ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО
TRANSPORT FACILITY

Изобретение относится к транспортным средствам, приводимым в движение мускульной силой человека, более конкретно к креслам-коляскам для инвалидов, позволяющим самостоятельно передвигаться как по горизонтальной поверхности, так и преодолевать лестничные ступени в обоих направлениях.
Из уровня техники известны способы и устройства, позволяющие инвалидам, передвигающимся в креслах-каталках, самостоятельно преодолевать лестничные марши (см., например, US 3196970 А от 27.07.1965 или WO 96/00161 А1 от 04.01.1996).
Недостатком вышеуказанных технических решений является громоздкость и сложность конструкций, невысокая их надежность и чрезвычайная сложность в эксплуатации.
Наиболее близким по технической сущности является транспортное средство для инвалидов (см. RU 2220696 С2 от 10.01.2004), состоящее из двух полурам (передней и задней), снабженных опорными колесными парами для движения по горизонтальной поверхности и опорными крестовинами для преодоления ступеней. Полурамы вращаются вокруг главной горизонтальной оси, расположенной перпендикулярно направлению движения, чем изменяется режим движения, а кресло коляски откидывается назад на 35 градусов при переходе в режим движения по лестнице. Привод опорных крестовин осуществлялется посредством фрикционной передачи, конических шестерен, карданов и червячных редукторов.
К недостаткам этого решения относятся:
- невозможность складывания коляски, что резко усложняет процесс ее перевозки,
- использованная в конструкции простейшая система рычагов для трансформации коляски при изменении режима движения требует усилий, значительно превышающих возможности большинства инвалидов, а также не соответствует требованиям ГОСТа Р 51083-97 КРЕСЛА-КОЛЯСКИ «Общие технические условия»,
- конструктивное оформление коляски демонстрирует принцип ее работы, но не обеспечивает безопасное ее использование; в частности сектора для фиксации рычагов и сами рычаги, обеспечивающие ее трансформацию, расположены на месте подлокотников, сами подлокотники отсутствуют, что создает угрозу травм для пользователя и делает невозможным пересадку инвалида в другое место,
- отсутствуют стояночные тормоза, без которых невозможна пересадка инвалида в другое приспособление, а также отсутствует тормозная система,
- большая потеря мощности при работе фрикционного зацепления и червячных редукторов, что создает большие затраты энергии пользователя при подъеме по лестнице,
- отсутствие механизма коррекции движения коляски в случае углового смещении ее относительно ступеней, а также при "перешагивании" крестовин через ступень, если они слишком узки.
Задача заявленного устройства - значительно снизить усилия, необходимые для перехода из одного режима движения в другой, до приемлемых для большинства инвалидов и соответствующих требованиям стандартов, обеспечить быстрое его складывание и возможность перевозки в багажнике легкового автомобиля, повышение безопасности пользования, возможности маневрирования на лестнице и повышение комфортности коляски.
Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в максимальном упрощении конструкции и обеспечении изготовления изделия в основном из стандартных комплектующих деталей, в обеспечении универсальности коляски, позволяющей преодолевать лестницы с любыми неодинаковыми и даже полуразрушенными ступенями, а также в увеличении КПД привода и в повышении ее надежности и безопасности при эксплуатации.
Заявляемый технический результат достигается за счет того, что предложенное транспортное средство, преимущественно для инвалидов, выполнено с возможностью движения по лестницам и представляет собой складывающуюся коляску, содержащую раму, передние малые поворотные и задние ведущие колеса велосипедного типа. Новым является то, что рама выполнена из правой и левой полурам, сзади к раме крепятся на неподвижных консолях задние крестообразные опоры, а передние крестообразные опоры установлены с помощью подвижных консолей на правой и левой полурамах, причем передние и задние крестообразные опоры выполнены металлическими из легких сплавов или неметаллическими - из твердой пластмассы в виде 4-лучевого креста, лучи которого расположены под прямым углом, и связаны с ведущими колесами цепными передачами, при этом предусмотрен механизм трансформации, расположенный в нижней части складывающейся коляски и состоящий из рычагов управления, подвижных консолей, трех тяг и фиксаторов положения коляски в двух ее состояниях, обеспечивающий управление трансформацией коляски и возможность пересаживания инвалида в другое приспособление. При этом предусмотрен стояночный тормоз, работающий в обоих положениях складывающейся коляски, и переключаемый тормоз направленного действия, обеспечивающий затормаживание складывающейся коляски в сторону, противоположную движению в положении на крестообразных опорах, а ведущие колеса и крестообразные опоры выполнены быстросъемными для уменьшения габаритов коляски при транспортировке.
