Устройство крейндлина для передвижения людей с нарушением опорно-двигательного аппарата (его варианты) (рукомобиль крейндлина)

 

Использование: в медицине для перемещения инвалидов и их занятий физкультурой и спортом. Технический результат изобретения заключается в обеспечении возможности разработки и тренировки всех групп мышц при одновременном передвижении по различным направлениям. Технический результат достигается определенной конструкцией устройства для передвижения, в которой использовано два механизма перемещения, один из которых выполнен в виде рычага, установленного на раме с возможностью качания по двум взаимно перпендикулярным направлениям и снабженного упором, выполненным согласно первому варианту изобретения в виде сектора, расположенного с возможностью взаимодействия с колесом, ось которого установлена во втулке, в которой шарнирно закреплена консоль рамы, а второй механизм выполнен в виде направляющих, в которых установлено продольно-подпружиненное сиденье с возможностью фиксации в любом положении, возвратно-поступательного перемещения вдоль рамы и последующего возврата в зафиксированное положение. Согласно второму варианту изобретения упомянутый технический результат достигается не только выполнением второго механизма в виде направляющих аналогично первому варианту, но и новым конструктивным выполнением передачи движения на колесо в виде промежуточного элемента, ось вращения которого перпендикулярна оси шарнирной опоры. Кроме того, промежуточный элемент может быть выполнен в виде шкива, соединенного со шкивом колеса с помощью замкнутого троса или звездочки, соединенной со звездочкой колеса с помощью цепи. А также он может быть выполнен в виде шкива, соединенного со шкивом колеса с помощью разомкнутого подпружиненного троса, другой конец которого жестко связан с рамой или в виде звездочки, соединенной со звездочкой колеса с помощью разомкнутой цепи, второй конец которой жестко связан с рамой. 2 с. и 16 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области медицины, в частности относится к транспортным средствам, и может быть использовано для перемещения инвалидов в различных условиях, для тренировки всех групп мышц при одновременном передвижении по различным направлениям, а также для занятий физкультурой и спортом, участия в соревнованиях вместе со здоровыми людьми, что значительно стимулирует социальную реабилитацию инвалидов.

Известно кресло-коляска для механотерапии [1].

Известное устройство обеспечивает самостоятельное перемещение больных и инвалидов с одновременной разработкой суставов нижних конечностей.

Однако конструкция данной коляски сложна и дорогостояща, что значительно усложняет ее использование для больных и инвалидов. И кроме того, с помощью данной коляски инвалиды не могут участвовать в различного рода соревнованиях, заниматься физкультурой и спортом, что значительно стимулирует их реабилитацию.

Известна коляска для инвалидов, которая содержит установленную на колесах раму с сиденьем, независимые колеса и два механизма перемещения, один из которых выполнен в виде рычага, установленного с возможностью качания по двум взаимно перпендикулярным плоскостям [2].

Однако известная коляска хотя и обладает достаточно простой конструкцией, но не позволяет обеспечить одновременно с передвижением по различным направлениям тренировку всех групп мышц.

Техническим результатом данного изобретения является обеспечение возможности разработки и тренировки всех групп мышц при одновременном передвижении по различным направлениям. С помощью данного устройства для передвижения больные и инвалиды с нарушением опорно-двигательных функций могут заниматься физкультурой и спортом, даже участвовать в соревнованиях вместе со здоровыми людьми, что значительно стимулирует их социальную реабилитацию.

Сущность изобретения заключается в достижении упомянутого технического результата в устройстве для передвижения людей с нарушением опорно-двигательного аппарата, содержащем установленную на колесах раму с сиденьем и два механизма перемещения, один из которых выполнен в виде рычага, установленного на раме с возможностью качания по двум взаимно перпендикулярным направлениям и снабженного упором, в котором второй механизм выполнен в виде направляющих, в которых установлено продольно-подпружиненное сиденье с возможностью фиксации в любом положении, возвратно-поступательного перемещения вдоль рамы и последующего возврата в зафиксированное положение, а упор первого механизма установлен с возможностью взаимодействия с колесом и выполнен в виде сектора, ось которого установлена во втулке, в которой, в свою очередь, шарнирно закреплена консоль рамы, а направляющие снабжены упором для ног.

