KR100500614B1 - 전동 휠체어의 시트 구동장치 - Google Patents

전동 휠체어의 시트 구동장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전동 휠체어의 시트 구동장치에 관한 것으로서, 특히 하나의 구동장치에 의해 시트의 높이를 조절하는 동시에 시트의 기울어진 각도를 조절할 수 있는 전동 휠체어의 시트 구동장치에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 전동 휠체어 시트 구동장치는 충전된 배터리의 전력에 의해 구동되고, 사용자가 착석하기 위한 시트가 설치된 전동 휠체어에 있어서, 일단이 전동 휠체어 프레임에 고정되어 직선 구동되는 구동부와, 일단이 상기 구동부에 고정 연결되고 타단이 시트 마운팅 플레이트에 회전될 수 있도록 힌지 연결된 틸트 플레이트와, 상기 틸트 플레이트에 힌지 연결되고 타단이 시트 프레임에 결합 및 분리될 수 있도록 구성된 시트 마운팅 플레이트와, 상기 시트 마운팅 플레이트의 타단을 틸트 플레이트 및 시트 프레임에 결합시키거나 틸트 플레이트 및 시트 프레임으로부터 분리되도록 하는 연결 및 분리수단을 포함하도록 구성되어, 사용자가 용이하게 사용할 수 있을 뿐만 아니라 전동 휠체어 전체 무게를 줄일 수 있어 배터리의 소모 감소, 구조의 단순화, 정비의 용이성을 이룰 수 있는 효과를 제공한다.

Description

전동 휠체어의 시트 구동장치 {Seat lifting and tilting apparatus for electric wheelchair}
본 발명은 전동 휠체어의 시트 구동장치에 관한 것으로서, 특히 하나의 구동장치에 의해 시트의 높이를 조절하는 동시에 시트의 기울어진 각도를 조절할 수 있는 전동 휠체어의 시트 구동장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전동 휠체어는 널리 알려진 바와 같이, 본체 프레임에 다수개의 바퀴가 설치되고, 그 바퀴가 배터리의 전원으로부터 공급되는 전동력에 의해 구동되고, 본체 프레임 상부에 시트가 설치되어 사용자가 착석할 수 있도록 되어 있으며, 통상 시트의 손잡이에는 조작장치가 구비되어 전동 휠체어의 구동과 구동 방향을 제어할 수 있도록 되어 있다.
이러한 전동 휠체어는 기술이 진보함에 따라 더욱 사용자가 편리하게 사용할 수 있도록 기술이 개발되고 있으나, 여전히 사용자의 편의를 위하여 개발할 점이 많은 실정이다.
특히, 전동 휠체어의 시트를 구동하는 장치는 시트의 높이를 조절하고, 그의 기울어진 각도를 조절할 수 있도록 개발된 장치로서, 편의 장치로는 가장 핵심적인 내용이다.
이러한 종래의 전동 휠체어의 시트 구동장치의 일례는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 세 개의 구동부로 이루어져 있다. 즉, 바퀴들이 설치된 휠체어 프레임에 시트를 상하로 이동시키는 수직 구동부가 하나 있고, 그 구동부는 시트의 높이만을 조절할 수 있도록 되어 있다. 그 다음에, 시트 프레임 하부에 두 개의 수평 구동부가 설치되어 시트의 기울어지는 각도를 조절하도록 되어 있다.
휠체어의 시트와 등받이는 상부 시트 프레임에 설치되어 있고, 그 상부 시트 프레임은 하부 시트 프레임과 후방이 힌지 연결되어 시트와 등받이가 힌지 회전될 수 있도록 되어 있다. 하부 시트 프레임은 상기한 휠체어 프레임에 고정된 수직 구동부의 상단부가 고정되어 수직 구동부의 동작에 따라 상하로 그 높이가 조절되도록 되어 있고, 상하부 시트 프레임의 사이에는 두 개의 수평 구동부가 각각의 시트의 좌우측에 설치되어 있으며, 그 수평 구동부의 작동단에는 일단이 시트 프레임에 힌지 연결된 레버에 연결되어 있다.
이러한 전동 휠체어는 통상시에는 배터리의 전원을 이용하여 사용자가 바퀴를 구동시킴으로써 전후진하게 되고, 도시되어 있지는 않지만 통상적으로 팔걸이에 설치된 조작판을 조작하여 전방으로 두 바퀴의 방향을 조절할 수 있도록 되어 있고, 그 두 바퀴를 조절함으로써 전동 휠체어의 이동 방향을 제어하게 된다.
