КРЕСЛО-КОЛЯСКА ДЛЯ ИНВАЛИДОВ (ВАРИАНТЫ)
WHEEL CHAIR (VERSIONS)

Группа изобретений относится к медицинской технике и может быть использована для перемещения инвалидов в домашних и дорожных условиях как самим пользователем, так и сопровождающим лицом.
Кресла-коляски для инвалидов (инвалидные коляски) в настоящее время широко известны.
Однако известные кресла-коляски, как правило, сложны, громоздки, имеют большой вес, высокую стоимость и малодоступны для большинства потребителей, имеющих ограниченные возможности.
Недостатки известных конструкций объясняются тем, что кресла-коляски, как правило, снабжены двигателем и трансмиссией. Трансмиссия, необходимая для передачи вращения от двигателя к ведущим колесам, является тем узлом, который в значительной степени влияет на цену кресла-коляски и ее эксплуатационные возможности.
Соответственно, усовершенствование трансмиссии может быть одним из путей снижения веса и улучшения условий обслуживания кресла-коляски для инвалидов.
Известно, например, инвалидное кресло-коляска, содержащее несущую раму с передними и задними ведущими колесами, электродвигатель и приводы, размещенные для непосредственной передачи вращения на оси ведущих колес (RU 2116774 C1, 10.08.1998). Кресло-коляска с приводами на оси ведущих колес имеет меньший вес, по сравнению с другими известными конструкциями, но регулирование скорости ее движения усложнено.
Известна инвалидная коляска RU 2076673 C1, 10.04.1997, содержащая несущую раму с передними и задними ведущими колесами, выполненными в виде дисков с зубчатой дорожкой на внутренней поверхности, по которой осуществляют движение движители, приводимые в действие вентильными двигателями. Недостатком коляски RU 2076673 является зубчатое соединение движителей с дорожкой, указывающее на сложность ее изготовления и высокую стоимость.
Более близким к предлагаемому изобретению можно считать инвалидную коляску, содержащую раму, передние ведущие колеса, задние самоустанавливающиеся колеса меньшего диаметра, закрепленные в кронштейнах, подножку, подлокотники, автономный источник электрического тока, два электродвигателя и два соединенных с электродвигателями привода, связанных с наружными поверхностями ведущих колес выходными валами с насечкой (RU 2400202 C1, 16.06.2009).
Недостатком коляски RU 2400202 является расположение ведущих колес по бокам сиденья, что значительно увеличивает ее габариты, а также постоянный контакт ведущих колес с выходными валами, который исключает ручное управление коляской при включенном электродвигателе.
Задача предлагаемой группы изобретений заключается в создании кресел-колясок для инвалидов, не имеющих недостатков известных конструкций.
Техническим результатом указанной группы является увеличение скорости и маневренности кресла-коляски для инвалидов, удобство такого кресла-коляски в эксплуатации, простота, малые габариты, небольшая масса и стоимость.
Сущность первого варианта изобретения заключается в том, что предлагаемое кресло-коляска для инвалидов, содержащее раму, передние ведущие колеса, задние самоустанавливающиеся колеса меньшего диаметра, закрепленные в кронштейнах, подножку, подлокотники, автономный источник электрического тока, два электродвигателя и два соединенных с электродвигателями привода, связанных с наружными поверхностями ведущих колес выходными валами с насечкой, отличается от ближайшего аналога тем, что рама имеет форму стула или кресла, с которым соединен изогнутый по поверхности рамы каркас с амортизирующим средством для пользователя, подлокотники установлены на шарнирах, размещенных на спинке стула или кресла, и снабжены фиксаторами, спинка стула или кресла имеет закрепленный на каркасе откидывающийся подголовник со стопором, кронштейны размещены на ножках стула или кресла, подножка выполнена съемной, ведущие колеса расположены под сиденьем, а приводы установлены с возможностью смещения на 3-5 см посредством бокового движения продольных подпружиненных рычагов, жестко связанных с приводами и соединенных шарнирами и поперечными рычагами друг с другом и с рукояткой ручного управления.
