Патент на изобретение №2212874

(54) ИНВАЛИДНАЯ КОЛЯСКА

(57) Реферат:

Коляска относится к высокоманевренным транспортным средствам с мускульным приводом и может быть использована инвалидами. Инвалидная коляска содержит раму с сиденьем. Рама установлена на двух самоориентирующихся колесах и двух ведущих колесах. Вилки колес закреплены в подшипниках рамы и прикреплены к раме шарнирами. Два ручных рычага с рукоятками установлены с возможностью качания. Каждая рукоятка соединена со своей вилкой ведущего колеса через валы и конические шестерни. Качание каждого рычага связано с вращением своего ведущего колеса передаточным механизмом, содержащим выполненную в вилке своего ведущего колеса направляющую, в которой размещен шток с рейкой. Рейка проходит сквозь подшипник рамы, установленную на оси ведущего колеса шестерню, которая взаимодействует с колесом через муфту свободного хода и входит в зацепление с рейкой. Шарнир Гука связывает вал рычага со штоком. Оси ведущих колес наклонены так, что пятно контакта колес о дорогу находится на оси поворота вилок этих колес и с направлением наклона колес друг к другу. Каждый шток находится в направляющей в виде сепаратора с шариками. Каждая рейка выполнена П-образной с охватом своей шестерни и расположена в двух роликах с ребордами. Рейка и шток каждого колеса находятся со стороны, противоположной наклону своего колеса. В результате повышается удобство эксплуатации. 4 з.п.ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к высокоманевренным колесным транспортным средствам с мускульным приводом и может быть использовано инвалидами.

Известна рычажная инвалидная коляска с кривошипно-шатунным механизмом (см. каталог Ставровского завода).

Однако данная коляска имеет невысокую маневренность. Известна инвалидная коляска, содержащая раму с сиденьем, установленную на двух ведомых самоориентирующихся колесах и двух ведущих колесах, вилки которых закреплены в подшипниках рамы, прикрепленные к раме с помощью шарниров и звеньев с возможностью качания два ручных рычага с рукоятками поворота, соединенные каждая со своей вилкой ведущего колеса через валы и конические шестерни, при этом качание каждого рычага связано с вращением своего ведущего колеса передаточным механизмом, содержащим выполненную в вилке своего ведущего колеса направляющую, в которой размещен шток с рейкой, проходящий сквозь подшипник рамы, установленную на оси ведущего колеса шестерню, взаимодействующую с колесом через муфту свободного хода и входящую в зацепление с рейкой, шарнир Гука, связывающий вал рычага со штоком (см. заявку WO 92/10156).

Недостатком данной коляски является трудность поворота рукояток рычагов из-за больших габаритов подшипников вилок. А также нельзя ехать на коляске по инерции в отрыве рук от рукояток.

Цель изобретения – повышение удобства эксплуатации.

Для этого у инвалидной коляски, содержащей раму с сиденьем, установленную на двух ведомых самоориентирующихся колесах и двух ведущих колесах, вилки которых закреплены в подшипниках рамы, прикрепленные к раме с помощью шарниров с возможностью качания два ручных рычага с рукоятками поворота, соединенные каждая со своей вилкой ведущего колеса через валы и конические шестерни, при этом качание каждого рычага связано с вращением своего ведущего колеса передаточным механизмом, содержащим выполненную в вилке своего ведущего колеса направляющую, в которой размещен шток с рейкой, проходящий сквозь подшипник рамы, установленную на оси ведущего колеса шестерню, взаимодействующую с колесом через муфту свободного хода и входящую в зацепление с рейкой, шарнир Гука, связывающий вал рычага со штоком, внесены следующие дополнения. Оси ведущих колес наклонены так, что пятно контакта колес о дорогу находятся на оси поворота вилок этих колес, каждый шток находится в направляющей в виде сепаратора с шариками, а каждая рейка выполнена П-образной с охватом своей шестерни и расположена в двух роликах с ребордами, при этом рейка и шток каждого колеса находятся со стороны, противоположной наклону своего колеса.

Такая конструкция повышает удобство эксплуатации и значительно уменьшает ширину коляски.

С целью уменьшения усилий поворота рукояток в каждом рычаге передаточное отношение от шестерни горизонтального вала к шестерне, связанной через вал с шарниром Гука, равно 1/2, а передаточное отношение шестерен рукоятки равно 1/1.

