本公開通常涉及輪椅。特別地,其涉及底盤裝置以及包含該底盤裝置的電動輪椅。
背景技術:
電動輪椅通常具有座椅系統(tǒng)安裝在其上的底盤裝置或者框架。底盤裝置包括主底盤件,其可以容納特別是為輪椅的電機供電的電池單元,樞轉地聯(lián)接到主底盤件的樞轉臂,車輪安裝在該樞轉臂上,以及蓄能件,例如彈簧,其與樞轉臂一起操作用于控制輪椅的懸掛。
在現(xiàn)有電動輪椅中,主底盤件或者底盤箱通常是由鉚接或者焊接在一起的大量金屬薄板部件制成。為了保持主底盤件的重量盡可能輕,金屬薄板通常非常薄,一般為2-4毫米。
為了能夠獲得對包含前述類型的主底盤件的輪椅足夠的道路掌控能力,彈簧必須相對較硬。主底盤件的缺陷必須因此被補償。結果,用戶感受到的舒適體驗相對較低,因為堅硬的彈簧提供較差的減震。除了相對較差的舒適體驗,還存在一個風險,主底盤件會由于其設計而被損壞。
技術實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的主要目標在于提供一種底盤裝置以及電動輪椅,其解決或者至少緩解現(xiàn)有技術的多個問題。
因此,根據(jù)本公開的第一方面,提供一種用于電動輪椅的底盤裝置,其中底盤裝置包括:主底盤件,具有限定主底盤件的第一側的第一側板以及限定主底盤件的第二側的第二側板,第二側與第一側相對,其中第一側板和第二側板均具有用于用于附接彈簧組件的彈簧附接裝置,其中第一側板和第二側板均具有用于附接樞轉臂組件的樞轉臂附接裝置,其中主底盤件具有大于1200牛米/度的扭轉剛度;兩個第一樞轉臂組件,一個第一樞轉臂組件樞轉地聯(lián)接到第一側板的樞轉臂附接裝置,另一個第一樞轉臂組件聯(lián)接到第二側板的樞轉臂附接裝置;以及兩個第二樞轉臂組件,一個第二樞轉臂組件樞轉地聯(lián)接到第一側板的樞轉臂附接裝置,另一個第二樞轉臂組件樞轉地聯(lián)接到第二側板的樞轉臂附接裝置;兩個第一彈簧組件,一個第一彈簧組件樞轉地聯(lián)接到第一側板的彈簧附接裝置以及與第一側板樞轉地聯(lián)接的第一樞轉臂組件,并且另一個第一彈簧組件樞轉地聯(lián)接到第二側板的彈簧附接裝置以及與第二側板樞轉地聯(lián)接的第一樞轉臂組件;以及兩個第二彈簧組件,一個第二彈簧組件樞轉地聯(lián)接到第一側板的彈簧附接裝置并且聯(lián)接到通過樞轉臂附接裝置而與第一側板樞轉地聯(lián)接的第二樞轉臂組件,并且另一個第二彈簧組件樞轉地聯(lián)接到第二側板的彈簧附接裝置并且聯(lián)接到通過樞轉臂附接裝置而與第二側板樞轉地聯(lián)接的第二樞轉臂組件,其中兩個第一樞轉臂組件的每一個具有與第一輪軸交叉的第一點,并且其中主底盤件具有限定了基面的底面,其中樞轉地聯(lián)接到第一樞轉臂組件的每個樞轉臂附接裝置的樞轉軸點位于距沿著第一彈簧組件的多個彈簧的中心彈簧壓縮軸確定的第一彈簧壓縮面達距離c處,其中樞轉地聯(lián)接到第一樞轉臂組件的每個樞轉臂附接裝置的樞轉軸點位于距平行于基面法線延伸并且與第一輪軸相交的第一輪軸交叉面達距離a處,并且其中每個距離a和每個距離c之間的比率小于1.3。
由此可以獲得的技術效果為更硬的主底盤件。由于主底盤件的更硬的設計,要使用更軟的彈簧,以實現(xiàn)用戶更舒適的體驗。
發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),至少對于前輪驅動的輪椅,彈簧附接裝置距離每個第一側板和第二側板的樞轉臂附接裝置越遠,越能提供更為舒適的懸掛。因此特別有利的是在第一側板和第二側板上相應的下邊緣附近盡可能低地提供樞轉臂附接裝置。在第一側板和第二側板上盡可能低地放置樞轉臂附接裝置對于輪椅向上移動,或者爬行例如人行道的邊緣更為有利。