또한, 상기한 바와 같이 사용자가 시트의 높이를 조절하고자 하는 경우에는 수직 구동부를 구동하여 시트 전체 높이를 조절하게 되고, 시트와 등받이의 각도를 조절하고자 하는 경우에는 수평 구동부의 구동하여 시트와 등받이의 각도를 조절하게 된다.
그러나, 종래의 전동 휠체어 시트 구동장치는 상기한 바와 같이 시트의 높이를 조절하는 수직 구동부와 시트의 각도를 조절하는 수평 구동부가 설치되어 있기 때문에 최소한 두 개 이상의 구동부가 설치되어야 한다. 따라서 많은 수의 구동부를 제한된 작은 공간에 설치하여야 하기 때문에 그 설치가 용이하지 않을 뿐만 아니라 무게를 증대시키기 때문에 배터리의 소모 증대, 구조의 복잡성, 그리고 정비의 어려움이 발생되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 하나의 구동부를 사용하여 시트의 높이와 각도를 자유자재로 조절할 수 있는 전동 휠체어의 시트 구동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 의한 전동 휠체어 시트 구동장치는 충전된 배터리의 전력에 의해 구동되고, 사용자가 착석하기 위한 시트가 설치된 전동 휠체어에 있어서, 일단이 전동 휠체어 프레임에 고정되어 직선 구동되는 구동부와, 상기 구동부 및 시트 프레임에 일단이 회전될 수 있도록 힌지 연결되고 타단이 시트 프레임에 결합 및 분리될 수 있도록 구성된 틸트 플레이트와, 상기 틸트 플레이트의 타단을 시트 프레임에 결합시키거나 시트 프레임으로부터 분리되도록 하는 연결 및 분리수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 전동 휠체어 시트 구동장치는 상기 구동부가 전동 휠체어 프레임에 고정된 케이스와, 상기 케이스 내부에 설치된 구동모터와, 상기 구동모터의 출력축에 설치된 워엄과, 상기 워엄에 맞물린 워엄 휠과, 상기 워엄 휠과 함께 회전되도록 상기 워엄 휠에 회전 중심에 설치된 스크류와, 상기 스크류에 끼워져 상기 스크류의 회전 방향에 따라 상하 이동되는 너트와, 상기 너트가 내측에 고정되고 상단부는 상기 틸트 플레이트에 힌지 연결된 내측 튜브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 전동 휠체어 시트 구동장치는 상기 시트 프레임의 하부에 시트 마운팅 플레이트가 고정되고, 상기 시트 마운팅 플레이트는 그 일단이 상기 구동부의 일단이 힌지 연결되고 타단은 상기 틸트 플레이트의 타단이 결합 및 분리되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 전동 휠체어 시트 구동장치는 상기 연결 및 분리수단이 일정한 구동력에 의해 직선 구동되고, 전진 또는 후진한 어느 한 경우에는 틸트 플레이트의 타단이 시트 프레임에 고정되도록 하고, 그와 반대 방향으로 이동한 경우에는 상기 틸트 플레이트의 타단이 시트 프레임으로부터 분리되도록 하는 연결핀인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 전동 휠체어 시트 구동장치는 상기 연결핀에 일정한 구동력을 공급하는 수단은 솔레노이드 작동체인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 전동 휠체어 시트 구동장치는 상기 틸트 플레이트 후방이 상기 시트 프레임이 기울어지는 경우에 서로 간섭되지 않도록 일정한 부분이 절개된 절개부가 형성되고, 그 절개부에는 시트 프레임의 기울어지는 각도를 제한하기 위한 틸트 리미트 스위치가 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 전동 휠체어 시트 구동장치는 상기 틸트 플레이트와 시트 프레임 사이에 스프링이 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 전동 휠체어 시트 구동장치는 상기 시트 프레임의 후방 하측면에 시트 바퀴가 설치되고, 그 시트 바퀴는 시트 프레임이 기울어짐에 따라 전동 휠체어 프레임 일정위치에서 직선 이동되는 것을 특징으로 한다.
