KR0181393B1 - 모터구동식 휘일체어 - Google Patents

Abstract

모터구동식 휘일체어는 시트부, 구동부 및 조절부를 포함한다. 상기 구동부는 네 개의 휘일, 휘일을 구동하기 위한 네 개의 구동모터 및 감속기를 포함한다. 각각의 상기 휘일은 전기모터로 구동되고, 주변에 둘러있는 회전가능한 다수의 로울러를 포함한다. 로울러가 회전하는 축선방향과 휘일의 축선방향 사이에는 a의 각도가 존재하고, 휘일축선을 따라 그리고 지면에 평행하게 상기 휘일축선에 수직한 방향을 따라, 상호 인접한 상기 각 휘일에서 상기 각도가 동일하고, 상기 로울러의 방향은 평행하지 않다.

Description

모터구동식 휘일체어

종래의 모터구동식 휘일체어는, 일반적으로, 하나 또는 두 개의 휘일을 가지고, 휘일에는 통상의 솔리드타이어 또는 공기주입식타이어가 장착되어 있으며, 전후방향이동 또는 선회운동은 가능하지만, 가로방향이동이나 무게중심에 일치하는 회전중심에서의 선회반경없는 회전운동은 허용되지 아니하고, 사선운동도 거의 불가능하다. 그래서, 이러한 휘일체어는 사무실, 아파트 및 쇼핑센터에서 사용되는 경우에는 부적합하다.

따라서, 본 발명의 목적은, 기존의 모터구동식 휘일체어에서와 같은, 전후방향이동 및 선회운동뿐만 아니라 좌우방향과 앞에서의 모든 운동이 복합된 운동도 가능한 전방향 모터구동식 휘일체어를 만드는 것이다.

본 발명은 모터구동식 휘일체어에 대한 것으로, 특히 전방향 모터구동식 휘일체어에 관한 것이다.

제1도는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향 모터구동식 휘일체어의 정면도.

제2도는 제1도에 도시된 모터구동식 휘일체어의 측면도.

제3도는 본 발명에서 제안된 휘일의 측면도.

제4도는 본 발명에 따른 모터구동식 휘일체어에서의 휘일의 다른 실시예를 나타낸 사시도.

제5도는 제4도에 도시된 실시예의 모터구동식 휘일체어의 외관도.

제6도는 다른 형태의 휘일의 측면도.

제7도는 휘일들의 배치를 나타낸 설명도이다.

본 발명에 따른 모터구동식 휘일체어는 시트부, 구동부 및 조절부를 포함하고, 구동부는 네 개의 휘일, 휘일구동모터 및 감속기를 구비한다. 본 휘일체어의 개량예는 다음과 같다.

상기 각 휘일은 독립된 모터에 의해 구동되고, 다수의 회전로울러가 각 휘일의 플랜지의 둘레에 고정되어 있으며, 상기 로울러의 회전축선의 방향은 휘일액슬의 축방향과 a의 각도를 두고 교차한다. 또한, 휘일액슬의 축선방향과 상기 축선방향에 대해 수직인 인접한 휘일의 둘레에 분포된 로울러들 사이의 상기 각도는, 동일한 크기인 a의 각도를 갖지만 반대방향이다.

전기모터가 회전하여 휘일을 구동시키면, 로울러가 지면과 접촉하고 있으므로 마찰력이 로울러에 작용한다. 그리고, 휘일들에 작용하는 마찰력은 휘일의 회전방향과 회전속도가 변함에 따라 그 크기와 방향이 변한다. 그에 따라, 휘일들의 복합적인 운동의 결과로 모터구동식 휘일체어는 전방향으로 이동할 수 있다.

상기 모터구동식 휘일체어에서 상기 각도 a는 45도인 것이 바람직하다.

상기 모터구동식 휘일체어에서 상기 로울러는 스핀들의 형상을 갖는 것이 바람직하다.

