Fahrzeuges auf einer sehr geringen Fläche (nämlich auf der der Radrundung). Das vermindert die Adhäsion erheblich und erhöht die Gefahr des Abrutschens.
- III. Der Sternarm hat naturgemäß einen vorgegebenen Auftreffwinkel zur Stufe und kann sich daher nicht optimal im Bezug auf den Auflagewinkel anpassen. Durch diese fehlende Anpassung kann kein optimaler Kraft-Auflagewinkel entstehen.
- IV. Beim Transport in Ruhestellung nimmt eine solche Konstruktion mit drei oder vier Schenkeln zwangsläufig mehr Platz weg, als zwei aufeinander gelegte Schenkel. Dieser Platzbedarf schränkt wiederum die Alltagstauglichkeit erheblich ein.
- V. Konstruktionsbedingt, sind bisherige Lösungen zwar theoretisch in der Lage, Stufen zu überwinden. Die aufwändig mechanische Konstruktion erhöht jedoch die Außenmaße, sowie das Gewicht, welches meist so hoch ist, dass solche Konstruktionen wenig geeignet sind, eine Alltagstauglichkeit zu gewährleisten.
- VI. Diese Art der Lösung ist nicht in der Lage, unterschiedliche Stufenhöhen zu überwinden, sondern lediglich Stufen bis zu einer relativ niedrigen Höhe.
- VII. Während des Steigevorgangs befindet sich stets min. ein Schenkel in der Luft ohne dass dieser eine Funktion aufweist. Dieser überflüssige Schenkel erhöht das Gewicht unnötig.
- I. Such a construction requires a complex mechanism and is naturally more susceptible to disturbances. In addition, such a mechanism increases the weight considerably.
- II. By the wheel shape rests the whole bearing force, during the rotation and lifting of the vehicle on a very small area (namely on the Radundungs). This significantly reduces the adhesion and increases the risk of slipping.
- III. The star arm naturally has a given angle of incidence to the step and therefore can not optimally adapt with respect to the support angle. Due to this lack of adaptation, no optimal force bearing angle can arise.
- IV. In transport at rest, such a design with three or four legs inevitably takes more space, as two superimposed legs. This space requirement again limits the suitability for everyday use considerably.
- V. Design-wise, previous solutions are theoretically able to overcome steps. However, the elaborate mechanical construction increases the external dimensions, as well as the weight, which is usually so high that such constructions are not very suitable to ensure everyday practicality.
- VI. This type of solution is unable to overcome different step heights, but only steps up to a relatively low height.
- VII. During the ascent process there is always min. a leg in the air without this has a function. This unnecessary thigh unnecessarily increases the weight.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsartiges Fahrzeug zu schaffen, mit dem
- 1.1 stets mindestens ein Schenkel in einem optimalen Kraftauflagewinkel Kontakt zur Stufenfläche hat, um mit dem geringstmöglichen Kraftaufwand das Gefährt z. B. den Rollstuhl sicher nach oben zu schieben oder zu ziehen bzw. nach unten zu ziehen bzw. zu schieben,
- 1.2 eine autarke Überwindung von Stufen von in möglichst weiten Grenzen beliebiger Stufenhöhen möglich ist,
- 1.3 in der Ruhestellung einen deutlich geringeren Raum einnimmt als eine starre Sternkonstruktion,
- 1.4 ein optimaler Formschluss zur Treppenstufe mit größtmöglicher Reibungskraft gewährleistet werden kann,
- 1.5 aufgrund seiner Konstruktion ein deutlich geringeres Gewicht erreicht wird als bisherige Treppensteigegeräte und dadurch z. B. für einen Rollstuhlfahrer eine spürbar höhere Alltagstauglichkeit erzielt werden kann,
- 1.6 die Schiebegriffe für Drittpersonen, entsprechend verstellbar sind, damit die schiebende Person, die Griffe auf Ihre individuelle Höhe einstellen kann,
- 1.7 der Sitz vor einer Treppenüberwindung unter bzw. an den Schwerpunkt gesenkt werden kann, um damit die Kippgefahr während eines Treppenaufsteige- bzw. absteigevorgangs deutlich zu mindern.
