FR2615100A1 - Manual tracked wheelchair with gear reduction system for climbing and descending staircases - Google Patents

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Abstract

The invention relates to a device making it possible to climb staircases using the power of the muscles of the upper limbs. It consists of a torque gear reduction system. The user pulls on the handrails 1 and 1', thus transmitting to the wheels 4 and 4', connected to the wheels 5 and 5' by two tracks fitted with spikes, an adequate torque. Transmission is provided by two gears 2 and 3 and a belt 8. For descent, the wheelchair is controlled using the handrails 6 and 6', this phase, in contrast to the preceding one, being preformed in forwards motion. The wheels 5 and 5' are fitted with ratchet wheels. The left wheel is locked for turning left and the right wheel for turning right.

Description

FAUTEUIL ROULANT MANUEL A CHENILLES AVEC SYSTEME DE
DEMULTIPLICATION POUR MONTER ET DESCENDRE DES ESCALIERS
La présente invention concerne un fauteuil roulant devant permettre un handicapé paraplégique (possédant ltentière capacité musculaire des membres supérieurs) de monter et descendre des marches d'escaliers, des trottoirs et des pentes Jusqu'à 350 d'inclinaison par rapport à l'horizontal.MANUAL TRACKED WHEELCHAIR WITH SYSTEM
DEMULTIPLICATION FOR GOING UP AND DOWN FROM STAIRS
The present invention relates to a wheelchair intended to allow a paraplegic handicapped person (having a full muscular capacity of the upper limbs) to ascend and descend staircases, sidewalks and slopes Up to 350 inclination with respect to the horizontal.

I1 existe des fauteuils d'un emploi identique mais tous sont électriques d'où une autonomie limitée et un poids de l'ordre de 90 kilogrammes. There are armchairs of identical use but all are electric, hence a limited autonomy and a weight of the order of 90 kilograms.

Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconv & nients. Il comporte en effet une démultiplication des efforts produits par l'utilisateur, obtenant ainsi un couple suffisant pour permettre le franchissement d'obstacles décrits ci-dessus. The device according to the invention makes it possible to remedy these drawbacks. In fact, it includes a reduction in the forces produced by the user, thus obtaining sufficient torque to allow the obstacles described above to be crossed.

Dans un premier temps, l'invention sera décrite selon son principe de fonctionnement, les détails technologiques seront repris ultérieurement. Initially, the invention will be described according to its operating principle, the technological details will be repeated later.

La figure I représente sous forme schématique et en perspective, le dispositif selon l'invention. Figure I shows in schematic form and in perspective, the device according to the invention.

La figure 2 représente sous forme schématique, le dispositif selon l'invention. Figure 2 shows in schematic form, the device according to the invention.

Grâce aux mains courantes (I) et (I') l'utilisateur transmet aux grandes roues (4) et (4'), par l'intermédiaire des pignons (2) et (3) et d'une courroie (8), un couple suffisant pour monter des escaliers. Thanks to the handrails (I) and (I ') the user transmits to the large wheels (4) and (4'), via the pinions (2) and (3) and a belt (8), enough torque to climb stairs.

Les roues (4) et (5), (4') et (5') sont reliées par deux courroies à l'intérieur (7) et (7') équipées de crampons extérieurs capables d'accrocher les marches. The wheels (4) and (5), (4 ') and (5') are connected by two internal belts (7) and (7 ') equipped with external crampons capable of hanging on the steps.

La montée s'effectuant en marche arrière, les roues (4) et (4') sont montées sur roues libres avec blocage en marche arrière s'accouplant ainsi avec l'arbre portant le pignon (3). The ascent takes place in reverse, the wheels (4) and (4 ') are mounted on free wheels with reverse locking thus coupling with the shaft carrying the pinion (3).