Предлагаемая компоновка в совокупности с использованием известных узлов и деталей и выполнением рамы из двух полурам позволяет упростить конструкцию и обеспечить изготовление изделия в основном из стандартных комплектующих деталей, а также достичь универсальности коляски, заключающейся в возможности преодоления лестницы с любыми неодинаковыми и даже полуразрушенными ступенями.
Использование предлагаемого привода позволяет повысить КПД устройства.
Предлагаемый механизм трансформации позволяет облегчить эксплуатацию устройства и повысить его безопасность. На решение этой задачи направлены также конструктивные признаки, касающиеся оборудования концов крестообразных опор элементами противоскольжения.
Наличие стояночного и переключаемого направленного тормозов также позволяет повысить надежность и безопасность устройства.
Далее предлагаемое изобретение будет раскрыто в предпочтительном варианте исполнения более подробно со ссылкой на графические материалы, на которых:
фиг.1 - показан вид устройства при движении на колесах;
фиг.2 - показан вид устройства при движении по лестнице на крестовинах;
фиг.3 - показан общий вид устройства с вывешенными колесами;
фиг.4 - показан общий вид устройства с вывешенными крестообразными опорами;
фиг.5 - показан вид спереди по фиг.4;
фиг.6 - показан вид сбоку по фиг.4;
фиг.7 - показан вид сверху по фиг.4;
фиг.8 - показан вид сбоку устройства с вывешенными колесами;
фиг.9 - показан вид спереди по фиг.8;
фиг.10 - показан вид сверху по фиг.8.
Описываемое ниже устройство представляет собой складывающееся кресло-коляску для инвалидов и выполняется, по возможности, из известных узлов и деталей, используемых для подобного рода устройств.
Предлагаемая коляска содержит следующие узлы и детали:
- подлокотник 1, выполненный с возможностью как откидывания назад, так и фиксирования в опущенном положении,
- спинку 2 с регулируемыми по высоте ручками (не показано),
- рычаг 3 управления механизмом трансформации, позволяющий переводить коляску из положения для движения по горизонтальной поверхности в положение для движения по лестницам и обратно,
- рычаг 4 управления направленным тормозом, позволяющий переключать тормоз направленного действия для затормаживания в сторону, противоположную движению (вращению ведущих колес), в положении на крестообразных опорах,
- тормоз 5 направленного действия, выполненный с возможностью затормаживания ведущего колеса в сторону, противоположную движению (вращению ведущих колес), в положении на крестообразных опорах,
- стояночный тормоз 6, выполненный с возможностью затормаживания ведущего колеса в обоих положениях устройства,
- раму 7 коляски, имеющую высоко поднятую нижнюю часть и выполненную из правой и левой полурам,
- сиденье 8,
- крепления 9 фиксатора положения на крестообразных опорах,
- крепление 10 консоли ведущего колеса к раме,
- консоль 11 передней крестообразной опоры с рычагом, на котором предусмотрен ролик регулировки люфта цепи,
- качающуюся опорную втулку 12 рычага управления механизмом трансформации,
- корпус 13 крепления стояночного тормоза и тормоза направленного действия, выполненный с возможностью крепления к раме и регулировки по высоте,
- переднюю крестообразную опору 14, выполненную с возможностью крепления к ступице консоли и надевания на ось с крестообразным фланцем (для зацепления) и имеющую соответствующий ответный фланец. Передние крестообразные опоры 14 прижимаются к соответствующим консолям болтом-барашком или болтом с зажимом-эксцентриком (для обеспечения быстросъемности) и установлены с помощью подвижных консолей на правой и левой полурамах, передние и задние крестообразные опоры выполнены металлическими из легких сплавов или из твердой пластмассы в виде 4-лучевого креста, лучи которого расположены под прямым углом, при этом в одном из вариантов крестообразные опоры могут быть оборудованы на концах элементами противоскольжения, выполненными из упругого материала, например твердой пластмассы, или металлическими;
- поворотную втулку 15 переднего колеса, установленную с внутренней стороны рамы,
- рычаг 16 фиксатора положения на крестообразных опорах, снабженный пружинами и выполненный с возможностью фиксации консоли заднего (ведущего) колеса в положении для движения на крестообразных опорах,
- цепь 17 привода крестообразных опор, предусмотренную для передачи усилия вращения от ведущего колеса на крестообразные опоры в положении механизма трансформации для движения на крестообразных опорах,
