用于将辅助驱动系统联接到残障人士的轮椅的连接组件的制作方法

本发明涉及一种构造为将辅助驱动系统联接到残障人士的轮椅的连接组件。

本发明也涉及一种包括本发明的连接组件的辅助驱动系统。

众所周知有下肢运动问题的人需要使用残障人士专用轮椅，从而能够以自动或半自动的方式移动。

同样已知，这些残障人士的轮椅包括框架，残障人士的座位形成在该框架上，并且一对后驱动轮和一对可调节前轮可转动地联接于该框架。

此外，已知为了使轮椅前进，残障的使用者必须手动地作用在上述后轮上，从而在后轮上施加推力并使它们转动。

然而，不利的是，手动轮椅的这样简单的构造不允许残障人士行进较长的距离，因为所需要的精力会是过多的。

此外，大量有下肢运动问题的人存在许多上肢活动能力问题，因此，如果不能自动地使用上述手动轮椅，则对于残障人士来说是非常困难的。

为了克服这些问题，开发了残障人士的机动的轮椅，并且在过去投入了市场，即，该机动的轮椅设有适于使后轮转动的电动机、用于对所述电动机进行供电的电池组以及可由残障人士控制以控制轮椅的功能的驾驶系统。

然而，这些类型的残障人士轮椅具有两个主要缺点。

第一个公认的缺点在于：机动的残障人士的轮椅具有与手动轮椅相比不可忽视的且高得多的成本。

此外，机动的残障人士的轮椅具有更大的总体尺寸，并且使得在使用手动轮椅的情况下可行的某些运动和某些过程是不可能的。

例如，在机动轮椅的情况下，残障人士不可能自主地使用车辆，并且将轮椅本身装到车上，就像使用手动的可折叠式轮椅时发生的那样。

为了在这两种解决方案之间实现折中方案，在过去的十年中开发了联接在手动轮椅的前部处的辅助驱动系统，从而使得手动轮椅机动化。

具体地，已知类型的这样的辅助驱动系统可能包括管状柱和转向组件，该转向组件又包括可转动地插入所述管状柱中的转向管。在其第一端处转向柱与轮相关联，而在第二端处其与诸如把手之类的转向装置相关联。

此外，已知类型的辅助驱动系统包括运动产生装置，较佳的是带有相关联的电池组的电动机，其与轮相关联从而致动轮的转动。

此外，现有技术的辅助驱动系统必要地需要包括连接组件，从而与上述轮椅保持稳定和安全的连接。

然而，可应用于残障人士的轮椅的所有已知类型的辅助驱动系统都具有与上述连接组件相关联的公认的缺点。

具体地，考虑到残障人士可能会有的所有运动性质的问题，上述现有技术连接组件不允许以足够快和特别简单的方式实施辅助驱动系统与轮椅之间的联接和脱开。

本发明目标在于克服所有上述缺点。

具体地，本发明的目标中的一个是提出一种用于将辅助驱动系统联接到轮椅的连接组件，该连接组件允许残障人士快速和简单地实施联接和脱开操作，而无论他/她的运动问题是什么。