Les roues (5) et (5'), montées libres, sont équipées d'un système de roues à rochets débrayable permettant le blocage du fauteuil lorsque, an phase de montée, l'utilisateur lache les mains courantes (I) et (I'). The wheels (5) and (5 '), mounted free, are fitted with a disengageable ratchet wheel system allowing the wheelchair to be locked when, during the ascent phase, the user releases the handrails (I) and (I ').

Pour la descente qui s'effectue en marche avant, on mattrise le fauteuil grâce aux mains courantes (6) et (6') solidaires aux grandes roues (4) et (4'). For the descent which takes place in forward gear, the wheelchair is controlled using the handrails (6) and (6 ') secured to the large wheels (4) and (4').

A chaque franchissement d'obstacle, le siège est maintenu en position horizontale par le biais d'un système de bascule. Each time an obstacle is crossed, the seat is kept in a horizontal position by means of a tilting system.

En marche normale, l'utilisateur meut le fauteuil grâce aux mains courantes (6) et (6'). Pour tourner on bloque la roue intérieure au centre de rotation et l'utilisateur actionne l'autre roue en avant. Autrement dit on bloque la roue gauche pour tourner à gauche et la roue droite pour tourner à droite. In normal operation, the user moves the chair using the handrails (6) and (6 '). To turn, the inner wheel is locked in the center of rotation and the user drives the other wheel forward. In other words, we block the left wheel to turn left and the right wheel to turn right.

A présent, l'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins. Now, the invention will be described in more detail with reference to the drawings.

La figure 3 représente, de côté, le dispositif selon l'invention. Figure 3 shows, from the side, the device according to the invention.

La figure 4 représente, de derrière, le dispositif selon l'invention. Figure 4 shows, from behind, the device according to the invention.

La figure 5 représente, en coupe, le système de démultiplication du couple. Figure 5 shows, in section, the torque reduction system.

La figure 6 représente, en coupe, le montage des petites roues avant. Figure 6 shows, in section, the mounting of the small front wheels.

La figure 7 représente le cliquet et la roue à rochet. Figure 7 shows the ratchet and the ratchet wheel.

La figure 8 représente la commande du cliquet. Figure 8 shows the ratchet control.

La figure 9 représente, en coupe, le tendeur de chenille. Figure 9 shows, in section, the track tensioner.

La figure 10 représente, en perspective, le châssis du dispositif selon l'invention. FIG. 10 represents, in perspective, the chassis of the device according to the invention.

Le présent dispositif est constitué d'un châssis iécano-soudé (22). The present device consists of a welded chassis (22).

Il se compose de deux plaques latérales en alliage d'aluminium, renforcées par des profilés et reliées par un ensemble de traverses. Pour limiter le poids du dispositif, les plaques latérales sont évidées en certains endroits
Fig. IO. It consists of two aluminum alloy side plates, reinforced by profiles and connected by a set of crosspieces. To limit the weight of the device, the side plates are hollowed out in certain places
Fig. IO.

Le présent dispositif est constitué d'un siège inclinable (9) ; outre la position horizontale, on peut incliner le siège à 200 et 400, ceci permettant à l'utilisateur de rester en position horizontale pendant le franchissement'd'obstacles. L'axe de rotation du siège est fixé sur le châssis. The present device consists of a reclining seat (9); in addition to the horizontal position, the seat can be tilted at 200 and 400, this allowing the user to remain in a horizontal position while crossing obstacles. The axis of rotation of the seat is fixed to the chassis.

L'indexage du siège est assuré par un double système latéral constitué par un téton maintenu en position par un ressort de rappel. Fig. 3 et 4.The seat is indexed by a double lateral system consisting of a stud held in position by a return spring. Fig. 3 and 4.

Le présent dispositif est constitué de deux grandes roues arrières (4) et (4') et de deux petites roues à l'avant (5) et (5'). The present device consists of two large rear wheels (4) and (4 ') and two small front wheels (5) and (5').

