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Gegenstand
der Erfindung ist ein als Selbstfahrer einsetzbarer Rollstuhl, insbesondere
ein Faltrollstuhl mit zwei unabhängig
voneinander motorisch antreibbaren Rädern. Gegenstand der Erfindung
ist ferner ein Antriebsrad für
einen solchen Rollstuhl.
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Als
Selbstfahrer einsetzbare Faltrollstühle verfügen über zwei unabhängig voneinander
motorisch antreibbare Räder.
Bei diesen handelt es sich um die Hinterräder. Diese können wahlweise
manuell unter Benutzung eines Greifringes oder elektromotorisch
angetrieben werden. Als Vorderräder
verfügt ein
solcher Rollstuhl typischerweise über luftbereifte Schwenkräder. Jedes
Antriebsrad eines solchen Rollstuhls ist mit einem Nabenmotor ausgerüstet. Aufgrund
der Größe der als
Antriebsräder
dienenden Hinterräder
eines solchen Rollstuhls ist es erforderlich, den Radnabenantrieb
mit einem Getriebe auszustatten. Wird ein solcher Rollstuhl als
Selbstfahrer eingesetzt, steht dem Benutzer eine Vierquadrantensteuerung
(Joystick-Steuerung)
zur Verfügung,
mit der die beiden Antriebsräder
zum Antreiben und Lenken des Rollstuhls angesteuert werden. Dabei
erfolgt ein Lenken des Rollstuhls durch entsprechend unterschiedliche
Ansteuerung der Radnabenmotoren der beiden Hinterräder. Die
Einsetzbarkeit eines Rollstuhls mit unabhängig voneinander angetriebenen Hinterrädern als
Selbstfahrer wird als vorteilhaft gegenüber solchen Faltrollstühlen angesehen,
die mit einem einzigen, auf beide Hinterräder wirkenden Antriebsaggregat
ausgerüstet
sind. Bei diesem dient das Antriebsaggregat lediglich als Schiebehilfe,
da aufgrund des gemeinsamen Antriebs der beiden Hinterräder der
Rollstuhl nicht gelenkt werden kann.
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Mitunter
wird allerdings bei den mit Radnabenmotoren angetriebenen Rollstühlen, wie
vorstehend beschrieben, als nachteilig deren durch die Bauart des
Radnabenantriebs bedingte Breite angesehen, so dass gerade bei breiteren
Faltrollstühlen, die
mit solchen Antriebsrädern
ausgerüstet
sind, diese aufgrund ihrer Breite mitunter nicht durch schmalere
Türöffnungen
hindurchpassen. Faltrollstühle werden
in unterschiedlichen Breiten angeboten, wobei diejenigen mit der
größten Breite
ausgelegt sind, dass diese gerade mit dem notwendigen Spiel in aller Regel
durch alle übli cherweise
verwendeten Türöffnungsbreiten
hindurchpassen. Werden die normalen, lediglich manuell antreibbaren
Hinterräder
durch mit einem Nabenmotor ausgestattete ersetzt, erhöht sich dementsprechend
die Breite des Rollstuhls.
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Ausgehend
von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher
die Aufgabe zugrunde, einen als Selbstfahrer einsetzbaren Rollstuhl mit
zwei unabhängig
voneinander motorisch antreibbaren Rädern vorzuschlagen, der trotz
unabhängigen
Antriebs seiner Hinterräder
von seiner Konstruktion her schmaler bauend konzipiert werden kann. Des
Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Antriebsrad
für einen
Rollstuhl, insbesondere einen Faltrollstuhl zu konzipieren, der
diesen Anforderungen genügt.
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Gelöst wird
diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch,
dass jedes Antriebsrad jeweils Teil eines Antriebsradmoduls ist,
das neben dem Antriebsrad über
einen am Gestell des Rollstuhls befestigten, ein Antriebsaggregat
zum Antreiben des Antriebsrades tragenden Grundkörper verfügt, an den das Antriebsrad
angeschlossen ist.
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Bei
diesem Rollstuhl ist das Antriebsrad Teil eines Antriebsradmodules.
