устройство для установки колеса на раме инвалидной коляски

Формула изобретения

1. Устройство для установки колеса на раме инвалидной коляски, содержащее кронштейн, в котором выполнена шейка под вал колеса, механизм изменения угла наклона колеса относительно вертикальной стойки рамы, установленный на горизонтальном плече рычага кронштейна, при этом в кронштейне выполнено крепежное отверстие для установки кронштейна на вертикальной стойке, отличающееся тем, что крепежное отверстие выполнено с возможностью расположения в нем вертикальной стойки и с возможностью вращения кронштейна вокруг вертикальной стойки, механизм изменения угла наклона колеса выполнен эксцентриковым, кронштейн выполнен в виде консоли и сухаря, установленного с возможностью поворота относительно конца консоли посредством эксцентрикового механизма, при этом первая шейка выполнена в сухаре и ее продольная ось расположена ортогонально продольной оси крепежного отверстия при установке колеса параллельно вертикальной стойке и под углом при изменении вертикального положения колеса посредством эксцентрикового механизма, дополнительно в консоли выполнена вторая шейка под вал колеса, расположенная на горизонтальном плече рычага консоли противоположно первой шейке относительно продольной оси крепежного отверстия.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что эксцентриковый механизм выполнен из двух эксцентриков, которые установлены в отверстиях, выполненных в консоли и сухаре.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что введены штырь и горизонтальная планка, а в консоли и горизонтальной планке выполнены отверстия фиксации положения консоли в горизонтальной плоскости относительно вертикальной стойки посредством штыря, расположенного в отверстиях консоли и горизонтальной планке.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что продольные оси первой и второй шеек и крепежного отверстия при вертикальном положении колеса, установленного в первой шейке, взаимно ортогональны.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что расстояние от продольной оси крепежного отверстия до торца сухаря с первой шейкой выбрано большим, чем расстояние от продольной оси крепежного отверстия до продольной оси второй шейки.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что продольные оси первой и второй шеек соосны и ортогональны продольной оси крепежного отверстия при вертикальном положении колеса, установленного в первой шейке.

7. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что расстояние от продольной оси крепежного отверстия до торца сухаря с первой шейкой выбрано большим, чем расстояние от продольной оси крепежного отверстия до торца консоли с второй шейкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к конструктивным элементам установки колес и может быть использовано в различных конструкциях инвалидных колясок, в частности как спортивных, так и бытовых, а также для быстрого переустройства спортивной коляски в бытовую и наоборот.

Известна инвалидная коляска, выполненная с возможностью изменения ширины колеи колес посредством изменения стыковочных мест на раме. (авторское свидетельство СССР N 17523856, кл. A 61 G 5/02, 07.08.92).

Устройство для изменения ширины колеи колес в этой инвалидной коляске неудобно в эксплуатации, поскольку необходимо снимать левую и правую колесные рамы и менять их местами друг с другом.

Известно кресло на колесах, в котором устройство для установки ведущего колеса на раме инвалидной коляски выполнено из пластины с рядами отверстий, продольные оси которых расположены под разными углами. Заявка Великобритании N 2128143, кл. A 61 G 5/00, 26.04.84.

При установке валов колес в шейки отверстий колеса занимают определенное наклонное положение относительно боковых рам, за счет чего предотвращается опрокидывание кресла при больших нагрузках.

В то же время устройство имеет ступенчатую регулировку развала колес и не позволяет изменять ширину колеи колес.

Известно устройство для установки колеса на коляске, которое содержит кронштейн, в котором выполнена шейка под вал колеса, механизмы изменения угла наклона колеса (патент США N 4489955, кл. A 61 G 5/02, 25.12.84).

Устройство позволяет плавно регулировать развал колеса, сход колеса, однако не позволяет изменять расстояние между колесом и рамой, т.е. изменять ширину колеи.

Кронштейн в этом техническом решении имеет усложненную конструкцию крепления к раме посредством упругой пластины, поджатием которой регулируется угол наклона колеса (разващ), сход же колеса регулируется посредством эксцентрикового механизма, связывающего кронштейн с упругой пластиной. Крепление кронштейна непосредственно к раме, а через упругую пластину усложняет конструкцию, увеличивает вес и габариты коляски. Устройство не позволяет изменять ширину колеи между ведущими колесами.

