EP0324069A2 - Elektrorollstuhl - Google Patents

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EP0324069A2
EP0324069A2 EP88117759A EP88117759A EP0324069A2 EP 0324069 A2 EP0324069 A2 EP 0324069A2 EP 88117759 A EP88117759 A EP 88117759A EP 88117759 A EP88117759 A EP 88117759A EP 0324069 A2 EP0324069 A2 EP 0324069A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
seating group
chassis
wheelchair according
seating
wheels
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP88117759A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0324069A3 (de
Inventor
Hans Körber
Dieter Lorenz
Ruth Kruse
Reinhard Köster
Hans Basedow
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ortopedia GmbH
Original Assignee
Ortopedia GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ortopedia GmbH filed Critical Ortopedia GmbH
Publication of EP0324069A2 publication Critical patent/EP0324069A2/de
Publication of EP0324069A3 publication Critical patent/EP0324069A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/04—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs motor-driven
    • A61G5/041—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs motor-driven having a specific drive-type
    • A61G5/042—Front wheel drive
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/04—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs motor-driven
    • A61G5/041—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs motor-driven having a specific drive-type
    • A61G5/045—Rear wheel drive
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    • A61G5/1051—Arrangements for steering
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    • A61G5/1078—Parts, details or accessories with shock absorbers or other suspension arrangements between wheels and frame
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    • A61G5/1072—Arrangements for adjusting the seat rotating the whole seat around a vertical axis
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S180/00—Motor vehicles
    • Y10S180/907—Motorized wheelchairs

Definitions

  • the invention relates to an electric wheelchair with a chassis which has larger drive wheels on a first axis and smaller swivel wheels on a second axis, with a seating group fastened to the chassis, each with a drive unit for the drive wheels and with an operating unit for controlling the drive unit.
  • Electric wheelchairs are essentially divided into two categories according to their main intended use, the chassis being designed differently according to the respective intended use.
  • first category large drive wheels are arranged in the rear area and small swivel wheels in the front area of the wheelchair, while wheelchairs that are primarily intended for use outside the home (second category) have large drive wheels in the front area and the small swivel wheels in the rear area.
  • second category the center of gravity of the seating group or the unit of seating group and chassis is usually designed differently.
  • the object of the invention is to provide an electric wheelchair of the type mentioned which can be used optimally for both operating modes, that is to say in the home and away from home, the changeover from one operating mode to the other being carried out simply and quickly.
  • this object is achieved in that the seating group is pivotally mounted on the chassis about a vertical axis of rotation lying in the middle between the two wheel axes and can be locked in at least two end positions offset by 180 °, the seating direction in the end positions being perpendicular to the wheel axes stands and wherein the drive wheels serve either as front wheels or as rear wheels, and that the driving characteristic of the drive unit is also reversible according to the pivoting of the seating group.
  • additional intermediate positions of the seating group can also be set, for example in an angular position of 90 ° to the longitudinal direction of the travel frame.
  • a disabled person can be brought into a more favorable position transverse to the direction of travel for certain purposes, for example for getting in and out or for certain treatments.
  • additional intermediate positions can be achieved at any angle if required.
  • the height of the seating group is adjustable relative to the chassis.
  • the chassis can, for example, have a vertical support column for the seating group, which is centrally located between the wheels and in which a rod-shaped pivot of the seating group is mounted.
  • a locking device can be provided, which locks the chassis and the seating group against each other in the respectively desired angular positions.
  • receiving bores can be provided on the chassis on a circle around the axis of rotation for a locking pin that is adjustably arranged on the seating group. This locking pin can be biased towards the receiving bores by spring force, so that it engages each time a locking position is reached.
  • the movable part could also be attached to the chassis in the form of a locking pin or in any other shape, while the receptacles could be located in the rotating seating group for this purpose.
  • the seating group rotatably arranged on the chassis is preferably also easily removable from the chassis cash and therefore interchangeable.
  • different special constructions on seating groups can be interchanged with one another without any problems.
  • Seating group is also held adjustable in the horizontal direction relative to the axis of rotation.
  • a slide guide can be provided on which the seating group can be moved and locked in the desired position.
  • the pivoting and the aforementioned horizontal adjustment of the seating group are usually carried out by hand.
  • a servomotor for each of these swiveling or displacement movements.
  • the drive unit can also be switched over manually using a switch, this switch being expediently arranged in the region of the operating device.
  • the electric wheelchair shown in Fig. 1 has a chassis 1 with four wheel axles.
  • the first two wheel axles 2 carry relatively large drive wheels 3, while two steering wheels which are small in comparison to the drive wheels are supported via a third and fourth axle 4, respectively.
  • the big wheels are used to drive, the small wheels are used for steering.
  • the suspension of the small wheels, i.e. the steering wheels, will be explained in more detail later.
  • a seating group 6 is arranged substantially centrally between the wheel axles. It consists in a manner known per se of a seat element 7, a backrest 8 and a, for example adjustable, footrest 9, which in the example shown consists of two individual supports for each foot (see FIG. 2).
  • armrests 11 are attached to each side of the seating group, an operating unit 12 with a control lever 13 being provided on the right armrest.
  • the structure of the seating group corresponds to the conventional constructions.
