KR101611741B1 - 휠체어용 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동 장치는, 휠체어의 바퀴의 제1 회전축 상에서 회전 가능하도록 장착되는 지지부; 및 상기 지지부에 회전 가능하도록 장착되며, 외력에 의해 상기 바퀴와 접촉된 후 추가 외력에 의해 상기 지지부가 상기 제1 회전축을 기준으로 회전되도록 하여 상기 바퀴가 회전되도록 하는 구동부;를 포함하며, 상기 구동부는, 상기 지지부를 기준으로 회전되기 위한 제2 회전축, 상기 외력에 의해 상기 제2 회전축을 기준으로 회전되도록 상기 제2 회전축이 삽입되는 삽입홀을 구비하고, 이격되어 배치되는 복수의 체결부, 상기 체결부의 회전과 연동되어 상기 바퀴와 접촉하는 접촉부, 상기 접촉부와 상기 체결부를 서로 연결시키고 상기 접촉부 및 상기 체결부와 연동되는 연결부 및 상기 제2 회전축에 삽입되고 일단 및 타단이 각각 상기 지지부 및 상기 연결부와 접촉되고, 상기 외력에 의한 상기 접촉부의 회전에 의해 상기 접촉부가 상기 바퀴와 접촉하는 경우, 상기 타단이 상기 일단과 거리가 가까워져 탄성 변형되는 탄성부를 구비하며, 상기 탄성부는, 상기 외력에 의해 상기 접촉부가 상기 바퀴에 접촉된 상태로 상기 추가 외력에 의한 상기 지지부의 회전에 의해 상기 바퀴가 회전된 후, 상기 외력이 제거되면 탄성 변형에 의한 복원력에 의해 상기 접촉부를 상기 바퀴와 이격되도록 하여 상기 추가 외력과 반대 방향을 향하는 외력에 의해 상기 접촉부와 상기 바퀴 사이에 마찰 없이 상기 지지부를 원위치로 복귀 가능하도록 하며, 상기 지지부는, 상기 제1 회전축에 장착되는 제1 지지부 및 상기 구동부가 장착되고 상기 바퀴의 반경에 대응하여 상기 구동부를 위치시키도록 상기 제1 지지부에 위치 가변적으로 장착되는 제2 지지부를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.

Description

휠체어용 구동장치{Driving apparatus for wheelchair}

본 발명은 휠체어용 구동장치에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 휠체어의 이동 조작에 있어서 보다 단순하고 쉽게 하도록 하여 체력의 소모를 줄이고 안정성의 효과를 제고시킬 수 있도록 하는 휠체어용 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 휠체어는 다리의 기능이 약해지거나 상실된 경우에 장애인들의 외부 및 내부활동을 영위하기 위한 수단으로써 사용되는 구조물이다.

이러한 휠체어는 기본적으로 장애인이 앉을 수 있는 착석부, 상기 착석부의 양측 후단에 각각 장착된 구동휠, 착석부의 양측 전단에 각각 장착되며 구동휠보다 작은 직경을 구비하는 보조휠 및 상기 구동휠의 프레임을 따라 좌우의 구동휠의 외측 상이 각각 장착된 구동링을 구비한다.

상기와 같은 종래의 휠체어는 장애인이 착석부에 앉아서 전방과 후방으로 이동하기 위해서 양손으로 구동링을 앞뒤로 밀고 끌어당김으로써 구현될 수 있으며, 보조휠에 의해 방향 전환할 수도 있다.

그러나, 종래의 휠체어는 두 손을 이용하여 구동링을 잡고 밀거나 당기는 동작을 반복적으로 진행하는 과정에서 구동링은 구동휠과 일체형 구조로 고정 장착되어 있는 바, 사용자는 마치 두 손으로 구동휠을 직접 밀고 당기는 상황에 처하게 되어 체력 소모가 커진다는 문제가 있다.

또한, 구동링은 구동휠의 외측 외륜 상에 장착되어 있기 때문에, 구동휠의 행진에 따른 회전에 의하여 그 전체 주위에는 구동휠이 움직이면서 발생되는 먼지 및 오물 등에 의하여 잡고 있는 두 손을 수시로 더럽혀질 수 있다는 문제가 있다.

또한, 사용자의 두 손은 반드시 구동휠을 지나야만 비로서 구동링을 잡을 수 있는 바, 소매 등이 구동휠에 닿아 쉽게 더러워지는 것은 물론 심지어 손상되는 현상까지도 발생할 수 있고, 아울러 상기 구동휠을 가로지르는 팔이 상기 구동휠의 회전에 의해 생긴 마찰로 인하여 부상을 입게 되는 우려가 있다.

따라서, 휠체어를 구동시키는데 있어서, 체력 소모를 최소화하는 동시에 구동을 위한 손이 더럽혀지는 문제, 손상 및 부상을 최소화하는 휠체어용 구동장치에 대한 연구가 시급한 실정이다.

하기의 선행기술문헌에 기재된 특허문헌 1 및 2는 휠체어의 구동을 위한 구동링이 구동휠의 외측 외륜 상에 장착되어 체력 소모가 큰 동시에 부상 당할 가능성이 높다는 문제가 여전히 존재한다.

