KR100342164B1 - 휠췌어조합체 - Google Patents

Abstract

휠췌어조합체는 손으로 추진되는 휠체어(1)로 구성되고, 이는 2개의 큰 구동휠(3)과, 적어도 하나이상의 앞지지휠(5)과 또한 휠췌어에 앉은 사람의 좌석을 가지고, 여기에서 이 조합체는 적어도 하나이상의 구동모터와 충전지를 구비하는 분리된 구동유닛(2)을 포함구성한다. 손으로 추진되는 휠췌어와 구동유닛은 손으로 공동작동하는 연결기구를 가지며, 좌석에 앉은 사람은 앉아있는 동안에도 휠췌어를 구동유닛에 연결되도록하여 작동할 수 있고, 따라서 이러한 기능을 가진 모터구동휠췌어를 얻을 수 있게 된다. 본 발명으로 구동유닛(2)은 뒤로부터 손으로 추진되는 휠췌어(1)에 연결되도록하므로써 유닛이 연결되면, 손으로 추진되는 휠췌어(1)의 2 개의 큰 구동휠사이에 적어도 부분적이상으로 위치된다. 그 결과, 모터구동휠췌어는 구동유닛의 지지휠(11)을 뒤쪽휠로 이용하고 손으로 추진되는 휠췌어의 구동휠(3)과 같이 이용한다.

Description

휠췌어 조합체{A Wheelchair Combination}

제 1 도는 수동운전휠췌어와 이에 연결하기 전의 구동유닛을 나타낸 것으로, 휠췌어의 좌석은 강조부분의 명확한 도시를 위하여 생략하였다.

제 2 도는 손으로 추진되는 휠췌어에 구동유닛을 연결한 후의 휠췌어조합체를 나타낸 것이다.

제 3 도 및 제 4 도는 휠췌어에 구동유닛을 연결하기 전후의 연결기구를 각기 나타낸 것이다.

제 5 도는 구동유닛으로부터 손으로 추진되는 휠췌어의 구동휠에 구동동력전달을 나타내는 일부단면도이다.

제 6 도는 구동유닛의 일부측단면도이다.

제 7 도는 구동기구와 구동축의 개략사시도이다.

본 발명은 휠체어조합체 (wheelchair combination)에 관한 것이다. 본 발명은 2개의 큰 구동휠, 적어도 하나이상의 전면지지휠(front support wheel), 좌석(seat), 그리고 별도의 분리된 구동유닛트(separate drive unit)로 구성되는 수동추진휠췌어 (hand-propelled wheelchair)를 포함구성하고, 여기에는 적어도 하나이상의 지지휠 (support wheel)과 하나이상의 전기구동모터, 그리고 필수적으로 요구되는 충전지 (batteries)와, 수동추진휠췌어에서 상호작용하는 카플링기구와 구동유닛트를 포함구성한다. 여기에서 좌석을 마련한 휠췌어자리는 사람이 휠췌어를 구동유닛트(drive unit)에 짝을 이루는 방법으로 카플링기구(coupling means)를 작동시키도록하여 기능적으로 자동화된 휠췌어를 얻도록 한 것이다.

종래의 휠췌어조립체는 여리 가지 장점을 갖고 있다. 예컨데, 휠췌어를 탄 사람이 실외로 먼 거리를 나가고저 휠췌어를 자동적으로 추진할 것인지 아니면 실내에서 다니기 위해 손으로 굴려다닐 것인지의 여부를 선택할 수 있도록 되어 있고, 그 용이성으로 인해 휠체어는 한정된 공간에서 조종가능하게 되어 있다. 이는 곧 휠체어가 2개의 유닛으로 분리가능하게 되어있다는 것과, 또한 수송을 촉진하고 머무름도 쉽게 할 수 있다는 것을 뜻한다. 휠췌어에 앉은 사람의 능력은 수동과 동력구동사이에서 스스로가 스윗치를 누를 수 있다는 것과 또한 스스로 안전요소를추가할 수 있다는 것인데, 다시말하면, 휠췌어에 앉은 사람은 유닛트가 다기능인 경우 또는 충전지로 굴리는 경우, 경량으로 손으로 휠췌어를 굴려 계속 다니거나 돌아오거나 하기위해 추가적인 동력유닛을 분리하는 등으로 조종할 수 있다.