Характерными особенностями колясок активного и спортивного типа являются: высокая маневренность, благодаря установке ведущих колес вблизи центра тяжести с углом развала, как правило 2 12 градусов относительно вертикальной плоскости, и значительный транспортный объем, обусловленный пространственной рамой. Описанное выше устройство может быть использовано для активных или спортивных колясок.

Наиболее близким техническим решением является устройство для установки колеса на раме инвалидной коляски, содержащее кронштейн, в котором выполнена шейка под вал колеса, механизм изменения угла наклона колеса относительно вертикальной стойки рамы, установленный на горизонтальном плече рычага кронштейна, при этом в кронштейне выполнено крепежное отверстие для установки кронштейна на вертикальной стойке (заявка Великобритании N 2148805, кл. A 61 G 5/00, 05.06.85, фиг. 9, 10, 11).

Устройство удобно для плавного регулирования развала колес за счет смещения горизонтального плеча рычага кронштейна по радиусам R₁ и R₂ относительно вертикального плеча и фиксации в прорезанных пазах кронштейна болтами.

Однако устройство требует для своей установки обязательного использования горизонтальной стойки рамы, что в целом увеличивает вес коляски. Кроме того, данное техническое решение не позволяет изменять расстояние от шейки отверстия под вал колеса до вертикальной стойки рамы, т.е. изменять ширину колеи ведущих колес, а также изменять сходимость колес. Также как предыдущее, это устройство может быть использовано преимущественно в спортивных колясках.

К числу основных недостатков при всех достоинствах конкретных образцов активных и спортивных инвалидных колясок относятся:

повышенная ширина на нижней части обруча привода ведущих колес особенно при максимальных углах развала,

пониженная устойчивость от опрокидывания назад из-за установки ведущих колес вблизи центра тяжести,

невозможность оперативно менять установку ведущих колес от установленного ранее угла развала в положение минимальной ширины кресла без развала ведущих колес, т. е. в режим для передвижения в ограниченном пространстве с узкими проходами двери жилых помещений, лифтов и т.п.

В конечном счете, несмотря на применяемые механизмы для регулирования положения колес, известные образцы инвалидных колясок обеспечивают один для определенного пользователя оптимальный режим эксплуатации активный или спортивный для конкретного вида спорта.

Задача, решаемая изобретением, расширение функциональных возможностей.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, обеспечение возможности оперативного изменения расстояния от ведущего колеса до рамы, крепление колеса только в вертикальной стойке, что упрощает конструкцию, уменьшает ее габариты и вес, обеспечение возможности регулирования сходимости колес на заданные углы.

Дополнительный технический результат, который может быть получен, - быстрое смещение вперед центра тяжести при вертикальном положении ведущего колеса для повышения устойчивости коляски.

Поставленная задача с достижением технического результата решается тем, что в устройстве для установки колеса на раме инвалидной коляски, содержащем кронштейн, в котором выполнена шейка под вал колеса, механизм изменения угла наклона колеса относительно вертикальной стойки, установленный на горизонтальном плече рычага кронштейна, при этом в кронштейне выполнено крепежное отверстие для установки кронштейна на вертикальной стойке, согласно изобретению крепежное отверстие выполнено с возможностью расположения в нем вертикальной стойки и с возможностью вращения кронштейна вокруг вертикальной стойки, механизм изменения угла наклона колес выполнен эксцентриковым, кронштейн выполнен в виде консоли и сухаря, установленного с возможностью поворота относительно конца консоли посредством эксцентрикового механизма, при этом первая шейка выполнена в сухаре и ее продольная ось расположена ортогонально продольной оси крепежного отверстия при установке колеса параллельно вертикальной стойке и под углом при изменении вертикального положения колеса посредством эксцентрикового механизма, дополнительно в консоли выполнена вторая шейка под вал колеса, расположенная на горизонтальном плече рычага консоли противоположно первой шейке относительно продольной оси крепежного отверстия.

Возможны варианты выполнения устройства, в которых целесообразно, чтобы:

эксцентриковый механизм был выполнен из двух эксцентриковых втулок или болтов, которые установлены в отверстиях, выполненных в консоли и сухаре;

были введены штырь и горизонтальная планка, а в консоли и горизонтальной планке были выполнены отверстия фиксации положения консоли в горизонтальной плоскости относительно вертикальной стойки посредством штыря, расположенного в отверстиях консоли и горизонтальной планки;

продольные оси первой, второй шеек и крепежного отверстия при вертикальном положении колеса, установленного в первой шейке, были взаино ортогональны;

продольные оси первой и второй шеек были соосны и ортогональны продольной оси крепежного отверстия при вертикальном положении колеса, установленного в первой шейке.