1. 한국공개특허 제2012-0118709호 2. 한국공개특허 제2012-0117027호

본 발명의 목적은 구동을 위한 체력 소모를 최소화하여 구동 효율을 향상시키는 동시에 구동에 필요한 손이 이물 등에 의해 더럽혀지거나 바퀴에 의해 손상되는 것을 미연에 방지하도록 하는 휠체어용 구동장치에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동 장치는, 휠체어의 바퀴의 제1 회전축 상에서 회전 가능하도록 장착되는 지지부; 및 상기 지지부에 회전 가능하도록 장착되며, 외력에 의해 상기 바퀴와 접촉된 후 추가 외력에 의해 상기 지지부가 상기 제1 회전축을 기준으로 회전되도록 하여 상기 바퀴가 회전되도록 하는 구동부;를 포함하며, 상기 구동부는, 상기 지지부를 기준으로 회전되기 위한 제2 회전축, 상기 외력에 의해 상기 제2 회전축을 기준으로 회전되도록 상기 제2 회전축이 삽입되는 삽입홀을 구비하고, 이격되어 배치되는 복수의 체결부, 상기 체결부의 회전과 연동되어 상기 바퀴와 접촉하는 접촉부, 상기 접촉부와 상기 체결부를 서로 연결시키고 상기 접촉부 및 상기 체결부와 연동되는 연결부 및 상기 제2 회전축에 삽입되고 일단 및 타단이 각각 상기 지지부 및 상기 연결부와 접촉되고, 상기 외력에 의한 상기 접촉부의 회전에 의해 상기 접촉부가 상기 바퀴와 접촉하는 경우, 상기 타단이 상기 일단과 거리가 가까워져 탄성 변형되는 탄성부를 구비하며, 상기 탄성부는, 상기 외력에 의해 상기 접촉부가 상기 바퀴에 접촉된 상태로 상기 추가 외력에 의한 상기 지지부의 회전에 의해 상기 바퀴가 회전된 후, 상기 외력이 제거되면 탄성 변형에 의한 복원력에 의해 상기 접촉부를 상기 바퀴와 이격되도록 하여 상기 추가 외력과 반대 방향을 향하는 외력에 의해 상기 접촉부와 상기 바퀴 사이에 마찰 없이 상기 지지부를 원위치로 복귀 가능하도록 하며, 상기 지지부는, 상기 제1 회전축에 장착되는 제1 지지부 및 상기 구동부가 장착되고 상기 바퀴의 반경에 대응하여 상기 구동부를 위치시키도록 상기 제1 지지부에 위치 가변적으로 장착되는 제2 지지부를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동 장치의 상기 접촉부는, 상기 바퀴와 가까워지도록 상기 연결부의 단부로부터 굴곡되어 연장되는 제1 접촉부 및 상기 바퀴와 멀어지도록 상기 제1 접촉부의 단부로부터 굴곡되어 연장되는 제2 접촉부를 구비하고, 상기 제1 접촉부와 상기 제2 접촉부의 경계가 상기 외력 및 상기 추가 외력에 의해 상기 바퀴와 접촉되도록 하여 마찰력이 향상되도록 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동 장치는, 상기 바퀴의 반경에 대응하여 상기 구동부를 위치시킨 후 상기 제2 지지부를 상기 제1 지지부에 고정되도록 하는 볼트 및 너트;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동 장치의 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부 중 적어도 하나는, 돌출되어 형성되는 돌출부를 구비하며, 나머지 하나는 상기 돌출부를 수용하도록 함임되어 형성되는 함입부를 구비하고, 상기 돌출부 및 상기 함입부는, 상기 제1 지지부 상의 상기 바퀴의 반경에 대응한 위치에 상기 제2 지지부를 고정하는 경우, 상기 제2 지지부의 고정 위치가 가이드되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동 장치의 상기 돌출부는 및 상기 함입부는, 길이 방향을 따라 연속적으로 길게 형성되어 상기 돌출부가 상기 함입부에 수용된 상태로 슬라이딩이 되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동 장치의 상기 돌출부 및 상기 함입부는, 길이 방향을 따라 복수개가 이격되어 형성되어 이격거리 간격으로 상기 제1지지부 상에 상기 제2 지지부의 고정 위치가 가이드되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 휠체어용 구동장치에 의하면, 구동을 위한 체력 소모를 최소화하여 구동효율을 극대화할 수 있다.

또한, 구동을 위한 외력 인가시 간단하면서도 손쉬운 방법에 의해 이를 구현할 수 있다.

또한, 구동시 손이 이물 등에 의해 더럽혀지거나 바퀴에 의해 손상되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 휠체어 바퀴의 반경에 대응하여 다양한 크기의 휠체어에 적용 가능할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동 장치를 포함하는 휠체어를 도시한 개략 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동 장치를 도시한 개략 절개 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동 장치를 도시한 개략 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동 장치에 제공되는 구동부의 접촉부를 도시한 개략 사시도.
도 5는 도 3의 일부를 확대하여 도시한 개략 확대도로, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동 장치에 제공되는 가이드부 및 지지부의 결합 관계를 도시한 개략 분해 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동 장치에 제공되는 제1 지지부 및 제2 지지부의 결합 과정을 도시한 개략도.
도 7은 도 5의 제1 변형예에 대한 개략 확대도.
도 8은 도 5의 제2 변형예에 대한 개략 확대도.
도 9는 도 5의 제3 변형예에 대한 개략 확대도.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동 장치의 사용 방법을 설명하기 위한 개략도.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동 장치에 제공되는 제1 지지부 및 제2 지지부의 제1 변형예를 도시한 개략도.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동 장치에 제공되는 제1 지지부 및 제2 지지부의 제2 변형예를 도시한 개략도.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동 장치에 제공되는 제1 지지부 및 제2 지지부의 제3 변형예를 도시한 개략도.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동 장치를 포함하는 휠체어를 도시한 개략 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동 장치를 도시한 개략 절개 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동 장치를 도시한 개략 분해 사시도이다.

