专利名称：便于驱动可滚推助步架的装置以及设有该装置的可滚推助步架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种便于驱动包括底盘车架类型的可滚推助步架的装置，底盘车架由至少一个安装在一悬架部分的前轮和一对后轮所支撑。本发明也涉及一种具有该装置的可滚推助步架。
在使用可滚推助步架时，残疾人难于越过障碍物如门槛和路缘石。
这实际上是由于轮子的直径小以及手柄处于高的位置。当可滚推助步架在向前的方向推动时，向前的力将冲击处于较高位置的手柄，因此需要一个大的力才能将可滚推助步架的前轮推上障碍物，或如果是一个陡障碍物的话，系统可能自动停止。因此，如果试图将可滚推助步架相对于障碍物向前推动，使用大力才可能使可滚推助步架的后端升高，从而使可滚推助步架将在向前的方向上翻转。
使用可滚推助步架的人经常难于越过或爬上门槛、路缘石和类似的较小障碍物，因为可滚推助步架重，在向前推动可滚推助步架的同时，抬起可滚推助步架的前端从而将一个或多个前轮推到障碍物上很困难，并且意味着暂时的不稳定。
因此，本发明的目的是分别提供一个装置和配备该装置的所述类型的可滚推助步架，其分别设计和配备适于允许以一种简单和实用的方式使可滚推助步架能够容易地向上移动一定高度差(例如由路缘石等代表的)的部件，这实现了该装置和该可滚推助步架中分别具有在限定在权利要求1和权利要求18的特征部分中分别限定的特征。
本发明描述了用于解决通过低和高障碍物问题的两种方式。
本发明的装置能够制造成一个单独的附件或者制造成可滚推助步架整体的一部分。
对于低的障碍物如门槛，如果增加前轮的直径就足够可以越过。但因为驱动非常大的前轮是不实际的，所以由一个大轮子的一段来取代大轮子。该段的长度将帮助普通的前轮越上低障碍物的顶部。
将依照本发明描述两种不同的形式的段。
一种段是由一个具有一轮缘的轮辐构成的，其具有比可滚推助步架的普通前轮半径(如80mm)大许多的半径(如320mm)。另一种段是由一个具有槽式轮的曲线滑车(称作直列式的)构成。所述滑车通过一个具有轮子(4个轮子)的保持器连接到可滚推助步架，其沿着滑车的半径。滑车的曲率半径可以做得很大(如350mm)而不需要很大空间。曲率半径做得越大，滑车的轮子越容易越过障碍物。其缺点是，处理一定高度障碍物的半径越大，需要的滑车越长。当使用这些方案时，使用者不需要任何动作，就可以使可滚推助步架越过障碍物。当所述段处于其初始位置时，所述段触碰障碍物，轮缘/滑车将移动到障碍物之上，且抬起可滚推助步架的前轮。当前轮位于障碍物的顶部时，轮缘/滑车释放并回移到初始位置。
对于高的障碍物(如路缘石)，段的长度不足以到达障碍物的上方。那么，利用另一种功能，其有三种不同的原理。一方面是有两个导引件，另一方面是使前轮旋转的功能。
当对高的障碍物使用本发明时，将会发生下面的情况。
1、使用者驱动可滚推助步架至障碍物，直至停止。
2、使用者对后轮施加制动。
3、使用者向后拉手柄，由此抬起可滚推助步架的前部。
4、轮子的段枢转到障碍物上。
5、使用者在向前的方向上推手柄，导引件/轮子下降到障碍物的顶部。
6、使用者释放制动并在向前的方向上驱动，由此导引件后移或轮子向后枢转。
7、当前轮位于障碍物顶上时，导引件被释放并返回其初始位置。
8、当后轮到达障碍物时，通过推并同时抬起手柄，使用者容易将后轮上升到障碍物上。
高/低障碍物功能的选择。
在带有段的两个解决方案中，装置在高和低障碍物功能之间变换高度的选择是可能的。这是在使用可滚推助步架之前选择，然后就自动操作了。
对于直列式解决方案，其限制是由导引件的曲率、导引件的长度和其离地距离决定的。同样如果需要的话，直列式解决方案能够配备一个水平轭状物，使用者将可以调节高低障碍物之间的限制。
对于轭状物解决方案，有一个水平臂，其前面边缘确定高低障碍物之间的界限的定位。