В дополнение к предпоследнему дополнительному варианту возможен вариант, в котором расстояние от продольной оси крепежного отверстия до торца сухаря с первой шейкой было бы выбрано большим, чем расстояние от продольной оси крепежного отверстия до продольной оси второй шейки.

В дополнение к последнему дополнительному варианту возможен вариант, в котором расстояние от продольной оси крепежного отверстия до торца сухаря с первой шейкой было бы выбрано большим, чем расстояние от продольной оси крепежного отверстия до торца консоли со второй шейкой.

За счет выполнения кронштейна описанным выше образом удалось решить поставленную задачу.

Указанные преимущества, а также особенности настоящего изобретения станут понятными при рассмотрении лучшего варианта осуществления изобретения со ссылками на прилагаемые фигуры.

На фиг. 1 изображено заявленное устройство; на фиг. 2 вертикальная стойка с кронштейном, вид сбоку; на фиг. 3 то же, что фиг. 2, вид спереди; на фиг. 4 то же, что фиг. 3, вид сверху; на фиг. 5 схема крепления устройства к инвалидной коляски, вид сбоку; на фиг. 6 то же, что фиг. 5, вид спереди.

Устройство для установки на раме инвалидной коляски (фиг. 1 4) содержит кронштейн 1, в котором выполнена первая шейка 2 под вал колеса. Механизм изменения угла наклона колеса установлен на горизонтальном плече A рычага кронштейна 1. В кронштейне 1 выполнено крепежное отверстие 3 для установки кронштейна на вертикальной стойке 4.

Крепежное отверстие 3 выполнено с возможностью расположения в нем вертикальной стойки 4 и с возможностью вращения кронштейна 1 вокруг нее. Механизм изменения наклона колеса выполнен эксцентриковым. Кронштейн 1 выполнен в виде консоли 5 и сухаря 6, установленного с возможностью поворота относительно конца консоли 5 посредством эксцентрикового механизма. Первая шейка 2 выполнена в сухаре 6 и может быть расположена ортогонально или под наклоном к продольной оси крепежного отверстия 3 посредством эксцентрикового механизма, связывающего консоль 5 и сухарь 6. Дополнительно в консоли выполнена вторая шейка 7, расположенная на горизонтальном B (C) рычага консоли 5 противоположно первой шейке 2 относительно продольной оси крепежного отверстия.

Эксцентриковый механизм может быть выполнен из двух эксцентриковых втулок 8 (или болтов), которые установлены в отверстиях, выполненных в консоли 5 и сухаре 6.

Могут быть введены штырь 9 и горизонтальная пленка 10, а в консоли 5 и в горизонтальной планке 10 выполнены отверстия для фиксации положения консоли 5 штырем 9 (фиг. 3).

Продольные оси первой 2, второй 7 шеек и крепежного отверстия 3 могут быть расположены взаимно ортогонально (фиг. 1). В этом случае расстояние A от продольной оси крепежного отверстия 3 до торца сухаря 6 с первой шейкой 2 целесообразно выбрать большим, чем расстояние B от продольной оси крепежного отверстия 3 до продольной оси второй шейки 7.

Продольные оси первой 2 и второй 7 шеек (на фиг. 1, показанной штрихпунктиром) могут быть расположены соосно и ортогонально продольной оси крепежного отверстия 3. В этом случае расстояние A от продольной оси крепежного отверстия 3 до торца сухаря 6 с первой шейкой 2 целесообразно выбрать большим, чем расстояние от продольной оси крепежного отверстия 3 до торца консоли 5 со второй шейкой 7.

На фиг. 2, 3, 4 также показаны отверстия 11 для крепления вертикальной стойки 4 к раме кресла, шайбы 12 для регулирования положения высоты плоскости сидения относительно пола, резьбовое соединение 13 крепления кронштейна 1, ухо 14 для крепления вертикальной стойки 4 к раме кресла.

На фиг. 4 также штрихпунктиром показано второе положение кронштейна 1, повернутого на 90^o, в случае использования второй шейки 7, выполненной ортогонально первой шейки 2.