또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동 장치에 제공되는 구동부의 접촉부를 도시한 개략 사시도이며, 도 5는 도 3의 일부를 확대하여 도시한 개략 확대도로, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동 장치에 제공되는 가이드부 및 지지부의 결합 관계를 도시한 개략 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동 장치에 제공되는 제1 지지부 및 제2 지지부의 결합 과정을 도시한 개략도이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동장치(100)를 포함하는 휠체어(10)는 구동력을 제공토록 하는 휠체어용 구동장치(100), 상기 휠체어용 구동장치(100)가 체결되는 바퀴(200), 방향 전환을 위한 보조바퀴(300) 및 착석부(400)을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 바퀴(200), 보조바퀴(300) 및 착석부(400)은 공지의 휠체어에 채용될 수 있는 구성요소로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

휠체어용 구동장치(100)는 사용자의 외력에 의해 휠체어(10)에 구동력을 제공할 수 있는 구조물로, 바퀴(200)의 제1 회전축(210) 상에서 회전 가능하도록 체결되는 지지부(110) 및 상기 바퀴(200)에 회전력을 제공하는 구동부(120)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 지지부(110)는 상기 구동부(120)에 의한 구동력이 휠체어(10)의 바퀴(200)에 제공되도록 하는 구성요소로, 제1 지지부(112) 및 제2 지지부(114)를 구비할 수 있다.

상기 지지부(110)는 상기 바퀴(200)에 회전 가능하도록 상기 바퀴(200)의 제1 회전축(210)에 장착되고 상기 바퀴(200)의 외측으로 연장되는 제1 지지부(112) 및 상기 구동부(120)가 장착되고 상기 바퀴(200)의 반경에 대응하여 상기 구동부(120)를 위치시키도록 상기 제1 지지부(112)에 위치 가변적으로 장착되는 제2 지지부(114)를 구비할 수 있다.

여기서, 상기 제2 지지부(114)의 일측은 바퀴(200)의 반경 방향 외측을 향하여 굴곡됨으로써 소정의 내부공간을 형성할 수 있으며, 상기 내부공간에는 상기 구동부(120)가 배치될 수 있다.

상기 제1 지지부(112) 및 상기 제2 지지부(114)는 바퀴(200)를 기준으로 대칭적으로 형성될 수도 있으며, 이 경우, 상기 제1 지지부(114)는 바퀴(200)의 제1 회전축(210)의 양측에 회전 가능하도록 장착될 수도 있다.

한편, 상기 지지부(110), 즉, 상기 제1 지지부(112)는 상기 바퀴(200)의 제1 회전축(210)에 체결된 가이드부(130)를 매개로 상기 제1 회전축(210)에 체결될 수 있다.

즉, 상기 가이드부(130)는 상기 제1 회전축(210)에 결합되어 고정되고, 상기 지지부(110)가 내부에서 회전 가능하도록 하는 구조물일 수 있으며, 제1 가이드부(132) 및 제2 가이드부(134)를 포함할 수 있다.

상기 제1 가이드부(132)는 상기 제1 회전축(210)에 1차로 삽입되어 결합될 수 있으며, 상기 제2 가이드부(134)는 상기 제2 회전축(210)에 2차로 삽입되어 결합되고 상기 제1 가이드부(132) 사이에서 상기 지지부(110)가 배치되도록 할 수 있다.

여기서, 상기 가이드부(130)는 상기 지지부(110)의 상기 제1 지지부(112)와 접촉되어 상기 지지부(110)의 회전 각도를 제한하도록 하는 걸림부(136)를 구비할 수 있으며, 구체적으로 상기 걸림부(136)는 제1 가이드부(132)의 외측을 따라 형성될 수 있다.

즉, 상기 걸림부(136)는 제1 회전축(210) 방향을 향해 돌출된 채 제1 가이드부(132)의 외측을 따라 연속적으로 형성될 수 있다.

다만, 상기 걸림부(136)는 반드시 연속적으로 형성될 필요는 없으며, 지지부(110)의 회전 각도의 한계 부분에만 형성되어도 무방할 수 있다.

여기서, 상기 지지부(110)의 제1 지지부(112)는 제1 가이드부(132)와 제2 가이드부(134) 사이에서 회전 가능할 수 있으며, 회전 범위는 걸림부(136)가 형성되지 않은 범위 내일 수 있다.

상기 걸림부(136)는 제2 가이드부(134)의 외측으로부터 돌출되어 형성되는 외측벽(138)에 의해 포위될 수 있으며, 상기 외측벽(138)은 상기 걸림부(136)의 보호구조물로 작용할 수 있다.

즉, 제1 가이드부(132)와 제2 가이드부(134)가 체결되는 경우 상기 걸림부(136)는 외측벽(138)의 내측에 삽입됨으로써 안정적으로 보호됨과 동시에 상기 제1 가이드부(132)와 상기 제2 가이드부(134)의 결합력을 향상시킬 수 있다.

한편, 걸림부(136)는 일측 및 타측 단부 중 적어도 하나에 반경 방향으로의 폭이 증가되어 형성되는 착탈부(137)를 구비할 수 있으며, 이와 대응되도록 지지부(110)의 제1 지지부(112)는 상기 걸림부(136)와 접촉되는 경우 상기 착탈부(137)가 삽입되도록 하는 착탈대응부(115)을 구비할 수 있다.

상기 착탈대응부(115)는 지지부(110)의 제1 지지부(112)의 내부를 향하여 함입되어 형성될 수 있으며, 착탈부(137)와 서로 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.

결국, 지지부(110)가 가이드부(130) 내에서 외력에 의해 회전되는 경우 사용자는 회전의 경계지점을 착탈부(137)와 착탈대응부(115)의 삽입에 의해 느낄 수 있으며, 이로 인해 회전의 편의성을 향상시킬 수 있다.