더불어, 본 발명에 의한 전동 휠체어 시트 구동장치는 상기 전동 휠체어 프레임 외측에 상기 시트 바퀴의 이동을 안내하는 시트 슬라이딩 가이드가 설치된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 참조된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 전동 휠체어의 구동장치는 도 3 내지 도 12에 도시된 바와 같이 휠체어 프레임(80)에 수직으로 고정된 시트 구동부(70)와, 상기 시트 구동부(70)의 작동단인 내측 튜브(78)의 상단부가 고정된 틸트 플레이트(60)와, 상기 틸트 플레이트(60)에 힌지 연결되고, 시트 프레임(52)에 고정된 시트 마운팅 플레이트(54)와, 상기 시트 마운팅 플레이트(54)와 틸트 플레이트(60)를 서로 연결 또는 분리되도록 하는 연결핀(62)과, 상기 연결핀(62)을 구동하는 연결핀 구동부(61)로 구성된다.
이러한 구성은 도 3의 분해 사시도에 자세하게 도시되어 있는 바, 전동 휠체어의 구성부분인 휠체어 프레임(80)에는 하부에 배터리(83)에 의해 구동되는 두 개의 바퀴(81)가 후방에 설치되고, 전방에는 휠체어의 방향을 제어하는 작은 두 개의 바퀴(82)가 통상적인 전동 휠체어와 같이 설치되어 있다. 이러한 휠체어 프레임(80)에는 시트 구동부(70)가 수직으로 세워져 고정되어 있는데, 이러한 시트 구동부(70)의 구성은 도 8에 자세하게 도시되어 있다.
도 8에 도시된 바와 같이 시트 구동부(70)는 휠체어 프레임(80)에 모터 케이스(71)가 다수개의 체결수단인 나사나 볼트 등을 이용하여 고정되고, 그 내부에는 시트 구동용 모터(72)가 설치되어 있고, 그 모터(72)의 출력축에는 워엄(73)이 설치되어 있으며, 그 워엄(73)에는 워엄 휠(74)이 맞물려 있고 워엄 휠(74)에는 상하부에 베어링(71a, 77a)이 설치된 회전축(75)이 끼워져 있다. 워엄 휠(74)의 회전축(75) 상부에는 스크류(76)가 그 회전축(75)과 동일하게 회전될 수 있도록 수직으로 설치되어 있다. 또한, 모터 케이스(71)의 상부에는 상기 스크류(76)를 수용할 수 있도록 외측 튜브(77)가 설치되어 있고, 그 외측 튜브(77)는 모터 케이스(71)와 마찬가지로 휠체어 프레임(80)의 일부에 고정되어 있다. 이러한 외측 튜브(77)에는 그 내측면을 따라 상하 이동될 수 있도록 내측 튜브(78)가 외측 튜브(77) 상부로부터 끼워져 있고, 그 내측 튜브(78)에는 상기 스크류(76)와 맞물리는 너트(79)가 내측에 설치되어 있다. 따라서 스크류(76)의 회전에 따라 너트(79)가 스크류(76)에 맞물려 있기 때문에 내측 튜브(78)가 상하로 이동하게 된다. 따라서 틸트 플레이트(60)도 동일하게 상하로 이동된다.