Bei dem Antriebsrad selbst kann es sich um ein übliches, für einen manuellen Antrieb eines
Rollstuhls vorgesehenes Hinterrad handeln, welches dementsprechend
mit einem Greifring zum wahlweisen manuellen Antreiben des Rollstuhls
ausgerüstet
ist. Das Antriebsradmodul verfügt über einen
am Gestell des Rollstuhls festlegbaren bzw. daran befestigten Grundkörper. An
dem Grundkörper
ist ein Antriebsaggregat befestigt, bei welchem es sich typischerweise
um einen getrieblich untersetzten Elektromotor handelt. Angeschlossen an
den Grundkörper
ist ferner das Antriebsrad. Das Antriebsrad kann unmittelbar auf
eine vom Grundkörper
gehaltene Steckachse aufgesetzt sein. Das Antriebsrad trägt ein Abtriebselement,
welches kinematisch an die Antriebswelle des Antriebsaggregates angeschlossen
ist. Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Antriebsrad an einem drehbar
an dem Grundkörper
gelagerten Radträger befestigt
ist. In einem solchen Fall wird es als zweckmäßig angesehen, wenn Teil des
Radträgers
ebenfalls das Abtriebselement zum Antreiben des Radträgers und
somit des Antriebsrades ist. Das Antriebsrad ist an den Radträger beispielsweise
mittels Speichenklemmen angeschlossen.
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Da
das eine gewisse Tiefe benötigende
Antriebsaggregat an der Innenseite des Grundkörpers und somit unter den Rollstuhl
ragend angeordnet werden kann, kann die Breite eines mit solchen
Antriebsradmodulen ausgestatteten Faltrollstuhls derjenigen entsprechen,
die dieser mit normalen, manuell antreibbaren Hinterrädern aufweisen
würde oder
nur geringfügig
breiter ist als eine solche Ausgestaltung. Insbesondere können breite
Faltrollstühle
somit mit derartigen Antriebsradmodulen ausgestattet werden, ohne
befürchten
zu müssen,
dass der damit ausgerüstete
Faltrollstuhl möglicherweise
durch enge Türöffnungen
nicht mehr hindurchpassen würde.
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Der
Anschluss des Grundkörpers
des Antriebsradmoduls an das Gestell des Rollstuhls erfolgt gemäß einer
Ausgestaltung an der ansonsten zum Befestigen der Steckachsen vorgesehenen
Befestigungsplatte. Ein Anschluss des Grundkörpers an das Gestell kann mittels
werkzeuglosen Verschlüssen
erfolgen, so dass dann ohne weiteres und werkzeuglos das Anschlussradmodul
insgesamt von dem Gestell des Rollstuhls abgenommen werden kann,
um bei einem Transport des Rollstuhls das benötigte Stauvolumen zu verringern.
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Die
Konzeption eines solchen Anschlussradmoduls hat des Weiteren zum
Vorteil, dass der gesamte Antriebsstrang in einem Modul zusammengefasst
ist. Dieses ermöglicht
eine größere Freiheit
in der Auswahl des Antriebssystems zum Antreiben des Radträgers. Überdies
erlaubt eine solche Konzeption, eine Kapselung des Antriebes, was
sodann nicht nur die Gefahr von Verletzungen verringert, sondern ebenfalls
vor Verunreinigungen oder anderen eine Kraftübertragung beeinträchtigenden
Gegebenheiten schützt.
Zum Übertragen
der Kraft des Antriebsaggregates unmittelbar oder unter Zwischenschaltung
des Radträgers
auf das Antriebsrad kann beispielsweise ein Riemenantrieb oder auch
ein Zahnradantrieb vorgesehen sein. Gemäß einem Ausführungsbeispiel
ist bei einem Zahnradantrieb vorgesehen, dass das Antriebsaggregat über ein
Antriebsritzel verfügt,
welches in einen Zahnring als dem Antriebsrad oder dem Radträger zugeordnetes
Abtriebselement eingreift. Dieses gestattet eine Kraftübertragung auf
kleinstem Raum, zusätzlich
verbunden mit einer Untersetzung. Der Zahnring kann als Zahnrad
mit nach außen
offenen Zähnen
oder als Innenzahnring konzipiert sein. Bei letzterer Ausgestaltung erlaubt
dieses eine kompaktere Bauweise des Antriebsradmodules, da das Antriebsaggregat
mit seinem Antriebsritzel näher
zur Drehachse angeordnet werden kann und man dennoch eine relativ
hohe Untersetzung infolge des größeren Durchmessers
des Zahnringes aufbauen kann. Somit wird durch eine solche Maßnahme eine
kompakte Bauweise des Antriebsradmoduls unterstützt.