미국특허 제 3,351,148 및 3,688,857호의 명세서에서는 휠췌어에 앉은 사람이 구동유닛트에 연결하는 휠췌어가 설명되어 있다. 이는 구동유닛과 관련부품, 수동운전휠췌어상의 무거운 충전지 등을 옮겨주므로써 양쪽 모두를 달성하게 된다. 이는 구동유닛과 충전지의 충분한 중량을 받쳐 지지하는데 충분할 정도로 강하지 않으면 안된다. 이는 휠췌어, 기타 다른 구성부분을 디자인 할 때 고러해야 할 사항들이다. 즉, 휠체어는 불필요하게 딱딱하고 무거워 손으로 굴려 추진하기에는 너무 딱딱하고 무겁다. 또한, 양쪽모두의 경우에, 휠췌어는 휠췌어의 큰 바퀴상의 타이어와 접촉하는 로울러의 도움을 받아 구동된다. 이는 습기찬 날씨나 또는 진흙같은 표면에서는 미끄러지는 경향을 보인다. 그리고, 눈덮인 곳에서는 휠췌어를 운전하기 불가능하게 만든다.

이들과 다른 알려진 해결대상은 주로 손으로 추진되는 휠췌어용 보조모터에 관한 것으로 휠췌어의 구조상의 해결을 요구한다. 휠췌어가 손으로 움직이는 휠췌어의 형태로 사용되면, 이들은 수동으로만 축조되는 휠췌어와 비교하여 어떤 결점을 가져다 주는 결과를 가져온다. 그 반면 휠췌어에 연결된 구동유닛은 모터로 구동되는 실외 휠췌어로 특별히 설계된 것으로 바꾸는 새로운 것으로 구성하지 않는다.

영국특허 GB-A-2124985 에는 별도로 분리된 구동유닛(separate drive unit)이 지지휠로 주어지고 이는 차량을 끄는 수동휠췌어의 전면에 결합되는 것이 설명되어 있다. 그 결과 나오는 휠체어의 총길이는 예컨데 휠췌어가 기동성을 갖게하기 어렵게 한다.

이 조합체는 특별히 디자인된 모터구동휠췌어와는 비교될 수도 대체될 수도 없다. 더우기, 이 휠췌어는 구동유닛의 휠의 타이아와 계합되어 구동된다.

본 발명의 기본적인 목적은 종래의 손으로 추진되는 휠췌어와 본 발명상의 손으로 추진되는 휠췌어의 특징과 장점을 유동가미하여 이루어지는 휠췌어를 제공하는 데 있고, 또한 이를 그 구동유닛에 연결할 때 이러한 휠췌어대신 대체될 수 있도록 모든 조건들을 충족하는 실외휠췌어(outdoor wheelchair)를 형성하기 위한 데에도 그 목적이 있다.

본 발명은 상술한 목적이 달성될 수 있도록 하는데 기초를 두고 손으로 추진되는 휠췌어의 매우 적은 적용이나마 필요로 하는 구조상의 도움과 모터구동휠체어로 전환하는데 필요한 필수적인 모든 장비를 가지게 되는 구조상의 도움으로 본 발명상의 목적이 달성된다. 이는 통상 연결한 후의 자기지지의 형태로 되고, 또한 휠췌어의 길이에 그리 영향을 미치지 않는다.

본 발명에 따라, 이 출원서의 서두의 첫줄에서 말한 종류의 휠췌어조합은 주로 구동유닛이 뒤로부터 손으로 추진되는 휠체어에 결합되기 쉽도록 된다는데 주 특징이 있고, 이로써 구동유닛에 연결될 때, 손으로 추진되는 휠췌어의 2개의 큰 구동휠사이에 적어도 부분적으로나마 위치되고, 그리고 그 결과 모터구동휠췌어는 손으로 추진하는 휠췌어의 구동휠과 같이 뒤쪽휠로 구동유닛의 지지휠을 이용할 수있게 된다.

이 방법은 손으로 추진되는 휠췌어에 연결된 후에야 전술한 목적온 달성하고, 구동 유닛은 훨췌어의 별로 중요하지 않은 부하를 가진 중량만을 반드시 지지하면서, 동시에 휠췌어의 총길이를 짧게 유지하도록 해준다.