На фиг. 2, 3, 4 в кронштейне 1 выполнены технологические выборки материала, из которого тот сделан, для уменьшения веса устройства. Поэтому шейка 7 выполнена в виде втулки. Горизонтальная планка 10 (или две планки, как показано на фиг. 3) служит для удобства разборки инвалидной коляски фиг. 5, 6 и в принципе может отсутствовать при выборе иных вариантов коляски. При этом могут быть использованы различные замковые устройства для фиксирования кронштейна 1, например, на вертикальной стойке 4.

В случае использования горизонтальной планки 10 фиксирование кронштейна 1 при повороте вокруг вертикальной стойки 4 удобно производить штырем 9, вставленном в отверстие кронштейна 1 и горизонтальной планки 10 (фиг. 1, 4).

Для изменения ширины колеи в сторону уменьшения целесообразно размер A (фиг. 1 ) выбирать большим, чем размер C.

За счет установки кронштейна 1 на вертикальной стойке 4 с возможностью его поворота в крепежном отверстии 3 вокруг вертикальной стойки 4 удается осуществить быструю переналадку инвалидной коляски от положения с углом развала колес на положение с нулевым развалом колес и минимальной шириной колеи.

Работает устройство следующим образом (фиг. 1 4). Вертикальную стойку 4 вставляют в крепежное отверстие 3 консоли 5 и устанавливают кронштейн 1 на требуемой высоте, переставляя шайбы 12 в положение над кронштейном 1, тем самым регулируя положение высоты плоскости сидения относительно пола (фиг. 5, 6). Центр тяжести может быть смещен для конкретного пользователя посредством перестановки уха 14 в горизонтальном направлении (фиг. 5) и закрепления его на раме в удобном для пользователя положения. Например, для использования в спортивном варианте вертикальная стойка 4 устанавливается по оси центра тяжести. Посредством эксцентриковых втулок 8 (винтов) эксцентрикового механизма поворачивают сухарь 6 в консоли 5 и устанавливают требуемый угол развала колес (фиг. 6). Вал колеса вставляется в первую шейку 2 и для обеспечения быстросъемности колес может быть снабжен шариковым замком или любым другим быстроразъемным соединением (не показано). Штырем 9 кронштейн 1 фиксируется в этом положении. Как видно из фиг.6, таким соединением посредством консоли 5 и сухаря 6 с эксцентриковым механизмом могут быть получены любые необходимые углы развала, например, 2 12^oс широкой колеей (особенно при больших углах развала).

Для изменения ширины колеи и установки колес в вертикальное положение кронштейн 1 поворачивают вокруг вертикальной стойки 4, а вал колеса вставляют во вторую шейку 7, при этом поворот кронштейна 1 осуществляют или на 90^o, или на 180^o в зависимости от положения продольной оси второй шейки 7 (ортогональной или соосной продольной оси первой шейки 2). При повороте на угол 90^o одновременно происходит смещение центра тяжести и коляска занимает более устойчивое положение.

Для регулирования заданного схождения колес, например в варианте спортивной коляски, кронштейн 1, находящийся в положении с развалом колес, может быть повернут относительно вертикальной стойки 4 на небольшой требуемый угол, и это положение также может быть зафиксировано посредством штыря 9 или каким-либо иным замковым устройством.

Линейный размер C выбирают исходя из условия получения минимальной ширины колеи при заданной ширине кресла инвалидной коляски меньшим, чем линейный размер A (фиг. 1), который подбирается из условия обеспечения оптимального зазора колеса в верхней точке.

Конструкция инвалидной коляски (фиг. 5, 6) позволяет производить ее разборку на отдельные детали, имеющие плоскостной характер, чем достигается удобство транспортировки коляски в разобранном состоянии. В то же время возможны и любые другие конструкции колясок, имеющие в качестве одного из опорных элементов вертикальную стойку 4.

Таким образом, устройство обеспечивает независимую установку колес с углом развала колес ноль градусов при минимально возможной ширине колеи для конкретного типоразмера кресла, и возможность установки колес с углом развала и схождения оптимальным для конкретного пользователя и режима эксплуатации. При этом перевод кресла из одного режима экспулатации в другой и обратно не требует дополнительных регулировок по установке колес в заранее заданный режим.

Наиболее успешно заявленное устройство может быть использовано для эксплуатации инвалидных колясок в двух режимах: спортивном (активном) и как легкая коляска для дома при использовании в ограниченном пространстве.