KR101391403B1 - 휠체어용 전동 카트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 휠체어용 전동 카트(cart)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배터리의 전원으로 허브모터(hub motor)에 의하여 구동되는 카트(cart)가 수동휠체어에 결합되어 전동휠체어와 같이 주행할 수 있고, 카트가 휠체어에서 간편하게 분리 및 결합되어 사용의 편의성을 높여줄 수 있도록 한 발명에 관한 것이다.
전술한 본 발명은, 지주프레임(10)의 상부에는 핸들프레임(11)이 고정되고, 지주프레임(10)의 하부에 장착된 브래킷(13)에는 허브모터(20)의 중공축(22)이 결합되어 고정되며, 허브모터(20)의 원통형 하우징(21) 외부에는 타이어(24a)가 씌워져 배터리(26)의 전원(電源)을 인가 받아 함께 회전되고, 핸들프레임(11)의 양측 핸들(12)에는 모터의 회전속도를 조절하는 인버터(inverter)의 제어구성과 전원 스위치(12a)가 장착되며, 지주프레임(10)의 하부에 커넥팅로드(14)가 힌지(14a) 결합되어 상부로 접혀지고, 커넥팅로드(14)는 결합수단(30)에 의하여 수동휠체어(2)와 분리 및 결합될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 휠체어용 전동 카트에 의하여 달성될 수 있는 것이다.

Description

휠체어용 전동 카트{an electric motion cart for wheel chair}
본 발명은 휠체어용 전동 카트(cart)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배터리의 전원으로 허브모터(hub motor)에 의하여 구동되는 카트(cart)가 수동휠체어에 결합되어 전동휠체어와 같이 주행할 수 있고, 카트가 휠체어에서 간편하게 분리 및 결합되어 사용의 편의성을 높여줄 수 있도록 한 발명에 관한 것이다.
일반적으로 휠체어는 다리가 자유롭지 못한 사람이나 몸이 불편한 사람이 앉은 채로 이동할 수 있도록 구성한 바퀴 달린 의자로 휠체어의 종류는 수동휠체어와 전동휠체어가 있으며, 현대에는 충전배터리의 전원을 인가 받는 구동모터의 동력으로 주행(走行)하는 전동휠체어가 널리 보급되어 있다.
상기 전동휠체어는 수동휠체어에 비하여 힘들지 않고 편안하게 주행할 수 있는 등의 이점이 있으나 모터, 배터리, 구동장치 등이 장착되어 중량(重量)이 무겁고 부피가 커서 휴대 및 운반이 어려웠다.
특히, 전동휠체어는 승용차에 실어 운반할 수 없었으므로 휠체어 사용자가 장거리 여행을 하거나 레저활동을 하는 경우에는 전동휠체어를 운반하기 위한 별도의 운반용 트럭 등을 사용해야하는 등의 불편한 점이 있었다.
물론, 전동휠체어를 이용하여 목적지까지 이동할 수는 있으나, 전동휠체어의 주행속도가 느려 상당한 시간이 소요되었을 뿐 아니라 배터리를 충전하면 약20∼30Km 정도의 거리만 이동할 수 있는 것이므로 활동반경이 제한되는 등의 문제점이 발생되었다.
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 그 목적은 허브모터로 구동되는 전동 카트(cart)가 수동휠체어와 분리되면 간편하게 운반할 수 있고, 결합하면 전동휠체어와 같이 주행할 수 있는 휠체어용 전동 카트를 제공함에 있는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 지주프레임(10)의 상부에는 핸들프레임(11)이 고정되고, 지주프레임(10)의 하부에 장착된 브래킷(13)에는 허브모터(20)의 중공축(22)이 결합 고정되며, 허브모터(20)의 원통형 하우징(21) 외부에는 타이어(24a)가 씌워져 배터리(26)의 전원(電源)을 인가 받아 회전되고, 핸들프레임(11)의 양측 핸들(12)에는 모터의 회전속도를 조절하는 인버터(inverter)의 제어구성과 전원 스위치(12a)가 장착되어 구성된 휠체어용 전동 카트에 있어서, 상기 지주프레임(10)의 하부에 커넥팅로드(14)가 힌지(14a) 결합되어 상부로 접혀지고, 커넥팅로드(14)는 결합수단(30)에 의하여 수동휠체어(2)와 분리 및 결합되며, 상기 전동 카트(1)와 수동휠체어(2)를 연결하는 커넥팅로드(14)가 지지관(31)에 직각으로 고정된 지지대(34)에 핀축(34a)으로 결합되어 회동 가능하게 장착되고, 커넥팅로드(14)와 지지대(34) 사이를 결합하는 제1,2작동관(35a)(35b)들에는 스프링(36)이 장착되어 커넥팅로드(14)가 스프링(36)에 의하여 탄력적으로 눌려지도록 구성한 것을 특징으로 하는 휠체어용 전동 카트에 의하여 달성될 수 있는 것이다.