本发明的另一目标是实施一种连接组件，该连接组件允许实现辅助驱动系统与轮椅之间牢固和稳定的联接。

上述目标通过实施如主权利要求所述的连接组件来实现。

本发明的连接组件的其它特征在从属权利要求中描述。

如权利要求10所述的辅助驱动系统也是本发明的一部分。

上述目标连同将在下文中提到的优点将会从参照附图、借助非限制性示例作出的对本发明的一些较佳实施例变型所作的描述而变得明了，附图中：

-图1示出本发明的连接组件的等轴测图；

-图2示出联接到轮椅a的、包括图1中示出的连接组件的本发明的辅助驱动系统；

-图3示出属于图1中示出的本发明的连接组件的连接装置；

-图4示出图3中示出的连接装置的主体和锁定机构的等轴测分解图；

-图5a和图5b示出处于第一手动构造中的主体和锁定机构的侧视图和等轴测图；

-图6a和图6b示出处于第二手动构造中的主体和锁定机构的侧视图和等轴测图；

-图7示出属于处于图5a和图5b示出的上述第一构造中的锁定机构的锁定元件所采取的第一位置的侧视图；

-图8示出属于处于图6a和图6b示出的上述第二构造中的锁定机构的锁定元件所采取的第二位置的侧视图；

-图9示出属于处于图5a和图5b示出的上述第一构造中的锁定机构的释放元件所采取的第一位置的正视剖视图；

-图10示出属于处于图6a和图6b示出的上述第二构造中的锁定机构的释放元件所采取的第二位置的正视剖视图；

-图11示出由轮椅与本发明的辅助驱动系统之间的联接方法所提供的第一操作步骤；

-图12示出在图11示出的联接方法的第一操作步骤中的本发明的连接组件的连接装置的细节；

-图13示出在本发明的辅助驱动系统的联接方法的第一操作步骤与第二操作步骤之间的过渡中的本发明的连接组件的连接装置的细节；

-图14示出由轮椅与本发明的辅助驱动系统之间的联接方法所提供的第二操作步骤；

-图15示出在图14示出的联接方法的第二操作步骤中的本发明的连接组件的连接装置的细节；

-图16示出用于将辅助驱动系统联接到轮椅的本发明的连接组件的初步安装构造。

具体实施方式

根据一较佳示例实施例的用于将辅助驱动系统联接到残障人士的轮椅的本发明的连接组件在图1中单独示出，而在图2中该组件应用在所述轮椅a与辅助驱动系统100之间，其中，该连接组件作为整体以附图标记1表示。

如图1中可见的，连接组件1包括固定到上述轮椅a的框架b的固定结构2。

具体地，较佳地但非必要地，这样的固定结构2包括横杆23，在横杆23的各端部处设有固定到轮椅a的框架b的横向结构元件c的第一固定装置24，如图2中可见的。此外，这样的横杆23在中心位置中包括到纵向构件3的第二固定装置25，该纵向构件3也属于本发明的连接组件1。

更详细地说，根据本文所述的本申请的较佳实施例，这样的第二固定装置25允许以可逆的方式将纵向构件3固定到上述横杆23。

然而，不排除根据本申请的不同实施例，这样的固定结构2和纵向构件3以不可逆的方式相互连接，或甚至是制成为单个块件。

在任何情况下，根据本文所描述的较佳实施例和根据本发明的替代实施例，纵向构件3可操作地连接于固定结构2，使得当本发明的连接组件1应用于所述轮椅a时，纵向构件3的纵向延展轴线x1基本平行于所述轮椅a的前进方向x2。

根据本发明，连接组件1还包括连接装置4，该连接装置4与纵向构件3的自由端31和辅助驱动系统100相关联，并且构造为允许快速地将所述辅助驱动系统100联接到轮椅a和快速地将所述辅助驱动系统100从轮椅a脱开。

有利地，即便对于具有高度运动性残障的人士，相对于用于已知种类的轮椅的辅助驱动系统的连接组件，该特征也允许简化并加速将驱动系统100联接到轮椅a和将驱动系统100从轮椅a脱开。

较佳地但非必要地，如图3中可见的，本发明的连接组件1、具体是连接装置4包括主体5，第一座6和第二座7在该主体中示出。更具体地，所述座6和7中的各个座限定为具有基本“c”形的轮廓，并且设有在图3和图4中示出的、分别标示为61和71的进入口。

如图3中清楚可见的，当连接组件1连接于轮椅a时，进入口61基本面向地面，由此允许根据相对于前进方向x2正交的、基本垂直的方向进入座6。

更详细地说，在图3中看出，第一座6的“c”形避免了根据基本平行于所述前进方向x2的方向进入其中或从其中蹿出。

该结构性特征的有用性将在下文中描述将辅助驱动系统100联接到轮椅a和将其从轮椅a脱开的操作步骤期间变得更明了。

对于进入口71，其根据基本平行于当上述连接组件1联接于轮椅a本身时轮椅a的前进方向x2的方向来定向。

此外，根据本发明，主体5包括可操作地关联在第二座7处的锁定机构8。相对于主体5，该锁定机构8构造为采用图5a和图5b所示的第一构造以及图6a和图6b所示的第二构造，根据该第一构造，允许通过进入口71进入第二座7，根据该第二构造，该进入口71被闭塞。因此，清楚地，在该第二构造中避免了通过对应的进入口71进入第二座7/从第二座7中蹿出。