由于彈簧無需被設計以補償現(xiàn)有技術主底盤件的前述缺陷,可以提供對所施加的多個作用力的反應更為敏感的更軟的彈簧。結果,可以獲得輪椅的增強的動態(tài)穩(wěn)定性。因此更軟的彈簧提供更好的機械夾持,保持車輪在地面上,因此增加了用戶的信心。另外,由于更軟的懸掛,地面摩擦力就不那么重要了。
發(fā)明者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)距離a和距離c之間的比率應該盡可能小,從而能夠提供柔軟舒適的懸掛。對于此比率的指導數(shù)值差不多接近1。
根據(jù)一個實施例,每個距離a和每個距離c之間的比率至多為1.1。
根據(jù)一個實施例,兩個第二樞轉臂組件的每一個具有與輪軸交叉的第二點,并且其中主底盤件具有限定了基面的底面,其中樞轉聯(lián)接到第二樞轉臂組件的每個樞轉臂附接裝置的樞轉軸點位于距沿第二彈簧組件的多個彈簧的中心彈簧壓縮軸限定的第二彈簧壓縮面達距離d處,其中樞轉聯(lián)接到第二樞轉臂組件的每個樞轉臂附接裝置的樞轉軸點位于距平行于基面法線延伸并且與第二輪軸交叉的第二輪軸交叉面達距離b處,并且其中每個距離b和每個距離d之間的比率小于1.5。
發(fā)明者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)距離b和距離d之間的比率應當盡可能小從而能夠提供柔軟的懸掛。對于此比率的指導數(shù)值大約為接近1。
根據(jù)一個實施例,第一樞轉臂組件為前樞轉臂組件以及第二樞轉臂組件為后樞轉臂組件,并且其中第一彈簧組件為前彈簧組件以及第二彈簧組件為后彈簧組件。
根據(jù)一個實施例,每個第二彈簧組件包括具有對應于至多每英寸350磅的剛度的彈簧常數(shù)的彈簧。
前彈簧組件的多個彈簧,即前彈簧,根據(jù)一個變體可以是比后彈簧組件,即后彈簧更硬一點的彈簧,因為考慮到用戶設想的穩(wěn)定性,不希望由于懸掛導致太多的向前移動/傾斜。另一方面,向后懸掛被認為是垂直運動。前彈簧的剛度通?;谄谕牡孛骈g隙選定,而后彈簧的剛度通?;谄谕尿寗犹匦赃x定。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面,還提供一個包含根據(jù)第一方面的底盤裝置的電動輪椅。
通常,權利要求中使用的所有術語根據(jù)它們在技術領域中通常的含義來解釋,除非這里另有清楚的限定。所有對“一個元件,裝置,器件,設備等”的參考被開放的解釋為元件,裝置,器件,設備等的至少一個實例,除非特意指出。
附圖說明
本發(fā)明概念的特定實施例將采用參考附圖的實例的方式進行說明,其中:
附圖1為用于電動輪椅的底盤裝置實例的立體圖;
附圖2為附圖1的底盤裝置的示意性側視圖。
附圖3a和3b說明附圖1和2中每個底盤裝置的不同的距離測量值;并且
附圖4為包含底盤裝置的電動輪椅的實例的立體圖。
具體實施方式
本發(fā)明的概念此后將參考附圖進行更為全面的描述,其中示出作為例子的實施例。然而發(fā)明性的概念將采用很多不同的形式具體實現(xiàn),并且不應當被構建為對這里提出的多個實施例的限制;反而,采用實例的方式提供這些實施例,從而本公開將會是完整全面的,并且能夠全面?zhèn)鬟_給本領域技術人員發(fā)明性概念的范圍。相同的附圖標記在整個說明書指代相同的元件。
附圖1示出了用于電動輪椅的底盤裝置1的實例。底盤裝置1包括主底盤件3,其具有第一側板3a和第二側板3b。第一側板3a和第二側板3b形成主底盤件3的側壁,并且位于主底盤件3的相對兩端。