  • the seating group 6 In the position of the seating group 6 shown above the chassis 1 in FIG. 1, a wheelchair is shown for use in the house, since the large drive wheels are attached to the rear of the chassis and the swivel wheels in accordance with the seating position. For outdoor use of the wheelchair, however, it is more convenient to arrange the drive wheels at the front and the movable swivel wheels at the rear, as this makes it easier to overcome bumps and small obstacles.
  • the seating group 6 is rotatably or pivotably arranged on the chassis 1.
  • the chassis has a support column 14, over which the seating group 6 is mounted by means of a single rod-shaped pivot pin 15 with a vertical axis of rotation.
  • the seating group can be rotated by 180 ° relative to the chassis in relation to the illustration in FIG. 1, so that the seating direction in FIG. 1 then points to the right, that is to say the drive wheels 3 in relation to the seating direction at the front and the swivel wheels 5 at the rear of the chassis lie.
  • the operating device 12 is firmly coupled to the seating group, so that it is always accessible and operable in the same way for the disabled person sitting in a wheelchair.
  • the seating group 6 is locked relative to the chassis 1 by means of a locking device 16.
  • FIG. 2 shows above the two pairs of wheels 3 and 5 from FIG. 1 shown in plan view different reachable seating positions in a schematic representation. Only the footrests 9 are shown, which, due to their arrangement relative to the wheels, illustrate the seat direction.
  • the position shown in FIG. 1 is shown as position 1, with the footrests 9 lying in front of the small swivel wheels 5 in the drawing; to mark position 1, the footrests are 9-1 draws.
  • An example of a possible configuration of the locking device 16 is shown in the middle between the four wheels. This locking device 16 is held on the seating group and has a locking pin 17 which is adjustable in the direction perpendicular to the axis of the support column 14 and is biased in this direction to the support column 14.
  • a locking disk 18 is connected to the support column 14 and has a receptacle 19 for the free end of the locking pin 17 for each adjustable seating position. So if the seating group is rotated from the position shown in Fig. 1, the locking pin 17 shown in Fig. 2 is pulled out by means of a handle 20 (position 20 '), whereby the seating group 6 is unlocked from the support frame. To reverse the direction of travel, the seating group is now turned through 180 ° to position 2, so that the footrests assume the arrangement 9-2 shown in FIG. 2. The locking pin is mounted on the seating group and, after the rotation described, also assumes a position rotated by 180 °, which is not shown in FIG. 2. The locking pin 17 then snaps into the receptacle 19 due to its pretensioning (from above in the drawing).
  • the control of the drive wheels must also be modified accordingly, since the changed directions of rotation for forward and reverse travel as well as the changed drive conditions for the steering must be taken into account for the drive wheels now in front.
  • An additional modification is necessary if the seat direction is swiveled by 90 ° in relation to the direction of travel of the drive wheels.
  • the electrical switchover of the drive units required for this can take place, for example, by actuating a switch 21 on the control unit.
  • the signal for the respectively required setting of the drive units being generated by a sensor device 22 which is arranged in the border area between the chassis and the seating group and responds to a relative movement between the seating group on the one hand and the chassis on the other .
  • Two sensor elements are required for binary scanning of four possible positions of the seating group. With eight positions, three sensors would be required, ie 2 n sensors each, where n is the number of possible positions.
  • sensor elements all known components, such as microswitches, Hall elements, optocouples, inductive or capacitive proximity switches, etc., come into question. With a higher number of adjustable positions, incremental angle encoders of known design can also be used, the output variables of which can be evaluated electronically in order to ensure smooth transitions in the signal processing between the different sitting positions.
  • FIG. 5 A diagram for an automatic adaptation of the speed and steering signals from the operating unit to the drive units is shown in FIG. 5. There is shown for each of the positions of the footrests shown in Fig. 2 (corresponding to the direction of the seating group) the corresponding implementation of the signals emitted by the control unit.
  • the speed signal (GS) is sent unchanged from the control unit to the drive units, as is the steering signal indicating the desire to change direction.
  • the speed signal (GS) is converted into a steering signal (LS) for the drive units (AE), the amplitude being reduced via a level adjustment (PE) .
  • PE level adjustment
  • a movement of the control lever on the control unit forwards for the drive wheels is converted into a steering signal to the right (forwards or backwards, depending on the additionally set speed signal).
  • the steering signal (LS) generated by the control unit from the left or right pivoting of the control lever is converted into a speed signal (GS) for forward or Reverse drive of the drive wheels implemented.
  • This signal is also reversed via an inverter (IN), so that a right control signal causes a reverse rotation and a left control signal causes the drive wheels 3 to rotate forward.
  • the seat position is rotated by 180 °. It is sufficient to reverse only the speed signal (GS) with an inverter (IN), while the steering signal (LS) is also passed on to the drive units as a steering signal.
  • the steering signal (LS) for the drive units is converted into a speed signal again, but without inversion.
  • the speed signal (GS) is converted into a steering signal (LS) for the drive units (AE) via an inverter (IN) and additionally via a level adjustment (PS).
  • the driving characteristics are adapted accordingly.
  • a corresponding center of gravity adjustment can also be carried out for the rotating seating group for both directions of travel.