상기 틸트 플레이트(60)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상부와 후방이 개방된 납작한 박스 모양으로 이루어지고, 전방에는 두 개의 스프링 돌기(60c)가 상측 방향으로 형성되어 두 개의 스프링(64)의 하단부가 세워져 끼워지며, 후방에는 상기한 구동부(70)의 내측 튜브(78) 상단부가 끼워지는 박스(60a)가 형성되는 바, 이 박스(60a)에는 내측 튜브(78)의 상단부가 결합봉(55)과 너트(56)에 의해 고정된다. 상기 내측 튜브(78)와 박스(60a)는 모두 그 단면이 사각형을 이루기 때문에 틸트 플레이트(60)에 내측 튜브(78)가 완전하게 고정되어 내측 튜브(78)의 상하 이동을 따라 틸트 플레이트(60)가 상하로 이동하게 된다. 이러한 결합봉(55)은 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 시트 마운팅 플레이트(54)의 힌지 구멍(54d), 틸트 플레이트(60)의 힌지 구멍(60d), 그리고 박스(60a)의 힌지 구멍(60c)을 각각 통과하여 너트(56)와 체결됨으로써 시트 마운팅 플레이트(54), 틸트 플레이트(60), 그리고 내측 튜브(78)가 한꺼번에 조립된다. 틸트 플레이트(60) 후방의 측면은 일정한 각도로 절개되어 있는데 이것은 연결핀(62)이 시트 마운팅 플레이트(54)로부터 해제되어 시트 마운팅 플레이트(54)가 결합봉(55)을 중심으로 회전되는 경우에 시트 마운팅 플레이트(54)와 간섭을 일으키지 않도록 하기 위함이다. 틸트 플레이트(60) 후방 일부에는 리미트 스위치(65)가 설치되는데, 이것은 시트(50)의 기울어지는 각도를 제한하기 위함이다. 즉, 연결핀(62)이 시트 마운팅 플레이트(54)로부터 해제되고 시트 구동용 모터(72)의 구동력에 의해 내측 튜브(78)가 상승하면서 시트(50)가 기울어지는 경우에 일정각도 이상 기울어지게 되면 시트 마운팅 플레이트(54)에 리미트 스위치(65)가 접촉하게 되어 눌리게 되고, 그 신호가 전동 휠체어의 동작을 제어하는 제어부(미도시)로 입력되어 제어부가 시트 구동용 모터(72)의 동작을 멈추도록 하여 더 이상 시트(50)가 기울어지지 않도록 한다. 그리고 두 개의 스프링 돌기(60c) 사이에는 연결핀 구동부(61)가 설치되어 있는 바, 연결핀 구동부(61)는 통상의 솔레노이드 작동체(61)를 사용할 수 있고, 이때에는 솔레노이드 작동체(61)의 플런저가 연결핀(62)의 역할을 하게 된다. 연결핀(62) 후방에는 플랜지가 형성되고 그 플랜지에 걸리는 스프링(63)이 솔레노이드 작동체(61)의 본체와 플랜지 사이에 설치되어 연결핀(62)에게 항상 전진하도록 하는 힘을 제공한다. 따라서, 연결핀(62)은 그 스프링(63)의 힘에 의해 전진된 상태를 유지하여 보통 때에 시트 마운팅 플레이트(54)와 틸트 플레이트(60)가 결합된 상태를 유지하도록 한다. 설명 부호 60b는 내측 튜브(78)가 결합되는 박스(60a)를 더욱 견고하게 지지할 수 있도록 박스(60a)의 측면과 틸트 플레이트(60) 면에 설치된 지지부재를 나타낸다.
시트 마운팅 플레이트(54)는 도 5 및 도 6에 자세하게 도시되어 있는 바, 상면과 두 측면으로 이루어지고, 상면 전방에는 하측 방향으로 돌출되고 연결핀(62)이 통과되는 핀 구멍(54b)이 형성된 핀 걸림부(54a)가 형성되며, 틸트 플레이트(60)의 두 개의 스프링 돌기(60c)와 함께 스프링(64)의 상단이 끼워지는 두 개의 스프링 돌기(54c)가 형성되어 있다. 따라서 두 개의 스프링(64)은 틸트 플레이트(60)와 시트 마운팅 플레이트(54)에 각각 두 개씩 형성된 스프링 돌기(60c, 54c)에 상하부가 끼워져 설치되고, 연결핀(62)이 걸림부(54a)에 걸려 결합되어 있는 경우에는 상하부의 스프링 돌기(60c, 54c) 사이에 압축되어 있다가 연결핀(62)이 걸림부(54a)로부터 해제되면 시트 마운팅 플레이트(54)가 뒤로 회전될 수 있도록 탄성력을 제공한다. 또한, 이러한 탄성력은 시트(50)가 기울어져 있다가 원위치로 돌아오게 되는 경우에 발생될 수 있는 급격한 충격을 예방할 수 있도록 해준다. 시트 마운팅 플레이트(54) 측면에는 결합봉(55)이 통과되는 힌지 구멍(54d)이 형성되어 있어 시트 마운팅 플레이트(54)가 틸트 플레이트(60)에 힌지 결합되는 것이다. 이러한 시트 마운팅 플레이트(54)는 시트(50)를 지지하는 시트 프레임(52) 하부에 고정된다. 따라서 시트 마운팅 플레이트(54)가 기울어지게 되면 그와 동시에 시트(50)가 동일한 각도로 기울어지게 된다.