한편, 가이드부(130)의 제1 가이드부(132)는 지지부(110)에 형성된 체결홀(H2)에 삽입되는 삽입벽(133)을 구비할 수 있으며, 제2 가이드부(134)는 상기 제1 가이드부(132)와 체결되는 경우 상기 삽입벽(133)의 외측에 배치되는 삽입대응벽(135)을 구비할 수 있다.

여기서, 지지부(110)의 제1 지지부(112)는 상기 체결홀(H2)의 외측단으로부터 돌출되어 형성되는 마모방지벽(116)을 구비할 수 있으며, 상기 마모방지벽(116)은 상기 삽입벽(133)과 상기 삽입대응벽(135) 사이에 배치되어 지지부(110)의 회전시 발생될 수 있는 마모를 최소로 할 수 있다.

결국, 상기 마모방지벽(116)은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동장치(100)의 성능 및 수명을 향상시킬 수 있는 것이다.

이하에서는 제1 회전축(210)과 가이드부(130)의 결합관계에 대해 설명하기로 한다.

제1 가이드부(132) 및 제2 가이드부(134)는 중앙에 고정홀(H1)을 구비하여 회전축(210)이 삽입될 수 있으며, 삽입된 이후 별도의 체결부재인 너트(N)를 돌출되는 회전축(210)에 체결함으로써 상기 제1 가이드부(132) 및 상기 제2 가이드부(134)를 회전축(210)에 안정적이면서도 견고하게 고정시킬 수 있다.

여기서, 제1 가이드부(132)에 형성되는 삽입벽(133)을 제1 지지부(112)에 형성된 체결홀(H2)에 삽입하고, 상기 삽입대응벽(135)을 상기 삽입벽(133)에 삽입하면, 상기 제1 지지부(112)는 상기 제1 가이드부(132)와 제2 가이드부(134) 사이에 회전 가능하도록 배치시킬 수 있다.

구동부(120)는 앞서 언급한 지지부(110)에 대하여 회전 가능하도록 장착될 수 있으며, 외력에 의해 바퀴(200)와 접촉된 후 추가 외력에 의해 상기 지지부(110)가 제1 회전축(210)을 기준으로 회전되도록 하여 상기 바퀴(200)가 회전되도록 할 수 있다.

상기 구동부(120)는 상기 지지부(110)를 기준으로 회전되기 위한 제2 회전축(126), 상기 외력에 의해 상기 제2 회전축(126)을 기준으로 회전되도록 상기 제2 회전축(126)에 삽입되는 회전홀(H4)을 구비하고 이격되어 배치되는 복수의 체결부(123), 상기 체결부(123)의 회전과 연동되어 상기 바퀴(200)와 접촉하는 접촉부(121), 상기 접촉부(121)와 상기 체결부(123)를 서로 연결시키고 상기 접촉부(121) 및 상기 체결부(123)와 연동되는 연결부(122) 및 상기 제2 회전축(126)에 삽입되고 일단 및 타단이 각각 상기 지지부(110) 및 상기 연결부(122)와 접촉되고, 상기 외력에 의한 상기 접촉부(121)의 회전에 의해 상기 접촉부(121)가 상기 바퀴(200)와 접촉하는 경우, 상기 타단이 상기 일단과 거리가 가까워져 탄성 변형되는 탄성부(E)를 구비할 수 있다.

상기 체결부(123)는 상기 제2 회전축(126)이 삽입되기 위해 상기 제2 지지부(114)에 형성된 결합홀(H3)과 대응되는 회전홀(H4)을 구비할 수 있다.

여기서, 상기 회전홀(H4)의 외측에는 각각 회전축연결부(127)가 삽입될 수 있으며, 볼트(B)를 상기 제2 지지부(114)의 외측으로부터 일측에 배치된 결합홀(H3), 회전축연결부(127), 회전홀(H4) 및 제2 회전축(126)을 관통시킨 후 또 다시 타측에 배치된 회전홀(H4), 회전축연결부(127) 및 삽입홀(H3)을 관통시킨 이후 너트(N)를 체결함으로써 상기 체결부(123)를 회전 가능하도록 체결시킬 수 있다.

다만, 상기 체결부(123)와 제2 지지부(114)의 결합은 앞서 언급한 볼트(B) 및 너트(N)에 한정되지 않으며, 당업자의 의도에 맞게 다양한 체결수단이 적용될 수 있음을 밝혀둔다.

여기서, 접촉부(121)에는 봉 형상의 외력인가부(140)가 고정결합될 수 있으며, 상기 외력인가부(140)는 사용자의 손에 의해 외력을 제공하도록 하는 손잡이 기능을 수행할 수 있다.

상기 외력인가부(140)는 사용자의 외력을 인가하는 경우 바퀴(200)와의 접촉을 방지하도록 상기 바퀴(200)의 외측으로 굴곡되어 형성될 수 있으며, 이로 인해 사용자는 구동, 즉, 외력인가시 손이 이물 등에 의해 더럽혀지거나 바퀴(200)에 의해 손상되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

한편, 상기 구동부(120)의 접촉부(121)는 도 4(a)에 도시된 바와 같이 상기 바퀴(200)와 가까워지도록 상기 연결부(122)의 단부로부터 굴곡되어 연장되는 제1 접촉부(121a) 및 상기 바퀴(200)와 멀어지도록 상기 제1 접촉부(121a)의 단부로부터 굴곡되어 연장되는 제2 접촉부(121b)를 구비할 수 있으며, 상기 제1 접촉부(121a)와 상기 제2 접촉부(121b)의 경계가 상기 외력 및 추가 외력에 의해 상기 바퀴(200)와 접촉되도록 하여 마찰력이 향상되도록 할 수 있다.