상기 로울러는 두 개의 반쪽스핀들과 이들 두 개의 반쪽스핀들을 관통하는 관통핀으로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 조절부는, 바람직하게는, 3차원으로 요동가능하고 세 개의 포텐셔미터를 구비한 가이드핸들, 가이드핸들에서 보내진 신호를 처리하여 전기모터를 구동하는 조정구동회로를 포함한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터구동식 휘일체어에서는, 각 휘일이 독립된 전기모터에 의해 작동되고, 다수의 회전로울러가 각 휘일의 플랜지의 둘레에 고정되어 있으며, 로울러의 축선은 휘일액슬의 축선방향에 대해 수직이다. 또한, 로울러들은 휘일플랜지를 따라 불연속적으로 분포되어 있고, 휘일액슬의 축선방향을 따라 서로 이웃하는 두 로울러 사이에는 인접한 휘일의 주위에 사구간(死區間)이 존재한다. 더욱이, 휘일들은 시트중심점을 중심으로 하는 분배원의 주위에 균등하게 위치되어 있고, 휘일액슬의 축선방향은 분배원의 직경방향내에 있다.

이하에서 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 일 실시예는 제1도 내지 제3도에 도시되어 있다.

본 발명에 따른 전방향 구동식 휘일체어는 구동부, 조절부 및 시트부를 가지고, 시트부는 하나의 시트(1)와 체어프레임(2)으로 이루어져 있다. 본 발명의 개선점은 시이트부와 관련이 없으므로, 여기서는 구체적인 논의를 생략한다.

본 발명에서 언급된, 모터구동식 휘일체어의 구동부는, 시트부의 아래부분에 위치하고, 휘일(7), 모터(4), 감속기(6) 및 진동댐퍼(5)를 구비한다. 네 개의 휘일(7)은 네 개의 서로 독립적인 모터(4)에 의해 해당되는 감속기(6)를 거쳐 각각 구동된다.

제3도에 도시된 바와 같이, 모터구동식 휘일체어의 휘일(7)은 하나의 휘일링(77)과 다수의 회전로울러(8)를 가지며, 회전로울러(8)들은 휘일링(77)에 회전가능하게 힌지결합되어 있다. 휘일링(77)은 반경방향의 보강리브에 의해 휘일링의 휘일허브에 일체로 연결된 휘일플랜지(9)를 가지고, 다수의 반경방향 지지암(supporting arms)(91)이 환상의 휘일플랜지의 주위에 형성되어 있다. 그리고, 각 반경방향 지지암(91)에는 하나의 핀공이 형성되어 있고, 이 핀공의 축선과 휘일(9)의 휘일액슬의 축선사이에 각도가 존재한다. 여기서 상이 각도는 예각이다.

각 로울러(8)는 전체적으로 스핀들로서 형성되어 있고, 두 개의 반쪽스핀들(11)과 두 개의 반쪽스핀들을 관통하여 이들은 결합하는 관통핀(10)으로 구성되며, 로울러(8)를 형성하는 두 반쪽스핀들 사이에는 관통핀의 축선방향을 따라 약간의 간격이 존재한다. 로울러(8)는, 반경방향 지지암(91)의 핀공내에 하나의 관통핀(10)을 압입함으로써 휘일플랜지(9)에 고정되고, 그런 다음, 로울러(8)의 두 반쪽 스핀들은 반경방향 지지암(91)의 양측면에 각각 고정된다. 반경방향 지지암(91)의 핀공의 축선은 휘일액슬의 축선과 예각 a를 형성한다. 본 바람직한 실시예에서는, 상기 예각이 45°이며, 모두 24개의 로울러(8)가 휘일플랜지(9)의 원주를 따라 장착되어 있다.

제4도에 도시된 바와 같은 휘일(7)의 구조도 본 발명에 적용가능하다. 이 도면에 도시된 로울러(8)는, 전체 스핀들이 관통핀에 의해 관통되고, 관통핀의 단부들이 휘일플랜지의 양측 연부로부터 돌출된 반경방향의 지지암에 회전가능하게 결합될 수 있다.

본 발명의 스핀들형상의 로울러(8)는, 모터구동식 휘일체어의 전방향 이동기능을 충족시키고 가능한 한 마찰력을 최소화하는데 적합하다. 물론, 다른 형상의 로울러도 본 모터구동식 휘일체어에 채용될 수 있다.