Кроме того, в данном устройстве взаимодействие упора первого механизма с колесом осуществляется по поверхностям упора и насадки, расположенной на оси колеса, выполненных скошенными, а сиденье может быть выполнено в виде стула со спинкой, стула без спинки, а также с возможностью съема или замены. При этом насадка установлена на оси по крайней мере одного колеса и может быть выполнена в виде усеченного конуса, рычаг снабжен рукояткой, учитывающей непосредственный тип дефекта конечностей, а колеса могут быть выполнены как зависимыми, так и независимыми.

Причем устройство может быть снабжено дополнительным колесом, установленным по центру рамы сзади.

Сущность изобретения по второму варианту заключается в достижении упомянутого выше технического результата в устройстве для передвижения людей с нарушением опорно-двигательного аппарата, содержащем установленную на колесах раму с сиденьем и два механизма перемещения, один из которых выполнен в виде рычага, установленного на раме с возможностью качания по двум взаимно перпендикулярным направлениям и снабженного шарнирной опорой, жестко связанной с рамой, в котором второй механизм выполнен в виде направляющих, в которых установлено продольно-подпружиненное сиденье с возможностью фиксации в любом положении, возвратно-поступательного перемещения вдоль рамы и последующего возврата в зафиксированное положение, направляющие снабжены упором для ног, а рычаг снабжен промежуточным элементом передачи движения на колесо, при этом ось вращения промежуточного элемента и ось шарнирной опоры взаимно перпендикулярны.

Причем в устройстве промежуточный элемент может быть выполнен в виде шкива, соединенного со шкивом колеса с помощью замкнутого подпружиненного троса.

Промежуточный элемент может быть выполнен также в виде звездочки, соединенной со звездочкой колеса с помощью цепи.

Кроме того, промежуточный элемент может быть выполнен в виде шкива, соединенного со шкивом колеса с помощью разомкнутого подпружиненного троса, второй конец которого жестко связан с рамой.

Промежуточный элемент может быть выполнен также в виде звездочки, соединенной со звездочкой колеса с помощью разомкнутой цепи, второй конец которой жестко связан с рамой.

При этом в устройстве сиденье может быть выполнено так же, как в 1-ом варианте, в виде стула со спинкой или стула без спинки, а также выполнено с возможностью съема или замены, рычаг снабжен насадкой, учитывающей непосредственный тип дефекта конечностей, а колеса могут быть выполнены зависимыми или независимыми.

Кроме того, устройство может быть снабжено дополнительным колесом, установленным по центру рамы сзади.

На фиг. 1 изображена схема устройства, 1-ый вариант, вид сбоку; на фиг. 2 - схема устройства, 1-ый вариант, вид сверху; на фиг. 3 - схема привода колеса; на фиг. 4 - схема привода колеса, вид сверху; на фиг. 5 - схема устройства, 2-ый вариант, вид сбоку; на фиг. 6 - схема устройства, 2-ый вариант, вид сверху; на фиг. 7 - схема привода колеса, вид сверху; на фиг. 8 - схема привода колеса, вид сбоку; на фиг. 9 - схема привода колеса по пп. 14, 15, 16, формулы изобретения, вид сверху и вид сбоку; на фиг. 10 - схема крепления деталей на оси шарнира; на фиг. 11 -схема крепления направляющих роликов.

Согласно первому варианту устройство состоит из рамы 1 с сиденьем на колесиках 2, механизма перемещения сиденья, выполненного в виде направляющих 3, рычага 4, пружины 5, упоров 6 и 7, сектора 8 с осью, установленной во втулке 9, колес 10, колеса, установленного по центру рамы сзади 11, консоли 12, шарнира 13, установленного во втулке для подвижного закрепления противоположного конца консоли рамы 12. Рычаг 4 жестко соединен с осью сектора 14 в точке А.