구동유닛이 연결되면, 통상 구동유닛이 손으로 추진되는 휠췌어의 구동휠의 축에 구동력을 전달하게 되는데, 이들 구동휠은 또한 모터구동휠췌어용 구동휠로서 이와 더불어 기능하게 된다.

이 구동유닛은 편리하게도 유닛이 손으로 추진되는 휠췌어에 연결될 때 구동휠의 축주위로 약간 뒤쪽으로 휠췌어를 기울이도록 하는 기능을 하는 기구를 포함구성하므로써 앞지지휠이 닿는 면과의 접촉을 분리하여 들어올려지게 된다.

이 구동유닛은 적어도 하나이상의 지지엘레멘트와 유닛이 수동휠췌어에 연결됨에 따른 기구와를 적절히 구비하는데. 이는 지지엘레멘트가 놓여지는 면과의 접촉부 바깥으로 흔들리도록 하게 해준다. 이 지지엘레멘트가 편리하게 구비되는데. 이러한 관계로, 지지엘레멘트가 들려짐에 따라 이는 휠췌어가 뒤쪽으로 기울어지고 손으로 추진되는 휠췌어의 샤시상의 면에 대향하여 압력을 가한다.

본 발명상의 일실시예에서는, 카플링기구(coupling means)가 별개의 분리된 구동축으로 주어지는 각 구동휠에 인접된 발톱카프링장치(claw coupling device) 로 구성되고, 이들 각 발톱카플링장치는 구동유닛과 액츄에이터기구상에 설치되는 훅크형의 턱을 포함구성하는데, 액츄에이터기구는 구동유닛을 손으로 추진되는 휠췌어에 연결할 때 각 휠축상에 설치되는 각각의 좌석과 계합하고 서로를 향하여 턱을 흔드는 기능을 가진다. 각 좌석은 관련휠축에 관하여 회전가능한 로울러의 형태를 가지고, 또한 이는 각 발톱(claw) 이 게재되는 주위로 뻗는 그루브홈(groove)을 포함구성한다.

모터로부터 휠췌어의 구동휠로 구동력을 전달하기 위해, 구조는 손으로 추진되는 휠췌어상지 각 휠의 분리된 구동축과 연결되는 클러치디스크를 편리하게도 포함구성하고, 또한 구동유닛상에서 먼저의 클러치판(clutch plate) 과 공동작동하고 모터에 의해 구동되는 클러치판과, 또한 휠축에 연결되는 클러치판과의 구동맞물림속으로 축상으로 모터구동되는 클러치를 움직이기 위한 기구를 포함구성한다. 이렇게하여 도로면등의 조건과 같은 외부조건으로 영향받지 않는 휠구동이 있다.

본 발명상의 다른 특징은 다음의 특허청구범위로부터 명백히 밝혀질 것이다.

본 발명을 보다 구체적이고, 상세히 설명하기 위하여 첨부된 도면을 이용하여 일실시예를 들어 설명코저 한다.

제 1 도는 손으로 추진되는 휠췌어(hand-propelled wheelclair)를 나타낸 것으로, 여기에서 좌석이 떨어져 분리되고, 구동유닛(drive unit)2 은 이 휠췌어 1 에 연결된다. 이 휠췌어 1 는 전형적으로 휠췌어가 추진되고 기동가능한 기구에 의하여 구동링 4 에 맞는 두 개의 큰 바퀴 3 와 두 개의 작은 전면지지휠 또는 이동용차륜(caster) 5을 포함구성한다. 참고부호 6 은 제 2 도에서 나타나 있는 좌석 7 위로 놓이는 2개의 포스트(post)를 가리키는데, 맞춤조정가능하다. 제 2 도에 나타나 있는 구조 또한 발판 8 을 갖는다.

각 휠 3 은 휠체어의 샤시(chassis) 10 에 설치되는 연설된 져널베아링하우징 (associated journal bearing housing) 9 에 저널된다. 이는 휠이 쉽게 맞추어지고 분해되는데, 이는 휠이 오로지 밀려지기만 하면 되고, 스터브축(stub axle) 위로 잠그어지기 때문이다.

