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DE1655487A1 - Motorized wheelchair - Google Patents

Motorized wheelchair

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DE1655487A1
DE1655487A1 DE19661655487 DE1655487A DE1655487A1 DE 1655487 A1 DE1655487 A1 DE 1655487A1 DE 19661655487 DE19661655487 DE 19661655487 DE 1655487 A DE1655487 A DE 1655487A DE 1655487 A1 DE1655487 A1 DE 1655487A1
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DE
Germany
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wheelchair
wheelchair according
chair
potentiometer
control
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DE19661655487
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German (de)
Inventor
Udden Per Edward Carl
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Original Assignee
Individual
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Description

Per iiduurd Carl U d d e η in Timra (Schweden)Per iiduurd Carl U d d e η in Timra (Sweden)

Hollstuhl mit MotorantriebHollstuhl with motor drive

Ein Hollstuhl muss so gebaut sein, daß er den Patienten ui'j Foi't bewegung in seiner Wohnung auf sichere und" bewegliche Art ermöglicht. Hierfür müssen vor allem die Ausmasse des RoIl-Ln möglichst engen Grenzen gehalten und die steuerbaren wo ungeordnet werden, daß der Rollstuhl eine Umdrehung von geringem Radius ausführen kann. Aufgrund dieser beiden n hat sich der klassische Rollütuhl entwickelt ,der ύ\χ buldiiii üüiten des eigentlichen Stuhles große mit einem An·- vüreehene Vorderräder und kleine Hinterräder besitzt, dieA chair must be built in such a way that it enables the patient to move freely in his apartment in a safe and flexible manner. that the wheelchair can execute a turn of small radius of classic Rollütuhl has Because of these two n evolved, the ύ \ χ buldiiii üüiten the actual chair with a large an · -. vüreehene front wheels and small rear wheels has that

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möglichst weit vorne angeordnet sind und aus Rollen mit vertikalen Drehachsen bestehen. Solche Rollstühle sind im Freien natürlich zwecklos, es sei denn, daß die Oberfläche des Bodens glatt und hart ist. Es ist ferner allgemein bekannt, daß es den meisten Patienten vollkommen unmöglich ist, mit einem Rollstuhl der bekannten Art und ohne Hilfe von anderen Personen hohe Randsteine und ähnliche Hindernisse zu bewältigen. Dennoch wurden bisher mit Motorantrieb versehene Rollstühle nach der oben erwähnten Grundkonstruktion unter Verwendung großer angetriebener Vorderräder und wesentlich kleinerer, frei schwenkbarer Hinterräder gebaut. Die Steuerung des Rollstuhls wurde dadurch erzielt, daß man entweder in entgegengesetzte Richtungen drehbare Antriebsräder oder Hilfsmotoren an den kleinen Hinterrädern verwendete. Da jedoch die großen Räder die Antriebsräder darstellten, war der Umdrehungsradius zu groß, um dem Rollstuhl die nötige Beweglichkeit im Haus zu verleihen. Aus den oben genannten Tatsachen geht hervor, daß die Nützlichkeit dieses Rollstuhls sowohl im Freien als auch im Haus im wesentlichen illusorisch ist. Nach dem Stand der Technik ist kein bekannter Rollstuhl für rauhe Oberflächen, z.B. Waldwege usw., geeignet.are arranged as far forward as possible and made of rollers with vertical Rotary axes exist. Such wheelchairs are of course useless outdoors unless the surface of the floor is smooth and hard is. It is also well known that it is completely impossible for most patients to use a wheelchair of the known type and to negotiate high curbs and similar obstacles without the help of other people. Nevertheless, so far have been provided with a motor drive Wheelchairs according to the above-mentioned basic construction using large powered front wheels and much smaller, built freely swiveling rear wheels. Control of the wheelchair was achieved by either going in opposite directions Directional rotating drive wheels or auxiliary motors used on the small rear wheels. However, since the big wheels are the drive wheels showed, the turning radius was too large to accommodate the wheelchair to give the necessary mobility in the house. From the above facts it can be seen that the usefulness of this wheelchair is essentially illusory both outdoors and indoors. According to the state of the art, there is no known wheelchair suitable for rough surfaces, e.g. forest paths etc.