또한, 상기 구동부(120)의 접촉부(121)는 도 4(b)에 도시된 바와 같이 상기 제1 접촉부(121a)와 상기 제2 접촉부(121b)의 경계 부분에 상기 바퀴(200)의 라운드지게 형성되는 외면과 대응되는 홀(H5)을 구비할 수 있다.

따라서, 상기 접촉부(721)와 상기 바퀴(200)의 접촉 면적 증가시켜 외력인가부(140)에 인가되는 외력에 대한 구동효율을 증가시킬 수 있다.

여기서, 상기 외력은 상기 접촉부(121)를 바퀴(200)와 접촉되도록 사용자가 인가하는 1차적인 힘이며, 상기 추가 외력은 상기 외력에 의해 상기 접촉부(121)가 상기 바퀴(200)에 접촉된 상태에서 지지부(110)의 회전을 통해 상기 바퀴(200)를 회전시키도록 가해지는 2차적인 힘을 의미할 수 있다.

탄성부(E)는 제2 회전축(126)에 삽입될 수 있으며, 체결부(121)의 대략 중앙을 기준으로 대칭적으로 형성될 수 있다.

이때, 상기 탄성부(E)의 일단은 지지부(110)의 제2 지지부(114)의 내측 상면에 접촉될 수 있으며, 타단은 연결부(122)의 상면에 접촉될 수 있다.

따라서, 외력인가부(140)에 외력이 인가되지 않는 경우 상기 탄성부(E)는 자체 탄성에 의한 복원력에 의해 접촉부(121)가 상기 제2 회전축(126)을 기준으로 바퀴(200)로부터 이격시키도록 하는 힘을 제공할 수 있으며, 이로 인해 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동장치(100)는 접촉부(121)를 자유롭게 제2 회전축(210)을 기준으로 회전가능할 수 있다.

다만, 접촉부(121)를 바퀴(200)로부터 이격시키도록 하는 힘을 제공하는 탄성부(E)는 앞서 설명한 형상에 한정되는 것은 아니며, 당업자의 의도에 맞게 다양하게 변경될 수 있음을 밝혀둔다.

한편, 상기 탄성부(E)는 상기 외력에 의해 상기 접촉부(121)가 상기 바퀴(200)에 접촉된 상태로 상기 추가 외력에 의한 상기 지지부(121)의 회전에 의해 상기 바퀴(200)가 회전된 후, 상기 외력이 제거되면 탄성 변형에 의한 복원력에 의해 상기 접촉부(121)를 상기 바퀴(200)와 이격되도록 하여 상기 추가 외력과 반대 방향을 향하는 외력에 의해 상기 접촉부(121)와 상기 바퀴(200) 사이에 마찰 없이 상기 지지부(110)를 원위치로 복귀 가능하도록 할 수 있으며, 이로 인해 지지부(110)의 반복적인 회전을 원활하게 구현시킬 수 있다(도 12 참조).

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동장치(100)는 지지부(110)의 제2 지지부(114)를 포위하여 외부로부터 상기 지지부(110)를 보호하는 동시에 외관 상의 미를 추구하도록 하는 보호부(150)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 보호부(150)는 일정한 형상에 한정되는 것은 아니며, 당업자의 의도에 맞게 다양한 형상이 적용될 수 있음을 밝혀둔다.

상기 지지부(110)는 앞서 설명한 바와 같이 제1 지지부(112) 및 제2 지지부(114)를 구비할 수 있으며, 바퀴(200)의 반경에 대응하여 구동부(120)를 위치시키도록 할 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 지지부(112) 및 상기 제2 지지부(114)는 분리되어 형성되는 구성요소 일 수 있으며, 볼트(B) 및 너트(N)에 의해 서로 고정될 수 있다.

상기 볼트(B) 및 상기 너트(N)는 상기 바퀴(200)의 반경에 대응하여 상기 구동부(120)를 위치시킨 후 상기 제2 지지부(114)를 상기 제1 지지부(112)에 고정되도록 하는 일종의 체결부재일 수 있다.

여기서, 상기 제1 지지부(112) 및 상기 제2 지지부(114) 중 적어도 하나는 돌출되어 형성되는 돌출부(118)를 구비할 수 있으며, 나머지 하나는 상기 돌출부(118)를 수용하도록 함입되어 형성되는 함입부(117)를 구비할 수 있다.

상기 돌출부(118) 및 상기 함입부(117)는 상기 제1 지지부(112) 상의 상기 바퀴(200)의 반경에 대응한 위치에 상기 제2 지지부(114)를 고정하는 경우, 상기 제2 지지부(114)의 고정 위치가 가이드되도록 할 수 있으며, 이하에서는 제1 지지부(112)에 함입부(117)가 형성되고 제2 지지부(114)에 돌출부(118)가 형성된 경우를 예로 들어 설명한다.

상기 제1 지지부(112)는 일측면으로부터 함입되고 타측면으로 돌출되어 형성되는 함입부(117)를 구비할 수 있으며, 상기 제2 지지부(114)는 동일하게 일측면으로부터 함입되고 타측면으로 돌출되어 형성되는 돌출부(118)를 구비할 수 있다.

여기서, 상기 돌출부(118) 및 상기 함입부(117)는 모두 함입되는 부분과 돌출되는 부분을 모두 포함할 수 있으나, 편의상 삽입되는 대상물을 돌출부(118)라고 정의하고 삽입되기 위한 공간을 제공하는 대상물을 함입부(117)라고 정의한 것이다.

상기 돌출부(118) 및 상기 함입부(117)는 길이 방향을 따라 연속적으로 길게 형성되어 상기 돌출부(118)가 상기 함입부(117)에 수용된 상태로 슬라이딩되도록 할 수 있다.

