KR100743461B1 - 출력변환기능을 갖는 동력전달장치 및 이를 구비한 휠체어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 출력변환기능을 갖는 동력전달장치 및 이를 구비한 휠체어에 관한 것으로, 더 상세하게는 구동부인 휠체어 바퀴에 동력전달장치를 장착하고, 상기 동력전달장치는 탑승자용레버장치 또는 보호자용레버장치를 이용하여 양방향구동 일방향 출력과 양방향구동 양방향출력과 감속주차용 브레이크 단계등을 선택할 수 있게 하는 등 3단계를 자유롭게 변환되도록 하는 출력변환기능을 갖는 동력전달장치 및 이를 구비한 휠체어에 관한 것이다.

본 발명은 구동의 순간멈춤이나 동력끊김현상 없이 동력의 전달이 가능하도록 하고, 이격클러치의 위치에 따라 양방향구동 일방향출력과, 양방향구동 양방향출력 및 감속과 주차용브레이크 단계를 수행할 수 있도록 하는 등 구조가 간단하고, 입출력경로가 하나의 동일부품의 일원화된 직렬형으로 간단 명료, 부피가 작고, 경량, 소형제작가능하며 주부품이 견고하고 고장률저하, 내구성강화, 설계제작용이, 원활한 작동의 신뢰성, 원가절감, 조립공정간편, 무소음, 내장형으로 외관이 수려하고 파손과 오염의 우려감소, 기존 제품에 교환설치가능 ,디자인의 다양한 개발이 가능함 등등의 구조적 이점을 갖는 출력변환기능을 갖는 동력전달장치의 제공이 가능하게 되었다.

또한, 본 발명은 상기 동력전달장치를 휠체어에 장착하고, 레버장치에 의해 3단계의 동력변환을 간단하게 수행할 수 있도록 하여 탑승자의 승차시는 물론 비탈길등에서의 진행부하에 의한 뒤로 미끌림 역회전발생시 내부 구조적으로 브레이크 의 작동, 행위가 없이도 즉각적인 브레이킹작용이 발생되어 사용자의 안전을 도모할 수 있으며, 요철노면, 경사로, 좌우의 비탈길에서의 등반 도중에 전진을 위해 양손을 동시에 놓아도 역방향으로 밀리지 않으므로, 탑승자와 보호자 모두의 안전을 도모할 수 있는며, 운행의 단조로움과 근육의 불균형적이고 단편적인 장시간 사용으로 인한 신체의 긴장과 피로를 이완시키며. 집중력감소를 방지, 연속적이고 유기적인 구동의 변환으로 고정된 자세와 신체의 경직됨을 해소시켜 위험과 부상의 염려가 감소하고 근육의 균형적 발달도모, 성가신 코스나 장거리, 장시간주행의 부담감을 해소, 운행의욕을 고취시킬 수 있는 휠체어를 제공하는 것이다.

또한, 탑승자용레버장치와 연계된 보호자용레버장치를 더 장착하여 보호자가 휠체어를 밀면서 동력전달장치의 조작이 가능하도록 하는등 유용한 제품의 제공이 가능하게 된 것이다.

동력전달장치, 휠체어, 출력변환, 레버장치, 유성기어군

Description

출력변환기능을 갖는 동력전달장치 및 이를 구비한 휠체어{Power Transmission Apparatus Having Function of Converting Output and Wheel Chair Having the Same}

도 1a, 1b, 1c는 본 발명의 실시일예에 따른 동력전달장치에서 이격클러치의 가변가능한 3단계를 각각 도시한 단면도이고,

도 2는 본 발명의 실시일예에 따른 동력전달장치의 분해사시도이고,

도 3a는 본 발명에 따른 동력전달장치의 기본구성을 도시한 개략도이고,

도 3b는 도 3a의 뒷면을 도시한 개략도이고,

도 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f는 본 발명에 따른 동력전달장치의 동력전달고정을 도시한 개략도이고,

도 5는 본 발명의 바람직한 실시일예에 따른 동력전달장치를 구비한 휠체어의 사시도이고,

도 6은 본 발명의 바람직한 실시일예에 따른 동력전달장치를 구비한 휠체어의 측면도이고,

도 7a는 본 발명의 휠체어에 장착되는 탑승자용레버장치로 양방향구동 일방향출력상태를 도시한 개략도이고,

도 7b는 본 발명의 휠체어에 장착되는 탑승자용레버장치로 양방향구동 양방향출력상태를 도시한 개략도이고,

도 7c는 본 발명의 휠체어에 장착되는 탑승자용레버장치로 주차 브레이크상태를 도시한 개략도이고,

도 8은 본 발명의 실시일예에 따른 회동프레임과 부채꼴기어의 결합상태를 도시한 사시도이고,

도 9는 본 발명에 따른 스틱핸들의 다른 실시예를 도시한 단면도이고,

도 10은 본 발명의 실시일예에 따른 스프링레버를 도시한 사시도이고,

도 11은 본 발명의 실시일예에 따른 보호자용레버장치를 도시한 개략도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 동력전달장치 200 : 휠체어

10 : 유성기어군 11 : 선기어 12 : 위성캐리어

13 : 위성기어 14 : 링기어 15 : 캐리어베어링

16 : 위성베어링 17 : 라쳇기어 20 : 출력변환장치

21 : 휠허브 22 : 휠허브커버 23 : 하우징

24 : 하우징캡 25 : 회전클러치 26 : 이격클러치

27, 585 : 스프링 31, 232 : 브라켓 32 : 회동레버

33 : 걸림포올 34 : 압축스프링 35 : 로울러

36 : 고정축 37 : 입력부 38 : 와이어

50 : 탑승자용레버장치 51 : 조절함 52 : 회동프레임

53 : 스틱핸들 54 : 부채꼴기어 55 : 부기어

56 : 볼체인기어 57 : 볼체인 58 : 스프링레버

60 : 보호자용레버장치 61 : 구동함 62 : 변환레버

63 : 구동부채꼴기어 64 : 구동부기어 65 : 구동볼체인기어

210 : 손잡이 220 : 바퀴 221: 브레이크드럼

231 : 당김레버 261 : 가이드바 262 : 걸림편

263 : 가압돌기 264 : 패드 511 : 스톱퍼

512 : 힌지핀 531 : 고정버튼 581 : 핀브라켓

582 : 바 583: 지지플레이트 584 : 슬라이드홈

586 : 인장점 587 : 수축점

본 발명은 출력변환기능을 갖는 동력전달장치 및 이를 구비한 휠체어에 관한 것으로, 더 상세하게는 구동부인 휠체어 바퀴에 동력전달장치를 장착하고, 상기 동력전달장치는 탑승자용레버장치 또는 보호자용레버장치를 이용하여 양방향구동 일방향 출력과 양방향구동 양방향출력과 감속주차용 브레이크 단계등을 선택할 수 있게 하는 등 3단계를 자유롭게 변환되도록 하는 출력변환기능을 갖는 동력전달장치 및 이를 구비한 휠체어에 관한 것이다.