В частных случаях своего выполнения или использования первый вариант кресла-коляски для инвалидов может содержать: стопор, выполненный в виде штока, шарнирно соединенного с подголовником и размещенного в направляющей обойме, установленной на спинке и снабженной барашком для закрепления штока; автономный источник электрического тока, установленный на платформе под сиденьем и выполненный в виде аккумулятора или в виде аккумуляторов; раму, выполненную из двух изогнутых труб; каркас, выполненный из металла; амортизирующее средство для пользователя, выполненное в виде матраса или в виде подушек; управляющий элемент, установленный на подлокотнике и выполненный в виде кнопки с гибким проводом или в виде джойстика с гибким проводом; регулируемую подножку, которая может быть расположена на уровне наружного диаметра передних ведущих колес; приводы, установленные с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, в которой расположены центры поперечных сечений выходных валов и центры поперечных сечений осей передних ведущих колес; продольные балки с упорами, выполненными для ограничения бокового смещения продольных подпружиненных рычагов.
Сущность второго варианта изобретения заключается в том, что предлагаемое кресло-коляска для инвалидов, содержащее раму, передние ведущие колеса, задние самоустанавливающиеся колеса меньшего диаметра, закрепленные в кронштейнах, подножку, подлокотники, автономный источник электрического тока, электродвигатели и соединенные с электродвигателями приводы, связанные выходными валами с наружными поверхностями ведущих колес, отличается от ближайшего аналога тем, что рама имеет форму стула или кресла, с которым соединен изогнутый по поверхности рамы каркас с амортизирующим средством для пользователя, подлокотники установлены на шарнирах, размещенных на спинке стула или кресла, и снабжены фиксаторами, спинка стула или кресла имеет закрепленный на каркасе откидывающийся подголовник со стопором, кронштейны размещены на ножках стула или кресла, подножка выполнена съемной, выходные валы имеют коническую форму, а приводы установлены с возможностью смещения на расстояние, превышающее на 1-3 см длину образующих выходных валов, посредством продольных тяг, выполненных с концевиками для взаимодействия с корпусами электродвигателей и соединенных шарнирами с рамой, причем приводы снабжены рычагами с концевыми пружинами, связанными с поперечинами, жестко прикрепленными к продольным тягам, которые соединены с рукояткой ручного управления через шарниры и рычаги, при этом к одной из продольных тяг прикреплен подсоединенный к электродвигателю привод с винтовым валом, имеющим возможность взаимодействия с ходовой гайкой, жестко закрепленной на другой продольной тяге.
В частных случаях своего выполнения или использования второй вариант кресла-коляски для инвалидов может содержать: стопор, выполненный в виде штока, шарнирно соединенного с подголовником и размещенного в направляющей обойме, установленной на спинке и снабженной барашком для закрепления штока; автономный источник электрического тока, установленный на платформе под сиденьем и выполненный в виде аккумулятора или в виде аккумуляторов; раму, выполненную из двух изогнутых труб; каркас, выполненный из металла; амортизирующее средство для пользователя, выполненное в виде матраса или в виде подушек; управляющий элемент, установленный на подлокотнике и выполненный в виде кнопки с гибким проводом или в виде джойстика с гибким проводом; регулируемую подножку, которая может быть расположена на уровне наружного диаметра передних ведущих колес; приводы, установленные с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, в которой расположены центры поперечных сечений выходных валов и центры поперечных сечений осей передних ведущих колес; выходные валы, выполненные с насечками для сцепления с наружными поверхностями ведущих колес; продольные тяги, соединенные с рамой посредством шарниров, размещенных на концах дополнительных кронштейнов.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен вид сбоку первого варианта кресла-коляски; на фиг.2 - вид снизу на электромеханический привод первого варианта кресла-коляски; на фиг.3 - вид на спинку первого варианта кресла-коляски; на фиг.4 - вид сбоку второго варианта кресла-коляски; на фиг.5 - вид снизу на электромеханический привод второго варианта кресла-коляски, и на фиг.6 - вид на спинку второго варианта кресла-коляски.
В первом варианте кресло-коляска для инвалидов содержит раму 1 в виде стула или кресла, передние ведущие колеса 2, задние самоустанавливающиеся колеса 3 меньшего диаметра, закрепленные в кронштейнах 4, подножку 5, подлокотники 6, автономный источник электрического тока (на чертеже не показан), два электродвигателя 7 и два привода 8, которые соединены с электродвигателями 7 и связаны выходными валами 9 с наружными поверхностями передних ведущих колес 2. С рамой 1 соединен изогнутый по ее поверхности каркас 10 с амортизирующим средством для пользователя. Подлокотники 6 установлены на шарнирах 11, размещенных на спинке стула или кресла, и снабжены фиксаторами 12 на противоположных концах. Спинка стула или кресла имеет откидывающийся подголовник 13 со стопорным механизмом. Подголовник 13 закреплен на каркасе 10. Кронштейны 4 размещены на ножках стула или кресла. Подножка 5 выполнена съемной. Выходные валы 9 выполнены с насечками (продольными канавками) для сцепления с наружными поверхностями ведущих колес 2, расположенных под сиденьем стула или кресла. Приводы 8 установлены с возможностью смещения на 3-5 см посредством бокового движения продольных рычагов 14, подпружиненных пружинами 15, жестко связанных с приводами 8 и соединенных шарнирами и поперечными рычагами 16 друг с другом и с рукояткой ручного управления 17.