도 6(a) 및 도 6(b)에 도시된 바와 같이 제1 지지부(112)에 형성된 함입부(117)에 상기 제2 지지부(114)에 형성된 돌출부(118)를 수용시킨 후 슬라이딩을 통해 바퀴(200)의 반경에 대응한 위치에 위치되도록 상기 제2 지지부(114)를 가이드할 수 있다.

상기 제2 지지부(114)가 상기 제1 지지부(112) 상의 소정 위치, 즉, 바퀴(200)의 반경에 대응한 위치에 위치되면 도 6(c)에 도시된 바와 같이 볼트(B)와 너트(N)를 이용하여 서로 고정시킬 수 있다.

상기 제1 지지부(112) 및 상기 제2 지지부(114)는 각각 상기 볼트(B)가 관통하는 복수개의 제1 관통홀(H6) 및 제2 관통홀(H7)을 구비할 수 있으며, 이격거리의 조정을 통해 제2 지지부(114)의 세밀한 위치 조정이 가능할 수 있다.

도 7은 도 5의 제1 변형예에 대한 개략 확대도이다.

도 7을 참조하면, 가이드부(130a)에 형성되는 걸림부(136a)를 제외하고는 도 1 내지 도 6을 참조로 설명한 휠체어용 구동장치(100)와 구성 및 효과가 동일하므로, 상기 걸림부(136a) 이외의 설명은 생략하기로 한다.

지지부(110)의 회동 각도를 제한하도록 하는 상기 걸림부(136a)는 회전축 방향을 향해 돌출된 채 제2 가이드부(134a)의 외측벽(138a)의 내면을 따라 연속적으로 형성될 수 있다.

다만, 상기 걸림부(136a)는 반드시 연속적으로 형성될 필요는 없으며, 지지부(110)의 회동 각도의 한계 부분에만 형성되어도 무방할 수 있다.

도 8은 도 5의 제2 변형예에 대한 개략 확대도이다.

도 8을 참조하면, 가이드부(130b)에 형성되는 내측벽(139b)을 제외하고는 도 1 내지 도 6를 참조로 설명한 휠체어용 구동장치(100)와 구성 및 효과가 동일하므로, 상기 내측벽(139b) 이외의 설명은 생략하기로 한다.

가이드부(130b)의 제2 가이드부(134b)는 외측벽(138b)의 내측에 상기 외측벽(138b)과 이격되어 형성되는 내측벽(139b)을 구비할 수 있으며, 이로 인해 상기 외측벽(138b)과 상기 내측벽(139b) 사이에는 소정의 공간(S)이 제공될 수 있다.

상기 공간(S)은 제1 가이드부(132b)와 제2 가이드부(134b)가 체결되는 경우 상기 제1 가이드부(132b)에 형성된 걸림부(136b)가 삽입되도록 하는 공간을 의미할 수 있으며, 상기 공간(S)의 형상은 걸림부(136b)의 형상과 대응되는 형상일 수 있다.

한편, 상기 공간(S)은 걸림부(136b)의 일측 및 타측 단부와 대응되는 지점을 기준으로 구획될 수 있으며, 구획되는 경계 부분에는 걸림부(136b)의 일측 및 타측 단부 중 적어도 하나에 형성되는 착탈부(137b)가 안정적으로 삽입되도록 반경 방향으로 폭이 증가되는 공간을 구비할 수 있다.

도 9는 도 5의 제3 변형예에 대한 개략 확대도이다.

도 9를 참조하면, 가이드부(130c)에 형성되는 고정홀(H1c)을 제외하고는 도 1 내지 도 4를 참조로 설명한 휠체어용 구동장치(200)와 구성 및 효과가 동일하므로, 상기 고정홀(H1c) 이외의 설명은 생략하기로 한다.

또한, 상기 가이드부(130c)는 고정홀(H1c)을 제외하고는 도 7 및 도 8을 참조로 설명한 가이드부(130a, 130b) 모두가 적용될 수 있음을 밝혀둔다.

도 10 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동 장치의 사용 방법을 설명하기 위한 개략도.

우선, 도 10을 참조하면, 휠체어(10)를 구동시키기 전, 즉, 외력인가부(140)에 외력(F)이 인가되기 전에는 구동부(120)의 접촉부(121)는 탄성부(E)의 탄성력에 의해 바퀴(200)와 이격된 상태를 유지하게 된다.

여기서, 가이드부(130)에 형성된 걸림부(136)의 일측 단부는 지지부(110)의 제1 지지부(112)와 접촉된 상태를 유지하게 되며, 상기 걸림부(136)의 일측 단부에 형성된 착탈부(137)는 제1 지지부(112)의 착탈대응부(115)에 삽입된 상태를 유지하게 된다.

이때, 휠체어(10)을 구동을 위해 사용자는 외력인가부(140)를 손으로 눌러 외력(F)을 인가하면, 구동부(120)의 접촉부(121)는 바퀴(200)와 접촉될 수 있다.

따라서, 이 순간 이후로는 외력인가부(140)의 일측에 인가되는 추가 외력(F')에 의해 접촉부(121)와 바퀴(200)는 서로 연동되어 제1 회전축(210)을 기준으로 회전될 수 있으며, 이로 인해 휠체어(10)는 위치 이동을 구현할 수 있다.

즉, 도 11을 참조하면, 외력인가부(140)의 일측에 외력(F)을 인가하여 접촉부(121)와 바퀴(200)를 서로 접촉시키고 나면 그 상태로 상기 외력인가부(140)에 계속적인 추가 외력(F')을 제공하게 된다.

이 경우, 계속적인 추가 외력(F')에 의해 상기 바퀴(200)는 제1 회전축(210)을 기준으로 회전(R)되게 되며, 상기 바퀴(200)의 회전력은 상기 외력(F)과 상응하는 크기일 수 있다.