종래의 휠체어는 양방향구동 양방향의 등속출력, 즉 바퀴에 입력부인 핸드림을 부착한 것으로 승차시 뒤로 미끌림, 출발시 큰 부하, 낮은 경사로에서의 오르기 힘든 고충 또는 뒤로 구르거나 충돌의 위험, 작은 턱이나 장애물조차 넘어오르기 힘든 불편함, 불안한 브레이크장치, 운행중 보호자의 레버조작의 번거로움 등 휠체어 구동의 불편함과 더불어 운행의 단조로움과 신체의 일부분만 불균형적으로 장기간 사용함에 인한 신체와 근육의 긴장과 피로엄습 및 상체의 오랜 고정자세는 신체를 경직되게 하며 자칫 집중력저하로 위험과 부상의 염려가 있었다.

따라서, 상기 승차시 뒤로 미끌림방지장치 또는 시트의 승강장치분야에 대해서 다양한 개선방안이 안출되고 있지만, 기본 구조상으로 난해한 구조, 복잡한 동력전달체계, 많은 소부품의 연결구조, 외부의 조작, 단속장치와의 복잡한 연결구조 등 그 내구성, 원가절감, 설계제작, 양산체계, 중량과 부피증대, 작동의 신뢰성미흡, 소음발생과 외부로의 돌출, 잦은고장률, 미관등 따져볼때 그 기술의 목적에 비해 불합리한 요소가 너무 많아 실용화와 보편화에는 주저됨이 많은 것이 거의 대부분이었다.

따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,

구동의 순간멈춤이나 동력끊김현상 없이 동력의 전달이 가능하도록 하고, 이격클러치의 위치에 따라 양방향구동 일방향출력과, 양방향구동 양방향출력 및 감속 과 주차용브레이크 단계를 수행할 수 있도록 하는 등 구조가 간단하고, 입출력경로가 하나의 동일부품의 일원화된 직렬형으로 간단 명료, 부피가 작고, 경량, 소형제작가능하며 주부품이 견고하고 고장률저하, 내구성강화, 설계제작용이, 원활한 작동의 신뢰성, 원가절감, 조립공정간편, 무소음, 내장형으로 외관이 수려하고 파손과 오염의 우려감소, 기존 제품에 교환설치가능 ,디자인의 다양한 개발이 가능한 등등의 구조적 이점을 갖는 출력변환기능을 갖는 동력전달장치의 제공을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 동력전달장치를 휠체어에 장착하고, 레버장치에 의해 3단계의 동력변환을 간단하게 수행할 수 있도록 하여 탑승자의 승차시는 물론 비탈길등에서의 진행부하에 의한 뒤로 미끌림 역회전발생시 내부 구조적으로 브레이크의 작동, 행위가 없이도 즉각적인 브레이킹작용이 발생되어 사용자의 안전을 도모할 수 있으며, 요철노면, 경사로, 좌우의 비탈길에서의 등반 도중에 전진을 위해 양손을 동시에 놓아도 역방향으로 밀리지 않으므로, 탑승자와 보호자 모두의 안전을 도모할 수 있는며, 운행의 단조로움과 근육의 불균형적이고 단편적인 장시간 사용으로 인한 신체의 긴장과 피로를 이완시키며. 집중력감소를 방지, 연속적이고 유기적인 구동의 변환으로 고정된 자세와 신체의 경직됨을 해소시켜 위험과 부상의 염려가 감소하고 근육의 균형적 발달도모, 성가신 코스나 장거리, 장시간주행의 부담감을 해소, 운행의욕을 고취시킬 수 있는 휠체어의 제공을 다른 목적으로 한다.

또한, 탑승자용레버장치와 연계된 보호자용레버장치를 더 장착하여 보호자가 휠체어를 밀면서 동력전달장치의 조작이 가능하도록 하는 장치의 제공을 다른 목적 으로 한다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 출력변환기능을 갖는 동력전달장치는,

출력변환기능을 갖는 동력전달장치에 있어서, 고정축에는 입력부가 결합된 선기어와, 위성기어, 위성캐리어, 링기어로 구성된 유성기어군과, 이격클러치의 이동에 의해 기어의 변속이 가능하도록 하는 출력변환장치가 장착되되; 상기 유성기어군은, 선기어가 고정축에 베어링결합되고, 일측에는 입력부와 스프라인 결합되어 동력을 직접 전달받도록 하고, 상기 선기어와 근접하여 고정축에 결합된 회전클러치의 외주면에는 일방향베어링인 캐리어베어링을 이용하여 위성캐리어를 결합하고, 상기 위성캐리어의 일측에는 일방향베어링인 위성베어링을 이용하여 위성기어를 장착하고, 상기 위성기어의 일측은 상기 선기어의 외치와 치합되도록 하고, 상기 선기어의 외주면에는 휠허브커버를 베어링 결합하고, 상기 휠허브커버에는 선기어, 위성캐리어를 내포하도록 휠허브를 결합하고, 상기 휠허브의 내주면에는 링기어를 형성하여 위성기어와 치합되도록 구성되고, 상기 출력변환장치는, 외주면에 휠허브가 베어링 결합되는 하우징과 상기 하우징의 일측을 덮는 하우징캡을 고정축에 결합하고, 휠허브내에는 회전클러치와 치합되는 이격클러치를 결합하되 상기 이격클러치는 고정축과 스프라인 결합하고, 상기 이격클러치와 하우징 사이에는 스프링을 개재하여 이격클러치를 일측방향으로 가압하도록 하고, 상기 이격클러치에는 가이드바를 인출하여 일단이 하우징에 내입되도록 설치하고, 상기 하우징에 내입된 가 이드바의 단부에는 걸림턱이 형성된 걸림편을 결합하고, 상기 하우징캡에는 브라켓을 이용하여 당김레버를 힌지결합하고, 와이어에 의해 회동되는 당김레버는 걸림편을 일측으로 당겨 이격클러치를 회전클러치에서 이탈되도록하고, 상기 이격클러치의 일측면에는 패드를 장착하고, 상기 패드와 대응되는 휠허브커버에는 브레이크드럼을 설치하여 패드와 접하여 브레이킹되도록 하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 위성캐리어는 회전클러치치와 접하는 면을 축방향으로 연장형성하고, 연장형성된 면에는 라쳇기어를 위성캐리어에 장착하고, 상기 휠허브의 내주연에는 브라켓을 고정설치하고, 상기 브라켓에는 회동레버를 회동가능하게 장착하고, 상기 회동레버의 일단에는 라쳇기어의 기어치와 대응되는 기어치가 일면에 형성된 걸림포올을 장착하고, 상기 회동레버와 휠허브에는 압축스프링을 연결설치하여 스프링의 탄성력에 의해 걸림포올이 라쳇기어에 치합되도록 하고, 상기 회동레버의 중단에는 원뿔형상의 로울러가 설치되어 이격클러치가 회전클러치와 치합될때 이격클러치의 가압돌기에 가압되어 회동레버를 휠허브방향으로 이동시켜 걸림포올을 라쳇기어에서 이탈되도록 한다.