시트 프레임(52)은 도 3에 도시된 바와 같이 그 상부에는 시트(50)가 체결되어 고정되고, 그 하부에는 시트 마운팅 플레이트(54)가 체결되어 고정된다. 시트 프레임(52) 후방에는 두 개의 소형 바퀴(53)가 설치되어 있는데, 이 바퀴(53)는 휠체어 프레임(80)에 형성된 시트 슬라이딩 가이드(80a) 위를 구르게 된다. 연결핀(62)이 시트 마운팅 플레이트(54) 걸림부(54a)에 걸려 있는 상태에서 시트 구동용 모터(72)가 동작하여 내측 튜브(78)가 상측으로 이동되면 이 바퀴(53)들은 시트 프레임(52)과 함께 도 12에 도시된 바와 같이 시트 슬라이딩 가이드(80a)로부터 멀어져 상측으로 이동하게 되나, 연결핀(62)이 시트 마운팅 플레이트(54)의 걸림부(54a)로부터 해제되고 모터(72)가 동작하여 내측 튜브(78)가 상측으로 이동되면, 시트 프레임(52)이 기울어지기 시작하면서 바퀴(53)는 시트 슬라이딩 가이드(80a)를 타고 앞쪽으로 이동된다. 물론, 그 상태에서 시트 프레임(52)이 반대로 회전되어 원위치되면 바퀴(53)는 시트 슬라이딩 가이드(80a)를 타고 뒤로 이동하여 원위치된다.
도 7은 본 발명에 의한 전동 휠체어의 측면도로서, 도시된 바와 같이 시트 구동용 모터(72)가 전혀 동작하지 않은 보통의 상태이다. 즉, 연결핀(62)이 시트 마운팅 플레이트(54)의 걸림부(54a)에 걸려 있고, 모터(72)가 전혀 동작하지 않은 상태를 나타낸다. 이때 전동 휠체어는 통상의 상태이다.
이하, 도 10 내지 도 12를 참고하여 본 발명에 의한 전동 휠체어 시트 구동장치의 동작을 상세하게 설명한다.
도 10은 도 7에 도시된 전동 휠체어와 동일한 상태를 표시한 전체 도면으로서, 통상의 상태를 나타낸다. 즉, 시트 구동용 모터(72)가 전혀 동작되지 않아 시트(50)가 가장 낮은 상태에 있고, 연결핀(62)은 스프링(63)의 탄성력에 의해 시트 마운팅 플레이트(54)의 걸림부(54a)에 걸려 있는 상태이다.
도 11은 시트 구동용 모터(72)가 작동하여 최대 높이로 시트(50)가 수평인 상태로 상승된 것을 나타내는 도면으로서, 이와 같은 상태는 연결핀(62)이 시트 마운팅 플레이트(54)의 걸림부(54a)에 걸려 있는 상태에서 시트 구동용 모터(72)가 동작하여 내측 튜브(78)가 최대로 상승된 경우에 나타난다. 즉, 도 8에 도시된 바와 같이 연결핀(62)이 스프링(63)의 탄성력에 의해 시트 마운팅 플레이트(54)의 걸림부(54a)에 걸려 있는 상태에서 시트 구동용 모터(72)가 회전되면, 워엄(73)이 회전되고 그와 맞물린 워엄 휠(74)이 회전되어 결국에는 워엄 휠(74)의 회전축(75)이 회전하게 되고, 그 회전축(75)에 결합된 스크류(76)가 회전되어 너트(79)를 밀어 올림으로써 내측 튜브(78)가 상승하게 된다. 물론, 시트 구동용 모터(72)를 반대 방향으로 구동하게 되면, 내측 튜브(78)가 하강하게 된다. 이때 시트 프레임(52) 후방에 설치되어 있는 작은 바퀴(63)들도 시트 슬라이딩 가이드(80a)로부터 멀어져 상승하게 된다. 이러한 동작은 사용자가 통상적으로 팔걸이(미도시) 또는 그 주위에 설치된 조작판(미도시)을 조작하여 모터(72)의 회전을 제어함으로써 이루어질 수 있고, 사용자는 시트(50)가 상승 또는 하강하는 중간에 모터(72)의 회전을 멈추도록 하여 시트(50)의 높이를 용이하게 조절할 수 있다.