이상에서 상술한 바와 같은 본 발명은, 전동 카트(2)의 지주프레임(10)에 힌지(14a) 결합된 커넥팅로드(14)를 펼쳐서 수동휠체어(2)에 신속·간편하게 결합한 후 수동휠체어(2)에 착석한 사용자가 핸들(12)을 조작하여 전동 카트(1)의 주행속도를 조절하면서 전동휠체어와 같이 편안한 주행을 할 수 있는 것이므로 사용의 편의성을 높여줄 수 있는 동시에 결합수단(30)을 해체하여 수동휠체어(2)에서 전동 카트(1)를 분리하고 커넥팅로드(14)를 상부로 접으면 부피가 최소화되어 간편하게 휴대하여 운반할 수 있을 뿐 아니라 소형 승용차에도 적재할 수 있는 것이므로 휠체어 사용자가 장거리 여행을 하거나 레저활동을 할 때 전동 카트(1)를 승용차에 실어 이동할 수 있고, 반으로 접혀지는 수동휠체어(2)도 함께 승용차로 운반할 수 있는 것으로서 몸이 불편한 사용자의 장거리 여행이나 레저활동에 적극 활용할 수 있는 것으로서 대외 경쟁력이 우수한 고품질·고기능성의 휠체어용 전동 카트를 제공할 수 있는 등의 이점이 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예를 예시한 사시도,
도 2는 본 발명에 의한 허브모터와 바퀴가 지주의 하부 브래킷에 장착된 상태를 예시한 사시도,
도 3은 본 발명에 의한 허브모터와 바퀴의 결합구성을 나타낸 분해사시도,
도 4는 본 발명에 의한 전동 카트가 수동휠체어에 결합되는 상태를 예시한 사시도,
도 5a와 도 5b는 본 발명에 의한 전동 카트가 수동휠체어에 분리되고, 결합되는 상태를 예시한 측면도,
도 6은 본 발명에 의한 커넥팅로드의 다른 실시예를 예시한 측면도,
도 7은 도6의 일부 확대단면도.
이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지는 도 4에서 도시한 바와 같이, 지주프레임(10)의 상부에는 핸들프레임(11)이 "T"형으로 고정되어 있고, 지주프레임(10)의 하부에는 "ㄷ"형의 브래킷(13)이 장착되어 있다.
상기 "ㄷ"형 브래킷(13)의 양측 가이드(13a)들 사이에는 허브모터(20)를 관통하는 중공축(22)이 결합되어 견고하게 고정되어 있다.
상기 허브모터(20)의 외장(外裝)을 구성하는 원통형 하우징(21)의 외부에는 타이어(24a)가 씌워져 바퀴(24)를 구성하고 있고, 허브모터(20)는 바퀴(24)의 휠(wheel)로 사용된다.
상기 허브모터(20)는 타이어(24a)와 함께 배터리(26)의 전원(電源)을 인가 받아 함께 회전된다.
상기 핸들프레임(11)의 양측에는 핸들(12)이 장착되어 있고, 핸들(12)에는 허브모터(20)에 전원은 온(on),오프(off)시키는 전원 스위치(12a)가 장착되어 있다.