또한, 본 발명에 따른 출력변환기능을 갖는 동력전달장치를 구비한 휠체어는, 손잡이가 형성된 의자부의 양측면에 입력부를 결합된 바퀴가 장착되고, 상기 바퀴에는 상기에 기재된 출력변환기능을 갖는 동력전달장치가 장착되고, 상기 의자부의 등받이 상부에는 보호자용 손잡이가 형성된 휠체어에 있어서, 상기 동력전달장치가 장착된 휠체어 측면에 장착되는 조절함과, 상기 조절함의 내부설치되어 동력전달장치의 당김레버와 결합된 와이어가 일측에 연결된 회동프레임과, 상기 회동프레임의 일측에 일체로 결합되어 상기 회동프레임을 회동시켜 회동프레임의 일측에 연결된 와이어에 의해 이격클러치의 위치를 조절하는 스틱핸들이 구비된 탑승자용레버장치와; 상기 탑승자용레버장치와 볼체인으로 연결되고, 변환레버의 조작에 의해 볼체인이 이동되고, 이동된 볼체인에 의해 회동프레임이 회동되어 회동프레임의 일측에 연결된 와이어에 의해 이격클러치의 위치를 조절하도록 하는 보호자용레버장치;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 탑승자용레버장치는, 상부가 개구된 조절함과, 상기 조절함의 내측에 힌지결합되는 V 자 형태의 프레임으로 당김레버에 결합된 와이어의 일단이 연결되는 회동프레임과, 상기 회동프레임의 힌지회동되는 부분에 일체로 형성된 부채꼴기어와, 상기 부채꼴기어와 치합되고 조절함에 회동가능하게 장착된 부기어와, 상기 부기어와 접하여 일체로 결합된 볼체인기어와, 상기 볼체인기어에 장착되는 볼체인과, 상기 회동프레임의 일측중단으로부터 조절함의 개구된 부분으로 연장형성된 스틱핸들과, 상기 스틱핸들과 회동프레임의 회동각을 한정하기 위해 조절함 내에 돌출형성된 스톱퍼와, 상기 회동프레임의 양단부에 각각 결합되고 조절함에는 힌지핀으로 결합되며 힌지핀과 결합된 부분에는 장홀이 형성되어 슬라이딩 이동가능한 스프링레버를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 스프링레버는, 회동프레임의 일단에 결합되는 핀브라켓과, 상기 핀브라켓에 일체로 결합되는 바와, 상기 바에 체결되는 U자 형태의 지지플레이트와, 상기 지지플레이트의 일면에 형성되어 조절함에 고정된 힌지핀이 걸리는 장홀의 슬라이드홈과, 상기 지지플레이트와 핀브라켓 사이에 개재되어 핀브라켓을 일측 으로 가압하는 스프링으로 형성된다.

그리고, 상기 보호자용레버장치는, 손잡이와 근접하여 설치된 구동함과, 상기 구동함의 내부에 힌지결합되어 일측이 외부로 표출되는 변환레버와, 상기 구동함에 일점이 힌지결합되고 일측은 상기 변환레버에 유동가능하게 결합된 구동부채꼴기어와, 상기 구동부채꼴기어와 치합되고 구동함에 회전가능하게 장착된 구동부기어와, 상기 구동부기어에 일체로 결합되고 탑승자용레버장치의 볼체인이 연결된 구동볼체인기어를 포함하여 구성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 출력변환기능을 갖는 동력전달장치 및 이를 구비한 휠체어를 상세히 설명한다.

도 1a, 1b, 1c는 본 발명의 실시일예에 따른 동력전달장치에서 이격클러치의 가변가능한 3단계를 각각 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시일예에 따른 동력전달장치의 분해사시도이다.

본 발명을 설명하기 앞서 본 발명의 동력전달장치의 유성기어군 및 작동원리는 본 출원인이 선출원한 대한민국특허출원 제2005-38774호와 대한민국특허출원 제2005-79869호에 기초로 작성됨을 밝힌다.

유성기어군(10)이 휠허브(21)내에 설치되고 고정축(36)에 장착되는 선기어(11)는 축과 접하는 면이 축방향으로 연장된 관형태로 형성하고, 연장된 관의 외주면 일측에 휠허브커버(22)를 베어링 결합하고, 그 외측으로 입력부(37)을 결합하며, 타측 휠허브커버(22)는 고정축에 일체로 장착된 하우징(23)에 베어링 결합된 다.

또한, 입력부(37)로부터 전달된 동력은 선기어(11)와 치합된 1개 이상의 다수의 위성기어(13)에 전달되는 것이다. 이 때 상기 위성기어(13)는 위성캐리어(12)의 일측에 장착되되, 일방향베어링인 위성베어링(16)으로 장착되어 일방향으로만 동력을 전달할 수 있도록 하고, 상기 위성캐리어(12)는 고정축(36)에 장착된 회전클러치(25)의 외주면에 일방향베어링인 캐리어베어링(15)으로 결합된다. 상기 휠허브(21)의 내주면에 형성된 기어치인 링기어(14)에 상기 위성기어(13)의 일측이 결합되고, 상기 위성기어(13)는 선기어(11)와 링기어(14)에 동시에 치합되도록 하며, 위성캐리어(12)는 회전클러치와 접하는 부분을 연장형성하여 연장된면에 라쳇기어(17)를 고정시킨다. 상기 위성기어(13)는 도시되지 않았지만 위성캐리어의 일측와 타측에 한쌍으로 형성하여 동력전달을 원활히 할 수 있다.

그리고, 출력부인 휠허브(21) 내주연에는 브라켓(31)이 장착되고 상기 브라켓에 회동레버(32)의 일단이 회동가능하게 장착되고, 상기 회동레버의 타단에는 걸림포올(33)을 회동가능하게 장착되고, 상기 걸림포올(33)의 일면은 다수의 기어치가 형성되어 라쳇기어(17)에 치합된다. 또한, 상기 회동레버(32)의 중단에는 원뿔형상의 로울러(35)를 장착하여 후술되는 이격클러치(26)의 가압에 의해 걸림포올(33)을 라쳇기어에 치합 또는 이격되도록 하는 것이다.

또한, 고정축(36)에 슬라이딩 이동되도록 스프라인 결합된 이격클러치(26)는 일측면이 회전클러치(25)와 치합되도록 하고, 타측면의 외측으로는 패드(264)를 장착하여 회전클러치(25)와 이격되어 타측방향으로 이동시 휠허브커버(22)에 고정된 브레이크드럼(221)에 접하여 브레이킹작용이 발생되도록 한다. 따라서, 상기 이격클러치(26)는 회전클러치와 접하는면의 외측으로는 경사면을 형성하여 회동레버(32)에 형성된 로울러와 접하여 축의 외측방향으로 가압이 발생되도록 하고, 타측면에는 패드(264)가 부착되어 이동시 브레이크드럼(221)에 접하여 브레이킹이 발생되도록 하는 것이다.

한편, 브레이크드럼(221)이 결합된 휠허브커버(22)가 베어링 결합되는 하우징(23)과 이격클러치(26)에는 스프링(27)이 개재되어 스프링의 탄성력에 의해 이격클러치(26)가 회전클러치(25)에 치합되도록 한다. 그리고, 이격클러치(26)에는 하우징의 내부로 일부 내입되는 가이드바(261)가 인출형성되고, 내입된 단부에는 걸림편(262)을 일체로 결합하며, 상기 하우징내부에 장착된 당김레버(231)에 의해 이격클러치가 축방향으로 슬라이딩 이동되도록 함으로써, 이동되는 이격클러치에 의해 걸림포올(33)과 라쳇기어(17)의 치합과 이격클러치(26)와 브레이크드럼(221)의 접합에 의한 브레이킹을 조절할 수 있도록 하는 것이다. 또한, 상기 이격클러치(26)는 하우징(23) 내부의 브라켓(232)에 힌지결합되는 당김레버(231)가 일측에 연결된 와이어(38)의 당김에 의해 걸림편(262)을 일측으로 당겨서 이격클러치(26)를 이동시키는 것이다.