  • a slide guide is provided in the seating group, which enables the entire seating group to be displaced horizontally with respect to the pivot pin 15.
  • Individual parts of the seating group are indicated in Fig. 1 in a shifted position, for example an armrest 11 ', a footrest 9' and the shifted control unit 12 '.
  • the slide guide itself is not shown in detail since such guide elements are familiar to the person skilled in the art.
  • the swivel wheels 5 are suspended in a special way in order to obtain optimum driving characteristics for all purposes of the electric wheelchair, both indoors and outdoors.
  • the two swivel wheels 5 are each freely pivotable on vertical axles 24 via wheel forks 23 and suspended via a balance beam system for different ground adjustments.
  • the balance beam 25 is mounted on a horizontal pivot axis 26 and damped with respect to the chassis via spring elements 27. This makes it easy to absorb unevenness in the ground, especially outdoors.
  • pneumatic-hydraulic damping elements 28 are additionally provided, which can either be fixed or adjusted by means of an adjusting screw 29. This measure improves the directional stability of the freely swiveling swivel wheels, particularly during fast journeys.
  • Fig. 4 such steering damper 28 are shown schematically in plan view. From this schematic representation it can be seen that the steering damper is at an angle to the axis of the balance beam 25.
  • the swivel wheels in the exemplary embodiment shown are freely pivoting, that is to say the change in direction of the wheelchair is brought about by different speeds of the two drive wheels.
  • the swivel wheels turn automatically in the desired direction.

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Abstract

Rollstühle besitzen in der Regel große Antriebsräder (3) und kleine Lenkräder (5), wobei Rollstühle für Innenbe­trieb die Antriebsräder hinten und Rollstühle für Außen­betrieb die Antriebsräder (3) vorne besitzen.
Bei dem erfindungsgemäßen Elektrorollstuhl ist die Sitz­gruppe (6) über dem Fahrgestell (1) mittels einer Trag­säule (14) um eine senkrechte Achse drehbar gelagert, so daß je nach Verwendungszweck des Rollstuhls die großen Antriebsräder wahlweise bezüglich der Sitzrichtung vorne oder hinten angeordnet sind. Dadurch kann der Rollstuhl optimal sowohl im Innenbereich als auch im Außenbereich eingesetzt werden.
Zusätzliche Positioniermöglichkeiten der Sitzgruppe, z. B. ± 90° zum Fahrwerk, erlauben dem Benutzer neue Möglichkeiten der Nutzung.
Durch eine automatische Umschaltung des Steuerhebels entsprechend der Sitzgruppenposition wird eine optimale Bedienung des Rollstuhles erreicht.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Elektrorollstuhl mit einem Fahrgestell, das an einer ersten Achse größere Antriebs­räder und an zweiten Achsen kleinere Schwenkräder auf­weist, mit einer auf dem Fahrgestell befestigten Sitz­gruppe, mit je einerAntriebseinheit für die Antriebsräder und mit einer Bedieneinheit zur Steuerung der Antriebs­einheit.
  • Elektrorollstühle werden im wesentlichen entsprechend ihrem hauptsächlichen Verwendungszweck in zwei Kategorien eingeteilt, wobei das Fahrgestell entsprechend dem je­weiligen Verwendungszweck unterschiedlich ausgestaltet ist. Bei Rollstühlen, die hauptsächlich für den Betrieb im Hause gedacht sind (erste Kategorie), sind große An­triebsräder im hinteren Bereich und kleine Schwenkräder im vorderen Bereich des Rollstuhls angeordnet, während Rollstühle , die vorwiegend für einen Betrieb außer Haus bestimmt sind (zweite Kategorien) die großen Antriebsräder im vorderen Bereich und die kleinen Schwenkräderim hinteren Bereich aufweisen. Üblicherweise ist bei den zwei Kate­gorien auch die Schwerpunktslage der Sitzgruppe bzw. der Einheit von Sitzgruppe und Fahrgestell unterschiedlich konzipiert.
  • Da sich allerdings die Behinderten, die einen Rollstuhl benötigen, üblicherweise sowohl im Hause als auch außer Hause aufhalten, werden im allgemeinen zwei Rollstühle benötigt, um für den jeweiligen Einsatzzweck optimale Be­dingungen zu erhalten. Dies ist nicht nur sehr kostspielig, sondern auch vielfach umständlich, beispielsweise wegen des häufig erforderlichen Umsteigens oder wegen der Auf­bewahrung und des Transports von zwei Rollstühlen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen Elektrorollstuhl der eingangs genannten Art zu schaffen, der für beide Be­triebsarten, also im Haus und außer Haus optimal verwend­bar ist, wobei die Umstellung von der einen in die andere Betriebsart einfach und schnell durchzuführen ist.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Sitzgruppe auf dem Fahrgestell um eine im Mittenbe­reich zwischen den beiden Radachsen liegende senkrechte Drehachse schwenkbar gelagert und in mindestens zwei um 180° gegeneinander versetzten Endpositionen verriegelbar ist, wobei die Sitzrichtung in den Endpositionen jeweils senkrecht zu den Radachsen steht und wobei die Antriebs­räder wahlweise als Vorderräder oder als Hinterräder dienen, und daß die Fahrcharakteristik der Antriebsein­heit entsprechend dem Verschwenken der Sitzgruppe eben­falls umkehrbar ist.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Elektrorollstuhl wird also für die beiden angegebenen Betriebsarten lediglich ein ein­ziges Fahrgestell mit einer einzigen Sitzgruppe benötigt, wobei trotzdem die für die jeweilige Betriebsart optimale Radgröße der Antriebs- und Schwenkräderund Antriebsart zur Verfügung stehen. Dies wird dadurch ermöglicht, daß durch eine Relativdrehung von Sitzgruppe und Fahrgestell die jeweiligen Vorder- und Hinterräder vertauscht und ent­sprechend auch die Antriebscharakteristik umgeschaltet werden.