應當注意到第一側板3a和第二側板3b中的每一個限定了多個連續(xù)表面而不具有通孔,不可能用于螺絲和/或螺栓,如圖2所示,或者它們可以具有形成多個側的重要或主要部分的多個通孔,如圖1a和1b的實例中所示。后者的設計在主底盤件3可以做的更輕的方面是有利的。
主底盤件3還具有在第一側板3a和第二側板3b之間延伸的底部3c。由此底部3c限定了主底盤件3的底面。主底盤件3根據(jù)一個變體可以布置為容納電池單元,例如,其可以安裝在底部3c上。
主底盤件3有利地被制作成相對小。從后面到背部的尺寸例如可以制成為將要由主底盤件3容納的電池單元的相應尺寸的大約兩倍大。
第一側板3a包括兩個樞轉臂附接裝置3e和3f,以及兩個彈簧附接裝置3g和3h。第二側板3b還可以包括相應的兩個樞轉臂附接裝置和兩個彈簧附接裝置;這些在附圖1a中并沒有采用附圖標記標示。
每個樞轉臂附接裝置3e,3f可以包括延伸進入第一側板3a或第二側板3b中的開口??商鎿Q的,每個樞轉臂附接裝置3e,3f可以包括例如軸頸,螺栓或樞軸,每個均確定樞轉臂組件的樞轉軸線。
每個彈簧附接裝置3g,3h可以包括延伸通過第一側板3a或第二側板3b的開口。可替換的,每個彈簧附接裝置3g,3h可以包括例如軸頸,螺栓或樞軸,每個均確定彈簧組件的樞轉軸線。
在第一側板3a和第二側板3b的每一個上,樞轉臂附接裝置3e和3f位于這些側板3a,3b的下部上。彈簧附接裝置3g,3f位于第一側板3a和第二側板3b的上部上。這里使用的“下”和“上”的方位相對于當車輪被組裝到其上時底盤裝置1以其期望的方位放置在平坦地面上的水平面來限定。
根據(jù)一個變型的樞轉臂附接裝置3e和3f分別放置在盡可能靠近第一側板3a和第二側板3b的下邊緣,而不會危及主底盤件3的魯棒性。類似的,根據(jù)一個變型,彈簧附接裝置3g和3h分別放置在盡可能靠近第一側板3a和第二側板3b的上邊緣,而不會危及主底盤件3的魯棒性。
根據(jù)一個變型,主底盤件3具有大于1200牛米/度的扭轉剛度。扭轉剛度采用將制造主底盤件的材料選擇,材料的厚度以及主底盤件尺寸的結合獲得。
在這種情況下,扭轉剛度作為圍繞縱軸,即垂直于輪椅輪軸的軸線的扭矩測得。扭轉剛度在采用一種或者其他方式傳送力的多個點或者區(qū)域處是最重要的。
根據(jù)一個變型,最后完整輪椅的底盤裝置1的總扭轉剛度至少為1800牛米/度,更優(yōu)選地大于2000牛米/度,甚至更優(yōu)選地大于2200牛米/度。
根據(jù)一個變型,當與電動輪椅組裝的時候,主底盤件貢獻了底盤裝置至少50%的扭轉剛度。還有很多附接到主底盤件的影響底盤裝置的扭轉剛度的其他構件。作為一個實例,電池單元可以形成側板之間的短側邊,這些短側邊影響總扭轉剛度。當將座椅框架或者座椅提升裝置安裝到底盤裝置的時候,抵靠在主底盤件上的附接裝置形成主底盤件的頂板,影響總的扭轉剛度。
根據(jù)一個變型,第一側板3a和第二側板3b的每一個圍繞樞轉臂附接裝置3e和3f以及彈簧附接裝置3g,3h具有至少7毫米的板厚度。這在附圖1中由區(qū)域6示意性表示出。因此,在樞轉臂附接裝置3e,3f和/或彈簧附接裝置3g,3h為延伸貫穿第一側板3a或者第二側板3b的通孔的情況下,側板3a,3b具有至少為7毫米的厚度。換句話說,每個通孔從側板3a,3b的一側到其相對的另一側延伸至少7mm。當樞轉臂附接裝置3e,3f和/或彈簧附接裝置3g,3h為軸頸,螺栓或樞軸,每個均確定相應的樞轉軸線,軸頸,螺栓或樞軸為7mm厚的側板3a,3b提供額外的厚度。
