專利名稱：輪椅的輪子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輪椅輪子或?qū)λ母倪M。更具體地說，本發(fā)明涉及更基于人體功率學(xué)而設(shè)計的輪椅輪子，并且還涉及制造這種輪椅輪子的方法。
背景技術(shù)：
在本說明書中，當參考或討論某種知識的文件、法案或條款時，并不意味著這種參考或討論是允許那種知識的文件、法案或條款以及它們的組合在優(yōu)先權(quán)日期一些常識；或已知與解決任何本說明書所關(guān)心的問題的努力相關(guān)。
根據(jù)澳大利亞統(tǒng)計局和美國人口調(diào)查局的數(shù)據(jù)，估計所有人口的3％是輪椅使用者。在這些人中，大約一半使用或者能夠使用手動輪椅。這個比例也較好地給出世界上發(fā)達國家中手動輪椅使用者的比例。
很明顯隨著人口平均年齡的增長和能夠延長人類平均壽命的醫(yī)學(xué)的進步，人口正在快速老化。這可能導(dǎo)致對輪椅和助行產(chǎn)品需求的增加。另外，對于被限制在輪椅中的人員來講他們需要用戶容易掌握使用的輪椅或舒適的輪椅。
標準輪椅輪子的結(jié)構(gòu)通常主要由以下部分構(gòu)成輪緣、與輪緣分開的手緣和多個將手緣連接到輪緣上的連接件。為了推動輪椅，輪椅用戶抓住手緣并且施加足夠的力在想要的方向上推動輪椅。
盡管這種結(jié)構(gòu)是有效的，但是推動輪椅所需要的生物力學(xué)力可能導(dǎo)致二次傷害，如腕骨隧道綜合癥(CTS)，對于輪椅用戶通常診斷出這些二次傷害。
發(fā)生二次傷害通常是由于在使用輪椅時過度使用臂、腕和/或手指。在一些情況下，研究人員相信這些二次傷害是由于從手傳到手緣的力效率很低造成的。不幸的是標準輪椅輪子結(jié)構(gòu)包括的手緣所具有的面積不足以讓輪椅用戶的手掌和手指實現(xiàn)完全的抓緊。這會產(chǎn)生一系列問題。首先，在手掌和手緣之間具有縮小的接觸面積。作為手最強壯和最有彈性的部分，手掌不能將其全部的力傳遞到手緣上?？s小的接觸面積還增加了作用在手掌局部接觸點上的壓力，并且導(dǎo)致相對較大的力傳遞到手的各個敏感神經(jīng)點上。其次，由于利用肌肉來穩(wěn)定手而不是將力傳遞給輪椅，不能用更大面積的手掌和手指抓緊手緣會減少身體的機械效率。
在使用傳統(tǒng)的輪椅輪子結(jié)構(gòu)時，還已知存在另一種危險，即輪椅用戶的手指可能陷入或夾在輪子和推動緣之間的區(qū)域內(nèi)。這又會對手和手指造成傷害，這種傷害特別容易發(fā)生在輪椅運動的時候。另外，輪椅用戶可能需要快速停止輪椅，這時減少輪椅向前運動動量的力可能落在手指或手掌的一個較小區(qū)域內(nèi)。這會導(dǎo)致對手和手指的傷害，其中包括手指脫臼和皮膚的擦傷或“摩擦焦灼”。
這些問題在復(fù)原區(qū)更普遍，因為在那里需要給人們首次介紹輪椅。這些沒有經(jīng)驗的輪椅用戶在試圖掌握如何使用輪椅時更可能損害它們的手和手指。
另外，一些諸如手杖和衣物的一部分等物體卡入手緣和輪子之間的區(qū)域是很常見的。當用戶試圖抓住手緣但是卻抓住這些運動的物體時，這些物體可能并且的確會傷害手。而這時卡入的衣物也會被損害。
一種替代方法是使用機動式或摩托化輪椅。但是這會大幅度增加購買和維護的成本。在任何情況下，用戶總是傾向于能夠利用自己身體操作的手動輪椅而不是完全依賴電池或機器。