  • Durch die verschwenkbare Lagerung der Sitzgruppe auf dem Fahrgestell ergeben sich weitere Vorteile. So lassen sich neben den beiden erwähnten Endpositionen für die entgegen­gesetzten Fahrtrichtungen auch zusätzliche Zwischenpo­sitionen der Sitzgruppe einstellen, beispielsweise in einer Winkelstellung von 90° zur Längsrichtung des Fahr­ gestells. Dadurch kann ein Behinderter für bestimmte Zwecke in eine günstigere Position quer zur Fahrtrichtung gebracht werden, beispielsweise zum Ein- und Aussteigen oder für bestimmte Behandlungen. Natürlich können bei Be­darf auch zusätzliche Zwischenpositionen bei beliebigen Winkelstellungen erreicht werden. Zusätzlich kann auch vorgesehen werden, daß die Sitzgruppe gegenüber dem Fahr­gestell in der Höhe verstellbar ist.
  • Um das Verschwenken der Sitzgruppe gegenüber dem Fahrge­stell zu ermöglichen, kann beispielsweise das Fahrgestell eine zentral zwischen den Rädern stehende, senkrechte Tragsäule für die Sitzgruppe aufweisen, in welcher ein stangenförmiger Drehzapfen der Sitzgruppe gelagert ist. Dazu kann eine Verriegelungseinrichtung vorgesehen sein, die das Fahrgestell und die Sitzgruppe in den jeweils ge­wünschten Winkelpositionen gegeneinander verriegelt. Hier­zu können beispielsweise am Fahrgestell auf einem Kreis um die Drehachse herum angeordnete Aufnahmebohrungen für einen an der Sitzgruppe verstellbar angeordneten Ver­riegelungszapfen vorgesehen werden. Dieser Verriegelungs­zapfen kann in Richtung auf die Aufnahmebohrungen durch Federkraft vorgespannt sein, so daß er jeweils beim Er­reichen einer Verriegelungsposition einrastet. Natürlich könnte das bewegliche Teil in Form eines Verriegelungs­zapfens oder in einer beliebigen anderen Form auch am Fahrgestell angebracht sein, während die Aufnahmen hier­für in der drehbaren Sitzgruppe liegen könnten. Aller­dings ist es im allgemeinen günstiger, das bewegliche Verriegelungsteil mit der Sitzgruppe zu verbinden, so daß es für eine in der Sitzgruppe befindliche Person unab­hängig von der jeweiligen Winkelposition immer an der gleichen Stelle erreichbar ist.
  • Die auf dem Fahrgestell drehbar angeordnete Sitzgruppe ist vorzugsweise auch leicht von dem Fahrgestell abnehm­ bar und somit austauschbar. Auf diese Weise können unter­schiedliche Spezialkonstruktionen an Sitzgruppen beliebig und ohne weiteres gegeneinander ausgetauscht werden. Da es außerdem in manchen Fällen günstig ist, die Schwer­punktslage der Sitzgruppe nicht genau in der Mitte zwi­schen den Radachsen zu haben, wobei je nach Betriebsart im Haus oder außer Haus unterschiedliche Schwerpunkts­lagen bezüglich der Radachsen erwünscht sind, ist in einer zweckmäßigen Weiterbildung vorgesehen, daß die Sitzgruppe relativ zur Drehachse zusätzlich in Horizontalrichtung verstellbar gehalten ist. Hierzu kann eine Schlitten­führung vorgesehen sein, auf der die Sitzgruppe verschieb­bar und in der jeweils gewünschten Position verriegelbar ist.
  • Das Verschwenken und auch die erwähnte Horizontalver­stellung der Sitzgruppe werden in der Regel von Hand durchgeführt. Es wäre aber auch denkbar, für diese Schwenk- oder Verschiebebewegungen jeweils einen Servomotor vorzu­sehen. Die Umschaltung der Antriebseinheit kann ebenfalls von Hand durch einen Schalter vorgenommen werden, wobei dieser Schalter zweckmäßigerweise im Bereich des Bedien­geräts angeordnet ist.
  • Besonders bequem ist jedoch eine automatische Umschaltung durch im Grenzbereich zwischen Fahrgestell und Sitz­gruppe angeordnete Sensoren, die die Re­lativposition zwischen Fahrgestell und Sitzgruppe auto­matisch feststellen.
  • In den Unteransprüchen sind noch zusätzliche vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen angegeben.