Для удобства торможения коляски на каждой вилке закреплен тормозной рычаг с колодкой, взаимодействующий с колесом при упоре в него рейки при верхнем ее положении.

Для повышения проходимости коляски на улице по неровной дороге с боковым уклоном и с сохранением высокой маневренности в комнате на раме коляски по бокам на осях закреплены два трехплечих рычага с закрепленным на каждом рычаге на одном плече поворотного самоориентирующегося колеса, на другом плече неповоротного колеса большего диаметра и на третьем плече рукоятки со стопором, взаимодействующим с одним из двух отверстий на раме, при этом на каждой вилке закреплен рычаг с осью, на которые накинута съемная трапеция, связывающая вилки.

Для повышения удобства управления коляски, путем визуального контроля угла поворота колес на конце каждого рычага в подшипнике закреплена шестерня со стрелкой, связанная через паразитную шестерню с шестерней, закрепленной на валу рукоятки, при этом передаточное отношение от шестерни вала с рукояткой к шестерне со стрелкой равно 1/2, а направление стрелки совпадает с направлением движения своего ведущего колеса.

Изобретение поясняется чертежами.

Фиг.1 изображает вид сбоку инвалидной коляски;
фиг.2 – вид А на фиг.1;
фиг.3 – вид Б на фиг.1;
фиг.4 – разрез В-В, где показана рукоятка с фиксатором;
фиг.5 – разрез Д-Д, где показано одно из ведущих колес;
фиг.6 – разрез Л-Л на фиг.5;
фиг.7 – разрез М-М на фиг.5, где показан сепаратор с шариками;
фиг.8 – разрез Н-Н на фиг.5, где показан ролик;
фиг.9 – разрез Г-Г на фиг.1, где показано звено с шарнирами;
фиг.10 – разрез К-К на фиг.1;
фиг.11 – узел одной из рукояток;
фиг.12 – вид Е на фиг.2, где показан фиксатор левого колеса;
фиг.13 – вид Ж на фиг.2, где показан фиксатор правого колеса;
фиг. 14 – узел крепления рычага с возможностью изменения передаточного отношения;
фиг.15 – разрез П-П на фиг.14.

Инвалидная коляска включает раму, состоящую из левой рамы 1 и правой рамы 2. Обе рамы 1 и 2 снабжены направляющими 3 со стопорами 4. В направляющие 3 вставлена труба 5 с рядом отверстий для установки разной ширины коляски. К трубе 5 шарниром 6 прикреплена стяжка 7, соединяющая рамы 1 и 2 в сложенном виде.

Каждый стопор 4 состоит из штыря 8, пружины 9, прикрепленной к штырю 8 осью 10 поворотной ручкой 11. Через трубы рам 1 и 2 перекинуты сиденье 12 и спинка 13, сделанные из материи, в которых сделаны проушины 14. Спинка 13 и сиденье 12 стянуты продетым в проушины 14 шнуром 15. Рамы 1 и 2 снабжены рукоятками 16. В подшипниках 17 рам 1 и 2 закреплены вилки 18 с осями 19, на которых в подшипниках 20 закреплены ведущие колеса 21. На осях 19 в подшипниках 22 установлены шестерни 23, которые связаны с вращением колес 21 муфтами свободного хода 24. Каждая вилка 18 снабжена направляющей в виде сепаратора 25 с шариками 26, в которую вставлен шток 27, соединенный с П-образной рейкой 28. Рейка 28 находится в двух направляющих роликах 29 с ребордами. Ролики 29 снабжены подшипниками 30 и осями 31 прикреплены к вилке 18. Рейка 28 входит в зацепление с шестерней 23.