Les grandes roues présentent sur leur périphérie un crantage trapue zoidal destiné à entraîner les chenilles (7) et (7') : Fig. 3. Les grandes roues (4) et (4') sont montées sur roues libres et sur roulements - Fig. 5.  The large wheels have a stocky, zoidal notch on their periphery intended to drive the tracks (7) and (7 '): FIG. 3. The large wheels (4) and (4 ') are mounted on free wheels and on bearings - Fig. 5.

Les roues (4) et (4') présentent des flasques latérales ayant pour fonction d'empêcher les chenilles de "sauter" - Fig. 5.The wheels (4) and (4 ') have lateral flanges whose function is to prevent the tracks from "jumping" - Fig. 5.

Les petites roues (5) et (5') présentent un crantage extérieur identique à celui des roues (4) et (4') - Fig. 3. Les petites roues (s) et (5') sont montées libres (sur roulements) sur l'axe 21 - Fig. 6.  The small wheels (5) and (5 ') have an external notch identical to that of the wheels (4) and (4') - Fig. 3. The small wheels (s) and (5 ') are mounted free (on bearings) on the axle 21 - Fig. 6.

Des roues à rochets (I5) et (I5') montées solidaires aux roues (5) et (5') - Fig. 6. Ratchet wheels (I5) and (I5 ') mounted integral with the wheels (5) and (5') - Fig. 6.

Une commande par cable (I6) agit sur une pièce intermédiaire (I7) solidaire à un axe (fus) sur lequel sont montés, clavetés, les deux cliquets (3I) et (32). A cable control (I6) acts on an intermediate piece (I7) integral with an axis (fus) on which are mounted, keyed, the two pawls (3I) and (32).

Un ressort de rappel (I9) assure le maintien en position des cliquets sur les roues à rochets - Fig. 8. Les roues (s) et (5') sont équipées de flasques latérales qui empêchent les chenilles de se déboiter
Fig. 6.A return spring (I9) keeps the pawls in position on the ratchet wheels - Fig. 8. The wheels (s) and (5 ') are equipped with lateral flanges which prevent the tracks from dislodging
Fig. 6.

L'axe (I8) est solidarisé au châssis par deux goupilles (20) et (20')
Le système de démultiplication du couple est constitué des mains courantes (I) et (I') solidaires à l'arbre primaire (IO) sur lequel se trouve le pignon cranté (2). Une courroie crantée (8) relie le pignon (2) au pignon cranté (3), solidaire à l'arbre secondaire (If). Fig. 5. Le rapport de démultiplication entre le pignon (2) et le pignon (3) est de 5. Un tendeur (I3) assure la tension de la courroie (8) mais également le passage du siège en position inclinée à 400 - Fig. 5.The axis (I8) is secured to the chassis by two pins (20) and (20 ')
The torque reduction system consists of handrails (I) and (I ') integral with the primary shaft (IO) on which the toothed pinion (2) is located. A toothed belt (8) connects the pinion (2) to the notched pinion (3), integral with the secondary shaft (If). Fig. 5. The reduction ratio between the pinion (2) and the pinion (3) is 5. A tensioner (I3) ensures the tension of the belt (8) but also the passage of the seat in an inclined position at 400 - Fig. 5.

L'axe primaire (IO) est maintenu en translation par rapport au châssis gracie aux goupilles (I2). -L'axe secondaire (II) est maintenu en translation par rapport au châssis grâce aux goupilles (I4). Les pignons (2) et (3) sont clavetés et maintenus en translation par des anneaux élastiques sur leur arbre respectif - Fig. 5. The primary axis (IO) is held in translation relative to the chassis thanks to the pins (I2). -The secondary axis (II) is held in translation relative to the chassis thanks to the pins (I4). The pinions (2) and (3) are keyed and held in translation by elastic rings on their respective shafts - Fig. 5.