水平臂的功能是，其位于所述轭状物的下方，并在轭状物到达障碍物之前触碰障碍物。然后，该臂将向后移动轭状物，这样就可使用高的功能。当轭状物后移时，臂本身将相对于轭状物向上枢转。为了减小当可滚推助步架的前端升高时所需的抬高距离，有一个功能防止当可滚推助步架的前端升高时所述臂相对于轭状物向下移动。该功能可以是一个位于所述臂的最低位置和所述轭状物被推入的距离之间的连接器，或者一个制动器，当所述轭状物被推动就置时，该制动器防止所述臂向下移动。
下面将结合附图示意性示出的多个实施例，对本发明进行进一步描述。
图1示意地示出了本发明的一个可滚推助步架实施例的透视图。
图2a-2e示出了图1中可滚推助步架在抬起到路缘石(高障碍物)上时的功能的侧视图。
图3示意性地示出了图1中所示类型装置的功能。
图3a-3d是对应于图2a-2e实施例的视图，该实施例在图3中示意地示出，但正在通过一个低障碍物。
图3e示意地示出了图3a-3d的装置的透视图，但没有示出轮子。
图4示意地示出了本发明另一实施例三轮可滚推助步架的透视图。
图5是有一前轮在驱动位置的图3的可滚推助步架一部分的局部视图。
图6示出了前轮的在升高位置与图5所示相应的视图。
图7示出了用于越过路缘石等的辅助部件的另一实施例的示意性透视图。
图8是图7的辅助部件的侧视图。
图9示出了图7和图8辅助部件从前侧观察的端视图。
图1示出了一装备有一部分轮子形式的段的可滚推助步架1的透视图。该轮子包括轮毂、轮辐和轮缘，该可滚推助步架还包括一个分别具有两个前腿3a、3b和两个后腿4a、4b的直立框架2，每一个腿支撑一个小脚轮5。后脚轮由未示出的传统制动器制动，制动器通过连接到制动手柄7的制动钢丝6驱动，所述手柄7连接在两个驱动手柄8a、8b上，制动手柄大致在后腿4a、4b沿框架向上延伸。在轮子5的上方的一定距离，在前腿3a、3b之间设有一个与腿3a、3b互相连接的横向框架部分9。在所示的实施例中，该横向框架部分9支撑一个导轨10，该导轨10枢转支承在该横向框架部分9上，该导轨构成了所说的轮辐，其支持一个固定连接到该轮辐外端的支撑件11，该支撑件表示所说的轮缘，在所示的实施例中其由一个向后倾斜的板构成，在零点位置其位于前轮5的前方，且最好具有一个在该两轮之间凸出的端部。
导轨10最好在其围绕框架部分9的枢转点是由弹簧偏压的，因而其倾向于在前轮5的前方突出，例如如图2a所示，其示出了从邻近路缘石12一侧看到的可滚推助步架1。
在图2b中示出了如何相对于路缘石12(高障碍物)抬起助步架1，导轨10被逆着弹簧预载的作用旋转到一个位置，在该位置，导轨和安装在其上的支撑件完全被推入前轮5之间。
在该位置，可滚推助步架的使用者可以对后轮5施加制动，同时通过手柄8a、8b向上枢转前轮5越上路缘石12，从而如图2c所示，导轨10由于其弹簧预载又向前移动到前轮5前方的位置，这时支撑件11位于路缘石的上方，并在路缘石上方延伸一定的距离。
当支撑件11位于该位置时(图2c)，在取消制动后，其能够使可滚推助步架1在路缘石的上面并沿路缘石的上面前进，如图2d、2e所示。在图2e所示的位置，可滚推助步架的一对后轮5可以很容易地向上枢转，这样整个可滚推助步架就位于路缘石或类似物的上面。
这样，就用简单的方法创造了一个配置有一个附件的传统设计的可滚推助步架，该附件在结构和功能上都是简单的，通过该附件的帮助，在没有给可滚推助步架更多操作部件的情况下，在很大程度上解决了将可滚推助步架移过路缘石、门槛或类似物的问题，对使用者来说更多的操作部件使得可滚推助步架的操作更困难。
在图3中示意性地示出了所述类型的一个附件，其示出了图1和图2实施例的原理，该附件设计成一个弯曲的轭状物，其形成了一个假想轮轮缘的一段20，该假想轮具有一个比可滚推助步架的前脚轮半径大，最好是大很多的轮辐21，在助步架上应该安装有该附件。该轮辐21转动地绕一轮毂22安装，该轮毂22直接或通过一托架23连接到可滚推助步架的框架上，从而该弯曲的轭状物位于可滚推助步架的前轮之间。
为了越过低障碍物，如门槛，给可滚推助步架装备较大直径的轮子就足够了，但是另一方面，利用很大的前轮行进是不实际的，为此，这样的大轮已经由图3所示的轭形轮段所代替。由于段的长度，可滚推助步架构成的普通前轮将到达低障碍物的上面。