또한, 상기 핸들프레임(11)의 우측 핸들(12)에는 허브모터(20)의 회전속도를 조절할 수 있도록 인버터(inverter)를 제어하는 구성이 장착되어 있고, 제어구성은 핸들(12)을 앞뒤로 회전시키면 허브모터(20)의 회전속도가 감속 및 가속되어 전동 카트(1)의 주행속도를 조절할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 지주프레임(10)의 하부 양측에는 2개의 커넥팅로드(14)가 힌지(14a) 결합되어 있고, 커넥팅로드(14)는 힌지(14a)를 중심으로 상부로 접혀지거나 수평으로 펼쳐질 수 있도록 구성되어 있다.
상기 커넥팅로드(14)는 결합수단(30)에 의하여 수동휠체어(2)와 분리 및 결합된다.
전술한 구성으로 이루어진 본 발명은, 상기 지주프레임(10)에 힌지(14a) 결합된 커넥팅로드(14)를 수평으로 펼쳐서 결합수단(30)으로 수동휠체어(2)에 결합하면 신속·간편하게 수동휠체어(2)와 전동 카트(1)가 결합되고, 수동휠체어(2)에 착석한 사용자가 핸들(12)을 조작하여 전동 카트(1)의 주행속도를 조절하면서 전동휠체어와 같이 편안한 주행을 할 수 있는 것이다.
이와는 반대로 수동휠체어(2)에서 결합수단(30)을 분리하여 커넥팅로드(14)를 힌지(14a)를 중심으로 하여 상부로 접으면 부피가 최소화되어 간편하게 운반할 수 있고, 소형 승용차에도 적재할 수 있는 것이므로 휠체어 사용자가 장거리 여행을 하거나 레저활동을 할 때 전동 카트(1)를 승용차에 실어 이동할 수 있는 등의 이점이 있는 것이다.
물론, 수동휠체어(2)도 반으로 접혀지는 구성이므로 전동 카트(1)와 함께 승용차로 운반할 수 있는 것으로서, 전동 카트(1)와 수동휠체어(2)를 함께 운반하여 사용할 수 있다.
경우에 따라서는 레저활동을 하거나, 수동휠체어의 임대시설이 있는 경우에는 현지에서 수동휠체어를 임대하여 사용할 수 있는 것이므로 전동 카트(1)만 운반하면 임대한 수동휠체어(2)에 간편하게 결합하여 사용할 수 있는 것이다.
한편, 상기 브래킷(13)에 결합되어 바퀴(24)의 휠(wheel) 기능을 갖는 허브모터(20)의 동력 전달구성은 도 2에서 도시한 바와 같이, 원통형 하우징(21)의 내부에 장착된 허브모터(20)의 중공축(22)에는 선기어(22a)가 장착되고, 선기어(sun gear)의 외부에는 유성기어(planetary gear)들이 결합되어 회전되며, 유성기어(23a)들은 원통형 하우징(21)의 내부 둘레에 형성된 링기어(ring gear)에 결합되고, 유성기어(23a)가 선기어(22a)의 둘레를 따라 회전하면서 링기어(21a)에 동력이 전달되어 원통형 하우징(21)이 감속 회전되고, 허브모터(20)를 관통하는 중공축(22)의 양단이 브래킷(13)에 고정되어 바퀴(24)가 회전되는 구성으로 되어 있다.
따라서, 핸들(12)의 전원 스위치(12a)를 조작하여 허브모터(20)에 배터리(26)의 전원을 인가하면 허브모터(20)에서 발생되는 회전력이 유성기어장치로 구성된 변속기(變速器)를 통해 하우징(21)에 전달되고, 중공축(22)은 브래킷(13)에 고정된 상태에서 하우징(21)과 함께 바퀴(24)가 회전되어 전동주행을 할 수 있는 것이다.
도면중 미 설명 부호 23은 유성기어(23a)들이 회전 가능하게 장착되는 지지용 케이지이고, 부호 25는 중공축(22)의 내부를 통해 허브모터(20)로 전원을 인가하는 전선이다.
상기 허브모터(20)의 내부에 정류자, 회전자 및 브러시의 구성은 이미 알려진 공지의 기술구성이므로 자세한 설명은 생략하였다.