  • Nachfolgend wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 einen erfindungsgemäß gestalteten Elektroroll­stuhl in Seitenansicht,
    • Fig. 2 die vier Räder des Rollstuhls von Fig. 1 in Draufsicht mit vier verschiedenen, andeutungs­weise dargestellten Positionen der Sitzgruppe,
    • Fig. 3 die Lenkräder-Baugruppe in schematisierter Vor­deransicht,
    • Fig. 4 die Lenkräder-Baugruppe in schematisierter Draufsicht.
    • Fig. 5 ein Schema für die Verknüpfung der Geschwin­digkeits- und Lenksignalefür die unterschied­lichen in Fig. 2 gezeigten Positionen.
  • Der in Fig. 1 gezeigte Elektrorollstuhl besitzt ein Fahr­gestell 1 mit vier Radachsen. Die ersten beiden Radachsen 2 tragen verhältnismäßig große Antriebsräder 3, während über jeweils eine dritte und vierte Achse 4 zwei im Ver­gleich zu den Antriebsrädern kleine Lenkräder gelagert sind.
  • Die großen Räder dienen dem Antrieb, die kleinen Räder dienen der Lenkung. Die Aufhängung der kleinen Räder, also der Lenkräder, wird später noch näher erläutert.
  • Auf dem Fahrgestell 1 ist eine Sitzgruppe 6 im wesent­lichen mittig zwischen den Radachsen angeordnet. Sie be­steht in an sich bekannter Weise aus einem Sitzelement 7, einer Rückenlehne 8 und einer, beispielsweise verstell­baren Fußstütze 9, die im gezeigten Beispiel aus zwei Einzelstützen für jeden Fuß (siehe Fig. 2) besteht. Außer­dem sind an der Sitzgruppe seitlich jeweils Armlehnen 11 angebracht, wobei an der rechten Armlehne eine Bedienein­heit 12 mit einem Steuerhebel 13 vorgesehen ist. Insoweit entspricht der Aufbau der Sitzgruppe den herkömmlichen Konstruktionen.
  • In der in Fig. 1 dargestellten Position der Sitzgruppe 6 über dem Fahrgestell 1 ist ein Rollstuhl für den Ge­brauch im Haus gezeigt, da die großen Antriebsräder ent­sprechend der Sitzposition hinten am Fahrgestell und die Schwenkräder vorne angebracht sind. Für den Gebrauch des Rollstuhls im Außenbereich ist es jedoch günstiger, die Antriebsräder vorne und die beweglichenSchwenkräder hinten anzuordnen, da auf diese Weise Unebenheiten und kleine Hindernisse leichter überwunden werden können. Um den in Fig. 1 gezeigten Rollstuhl nun auch für den Außenbereich verwenden zu können, ist die Sitzgruppe 6 drehbar oder verschwenkbar auf dem Fahrgestell 1 angeordnet. Zu diesem Zweck besitzt das Fahrgestell eine Tragsäule 14, über der die Sitzgruppe 6 mittels eines einzigen stangenförmigen Drehzapfens 15 mit senkrechter Drehachse gelagert ist. Auf diese Weise kann die Sitzgruppe gegenüber der Dar­stellung in Fig. 1 um 180° gegenüber dem Fahrgestell ge­dreht werden, so daß dann die Sitzrichtung in Fig. 1 nach rechts zeigt, die Antriebsräder 3 also bezüglich der Sitzrichtung vorne und die Schwenkräder 5 hinten am Fahrgestell liegen. Die Bedieneinrichtung 12 ist fest mit der Sitzgruppe gekoppelt, so daß sie für den im Rollstuhl sitzenden Behinderten immer in gleicher Weise erreichbar und bedienbar ist. In der jeweiligen Fahrposition wird die Sitzgruppe 6 gegenüber dem Fahrgestell 1 mittels einer Verriegelungsvorrichtung 16 arretiert.
  • Fig. 2 zeigt über den in Draufsicht dargestellten zwei Räderpaaren 3 und 5 aus Fig. 1 verschiedene erreichbare Sitzpositionen in schematischer Darstellung. Gezeigt sind jeweils nur die Fußstützen 9, die durch ihre Anordnung relativ zu den Rädern die Sitzrichtung verdeutlichen. Als Position 1 ist die in Fig. 1 gezeigte Anordnung dar­gestellt, wobei also die Fußstützen 9 in der Zeichnung links vor den kleinenSchwenkräder 5 liegen; zur Kenn­zeichnung der Position 1 sind die Fußstützen mit 9-1 be­ zeichnet. In der Mitte zwischen den vier Rädern ist ein Beispiel für eine mögliche Ausgestaltung der Verriegelungs­vorrichtung 16 dargestellt. Diese Verriegelungsvorrich­tung 16 ist an der Sitzgruppe gehaltert und besitzt einen Verriegelungszapfen 17, der in Richtung senkrecht zur Achse der Tragsäule 14 verstellbar und in dieser Richtung zur Tragsäule 14 vorgespannt ist. Mit der Tragsäule 14 ist eine Verriegelungsscheibe 18 verbunden, welche für jede einstellbare Sitzposition eine Aufnahme 19 für das freie Ende des Verriegelungszapfens 17 aufweist. Soll also die Sitzgruppe aus der in Fig. 1 gezeigten Stellung verdreht werden, so wird der in Fig. 2 gezeigte Verriegelungs­zapfen 17 mittels eines Handgriffs 20 nach außen gezogen (Position 20′), womit die Sitzgruppe 6 vom Traggestell entriegelt ist. Zur Umkehrung der Fahrtrichtung wird nun die Sitzgruppe um 180° in die Position 2 gedreht, so daß die Fußstützen die in Fig. 2 gezeigte Anordnung 9-2 ein­nehmen. Der Verriegelungszapfen ist an der Sitzgruppe ge­lagert und nimmt nach der geschilderten Drehung ebenfalls eine um 180° verdrehte Position, die in Fig. 2 nicht ge­zeigt ist, ein. Der Verriegelungszapfen 17 rastet dann aufgrund seiner Vorspannung in die Aufnahme 19 (in der Zeichnung von oben her) ein.