도 12는 시트(50)가 최대한 기울어진 상태를 도시한 전동 휠체어의 측면도로서, 연결핀(62)이 시트 마운팅 플레이트(54)의 걸림부(54a)로부터 해제되어 있고, 시트 프레임(52) 후방의 작은 바퀴(63)가 시트 슬라이딩 가이드(80a)를 따라 전방으로 이동된 상태이다. 이러한 상태는 먼저, 솔레노이드 작동체(61)가 동작되어 스프링(63)의 탄성력을 극복하면서 연결핀(62)을 후방으로 잡아당기면 연결핀(62)은 시트 마운팅 플레이트(54)의 걸림부(54a)로부터 해제되어 시트 마운팅 플레이트(54)가 결합봉(55)을 중심으로 회전 가능한 상태로 되고, 시트 구동용 모터(72)가 작동됨으로써 이루어질 수 있다. 연결핀(62)이 걸림부(54a)로부터 해제된 상태에서, 시트 구동용 모터(72)가 구동되어 내측 튜브(78)가 상측으로 이동하게 되면, 무게 중심이 결합봉(55)의 위치보다는 시트(50) 후방에 있기 때문에 시트(50)가 등받이(51) 쪽으로 기울어지면서 결합봉(55)을 중심으로 회전하게 된다. 이때, 시트 프레임(52)의 후방에 설치된 바퀴(63)는 전방으로 시트 슬라이딩 가이드(80a)를 따라 이동하게 된다. 또한, 시트 마운팅 플레이트(54)와 틸트 플레이트(60) 사이에 설치된 스프링(64)도 압축된 상태를 벗어나게 된다. 이 스프링(64)들은 시트(50)가 기울어질 때 후방으로 기울어질 수 있도록 탄성력을 보조적으로 제공하는 동시에 시트가 기울어진 상태에서 탑승자가 몸을 앞으로 숙여 무게중심이 앞으로 이동할 때 시트가 앞으로 급격하게 되돌아오는 것을 방지한다. 내측 튜브(78)가 계속 상승하게 되어 일정 각도 이상으로 시트(50)가 기울어지게 되면 시트 마운팅 플레이트(54)의 일부분이 리미트 스위치(65)에 접촉하게 되고 그 접촉된 신호는 리미트 스위치(65)로부터 제어부로 전달되어 더 이상 시트(50)가 회전되지 않도록 시트 구동용 모터(72)의 회전이 멈추어진다. 물론, 이러한 경우에도 시트(50)의 높이를 조절하는 경우와 마찬가지로 시트 구동용 모터(72)의 회전을 조절함으로써 시트(50)의 기울어진 각도를 용이하게 조절할 수 있음은 물론이다. 시트(50)가 기울어진 상태에서 원위치로 복귀되는 과정은 연결핀(62)이 솔레노이드 작동체(61)의 작동에 의해 후방으로 이동되어 시트 마운팅 플레이트(54)의 걸림부(54a)로부터 해제된 상태를 유지하고, 시트 구동용 모터(72)가 반대 방향으로 구동되어 원위치로 복귀될 수 있다.
한편, 도 13은 본 발명에 의한 전동 휠체어에 사용되는 연결핀의 다른 실시 예를 각 동작에 따라 도시한 도면으로서, 도 13 중에 (Ⅰ)와 (Ⅱ)는 일반적인 연결핀(62)을 도시한 것이고, (Ⅲ)와 (Ⅳ)는 개량된 연결핀(62)을 도시한 것이다. 도 13 중의 (Ⅰ)는 연결핀(62)이 시트 마운팅 플레이트(54) 걸림부(54a)에 걸려 있는 상태를 도시한 것이고, (Ⅱ)는 해제되어 있는 상태를 도시한 것으로서, 시트 마운팅 플레이트(54)가 기울어져 있다가 원위치로 복귀되는 경우에 걸림부(54a)의 일부가 연결핀(62)에 걸리는 모습이 도시되어 있다. 따라서 이러한 경우에는 솔레노이드 작동체(61)가 동작되어 연결핀(62)을 후방으로 당겨 주어야 한다. 이에 반해, 도 13의 (Ⅲ)와 (Ⅳ)는 개량된 연결핀(62)을 사용한 것을 각각의 대응되는 상태에 따라 도시한 것으로서, 시트 마운팅 플레이트의 걸림부(54a)의 하면 및 연결핀(62)의 전방 상면이 깎여 테이퍼부(62a)를 이루도록 형성되어 있는 것을 알 수 있다. (Ⅳ)에서 알 수 있듯이, 시트 마운팅 플레이트(54)가 원위치로 복귀되는 경우에 걸림부(54a)의 하단 테이퍼부에 연결핀(62)의 테이퍼부(62a)가 접촉하게 되므로 연결핀(62)이 자동적으로 후방으로 밀린 다음 다시 스프링(63)의 탄성력에 의해 전방의 걸림 구멍(54b)으로 삽입되어 (Ⅲ)에 도시된 상태의 연결핀(62)이 걸림부(54a)에 걸린 상태로 된다.