상기 커넥팅로드(14)를 수동휠체어(2)에 연결하는 결합수단은, 도 5a와 도 5b에서 도시한 바와 같이, 상기 수동휠체어(2)의 양측 수직프레임(2a)에는 지지관(31)이 결합되고, 지지관(31)에 일체로 형성된 연결관(32)이 커넥팅로드(14)의 후방에 결합되어 이들을 관통하는 고정핀(33)에 의하여 전동 카트(1)와 수동휠체어(2)가 간편하게 결합될 수 있도록 구성되어 있고, 연결관(32)과 커넥팅로드(14)를 관통하여 결합된 고정핀(33)을 해체하면 전동 카트(1)가 수동휠체어(2)에서 신속하게 분리되는 구성으로 되어 있다.
그러나, 전동 카트(1)와 수동휠체어(2)의 분리 및 결합구성은 간단한 클램프타입의 구성으로도 가능한 것이므로 본 발명은 전동 카트(1)를 수동휠체어(2)에 결합 및 분리시키는 결합수단(30)의 구체적인 구성에 제한되는 것은 아니다.
한편, 경우에 따라서는 도 6 내지는 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 전동 카트(1)와 수동휠체어(2)를 연결하는 커넥팅로드(14)가 지지관(31)에 직각으로 고정된 지지대(34)에 핀축(34a)으로 결합되어 회동 가능하게 장착되고, 커넥팅로드(14)와 지지대(34) 사이를 결합하는 제1,2작동관(35a)(35b)들에는 스프링(36)이 장착되어 커넥팅로드(14)가 스프링(36)에 의하여 탄력적으로 눌려지도록 하면 전동 카트(1)의 바퀴(24)가 들리지 않고 안정적인 주행을 할 수 있을 뿐 아니라 별도의 쇼크업소버(shock absorber) 장치를 하지 않더라도 노면과의 마찰에서 발생되는 충격을 효과적으로 흡수하여 편안한 주행이 이루어질 수 있는 것이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
1 : 전동 카트 2 : 수동휠체어
2a : 수직프레임 10 : 지주프레임
11 : 핸들프레임 12 : 핸들
12a : 전원 스위치 13 : 브래킷
13a : 가이드 14 : 커넥팅로드
14a : 힌지 20 : 허브모터
21 : 하우징 21a : 링기어
22 : 중공축 22a : 선기어
23 : 케이지 23a : 링기어
24 : 바퀴 24a : 타이어
25 : 전선 26 : 배터리
30 : 결합수단 31 : 지지관
32 : 연결관 33 : 고정핀
34 : 지지대 34a : 핀축
35a : 제1작동관 35b : 제2작동관
36 : 스프링

Claims (5)

  1. 지주프레임(10)의 상부에는 핸들프레임(11)이 고정되고, 지주프레임(10)의 하부에 장착된 브래킷(13)에는 허브모터(20)의 중공축(22)이 결합 고정되며, 허브모터(20)의 원통형 하우징(21) 외부에는 타이어(24a)가 씌워져 배터리(26)의 전원(電源)을 인가 받아 회전되고, 핸들프레임(11)의 양측 핸들(12)에는 모터의 회전속도를 조절하는 인버터(inverter)의 제어구성과 전원 스위치(12a)가 장착되어 구성된 휠체어용 전동 카트(1)에 있어서,
    상기 지주프레임(10)의 하부에 커넥팅로드(14)가 힌지(14a) 결합되어 상부로 접혀지고, 커넥팅로드(14)는 결합수단(30)에 의하여 수동휠체어(2)와 분리 및 결합되며, 상기 전동 카트(1)와 수동휠체어(2)를 연결하는 커넥팅로드(14)가 지지관(31)에 직각으로 고정된 지지대(34)에 핀축(34a)으로 결합되어 회동 가능하게 장착되고, 커넥팅로드(14)와 지지대(34) 사이를 결합하는 제1,2작동관(35a)(35b)들에는 스프링(36)이 장착되어 커넥팅로드(14)가 스프링(36)에 의하여 탄력적으로 눌려지도록 구성한 것을 특징으로 하는 휠체어용 전동 카트.
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