또한, 상기 회전클러치(25)는 회전에 의한 직접적인 마모를 감소시키고 회전을 용이하게 하기 위해 고정축(36)에 부싱을 개재하여 결합할 수 있으며, 상기 와이어(38)에 당겨진 당김레버(231)를 원래의 위치로 복귀시키기 위해 상기 와이어와 연결되는 당김레버 부분에 스프링을 더 장착할 수 있다.

상기 동력전달장치(100)에서 이격클러치(26)의 작동상태를 설명하면,

도 1a에 도시된 바와같이 와이어의 긴장상태가 제거되면 당김레버(231)의 당김력이 없으므로, 이격클러치(26)는 고정축에 개재된 스프링(27)의 탄성력에 의해 회전클러치(25)와 치합되며, 상기 치합과정에서 이격클러치의 가압돌기(263)는 회동레버에 형성된 로울러(35)를 가압하게 되어 로울러를 축의 외측인 휠허브(21)방향으로 이동시키고, 상기 로울러(35)의 이동에 따라 로울러에 힌지 결합된 걸림포올(33)이 라쳇기어(17)에서 분리되도록 하는 것이다.

다음으로 도 1b에 도시된 바와같이 와이어(38)가 중간정도의 긴장상태를 유지하게 되면, 당김레버(231)는 걸림편(262)을 일정길이만 당기게 되고, 상기 걸림편에 연결된 이격클러치(26)는 회전클러치(25)와 분리되면서 하우징(23)이 장착된 방향으로 일정길이 이동되며, 상기 이동되는 과정에서 상기 이격클러치의 가압돌기(263)는 로울러(35)와 이격되어 로울러에 가해지는 가압력이 제거됨으로 상기 로울러가 결합된 회동레버(32)는 회동레버와 브라켓 사이에 개재된 압축스프링(34)의 탄성력에 의해 라쳇기어로 이동되어 라쳇기어와 걸림포올(33)이 치합되는 것이다.

다음단계로 도 1c에 도시된 바와같이 와이어(38)를 최대한으로 긴장시키면, 당김레버(231)는 걸림편(262)을 최대한도로 당기게 되고, 상기 걸림편에 연결된 이격클러치는 휠허브커버로 이동되고, 상기 휠허브커버에 장착된 브레이크드럼(221)에 이격클러치의 패드(264)가 접하게 되어 감속 및 브레이크 작용이 발생되는 것이다.

도 3a는 본 발명에 따른 동력전달장치의 기본구성을 도시한 개략도이고, 도 3b는 도 3a의 뒷면을 도시한 개략도이다.

도 3a를 참조한 바와같이 유성기어군(10)에서 1개이상의 다수의 위성기어(13)가 위성베어링(16)를 이용하여 위성캐리어(12)에 결합되고, 고정축(36)에는 선기어(11)와 위성캐리어(12)를 각각 결합시키되 상기 선기어(11)는 자유회전 가능하도록 결합하고, 상기 위성캐리어(12)는 중심에 일방향베어링인 캐리어베어링(15)을 장착하여 위성캐리어(12)가 일측방향으로만 회전되도록 하고, 상기 위성캐리어(12)의 일측에는 일방향베어링인 위성베어링(16)이 중심에 설치된 위성기어(13)를 결합하되 상기 위성베어링(16)의 중심축을 위성캐리어(12)에 일체로 결합하고, 상기 위성기어(13)에는 위성캐리어(12)와 동일한 축상에 자유회동가능하게 장착된 링기어(14)의 내치와 치합되게 결합한다

이때,위성베어링(16)과 캐리어베어링(15)이 정방향공전의 서로 동일 방향으로 조합, 배열설치됨을 특징으로 한다.

도 3b를 참조하면, 위성캐리어(12)후면에 라쳇기어(17)을 견고히 고정시키고 출력부인 휠허브(21)에 브라켓(31)을 단단히 부착시키고 브라켓(31)과 회동레버(32)는 핀으로 회동가능하게 힌지결합되며, 압축스프링(34)이 개재되어 회동레버(32)를 고정축 방향으로 항상 압박하고 있다. 상기 회동레버(32)는 그 중앙부에 돌출부를 갖고 돌출부에 핀이 설치되며 상기 핀에는 내부에 부싱내지 베어링등 구름소재를 갖는 삼각원뿔형상의 로울러(35)가 설치된다. 상기 로울러(35)는 이격클러 치(26)의 확장된 원주인 가압돌기에 접촉되어 이격클러치의 이동에 의해 가압되어 회동레버(32)의 일단에 연결된 걸림포올(33)을 라쳇기어에 치합 또는 이격되도록 한다.

따라서, 출력부인 휠허브(21)와 위성캐리어(12) 후면에 고정된 라쳇기어(17)은 이격클러치의 이동에 의해 회동레버의 일단에 결합된 걸림포올을 라쳇기어에 치합 분리되는 것이다.

도 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f는 본 발명에 따른 동력전달장치의 동력전달과정을 도시한 개략도로서, 동일한 동력전달장치를 이용하여 좌측도는 전면을 우측도는 후면을 도시한 것으로, 본 발명의 7가지의 기본 기능과 작용을 설명한다.

도 4a는 양방향구동 일방향출력예로서 정방향구동의 정방향출력인 도1a의 경우로서, 이격클러치(26)와 회전클러치(25)는 치합되어 고정되고, 걸림포올(33)은 이격클러치의 가압돌기(263)에 의해 라쳇기어(17)에서 분리되어있는 상황이다.

선기어(11)은 구동부의 정방향 구동을 위성기어(13)로 전달하지만 위성기어(13)내부의 일방향베어링인 위성베어링(16)은 역방향 회전잠김상태로 되어 위성기어(13)와 고정 맞물림 동기된 출력부 링기어(14)를 정방향으로 이끌어 등속회전출력을 달성한다.

이때, 캐리어베어링(15)은 고정축(36)으로부터 무부하상태가 되어 위성캐리어(12)는 정방향회전한다 .

도 4b는 양방향구동 일방향출력예로서 역방향구동의 정방향출력인 도1a의 경우로, 이격클러치(26)와 회전클러치(25)는 치합되어 고정되고, 걸림포올(33)은 이격클러치의 가압돌기에 의해 라쳇기어(17)에서 분리되어있는 상황이다.

선기어(11)은 구동부의 역방향 구동을 위성기어(13)로 전달하지만 위성기어(13)내부의 일방향베어링인 위성베어링(16)은 무부하상태로 정방향 자전하며 위성캐리어(12)를 역방향 회전시키려하지만 그 내부의 캐리어베어링(15)이 고정축(36)과 맞물려 회전잠김상태로 위성캐리어(12)는 제자리 멈춤상태가 되며 위성기어(13)의 정방향 자전은 맞물린 출력부 링기어(14)를 정방향으로 감속 회전시키며 출력한다.