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Nachfolgend
ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die beigefügte
Figuren beschrieben. Es zeigen:
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1:
einen schematisierten Querschnitt durch ein Antriebsradmodul für einen
Faltrollstuhl und
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2:
einen schematisierten Querschnitt durch ein Antriebsradmodul für einen
Faltrollstuhl gemäß einer
weiteren Ausgestaltung.
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Ein
Faltrollstuhl 1 verfügt über zwei
unabhängig
voneinander angetriebene Hinterräder.
Jeder Antrieb ist Teil eines Antriebsradmoduls 2. In 1 ist der
Faltrollstuhl 1 lediglich mit einem Ausschnitt seines Rohrgestells 3 dargestellt.
Das Antriebsradmodul 2 befindet sich im linken hinteren
Bereich des Gestells 3 des Faltrollstuhls 1. Die
Blickrichtung des Ausschnittes des Faltrollstuhls 1 in 1 ist
von hinten nach vorne in Fahrtrichtung des Faltrollstuhls 1. Zur
vorderseitigen Abstützung
des Faltrollstuhls 2 sind luftbereifte Schwenkrollen 4 vorgesehen.
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An
einem Vertikalstreb 5 des Gestells 3 befindet
sich eine Anschlussplatte 6. Die Anschlussplatte 6 umfasst
mehrere mit Abstand zueinander angeordnete, der Längserstreckung
des Vertikalstrebs 5 folgende Bohrungen und dient in der
Regel zum Anschließen
der Steckachsen für
das hintere linke Hinterrad. Bei dem Faltrollstuhl 1 ist
an der Anschlussplatte 6 das Antriebsradmodul 2 befestigt.
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Das
Antriebsradmodul 2 umfasst einen Grundkörper 7, der mittels
Befestigungsschrauben 8 an der Anschlussplatte 6 befestigt
ist. Die Befesti gungsschrauben 8 greifen mit ihrem Fuß in entsprechende
Gewindebohrungen des Grundkörpers 7 ein. Der
Grundkörper 7 ist
somit starr mit dem Gestell 3 verbunden.
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Der
Grundkörper 7 trägt einen
insgesamt mit dem Bezugszeichen 9 gekennzeichneten Radträger. Der
Radträger 9 ist
drehbar in einer Lagerbuchse 10 des Grundkörpers 7 gelagert.
Bei dem Radträger 9 handelt
es sich im Wesentlichen um einen scheibenartigen Körper, der
zum Eingreifen in die Lagerbuchse 10 des Grundkörpers 7 einen
zylindrischen Lagerbolzen 11 aufweist. Teil des Radträgers 9 ist
ein Innenzahnkranz 12, dessen einzelne Zähne in 1 der
Einfachheit halber nicht dargestellt sind. Von dem Lagerzapfen 11 in
Richtung von dem Gestell 3 nach außen wegweisend ist ein Halteschaft 13 angeformt. Die
zwischen der radialen Umfangsfläche
des Lagerbolzens 11 des Radträgers 9 und der Innenseite
der Lagerbuchse 10 befindlichen Kugeln 14 symbolisieren,
dass der Radträger 9 gegenüber dem
Grundkörper 7 kugelgelagert
ist. In nicht dargestellter Art und Weise ist der Radträger 9 bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel
in Richtung seiner Drehachse unverlierbar an dem Grundkörper 7 gehalten.
Zwischen dem Grundkörper 7 und
dem Radträger 9 befindet sich
ein Bewegungsspalt. Dieser ist durch einen umlaufenden Kragen K
des Grundkörpers 7 überdeckt. Dieses
dient vor allem den Zweck, ein Eindringen von Verunreinigungen in
das Innere des Innenzahnringes 12 zu erschweren.
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An
dem Grundkörper 7 ist
an seiner von dem Radträger 9 gegenüberliegenden
Seite ein Antriebsaggregat 15 befestigt. Das Antriebsaggregat 15 besteht
bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
aus einem Elektromotor 16 und einem Getriebe 17.
