ES2294870B2 - WHEELCHAIR ADAPTED TO ARCHITECTURAL BARRIERS. - Google Patents
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Abstract
Silla de ruedas adaptada a barreras arquitectónicas.Wheelchair adapted to barriers Architectural
La silla de ruedas de la invención incluye al menos un mecanismo de remonte de escalones, preferentemente dos unidos mediante un chasis dividido en tres subchasis, formado dicho mecanismo por un bastidor al que se une el tren de ruedas y un apoyo desplegable que forma un determinado ángulo fijo respecto del chasis. Se incluye un mecanismo de accionamiento relativo entre el tren de ruedas y el apoyo desplegable, mientras que el tren de ruedas dispone de un bloqueo y liberación de las ruedas acompasado con el apoyo desplegable, de tal modo que le sirve al mecanismo para salvar las barreras arquitectónicas con esos movimientos acompasados.The wheelchair of the invention includes the minus a step lift mechanism, preferably two joined by a chassis divided into three subframes, formed said mechanism by a frame to which the wheel train joins and a folding support that forms a certain fixed angle with respect to the chassis. A relative drive mechanism is included between the wheel train and drop-down support while the train wheels have a lock and release of the wheels with the folding support, so that it serves the mechanism to save the architectural barriers with those movements Accompanied
Description
Silla de ruedas adaptada a barreras arquitectónicas.Wheelchair adapted to barriers Architectural
Esta invención se encuadra en el sector de la ingeniería mecánica, más concretamente en el campo de las sillas de ruedas autopropulsadas para discapacitados.This invention falls within the sector of the mechanical engineering, more specifically in the field of chairs self-propelled wheels for the disabled.
Más concretamente la invención se refiere a una silla de ruedas con un mecanismo de remonte de escalones que le permite subir bajar escaleras de una forma sencilla y eficaz.More specifically the invention relates to a wheelchair with a stair lift mechanism that It allows you to climb down stairs in a simple and effective way.
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Hasta la fecha, las sillas de ruedas que se pueden encontrar capaces de salvar barreras arquitectónicas se basaban en:To date, the wheelchairs that they may find able to overcome architectural barriers it based on:
Sistemas con orugas. Tienen como inconvenientes.Track systems. They have as inconvenience
- \bullet?
- Mal rendimiento en su rodadura fuera de las escaleras y barreras, es decir, el 99% de uso de la silla.Bad rolling performance off the stairs and barriers, that is, 99% use of the chair.
- \bullet?
- Cuando suben una escalera sólo se apoyan en las esquinas de las escaleras, lo que es más peligroso.When they climb a ladder only they rest on the corners of the stairs, which is more dangerous.
- \bullet?
- Una difícil entrada y salida de las escaleras.A difficult entry and exit of the stairs
Sillas basadas en trenes giratorios de ruedas. En estos casos sus inconvenientes son:Chairs based on swivel wheel trains. In these cases, its drawbacks are:
- \bullet?
- Mala adaptación a escalones diferentes a los de diseño.Bad adaptation to steps Different from the design ones.
- \bullet?
- Pasan por posiciones de equilibrio inestable, que lleva a una menor seguridad.They go through positions of unstable balance, which leads to less security.
En último tipo de silla salida al mercado se basa en un sofisticado sistema de control que mantiene a la silla en equilibrio sobre dos ruedas (Ib00t300). Sus inconvenientes más importantes son:In the last type of chair on the market based on a sophisticated control system that keeps the chair in balance on two wheels (Ib00t300). Your inconveniences more important are:
- \bullet?
- Los pacientes deben tener muy buena movilidad y fuerza en su tren superior para asirse a los pasamanos.Patients must have very good mobility and strength in your upper train to hold on to railing.
- \bullet?
- Al igual que el tipo anterior, suben las escaleras en posiciones de equilibrio inestable, lo que les lleva a ser muy peligrosas.Like the previous type, they climb the stairs in positions of unstable equilibrium, which It leads them to be very dangerous.
- \bullet?
- Muy alta complejidad en su control y alto precio.Very high complexity in its control and high price.