Die Erfindung zielt darauf ab, einen Rollstuhl mit Motorantrieb zu aohaffen, der die Kleinheit und leichte Handhabung des im Haus verwendbaren fiollstuhls mit der Nützlichkeit und Stabilität eines Rollstuhls verbindet, der nicht nur Randsteine und ähnliche Hindernisse bewältigt, sondern allgemein als im Freien verwendbarer Rollstuhl bezeichnet werden kann.The invention aims to provide a motorized wheelchair that combines the smallness and ease of use of the indoor wheelchair with the usefulness and stability of a wheelchair that not only negotiates curbs and similar obstacles, but is generally referred to as an outdoor wheelchair can be.

BAD OBlGiNALBATHROOM OBlGiNAL

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Der erfindungsgemasse Rollstuhl zeichnet sich dadurch aus, daß der Motor mit den Hinterrädern in Verbindung steht, deren Durchmesser so gross ist wie der-der Vorderräder, und daß das Gehäuse bzw. das Schneckengetriebe eines Steuergetriebes einex Einheit darstellt, die in'bezug auf den Rahmen des Rollstuhls verschwenkbar ist.The wheelchair according to the invention is characterized by that the motor is connected to the rear wheels, the diameter of which is as large as that of the front wheels, and that that Housing or worm gear of a control gear represents a unit that is related to the frame of the wheelchair is pivotable.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung des in|der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung ist:Further details of the invention emerge from the description of the exemplary embodiment shown in the drawing. In the drawing is:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, die den Rollstuhl von hinten zeigt.Fig. 1 is a perspective view showing the wheelchair from the rear.

Fig. 2 eine perspektivische Vorderansicht des Rollstuhls, die die Arm- und Fussstützen nach aussen verschwenkt zeigt.Fig. 2 is a perspective front view of the wheelchair showing the arm and foot rests pivoted outward.

Der Rollstuhl enthält einen Stahlrohrrahmen 1, der mit einem Polster 2 und einer Rückenlehne 5 versehen ist» Die Batterien des Fahrmotors sind unter dem Sitz zwischen zwei verhältnismässig grossen, nicht steuerbaren Vorderrädern 5 angeordnet. Auf dem Rahmen ruhen ferner die Armstützen 6, Fussstützen 7 und ein Steuerungskasten 8, der eine Vorrichtung zur elektrischen Steuerung des Rollstuhls enthält. Der Kasten 8 ist vorzugsweise um eine im wesentlichen vertikale Drehachse 9 verschwenkbar,dieThe wheelchair contains a tubular steel frame 1, which is provided with a cushion 2 and a backrest 5 »The batteries of the drive motor are arranged between two relatively large, non-steerable front wheels 5 under the seat. The armrests 6, footrests 7 and 7 also rest on the frame a control box 8 which contains a device for the electrical control of the wheelchair. The box 8 is preferably pivotable about a substantially vertical axis of rotation 9, which

BAD ORIGINAL 109813704&4 ^-BATH ORIGINAL 109813704 & 4 ^ -

unter einer Armstütze 6 angebracht ist. Durch dieVerschwenkbarkeit des Steuerungskastens ist es dem Patienten möglich, im Rollstuhl sehr nahe an einen Tisch oder einen ähnlichen Gegenstand heranzufahren. Auf beiden Seiten des Stuhles ist ein im wesentlicher L-förmiger Teil 10 angeordnet, dessen oberer horizontaler Arm um die nahe bei der Rückenlehne 5 liegende Drehachse 11 verschwenkbar ist. Auf diese Weise können mit dem Rahmenteil 10 zugleich die Armstütze 6 und die Pussstütze 7 nach aussen verschwenkt werden, wodurch der Patient seinen Sitz leichter einnehmen und verlassen kann. Ein Rad 12 dient zur Steuerung der Fussstütze 7»is attached under an armrest 6. Due to the pivotability The control box enables the patient to drive very close to a table or similar object in the wheelchair. On both sides of the chair a substantially L-shaped part 10 is arranged, the upper horizontal arm around the close to the backrest 5 lying axis of rotation 11 is pivotable. In this way, the armrest can at the same time with the frame part 10 6 and the butt support 7 are pivoted outward, whereby the patient can get into and out of his seat more easily. A wheel 12 is used to control the footrest 7 »