제1도에서, 본 모터구동식 휘일체어가 휘일액슬의 축선방향에 평행한 좌우방향에서 운동가능하도록 하기 위해서는, 휘일(7)의 휘일액슬의 축선내에 존재하는 상호 대향한 두 휘일(7)상의 로울러들이 역방향으로 경사져 있어야 하며, 이와 동시에 상호 대향하는 두 휘일(7)상의 두 로울러의 축선에 의해 휘일액슬의 축선에 대해 형성되는 두 예각의 크기가 동일하여야 한다는 점에 유의하여야 한다. 이와 동시에, 모터구동식 휘일체어가 선회반경없이 자체의 축을 중심으로 회전하는 것을 만족할 수 있도록 하기 위해서는, 휘일액슬의 축방향에 수직한 방향에서 동일한 쪽의 두 휘일상의 로울러가 마찬가지로 역방향으로 경사져야 하며, 그 크기는 제2도에 도시된 바와 같이 서로 동일하다.

전술한 바와 같은 특징적 구성을 가진 네 개의 휘일에 의해, 이들의 회전방향과 회전속도가 서로 동일할 때, 모터구동식 휘일체어는 전후방향으로 이동할 수 있고; 서로 인접한 휘일들이 즉, 휘일액슬의 축선방향에서 서로 인접한 두 휘일과, 휘일액슬의 축선방향에 수직한 방향의 동일한 측부에 있는 인접한 두 휘일이 같은 회전속도로 상호 반대방향의 회전을 하면, 본 모터구동식 휘일체어는 좌향 또는 우향의 횡이동이 가능하며; 휘일액슬의 축방향에 수직하는 방향의 같은 측의 두 휘일이 같은 방향으로 회전하고, 다른 측의 휘일들이 반대방향으로 회전하며, 이들의 회전속도가 동일할 때, 본 모터구동식 휘일체어는 선회반경없이 자체의 축을 중심으로 회전하고, 휘일의 회전방향과 회전속도가 앞에서 언급한 조건에 속할 때, 모터구동식 휘일체어의 복합적인 운동이 창출된다.

본 발명의 조절부는 전기조정박스(3), 충전기(14), 가이드핸들(13) 및 배터리(15) 등을 포함한다. 가이드핸들(13)은, 휘일체어의 암위에 설치되어 삼차원으로 요동이 가능하고, 모터구동식 휘일체어의 전후방향 또는 좌우방향 및 회전운동에 대응하는 세 개의 포텐셔미터를 갖는다. 전기조정박스(3)는 시트부의 아래부분에 설치되며, 가이드핸들에서 보내진 신호는, 조정구동회로에서 마이크로프로세서에 의해 계산되고 증폭된 후에, 상응하는 운동을 실현하기 위해 모터를 구동한다. 시트부의 아래쪽 뒷부분에 장착되는 축전기(14)는 교류를 직류로 변환하여 배터리(15)를 충전시킨다. 시트부의 아래부분에 장착된 배터리(15)는 모터의 회전구동을 위한 전력을 공급한다.

본 발명의 모터구동식 휘일체어의 외관은 제5도에 도시되어 있다.

제6도와 제7도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것이다. 이 실시예는 구동부, 조절부 및 시트부를 포함한다. 전술한 실시예와 달리, 본 실시예는 세 개의 모터와 세 개의 감속기로 각각 구동되는 세 개의 구동휘일을 가지며, 세 개의 휘일은 의자의 중심점을 중심으로 하는 원을 따라 분배되어 있고, 휘일액슬의 축방향은 원의 반경방향이며, 휘일 사이의 원주각은 120도이고, 휘일액슬의 축선에 직각인 회전축을 갖는 8개의 로울러가 휘일플랜지를 따라 간격을 두고 분배되어 있고, 부착을 용이하게 하기 위하여 두 로울러 사이에는 휘일액슬의 축방향에서 간격이 주어져 있으며, 휘일플랜지상의 인접한 두 로울러사이의 원주각이 45도이다.