도 4c는 양방향구동 일방향출력예로서 출력부의 정방향 공전클러치상태인 도 1a의 경우로, 이격클러치(26)와 회전클러치(25)는 치합되어 고정되고, 출력부 링기어(14)의 걸림포올(33)은 이격클러치의 가압돌기(263)에 의해 라쳇기어(17)에서 분리되어있는 상황이다.

구동부와 선기어(11)의 구동휴식 상태에서 출력부 링기어(14)가 정방향 회전할 경우 위성기어(13)와 위성캐리어(12)는 그 각각 내부의 일방향베어링이 동시에 무부하공전상태가 되어 위성기어(13)는 선기어(11)의 외주면을 따라 정방향 회전할 뿐 동력은 전달되지 못하여 공전클러치상태가 된다.

이것은 선기어(11)가 정 또는 역방향으로 구동시 그 회전속도가 출력부 링기어(14)의 회전속도에 못 미칠 경우에도 똑같은 현상이 나타난다.

도 4d는 양방향구동 일방향출력예로서 출력부의 역방향미끌림회전의 자동 브레이크상태에 의한 회전잠김상태인 도 1a의 경우로, 이격클러치와 회전클러치는 치합되어 고정되고, 출력부 링기어(14)의 걸림포올(33)은 이격클러치의 가압돌기에 의해 라쳇기어(17)에서 분리되어있는 상황이다.

출력부 링기어(14)가 역방향회전할 경우 위성기어(13)와 위성캐리어(12)는 각각 내부의 일방향베어링이 동시에 회전 잠김상태가 되어 결국 출력부 링기어(14), 위성기어(13), 위성캐리어(12), 그리고 선기어(11)와 고정축(36) 모두가 고정 맞물림 동기되어 회전잠김상태의 고정 일체화되고 역방향 회전불능상태가 된다. 이것은 뒤로 회전을 방지하는 자동 브레이크 역활을 하는 큰 장점이 된다.

도 4e는 양방향구동 양방향출력예로서 구동부의 정방향구동 정방향출력인 도 1b의 경우로, 이격클러치와 회전클러치는 분리되어 위성캐리어(12)와 고정축(36)은 자유롭게되고, 출력부 링기어(14)의 걸림포올(33)과 라쳇기어(17)는 이격클러치의 후진에 의해 치합되어있는 상황이다.

선기어(11)은 구동부의 정방향 구동을 위성기어(13)로 전달하지만 위성기어(13)내부의 일방향베어링인 위성베어링(16)은 역방향 회전잠김상태로 되어 위성기어(13)와 고정 맞물림 동기된 출력부 링기어(14)를 정방향으로 이끌어 등속회전출력을 한다.

이때, 캐리어베어링(15)은 고정축(36)으로부터 무부하상태가 되어 위성캐리 어(12)는 정방향회전하려고 하지만, 출력부 링기어(14)의 걸림포올(33)과 라쳇기어(17)는 맞물림동기되어있어 전체가 고정 일체화되어 정방향 등속 회전출력한다.

도 4f는 양방향구동 양방향출력예로서 구동부의 역방향구동 역방향출력인 도 1b의 경우로, 이격클러치와 회전클러치는 분리되어 위성캐리어(12)와 고정축(36)은 자유롭게되고, 출력부 링기어(14)의 걸림포올(33)과 위성캐리어(12) 후면에 고정된 라쳇기어(17)은 이격클러치의 후진에 의해 치합되어있는 상황이다.

선기어(11)은 구동부의 역방향 구동을 위성기어(13)로 전달하지만 위성기어(13)내부의 일방향베어링인 위성베어링(16)은 무부하상태로 정방향 자전하며 위성캐리어(12)를 역방향 회전시키려하지만, 그 내부의 캐리어베어링(15)이 고정축(36)과 맞물려 회전잠김상태로 위성캐리어(12)는 제자리 멈춤상태가 되며, 정방향 자전하는 위성기어(13)는 맞물린 출력부 링기어(14)를 정방향으로 감속 회전시키려고 하지만 출력부 링기어(14)의 걸림포올(33)과 라쳇기어(17)은 치합되어 있어 출력부 링기어(14)를 정방향 회전이 저지되고, 전체가 고정 일체화되어 역방향 등속 회전출력을 한다.

마지막으로는 감속 및 주차용 브레이킹상태인 도 1c를 참조한 바와같이, 이격클러치와 회전클러치는 분리되고, 위성캐리어(12)와 고정축(36)은 자유롭게되고 출력부 링기어(14)의 걸림포올(33)과 라쳇기어(17)은 치합되어 있는 상황이다.

출력부의 내부의 일측에 설치된 브레이크드럼(221)과 이격클러치(26)의 패드 (264)가 밀착되고 밀착정도에 따라 감속 또는 주차용 브레이크로 활용된다.

상기 건을 동력전달과정만을 나열하면 다음과 같다.

1. 본 발명에 따른 동력전달장치의 양방향구동 일방향출력 과정을 살펴보면,

a) 구동부 정방향구동시: 입력부(37)인 핸드림 → 선기어(11) → 위성기어(13) → 링기어(14) → 휠허브커버(22）: 걸림포올(33)과 라쳇기어(17)은 결합해제

b) 구동부 역방향구동시: 입력부(37)인 핸드림 → 선기어(11) → 위성기어(13) → 위성캐리어(12) → 링기어(14) → 휠허브커버(22）: 걸림포올(33)과 라쳇기어(17)은 결합해제

c) 출력부 정방향구동시: 휠허브커버(22）→ 링기어(14) → 위성기어(13) → 위성캐리어(12): 걸림포올(33)과 라쳇기어(17)은 결합해제

d) 출력부 역방향구동시: 휠허브커버(22) → 링기어(14) → 위성기어(13) → 위성캐리어(12): 걸림포올(33)과 라쳇기어(17)은 결합해제

2. 본 발명에 따른 동력전달장치의 양방향구동 양방향출력 과정을 살펴보면,

a) 구동부 정방향구동시: 입력부(37)인 핸드림 → 선기어(11) → 위성기어(13) → 링기어(14) → 위성캐리어(12) → 라쳇기어(17) → 걸림포올(33) → 회동레버(32) → 브라켓(31) → 출력부 → 휠허브커버(22) : 걸림포올(33)과 라쳇기어(17)은 결합상태

b) 구동부 역방향구동시: 입력부(37)인 핸드림 → 선기어(11) → 위성기어 (13) → 링기어(14) → 위성캐리어(12) → 라쳇기어(17) → 걸림포올(33) → 회동레버(32) → 브라켓(31) → 출력부 → 휠허브커버(22) : 걸림포올(33)과 라쳇기어(17)은 결합상태 이때, 회전클러치(25)가 이격클러치(26)로부터 분리이탈되므로서 위성캐리어(12)는 양방향으로 자유로워진다.

3. 본 발명에 따른 동력전달장치의 감속 및 주차용 브레이크 과정을 살펴보면,

3단계 출력변환모드 레버장치(50, 60)의 와이어(38) → 당김레버(231) → 걸림편(262) → 가이드바(261) → 이격클러치(26) → 패드(264) → 브레이크드럼(221) → 출력부 : 걸림포올(33)과 라쳇기어(17)은 결합상태

상기 동력전달장치의 전달과정을 표로 정리하였다.