通過佩帶手套能夠部分減輕傷害手和手指的問題。但是，很多輪椅用戶覺得佩帶手套不舒服(特別是在炎熱的天氣)，不美觀，而且手套很快會被磨壞。
另外，由于標準輪椅輪子的各個部件要連接在一起(例如通過焊接、用螺絲或螺栓連接等)，這樣制造起來既麻煩又昂貴。由于一個或多個連接件的破裂，手緣部分與輪椅脫離也是很常見的。對于標準輪椅來講，由于結(jié)構(gòu)的脆弱輪椅發(fā)生彎曲變形也是很常見的。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種輪椅輪子，它包括一個輪胎緣、一個手緣和在所述的這兩個緣之間延伸的中間圓柱形帶部。其中輪胎緣、手緣和帶部整體形成。
圓柱形帶部的尺寸能夠提供更大的接觸區(qū)域，從而與輪椅用戶的手的手掌的一部分(例如位于或靠近手掌肌肉的手基部)接觸。
因此本發(fā)明提供了一種輪椅輪子，它具有改進了的接觸區(qū)域，使得輪椅用戶能夠增加推動輪椅所需的生物機械效率，同時減少傷害輪椅用戶手的可能。圓柱形帶還減少了在輪胎緣和手緣之間夾卡拇指、手指和其它物體的可能。
輪椅輪子的整體形成特性提供了更好的機械強度。由于根據(jù)本發(fā)明的輪子不需要任何連接各個緣的部件(如螺絲、螺栓或焊接)，制造輪子更便宜并且輪子具有更好的強度和彈性，這是因為它具有更少的部件并且這些部件發(fā)生斷裂的可能更小。
輪椅輪子的整體形成特性還給手緣提供了額外的穩(wěn)定性，這使得手緣和輪胎緣不大可能彎曲。因此根據(jù)本發(fā)明的輪椅輪子具有更好的彈性和持久性。
圓柱形帶部可以具有任何適當?shù)男螤?。圓柱形帶部可以大致是平的或者它可以具有彎曲的橫截面。
在本發(fā)明的另一種優(yōu)選形式中，圓柱形帶部具有繞整個帶部延伸的槽。優(yōu)選槽的輪廓(或形狀)基本對應(yīng)于人類手的基部的輪廓(或形狀)。在這個優(yōu)選實施例中，槽的輪廓為手掌提供更大的接觸表面，同時手指能夠彎曲并且抓緊手緣。對于用戶來講，槽的這種輪廓使得用戶在推動輪椅時更加方便和舒適。
在本發(fā)明的另一種優(yōu)選形式中，圓柱形帶部具有繞整個帶部延伸的凸脊。在這個優(yōu)選實施例中，凸脊的輪廓為手掌提供更大的接觸表面，同時手指能夠彎曲并且抓緊手緣。對于用戶來講，凸脊的這種輪廓使得用戶在推動輪椅時更加方便和舒適。
圓柱形帶部可以包括一些通孔。根據(jù)本發(fā)明的這種優(yōu)選形式，通孔能夠使得輪子整體更輕。
手緣可以采用任何適當?shù)男螤睢ＭǔＫ男螤钍沟糜脩羰值氖种改軌蚝苁娣乩@手緣輪廓彎曲。因此，手緣的橫截面形狀(或外形)可以是圓的、大致是圓的、橢圓的、卵形的或者它可以很簡單地具有凸的彎曲截面。通常確定手緣的尺寸使得能夠幫助用戶用手指輕松地抓緊手緣。
手緣的直徑可以與輪胎緣(或輪子)的直徑大致相等。手緣的直徑優(yōu)選小于輪胎緣的直徑。
手緣也可以包括通孔。根據(jù)本發(fā)明的這種優(yōu)選形式，通孔能夠使得輪子整體更輕。
輪胎緣可以采用任何適當?shù)男螤睢］喬ゾ壈ㄒ粋€面向外的槽道，它限定了定位輪胎的凹進。凹進的尺寸對應(yīng)于標準輪胎的尺寸，這樣能夠?qū)藴瘦喬ビ羞x擇地裝配到輪胎緣中。在一個特別優(yōu)選的實施例中，輪胎緣進一步包括一個輪子加強裝置，它給輪椅輪子提供更高程度的剛性和強度。輪子加強裝置可以采用任何形式。在優(yōu)選實施例中，輪子加強裝置具有近似管狀的體，它支撐輪胎緣。