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Con la presente invención, se pretenden salvar los inconvenientes en los modelos de sillas encontrados. Para ello, se propuso diseñar una silla de ruedas con las siguientes características:With the present invention, they are intended to save the drawbacks in the models of chairs found. For it was proposed to design a wheelchair with the following features:
- \bullet?
- En cualquier instante del proceso de subida se encontrarán en posición de equilibrio dinámico estable.At any moment of upload process will be in dynamic equilibrium position stable.
- \bullet?
- Podrá subir cualquier escalera contemplada en la norma de edificación, la más desfavorable será una de huella y contrahuella iguales (escalera subiendo a 45º).You can climb any ladder contemplated in the building norm, the most unfavorable will be one with the same footprint and riser (ladder going up to 45º).
- \bullet?
- Los pacientes no tendrán por qué asirse a ningún elemento externo a la silla.Patients will not have to stick to any element outside the chair.
- \bullet?
- Debe ser de planteamiento y ejecución sencilla y económica.It must be of approach and simple and economical execution.
La estrategia que se ha seguido ha sido la de dividir el problema de subir la escalera en otros dos:The strategy that has been followed has been that of Divide the problem of climbing the ladder into two others:
- 1.one.
- Cómo salvar una discontinuidad en el camino de una rueda, es decir, el remonte de un único escalón. De esto se encarga el mecanismo de remonte de un escalón.How save a discontinuity in the path of a wheel, that is, the single step ski lift. This is responsible for the mechanism of one-step ski lift.
- 2.2.
- Cómo garantizar la estabilidad de un vehículo en el que la diferencia de cotas de sus trenes delantero y trasero es del orden de la propia batalla del vehículo. Esta función la realiza el mecanismo de posicionamiento de los ejes.How guarantee the stability of a vehicle in which the difference of dimensions of its front and rear trains is of the order of the own vehicle battle. This function is performed by the mechanism of axis positioning.
Para salvar un escalón, se utilizará el mismo sistema en todas las ruedas. Este consiste en un mecanismo de cuatro barras. En la figura 1, se muestra el esquema cinemática superpuesto a una realización del mismo para una rueda de 200 mm de diámetro.To save a step, the same will be used system on all wheels. This consists of a mechanism of Four bars In figure 1, the kinematic scheme is shown superimposed on an embodiment thereof for a 200 mm wheel of diameter.
El mecanismo es sintetizado de manera que se proporciona una trayectoria rectilínea y ascendente al punto del acoplador que lleva la rueda. El acoplador es la barra marcada como 3 en la figura 1. Las barras 2 y 4 se unen al acoplador y a la barra que consideramos fija. Ésta se corresponde con la pata de la silla.The mechanism is synthesized so that it provides a straight and ascending path to the point of coupler that carries the wheel. The coupler is the bar marked as 3 in figure 1. Bars 2 and 4 join the coupler and the bar we consider fixed. This corresponds to the leg of the chair.
En la figura 2, se muestran los elementos que completan el mecanismo de remonte de un escalón.In figure 2, the elements that are shown complete the one-step ski lift mechanism.
Unido a la pata de la silla (1) se colocarán unas guías (10) sobre las que deslizará un apoyo (7) que contacta con el peldaño. El apoyo se desplegará en un ángulo fijo mediante algún mecanismo controlable, como por ejemplo el de la figura, motor (13) con piñón (5) y una cremallera (6), pero también podrá ponerse un husillo, un mecanismo hidráulico, etc. A esto se le añade un mecanismo de bloqueo y liberación del movimiento del acoplador (13) de cuatro barras. En esta realización se ha optado por un cerrojo con accionamiento electromagnético (8). Por último un muelle para devolver el acoplador a su posición normal de rodadura (9).Attached to the leg of the chair (1) will be placed guides (10) on which a support (7) will slide that contacts With the step. The support will be deployed at a fixed angle by some controllable mechanism, such as the one in the figure, engine (13) with pinion (5) and a rack (6), but you can also put on a spindle, a hydraulic mechanism, etc. This will be adds a mechanism for blocking and releasing the movement of the four bar coupler (13). In this embodiment it has been chosen by a bolt with electromagnetic drive (8). By last a spring to return the coupler to its normal position of rolling (9).