또한, 도 14 및 도 15는 본 발명에 사용되는 시트 슬라이딩 가이드(80')의 다른 실시 예를 도시한 도면으로서, 직각으로 절곡된 부재에 바퀴(53)가 접촉하는 부위인 슬라이딩 면(80a")을 매우 단단하고 탄성 변형하는 고무, 우레탄 등과 같은 재질을 사용하여 제작한 것을 나타낸다. 이런 경우에는 휠체어의 프레임(80)에 수직면이 체결되도록 하고, 슬라이딩 면(80")이 형성된 수평면이 바퀴(53)와 접촉할 수 있도록 설치된다. 이렇게 되면 시트 바퀴(53)를 탄성력으로 밀어올려 접촉력이 강해지고 진동이나 소음을 방지하게 된다.
또한, 도 16은 본 발명에서 연결핀(62)을 구동하는 솔레노이드 작동체(61) 대신에 수동으로 연결핀(62)을 구동할 수 있는 구조를 나타낸다. 즉, 작동봉(90)이 시트 프레임(52) 하부에 전후진될 수 있도록 설치되고, 그 작동봉(90) 후단에는 연결핀(62)이 설치된다. 시트 마운팅 플레이트(54)에는 작동봉(90)이 통과되고 그 일단을 지지하는 통과 구멍(54a')이 형성되고, 그 후방에는 연결핀(62)이 통과되는 핀 구멍(54b')이 형성되어 있으며, 그 통과 구멍(54a')과 핀 구멍(54b') 사이에는 스프링(91)과 플랜지(92)가 형성되어 연결핀(62)이 시트 마운팅 플레이트(54)로부터 빠지지 않도록 되어 있다. 따라서, 사용자가 작동봉(90)의 전단부 쪽을 잡고 전방으로 당기게 되면, 연결핀(62)이 틸트 플레이트(60)로부터 해제되어 시트(50)가 회전 가능하게 된다. 이와 같은 상태에서 작동봉(90)을 당기던 힘을 제거하면 스프링(91)의 복원력에 의해 연결핀(62)이 틸트 플레이트(60) 쪽으로 이동되어 틸트 플레이트(60)에 걸리게 되고, 그에 따라 시트(50)가 회전되지 못하게 된다.
이와 같이, 본 발명에 의한 전동 휠체어의 시트 구동장치는 한 개의 구동 모터를 사용하여 시트의 높이와 각도를 조절할 수 있기 때문에 사용자가 용이하게 사용할 수 있을 뿐만 아니라 전동 휠체어 전체 무게를 줄일 수 있어 배터리의 소모 감소, 구조의 단순화, 정비의 용이성을 이룰 수 있는 효과를 제공한다.
본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변형 실시될 수 있다.