根据本发明的连接组件1的较佳实施例，进一步设置，如图3中可见的，上述连接装置4包括销9和驱动元件10，两者均具有基本纵向的延展部和相互限定的基本平行和成一体。

此外，如图11至图14中清楚地看到的，在借助本发明的连接组件1将驱动系统100固定于轮椅a时及此后，所述销9和所述驱动元件10设置为正交于轮椅a自身的前进方向x2。

根据目前已描述的本发明的较佳实施例，如图12所示并且如将在下文中详细描述的，销9构造为被接纳在第一座6中，而驱动元件10构造为被插入在第二座7中，并且在这种插入期间执行所述锁定元件8从第一构造到刚才所述的第二构造的平移运动。如将在下文中、在描述将辅助驱动系统100联接到轮椅a和将辅助驱动系统100从轮椅a脱开的操作步骤期间指定的，在销9插入所述第一座6时并且在驱动系统100相对于轮椅a围绕由销9本身所限定的转动轴线y1转动时，发生驱动元件10插入在第二座7中。

然而，相对于本文详细考虑的所述实施例示例，不排除本发明的不同实施例可能提供相对于所述的连接装置4不同的结构，如果其等同地能够允许快速地将辅助驱动系统100联接到轮椅a和将辅助驱动系统100快速地从轮椅a脱开。

回到本发明的较佳实施例，如图1和图2中可见的，具有锁定机构8的主体5关联于纵向构件3的自由端31，而销9和驱动元件10与辅助驱动系统100相关联，具体是与属于辅助驱动系统100的柱101相关联。

然而，不排除根据本发明的连接组件1的实施例变型，主体5与固定机构8可关联于辅助驱动系统100的柱101，而销9和驱动元件10可固定在所述纵向构件3的自由端31上。

此外，本文所考虑的实施例示例较佳地但非必要地设置，在使用本发明的连接组件1以用于将辅助驱动系统100连接到轮椅a期间，根据垂直方向，第一座6限定为处于比第二座7更高的高度，而销9一致地限定为处于比驱动元件10更高的高度。

然而，不排除根据本发明的替代实施例，可设想限定第二座7和驱动元件10分别处于比第一座6和销9更高的高度处。

现在更详细地讨论本文所描述的本发明的连接组件1的实施例示例，如图4至图8所示，锁定机构8包括锁定元件11，该锁定元件又限定在第一突起13和第二突起14之间的壳体12。

根据该实施例，锁定元件11借助具有基本正交于前进方向x2的转动轴线y2的销装置15可转动地关联于主体5，使得同一锁定元件11可相对于主体5采取第一位置和第二位置。具体地，在图7中示出，锁定元件11的上述第一位置提供了通过进入口71进入第二座7的可能性，因为壳体12的进入部121至少部分地叠置在进入口71本身上。

相反，如图8所示，锁定元件11可相对于主体5采取的第二位置则设置为：第一突起13设置为闭塞第二座7的进入口71。

关于销装置15，根据本文所描述的较佳实施例，它们包括销151和弹性装置152，构造为迫使锁定元件11从所述第二位置转动到第一位置。

具体地，规定这些弹性装置152包括围绕所述销151缠绕的扭簧1521

然而，不排除根据本发明的不同实施例，这些弹性装置152不存在或它们包括不同于扭簧1521的种类的弹簧，或再次地，它们包括设置成能够执行上述功能的另一弹性装置。

关于锁定机构8，如图3至图6a和图6b中可见的，其包括释放元件16，该释放元件可操作地与主体5本身关联并且与锁定元件11协作。

具体地，释放元件16构造为相对于主体5采取两个操作位置。在第一位置中，具体在图9中示出，释放元件16必须允许锁定元件11从其第一位置切换到其第二位置或反之亦然，而在图10中示出的其第二位置处，释放元件16必须阻止锁定元件11从其第二位置切换到第一位置。

这样的构造以及锁定元件11、释放元件16和主体5之间的协作的有用性将在下文中、在描述将辅助驱动系统100联接到轮椅a和将辅助驱动系统100从轮椅a脱开的操作步骤期间将变得明了。

根据本发明的较佳实施例，如在图9和图10中分别示出的，释放元件16构造为根据基本正交于前进方向x2的平移轴线y3在限定在主体5中的壳体17内平移，从而从所述第一位置切换到第二位置或反之亦然。

