ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ ИНВАЛИДОВ
VEHICLE FOR PERSONS WITH DISABILITIES

Изобретение относится к транспортным устройствам и может быть использовано в конструкциях инвалидных колясок.
Известно транспортное средство (Патент РФ №2421364, кл. B62D 57/028, опубл. 20.06.2011, патентообладатель Нестеров Илья Владимирович), содержащее корпус, выполненный из верхней и нижней платформ, нижняя из которых закреплена на ходовых опорах, а на верхней платформе установлено сиденье, механизм наклона сиденья относительно верхней платформы и механизм управления движением устройства с приводом, причем нижняя платформа выполнена из двух частей по длине, шарнирно соединенных между собой в центре, и верхняя платформа выполнена тоже из двух частей по длине, а в месте соединения всех частей верхней и нижней платформ установлена шаровая опора, каждая из ходовых опор нижней платформы выполнена из нескольких центральных катков, установленных друг за другом,  и несколько периферийных катков, смещающихся в вертикальной плоскости, а механизм управления перемещением и включением привода выполнен в виде пульта, соединенного с механическим преобразователем команд.
Недостаток этого решения - сложность конструкции из-за наличия нескольких осей для катков, установленных друг за другом, и периферийных катков, смещающихся в вертикальной плоскости. При этом каждый каток имеет свои приводные валы, что уменьшает надежность устройства.
Известно также транспортное средство для инвалидов (Патент РФ №22206964, кл. A61G 5/06, A61G 5/02, B62B 9/06, опубл. 10.01.2004, патентообладатель Локсеев Владимир Ефимович), содержащее раму с креслом, снабженную опорными ведущими и ведомыми колесными парами, обеспечивающими режим перемещения по плоской поверхности, и опорными элементами, обеспечивающими режим перемещения по лестницам, а также механизм перевода транспортного средства из одного режима движения в другой, отличающееся тем, что рама выполнена из двух полурам, каждая из которых снабжена колесной парой и парой опорных элементов, причем последним придана крестообразная форма, они установлены с возможностью вращения на горизонтальных осях и каждый из них по отдельности кинематически связан с валом отбора мощности, причем для передачи движения непосредственно на оси опорных элементов использованы червячные редукторы, кроме того, полурамы связаны друг с другом шарнирно, с возможностью поворота вокруг главной горизонтальной оси, размещенной как между осями вращения опорных колес, так и между осями вращения опорных элементов, кроме того, механизм перевода транспортного средства из одного режима в другой выполнен в виде рычагов, жестко скрепленных предпочтительно под прямым углом с боковыми элементами одной из полурам у точки расположения главной горизонтальной оси, причем рычаги снабжены упорами, установленными с возможностью взаимодействия с криволинейной направляющей поверхностью вертикальных пластин, снабженных отверстиями для размещения главной горизонтальной оси и жестко скрепленных с боковыми поверхностями второй полурамы, по бокам от кресла.
Недостаток этого решения - сложность конструкции из-за наличия нескольких осей: для опорных колес, обеспечивающих режим перемещения по плоской поверхности, свои горизонтальные оси, а для опорных элементов, обеспечивающих режим перемещения по лестницам, служат другие горизонтальные оси. При этом каждое опорное колесо и опорные элементы имеют свои приводные валы, что уменьшает надежность устройства. Рычаг выполняет только функцию перевода транспортного средства из одного режима движения в другой и не участвует как опора при движении транспорта.
Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции за счет совмещения осей опорных элементов и опорных колес, а также обеспечение надежности за счет того, что опорное колесо и опорный элемент установлены на один приводной вал, и расширение функциональности элементов конструкции.
Технический результат достигается тем, что транспортное средство для инвалидов, содержащее раму с креслом, снабженную опорными колесами, обеспечивающими режим перемещения по плоской поверхности, и опорными элементами, обеспечивающими режим перемещения по лестницам, механизм перевода транспортного средства из одного режима движения в другой выполнен в виде рычагов, при этом опорные колеса и опорные элементы установлены с возможностью вращения на горизонтальных осях, причем горизонтальные оси расположены на цельной раме, опорные элементы, опорные колеса, снабженные колесами меньшего диаметра, расположены на одной горизонтальной оси так, что между колесом меньшего диаметра и опорным колесом с приводным валом по окружности равномерно установлены опоры опорного элемента, шарнирно связанные рычагами через оси опоры с опорным колесом и колесом меньшего диаметра; колесо меньшего диаметра имеет возможность осевого перемещения и ограничитель поворота на приводном валу; колесо меньшего диаметра снабжено пазом, куда установлен кольцевой конец тяги, второй конец тяги шарнирно связан с линейным приводом; каждое опорное колесо, опорный элемент, колесо меньшего диаметра установлены на один приводной вал, снабженный силовой установкой; кресло снабжено пультом управления, подлокотником, платформой для ног; пульт управления электрически связан с электронным блоком управления, который в свою очередь электрически связан с силовой установкой и линейным приводом.