輪椅輪子可以由任何適當材料制成。優(yōu)選輪子用彈性材料制成，如鋁、金屬合金、碳纖維或玻璃纖維等。可以給輪椅輪子涂上合適的涂層或?qū)λM行一些處理使得它基本防水和/或防銹。
輪椅輪子可以具有任何合適的形狀和尺寸。優(yōu)選輪子的尺寸與標準輪椅的尺寸一致。這樣能夠?qū)⑤喿友b配到現(xiàn)有的輪椅上。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種方法制造上述的輪椅輪子?？梢杂萌魏芜m當?shù)闹圃旆椒▉碇圃燧喴屋喿?。當輪椅輪子由金屬或金屬合金制成時，優(yōu)選用下述步驟來進行制造從適當形狀的模子中擠壓出輪椅輪子，將其彎曲成所需要的圓形，然后用適當?shù)姆椒?如焊接)將各個端部連接起來。
在本發(fā)明的另一個方面，提供一種輪椅，它包括至少一個上述的輪椅輪子。


將參考附圖進一步解釋和說明本發(fā)明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明一種形式的輪椅輪子的剖面圖；圖2是圖1的輪椅輪子的剖面透視圖；
圖3是圖1的輪椅輪子的另一個剖面透視圖；圖4是圖1的輪椅輪子的透視圖。
具體實施例方式
參考附圖，在圖1中給出了輪椅輪子1，它具有輪胎緣2、手緣3和在所述的這兩個緣之間延伸的中間圓柱形帶部4。輪胎緣2、手緣3和帶部4整體形成以提供一個單獨元件。
圓柱形帶部4的尺寸能夠給輪椅用戶的手(未示出)提供接觸區(qū)域。
特別是從圖4中可以看出，輪椅輪子1提供了改進的接觸區(qū)域，使得輪椅用戶能夠增加推動輪椅所需的機械效率，同時減少傷害用戶手的可能。
輪椅輪子1作為一個單獨元件整體形成，由于在各個緣之間沒有間隙，這樣就消除了拇指或手指卡在輪胎緣2和手緣3之間的可能。
輪椅輪子1的整體形成特性還給手緣3提供了額外的穩(wěn)定度，這使得手緣3和輪胎緣2不大可能彎曲。因此輪椅輪子具有更好的彈性和持久性。
輪子1的尺寸與標準輪椅輪子的尺寸相當，這樣輪子1就能夠裝配到現(xiàn)有的輪椅中。
從圖1可以看出，手緣3的直徑與輪胎緣2的直徑大致相等。手緣3的直徑應(yīng)該小于安裝到輪胎緣上輪胎的直徑(當從輪胎的外周邊測量時)。很顯然，這樣當安裝好輪胎后手緣通常不會接觸到地面。
手緣3的形狀使之具有彎曲的橫截面，這便于輪椅用戶輕松地抓緊手緣3。
在附圖中示出的輪子中，帶部4具有環(huán)繞整個帶部4在周向延伸的成型槽40。槽40的輪廓(或形狀)基本對應(yīng)于人類手的基部。槽40的輪廓為手掌提供更大的接觸面積，同時手指能夠彎曲并且抓緊手緣3。對于用戶來講，槽40的輪廓使得用戶推動輪椅時非常方便和舒適。
輪胎緣2包括一個面向外的槽道20，它限定了定位輪胎的凹進。凹進的尺寸對應(yīng)于標準輪胎的尺寸，這樣能夠?qū)藴瘦喬ビ羞x擇地裝配到輪胎緣2中。輪胎緣2進一步包括一個輪子加強裝置21。如附圖所示，輪子加強裝置具有近似管狀截面25，它支撐輪胎緣以給輪椅輪子1提供更高程度的剛性和強度。
輪椅輪子1由彈性材料制成，如鋁、金屬合金、碳纖維或玻璃纖維等，如果需要，可以對輪椅輪子1進行一些處理使得它防水防銹。
在整個說明書中，除非上下文需要，所使用的“包括”或其變體應(yīng)該理解為包括所述的元件、整數(shù)或步驟、或者元件、整數(shù)或步驟組，但是并不排除其它的元件、整數(shù)或步驟、或者元件、整數(shù)或步驟組。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，本發(fā)明的一些改進和變化是顯然的。本發(fā)明的范圍意圖包括這些改進和變化。