Aus der aus dem Getriebe 17 herausragenden Antriebswelle 18 sitzt
ein Antriebsritzel 19, dass in die Innenzahnung 20 des
Innenzahnringes 12 eingreift. Das Antriebsaggregat 15 ist
drehmomentschlüssig
mit dem Grundkörper 7 verbunden.
Bei einem Betrieb des Elektromotors 16 wird das Antriebsritzel 19 in eine
Drehbewegung versetzt, infolge dessen der als Abtriebselement dienende
Innenzahnring 12 in entsprechende Drehbewegung gebracht
wird und sodann gegenüber
dem Grundkörper 7 rotiert.
Die elektrischen Anschlüsse,
Steuereinrichtungen und Batterien zum Betreiben des Antriebsaggregates 15 sind in
der Figur der Einfachheit halber nicht dargestellt.
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An
seiner von dem Grundkörper 7 wegweisenden
Seite ist an den Radträger 9 ein
an sich bekanntes Hinterrad 21 eines Rollstuhls angeschlossen.
Das Rad 21 dient als Antriebsrad. Das Antriebsrad 21 ist
auf den Halteschaft 13 des Radträgers 9 mit seiner
Nabe N aufgeschoben und mittels Speichenklemmen 22 drehmomentschlüssig mit
dem Radträger 9 verbunden.
Das Antriebsrad 21 umfasst mehrere Speichen 23,
die sich von seiner Nabe N zu der Felge 24 erstrecken.
Auf der Felge 24 sitzt der Reifen 25 des Antriebsrades 21.
Angeschlossen an einzelne Speichen 23 sind Halter 26 zum
Halten eines Greifringes 27. Der Faltrollstuhl 2 kann
somit über
die Greifringe 27 seiner Antriebsräder 21 auch manuell
bewegt werden. Zu diesem Zweck wird, falls vorhanden, eine Magnetbremse
des Antriebsaggregates 15 gelöst oder die getriebliche Verbindung
zwischen dem Elektromotor 16 und dem Antriebsritzel 19 oder
dem Innenzahnring 12 gelöst.
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Die
Speichenklemmen 22 umfassen eine äußere Halteplatte 28,
die den sich zur Nabe N hin verjüngenden
Zwischenraum zwischen zwei Speichen 23 ausfüllen. Somit
stützen
sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
die Halteplatten 28 seitlich an den Speichen 23 ab.
In die zu dem Antriebsrad weisende Seite des Radträgers 9 sind
Speichenaufnahmen 29 eingebracht. Bei diesen handelt es
sich um in den Radträger 9 eingebrachte
Nuten, in den die Speichen 23 mit ihren parallel zur Drehrichtung
erstreckenden Fortsätzen
eingreifen. Verbunden ist die Halteplatte 28 mit dem Radträger 29 durch
Schrauben 30, wodurch die beiden jeweilig von einer Halteplatte 28 erfassten
Speichen 23 in Richtung zum Radkörper 9 verspannt und
mit ihrem gegenüberliegenden
Abschnitt in die Speichenaufnahmen 29 eingedrückt werden.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist das Antriebsrad 21 mit drei Halteplatten 28,
die jeweils einen gleichen Winkelabstand zueinander aufweisen, mit
dem Radträger 9 verbunden.
Aufgrund des beschriebenen Anschlusses des Antriebsrades 21 an
den Radträger 9 ist
dieses drehmomentschlüssig
mit dem Radträger 9 verbunden.
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An
der in 1 nicht gezeigten rechten Seite des Faltrollstuhls 1 ist
ebenfalls ein Antriebsradmodul, wie dieses vorbeschrieben ist, angeordnet.
Damit verfügt
der Faltrollstuhl 1 über
zwei unabhängig voneinander ansteuerbare
hintere Antriebsräder 21. Mittels
einer entsprechenden Steuereinrichtung, beispielsweise einer Vierquadrantensteuerung
kann der Faltrollstuhl 1 als Selbstfahrer eingesetzt werden, wobei
das Lenken des Faltrollstuhls 1 durch entsprechend unterschiedliche
Bestromung der Hinterräder erfolgt.