更具体地，释放元件16通过插设弹性装置18而与主体5的所述壳体17可操作地关联，该弹性装置18构造为迫使释放元件16本身从其第一位置平移到第二位置，如图9中由箭头s1所标示的。

较佳地但非必要地，如图10中可见的，这些弹性装置18包括缠绕在释放元件16的具有基本纵向的延展部的第一段161上的压缩弹簧181，并且该压缩弹簧在释放元件16本身的邻抵表面162与壳体17的底部171之间操作。

然而，不排除根据本发明的不同实施例，这些弹性装置18不存在或它们包括不同于压缩弹簧181的种类的弹簧，或再次地，它们包括设置成能够执行上述功能的另一弹性装置。

关于锁定元件11与释放元件16之间的协作，根据较佳实施例，该协作实现是因为锁定元件11包括第三突起19，结合释放元件16包括限定在释放元件16本身的第二段163处、根据相对于释放元件16的延展部的轴线的径向方向的凹部20的实际情况，如图7和图8中可见的，第三突起19位于并形成在基本正交于转动轴线y1的平面上。

如图5a和5b所示，该凹部20构造为当释放元件16和锁定元件11设置在相对应的第一位置处时容纳所述第三突起19。

如上所述，因此这种构造允许了避免释放元件16从其第一位置到其第二位置的平移。

关于释放元件16的第二段163，如图9中可见的，其限定在相对于邻抵表面162与第一段161相对的位置中，如将在下文中对于附图中示出的具体实施例详细描述的。

此外，上述协作实现也是因为释放元件16构造为，当释放元件16和锁定元件11设置在其对应的第二位置处时，用作用于第三突起19的止动构件，如图6a和图6b中可见的。具体地，释放元件16具有止动构件26，该止动构件定尺寸设计为从而抵抗第三突起19并且因而阻止锁定元件11围绕上述销装置15的转动轴线y2从第二位置到第一位置的转动。

这种构造的有用性将在下文中、在对辅助驱动系统100和残障人士的轮椅a之间的、本发明的连接组件1的联接和脱开步骤的描述中阐明。

然而，不排除根据本发明的替代实施例，释放元件16可结构上限定为并且可操作地构造为与主体5连接，并以与至今所描述的较佳实施例示例不同的方式与锁定元件11协作，释放元件16本身被设置成能够执行在两个相对位置中的上述功能。

此外，回到考虑到本发明的连接组件1的较佳实施例示例，如图3和图4所示，锁定元件11包括分离的两个板状元件111和112，这两个板状元件具有基本相同的形状和尺寸，设置在主体5的相对侧51和52处，并且借助销装置15可操作地连接到彼此和连接到主体5本身。具体地，这两个板状元件111和112借助上述销装置15成一体地连接于彼此，并且它们构造为相对于主体5一起从所述第一位置转动到所述第二位置或反之亦然。

还有，根据本发明的较佳实施例，如图9和图10中可见的，释放元件16包括两个凹部20，使得它们中的每个凹部在锁定元件11和释放元件16两者位于对应的第一位置中时能够容纳属于板状元件111和112中的每一个的、对应的第三突起19。

此外，较佳地但非必要地，如图6a和图6b中可见的，释放元件构造为，当释放元件16和锁定元件11设置在对应的第二位置处时，用作朝向上述两个板状元件111和112的第三突起19的止动件。

为了实现上述功能，如上文所阐释的，释放元件16必须具有两个止动构件26，这两个止动构件成形为从而抵抗板状元件111和112的两个第三突起19，并且因此防止板状元件111和112围绕所述销装置15从第二位置转动到第一位置。

更具体地说，以从左到右的方向考虑图9中释放元件16的剖视图，其以从左到右的顺序设置了第一凹部20、上述邻抵表面162限定于其上的第一止动构件26、其上缠绕有压缩弹簧181的第一段161、与所述第一段161的最后部分相对应的第二凹部20以及最后是第二止动构件26。

如从上述图9和图10中明了的，为了允许释放元件16插入在壳体17内和在壳体17内平移，在壳体17的底部171处必需限定通孔172，所述第一段161可滑动地联接通过该通孔。