세 개의 휘일을 갖는 본 모터구동식 휘일체어에서는, 전방의 휘일이 회전하지 않고 후방의 두 휘일이 서로 반대방향으로(하나는 오른쪽으로 하나는 왼쪽으로) 동일속도로 회전할 경우, 모터구동식 휘일체어는 전진을 하고; 세 휘일의 동일한 방향으로 회전하고 이들의 회전속도도 동일한 경우, 모터구동식 휘일체어는 선회반경없이 그 자신의 축을 중심으로 회전하며; 전방의 휘일이 후방의 두 휘일과 반대로 회전하고 전방의 휘일의 회전속도가 후방의 두 휘일의 속도보다 1.7배 빨리 회전할 때에는, 모터구동식 휘일체어는 좌우로 이동하고; 휘일체어의 회전방향과 회전속도가 앞에서 언급한 조건내에 있을 때, 모터구동식 휘일체어는 복합적인 운동을 하게 된다.

전술한 모터구동식 휘일체어의 메카니즘에 의해, 본 모터구동식 휘일체어는 전방향의 이동기능을 가지며, 이는 특히 혼자서 걷기 곤란한 노인과 장애인이 아파트, 사무실, 쇼핑센터, 호텔 및 병원 등의 좁은 공간에서 사용하기에 적합하며, 사무실에서의 고급의 의자로서나 가정에서의 휴식용 의자로서 기능할 수 있다.

Claims (7)

1. 시트부, 구동부 및 조절부를 포함하며, 상기 구동부가 네 개의 휘일, 휘일구동모터 및 감속기를 갖는 모터구동식 휘일체어에 있어서, 상기 각 휘일은 독립된 모터에 의해 구동되고, 다수의 회전로울러가 각 휘일의 휘일플랜지의 둘레에 고정되어, 상기 로울러의 회전축선방향은 휘일액슬의 축선방향과 각도 a로 교차하고, 상기 휘일액슬의 축선방향과 상기 축선방향에 수직인 인접한 휘일의 둘레에 분포된 로울러들 사이의 상기 각도는 반대방향의 동일한 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 모터구동식 휘일체어.
2. 제1항에 있어서, 상기 각도 a는 45°인 것을 특징으로 하는 모터구동식 휘일체어.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 로울러는 스핀들형상인 것을 특징으로 하는 모터구동식 휘일체어.
4. 제3항에 있어서, 상기 로울러는 두 개의 반쪽스핀들과 두 개의 반쪽스핀들을 관통하는 관통핀으로 구성된 것을 특징으로 하는 모터구동식 휘일체어.
5. 제3항에 있어서, 상기 로울러는 휘일플랜지로부터 돌출된 반경방향의 지지암에 의해 힌지되는 것을 특징으로 하는 모터구동식 휘일체어.
6. 제1항에 있어서, 상기 조절부는, 세 방향으로 요동가능하고 세 개의 포텐셔미터가 부착된 가이드 핸들과, 상기 가이드핸들로부터 보내온 신호를 처리하여 전기모터를 작동시키는 조정구동회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터구동식 휘일체어.
7. 시트부, 구동부 및 조절부를 포함하며, 상기 구동부가 네 개의 휘일, 휘일구동모터 및 감속기를 갖는 모터구동식 휘일체어에 있어서, 상기 각 휘일이 독립된 전기모터에 의해 작동되고, 다수의 회전로울러가 각 휘일플랜지 둘레에 고정되며, 상기 회전로울러의 축선은 휘일액슬의 축선방향에 대하여 수직이고, 상기 회전로울러들은 상기 휘일플랜지를 따라 불연속적으로 분포되고, 상기 휘일액슬의 축선방향을 따라 서로 인접한 두 상기 회전로울러 사이에는 사구간이 존재하고, 상기 휘일은 시트중심점을 중심으로 하는 분배원의 둘레에 균등하게 위치하고, 상기 휘일액슬의 축방향은 상기 분배원의 직경방향내에 있는 것을 특징으로 하는 모터구동식 휘일체어.