Сепаратор 25 подпружинен пружиной 32 для уравновешивания своего веса. К рамам 1 и 2 через проушины 33, шарниры 34, звенья 35, шарниры 36 прикреплены два рычага 37. Шарниры 34 и 36 снабжены подшипниками 38. В каждом рычаге 37 в подшипниках 39 закреплен вал 40 с рукояткой 41. Вал 40 через шестерню 42, шестерню 43, вал 44, находящийся в подшипниках 45 рычагов 37, шестерню 46, шестерню 47, вал 48, находящийся в подшипниках 49 рычагов 37, шарнир Гука 50 кинематически соединен со штоком 27. Передаточное отношение конических шестерен 42 и 43 равно 1/1. Передаточное отношение от конической шестерни 46 к конической шестерне 47 равно 1/2. На рамах 1 и 2 у каждого колеса 21 закреплены фиксаторы 51, взаимодействующие с упорами 52, которые закреплены на вилках 18. Каждый фиксатор состоит из штыря 53, на одном конце которого с возможностью вращения закреплен ролик 54, а к другому концу осью 55 прикреплена поворотная ручка 56. Штырь 53 находится в направляющей в виде сепаратора 57 с шариками 58 и подпружинен пружиной 59. Фиксатор 51 левого колеса 21 роликом 54 упирается в упор 52 при вращении левой вилки 18 по часовой стрелке и фиксирует колесо строго в переднем положении. Фиксатор 51 правого колеса 21 роликом 54 упирается в упор 52 при вращении правой вилки 18 против часовой стрелки и фиксирует колесо строго в переднем положении. Оба упора 52 снабжены поверхностями 60 с пологим уклоном, помогающим прижимать пружинами 59 ролики 52 к упорам 52. Это обеспечивает стабильность удержания колес 21 в переднем положении даже при отрыве рук от рукояток. Вышеуказанные направления фиксации колес наиболее удобны. Поворотом рукояток 56 на осях 55 можно вывести ролики 54 из возможного контакта с упорами 52. Ролики 54 также могут выскальзывать из упоров 52 при приложении большей критической силы к рукояткам 41. К каждой вилке 18 шарниром 61 прикреплен тормозной рычаг 62 с колодкой 63. При упоре рейки 28 в рычаг при верхнем ее положении рычаг 62 колодкой 63 прижимается к колесу 21. Колеса 21 наклонены на угол друг к другу при переднем их положении, то есть когда коляска имеет возможность движения вперед. Каждая рейка 28 со штоком 27 расположены со стороны, противоположной наклону своего колеса 21. На конце каждого рычага 37 в подшипнике 64 закреплена шестерня 65 со стрелкой 66. Шестерня 65 связана через паразитную шестерню 67, закрепленную в подшипнике 68 рычага 37, с шестерней 69, закрепленной на валу 40. Передаточное отношение от шестерни 69 к шестерне 65 равно 1/2. Направление стрелки 66 совпадает с направлением возможного движения своего колеса 21. К раме 2 шарниром 70 прикреплена подножка 71, опирающаяся на раму 1 и имеющая возможность поворота на шарнире 70 при складывании коляски. На рамах 1 и 2 по бокам на осях 72 закреплены два трехплечих рычага 73. На каждом рычаге 73 на одном плече закреплено поворотное самоориентирующееся колесо 74, на другом плече неповоротное колесо большего диаметра 75 и на третьем плече рукоятка 76 со стопором 77.

Самоориентирующееся колесо 74 включает смещенную вертикальную ось 78, находящуюся в подшипниках 79. Стопор 77 состоит из подпружиненной пружиной 80 кнопкой 81, находящейся в направляющей втулке 82. Кнопка 81 шарниром 83, тягой 84, шарниром 85 связана с рычагом 86, сидящим на оси 87, закрепленной на рычаге 73. Рычаг 86 вставлен в отверстие на штыре 88, находящемся в направляющей втулке 89 закрепленной на рычаге 73. Каждый штырь 88 вставлен в одно из двух отверстий 90 на рамах 1 и 2 и управляется кнопкой 81. На каждой вилке 18 закреплен рычаг 91 с осью 92, на которые накинута съемная трапеция 93 при движении по улице. Трапеция 93 снабжена рядом отверстий 94 под разную ширину коляски. С целью возможности изменения передаточного отношения трансмиссии ухо 95 имеет возможность перемещения в пазу 96 рычага 37 с фиксацией с помощью винта 97 и гайки 98. При этом ухо 95 подшипниками 99 и осью 100 закреплено на проушине 101. Проушина 101 расположена на направляющей с возможностью перемещения вдоль нее и выполнена в виде двух параллельных штырей 102, прикрепленных к раме 1.

Коляска работает следующим образом.