图3示意地示出了附件的一个实施例，通过一个调节器，使得该附件能够根据障碍物调整高或低。这在调整水平轭状物24前部高度的情况下是有效的。如果障碍物低于前部，该障碍物就被认为是低的。
图3a示意地示出了一个正在越过一低障碍物的可滚推助步架。在整个顺序中，使用者没有停止或进行任何操作地在向前的方向上推动可滚推助步架。
图3b示出了当障碍物与轭状物的轮缘接合时的位置。从此位置，轮缘将取代前轮的作用，并升高可滚推助步架的前端。然后，该轭状物将相对于可滚推助步架向后移动，好像其是一个大直径的轮子似的。
图3c示出了当普通的前脚轮与该障碍物接合时的位置。普通前轮随后将基序起一个前支撑件的作用，由此减轻了轭状物的负荷。
图3d示出了轮子在障碍物顶部，该轭状物已经恢复了其正常向前位置。
在带有轭状物的图3的实施例中，最好有一个连接到该轭状物上的水平臂24，该臂是可调节的，这样其前边缘可以在基面之上抬起到不同的高度，因此该不同的高度取决于障碍物的水平高度，当可滚推助步架的前端在前述方式下升高时，为了越过该障碍物，该轭状物应当起使可滚推助步架的前轮到达障碍物的上方的作用，或在增加张力的情况下，使得该轭状物向后移动。当该轭状物向后移动时，水平臂将相对于轭状物向上枢转。当可滚推助步架的前端升高时，为了将所需抬起高度减到最低，有防止水平臂相对于轭状物向下移动的部件。这些部件可以是该水平臂最低位置和轭状物推进位置之间的连接器，或一个制动器，其防止当轭状物处于推进位置时水平臂向下移动。在图3中所示的这些部件为用点划线形式示意的连接器25和制动器26。
图3e透视地示出了带有连接到轮毂的轮辐21和水平轭状物24的段20，从这里可以看出，水平轭最好设计成一个U形臂，U形臂的U形杆在段20的相对侧上延伸，并使U形杆的端部可铰接地连接到在该段20向后的端部上的一保持器。
在图4中透视地示出了应用于不同于图1所示的另一类型可滚推助步架的本发明一个可选实施例。该可滚推助步架100配备有一个框架101，该框架具有两个几乎垂直延伸的后部框架部分102，每个后部框架部分在其上部形成为带有制动手柄104的手柄103，在每个后部框架部分的下端支撑一个配备有未示出的制动部件的轮子105。一个向前的第三框架部分106连接到这些框架部分102上，第三框架部分106几乎是垂直的，位于后部框架部分的前方，并在其下端支撑一个铰接支撑的脚轮107，其结构和功能将参照图5和6进一步描述。
图5示出了一个穿过图4实施例中带有轮子107的第三框架部分106部分的示意性剖面图。如所能看到的，框架106的下部是管状的，并包括一个与管状部分110的固定底部109接合的弹簧108。脚轮107刚性地连接到一垂直杆111上，垂直杆111可转动和轴向移动地延伸通过设置在管状部分中的一个固定导引件112，且终止于导引件112和弹簧108之间的一个扩展的头部113。在远离轮子107的一侧，导引件112设有一个在向前的方向上倾斜的倾斜面114，垂直杆111的扩展头部113在其面向导引件的端部也设有一个倾斜相同程度的表面115。管状部分、垂直杆111、弹簧108的尺寸和导引件112的定位以及弹簧的强度是这样的，即，当在平坦的路面上以正常方式驱动可滚推助步架时，如图所示路面和脚轮之间的接触压力将在固定底部109和垂直杆111的扩展头部113的上部之间压缩弹簧108，这样，导引件112上的倾斜面114和杆111的扩展头部113上的倾斜面115是分开的。在设计成脚轮的前轮107滚动期间，其将随着向后的套管臂的倾斜部分自动调节。
从作用在轮子上的弹簧力和重力的作用可以实现脚轮的转向。
当前脚轮如图6升高时，最好处于制动位置的可滚推助步架是绕固定的后轮105倾斜向后的，弹簧108将促使垂直杆111向下，由此扩展头部113上的倾斜表面115将与导引件112固定的倾斜面114接触，由此弹簧108的力将使脚轮107的杆111枢转，杆111在导引件中是可转动的，这样脚轮就转到向前的方向，如图6所示。从而在该位置，脚轮指向向前的方向，并在制动取消也就是使用者松开制动手柄的情况下，能够在例如路缘石或其他障碍物上移动。