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2 zeigt
einen weiteren Faltrollstuhl 1', der prinzipiell gleich aufgebaut
ist wie der Faltrollstuhl 1. Gleiche Bauteile sind zu dem
Faltrollstuhl 1' mit denselben
Bezugszeichen wie zu dem Faltrollstuhl 1 gekennzeichnet,
jedoch um ein „Apostroph" ergänzt. Nachfolgend
wird lediglich auf die Unterschiede des Faltrollstuhls 1' zu dem Faltrollstuhl 1 eingegangen. Bei
dem Faltrollstuhl 1' ist
an den Grundkörper 7' eine Steckachse
befestigt. Die Steckachse wird durch einen Bolzen 33 gebildet,
der mit seinem Kopf 34 in der Buchse 10' des Grundkörpers 7' aufgenommen
und darin drehmomentschlüssig
gehalten ist. Auf die durch den Bolzen 33 gebildete Steckachse
ist die Nabe N' des
Antriebsrades 21' aufgesetzt
und mittels einer Mutter 35 fixiert. Ausgenutzt wird bei
der Ausgestaltung des Antriebsradmoduls 2' das Vorhandensein des Kugellagers
innerhalb der Nabe N' des Antriebsrades 21'. Über Speichenklemmen 22' ist an das
Antriebsrad 21' der
Innenzahnring 12' angeschlossen.
In den Innenzahnring 12' greift
das Antriebsritzel 19' des
Antriebsaggregates 15' ein.
Im Unterschied zu dem Antriebsradmodul 2 ist somit bei dem
Antriebsradmodul 2' das
Antriebsrad 21' unmittelbar
drehbar an den Grundkörper 7' angeschlossen.
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In
einer Weiterbildung des zu 2 beschriebenen
Ausführungsbeispiels
ist vorgesehen, dass das bei diesem Ausführungsbeispiel als Innenzahnring 12' ausgebildete
Abtriebselement integraler Bestandteil des Antriebsrades ist, beispielsweise ebenso
wie die Halter 26' an
die Speichen 23' umlaufend
angeformt ist. Hierdurch kann eine weitere Reduzierung der benötigten Baubreite
erreicht werden.
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Angedeutet
sind in 1 zwei Kreuzstreben 31, 32 des
Gestells 3, durch die die Zusammenlegbarkeit des Faltrollstuhls 2 gewährleistet
wird. Der Anschluss der Antriebsradmodule 1 an die jeweiligen Vertikalstreben 5 gewährleistet
im Unterschied zu solchen Rollstühlen,
bei denen die eine oder die beiden Antriebseinheiten zentral bezüglich des
Gestells angeordnet sind, einen einwandfreien Betrieb des Faltrollstuhls
hinsichtlich seines Antriebes unabhängig davon, ob die Kreuzgelenke
des Faltrollstuhls ausgeschlagen sind oder nicht.
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Die
Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels
beschrieben. Eine Realisierung der Erfindung ist im Rahmen des Schutzumfanges
der Ansprüche
auch auf solche Weise realisierbar, die sich für einen Fachmann aus dieser
Beschreibung ergibt.
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- 1,
1'
- Faltrollstuhl
- 2,
2'
- Antriebsradmodul
- 3,
3'
- Gestell
- 4,
4'
- Schwenkrolle
- 5,
5'
- Vertikalstreb
- 6,
6'
- Anschlussplatte
- 7,
7'
- Grundkörper
- 8,
8'
- Befestigungsschraube
- 9
- Radträger
- 10,
10'
- Lagerbuchse
- 11
- Lagerbolzen
- 12,
12'
- Innenzahnung
- 13
- Halteschaft
- 14
- Kugel
- 15,
15'
- Antriebsaggregat
- 16,
16'
- Elektromotor
- 17,
17'
- Getriebe
- 18,
18'
- Antriebswelle
- 19,
19'
- Antriebsritzel
- 20,
20'
- Innenzahnung
- 21,
21'
- Antriebsrad
- 22,
22'
- Speichenklemme
- 23,
23'
- Speiche
- 24,
24'
- Felge
- 25,
25'
- Reifen
- 26,
26'
- Halter
- 27,
27'
- Greifring
- 28,
28'
- Halteplatte
- 29,
29'
- Speichenaufnahme
- 30,
30'
- Schraube
- 31,
31'
- Kreuzstreb
- 32,
32'
- Kreuzstreb
- 33
- Bolzen
- 34
- Kopf
- 35
- Mutter
- K,
K'
- Kragen
- N,
N'
- Nabe