구동유닛 2 은 2 개의 후 지지휠(rear support wheel) 또는 이동차륜 11 및 2 개의 앞정면지지다리(front elevatable support leg) 12 를 포함구성한다. 참고부호 13 는 소정의 형태로 주어지고 또한 자루공간으로 사용가능한 공간을 둘러싸는 덮개를 가리킨다. 한편, 공간밑에 위치되어 있는 것은 상자형부분 18 으로서 여기에서 다른 것들 중에서도 필수적인 충전지가 위치된다. 아래의 설명으로 보다 잘 이해될 것이지만, 각 휠을 구동시키기 위한 전기모터는 상자 18 아래에 설치된다.

다른 한편, 구동유닛 2 에는 구동유닛이 손으로 추진되는 휠췌어 1 에 연결될 때 그러한 휠췌어상에 위치되게 하는 모든 요구조건을 만족하는 실외휠췌어(outdoor wheelchair)를 제공하는데 필요한 모든 기구가 포함구성된다. 덮개 13 는 후조등(rear light) 과 교통신호기(traffic indicator) 14 와 팔걸이(armrest) 15 로 주어지며, 이중하나는 모터구동휠췌어를 기동시키기 위한 조종간 16 으로 주어지며, 또한 구동유닛이 연결될 때 각 휠위로 진흙보호기(mud guard)를 또한 형성한다. 헤드램프와 앞 교통 신호기 17 는 팔걸이 15 의 앞 끝면(front end surfaces)에서 맞추어진다. 손으로 추진되는 휠췌어는 따라서 이들 기능의 어느 것이나 이 장치의 어느 것으로도 부하를 받는 것을 필요로 하지 않으며 이에 따라, 휠체어조종운전자가 가장 확실하고 쉽게 조종 가능하도록 수동추진가능하게 하는 구조를 갖게된다.

제 3 도 및 제 4 도에 가장 잘 나타나 있지만, 구동유닛은 각기 상부턱 19 와 하부턱 20을 갖는 집게발카플링(claw coupling)을 가진 각 휠에 인접되어 주어진다. 도면상의 실시예에서는, 턱이 각기 휠축주위로 자유로이 회전가능하고 또한 이 턱에 공동작용(coacting)을 위한 주위로 뻗는 홈부를 포함구성하는 로울러 21 로 공동작동하는 원호상의 계합면을 갖는다. 상부턱 19 은 제 6 도에서 보는 바와 같이 서로를 향하여 두 개의 턱을 휘두르기 위해 수압 피스톤-실린더(hydraulic piston-cylinder) 의 피스톤로드 22 에 연결된다.

손으로 추진되어 운전되는 휠췌어 1 는 구동유닛 2 에 연결되고, 휠췌어에 탄 사람은 휠췌어를 엎어서 구동유닛을 그 위로 얹어놓으며, 연결갈고리(couplisg claw)19,20 로 휠축상에 연결로울러 21 가 턱들사이로 수납되도록 해준다. 손으로 추진운전되는 휠췌어는 로울러 21 가 제 3 도의 턱 19 와 20 사이에 위치되는 위치로 기동된다. 이 휠췌어에 앉은 사람은 수압피스톤-실린더장치 23를 가동케하는데, 이는 손으로 추진되는 수압펌프나 모터구동펌프를 활성화하고 제 4 도에서 보는 바와 같이 이는 로울러 21 주위로 턱을 닫아 달성한다. 이는 휠췌어와 구동유닛사이에서 안정된 연결을 가져온다. 휠 3 의 각 축으로 케이싱 24 에 설치되는 구동축과 정렬되고, 이 구동축은 구동유닛 2 에서 각 모터에 의해 구동된다.

케이싱 24 에서의 각 구동축(drive axle)의 끝에 설치된 것은 제 3 도에서와 같이 각 휠축의 단부에 설치된 해당클러치판 26 과의 공동작동을 위해, 각 수압피스톤-실린더장치에 의하여 케이싱 24 에서의 개구부 25 를 통해 어느정도 축상으로 외향하여 움직일 수 있다. 이는 제 5 도의 참고도 이후에 상세히 설명될 것이다.이 실시예서는, 연결판 26 에 구동유닛의 해당클러치판상에 주어지는 해당핀 28을 수납하고저 하는 다수의 리세스(recess) 27 가 포함구성된다.