- 1.1 always has at least one leg in an optimal force contact angle contact with the step surface in order with the least possible effort the vehicle z. B. safely push the wheelchair up or pull or pull down or push,
- 1.2 a self-sufficient overcoming of levels of arbitrary step heights in the widest possible limits is possible,
- 1.3 occupies a much smaller space in the rest position than a rigid star construction,
- 1.4 an optimal fit to the step with the highest possible frictional force can be ensured
- 1.5 due to its construction, a significantly lower weight is achieved than previous stair climbing equipment and thereby z. B. for a wheelchair user a noticeably higher practicality can be achieved,
- 1.6 the push handles for third persons, are adjustable accordingly, so that the person pushing, the handles can adjust to your individual height,
- 1.7 the seat can be lowered in front of a stairway over under or to the center of gravity, so as to significantly reduce the risk of tipping during a Treppenaufsteige- or descend process.
Lösung und AusführungsbeispieleSolution and embodiments
Zu 1.1. und 1.5To 1.1. and 1.5
Die
Lösung basiert auf einem drehbaren Zweischenkelprinzip,
wobei je zwei dieser Schenkel an jeder Seite des Rollstuhls vorzugsweise
vorne und ggf. unterhalb des Rades bzw. an der Radachse angebracht
sind. Beide Schenkel befinden sind auf einer drehbaren Achse, wobei
jeder Schenkel sich autark um den jeweiligen Achspunkt drehen kann.
Siehe
Alternativ
können auch drei Schenkel angebracht werden, um beispielsweise
zwei Schenkelfüße gleichzeitig auf einer Stufenfläche
zu platzieren. Siehe
Die temporäre Verbindung der Achse mit dem jeweils aktiven Schenkel muss mit einer geeigneten Vorrichtung erfolgen, so z. B. mit einer Kupplung.The temporary connection of the axis with the active one Leg must be done with a suitable device, such. B. with a clutch.
In
der
Darüber
hinaus zeigt
Zu 1.2To 1.2
Jeder
Schenkel ist individuell stufenlos ausfahrbar (z. B. durch ein Zahnstangengetriebe
oder ein Schraubengewinde- siehe
Zu 1.3 und 1.5To 1.3 and 1.5
Die
Schenkel können in der Ruheposition parallel übereinander
gelegt werden. Siehe
Gehalten
werden die beiden Schenkel z. B. im vorderen Bereich, durch einen
sog Kraftübertragungsarm (siehe
- 1. dass eine evtl. Verkürzung zum
jeweiligen Stufenende, bedingt durch die Stempelgröße,
problemlos kompensiert werden kann, indem der Kraftübertragungsarm
eine fehlerhafte Position einfach durch Verlängerung oder
Verkleinerung korrigiert (Siehe
8 Nr.2 ) und - 2. dass beim Prozess des Treppenabsteigens die Schenkel auf
die richtige Position gefahren werden können, ohne dass
die sog. Lenkräder über die Stufenkante herausragen,
was zu einem sofortigen Absturz führen würde (siehe
9 )
- 1. that a possible shortening to the respective step end, due to the punch size, can be easily compensated by the power transmission arm corrects a faulty position simply by lengthening or reducing (See
8th No.2 ) and - 2. that in the process of descending stairs, the legs can be moved to the correct position without the so-called steering wheels protrude beyond the step edge, which would lead to an immediate crash (see
9 )
Damit
dieser Kraftübertragungsarm während des normalen
Rollstuhlbetriebes nicht behindernd im Weg ist, kann dieser über
eine Nut, schienenförmig und platzsparend nach hinten gezogen
werden (siehe
Zu 1.4To 1.4
Am Ende eines Schenkels befindet sich anstelle eines Rades, eine Vorrichtung,
- 1. die eine möglichst hohe Auflagefläche bietet
- 2. und damit eine erhöhte Adhäsion und
- 3. somit eine höhere Abrutschsicherheit gegenüber einem Rad bietet.
- 1. which offers the highest possible contact surface
- 2. and thus increased adhesion and
- 3. thus offers a higher slip resistance compared to a wheel.