根據(jù)一個變型,圍繞或環(huán)繞樞轉臂附接裝置3e,3f和彈簧附接裝置3g,3h的第一側板3a和第二側板3b的厚度為至少8毫米。
根據(jù)一個變型,主底盤件3由單片金屬制成,例如鋼,或其他高張力材料。單片金屬由此根據(jù)一個實施例具有至少為7毫米的厚度。
例如,主底盤件3由彎板形成,或者通過模制的方式形成??商鎿Q的,主底盤裝置3由焊接或者鉚接的若干片金屬或其他高張力材料制成。
底盤裝置1包括兩個第一樞轉臂組件5a和5b,以及兩個第二樞轉臂組件7a和7b。每個第一樞轉臂組件5a和5b樞轉附接到相應的樞轉臂附接裝置3e。每個第二樞轉臂組件7a和7b樞轉附接到相應的樞轉臂附接裝置3f。
根據(jù)一個變型,每個第一樞轉臂組件5a和5b為前樞轉臂組件,并且每個第二樞轉臂組件7a和7b為后樞轉臂組件。后樞轉臂組件7a,7b根據(jù)一個變型為小腳輪樞轉臂組件,并且前樞轉臂組件5a,5b根據(jù)一個變型為驅動輪樞轉臂組件。其他變型當然也是可能的,如同對于本領域人員是顯而易見的。
底盤裝置1包括兩個第一彈簧組件9a,9b,每個包含相應的彈簧,以及兩個第二彈簧組件11a,11b,每個包含相應的彈簧。第一彈簧組件9a,9b以及第二彈簧組件11a,11b還包括用于將它們樞轉地連接到主底盤件3的機構,特別地分別是第一側板3a和第二側板3b。第一彈簧組件9a,9b和第二彈簧組件11a,11b包括用于將它們分別樞轉地連接到樞轉臂組件5a,5b和7a,7b的機構。第一彈簧組件9a,9b樞轉地聯(lián)接到相應的彈簧附接裝置3g。第二彈簧組件11a,11b樞轉地聯(lián)接到相應的彈簧附接裝置3h。每個第一彈簧組件9a,9b樞轉地聯(lián)接到相應的第一樞轉臂組件5a,5b。每個第二彈簧組件11a,11b樞轉地聯(lián)接到相應的第二樞轉臂組件7a,7b。為此,第一樞轉臂組件5a,5b通過相應的樞轉臂附接裝置3e樞轉地聯(lián)接到第一側板3a和第二側板3b中的相應的一個。另外,第二樞轉臂組件7a,7b通過相應的樞轉臂附接裝置3f樞轉地聯(lián)接到第一側板3a和第二側板3b中的相應的一個。第一彈簧組件9a和第二彈簧組件9b還進一步通過相應的彈簧附接裝置3g或3h被樞轉地聯(lián)接到第一側板3a和第二側板3b中的相應的一個。
第一彈簧組件9a,9b和第二彈簧組件11a,11b優(yōu)選如此布置,使得當?shù)妆P裝置1(組裝有車輪)放置在水平面上的時候,每個彈簧的壓縮軸線是水平的或基本上是水平的。因此,根據(jù)一個實施例,每個壓縮軸線基本上平行于基面23,如圖3a和3b所示,由底部3c的底面限定。根據(jù)一個變型壓縮軸線相對于水平面微微傾斜例如10-15度。
根據(jù)一個變型,第一彈簧組件9a和9b的彈簧具有與低于400磅每平方英寸(psi)的剛度對應的彈簧常數(shù),優(yōu)選低于380psi,甚至更優(yōu)選的低于360psi。根據(jù)一個變型,第一彈簧組件9a和9b的彈簧具有與等于或低于350psi的剛度對應的彈簧常數(shù)。
第二彈簧組件11a和11b的彈簧具有與低于400磅每平方英寸(psi)的剛度對應的彈簧常數(shù),優(yōu)選低于380psi,甚至更優(yōu)選的低于360psi。根據(jù)一個變型,第二彈簧組件11a和11b的彈簧具有與等于或低于350psi的剛度對應的彈簧常數(shù)。
根據(jù)一個變型,第一彈簧組件9a,9b的彈簧的剛度高于第二彈簧組件11a,11b的彈簧的剛度。
根據(jù)一個變型,第一彈簧組件9a,9b的彈簧和第二彈簧組件11a,11b的彈簧具有低于5hz的諧振頻率,優(yōu)選小于4hz,例如3hz。根據(jù)一個變型,諧振頻率至多為2hz,優(yōu)選為1hz。