  • Durch die Lagerung der Sitzgruppe 6 über einen Drehzapfen 15 auf einer Tragsäule 14 des Fahrgestells 1 ist es auch möglich, die Sitzgruppe leicht auszuwechseln, so daß je nach der Art und dem Grad der Behinderung einer Person unterschiedliche Fahrgestelle mit unterschiedlich ausge­stalteten Sitzgruppen auf einfache Weise kombiniert wer­den können. Dabei können mit den unterschiedlichen Fahr­gestellen auch unterschiedliche Fahrcharakteristiken vor­gesehen werden. Mit der drehbaren Lagerung der Sitzgruppe ist es aber auch möglich, ohne Mehraufwand nicht nur zwei Sitzpositionen vorwärts und rückwärts zur Fahrtrichtung einzustellen, vielmehr können auch zusätzliche Zwischen­positionen eingestellt werden. So ist es beispielsweise möglich, die Sitzgruppe bei einer Winkelstellung von etwa 90° zur Fahrtrichtung zu arretieren, womit sich der Be­hinderte im Rollstuhl für bestimmte Zwecke in eine gün­stigere Position quer zur Rollrichtung der Räder bringen kann. Solche Positionen sind in Fig. 2 als Position 3 bzw. Position 4 mit jeweils andeutungsweise dargestellten Fußstützen 9-3 und 9-4 gezeigt. Die Verriegelung in die­sen Zusatzpositionen erfolgt in gleicher Weise, wie sie vorher für die zwei Haupt-Sitzpositionen beschrieben wurde. Natürlich wäre es denkbar, bei Bedarf auch zusätzliche Winkelpositionen festzulegen und die Verriegelungsvor­richtung entsprechend zu gestalten.
  • Bei einer Drehung der Sitzgruppe um 180° muß auch die An­steuerung der Antriebsräder entsprechend modifiziert werden, da für die nunmehr vorneliegenden Antriebsräder die veränderten Drehrichtungen für Vor- und Rückwärtsfahrt sowie die veränderten Antriebsverhältnisse bei der Lenkung zu berücksichtigen sind. Eine zusätzliche Modifizierung ist notwendig, wenn die Sitzrichtung um 90° gegenüber der Fahrtrichtung der Antriebsräder verschwenkt wird. Die hierzu erforderliche elektrische Umschaltung der Antriebs­einheiten kann beispielsweise durch Betätigen eines Schalters 21 an der Bedieneinheit geschehen. Es ist aber auch möglich, eine automatische Umschaltung vorzunehmen, wobei das Signal für die jeweils notwendige Einstellung der Antriebseinheiten durch eine Sensoreinrichtung 22 erzeugt wird, die im Grenzbereich zwischen Fahrgestell und Sitzgruppe angeordnet ist und bei einer Relativbewe­gung zwischen der Sitzgruppe einerseits und dem Fahrgestell andererseits anspricht. Zur binären Abtastung von vier möglichen Stellungen der Sitzgruppe werden zwei Sensor­elemente benötigt. Bei acht Stellungen würden drei Sensoren benötigt werden, d. h. jeweils 2n Sensoren, wobei n die Zahl der möglichen Stellungen ist. Als Sensorelemente kommen alle bekannten Bauelemente, wie Mikroschalter, Hall­elemente, Optoelemente, induktive oder kapazitive Näherungsschalter usw. in Frage. Bei höherer Zahl der ein­stellbaren Positionen sind auch Inkremental-Winkelgeber in bekannter Ausführung anwendbar, deren Ausgangsgrößen elektronisch auswertbar sind, um gleitende Übergänge bei der Signalverarbeitung zwischen den verschiedenen Sitz­positionen zu gewährleisten.
  • Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wurden vier mög­liche Sitzgruppenpositionen angenommen, wobei also die Sitzgruppe eine Stellung von 0° ± 90° oder 180° gegenüber der Fahrtrichtung der Antriebsräder einnimmt. Ein Schema für eine automatische Anpassung der Geschwindigkeits- und Lenksignale von der Bedieneinheit zu den Antriebsein­heiten ist in Fig. 5 gezeigt. Dort ist für jede der in Fig. 2 angegebenen Positionen derFußstützen (entsprechend der Richtung der Sitzgruppe) die entsprechende Umsetzung der von der Bedieneinheit abgegebenen Signale gezeigt.