Предлагаемое транспортное средство для инвалидов иллюстрируется чертежами, где:
На фиг.1 - схема расположения составных частей транспортного средства для инвалидов в режиме перемещения по плоской поверхности.
На фиг.2 - схема расположения составных частей транспортного средства для инвалидов в режиме перемещения по лестницам.
1 - рама;
2 - кресло;
3 - опорное колесо;
4 - опорный элемент;
5 - механизм перевода транспортного средства из одного режима движения в другой;
6 - рычаг;
7 - колесо меньшего диаметра;
8 - приводной вал;
9 - опора;
10 - ось опоры;
11 - ограничитель;
12-1 - паз приводного вала;
12-2 - паз колеса меньшего диаметра;
13 - кольцевой конец тяги;
14 - тяга;
15 - второй конец тяги;
16 - линейный привод;
17 - силовая установка (электродвигатель);
18 - пульт управления;
19 - подлокотник;
20 - платформа для ног;
21 - блок управления.
Транспортное средство для инвалидов, содержащее раму 1 (Фиг.1, 2), например, из алюминиевого сплава Д16 с креслом 2, снабженную опорными колесами 3, обеспечивающими режим перемещения по плоской поверхности, и опорными элементами 4, обеспечивающими режим перемещения по лестницам. Механизм перевода 5 транспортного средства из одного режима движения в другой выполнен в виде рычагов 6, например, в виде пластин. Опорные колеса 3 и опорные элементы 4 установлены с возможностью вращения на горизонтальных осях, причем горизонтальные оси расположены на цельной раме 1, опорные элементы 4, опорные колеса 3, снабженные колесами 7 меньшего диаметра, расположены на одной горизонтальной оси так, что между колесом 7 меньшего диаметра и опорным колесом 3 с приводным валом 8 по окружности равномерно установлены опоры 9 опорного элемента 4, шарнирно связанные рычагами 6 через оси 10 опоры 9 с опорным колесом 3 и колесом 7 меньшего диаметра. Колесо 7 меньшего диаметра имеет возможность осевого перемещения и ограничитель 11 поворота на приводном валу 8 и установлен в паз 12-1 приводного вала 8. Колесо 7 меньшего диаметра снабжено пазом 12-2, куда установлен кольцевой конец 13 тяги 14, второй конец 15 тяги 14 шарнирно связан с линейным приводом 16. Каждое опорное колесо 3, опорный элемент 4, колесо 7 меньшего диаметра установлены на один приводной вал 8, снабженный силовой установкой 17, например электродвигатель. Кресло 1 снабжено пультом управления 18, подлокотником 19, платформой для ног 20. Пульт управления 18, например в виде «джойстика», электрически связан с электронным блоком управления 21, который в свою очередь электрически связан, например, проводами с силовой установкой 17 и линейным приводом 16.
Работа предлагаемого транспортного средства для инвалидов осуществляется следующим образом.
Водитель усаживается в кресло 2 таким образом, чтобы его локти были на подлокотниках 19, а ноги ступнями упирались на платформу 20. После этого одной рукой через пульт управления 18 включаются четыре электродвигателя 17. После включения электродвигателей 17 приводятся во вращение четыре опорных колеса 3, и устройство начинает перемещаться, при этом вращаются и опорные элементы 4 с колесом 7 меньшего диаметра.
При движении по горизонтальной плоскости с твердым покрытием на плоскость перемещения опираются только опорные колеса 3, при этом опорный элемент 4 и колесо 7 меньшего диаметра в движении не участвуют, хотя они также вращаются.