Nach dem Grundprinzip der Erfindung betätigt der Fahrmotor 12 die Hinterräder 14 des Rollstuhls, deren Durchmesser so gross ist wie der der Vorderräder. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind der Motor 15 und ein gegabeltes Hinterradgestell 15 mit dem Gehäuse eines Lenkgetriebes 16 fest verbunden. Der gesamte hintere Teil ist zum Zweck der Lenkung in bezug auf den Rahmen 1 des Rollstuhls bewegbar« Das Lenkgetriebe wird vorzugsweise von einem nicht umkehrbaren Schneckengetriebe gebildet,dessen Schneckenrad mit dem beweglichen hinteren Teil des Rollstuhls verbunden sein kann und dessen Schnecke mittels eines Elektromotors 17 gesteuert werden kann. Wie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigt, ist das Schneckenrad des Lenkgetriebes starr mit dem "beweglichen Hinterradteil des Rollstuhls verbunden und die Schnecke wird durch den Motor 17 betätigt, der ebenfalls an dem beweglichenAccording to the basic principle of the invention, the traction motor is actuated 12 the rear wheels 14 of the wheelchair, the diameter of which is so large is like that of the front wheels. In the illustrated embodiment, the motor 15 and a forked rear wheel frame 15 are firmly connected to the housing of a steering gear 16. The whole The rear part is movable with respect to the frame 1 of the wheelchair for the purpose of steering. The steering gear is preferred formed by a non-reversible worm gear, the worm wheel with the movable rear part of the wheelchair can be connected and the screw can be controlled by means of an electric motor 17. As in the illustrated embodiment shown, the worm wheel of the steering gear is rigidly connected to the "movable rear wheel part of the wheelchair and the worm is operated by the motor 17, which is also attached to the movable

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

13/046 4 -5.13/046 4 - 5 .

Teil befestigt ist und bei der Bewegung dieses Teils mitwirkt. Die Schnecke wird vom Motor 17 über ein Band 18 angetrieben. Der hintere steuerbare Teil des Rollstuhls ist um die Drehachse 19 verschwenkbar. Hinter der Rückenlehne 3 ist ein Gehäuse zur Aufbewahrung verschiedener elektrischer Geräte, z.B. Relais usw., angebracht .Part is attached and contributes to the movement of this part. the The screw is driven by the motor 17 via a belt 18. The rear, controllable part of the wheelchair can be pivoted about the axis of rotation 19. A housing for storing various electrical devices, e.g. relays, etc., is attached behind the backrest 3 .

Im vorliegenden Fall werden die Hinterräder duroh ein in das Schneckengetriebe eingebautes Differentialgetriebe betätigt. Der
Rollstuhl lässt sioh ferner leiohter in Kurven lenken, wenn jeweils nur ein Hinterrad angetrieben wird.In the present case, the rear wheels are operated by a differential gear built into the worm gear. Of the
The wheelchair can also be steered more easily in curves if only one rear wheel is driven at a time.