도 1은 종래기술에 의한 전동 휠체어의 개략적인 측면도,
도 2는 종래기술에 의한 전동 휠체어의 개략적인 사시도,
도 3은 본 발명에 의한 전동 휠체어의 시트 구동장치의 분해 사시도,
도 4는 본 발명에 의한 전동 휠체어의 틸트 플레이트의 분해 사시도,
도 5는 본 발명에 의한 전동 휠체어의 시트 마운팅 플레이트의 사시도,
도 6은 도 5에 도시된 Ⅵ-Ⅵ선에 의한 단면도,
도 7은 본 발명에 의한 전동 휠체어의 측면도,
도 8은 본 발명에 의한 전동 휠체어의 시트 구동장치의 단면도,
도 9는 도 8에 도시된 Ⅸ-Ⅸ선에 의한 단면도,
도 10 내지 도 12는 본 발명에 의한 전동 휠체어의 시트 구동장치의 구동에 의한 각각의 동작을 나타내는 측면도,
도 13은 본 발명에 의한 여러 실시 예에 의한 전동 휠체어의 연결핀의 동작을 나타내는 단면도,
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 전동 휠체어의 시트 슬라이딩 가이드의 사시도,
도 15는 도 14에 도시된 시트 슬라이딩 가이드를 적용한 상태의 정면도,
도 16은 본 발명에 의한 전동 휠체어의 일부구성요소인 연결핀을 수동으로 구동할 수 있도록 구성한 다른 실시 예의 측면도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
50 : 시트 52 : 시트 프레임
53 : 시트 바퀴 54 : 시트 마운팅 플레이트
60 : 틸트 플레이트 61 : 솔레노이드 작동체
62 : 연결핀 70 : 시트 구동부
72 : 시트 구동용 모터 73 : 워엄
74 : 워엄 휠 75 : 회전축
76 : 스크류 77 : 외측 튜브
78 : 내측 튜브 79 : 너트
80 : 휠체어 프레임 80a : 시트 슬라이딩 가이드

Claims (9)

  1. 충전된 배터리의 전력에 의해 구동되고, 사용자가 착석하기 위한 시트가 설치된 전동 휠체어에 있어서,
    일단이 전동 휠체어 프레임에 고정되어 직선 구동되는 구동부와, 상기 시트를 고정하기 위한 시트 프레임과, 상기 시트 프레임 하부에 시트와 시트 프레임을 지지하기 위하여 설치된 시트 마운팅 플레이트와, 상기 구동부의 동작에 따라 직선 구동되고 상기 시트 마운팅 플레이트에 일단이 힌지 연결된 틸트 플레이트와, 상기 시트가 상기 틸트 마운팅 플레이트에 대하여 힌지를 중심으로 회전 또는 복귀될 수 있도록 상기 틸트 플레이트의 힌지 반대쪽인 타단을 시트 마운팅 플레이트에 결합시키거나 시트 마운팅 플레이트로부터 분리되도록 하는 연결 및 분리수단을 포함하고,
    상기 연결 및 분리수단은 일정한 구동력에 의해 직선 구동되고, 전진 또는 후진한 어느 한 경우에는 틸트 플레이트의 타단이 시트 마운팅 플레이트에 고정되도록 하고, 그와 반대 방향으로 이동한 경우에는 상기 틸트 플레이트의 타단이 시트 마운팅 플레이트로부터 분리되도록 하는 연결핀인 것을 특징으로 하는 전동 휠체어의 시트 구동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는 전동 휠체어 프레임에 고정된 케이스와, 상기 케이스 내부에 설치된 구동모터와, 상기 구동모터의 출력축에 설치된 워엄과, 상기 워엄에 맞물린 워엄 휠과, 상기 워엄 휠과 함께 회전되도록 상기 워엄 휠 회전 중심에 설치된 스크류와, 상기 스크류에 끼워져 상기 스크류의 회전 방향에 따라 상하 이동되는 너트와, 상기 너트가 내측에 고정되고 상단부는 상기 틸트 플레이트에 힌지 연결된 내측 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 휠체어의 시트 구동장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 연결핀에 일정한 구동력을 공급하는 수단은 솔레노이드 작동체인 것을 특징으로 하는 전동 휠체어의 시트 구동장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 틸트 플레이트는 그 후방이 상기 시트 프레임이 기울어지는 경우에 서로 간섭되지 않도록 일정한 부분이 절개된 절개부가 형성되고, 그 절개부에는 시트 프레임의 기울어지는 각도를 제한하기 위한 틸트 리미트 스위치가 설치된 것을 특징으로 하는 전동 휠체어의 시트 구동장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 틸트 플레이트와 시트 프레임 사이에는 스프링이 설치된 것을 특징으로 하는 전동 휠체어의 시트 구동장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 시트 프레임의 후방 하측면에는 시트 바퀴가 설치되고, 그 시트 바퀴는 시트 프레임이 기울어짐에 따라 전동 휠체어 프레임 일정위치에서 직선 이동되는 것을 특징으로 하는 전동 휠체어의 시트 구동장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전동 휠체어 프레임은 그 외측에 상기 시트 바퀴의 이동을 안내하는 시트 슬라이딩 가이드가 설치된 것을 특징으로 하는 전동 휠체어의 시트 구동장치.
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