En la figura 3, se muestra la secuencia del proceso de subida:In figure 3, the sequence of the upload process:
Fig. 3.1: El tren de ruedas se acerca lo máximo posible al escalón. El pestillo electromagnético bloquea el mecanismo de cuatro barras.Fig. 3.1: The wheel train is getting closer possible to the step. The electromagnetic latch blocks the Four bar mechanism.
Fig. 3.2: Desplegamos el apoyo hasta que contacta con el escalón y desbloqueamos el mecanismo de cuatro barras.Fig. 3.2: We deploy the support until contact the step and we unlock the four mechanism bars.
Fig. 3.3 y 3.4: Se sigue desplegando el apoyo y, puesto que el apoyo no penetra en el escalón, es la pata de la silla la que progresa hacia arriba. La rueda, que sin el mecanismo de cuatro barras interferiría con el escalón, se retrae hacia atrás para salvarlo.Fig. 3.3 and 3.4: Support continues to be deployed and, since the support does not penetrate the step, it is the leg of the chair which progresses upwards. The wheel, which without the mechanism four-bar would interfere with the step, retracts towards back to save him.
Fig., 3.5: Una vez superado el escalón, la rueda puede volver a su posición de partida impulsada por el muelle recuperador. Esta vuelta a la posición inicial de la rueda es la señal para parar el despliegue del apoyo. En este instante se vuelve a bloquear el mecanismo de cuatro barras.Fig., 3.5: Once the step is over, the wheel can return to its starting position driven by the spring recuperator. This return to the initial position of the wheel is the signal to stop deployment of support. In this instant Locks the four-bar mechanism again.
Fig. 3.6: Se acciona el motor de la guía para colocar el apoyo en su posición inicial. Con esta se termina el proceso y se está preparando para remontar el siguiente escalón.Fig. 3.6: The guide motor is driven to place the support in its initial position. This ends the process and is preparing to trace the next step.
En la figura 4, se representa marcada como (15) la trayectoria de la rueda respecto de la pata de la silla (1) cuando ésta sube en oblicuo al desplegarse el apoyo (7) mediante la guía. Marcada con (14) se representa la trayectoria de la rueda respecto al suelo.In figure 4, it is represented marked as (15) the trajectory of the wheel with respect to the leg of the chair (1) when it rises obliquely when the support (7) is deployed by means of guide. Marked with (14) the wheel path is represented With respect to the ground.
La bajada del escalón se explica en la figura 5, siendo esta muy similar al proceso de subida pero con el orden cambiado. Es importante reseñar que el proceso de subida se hace con el paciente situado de espaldas según el orden de marcha para bajar el centro de gravedad. El proceso de bajada se hace de frente según la marcha.The step down is explained in figure 5, being very similar to the upload process but with the order changed It is important to note that the upload process is done with the patient on his back in order of march to lower the center of gravity. The descent process is done in front according to the march.
Fig. 5.1: El tren de ruedas se acerca lentamente al borde del escalón. El pestillo electromagnético bloquea el mecanismo de cuatro barras.Fig. 5.1: The wheel train is slowly approaching at the edge of the step. The electromagnetic latch blocks the Four bar mechanism.
Fig. 5.2.: Desplegamos el apoyo que baja hasta que contacta con el escalón inferior. Una vez que hemos contactado con él desbloqueamos el mecanismo de cuatro barras.Fig. 5.2 .: We deploy the support that goes down to which contacts the lower step. Once we have contacted With it we unlock the four-bar mechanism.
Fig. 5.3 y 5.4: Recogemos el apoyo. Se produce
la transferencia del peso de la silla de la rueda al apoyo. Esto
expulsa la rueda hacia fuera debido a la trayectoria de su centro
sintetizada mediante el mecanismo de cuatro
barras.Fig. 5.3 and 5.4: We collect support. The transfer of the weight of the wheel chair to the support occurs. This ejects the wheel out due to the trajectory of its center synthesized by the mechanism of four
bars.