  • Für die Position 9-1 (0°-Position) wird das Geschwindig­keitssignal (GS) von der Bedieneinheit unverändert an die Antriebseinheiten gegeben, ebenso das den Wunsch einer Richtungsänderung anzeigende Lenksignal.
  • In der Position 9-4, die eine Verschwenkung der Sitzgruppe um 90° nach rechts bezeichnet, wird das Geschwindigkeits­signal (GS) in ein Lenksignal (LS) für die Antriebsein­heiten (AE) umgesetzt, wobei über eine Pegelanpassung (PE) die Amplitude reduziert wird. Das bedeutet, daß beispiels­weise eine Bewegung des Steuerhebels an der Bedieneinheit nach vorne für die Antriebsräderin ein Lenksignal nach rechts (vorwärts oder rückwärts, je nach dem zusätzlich einge­stellten Geschwindigkeitssignal) umgesetzt wird. Gleich­zeitig wird das von der Bedieneinheit aus der Links- oder Rechtsschwenkung des Steuerhebels erzeugteLenksignal (LS) in ein Geschwindigkeitssignal (GS) für Vorwärts- oder Rückwärtsantrieb der Antriebsräder umgesetzt. Dieses Signal wird außerdem über einen Inverter (IN) umgekehrt, so daß ein Rechtssteuersignal eine Rückwärtsdrehung und ein Linkssteuersignal eine Vorwärtsdrehung der Antriebs­räder 3 bewirkt.
  • In der Position 9-2 der Fußstützen ist die Drehung der Sitzposition um 180° erreicht. Hierbei genügt es, lediglich das Geschwindigkeitssignal (GS) mit einem Inverter (IN) umzukehren, während das Lenksignal (LS) auch als Lenksignal an die Antriebseinheiten weitergegeben wird.
  • Bei der Position 9-3 der Fußstützen, die einer Drehung der Sitzgruppe um 90° nach links von der Ausgangsposition bedeutet, wird wiederum das Lenksignal (LS) für die An­triebseinheiten in ein Geschwindigkeitssignal umgesetzt, allerdings ohne Invertierung. Dagegen wird das Geschwindig­keitssignal (GS) über einen Inverter (IN) und zusätzlich über eine Pegelanpassung (PS) in ein Lenksignal (LS) für die Antriebseinheiten (AE) umgesetzt. Dabei wird die Fahrt­charakteristik in entsprechender Weise angepaßt.
  • Werden zusätzliche Zwischenpositionen für die Sitzgruppe vorgesehen, so muß die automatische Quadrantenanpassung der Bedieneinheit ebenfalls entsprechend verfeinert werden.
  • Wenn in Sonderfällen der Schwerpunkt der Sitzgruppe und der in ihr sitzenden Person aus dem Mittelbereich verstellt wer­den muß, beispielsweise bei extremer Sitztiefenverstellung oder extremer Neigung der Rückenlehne, so läßt sich eine entsprechende Schwerpunktjustage auch bei der drehbaren Sitzgruppe für beide Fahrtrichtungen vornehmen. Zu diesem Zweck ist bei dem Beispiel von Fig. 1 eine Schlitten­führung in der Sitzgruppe vorgesehen, die eine Horizontal­verschiebung der gesamten Sitzgruppe bezüglich des Dreh­zapfens 15 ermöglicht. Einzelne Teile der Sitzgruppe sind in Fig. 1 andeutungsweise in verschobener Stellung ge­zeigt, beispielsweise eine Armstütze 11′, eine Fußstütze 9′ und das verschobene Bediengerät 12′. Die Schlitten­führung selbst ist nicht im einzelnen dargestellt, da der­artige Führungselemente dem Fachmann geläufig sind.
  • Um für alle Einsatzzwecke des Elektrorollstuhls sowohl im Innenbereich als auch im Außenbereich jeweils optimale Fahreigenschaften zu erhalten, sind dieSchwenkräder 5 in besonderer Weise aufgehängt. Die beidenSchwenkräder 5 sind jeweils über Radgabeln 23 an senkrechten Achsen 24 frei schwenkbar geführt und für unterschiedliche Bodenanpassungen über ein Waagebalkensystem aufgehängt. Der Waagebalken 25 ist an einer waagerechten Schwenkachse 26 gelagert und über Federelemente 27 gegenüber dem Fahrgestell gedämpft. Damit können insbesondere im Außenbetrieb Bodenuneben­heiten gut abgefangen werden.
  • Um außerdem für beide Einsatzgebiete (Innenbereich und Außenbereich) die vorgegebene Fahrtrichtung stabil zu halten, sind zusätzlich pneumatisch-hydraulische Dämpfungs­elemente 28 vorgesehen, die wahlweise fest eingestellt oder mittels einer Stellschraube 29 justiert werden können. Durch diese Maßnahme wird insbesondere bei schnellen Fahrten die Richtungsstabilität der frei schwenkbaren Schwenkräder verbessert. In Fig. 4 sind schematisch solche Lenkungsdämpfer 28 in Draufsicht gezeigt. Aus dieser schematischen Darstellung ist ersichtlich, daß die Len­kungsdämpfer im Winkel zur Achse des Waagebalkens 25 stehen.