Die
Stempelsohlen bestehen vorzugsweise aus einem rutschfesten Material
z. B. aus Gummi (siehe
Ein
Teil der Treppensteigekonstruktion ist vorzugsweise vorne angebracht,
da dies den psychologischen Vorteil aufweist, dass z. B. beim Prozess des
Treppenabsteigens der Fahrer sieht, was die Mechanik macht, da sich
der Fahrer vorwärts zur Treppe befindet. Siehe dazu
Zu 1.7To 1.7
Der
Sitz ist während des Normalbetriebes aufrecht und in waagerechter
Position (siehe
Zu 1.6To 1.6
Die
Schiebegriffe bei dem Fahrzeug (z. B. bei einem Rollstuhl) sind
verstellbar, so dass sich die schiebende Person, die Griffe auf
Ihre individuelle Höhe einstellen kann (siehe
Beschreibung der
-
1 zeigt den verschiebbaren Teil eines Schenkels auf dem beispielsweise eine Zahnstange befestigt ist.1 shows the displaceable part of a leg on the example, a rack is attached. -
2 zeigt die Achse, an der der Stempelfuß angebracht ist von der Seite.2 shows the axis on which the stamp foot is attached from the side. -
3 zeigt den Stempelfuß3 shows the stamp foot -
4 zeigt den Fußbelag des Stempels, vorzugsweise aus einem Reibungsstarken Material wie z. B. Gummi4 shows the foot covering of the stamp, preferably made of a strong friction material such. Gum -
5 zeigt den festen Teil des Schenkels mit einer Ausfräsung für die Zahnstange5 shows the fixed part of the leg with a cutout for the rack -
6 zeigt ein Schneckenzahnrad, welches durch Drehung die Zahnstange vor und zurückschieben kann6 shows a worm gear, which can push the rack back and forth by rotation -
7 zeigt den Motor, der das Schneckenzahnrad antreibt7 shows the motor that drives the worm gear -
8 zeigt die Zahnstange8th shows the rack -
9 zeigt die Antriebskette9 shows the drive chain -
10 zeigt das Antriebsritzel1 , mit dem der vordere Schenkel gedreht wird. Das hintere Antriebsritzel, welches den zweiten Schenkel antreibt, ist nicht sichtbar.10 shows the drive pinion1 , with which the front leg is turned. The rear drive pinion, which drives the second leg, is not visible.
Beschreibung der
-
1 zeigt den verschiebbaren Teil des ersten Schenkels, auf dem beispielsweise eine ein Außengewinde gedreht ist, das in einem festen Teil mit einem Innengewinde geschraubt ist.1 shows the displaceable part of the first leg on which, for example, an external thread is rotated, which is screwed in a fixed part with an internal thread. -
2 zeigt den Stempelfuß2 shows the stamp foot -
3 zeigt den Fußbelag des Stempels, vorzugsweise aus einem Reibungsstarken Material wie z. B. Gummi3 shows the foot covering of the stamp, preferably made of a strong friction material such. Gum -
4 zeigt ein Schneckenzahnrad, welches durch Drehung die äußere Hülse über ein Schraubengewinde nach vorne und zurück schieben kann4 shows a worm gear, which can push by rotation, the outer sleeve via a screw thread to the front and back -
5 zeigt das Innengewinde5 shows the internal thread -
6 zeigt die Antriebsachse, welche die Kraft des Motors auf das Schneckenzahnrad überträgt6 shows the drive axle, which transmits the power of the motor to the worm gear -
7 zeigt den Motor, der teilweise durch das Schenkelantriebsritzel verdeckt wird7 shows the motor, which is partially covered by the leg drive pinion -
8 zeigt das Antriebsritzel, welches die Kraft eines Motors auf den Schenkel überträgt, so dass dieser sich dreht8th shows the drive pinion, which transmits the power of a motor on the leg so that it rotates -
9 zeigt die Antriebskette, welche die Kraft des Motors auf das Ritzel überträgt9 shows the drive chain, which transmits the power of the motor to the pinion
Beschreibung der
-
1 zeigt den in2 beschriebene verschiebbare Schenkel in der Frontalsicht.1 shows the in2 described sliding legs in the frontal view. -
2 zeigt die Kugellager, auf dem die Achse der Stempelfüße gleitet2 shows the ball bearings on which slides the axis of the stamp feet -
3 zeigt die Stempelfüße3 shows the stamp feet -
4 zeigt die Drehachse, an dem die Stempelfüße gelagert sind4 shows the axis of rotation on which the stem feet are mounted -