표 1은 양방향구동 일방향출력의 경우로 이격클러치와 회전클러치는 치합되고, 표2는 양방향구동 양방향출력의 경우로 이격클러치와 회전클러치는 분리되어 있다.

※( )안은 각 일방향베어링의 작동상태표시 임.

※( )안은 각 일방향베어링의 작동상태표시 임.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시일예에 따른 동력전달장치를 구비한 휠체어의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시일예에 따른 동력전달장치를 구비한 휠체어의 측면도이다.

상술한 바와같이 구동되는 동력전달장치(100)는 휠체어(200)의 양 바퀴(220) 또는 일측바퀴에 설치된다. 즉, 양바퀴의 중앙 허브에 동력전달장치(100)가 장착되어 외측으로 핸드림인 입력부(37)가 설치되고, 입력부의 구동력이 동력전달장치(100)에 전달되어 최종출력이 발생되도록 하는 것이다.

이와같이 본 발명에 따른 휠체어(200)는 팔걸이의 전방에 탑승자용레버장치(50)가 장착되고, 의자부의 등받이 상부에는 보호자용레버장치(60)가 장착되어 동력전달장치(100)와 탑승자용레버장치(50)는 와이어(38)에 의해 연결되어 있고, 탑승자용레버장치와 보호자용레버장치는 볼체인(57)에 의해 연결되어 있어 탑승자용레버장치와 보호자용레버장치의 조작으로 동력전달장치(100)의 이격클러치 위치를 조절하여 양방향구동일방향출력, 양방향출력양방향출력 또는 주차브레이크 단계를 선택사용할 수 있는 것이다.

도 7a는 본 발명의 휠체어에 장착되는 탑승자용레버장치로 양방향구동 일방향출력상태를 도시한 개략도이고, 도 7b는 본 발명의 휠체어에 장착되는 탑승자용레버장치로 양방향구동 양방향출력상태를 도시한 개략도이고, 도 7c는 본 발명의 휠체어에 장착되는 탑승자용레버장치로 주차 브레이크상태를 도시한 개략도이고, 도 8은 본 발명의 실시일예에 따른 회동프레임과 부채꼴기어의 결합상태를 도시한 사시도이고, 도 9는 본 발명에 따른 스틱핸들의 다른 실시예를 도시한 단면도이고, 도 10은 본 발명의 실시일예에 따른 스프링레버를 도시한 사시도이다.

도시된 바와같이 탑승자용레버장치(50)는 상부가 개구된 조절함(51)과, 상기 조절함 내부에 장착되고 절곡된부분이 힌지결합되는 V자형태의 회동프레임(52)과, 상기 회동프레인의 중단 일측에 연장형성되어 외부로 표출되는 스틱핸들(53)과, 상기 회동프레임의 양단부에 회동가능하게 결합되는 스프링레버(58)와, 상기 회동프레임의 중단에 결합되는 부채꼴기어(54)와, 상기 부채꼴기어에 치합되는 부기어(55)와, 상기 부기어에 일체로 결합된 볼체인기어(56)로 구성된다.

상기 회동프레임(52)은 조절함(51)에 힌지결합되고, 일측에 동력전달장치의 당김레버(231)에 일단이 연결된 와이어(38)가 연결되어 있어 회동프레임의 회동시 당김레버(231)를 당기게되어 이격클러치(26)를 이동시키는 것이다. 또한, 상기 회동프레임(52)에는 도 8을 참조한 바와같이 중단에 부채꼴기어(54)가 일체로 장착되며, 상기 부채꼴기어는 조절함(51)에 힌지결합된 부기어(55)와 치합되어 부기어의 회전에 따라 회동프레임(52)의 회동시키는 것이다. 또한, 상기 부기어에는 볼체인기어(56)가 일체로 형성되어 상기 볼체인기어에 결합된 볼체인의 당김에 의해 회동이 가능하다.

그리고, 상기 회동프레임(52)의 일측에 연장형성된 부분에는 도9에 도시된 스틱핸들(53)이 장착된다. 상기 스틱핸들(53)은 일반적인 바 또는 봉 형태이거나 도시된 바와같이 고정버튼(531)이 내설되어 버튼의 푸시에 의해 스틱핸들의 이동을 고정시키거나 풀리도록 할 수 있다. 상기 고정버튼은 일반적인 사항이므로 그 설명을 생략한다.

또한, 상기 회동프레임(52)의 양단에는 스프링레버(58)가 각각 장착된다. 상기 스프링레버(58)는 도 10을 참조한 바와같이 회동프레임의 일단에 힌지결합되는 핀브라켓(581)과, 상기 핀브라켓에 일체로 결합된 바(582)와, 상기 바의 일측에 장착되는 지지플레이트(583)와 상기 핀브라켓과 지지플레이트 사이에 개재되는 스프링(585)으로 구성된다. 상기 지지프레이트의 면에는 슬라이드홈(584)이 형성되어 상기 슬라이드홈을 통해 조절함에 고정되는 힌지핀(512)이 표출된다. 즉, 상기 힌지핀은 표출되는 부분이 넓은 면으로 형성되고 슬라이드홈(584)부분은 얇은 봉체로 형성되어 지지플레이트를 회동가능하게 고정시키는 것이다.

한편, 상기 조절함(51)에는 스톱퍼(511)가 더 형성되어 있다. 상기 스톱퍼(511)는 스틱핸들(53)의 회동각을 한정하고, 회동프레임(52)의 이동거리를 한정하기 위해 스틱핸들의 회동각범위내 및 회동프레임의 이동범위 내에 형성된다.

상기한 바와같이 구성되는 탑승자용레버장치(50)는 각 구성에 의해 3단계의 출력변환모드를 제공한다. 즉, 기존에 2단계만 제공한 것을 회동프레임(52)과 스프링레버(58)의 결합관계에 의해 3단계의제공이 가능하게 된 것이다.

상기 3단계 출력변환이 가능한 탑승자용레버장치의 주요 작동체계을 살펴보면,

도 7a는 와이어를 당기지 않는 상태로 이격클러치가 회전클러치와 치합되어 있는 양방향구동 일방향출력의 경우이다.

스틱핸들(53)이 좌측에 위치하며, 회동프레임(52)의 결합된 두개의 스프링레버(58) 중 상대적으로 하부에 위치하는 스프링레버(58)는 힌지핀(512)이 지지플레이트(583)의 인장점(586)에 위치하고, 상부에 위치하는 스프링레버(58)는 힌지핀이 지지플레이트의 수축점(587)에 위치하며, 부채꼴기어(54)의 우측부분이 부기어(55)와 치합되어 있다.

이 때 상기 스틱핸들(53)을 시계방향으로 회전시키면 도 7b를 참조한 바와같이 회동프레임(52)은 조절함(51)과 힌지결합된 점을 기준으로 시계방향으로 회전하게 되고, 하부에 위치하는 스프링레버(58)는 힌지핀(512)을 중심으로 반시계방향으로 회전하면서 상기 힌지핀은 지지플레이트(583)의 인장점(586)에서 수축점(587)으로 이동하게 되고, 상부에 위치하는 스프링레버(58)는 힌지핀(512)을 중심으로 반시계방향으로 회전하면서, 상기 힌지핀은 수축점에 그대로 위치하게 된다. 그리고, 상기 부기어(55)는 부채꼴기어(54)의 중단부분에 치합되어 있고, 회동프레임(52)의 회동에 의해 회동프레임은 일측에 결합된 와이어(38)를 당기게 되고, 당긴 길이만큼 동력전달장치의 당김레버(231)를 작동시키는 것이다.