在图7至图9中，示出了可应用于所述类型的可滚推助步架的附件200的一个可选实施例，当其前端升高时，其与前面所示和所述的实施例以相同的方式向前移动通过位于其前方的一个障碍物。
该实施例特别适合于需要低结构高度的情况。
在图7中透视地示出了本发明的附件200，其包括一个保持器201，保持器201带有一个(未示出)配件，该配件可连接到与可滚推助步架的前轮相连的可滚推助步架的下侧面，最好在两个前轮之间。保持器201是这样定位的，即当前轮处于向后的角度位置，滑车的地轮在前轮与地面的接触点的上方具有最低点，且其大体上是盘形，在所示的实施例中具有一个邻近其每一个转角的轮子202。这些轮子202作为设有多个沿地面滚动的地轮204的滑车203的导引轮。因而，滑车203可移动地支撑在保持器的导引轮202上，并通过一个(未进一步示出的)弹簧装置施加预载，这样在正常的未受影响的驱动位置情况下，其处于前端位置，如图8所示，其在保持器201前端的前方突出，所以其在可滚推助步架前轮(未示出的)的前方突出。滑车203配备有用于导引轮202的弯曲轮缘205、206。这些轮缘的曲率半径大，并且例如可以是大约500mm。
保持器201是这样定位和取向的，即在一基本平坦的地面上向前方驱动可滚推助步架时，滑车的地轮204在可滚推助步架的前轮上方稍微高一点的高度具有最低点。
如图9所示，地轮204布置成两排，它们在纵向上相互替代，以避免轮子204在越过边缘时被卡住。
对于配备有这种类型的附件200的可滚推助步架，在其越过一个门槛时，一个地轮204将会触碰到门槛。由于在摩擦力最小的地方，滑车203或者将逆着弹簧预载的作用进入保持器201，或者地轮将直接在门槛上滚动。
如果滑车203用其前缘触碰路缘石或较高的门槛，滑车将逆着弹簧预载的作用被拉回到保持器201中。当滑车已经至少少量地进入保持器，且其前边缘与路缘石接合时，后轮被制动，可滚推助步架的手柄向后移动，这样其前部升高。由于弹簧预载，因此滑车203在向前的方向上被推动并越过路缘石，在最后面的轮子简单地抬起后，可滚推助步架可以在该较高的高度上被驱动。
本发明并不局限于所示和所述的实施例，但是在下面权利要求书的范围内，可以作出修改和变形。
权利要求
1.一种便于驱动包括底盘车架类型的可滚推助步架的装置，所述底盘车架由至少一个安装到悬架部分的前轮和一对后轮支撑，其特征在于，所述装置包括一在其前脚轮(5，107)区域内可连接到可滚推助步架的可移动支撑件(11；20；107；203)；和部件，该部件适于在绕所述一对后轮抬起所述前脚轮的情况下，当一个或多个所述前脚轮向后伸时，将所述可移动支撑件(11；20；107；203)移动到所述前脚轮的前方。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述可移动支撑件由一部件构成，该部件在不受影响的位置突出在所述前脚轮的前方，且适于在一增加的预加载下由与障碍物相作用的接触力向后推动，并且在所说前脚轮抬高到该障碍物之上后，该部件由于预加载而移动到该障碍物之上。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述可移动支撑件由一受弹簧加载的轭状物(11、20)构成。
4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述所述轭状物是轮子轮缘(20)的一段，轮缘可通过轮辐(21)绕一轮毂(22)转动，其具有比所述脚轮大的半径。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述轮缘(20)被设计成，对于较小障碍物来说其用作比普通前脚轮直径大的轮子。