При движении по горизонтальной плоскости с нетвердым покрытием на плоскость перемещения опираются в начале опорные колеса 3, если они зарываются, например, в землю, песок, в перемещении начинают участвовать колеса с меньшим диаметром 7, если транспортное средство зарывается далее, то начинают участвовать опоры 9 опорного элемента 4, если зарывается далее, то вступают в участие рычаги 6, выполненные в виде плоских пластин.
При движении по горизонтальной плоскости с неровным покрытием, например ямы, на плоскость перемещения опираются в начале опорные колеса 3, если они заваливаются в яму - в перемещении начинает участвовать колесо 7 меньшего диаметра, если заваливается и колесо 7 меньшего диаметра, то начинают участвовать опоры 9 опорного элемента 4 заваленных опорных колес 3, если заваливаются и опоры 9, то вступают в участие рычаги 6, выполненные в виде плоских пластин.
Передвижение транспортного средства вверх по ступенчатой поверхности осуществляется следующим образом.
Водитель через пульт управления 18 переводит опорный элемент 4 в режим «лестница». При этом в движении участвуют опоры 9. Линейный привод 16 посредством тяги 14 колеса 7 меньшего диаметра смещает к опорным колесам 3 и в зацепление с лестничной поверхностью приводятся опоры 3. При этом линейные приводы 16 передних колес 7 меньшего диаметра смещают тягу 14 на меньшее расстояние, чем линейные приводы 16 смещают тягу 14 задних колес 7 меньшего диаметра, при этом кресло 2 водителя остается в горизонтальном положении, т.е. опоры 9 на задних колесах выдвигаются на больший диаметр, чем опоры 9 на передних колесах.
Передвижение транспортного средства вниз по ступенчатой поверхности осуществляется следующим образом.
Водитель через пульт управления 18 переводит опорный элемент 4 в режим «лестница». При этом в движении участвуют опоры 9. Линейный привод 16 посредством тяги 14 колеса 7 меньшего диаметра смещает к опорным колесам 3 и в зацепление с лестничной поверхностью приводятся опоры 3. При этом линейные приводы 16 передних колес 7 меньшего диаметра смещают тягу 14 на большее расстояние, чем линейные приводы 16 смещают тягу 14 задних колес 7 меньшего диаметра, при этом кресло 2 водителя остается в горизонтальном положении, т.е. опоры 9 на задних колесах выдвигаются на меньший диаметр, чем опоры 9 на передних колесах. При наличии уклона в поперечном направлении, выдвигаются опоры 9 слева или справа.
Для поворота транспортного средства в горизонтальной плоскости, водитель через пульт управления выключает левые или правые электродвигатели 17. Если выключены левые электродвигатели 17 - поворот влево, если выключены правые электродвигатели 17 - поворот вправо. После завершения поворота включают все электродвигатели 17, и движение транспортного средства осуществляется по прямой линии.
В отличие от прототипа, где водителю затруднено располагаться в горизонтальном положении,  предлагаемая конструкция транспортного средства для инвалидов позволяет получить транспортное средство для перемещения как по горизонтальным, так и по наклонным поверхностям, например по лестничным маршам, и обеспечивает постоянное расположение кресла водителя в горизонтальном положении. При движении под уклон обеспечивается устойчивость за счет выравнивания конструкции относительно точек опоры, что расширяет функциональные возможности опорных элементов, т.е. выполняют регулирующую функцию.
В отличие от прототипа, где опорные колеса и опорные элементы расположены на разных горизонтальных осях и имеют разные приводные валы, в предлагаемом техническом решении оси опорных элементов и оси опорных колес расположены на одной горизонтальной оси и каждое опорное колесо, опорный элемент, колесо меньшего диаметра установлены на один приводной вал, снабженный силовой установкой, что упрощает конструкцию устройства.
В отличие от прототипа, где рычаги выполняют только функцию механизма перевода транспортного средства из одного режима движения в другой, в предлагаемом техническом решении расположение рычагов между опорой и опорным колесом и опорой и колесом с меньшим диаметром, также выполнение их в виде пластин, позволяет использовать поверхности пластин (рычагов) при зарывании в песок, землю как рабочую опорную поверхность, т.е выполняют как функцию механизма перевода транспортного средства из одного режима движения в другой, так и является рабочей опорной поверхностью, увеличивая контактную поверхность. Упрощает конструкцию, увеличивает функциональные возможности, увеличивает надежность.
Из вышеизложенного следует, что данное устройство промышленно применимо и решает поставленную техническую задачу.