Ось 14 сектора 8 установлена во втулке 9, которая шарнирно связана с консолью рамы 12.

Насадка 15 на оси колеса жестко связана с рамой 1 и колесом 10. Упор 16 - упор для ног. Упор 6 ограничивает перемещение сиденья за пределы направляющих по направлению действия пружины. Упор 6 установлен с возможностью перемещения и фиксации в любом положении. Упор 7 фиксирует сиденье в неподвижном состоянии при возврате назад.

Устройство работает следующим образом.

Инвалид для перемещения вперед, упираясь ногами (или ногой) в упор 16 для ног, перемещает рычаг рукой в сторону движения. При этом движение с рычага передается через ось сектора, установленную во втулке на сектор, который своей нижней плоской скошенной поверхностью трется об соответствующую скошенную поверхность насадки, жестко установленной на оси колеса, и тем самым передает движение на колесо. Взаимодействие сектора и насадки на оси колеса осуществляется по их поверхностям, выполненным скошенными. В частном случае это могут быть два усеченных конуса, которые установлены с возможностью взаимодействия по образующей одного конуса (насадки) и скошенной плоской поверхности другого конуса (плоскости сектора).

Наряду с этим движением инвалид, сидя в сиденье, перемещается вместе с ним по направляющим до соответствующего упора, который ограничивает перемещение сиденья за пределы направляющих по направлению действия пружины. Так осуществляется движение вперед при одновременном продольном возвратно-поступательном перемещении сиденья. После чего сиденье возвращается в первоначальное положение, зафиксированное упором, и остается в неподвижном состоянии, а инвалид одновременно с возвратом сиденья, упираясь в рычаг, совершает движение, противоположное направлению движения. При этом рычаг слегка приподнимается, чтобы вывести из зацепления контактирующие поверхности сектора и насадки на оси колеса, что становится возможным благодаря повороту втулки относительно шарнира 13 в плоскости, перпендикулярной оси втулки. После чего воздействие на рычаг руками повторяется при одновременном перемещении сиденья с инвалидом до упора и назад в первоначальное зафиксированное положение.

Таким образом, при движении вперед рычаг вместе с сектором поворачивается вокруг вертикальной оси втулки, а при возврате назад сиденья имеет место холостой ход рычага, во время которого рычаг с сектором поворачивается в плоскости, перпендикулярной оси втулки, за счет шарнирного ее соединения с консолью рамы.

При этом, манипулируя руками (или рукой), инвалид не только осуществляет движение, но и осуществляет постоянную тренировку мышц рук, голени, бедра, пресса, мышц спины, что становится возможным благодаря конструкции продольного механизма возвратно-поступательного перемещения сиденья.

Причем согласно изобретению сиденье может быть выполнено в виде стула со спинкой или стула без спинки, а рычаг в зависимости от того, какой дефект конечности присутствует у инвалида, снабжается соответствующей насадкой (рукояткой), учитывающей данный дефект для удобства управления, а колеса 10 могут быть как независимыми в случае управления двумя руками, так и зависимыми в случае наличия только одной руки.

Второй вариант изобретения поясняется чертежами фиг. 5 - 11. На фиг. 5, 6 показана схема устройства, вид сбоку и сверху соответственно.

Устройство состоит из рамы 1 с сиденьем на колесиках 2, механизма перемещения сиденья, выполненного в виде направляющих 3, рычага 4, пружины 5, упоров 6 и 7, промежуточного элемента передачи движения на колесо 8, втулки 9, колеса 10, дополнительного колеса 11, установленного по центру рамы сзади, упора для ног 12.

Промежуточный элемент передачи движения на колесо может быть выполнен в виде шкива 8, соединенного со шкивом 13 колеса 10 с помощью передаточного троса 14 и упругого элемента в виде пружины 16. Шкив 8 устанавливается на оси 18 шаровой опоры 19. Шаровая опора (шарнир) жестко связана с рамой.