В частных случаях выполнения первый вариант кресла-коляски для инвалидов может содержать: стопорный механизм, выполненный в виде штока 18, шарнирно соединенный с подголовником 13 и размещенный в направляющей обойме 19; обойму 19, установленную на спинке рамы 1 и снабженную барашком 20 для закрепления штока 17; автономный источник электрического тока в виде аккумулятора или в виде аккумуляторов, установленных на платформе 21 под сиденьем; раму 1, выполненную из двух изогнутых труб; металлический каркас 10; амортизирующее средство для пользователя в виде матраса или в виде подушек; размещенный на подлокотнике 6 управляющий элемент в виде кнопки с гибким проводом или в виде джойстика с гибким проводом; регулируемую подножку 5, расположенную на уровне наружного диаметра передних ведущих колес 2; приводы 8, установленные с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, в которой расположены центры поперечных сечений выходных валов 9 и центры поперечных сечений осей передних ведущих колес 2; продольные балки 22 с упорами 23, выполненными для ограничения бокового смещения продольных подпружиненных рычагов 15.
Во втором варианте кресло-коляска для инвалидов содержит раму 24 в форме стула или кресла, передние ведущие колеса 25, задние самоустанавливающиеся колеса 26 меньшего диаметра, закрепленные в кронштейнах 27, подножку 28, подлокотники 29, автономный источник электрического тока (на чертеже не показан), два электродвигателя 30 и два привода 31, соединенных с электродвигателями 30 и связанных выходными валами 32 с наружными поверхностями ведущих колес 25. С рамой 24 соединен изогнутый по ее форме каркас 33 с амортизирующим средством для пользователя. Подлокотники 29 установлены на шарнирах 34, размещенных на спинке стула или кресла, и снабжены фиксаторами 35 на других концах. Спинка стула или кресла имеет откидывающийся подголовник 36 со стопорным механизмом, закрепленный на каркасе 33. Кронштейны 27 размещены на ножках стула или кресла. Подножка 28 выполнена съемной. Выходные валы 32 имеют коническую форму. Приводы 31 установлены с возможностью смещения на расстояние, превышающее на 1-3 см ширину наружных поверхностей ведущих колес 25, посредством продольных тяг 37, соединенных шарнирами с рамой 24, имеющей перекладину 38. Приводы 31 снабжены рычагами 39 с концевыми пружинами 40. Концевые пружины 40 связаны с поперечинами 41, жестко прикрепленными к продольным тягам 37, которые соединены с рукояткой ручного управления 42 через шарниры и рычаги 43. На одной из продольных тяг 37 размещен подсоединенный к электродвигателю 44 привод 45 с винтовым валом 46, имеющим возможность взаимодействия с ходовой гайкой 47, жестко закрепленной на другой продольной тяге 37.
В частных случаях своего выполнения или использования второй вариант кресла-коляски для инвалидов может иметь стопорный механизм, выполненный в виде штока 48, шарнирно соединенного с подголовником 36 и размещенного в направляющей обойме 49, установленной на спинке и снабженной барашком 50 для закрепления штока 48; автономный источник электрического тока, установленный на платформе 51 под сиденьем и выполненный в виде аккумулятора или в виде аккумуляторов; раму 24, выполненную из двух изогнутых труб; металлический каркас 33; амортизирующее средство для пользователя, выполненное в виде матраса или в виде подушек; управляющий элемент, выполненный в виде кнопки с гибким проводом или в виде джойстика с гибким проводом; регулируемую подножку 28, расположенную на уровне наружного диаметра передних ведущих колес 25; приводы 31, установленные с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, в которой расположены центры поперечных сечений выходных валов 32 и центры поперечных сечений осей передних ведущих колес 25; выходные валы 32, выполненные с насечками в виде, например, продольных канавок для сцепления с наружными поверхностями ведущих колес 25; продольные тяги 37, соединенные с рамой 24 посредством шарниров 52, размещенных на концах дополнительных кронштейнов 53.