Es ist zweokmässig, den Steuermotor 17 über ein Servogerät,
das die gewählte Steuerungsposition automatisch sucht und festhält, mit elektrischem Strom zu versorgen. Solche Konstruktionen sind an
sich nach dem Stand der Teohnik bekannt. Das hier verwendete Servogerät ist jedoch speziell auf die praktischen Erfordernisse bei der Lenkung eines Rollstuhls abgestimmt. Bs 1st z.B. unmöglich, ein unmittelbar nachfolgendes Servosystem zu verwenden, da In diesem Fall zur Erzeugung des nötigen Drehmoments ein viel zu grosser Steuermotor erforderlich wäre. Das bei der vorliegenden Erfindung verwendete Servosystem enthält zwei duroh eine Brückensohaltung verbundene
Potentiometer. Die Strömungsrichtung des elektrischen Strome« beim
Paciileren der Brücke zwischen zwei beweglichen Kontakten bestimmt
diü Drehuiißsriqhtung des Elektromotors, während die Stromstärke die Umdruhungsgüüchwindigkeit bestimmt. Diese Geschwindigkeit riohtetIt is twofold, the control motor 17 via a servo device,
that automatically searches for and holds the selected control position, to be supplied with electrical power. Such constructions are on
known according to the state of the Teohnik. The servo device used here is, however, specially adapted to the practical requirements for steering a wheelchair. For example, it is impossible to use a servo system immediately following, since in this case a control motor that is much too large would be required to generate the necessary torque. The servo system used in the present invention includes two connected by a bridge bracket
Potentiometer. The direction of flow of the electric current «at
Paciileren the bridge between two movable contacts is determined
the rotation direction of the electric motor, while the current strength determines the rotation speed. This speed riohtet

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sieh z.B. naoh einer von drei verschiedenen, auf den Elektromotor übertragenen Stromspannungen im Wert von 0, 12 und 2k Volt. Um bei der direkten Vorwärtsbewegung eine möglichst genaue Lenkung zu erzielen, ist es zweckmässig, das Potentiometer, welches zwischen dem Rahmen des Stuhles und den lenkbaren Hinterrädern angeordnet ist, mit einer Bewicklung zu versehen, deren Widerstand im mittleren Teil grosser als an den Enden ist, an denen sich bei der Umlenkung des hinteren Fahrgestells um einen verhältnisniässig grossen , Winkel die beweglichen Kontakte befinden. Das von Hand betätigbaresee, for example, one of three different voltages of 0, 12 and 2k volts transmitted to the electric motor. In order to achieve the most precise steering possible during direct forward movement, it is advisable to provide the potentiometer, which is arranged between the frame of the chair and the steerable rear wheels, with a wrapping, the resistance of which is greater in the middle part than at the ends, at which the moving contacts are located when the rear chassis is deflected by a relatively large angle. The manually operated

und mittels eines an dem Steuerkasten 8 befindlichen Griffes 21 steuerbare Potentiometer kann im wesentlichen genau so konstruiert sein. Der mittlere Teil der Bewicklung des letzteren Potentiometers soll jedoch den geringeren Widerstand aufweisen. Es besteht auch die Möglichkeit, beide Konstruktionen zu kombinieren.and potentiometers controllable by means of a handle 21 located on the control box 8 can be constructed in essentially exactly the same way. However, the middle part of the winding of the latter potentiometer should have the lower resistance. It is also possible to combine both constructions.

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109813/0464 bad original109813/0464 bathroom original

Claims (1)