Трос 14 пропускается через направляющие ролики 17. Средство крепления 20 направляющих роликов 17 выполнено в виде втулки 21, не жестко насаженной (может прокручиваться) на оси шарнира 18 и рычага 22, жестко связанного с планкой, на которой закреплены направляющие ролики 17 (фиг. 11). С осью 18 шаровой опоры жестко связан элемент крепления 28 рычага 4. На фиг. 10 схематично показано закрепление деталей на оси шаровой опоры.

Связь ремня 15 шкива 8 с ремнем 15' шкива колеса 13 может осуществляться с помощью замкнутого передаточного троса 14 и упругого элемента 16, а также с помощью разомкнутого подпружиненного передаточного троса 26, второй конец которого жестко закреплен на раме.

Промежуточный элемент передачи движения на колесо может быть выполнен также в виде звездочки 23, соединенной со звездочкой колеса с помощью передаточного троса 14, упругого элемента в виде пружины 16 и цепи 24.

На фиг. 9 показана схема привода колеса, в котором в промежуточном элементе выполнено по крайней мере одно отверстие 27, для того чтобы пропустить через него передаточный трос 26 в случае разомкнутого соединения.

На фиг. 9 показано выполнение промежуточного элемента движения на колесо, выполненного согласно пп. 14, 15 формулы изобретения, в которых используется разомкнутый, подпружиненный трос (в случае шкива), второй конец которого жестко связан с рамой (п. 14), или разомкнутая цепь (в случае звездочки), второй конец которой жестко связан с рамой (п. 15).

Согласно пп. 13, 15 формулы изобретения промежуточный элемент может быть выполнен в виде звездочки 23, соединенной со звездочкой колеса с помощью замкнутой цепи 24 или разомкнутой цепи, второй конец которой жестко связан с рамой.

В этом случае, так же как и в случае выполнения передаточного элемента в виде шкива, цепь пропускается через направляющие ролики, закрепленные на планке, которая связана с осью шарнира с помощью средства крепления 20 (см. выше).

Устройство работает следующим образом.

Инвалид для перемещения вперед, упираясь ногами (или ногой) в упор для ног 16, перемещает рычаг рукой в сторону движения. При этом движение с рычага через шарнир (шаровую опору) передается на элемент передачи движения на колесо.

В случае шкива его вращение вокруг оси шарнира приводит в движение через ремень, передаточный трос, трос зацепления шкива колеса, колесо 10.

В случае звездочки ее вращение вокруг оси шарнира приводит в движение цепь звездочки рычага, далее цепь колеса и само колесо.

Наряду с этим движением инвалид, сидя в сиденье, перемещается вместе с ним по направляющим до соответствующего упора, который ограничивает перемещение сиденья за пределы направляющих по направлению действия пружины. Так осуществляется движение вперед при одновременном продольном возвратно-поступательном перемещении сиденья.

После этого сиденье возвращается в первоначальное положение, зафиксированное упором 7, и остается в неподвижном состоянии, а инвалид одновременно с возвратом сиденья, упираясь в рычаг, совершает движение, противоположное направлению движения.

При этом движении сиденья назад, зацепление с колесом не происходит, т. к. втулка колеса обладает следующими свойствами. В одну сторону она с упором передает движение колесу, а при вращении в другую сторону втулка относительно колеса прокручивается. Такие втулки широко известны (см. инструкцию к велосипеду "Дружок").

После чего воздействие на рычаг руками (или рукой) повторяется при одновременном перемещении сиденья с инвалидом до упора и назад в первоначальное зафиксированное положение.

Т. е. так же, как и в первом варианте, инвалид, манипулируя руками или рукой, осуществляет движение и одновременную тренировку всех групп мышц, что становится возможным благодаря конструкции продольного механизма возвратно-поступательного перемещения сиденья.