수압시스템은 턱 19, 20 이 휠췌어의 클러치판 26 과 구동물림을 하는 모터구동클러치판의 축상이동에 영향을 주는 피스톤-실린더장치로 수압을 전달하는 카플링로울러 (coupling roller) 21 주위로 충분히 봉해지도록 되는 결과로 될 때 주어진 레벨까지 수압이 올라갈 때 압력제어밸브로 편리하게 주어진다.

클러치판이 서로에 구동물림으로 될 때, 수압은 제 6 도 및 제 7 도에서와 같이 구동유닛의 각 측부상에 설치된 각 수압피스톤-실린더장치 49 로 변환되고, 이 장치 49 의 각각은 지지다리 12 중 하나를 들어올리는 역할을 한다. 이 각 다리 12 의 상단은 로울러 29 나 해당장치를 날라다 준다. 다리 12 가 들리워지면, 손으로 추진되는 휠췌어의 샤시 10 의 배면에 대향하여 압력을 받으므로써, 샤시를 구동휠 3 의 축주위로 약간 뒤쪽으로 휘두르게 한다. 이는 휠축에 관하여 자유로이 회전가능하게 되는 카프링로울러 21에 의하여 만들어진다. 이 선단움직임은 휠췌어의 앞지지륜(front support wheel) 5 이 제 2 도에서와 같이 놓여지는 지면과의 계합이 분리되어 떨어지게 되는 원인을 가져온다.

휠췌어는 구동휠 3 에 덧붙여 구동유닛 2 의 배후지지휠 11을 이용하는 통상의 모터구동휠췌어로 사용에 임한다. 이 두 유닛사이의 전기적 연결의 필요성은 없는데, 이는 팔걸이 15 상에서의 조종간 16 의 도움으로 구동유닛모터가 제어되기 때문이다. 휠 3 이 각 축상에서 구동됨에 따라, 휠췌어는 도로면조건과 기후에 관계없이 매우 만족스럽게 추진된다.

제 5 도에서, 구동유닛의 2개의 구동축은 부호 30, 31 로 되고, 각 관련구동모터에 의해 벨트구동기구 32, 33를 통해 구동된다. 축 30, 31 은 각각 축이 축상으로 움직이도록 해주는 스플라인카프링을 통해 벨트구동기 32, 33 에 연결된다. 전술한 바와같이, 각 축 30, 31 은 휠축 36 상에 설치된 클러치판 26 상에서 해당리세스 27 과 공동 작동하기 위한 전술한 핀 28 으로 주어지는 각 클러치판 34, 35 을 구동케한다.

휠 3 이 소정의 블록형으로 만곡되게 하기 위해 클러치판 34, 35 는 각기 구동축 30, 31 에 각개 볼피봇(ball pivot) 37 과 가이드스프링 38 을 통해 각기 연결된다. 이 축 30, 31 은 그 내단부에서 수압오일이 관 42 을 통해 전달되는 통상의 실린더 41 에서 각 피스톤 39, 40 에 연결되는 것이다.

피스톤 39, 40 은 여기에서 각 구동카플링을 활성화하는 반대방향으로 서로간에 동시적으로 움직인다. 그러나, 이를 나타내기 위한 제 5 도는 활성화상태, 즉 가동상태에서의 피스톤 40 과 비활성화상태에서의 피스톤 39 을 보여준다. 피스톤 39 에 연결된 이 클러치판 34 은 따라서 휠췌어상에 해당클러치판 26 과 구동계합되도륵 움직인다. 그 반면, 다른 축 31 은 그 클러치판을 움직여서 휠췌어상의 클러치판 26 에 계합케한다. 이와 더불어 클러치판 35 상의 핀은 클러치판 26 에서의 리세스 27 과 구동계합된다. 이 축 31 과 클러치판 35 의 움직임은 복귀스프링 43 을 압축하면서 일어난다.

제 5 도의 우측은 홈이진 로울러 21 과 턱 19, 20을 이루는 발톱카플링에 의하여 휠췌어로 연결된 상기 유닛을 가진 후에 구동유닛의 상태 단, 휠 3 의 카프링을 활성화하기 전의 상태를 나타낸다. 이 그림의 왼쪽은 구동카프링을 활성화 한 후의 상태를 나타낸다.