附圖2示出附圖1中底盤裝置的示意性側視圖。通常,可以看到樞轉臂附接裝置3e和3f位于第一側板3a的下部中,并且彈簧附接裝置3g和3h位于第一側板3b的上部中。這同樣適用于第二側板3b。輪子13安裝至第一樞轉臂組件5a,并且輪子15安裝至第二樞轉臂組件7a。輪子13圍繞延伸通過每個第一樞轉臂組件5a,5b的第一輪軸線17可旋轉,并且輪子15圍繞延伸通過每個第二樞轉臂組件7a,7b的第二輪軸線19旋轉。
為了獲得更好、更軟的懸掛,輪軸和彈簧附接裝置以及樞轉臂附接裝置之間的距離a、b、c和d之間的特定比率應當滿足。因此,根據(jù)底盤裝置1的一個變型,比率a/c應當盡可能小,優(yōu)選小于1.4,甚至優(yōu)選小于1.3,或者1.2,1.1或者1。b/d之間的比率應當盡可能小,優(yōu)選小于1.5,甚至更優(yōu)選的小于1.3,或1.2,1.1或1。距離a、b、c和d的限定將會參考附圖3a和3b更詳細地說明。
附圖3a示意性示出如圖2所示的第一輪軸線17和樞轉臂附接裝置3e的中心點或樞轉軸點21。另外,附圖2的第一彈簧組件9a在附圖3a中示意性地示出。由如圖1所示底部3c限定的基面23也被示出。
當如圖2所示的安裝有輪子13和15的底盤裝置1被放置在水平面的時候,認為底部3c具有允許基面被限定為平行于水平面的平面的部分。在底部被采用不允許限定該平面的方式被構建的情況下,術語“基面”應當被“水平面”所替代,并且底盤裝置1應當被放置在水平地面上,從而獲得與如下的距離a-d相同的限定。
第一彈簧壓縮面25沿著第一彈簧組件9a和9b的彈簧的中心彈簧壓縮軸限定。為此,第一彈簧組件9a和9b的每個的第一彈簧壓縮軸位于第一彈簧壓縮面25內(nèi)。
對于由第一側板3a和第二側板3b限定的兩個側面中的每一個,距離c限定為從相應的樞轉軸點21到第一彈簧壓縮面25的距離。
對于由第一側板3a和第二側板3b限定的兩個側面中的每一個,距離a限定為從樞轉軸點21到第一輪軸交叉面27的距離,該交叉面平行于基面23的法線延伸,并且與第一輪軸17交叉。
應當注意到僅僅在附圖3a中示出了基面23,第一彈簧壓縮面25和第一輪軸交叉面27的截面。
附圖3b示意性示出了如圖2所示的第二輪軸19和樞轉臂附接裝置3f的中心點或樞轉軸點29。另外,附圖2中的第二彈簧組件11a示意性在圖3b中所示。由附圖1中所示底部3c限定的基面23也被示出。第二彈簧壓縮面31沿著第二彈簧組件11a和11b的彈簧的中心彈簧壓縮軸被限定。為此,第二彈簧組件11a和11b的每個的第二彈簧壓縮軸在第二彈簧壓縮面31內(nèi)。
對于由第一側板3a和第二側板3b限定的兩個側面中的每一個,距離d限定為從相應的樞轉軸點29到第二彈簧壓縮面31的距離。
對于由第一側板3a和第二側板3b限定的兩個側面中的每一個,距離b限定為從樞轉軸點29到第二輪軸交叉面33的距離,該交叉面平行于基面23的法線延伸,并且與第二輪軸19交叉。
應當注意到僅僅在附圖3b中示出了基面23,第二彈簧壓縮面31和第二輪軸交叉面33的截面。
附圖4示出電動輪椅35的實例。盡管所示的輪椅35為前輪驅動類型,應當理解輪椅可以替換為例如中輪驅動型、后輪驅動型、四輪驅動型或六輪驅動型。電動輪椅35包括底盤裝置1,輪子13和15以及安裝到底盤裝置1的座椅組件37。
發(fā)明性構思已經(jīng)在上文參考幾個實例主要進行說明。然而,正如本領域技術人員容易知曉的,其他有別于上述公開的實施例在發(fā)明性概念的范圍內(nèi)是同樣可能,如同由附加權利要求限定的。