Колеса 10 могут быть также зависимыми в случае управления одной рукой или независимыми в случае управления двумя руками.

Наиболее важным общественно полезным преимуществом данной коляски является то, что имеет место принципиально новый вид инвалидной коляски с простыми органами управления, обеспечивающий повышение общественной активности и здоровья инвалидов, а также возможность их участия в соревнованиях, возможность повседневной тренировки, что значительно стимулирует их социальную реабилитацию.

Источники информации 1. Авторское свидетельство СССР N 1524897, кл. A 61 G 5/02, 1989.

2. Авторское свидетельство СССР N 1803084, кл. A 61 G 5/00, 1993 - прототип.

Формула изобретения

1. Устройство для передвижения людей с нарушением опорно-двигательного аппарата, содержащее установленную на колесах раму с сиденьем и два механизма перемещения, один из которых выполнен в виде рычага, установленного на раме с возможностью качания по двум взаимно перпендикулярным направлениям и снабженного упором, отличающееся тем, что второй механизм выполнен в виде направляющих, в которых установлено продольно-подпружиненное сиденье с возможностью фиксации в любом положении, возвратно-поступательного перемещения вдоль рамы и последующего возврата в зафиксированное положение, а упор первого механизма установлен с возможностью взаимодействия с колесом и выполнен в виде сектора, ось которого установлена во втулке, в которой, в свою очередь, шарнирно закреплена консоль рамы, а направляющие снабжены упором для ног.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что взаимодействие упора первого механизма с колесом осуществляется по поверхностям упора и насадки, расположенной на оси колеса, выполненных скошенными.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что сиденье выполнено в виде стула со спинкой.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что сиденье выполнено в виде стула без спинки.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что сиденье выполнено с возможностью съема или замены.

6. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что насадка установлена на оси по крайней мере одного колеса и выполнена в виде усеченного конуса.

7. Устройство по пп.1 и 6, отличающееся тем, что рычаг снабжен рукояткой, учитывающей непосредственный тип дефекта конечностей.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным колесом, установленным по центру рамы спереди.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что колеса выполнены зависимыми.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что колеса выполнены независимыми.

11. Устройство для передвижения людей с нарушением опорно-двигательного аппарата, содержащее установленную на колесах раму с сиденьем и два механизма перемещения, один из которых выполнен в виде рычага, установленного на раме с возможностью качания по двум взаимно перпендикулярным направлениям и снабженного шарнирной опорой, жестко связанной с рамой, отличающееся тем, что второй механизм выполнен в виде направляющих, в которых установлено продольно-подпружиненное сиденье с возможностью фиксации в любом положении, возвратно-поступательного перемещения вдоль рамы и последующего возврата в зафиксированное положение, направляющие снабжены упором для ног, а рычаг снабжен промежуточным элементом передачи движения на колесо, при этом ось вращения промежуточного элемента и ось шарнирной опоры взаимно перпендикулярны.

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что промежуточный элемент выполнен в виде шкива, соединенного со шкивом колеса с помощью замкнутого подпружиненного троса.

13. Устройство по п.11, отличающееся тем, что промежуточный элемент выполнен в виде звездочки, соединенного со звездочкой колеса с помощью цепи.

14. Устройство по п.11, отличающееся тем, что промежуточный элемент выполнен в виде шкива, соединенного со шкивом колеса с помощью разомкнутого подпружиненного троса, второй конец которого жестко связан с рамой.

15. Устройство по п.11, отличающееся тем, что промежуточный элемент выполнен в виде звездочки, соединенной со звездочкой колеса с помощью разомкнутой цепи, второй конец которой жестко связан с рамой.

16. Устройство по пп.11, 14 и 15, отличающееся тем, что в промежуточном элементе выполнено по крайней мере одно отверстие.

17. Устройство по п.11, отличающееся тем, что колеса выполнены независимыми.

18. Устройство по п.11, отличающееся тем, что колеса выполнены зависимыми.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11