- заднюю крестообразную опору 18, выполненную аналогично передней крестообразной опоре 14, причем передние и задние крестообразные опоры выполнены металлическими из легких сплавов или из твердой пластмассы в виде 4-лучевого креста, лучи которого расположены под прямым углом и связаны с ведущими колесами цепными передачами,
- быстросъемную подножку 19, выполненную с возможностью регулирования по высоте,
- звездочку-ступицу 20 консоли передней крестообразной опоры, выполненную с возможностью крепления к консоли передней крестообразной опоры с помощью оси, продетой через втулку с подшипниками. Звездочка-ступица 20 имеет крестообразный фланец для зацепления с передней крестообразной опорой и отверстие в оси с резьбой для фиксации крестообразной опоры,
- промежуточную тягу 21, имеющую с внутренней стороны направляющий ролик цепи,
- ролики 22 цепи,
- звездочку-ступицу 23 консоли задней крестообразной опоры, выполненную аналогично звездочке-ступице 20 консоли передней крестообразной опоры,
- переднее поворотное колесо 24,
- вилку 25 переднего поворотного колеса,
- заднее ведущее колесо 26, выполненное с возможностью крепления с помощью быстросъемной оси к втулке консоли заднего колеса,
- крепление 27 консолей крестообразных опор к раме,
- консоль 28 задней крестообразной опоры,
- консоль 29 заднего ведущего колеса,
- защелку 30 рычага управления трансформацией, выполненную с возможностью фиксации рычага управления трансформацией в положении для движения на колесах,
- ведущую звездочку 31, выполненную с возможностью крепления к заднему ведущему колесу с внутренней стороны.
Предлагаемое транспортное средство работает следующим образом.
Движение по ровной поверхности. Рычаги 3 управления механизмом трансформации находятся в заднем исходном положении на уровне спинки коляски, что не мешает инвалиду, откинув подлокотник, пересесть в другое устройство. При этом крестообразные опоры подняты над поверхностью и не мешают движению, а коляска движется как любая стандартная.
Трансформация коляски для перевода ее в режим движения по лестнице.
Пользователь коляской берется за рукоятки рычагов и плавно подает их вперед, сначала до опускания передних крестообразных опор до пола. При этом необходимо проследить, чтобы передние малые поворотные колеса были расположены параллельно друг другу по ходу движения коляски и не создавали помех передним крестам. Далее инвалид отдает рычаги далее вперед до упора, так что коляска откидывается назад на 30 градусов, встает на крестообразные кресты и ее колеса приподнимаются, а ее положение жестко закрепляется фиксаторами.
Движение по лестнице вниз. Пользователь переключает рычагом 4 тормоз 5 направленного действия в положение для движения вперед и начинает плавно вращать оба ведущих колеса, приводя таким образом в движение передние и задние крестообразные опоры, под действием чего коляска перемещается по ступеням вниз. После спуска и полного выхода коляски на ровную поверхность инвалид проводит обратную трансформацию коляски. Для этого инвалид переводит тормоз 5 направленного действия в нейтральное положение, освобождает фиксаторы простым нажатием больших пальцев на рычажки 16, расположенные на уровне верхней части рамы коляски, подтягивает к себе рычаги 3, одновременно наклоняя корпус вперед, что приводит к легкому переходу коляски на колеса и подъему передних крестов в нерабочее положение, рычаги при этом фиксируются в заднем положении на уровне спинки.
Движение по лестнице вверх. Движение осуществляется задним ходом, для чего инвалид производит переключение рычагом 4 тормоза 5 направленного действия в положение для движения назад и начинает плавно вращать ведущие колеса назад, в результате чего коляска поднимается по ступеням вверх.
Рабочие испытания модели показали, что в связи с достаточной степенью свободы правой и левой сторон, связанных между собой лишь Х-образным устройством складывания и независимыми ведущими колесами, при движении по лестнице коляска свободно корректирует свое движение, остается устойчивой при крене набок до 10 градусов и без труда проходит узкие ступени без опрокидывания вперед.
Таким образом, предлагаемое транспортное средство для передвижения инвалидов представляет собой простое в изготовлении и использовании устройство, обладающее, по сравнению с известными аналогами, повышенной надежностью, комфортом и повышенным КПД, и позволяет значительно снизить усилия, необходимые для перехода из одного режима движения в другой, обеспечить быстрое его складывание и возможность перевозки в багажнике легкового автомобиля, а также повысить возможности маневрирования на лестницах различного качества.