Fig. 5.5: Una vez bajado el escalón, la rueda puede volver a su posición de partida impulsada por el muelle recuperador. En este instante se vuelve a bloquear el mecanismo de cuatro barras.Fig. 5.5: Once the step is lowered, the wheel can return to its starting position driven by the spring recuperator. At this moment the mechanism of Four bars
Fig. 5.6: Se acciona el motor de la guía para colocar el apoyo en su posición inicial. Con esto se determina el proceso y se está preparado para bajar el siguiente escalón.Fig. 5.6: The guide motor is driven to place the support in its initial position. This determines the process and you are ready to go down the next step.
El mecanismo anteriormente descrito, se instala en cada uno de los ejes y, para su funcionamiento, requiere que la pata permanezca perpendicular al suelo. Pero si se suben varios escalones esa perpendicularidad se pierde, e incluso puede que la silla vuelque en el proceso. Para restituir la verticalidad y garantizar la perpendicularidad se necesita una nueva invención que se explica a continuación.The mechanism described above is installed in each of the axes and, for its operation, requires that the leg remains perpendicular to the ground. But if you upload several steps that perpendicularity is lost, and even the chair tip over in the process. To restore verticality and guaranteeing perpendicularity a new invention is needed that It is explained below.
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Ésta consiste en la división del chasis de la silla en tres, representados en la figura 6: un chasis central que recibe el asiento y las baterías (16), un chasis delantero (11) con su par de ruedas con el mecanismo de remonte explicado anteriormente, y otro trasero (12) con el mecanismo de remonte. Uno de ellos, o ambos trenes de ruedas, llevarán también los motores de tracción de la rodadura de la rueda. Estas tres partes están unidas mediante mecanismos de cuatro barras con las longitudes iguales dos a dos. Este hace que los tremes se muevan paralelamente así mismos, pero permitiendo que la distancia entre ejes varíe así como la altura relativa de un tres respecto a otro.This consists of the chassis division of the chair in three, represented in figure 6: a central chassis that receive the seat and batteries (16), a front chassis (11) with its pair of wheels with the ski lift mechanism explained above, and another rear (12) with the ski lift mechanism. One of them, or both wheel trains, will also carry the engines of wheel tread traction. These three parts are joined by means of four-bar mechanisms with equal lengths two to two This makes tremes move in parallel with themselves, but allowing the wheelbase to vary as well as the relative height of a three relative to another.
En la figura 7 se puede ver el esquema cinemática superpuesto a una realización del mecanismo generado por ordenador. El chasis central está marcado como 16, el tren delantero como 11 y como 12 el trasero. Para el accionamiento de los mecanismos y así variar la batalla o inclinación de la silla (que es lo mismo que variar la altura de las ruedas) se puede recurrir a actuadores lineales comerciales (17). De esta forma independientemente de cómo sea la inclinación del suelo o escalera podremos decidir la trayectoria del chasis central y su inclinación en todo instante.In figure 7 you can see the scheme kinematics superimposed on an embodiment of the mechanism generated by computer. The central chassis is marked 16, the train front as 11 and as 12 the rear. To drive the mechanisms and thus vary the battle or inclination of the chair (which is the same as varying the height of the wheels) you can resort to commercial linear actuators (17). Thus regardless of how the slope of the floor or ladder is we can decide the trajectory of the central chassis and its inclination at all times
Además, este mecanismo permitirá la elevación del chasis central tal como se muestra en la figura 8.In addition, this mechanism will allow elevation of the central chassis as shown in figure 8.
En la figura 9, se muestra un alzado de la silla completa, con algunas cotas referentes a una posible realización del mismo.In figure 9, an elevation of the chair is shown complete, with some dimensions concerning a possible realization of the same.
Claims (11)
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| ES200401644A ES2294870B2 (en) | 2004-07-06 | 2004-07-06 | WHEELCHAIR ADAPTED TO ARCHITECTURAL BARRIERS. |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2294870A1 ES2294870A1 (en) | 2008-04-01 |
| ES2294870B2 true ES2294870B2 (en) | 2009-03-16 |
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ID=39167863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200401644A Expired - Fee Related ES2294870B2 (en) | 2004-07-06 | 2004-07-06 | WHEELCHAIR ADAPTED TO ARCHITECTURAL BARRIERS. |
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2004
- 2004-07-06 ES ES200401644A patent/ES2294870B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| ES2294870A1 (en) | 2008-04-01 |
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