따라서, 상기 바퀴(200)는 외력(F) 및 추가 외력(F')에 의해 지면과의 마찰에 의해 회전됨으로써 휠체어(10)는 이동될 수 있는 것이다.

도 12를 참조하면, 사용자가 외력인가부(140)를 통한 외력(F) 인가가 완료되고 나면, 지지부(110)가 제1 회전축(210)을 기준으로 소정 각도 회전한 상태가 된다.

여기서, 가이드부(130)에 형성된 걸림부(136)의 타측 단부는 지지부(110)의 제1 지지부(112)와 접촉되게 되며, 상기 걸림부(136)의 타측 단부에 형성된 착탈부(137)는 제1 지지부(112)의 착탈대응부(115)에 삽입되게 된다.

따라서, 사용자는 회동의 경계지점을 착탈부(137)와 착탈대응부(115)의 삽입에 의해 느낄 수 있으며, 이로 인해 회동의 편의성을 향상시킬 수 있다.

한편, 휠체어(10)의 계속적인 이동을 위해 지지부(110)는 도 10에 도시된 상태로 복귀되어야 한다.

이를 위해, 상기 지지부(110)는 회전축(210)을 기준으로 소정 각도 회전된 상태에서 회전된 방향의 반대 방향으로 다시 회전을 시켜야 하므로, 구동부(120)의 접촉부(121)는 바퀴(200)와 이격되어야 한다.

여기서, 상기 접촉부(121)와 바퀴(200)와의 이격은 외력인가부(140)에 인가되던 외력(F) 및 추가 외력(F')을 제거함으로써 구현될 수 있으며, 이때 탄성부(E)의 복원력이 작용할 수 있다.

상기 접촉부(121)와 상기 바퀴(200)가 이격된 이후 사용자는 다시 외력인가부(140)에 상기 추가 외력과 반대 방향을 향하는 외력을 인가하여 상기 접촉부(121)와 상기 바퀴(200) 사이에 마찰 없이 도 10에 도시된 상태로 복귀시킬 수 있으며, 다시 도 10 내지 도 12를 참조로 설명한 동작을 반복함으로써 휠체어(10)의 계속적인 이동을 실현할 수 있다.

그러므로, 본 발명에 따른 휠체어용 구동장치(100)에 의하면, 휠체어(10) 구동을 위해 종래에 사용하던 바퀴와 일체형 구조인 구동링이 요구되지 않으므로, 구동을 위한 체력 소모를 최소화하여 구동효율을 극대화할 수 있다.

다시 말하면, 본 발명에 따른 휠체어용 구동장치(100)는 봉 형상의 외력인가부(140)의 일측에 외력(F)을 인가함으로써 손쉬운 방법으로 간단하게 휠체어(10)를 구동시킬 수 있으며, 상기 휠체어용 구동장치(100)를 휠체어(10)의 양측 바퀴(200)에 동시에 설치함으로써 구동효율을 더욱더 향상시킬 수 있다.

또한, 바퀴(200)의 외측으로 굴곡되어 형성되는 외력인가부(140)에 의해 사용자는 구동시, 즉, 외력(F) 및 추가 외력(F') 인가시 손이 이물 등에 의해 더럽혀지거나 바퀴(200)에 의해 손상되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

이는 종래의 구동링을 사용하지 않음으로써 나타나는 효과일 수 있다.

즉, 종래의 구동링은 바퀴의 외측 외륜 상에 장착되어 있기 때문에, 바퀴의 행진에 따른 회전에 의하여 그 전체 주위에 바퀴가 움직이면서 발생되는 먼지 및 오물 등에 의하여 잡고 있는 사용자의 손을 더럽힐 수 있으며, 사용자의 두 손은 반드시 바퀴를 지나야만 비로서 구동링을 잡을 수 있는 바, 소매 등이 바퀴에 닿아 쉽게 더러워지는 것은 물론 심지어 손상되는 현상까지도 발생할 수 있고, 아울러 상기 바퀴을 가로지르는 팔이 상기 바퀴의 회전에 의해 생긴 마찰로 인하여 부상을 입힐 수 있었다.

그러나, 본 발명에 따른 휠체어용 구동장치(100)는 구동을 위한 종래의 구동링이 요구되지 않는 바 상기와 같은 문제를 미연에 방지할 수 있는 것이다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동 장치에 제공되는 제1 지지부 및 제2 지지부의 제1 변형예를 도시한 개략도이다.

도 13을 참조하면, 제1 지지부(512)에 형성되는 함입부(517) 및 제2 지지부(514)에 형성되는 돌출부(518)를 제외하고는 도 1 내지 도 12를 참조로 설명한 실시예와 동일하므로, 상기 함입부(517) 및 상기 돌출부(518) 이외의 설명은 생략하기로 한다.

상기 함입부(517)는 상기 제1 지지부(512)의 일측면으로부터 함입되어 형성될 수 있으며, 타측면은 평면일 수 있다.

그리고, 상기 돌출부(518)는 상기 제2 지지부(514)의 일측면으로부터 돌출되어 형성될 수 있으며, 타측면은 평면일 수 있다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동 장치에 제공되는 제1 지지부 및 제2 지지부의 제2 변형예를 도시한 개략도이다.

도 14를 참조하면, 제1 지지부(612)에 형성되는 함입부(617) 및 제2 지지부(614)에 형성되는 돌출부(618)를 제외하고는 도 1 내지 도 12를 참조로 설명한 실시예와 동일하므로, 상기 함입부(617) 및 상기 돌출부(618) 이외의 설명은 생략하기로 한다.