В первом варианте кресла-коляски при включенном электроприводе пружины 15 находятся в сжатом состоянии, и рычаги 14 прижимают выходные валы 9 приводов 8 к наружному диаметру ведущих колес 2, приводя их в движение. В движении кресло управляется с помощью джойстика или кнопки на гибком проводе, закрепленном на подлокотнике 6 в удобном месте.
Для отключения электропривода рукояткой 17 перемещают рычаги 16, которые растягивая пружины 15, расталкивают рычаги 14 в стороны и отсоединяют выходные валы 9 приводов 8 от ведущих колес 2. Рычаги 14 разводятся до тех пор, пока не коснутся упоров 23, а зазор между рычагами 14 и продольными балками 22 составляет, приблизительно, 5 мм.
При перевозке очень грузных пациентов фиксаторы 12 откручивают и подлокотники 6 откидывают вращением вокруг шарниров 11. Подлокотники 6 поворачивают и опускают вдоль спинки и ножек выполненной в виде кресла рамы 1. Подлокотники 6 могут быть убраны и в случае, когда кресло-коляска стоит возле кровати для более удобного перемещения на нее пациента с кровати.
Во втором варианте кресла-коляски для увеличения скорости передвижения выходные валы 32 приводов 31 выполнены в виде конусов, с которыми шарнирами с двух сторон соединены продольные тяги 37. Продольные тяги 37 состоят из двух параллельных направляющих, которые через перекладину 38 и шарниры соединены с рамой 24.
На приводах 31 жестко посажены рычаги 39, на концах которых закреплены пружины 40. Противоположные концы пружин закреплены на поперечинах 41. Каждая поперечина 41 жестким соединением прикреплена к продольной тяге 37.
На одной из продольных тяг 37 жестко закреплена ходовая гайка 47, а к другой продольной тяге 37 прикреплен привод 45 с винтовым валом 46, имеющим возможность взаимодействия с ходовой гайкой 47, приводимый в движение электродвигателем 48.
С продольными тягами 37 шарнирно соединены рычаги 43, которые связаны с рукояткой ручного управления 42.
На обеих продольных тягах 37 жестко закреплены концевики 54, имеющие возможность взаимодействия с корпусами противоположных электродвигателей 30.
В исходном состоянии пружины 40 находятся в сжатом состоянии и посредством рычагов прижимают выходные валы 32 в виде конусов к наружному диаметру ведущих колес 25.
При включении электродвигателей 30 приводы 31 приводят в движение ведущие колеса 25. Причем если с наружной поверхностью ведущих колес 25 взаимодействуют вершины конусов 32 выходных валов, скорость передвижения кресла-коляски минимальная. Если конусы 32 взаимодействуют с ведущими колесами 25 поверхностями у своих оснований, скорость передвижения кресла-коляски максимальная. Когда вершины конических выходных валов 32 отходят от поверхностей ведущих колес 25, движение кресла-коляски прекращается. Концевики 54 обеспечивают отвод выходных валов 32 от ведущих колес 25. Перемещение боковой поверхности выходных валов 32 по наружному диаметру ведущих колес 25 обеспечивает варьирование скоростью перемещения кресла-коляски.
Перемещение выходных валов 32 производится включением электродвигателя 44, приводящим в движение привод 45 с винтовым валом 46, который, взаимодействуя с ходовой гайкой 47, раздвигает или сдвигает продольные тяги 37, тем самым перемещая выходные валы 32 вдоль наружных диаметров ведущих колес 25.
Ручное управление осуществляется рукояткой ручного управления 42, которая взаимодействует с рычагами 43, управляющими продольными тягами 37.
Кресло-коляска имеет малые габариты и небольшой вес. Кресло-коляска, выполненное из стали, весит примерно 20-30 кг, а из прочных легкосплавных материалов - еще в 1,5-2 раза меньше. То, что ведущие колеса 25 имеют малые габариты и размещены под сиденьем кресла-коляски, позволяет легко перемешать его как с помощью ухаживающего за пациентом, так и самим пациентом. Простота конструкции, малые габариты и небольшой вес делают кресло-коляску доступным по цене. Все это делает кресло-коляску еще долее удобным в эксплуатации, особенно в домашних условиях и при транспортировке, в том числе в легковом транспорте.