Для движения в комнате для большей маневренности водитель нажатием на кнопки 81 и поворотом рычагов 73 устанавливает коляску на передние самоориентирующиеся колеса 74. После чего качает за рукоятки 41 рычаги 37 вниз и они передают усилие через валы 48, шарниры Гука 50, штоки 27, рейки 28, шестерни 23, муфты свободного хода на вращение ведущих колес 21. Направление движения коляски определяется поворотом рукояток 41, поворот которых через вал 40, конические шестерни 42, 43, валы 44, конические шестерни 46 и 47, валы 48, шарниры Гука 50, штоки 27, ролики 29, вилки 18 вызывает поворот ведущих колес 21. Если нужно движение вперед, то поставить колеса 21 в строго переднее положение помогают фиксаторы 51. Для этого нужно вращать левую рукоятку 41 до упора по часовой стрелке, а правую рукоятку 41 против часовой стрелки. При движении вперед коляска быстро тормозится при резком повороте рукояток 41 в обратном направлении. Для более плавного торможения нужно поднять рычаги 37 вверх до упора рычагов 62 в колеса 21. В таком положении коляска может двигаться в любом направлении без разворота и может вращаться вокруг любой точки на плоскости. Для движения по улице для большей проходимости и устойчивости хода на неровностях, боковом уклоне дороги коляска нажатием на кнопки 81, поворотом рычагов 73 на себя устанавливается на передние неповоротные колеса большего диаметра 75. В этом случае на оси 92 накидывается трапеция 93 и поворачиваются вверх ручки 56 фиксаторов 51. Водитель имеет возможность установки любой ширины коляски. Для этого ручками 11 стопоры 4 при сдвижке рам 1 и 2 по трубе 5 устанавливаются на любое отверстие на трубе 5. После этого подтягивают шнуры 15 спинки и сиденья. Складывание коляски осуществляют поднятием обеих ручек 11 вверх, выдвиганием полностью трубы 5 из направляющих 3 и поворотом трубы 5 на шарнире 6 вдоль коляски. В этом случае ее место занимает стяжка 7. Предлагаемая инвалидная коляска удобна в эксплуатации, обладает высокой маневренностью в комнате и проходимостью и устойчивостью хода на улице.

Формула изобретения

1. Инвалидная коляска, содержащая раму с сиденьем, установленную на двух ведомых самоориентирующихся колесах и двух ведущих колесах, вилки которых закреплены в подшипниках рамы, прикрепленные к раме с помощью шарниров с возможностью качания два ручных рычага с рукоятками поворота, соединенные каждая со своей вилкой ведущего колеса через валы и конические шестерни, при этом качание каждого рычага связано с вращением своего ведущего колеса передаточным механизмом, содержащим выполненную в вилке своего ведущего колеса направляющую, в которой размещен шток с рейкой, проходящий сквозь подшипник рамы, установленную на оси ведущего колеса шестерню, взаимодействующую с колесом через муфту свободного хода и входящую в зацепление с рейкой, шарнир Гука, связывающий вал рычага со штоком, отличающаяся тем, что оси ведущих колес наклонены так, что пятно контакта колес о дорогу находится на оси поворота вилок этих колес и каждый шток находится в направляющей в виде сепаратора с шариками, а каждая рейка выполнена П-образной с охватом своей шестерни и расположена в двух роликах с ребордами, при этом рейка и шток каждого колеса находятся со стороны, противоположной наклону своего колеса.

2. Инвалидная коляска по п. 1, отличающаяся тем, что в каждом рычаге передаточное отношение от шестерни горизонтального вала к шестерне, связанной через вал с шарниром Гука, равно 1/2, а передаточное отношение шестерен рукоятки равно 1/1.

3. Инвалидная коляска по п. 1, отличающаяся тем, что на каждой вилке закреплен тормозной рычаг с колодкой, взаимодействующий с колесом при упоре в него рейки при верхнем ее положении.

4. Инвалидная коляска по п. 1, отличающаяся тем, что на раме по бокам на осях закреплены два трехплечих рычага с закрепленным на каждом рычаге на одном плече поворотного самоориентирующегося колеса, на другом плече поворотного колеса большего диаметра и на третьем плече рукоятки со стопором, взаимодействующим с одним из двух отверстий на раме.

5. Инвалидная коляска по п. 2, отличающаяся тем, что на конце каждого рычага в подшипнике закреплена шестерня со стрелкой, связанная через паразитную шестерню с шестерней, закрепленной на валу рукоятки, при этом передаточное отношение от шестерен вала рукоятки к шестерне со стрелкой равно 1/2, а направление стрелки совпадает с направлением движения своего ведущего колеса.

РИСУНКИ