PatentansprücheClaims 1. Rollstuhl mit einem elektrischen Fahrmotor, zwei Vorderrädern und zv/ei steuerbaren Hinterrädern, dadurch g e k e η η zeichnet, daß der Fahrmotor (Ij5) mit den Hinterrädern (14) in Verbindung steht, deren Durohmesser so gross ist wie der der Voi'derräder (5) > und daß das Gehäuse bzw. das Schneckengetriebe eines Steuergetriebes (16| eine Einheit darstellt, die in bezug auf den Rahmen (1) des Rollstuhls verschwenkbar ist.1. Wheelchair with an electric drive motor, two front wheels and zv / ei controllable rear wheels, characterized geke η η is characterized in that the drive motor (Ij5) is connected to the rear wheels (14), the diameter of which is as large as that of the Voi'der wheels (5) > and that the housing or the worm gear of a control gear (16 | represents a unit which can be pivoted with respect to the frame (1) of the wheelchair. 2. Rollstuhl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichn e t, daß das Steuergetriebe als Schneckengetriebe, vorzugsweise des nicht umkehrbaren Typs ausgebildet ist, dessen Gehäuse bzw. Schneckenrad (16) mit dem verschwenkbaren Teil starr verbunden ist und dessen Schnecke, mittels eines elektrischen Steuermotors (17) regulierbar ist.2. Wheelchair according to claim 1, characterized e t that the control gear is designed as a worm gear, preferably of the non-reversible type, the housing or Worm wheel (16) is rigidly connected to the pivotable part and the screw of which can be regulated by means of an electric control motor (17). 5. Rollstuhl nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η zei.chnet, daß elektrischer Strom dem Steuermotor (17) über ein Servosystem mit zwei Potentiometern zugeleitet wird, deren eines dazu vorgesehen ist, die Steuerungsbewegung der schwenkbaren Einheit gegenüber dem Rahmen (1) des Stuhles zu bewirken, während das zweite Potentiometer vorzugsweise auf einer der Armstützen (6) des Stuhles angeordnet ist.5. Wheelchair according to claim 1 or 2, characterized in that g e k e η η zei.chnet, that electrical current is fed to the control motor (17) via a servo system with two potentiometers, one of which is provided to effect the control movement of the pivotable unit relative to the frame (1) of the chair while the second potentiometer is preferably arranged on one of the armrests (6) of the chair. -8- BAh *>^-8- BAh *> ^ 109813/046A109813 / 046A 4. Rollstuhl nach Anspruch j5# dadurch gekennzeichnet, daß das erste Potentiometer eine Bewicklung besitzt, deren Widerstand in ihrem Mittelabschnitt, der der geradlinien Bewegung des Stuhles entspricht, grosser ist als der jedes der beiden äusseren Abschnitte, die dann in Funktion treten, wenn die schwenkbare Einheit in eine der beiden seitlichen Richtungen geführt wird, und daß das zweite Potentiometer vorzugsweise eine Bewicklung besitzt, die in ihrem Mittelabschnitt einen kleineren Widerstand besitzt als denjenigen der beiden äusseren Abschnitte.4. Wheelchair according to claim j5 # characterized in that the first potentiometer has a winding, the resistance of which in its middle section, that of the straight line movement of the chair is larger than either of the two outer ones Sections that come into operation when the pivotable unit is guided in one of the two lateral directions, and that the second potentiometer preferably has a winding which has a smaller resistance in its central portion than that of the two outer sections. 5. Rollstuhl nach Anspruch 3 oder K, dadurch g e k e η η zeichnet, daß eine Einrichtung zur wahlweisen Zuleitung von schwachem und starkem Strom zum Steuermotor (1?) über eine Verbindung zwischen den beiden Potentiometern vorgesehen ist, die vorzugsweise aus einer die beiden beweglichen Kontakte der Potentiometer verbindenden Drahtleitung besteht, und daß die Umdrehungsgeschwindigkeit des Steuermotors bei schwächerem Strom geringer und bei starkem Strom höher ist.5. Wheelchair according to claim 3 or K, characterized in that a device for the optional supply of weak and strong current to the control motor (1?) Is provided via a connection between the two potentiometers, which preferably consists of one of the two movable contacts The wire connecting the potentiometer is made, and that the speed of rotation of the control motor is lower with a lower current and higher with a higher current. 6. Rollstuhl nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Puss- und Armstützen (7, 6) vorgesehen sind, die zumindest auf einer Seite des Stuhles auf einem Teil (10) des Rahmens (1) befestigt sind, der um eine im wesentlichen vertikale Drehachse (11) zum Zweck des freien Zugangs zu der Sitzfläche (2) von vorne und von der entsprechenden Seite verschwenkbar ist.6. Wheelchair according to one of the preceding claims, characterized in that Puss and arm rests (7, 6) are provided, which are attached to at least one side of the chair on a part (10) of the frame (1) which is around an im essential vertical axis of rotation (11) for the purpose of free access to the seat surface (2) can be pivoted from the front and from the corresponding side. 109013/0464 "9"109013/0464 " 9 " BAD ORIGINALBATH ORIGINAL 7. Rollstuhl nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung der Pussstütze ein Steuerrad (12) ader eine ähnliche Vorrichtung vorgesehen ist. 7. A wheelchair according to claim 6, characterized in that a steering wheel (12) vein a similar device is provided for adjusting the butt support. BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
DE19661655487 1965-04-09 1966-04-12 Motorized wheelchair Pending DE1655487A1 (en)

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