然而，不排除根据本发明的替代实施例，释放元件16可构造为仅用于两个板状元件111和112中的一个的第三突起19的止动构件，因为这两个板状元件111和112借助销装置15成一体地连接于彼此，并且防止其中之一转动也组合地防止了另一个转动。

最后，根据本文所讨论的本发明的较佳实施例，释放元件16具有其可从外部接触的自由端164，并且该自由端构造为使得由人截获，从而能够沿相对于由弹性装置18施加的推力相反的方向施加推力在释放元件16本身上。稍后将阐明该特征的有用性。具体地，如图9和图19所示，自由端164成形为按钮状。

根据本发明的较佳实施例，连接组件1也设置连接装置4，该连接装置4包括钩挂元件21，用于固定纵向构件3的自由端31，该自由端借助销装置22可操作地连接于主体5。具体地，这些销装置22限定基本正交于轮椅a的前进方向x2的转动轴线y4，从而能够相对于轮椅a本身改变辅助驱动系统100的倾斜，如图3中由箭头r1标示的。

如上所述，本发明也涉及用于残障人士的轮椅a的辅助驱动系统100，如图2中可见的，该辅助驱动系统包括管状柱101和转向组件102，该转向组件又包括可转动地插入在管状柱101中的转向管103。该转向管103在第一端103a处关联于轮104，而在第二端103b处关联于转向装置105。较佳的，这种转向装置105包括把手1051。

此外，辅助驱动系统100包括运动产生装置106，较佳地是具有相对电池组1062的电动机1061，该运动产生装置与轮104相关联用于实现其转动。

不排除根据本发明的辅助驱动系统100的不同实施例，该运动产生装置106可以是手动的。

根据本发明，辅助驱动系统100包括到轮椅a的、具有上文对于根据本发明的较佳实施例的连接组件1所描述的特征，包括所描述的可能的实施例变型或如果未描述则仍属于现有技术的变型。

从操作的角度来看，包括连接组件1的、本发明的辅助驱动系统100的在轮椅a上的第一安装提供：借助上述第一固定装置24而将固定结构2的横杆23固定到轮椅a的框架b的横向结构元件c和进行适当地调节。

一旦该操作已执行，则横杆23被保持稳定地关联于上述轮椅a，除非想要在不同的轮椅上使用该辅助驱动系统100。

然后，该安装操作设置借助所述第二固定装置25将纵向构件3钩到横杆23。

根据本发明的较佳实施例，因为这种纵向构件3可以以可逆的方式关联于横杆23，所以使用者可选择当辅助驱动系统100不使用时将纵向构件3本身留下安装于轮椅a，如图16中可见的，或他/她无论什么时候想要使用或不想要使用所述辅助驱动系统100都可将其联接和脱开。

这时，在辅助驱动系统100的连接步骤期间，如图16中可见的，轮椅a设有横杆23和纵向构件3，而纵向构件3又在其端部31处设有属于连接装置4的锁定机构8和主体5。

具体地，主体5和锁定机构8处于与上述第一构造相对应的闲置构造中。更详细地，如图5a和图5b中详细可见的，该闲置构造设置了锁定元件11和释放元件16两者均处于对应的第一位置中。

应注意的是，只要不存在外界干预，则该闲置构造就是稳定的，因为属于锁定装置15的弹性装置152迫使锁定元件11保持上述第一位置。

也应注意的是，在锁定机构8的上述第一构造中，锁定元件11、具体是两个板状元件111和112的两个第三突起19插入在释放元件16的凹部20中。这样，因此阻止了释放元件16从其第一位置到第二位置的平移。

为了进行至设有销9和驱动元件10的辅助驱动系统100至轮椅a的联接，如图11所示和图12中详细示出的，本发明的连接组件1设置将所述销9通过进入口61插入在第一座6中，保持同一辅助驱动系统100以在同一前进方向x2与管状柱101的延展轴线y5之间的大于或等于90°的角度相对于前进方向x2倾斜，较佳地在90°至130°之间的范围中的角度。

因此，该第一操作有利地不需要必须以任何方式修改轮椅a的位置。因此，除了需要精确地将销9插入座6中，以用于维持辅助驱动系统100相对于同一轮椅a倾斜之外，不需要轮椅a的使用者任何额外的精力。