상기 돌출부(618) 및 상기 함입부(617)는 길이 방향을 따라 복수개가 이격되어 형성되어 이격거리 간격으로 상기 제1지지부(612) 상에 상기 제2 지지부(614)의 고정 위치가 가이드되도록 할 수 있으며, 형성되는 이격거리의 조정을 통해 상기 제2 지지부(614)의 세밀한 위치 조정이 가능할 수 있다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 구동 장치에 제공되는 제1 지지부 및 제2 지지부의 제3 변형예를 도시한 개략도이다.

도 15를 참조하면, 제1 지지부(712)에 형성되는 함입부(717) 및 제2 지지부(714)에 형성되는 돌출부(718)를 제외하고는 도 14를 참조로 설명한 실시예와 동일하므로, 상기 함입부(717) 및 상기 돌출부(718) 이외의 설명은 생략하기로 한다.

상기 함입부(717)는 상기 제1 지지부(712)의 일측면으로부터 함입되어 형성될 수 있으며, 타측면은 평면일 수 있다.

그리고, 상기 돌출부(718)는 상기 제2 지지부(714)의 일측면으로부터 돌출되어 형성될 수 있으며, 타측면은 평면일 수 있다.

상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.

예를 들어, 돌출부(118, 518, 618, 718) 및 함입부(117, 517, 617, 717)의 형성위치는 앞서 설명한 실시예와 반대의 부재, 즉, 각각, 제1 지지부(112, 512, 612, 712) 및 제2 지지부(114, 514, 614, 714)에 형성될 수 있으며, 형성 방향도 반대로 형성될 수 있는 것이다.

110: 지지부
120: 구동부
130: 가이드부
140: 외력인가부
150: 보호부

Claims (6)

1. 휠체어의 바퀴의 제1 회전축 상에서 회전 가능하도록 장착되는 지지부; 및
   상기 지지부에 회전 가능하도록 장착되며, 외력에 의해 상기 바퀴와 접촉된 후 추가 외력에 의해 상기 지지부가 상기 제1 회전축을 기준으로 회전되도록 하여 상기 바퀴가 회전되도록 하는 구동부;를 포함하며,
   상기 구동부는,
   상기 지지부를 기준으로 회전되기 위한 제2 회전축,
   상기 외력에 의해 상기 제2 회전축을 기준으로 회전되도록 상기 제2 회전축이 삽입되는 회전홀을 구비하고, 이격되어 배치되는 복수의 체결부,
   상기 체결부의 회전과 연동되어 상기 바퀴와 접촉하는 접촉부,
   상기 접촉부와 상기 체결부를 서로 연결시키고 상기 접촉부 및 상기 체결부와 연동되는 연결부 및
   상기 제2 회전축에 삽입되고 일단 및 타단이 각각 상기 지지부 및 상기 연결부와 접촉되고, 상기 외력에 의한 상기 접촉부의 회전에 의해 상기 접촉부가 상기 바퀴와 접촉하는 경우, 상기 타단이 상기 일단과 거리가 가까워져 탄성 변형되는 탄성부를 구비하며,
   상기 탄성부는,
   상기 외력에 의해 상기 접촉부가 상기 바퀴에 접촉된 상태로 상기 추가 외력에 의한 상기 지지부의 회전에 의해 상기 바퀴가 회전된 후, 상기 외력이 제거되면 탄성 변형에 의한 복원력에 의해 상기 접촉부를 상기 바퀴와 이격되도록 하여 상기 추가 외력과 반대 방향을 향하는 외력에 의해 상기 접촉부와 상기 바퀴 사이에 마찰 없이 상기 지지부를 원위치로 복귀 가능하도록 하며,
   상기 지지부는,
   상기 제1 회전축에 장착되는 제1 지지부 및 상기 구동부가 장착되고 상기 바퀴의 반경에 대응하여 상기 구동부를 위치시키도록 상기 제1 지지부에 위치 가변적으로 장착되는 제2 지지부를 구비하고,
   상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부 중 적어도 하나는, 돌출되어 형성되는 돌출부를 구비하며,
   나머지 하나는 상기 돌출부를 수용하도록 함임되어 형성되는 함입부를 구비하고,
   상기 돌출부 및 상기 함입부는,
   상기 제1 지지부 상의 상기 바퀴의 반경에 대응한 위치에 상기 제2 지지부를 고정하는 경우, 상기 제2 지지부의 고정 위치가 가이드되도록 하는 것을 특징으로 하는 휠체어용 구동 장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 접촉부는,
   상기 바퀴와 가까워지도록 상기 연결부의 단부로부터 굴곡되어 연장되는 제1 접촉부 및 상기 바퀴와 멀어지도록 상기 제1 접촉부의 단부로부터 굴곡되어 연장되는 제2 접촉부를 구비하고, 상기 제1 접촉부와 상기 제2 접촉부의 경계가 상기 외력 및 상기 추가 외력에 의해 상기 바퀴와 접촉되도록 하여 마찰력이 향상되도록 하는 휠체어용 구동 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 바퀴의 반경에 대응하여 상기 구동부를 위치시킨 후 상기 제2 지지부를 상기 제1 지지부에 고정되도록 하는 볼트 및 너트;를 더 포함하는 휠체어용 구동 장치.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 돌출부는 및 상기 함입부는,
   길이 방향을 따라 연속적으로 길게 형성되어 상기 돌출부가 상기 함입부에 수용된 상태로 슬라이딩이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 휠체어용 구동 장치.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 돌출부 및 상기 함입부는,
   길이 방향을 따라 복수개가 이격되어 형성되어 이격거리 간격으로 상기 제1지지부 상에 상기 제2 지지부의 고정 위치가 가이드되도록 하는 것을 특징으로 하는 휠체어용 구동 장치.

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