權(quán)利要求
1.一種輪椅輪子，它包括一個輪胎緣，一個手緣，和一個在兩個緣之間延伸的中間圓柱形帶部，其中兩個緣和帶部整體形成。
2.如權(quán)利要求1所述的輪椅輪子，其中圓柱形帶部具有大致平的橫截面。
3.如權(quán)利要求1所述的輪椅輪子，其中圓柱形帶部具有彎曲的橫截面。
4.如權(quán)利要求3所述的輪椅輪子，其中彎曲的橫截面是一個繞整個帶部延伸的槽。
5.如權(quán)利要求4所述的輪椅輪子，其中槽的輪廓與人類手的基部輪廓對應(yīng)。
6.如權(quán)利要求3所述的輪椅輪子，其中彎曲橫截面是繞整個帶部延伸的凸脊。
7.如權(quán)利要求1所述的輪椅輪子，其中圓柱形帶部包括通孔。
8.如權(quán)利要求1所述的輪椅輪子，其中手緣的橫截面形狀是彎曲的。
9.如權(quán)利要求1所述的輪椅輪子，其中手緣的橫截面形狀大致是圓的。
10.如權(quán)利要求1所述的輪椅輪子，其中手緣的橫截面形狀大致是卵形的。
11.如權(quán)利要求1所述的輪椅輪子，其中手緣的橫截面形狀大致是橢圓的。
12.如權(quán)利要求1所述的輪椅輪子，其中手緣的直徑大致等于輪胎緣的直徑。
13.如權(quán)利要求1所述的輪椅輪子，其中手緣的直徑小于輪胎緣的直徑。
14.如權(quán)利要求1所述的輪椅輪子，其中手緣包括通孔。
15.如權(quán)利要求1所述的輪椅輪子，其中輪胎緣包括面向外的槽道，槽道限定了一個凹進，輪胎位于這個凹進內(nèi)。
16.如權(quán)利要求15所述的輪椅輪子，其中槽道的尺寸與標準尺寸輪胎的尺寸對應(yīng)，從而能夠?qū)藴食叽巛喬ビ羞x擇地裝配到輪胎緣上。
17.如權(quán)利要求1所述的輪椅輪子，其中輪胎緣進一步包括輪子加強裝置。
18.如權(quán)利要求17所述的輪椅輪子，其中輪子加強裝置大致為管狀體，它支撐輪胎緣。
19.如權(quán)利要求1所述的輪椅輪子，其中輪椅輪子由彈性材料制成。
20.如權(quán)利要求19所述的輪椅輪子，其中彈性材料從以下材料中選擇鋁、金屬合金、碳纖維或玻璃纖維。
21.如權(quán)利要求1所述的輪椅輪子，其中輪椅輪子涂有涂層，使得輪椅輪子基本防銹。
22.基本上如參考一個或多個附圖象上文所描述的一種輪椅輪子。
23.一種制造根據(jù)權(quán)利要求1的輪椅輪子的方法，該方法包括以下步驟從一個模子中擠壓出輪椅輪子，將輪椅輪子彎曲成所需要的圓形，然后連接擠壓物的各個端部。
24.一種輪椅，它包括至少一個根據(jù)權(quán)利要求1到23中任何一項所述的輪椅輪子。
全文摘要
一種輪椅輪子(1)，它包括一個輪胎緣(2)、一個手緣(3)，和一個在所述的兩個緣之間延伸的中間圓柱形帶部(4)，其中整體形成各個緣和帶部。
文檔編號A61G5/10GK1555251SQ02818148
公開日2004年12月15日 申請日期2002年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月27日
發(fā)明者大衛(wèi)·戈丁, 大衛(wèi) 戈丁, 尼克·莫里斯, 莫里斯 申請人:大衛(wèi)·戈丁, 大衛(wèi) 戈丁, 尼克·莫里斯