5 zeigt den Fußbelag des Stempels, vorzugsweise aus einem Reibungsstarken Material wie z. B. Gummi5 shows the foot covering of the stamp, preferably made of a strong friction material such. Gum -
6 zeigt das Schenkenzahnrad, welches durch Drehung die Zahnstange vor und zurückschieben kann6 shows the Schenkenzahnrad, which can push the rack back and forth by rotation -
7 zeigt die auf dem beweglichen Teil des Schenkels befestigte Zahnstange7 shows the mounted on the moving part of the leg rack -
8 zeigt den festen Teil des Schenkels, welche eine Ausfräsung für die Zahnstange aufweist8th shows the fixed part of the leg, which has a cutout for the rack -
9 zeigt das Kugellager des Kraftübertragungsarmes9 shows the ball bearing of the power transmission arm -
10 zeigt die Kupplungsscheibe, bei der Stifte in regelmäßiger Form angeordnet befestigt sind10 shows the clutch disc, are attached to the pins arranged in a regular shape -
11 zeigt einen solchen Stift, der durch die Kupplungsscheibe beidseitig ragt und durch einen Kopf begrenzt wird11 shows such a pin which projects through the clutch disc on both sides and is limited by a head -
12 zeigt einen eingedrückten Stift, der die seitliche Fläche des Schenkels berührt12 shows a depressed pin that touches the lateral surface of the leg -
13 zeigt die Druckfeder, die den Stift in seiner Position hält13 shows the compression spring holding the pin in position -
14 zeigt den Querschnitt des Schenkels14 shows the cross-section of the leg -
15 zeigt den Motor, der die Kupplungsscheibe bei Bedarf auf den Schenkel drückt bzw. sie von dem Schenkel wegzieht15 shows the motor that pushes the clutch disc on the leg if necessary or pulls it away from the leg -
16 zeigt den Kraftübertragungsarm im Querschnitt16 shows the power transmission arm in cross section
Beschreibung der
-
1 zeigt einen ölgetriebenen Hydraulikzylinder, der den beweglichen Teil des Kraftübertragungsarmes vor und zurückschieben kann1 shows an oil-driven hydraulic cylinder, which can push the movable part of the power transmission arm back and forth -
2 zeigt den beweglichen Teil des Kraftübertragungsarmes2 shows the moving part of the power transmission arm -
3 zeigt die beiden Schenkel3 shows the two thighs -
4 zeigt die Nut, die an der Achse5 entlang gleiten kann und so platzsparend nach hinten gezogen werden kann siehe10 4 shows the groove on the axle5 can slide along and so can be pulled back to save space see10 -
5 zeigt die Achse im Querschnitt, an der der Kraftübertragungsarm befestigt ist5 shows the axis in cross section, to which the power transmission arm is attached
Beschreibung der
-
1 zeigt einen Scherenheber, bei dem je vier Schenkel durch drehen einer Schraube auseinander gedrückt bzw. zusammen gezogen werden. dadurch erhebt sich der Sitz bzw. senkt sich entsprechend ab1 shows a scissors jack, in which each four legs are pushed apart or pulled together by turning a screw. As a result, the seat rises or lowers accordingly -
2 zeigt einen der beiden Greifreifen2 shows one of the two handrims -
3 zeigt einen Schenkel (siehe2 ) im treppensteigenden Zustand in der Frontalsicht.3 shows a leg (see2 ) in the stair-climbing state in the frontal view.
Beschreibung der
-
1 zeigt den Schiebegriff1 shows the push handle -
2 zeigt die innere Hülse, die in der äußeren Hülse (3 ) steckt und gleitet und so beliebig verstellt werden kann2 shows the inner sleeve in the outer sleeve (3 ) and slides and can be adjusted as desired -
3 zeigt die äußere Hülse, die die innere aufnimmt. Durch beide Hülsen sind Löcher gebohrt, so dass man, wenn zwei Löcher übereinstimmen, einen Stift durch stecken kann um damit den Schiebgriff in einer Position zu fixieren3 shows the outer sleeve that receives the inner. Through both sleeves holes are drilled, so that if two holes match, you can stick a pin through it to fix the sliding handle in one position
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- - US 4790548 A1 [0003] US 4790548 A1 [0003]
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- 2008-09-29 DE DE200810049440 patent/DE102008049440A1/en not_active Withdrawn
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