6.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，所述轭状物配备有一可调整的水平臂(24)，该水平臂布置在该轭状物前部的下方，并且适于在向着障碍物行进时，当轭状物(20)接触障碍物之前，与该障碍物接触。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述水平臂(24)设有部件(25；26)，当所述轭状物(20)处于静止位置时，该部件使得所述臂可自由向下移动到其最低点，当所述轭状物被向后移动时，所述臂可自由向上移动。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述所述水平臂(24)最低位置的高度是可调节的。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述可移动支撑件由可滚推助步架的前脚轮(107)构成，其适于在所述前轮被抬起时从其通常的驱动位置转动到在一障碍物之上沿向前方向伸出的位置。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述脚轮(107)从通常的驱动位置到在向前方向伸出的位置的转动是用弹簧力实现的。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述脚轮(107)从通常的驱动位置到沿向前方向伸出的位置的转动是通过所述脚轮的几何结构实现的。
12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述脚轮(107)从通常的驱动位置到沿向前方向伸出的位置的转动是通过机械驱动实现的。
13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述可移动支撑件是由一用于配备轮子(202)的曲线滑车(203)的轮缘(201)构成的，其适于在弹簧的作用下从所说轮缘在可滚推助步架的向前方向伸出，并在与一前方的障碍物接合时被预加载，以便在弹簧预加载的作用下在随后抬高可滚推助步架的前轮时被向前推出，从而越过该障碍物。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述轮缘(201)被设计成，在其通过低障碍物时用作比普通前脚轮直径大的轮子。
15.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述滑车(203)配备有一可调节水平臂(24)，该水平臂设在所述轭状物前部的下方，适于在相对于一障碍物驱动时在滑车(203)之前与障碍物接触。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述水平臂配备有部件，当所述轭状物处于静止位置时，该部件使得所述臂可自由地向下移动到其最低位置，当所述轭状物向后移动时，所述臂可自由向上移动。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述水平臂(24)的最低位置的高度是可调节的。
18.一种包括底盘车架类型的可滚推助步架，所述底盘车架由至少一个安装在悬架部分的前轮和一对后轮支撑，其特征在于，如权利要求2-17任一项所述，所述可滚推助步架在其前轮区域设有一可移动支撑件；和部件，该部件适于在所述一个或多个前轮向后伸时，将所述可移动支撑件移动到所述前脚轮的前方。
全文摘要
本发明涉及一种便于驱动包括底盘车架类型的可滚推助步架的装置，底盘车架由至少一个安装在悬架部分的前轮和一对后轮支撑，所述装置包括一个可连接到可滚推助步架前脚轮(5)区域的可移动支撑件(11)，和部件，该部件适于在绕所述一对后轮抬起所述前轮的情况下，当所述一个或多个前轮向后伸时，将所述可移动支撑件(11)移动到所述前脚轮的前方。本发明还包括一配备该装置的可滚推助步架。
文档编号B62B3/00GK1507337SQ02809460
公开日2004年6月23日 申请日期2002年3月1日 优先权日2001年3月9日
发明者G·帕尔默斯, B·克伦, G 帕尔默斯 申请人:马甘纳公司