辅助驱动系统100到轮椅a的连接下一个必需的操作设置了使同一辅助驱动系统100围绕由所述销9所限定的转动轴线y1朝向轮椅a转动，如仍在图11和图12中由箭头r2所标示的。

该操作具有两个目的：第一个目的是精确地允许辅助驱动系统100到轮椅a的联接，第二个目的包括使轮椅在前部升起，使得同一轮椅a的前轮rf不接触地面，如图14所示。

关于转动运动，其可由清楚地坐在轮椅a中的残障使用者执行，保持同一轮椅a的后轮rr是被挡住的并且向前推动辅助驱动系统100的把手1051，从而有助于辅助驱动系统100本身围绕轴线y1、沿由r2所标示的方向的转动。

或者，残障使用者可保持辅助驱动系统100，并且向前推动轮椅a，实现相同的效果。

在任何情况下，如上所述，第一座6和相关进入口61的特定形状避免了在执行操作时销9从第一座6本身意外地蹿出。

接着进行辅助驱动系统100的转动，在同一系统相对于轮椅a成某一倾斜角时，驱动元件10进入第二座7，因为锁定元件11处于相对第一位置中，并且接触锁定元件11本身的第二突起14，如图13所示。

通过借助该运动进一步前进，驱动元件10所施加的推力比由弹性装置152沿相反方向所施加的推力更大，导致所述锁定元件11从第一位置朝向其第二位置的运动。

因此，锁定元件11的该运动导致第三突起19从释放元件16的相对凹部20突出。

因此，一旦该第三突起19完全在该凹部20外侧，则不再阻止释放元件16平移，并且因为设有上述压缩弹簧181，该压缩弹簧迫使释放元件16本身从其上述第一位置切换到其第二位置，如图9所示。

因此到达了在上述的且在图6a和图6b中示出的锁定机构8的第二构造，由此避免了锁定元件11从其第二位置返回到其第一位置。

更详细地说，通过限定在释放元件16中的止动构件26的存在阻止了锁定元件11的转动，这与上述第三突起19相反。

因此，驱动元件10被堵塞在第二座7中，因为锁定元件11的第一突起13阻塞了进入口71。

如图14所示和图15详细示出的，一旦到达了该情况，则辅助驱动系统100通过本发明的连接组件1与轮椅a固定地联接。具体地，应注意到，有利地，这种连接操作是快速且简单地执行的。

为了使辅助驱动系统100从轮椅a脱开，从后一构造开始，残障使用者必须施加推力在释放元件16的上述自由端164上，从而克服由压缩弹簧181施加的反作用力。这样，释放元件16从其第二位置平移回到其第一位置。

因此，当释放元件16的凹部20回到与锁定元件11的第三突起19对准，因此结束由同一释放元件16所执行的止动功能时，承受其弹性装置152的推力的锁定元件11从其第二位置平移回到其第一位置。

这时，释放元件16的平移运动由凹部20内第三突起19的存在阻止，由此返回到上述用于锁定机构8的第一操作构造。

如上文广泛描述的，这涉及了在使辅助驱动系统100相对于轮椅a的位置围绕销9沿相反方向转动之后从第二座7取出驱动元件的可能性。因此，然后如图11所示，辅助驱动系统100再次相对于轮椅a倾斜，允许容易地从第一座6中取出销9，由此实现辅助驱动系统100本身和轮椅a的完全脱开。

因此明显的是，如上所述的本发明的连接组件1的构造也允许快速且简单地执行辅助驱动系统100和轮椅a的脱开。

具体地，在他/她仅须沿相对于压缩弹簧181所施加的推力相反的方向施加推力在释放元件16的自由端164上时，残障使用者将这两个元件脱开变得容易。换言之，残障使用者不必执行复杂的运动操作，在许多情况下，复杂的运动操作对许多上肢也有运动问题的使用者来说即便不是不可能的也会是困难的。

因此，基于上述内容，本发明的连接组件1和本发明的辅助驱动系统100实现了所有想要的目标，

具体地，实现了以下目标：一种用于将辅助驱动系统联接到轮椅的连接组件，该连接组件允许残障人士快速和简单地实施联接和脱开操作，无论他/她的运动问题是什么。

也实现了以下目标：实施一种连接组件，该连接组件允许实现辅助驱动系统与轮椅之间牢固和稳定的联接。