제 6 도는 구동유닛아래에 설치된 전기구동모터 44, 45 의 하나에 의해 구동되는 구동유닛 2 의 클러치판 34 의 한가지를 나타낸다. 이 경우, 구동은 크고 작은 벨트푸울리 47, 48 과 벨트 46 의 조합으로 소정의 전동을 이루어내므로써 효과를 발휘한다. 다른 클러치판 35 은 반대편측에 설치된 벨트푸울리를 가진 다른 모티에 의해 해당방법으로 구동된다. 이 모터는 조종간 16(제 1, 2 도)에 의해 제어된다.

제 7 도는 클러치판 34, 35 의 활동을 보다 명확히 나타낸 것으로, 수압피스톤실린더장치가 어떻게 달리 설치되는가를 나타낸다.

모든 구동기구는, 모터와 충전지와 함께, 제 6 도로부터 명확한 바와 같이 구동유닛 2 에 의해 지지된다. 그리고, 그에 연결될 때 상당할 정도로 휠췌어에 부하를 걸지 않는다. 이는 휠췌어가 큰 활동반경을 갖게 해주는데, 이에 따라 다수의 충전지를 가질 수 있고 이에 따라 높은 충전지용량을 얻을 수 있도록 해 준다.

본 발명은 일례를 들어 실시예를 참조하여 상술하였다. 그러나, 이 실시예는 특허 청구범위내에서 여러 가지 국면으로 변환되어 나타날 수 있다. 예를 들어 구동기구와 동력전달면에서도 여러 가지 실시예가 변화되어 나올 수 있다. 다른 선상구동기구도 수압피스톤-실린더장치의 한가지로 사용할 수 있고, 벨트도 다른 동력전달기구로 대체 가능하다. 비록 도면에 나타나 있지 않지만, 본 발명상의 조합체에 전류가 모터에 전달되지 못할 때 적용할 브레이크도 또한 포함구성한다. 이들브레이크는 휠축에 맞는 클러치판상에서 작용되는 브레이크의 형태로 된다. 이 구동유닛의 지지다리는 필요하다면 작은 지지휠이나 이동차륜으로 대체될 수 있다.

Claims (3)

1. 손으로 추진되는 휠체어(1)로 구성되는 휠체어조합체 2개의 큰 구동휠(3)과, 적어도 하나이상의 앞지지다리(5)와 휠체어에 앉는 사람을 위한 좌석(7)을 포함구성하고 또한 적어도 하나이상의 지지휠로 주어지는 분리되는 별도의 구동유닛(2)과, 또한 하나이상의 전기구동모터(44, 45)와 이에 필요한 충전지가 포함구성됨에 있어서, 상기 휠체어조합체는 또한,

   손으로 추진되는 휠체어와 구동유닛상에 서로 공동작용하는 카플링장치(19, 20, 21)와 구동유닛으로 구성되며, 여기에서 휠체어에 앉은 사람은 휠체어(1)에 앉아있는 동안 스스로 카플링장치를 가동시키므로써 휠체어를 구동유닛에 연결되도록 하는 기능을 가진 모터구동휠체어를 얻기 위하여, 상기 구동유닛(2)은 뒤로부터 손으로 추진되는 휠체어에 연결되도록 축조되고, 이렇게 해서 연결되어 만들어진 상 기 유닛은 손으로 추진되는 휠체어(1)의 2 개의 큰 구동휠(3)사이에서 적어도 부분적으로 위치되고, 또한 그 결과, 만들어진, 모터구동휠체어는 구동유닛의 지지휠 (11)을 손으로 추진되는 휠체어(hand-propelled wheelchair)의 구동휠과 같이 뒤쪽휠로서 사용되도륵 한 휠체어조합체(A wheelchair combination)
2. 제 1 항에 있어서, 상기 유닛을 뒤로부터 손으로 추진되는 휠체어(1)로 연결하기 위한 기구(19, 20)와 또한 이 구동유닛은 휠체어조합체의 휠을 형성하는 손으로 추진되는 휠체어의 두 개의 큰 구동휠(3)과 같이 적어도 하나이상의 뒷지지휠(11)을 가지는 휠체어조합체
3. 제 1 항에 있어서, 상기 기구(21)는 구동유닛으로부터 휠체어의 두 개의 큰 구동휠(3)의 축(36)으로 동력을 전달하고 또한 뒤로부터 휠체어(1)에 구동유닛(2)이 연결되도록 한 휠체어조합체