Les chenilles (7)'et (7')- présentent un crantage d'entraînement correspondant à celui des roues (4), (4') et (5), (5'). A I'extérieur, elles présentent également un crantage plus prononcé, capable d'accrocher les marches d'escaliers - Fig. 3. The tracks (7) 'and (7') - have a drive notch corresponding to that of the wheels (4), (4 ') and (5), (5'). On the outside, they also have a more pronounced notch, capable of hooking the stair treads - Fig. 3.

Des tendeurs assurent une meilleure absorbtion des marches, pour un mouvement plus souple - Fig. 3. Ils sont constitués d'un galet (23) porté par un axe (26) ponté dans un fourreau au (27), le galet étant maintenu en contact avec la chenille par un ressort de rappel (28) - Fig. 9. Tensioners ensure better absorption of the steps, for a more flexible movement - Fig. 3. They consist of a roller (23) carried by an axis (26) bridged in a sheath at (27), the roller being kept in contact with the track by a return spring (28) - Fig. 9.

Une butée escamotable (29) constitue une sécurité en cas de ddpla- cement du centre de gravité de l'ensemble. Un ressort de traction (30) permet à la butée, en phase de montée, d'escamoter les bordures de marches.  A retractable stop (29) constitutes a safety device in the event of displacement of the center of gravity of the assembly. A tension spring (30) allows the stop, during the ascent phase, to retract the edges of the steps.

Claims (7)

REVENDICATIONS I.- Dispositif pour monter et descendre des marches d'escaliers, trottoirs et pentes à 350 par rapport à l'horizontal, c ectérisd en ce qu'il comporte une démultiplication du couple permettant à l'utilisateur de le manoeuvrer grâce à la force musculaire de ses membres supérieurs. Gracie aux mains courantes (I) et (I'), l'utilisateur transmet aux roues (4) et (4'), par l'intermédiaire des pignons crantés (2) et (3) et d'une courroie crantée (8), un couple suffisant pour monter des escaliers. I.- Device for going up and down stairs, sidewalks and slopes at 350 relative to the horizontal, c ectérisd in that it includes a reduction in torque allowing the user to maneuver it thanks to the force muscle of its upper limbs. Thanks to the handrails (I) and (I '), the user transmits to the wheels (4) and (4'), via the toothed pinions (2) and (3) and a toothed belt (8 ), sufficient torque to climb stairs. 2.- Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que les roues (4) et (4') sont montées sur roues libres permettant leur blocage par rapport à leur arbre en phase de montée. 2.- Device according to claim I characterized in that the wheels (4) and (4 ') are mounted on free wheels allowing their locking relative to their shaft in the ascent phase. 3.- Dispositif selon la revendication I ou la revendication 2 caractérisé en ce que les roues (5) et (5'), montées libres, sont équipées de roues à rochets débrayables. 3.- Device according to claim I or claim 2 characterized in that the wheels (5) and (5 '), mounted free, are equipped with disengageable ratchet wheels. 4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les roues (4) et (4') sont équipées de mains courantes (6) et (6'). 4.- Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the wheels (4) and (4 ') are equipped with handrails (6) and (6'). 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les roues (4) et (5), (4') et (5') sont équipées de chenille présentant un crantage intérieur ainsi qu'un ensemble de crampons extérieurs capables d'accrocher les marches. 5.- Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the wheels (4) and (5), (4 ') and (5') are equipped with a track having an internal notching as well as a set of spikes exteriors capable of hanging on the steps. 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un système de bascule à plusieurs positions permet le maintien à l'horizontale du siège. 6.- Device according to any one of the preceding claims, characterized in that a tilting system with several positions allows the seat to be kept horizontal. 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le châssis mécano-soudé est constitué de deux plaques latérales en alliage d'aluminium renforcées par des profilés et reliées par des traverses.  7.- Device according to any one of the preceding claims characterized in that the mechanically welded frame consists of two side plates of aluminum alloy reinforced by profiles and connected by crosspieces.
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