아울러, 도 7c를 참조한 바와같이 스틱핸들(53)을 시계방향으로 더 회전시키면, 회동프레임(52)은 시계방향으로 더 회전하게 되고, 하부에 위치하는 스프링레버(58)는 힌지핀을 중심으로 반시계방향으로 회전하고 상기 힌지핀(512)은 인장점(586)에 그대로 위치하게 되고, 상부에 위치하는 스프링레버(58)는 힌지핀을 중심으로 반시계방향으로 회전하면서 상기 힌지핀(512)은 지지플레이트의 수축점(587)에서 인장점(586)으로 이동하게 된다. 그리고, 상기 부기어(55)는 부채꼴기어(54)의 좌측부분에 치합되고, 회동프레임에 결합된 와이어는 최대한으로 당기게되는 것이다.

상기 과정에서 스틱핸들(53)이 좌측에 위치한 경우에는 회동프레임(52)과 하부에 위치하는 스프링레버(58)가 이루는 각도가 예각이다. 따라서, 예각을 극복하고 스틱핸들(53)이 우측으로 이동되기 위해서는 큰 힘이 필요함으로 자연적으로 스틱핸들(53)이 이동되는 것은 방지된다.

또한, 스틱핸들(53)이 중단에 위치한 경우에는 상부 및 하부에 위치하는 스프링레버(58)가 서로 마주보고있어 힘의 균형이 이루어지며, 두 스프링레버의 힌지핀(512)도 수축점에 위치하게되어 회동프레임(52)과 힌지핀(512)의 위치가 가까워 자연적으로는 이를 극복하고 어느 일측으로 회동되기 힘듬으로 스틱핸들(53)의 이동을 방지하는 것이다.

다음으로, 스틱핸들(53)이 우측에 위치한 경우에도 회동프레임(52)과 상부에 위치하는 스프링레버(58)가 이루는 각도가 예각이다. 따라서, 예각을 극복하고 스틱핸들이 좌측으로 이동되기 위해서는 큰 힘이 필요함으로 자연적으로 스틱핸들(53)이 이동되는 것은 방지되는 것이다.

도 11은 본 발명의 실시일예에 따른 보호자용레버장치를 도시한 개략도이다.

도시된 바와같이 본 발명의 휠체어(200)에는 보호자도 동력전달장치(100)를 용이하게 조절할 수 있도록 휠체어 등받이 상부 손잡이에 근접하여 보호자용레버장치(60)가 설치되어 있다.

상기 보호자용레버장치(60)는 외부케이스인 구동함(61)과, 상기 구동함의 내부에 힌지결합되어 일부 외부로 표출되는 변환레버(62)와, 상기 변환레버에 유동가능하게 결합되는 구동부채꼴기어(63)와, 상기 구동부채꼴기어와 치합되는 구동부기어(64)와, 상기 구동부기어에 일체로 결합된 구동볼체인기어(65)로 구성된다.

상기 구동부채꼴기어(63)는 구동함에 힌지결합되어 변환레버(62) 작동시 힌지결합부분을 중심으로 회동된다. 그러므로, 상기 변환레버를 작동하면 구동부채꼴기어가 회동되어 이에 치합되는 구동부기어(64)가 회전되고, 상기 구동볼체인기어도 같이 회전되는 것이다.

따라서, 상기 구동볼체인기어(65)에 연결된 볼체인(57)은 탑승자용레버장치의 볼체인기어(56)와 연결되어 있으므로, 보호자용레버장치의 변환레버(62)를 작동하면 탑승자용레버장치(50)의 볼체인기어(56)가 회전되고 이에 일체로 결합된 부기어(55)도 회전된다. 상기 부기어(55)의 회전에 의해 회동프레임이 회동되어 와이어를 당기게 됨으로, 보호자용레버장치를 이용하여 3단계의 출력변환을 얻을 수 있는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 출력변환기능을 갖는 동력전달장치 및 이를 구비한 휠체어는,

구동의 순간멈춤이나 동력끊김현상 없이 동력의 전달이 가능하도록 하고, 이격클러치의 위치에 따라 양방향구동 일방향출력과, 양방향구동 양방향출력 및 감속과 주차용브레이크 단계를 수행할 수 있도록 하는 등 구조가 간단하고, 입출력경로가 하나의 동일부품의 일원화된 직렬형으로 간단 명료, 부피가 작고, 경량, 소형제 작가능하며 주부품이 견고하고 고장률저하, 내구성강화, 설계제작용이, 원활한 작동의 신뢰성, 원가절감, 조립공정간편, 무소음, 내장형으로 외관이 수려하고 파손과 오염의 우려감소, 기존 제품에 교환설치가능 ,디자인의 다양한 개발이 가능한 등등의 구조적 이점을 갖는 출력변환기능을 갖는 동력전달장치의 제공이 가능하게 되었다.

또한, 본 발명은 상기 동력전달장치를 휠체어에 장착하고, 레버장치에 의해 3단계의 동력변환을 간단하게 수행할 수 있도록 하여 탑승자의 승차시는 물론 비탈길등에서의 진행부하에 의한 뒤로 미끌림 역회전발생시 내부 구조적으로 브레이크의 작동, 행위가 없이도 즉각적인 브레이킹작용이 발생되어 사용자의 안전을 도모할 수 있으며, 요철노면, 경사로, 좌우의 비탈길에서의 등반 도중에 전진을 위해 양손을 동시에 놓아도 역방향으로 밀리지 않으므로, 탑승자와 보호자 모두의 안전을 도모할 수 있는며, 운행의 단조로움과 근육의 불균형적이고 단편적인 장시간 사용으로 인한 신체의 긴장과 피로를 이완시키며. 집중력감소를 방지, 연속적이고 유기적인 구동의 변환으로 고정된 자세와 신체의 경직됨을 해소시켜 위험과 부상의 염려가 감소하고 근육의 균형적 발달도모, 성가신 코스나 장거리, 장시간주행의 부담감을 해소, 운행의욕을 고취시킬 수 있는 휠체어를 제공하는 것이다.

또한, 탑승자용레버장치와 연계된 보호자용레버장치를 더 장착하여 보호자가 휠체어를 밀면서 동력전달장치의 조작이 가능하도록 하는등 유용한 제품의 제공이 가능하게 된 것이다.