  • Im übrigen sei noch erwähnt, daß dieSchwenkräder bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel frei schwenkend gelagert sind, daß also die Richtungsänderung des Rollstuhls durch unterschiedliche Drehzahlen der beiden Antriebsräder her­beigeführt wird. Die Schwenkräder drehen sich dabei selbst­tätig in die jeweils gewünschte Richtung.

Claims (16)

1. Elektrorollstuhl mit
einem Fahrgestell (1), das an einer ersten Achse (2) größere Antriebsräder (3) und an zweiten Achsen (4) kleinere Schwenkräder(5) aufweist,
einer auf dem Fahrgestell befestigten Sitzgruppe, je einer Antriebseinheit für die Antriebsräder (3) (2 Antriebseinheiten 1x pro Rad) und einer Bedieneinheit (12) zur Steuerung der Antriebs­einheiten,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sitzgruppe (6) auf dem Fahrgestell (1) um eine im Mittenbereich zwischen den Radachsen (2, 4) liegen­de senkrechte Drehachse schwenkbar gelagert und in mindestens zwei um 180° gegeneinander versetzten End­positionen verriegelbar ist, wobei die Sitzrichtung in den Endpositionen jeweils senkrecht zu den Radachsen (2, 4) steht und die Antriebsräder wahlweise als Vor­derräder oder als Hinterräder dienen, und daß die Fahr­charakteristik der Antriebseinheit entsprechend dem Verschwenken der Sitzgruppe (6) ebenfalls umkehrbar ist.
2. Rollstuhl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzgruppe (6) zusätzlich in weiteren Positionen zwischen den beiden Endpositionen, insbesondere bei einer Winkelstellung von 90° zur Längsrichtung des Fahrgestells, verriegelbar ist.
3. Rollstuhl nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­net, daß die Sitzgruppe gegenüber dem Fahrgestell (1) in der Höhe verstellbar ist.
4. Rollstuhl nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrgestell (1) eine zentral zwischen den Rädern stehende, senkrechte Tragsäule (14) für die Sitzgruppe (6) aufweist, in welcher ein stangen­förmiger Drehzapfen (15) der Sitzgruppe (6) gelagert ist.
5. Rollstuhl nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Fahrgestell (1) um die Drehachse herum auf einem Kreis angeordnete Aufnahmen (19) für jede Verriegelungsposition vorgesehen sind und daß an der Sitzgruppe (6) ein mit der Aufnahme zusammenwir­kender Verriegelungszapfen (17) verstellbar gelagert ist.
6. Rollstuhl nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzgruppe (6) relativ zur Drehachse in Horizontalrichtung verstellbar gehalten ist.
7. Rollstuhl nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzgruppe (6) auf einer Schlittenführung ver­stellbar und in der jeweils gewünschten Position ver­riegelbar ist.
8. Rollstuhl nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verschwenken und/oder ggf. zur Horizontalverstellung der Sitzgruppe ein Servomotor vorgesehen ist.
9. Rollstuhl nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedieneinheit (12) eine Schal­tung (21) zur elektrischen Anpassung der Antriebseinheit aufweist.
10. Rollstuhl nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Anpassung der An­triebseinheit durch zwei im Grenzbereich zwischen Fahr­gestell (1) und Sitzgruppe (6) angeordnete Schalter (22) erfolgt, die durch eine Relativ-Drehbewegung zwi­schen Fahrgestell und Sitzgruppe automatisch betätig­bar sind.
11. Rollstuhl nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkräder (5) über ein stoß­gedämpftes Waagebalkensystem (25, 27) mit dem Fahrge­stell verbunden sind.
12. Rollstuhl nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkräderüber Lenkungsdämpfer (28), von denen vorzugsweise einer einstellbar ist, richtungsstabilisiert sind.
13. Rollstuhl nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelstellung zwischen dem Fahrgestell (1) und der Sitzgruppe (6) mit mindestens einem, vorzugsweise mit zwei Sensoren abgreifbar ist, und daß über eine mit den Sensorsignalen beaufschlagte Schaltungsanordung die von der Bedieneinheit (12) an die Antriebseinheiten abgegebenen Geschwindigkeits- und Richtungssignale (GS, LS) an die Sitzrichtung angepaßt werden.
14. Rollstuhl nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Umkehrung der Fahrtrichtung jeweils das die Vorwärts- und Rückwärtsfahrt bestimmende Geschwindigkeitssignal (GS) invertiert wird.
15. Rollstuhl nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Verschwenkung der Sitzgruppe um 90° gegenüber der Fahrtrichtung der Antriebsräder (3) jeweils das von der Bedieneinheit (12) gelieferte, die Vorwärts- und Rückwärtsfahrt bestimmende Geschwin­digkeitssignal (GS) in ein Links-Rechts-Lenksignal (LS) und daß das von der Bedieneinheit (12) gelieferte Lenksignal (LS) in ein Geschwindigkeitssignal (GS) für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt in den Antriebs­einheiten umgesetzt wird.
16. Rollstuhl nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Umsetzung des Geschwindigkeitssignals (GS) in ein Lenksignal (LS) dessen Amplitude reduziert wird.
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