Claims (6)

1. 출력변환기능을 갖는 동력전달장치에 있어서,

   고정축(36)에는 입력부(37)가 결합된 선기어(11)와, 위성기어(13), 위성캐리어(12), 링기어(14)로 구성된 유성기어군(10)과, 이격클러치(26)의 이동에 의해 기어의 변속이 가능하도록 하는 출력변환장치(20)가 장착되되;

   상기 유성기어군(10)은, 선기어(11)가 고정축(36)에 베어링결합되고, 일측에는 입력부와 스프라인 결합되어 동력을 직접 전달받도록 하고, 상기 선기어와 근접하여 고정축에 결합된 회전클러치(25)의 외주면에는 일방향베어링인 캐리어베어링(15)을 이용하여 위성캐리어(12)를 결합하고, 상기 위성캐리어의 일측에는 일방향베어링인 위성베어링(16)을 이용하여 위성기어(13)를 장착하고, 상기 위성기어의 일측은 상기 선기어의 외치와 치합되도록 하고, 상기 선기어(11)의 외주면에는 휠허브커버(22)를 베어링 결합하고, 상기 휠허브커버(22)에는 선기어, 위성캐리어를 내포하도록 휠허브(21)를 결합하고, 상기 휠허브의 내주면에는 링기어(14)를 형성하여 위성기어(13)와 치합되도록 구성되고,

   상기 출력변환장치(20)는, 외주면에 휠허브(21)가 베어링 결합되는 하우징(23)과 상기 하우징의 일측을 덮는 하우징캡(24)을 고정축에 결합하고, 휠허브내에는 회전클러치(25)와 치합되는 이격클러치(26)를 결합하되 상기 이격클러치는 고정축과 스프라인 결합하고, 상기 이격클러치(26)와 하우징(23) 사이에는 스프링(27)을 개재하여 이격클러치를 일측방향으로 가압하도록 하고, 상기 이격클러치에는 가 이드바(261)를 인출하여 일단이 하우징(23)에 내입되도록 설치하고, 상기 하우징에 내입된 가이드바의 단부에는 걸림턱이 형성된 걸림편(262)을 결합하고, 상기 하우징캡(24)에는 브라켓(232)을 이용하여 당김레버(231)를 힌지결합하고, 와이어(38)에 의해 회동되는 당김레버(231)는 걸림편(262)을 일측으로 당겨 이격클러치(26)를 회전클러치(25)에서 이탈되도록하고, 상기 이격클러치의 일측면에는 패드(264)를 장착하고, 상기 패드와 대응되는 휠허브커버(22)에는 브레이크드럼(221)을 설치하여 패드와 접하여 브레이킹되도록 하여 구성됨을 특징으로 하는 출력변환기능을 갖는 동력전달장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 위성캐리어(12)는 회전클러치(25)와 접하는 면을 축방향으로 연장형성하고, 연장형성된 면에는 라쳇기어(17)를 위성캐리어에 장착하고, 상기 휠허브(21)의 내주연에는 브라켓(31)을 고정설치하고, 상기 브라켓에는 회동레버(32)를 회동가능하게 장착하고, 상기 회동레버의 일단에는 라쳇기어(17)의 기어치와 대응되는 기어치가 일면에 형성된 걸림포올(33)을 장착하고, 상기 회동레버와 휠허브에는 압축 스프링(34)을 연결설치하여 스프링의 탄성력에 의해 걸림포올이 라쳇기어에 치합되도록 하고, 상기 회동레버의 중단에는 원뿔형상의 로울러(35)가 설치되어 이격클러치가 회전클러치와 치합될때 이격클러치의 가압돌기(263)에 가압되어 회동레버(32)를 휠허브방향으로 이동시켜 걸림포올(33)을 라쳇기어에서 이탈되도록 함을 특징으로 하는 출력변환기능을 갖는 동력전달장치.
3. 손잡이(210)가 형성된 의자부의 양측면에 입력부(37)를 결합한 바퀴(220)가 장착되고, 상기 바퀴에는 1항 또는 2항에 기재된 출력변환기능을 갖는 동력전달장치(100)가 장착되고, 상기 의자부의 등받이 상부에는 보호자용 손잡이가 형성된 휠체어(200)에 있어서,

   상기 동력전달장치가 장착된 휠체어 측면에 장착되는 조절함(51)과, 상기 조절함의 내부설치되어 동력전달장치의 당김레버(231)와 결합된 와이어(38)가 일측에 연결된 회동프레임(52)과, 상기 회동프레임의 일측에 일체로 결합되어 상기 회동프레임을 회동시켜 회동프레임의 일측에 연결된 와이어에 의해 이격클러치(26)의 위치를 조절하는 스틱핸들(53)이 구비된 탑승자용레버장치(50)와;

   상기 탑승자용레버장치(50)와 볼체인(57)으로 연결되고, 변환레버(62)의 조작에 의해 볼체인이 이동되고, 이동된 볼체인에 의해 회동프레임(52)이 회동되어 회동프레임의 일측에 연결된 와이어(38)에 의해 이격클러치의 위치를 조절하도록 하는 보호자용레버장치(60);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 출력변환기능을 갖는 동력전달장치를 구비한 휠체어.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 탑승자용레버장치(50)는, 상부가 개구된 조절함(51)과, 상기 조절함의 내측에 힌지결합되는 V 자 형태의 프레임으로 당김레버(231)에 결합된 와이어의 일단이 연결되는 회동프레임(52)과, 상기 회동프레임의 힌지회동되는 부분에 일체로 형성된 부채꼴기어(54)와, 상기 부채꼴기어와 치합되고 조절함에 회동가능하게 장착된 부기어(55)와, 상기 부기어와 접하여 일체로 결합된 볼체인기어(56)와, 상기 볼체인기어에 장착되는 볼체인(57)과, 상기 회동프레임의 일측중단으로부터 조절함의 개구된 부분으로 연장형성된 스틱핸들(53)과, 상기 스틱핸들과 회동프레임의 회동각을 한정하기 위해 조절함 내에 돌출형성된 스톱퍼(511)와, 상기 회동프레임의 양단부에 각각 결합되고 조절함에는 힌지핀(512)으로 결합되며 힌지핀과 결합된 부분에는 장홀이 형성되어 슬라이딩 이동가능한 스프링레버(58)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 출력변환기능을 갖는 동력전달장치를 구비한 휠체어.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 스프링레버(58)는, 회동프레임의 일단에 결합되는 핀브라켓(581)과, 상기 핀브라켓에 일체로 결합되는 바(582)와, 상기 바에 체결되는 U자 형태의 지지플레이트(583)와, 상기 지지플레이트의 일면에 형성되어 조절함에 고정된 힌지핀이 걸리는 장홀의 슬라이드홈(584)과, 상기 지지플레이트와 핀브라켓 사이에 개재되어 핀브라켓(581)을 일측으로 가압하는 스프링(585)으로 형성됨을 특징으로 하는 출력변환기능을 갖는 동력전달장치를 구비한 휠체어.
6. 제 3항에 있어서,

   상기 보호자용레버장치(60)는, 손잡이와 근접하여 설치된 구동함(61)과, 상기 구동함의 내부에 힌지결합되어 일측이 외부로 표출되는 변환레버(62)와, 상기 구동함에 일점이 힌지결합되고 일측은 상기 변환레버에 유동가능하게 결합된 구동부채꼴기어(63)와, 상기 구동부채꼴기어와 치합되고 구동함에 회전가능하게 장착된 구동부기어(64)와, 상기 구동부기어에 일체로 결합되고 탑승자용레버장치의 볼체인이 연결된 구동볼체인기어(65)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 출력변환기능을 갖는 동력전달장치를 구비한 휠체어.

Images