KR102248909B1 - 휠체어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휠체어에 관한 것으로, 구동휠과 조향휠에 연결된 바디부, 상기 바디 위에 배치된 탑승부, 상기 바디부와 상기 탑승부를 연결하는 승강부 및 상기 바디부에 배치되어 상기 구동휠 및 상기 승강부와 동력 연결된 구동부를 포함하며, 상기 승강부는, 상기 구동부와 동력 연결되어 회전할 수 있고 길이조절이 가능한 제1 지지부재, 그리고 상기 구동부와 동력 연결되어 회전할 수 있고 길이조절이 가능한 제2 지지부재를 포함하며, 상기 제1 지지부재와 상기 제2 지지부재의 일측은 상기 구동부와 연결되어 있고 타측은 상기 탑승부와 회전할 수 있게 힌지 연결되어 있으며, 상기 제1 지지부재와 상기 제2 지지부재의 회전 비율은 상기 탑승부의 위치에 따라 상이할 수 있다.

Description

휠체어{Wheelchair}

본 발명은 휠체어에 관한 것이다.

휠체어는 다리가 자유롭지 못한 사람이나 몸이 불편한 사람이 앉은 채로 이동할 수 있게 바퀴를 단 의자로서, 수동용과 자동용이 있다. 수동용은 좌석에 앉은 사용자가 바퀴에 달린 손잡이를 굴려가면서 조종해야 한다. 자동용은 좌석에 앉은 사용자가 팔걸이에 장착된 컨트롤러를 이용하여 모터를 조작하고, 모터의 구동으로 주행하게 된다.

이와 같은 휠체어를 이용하기 위해서는 좌석에 앉아야 한다. 그러나 좌석이 지면으로부터 일정 높이에 위치하므로 좌식 생활을 하는 사람은 일어선 뒤 앉아야 하는 불편함이 있다. 지체부자유자가 스스로 일어나 좌석에 앉는 일은 매우 어려운 일이다. 이에 휠체어에 앉거나 내리는 경우 다른 사람의 도움을 받아야 했다.

등록실용신안 제20-0420167호 (2006.06.22.) 공개특허 제10-2016-0142548호 (2016.12.13.)

본 발명은 휠체어의 좌석에 앉는 자가 타인의 도움 없이 앉고 내릴 수 있도록 하는 기술을 제공한다.

본 발명의 한 실시예에 따른 휠체어는 구동휠과 조향휠에 연결된 바디부, 상기 바디 위에 배치된 탑승부, 상기 바디부와 상기 탑승부를 연결하는 승강부 및 상기 바디부에 배치되어 상기 구동휠 및 상기 승강부와 동력 연결된 구동부를 포함하며, 상기 승강부는, 상기 구동부와 동력 연결되어 회전할 수 있고 길이조절이 가능한 제1 지지부재, 그리고 상기 구동부와 동력 연결되어 회전할 수 있고 길이조절이 가능한 제2 지지부재를 포함한다.

상기 제1 지지부재와 상기 제2 지지부재의 일측은 상기 구동부와 연결되어 있고 타측은 상기 탑승부와 회전할 수 있게 힌지 연결될 수 있다.

상기 제1 지지부재와 상기 제2 지지부재의 회전 비율은 상기 탑승부의 위치에 따라 상이할 수 있다.

상기 구동부는, 상기 구동휠과 연결된 구동축, 상기 제1 지지부재와 연결된 제1 종동축, 상기 제2 지지부재와 연결된 제2 종동축, 상기 구동축과 상기 제1 종동축을 연결하는 동력 연결부, 상기 동력 연결부를 통해 상기 구동축 또는 상기 제1 종동축과 동력 연결된 모터 및 상기 제1 종동축과 상기 제2 종동축을 동력연결하고 회전비율을 조절하는 변속기를 포함한다.

상기 동력 연결부는, 상기 구동축과 상기 제1 종동축이 관통하며 내부에 상기 모터와 동력 연결된 기어가 배치된 기어박스, 그리고 상기 기어박스와 상기 제1 종동축 또는 상기 제2 종동축을 동력 연결하거나 차단하는 클러치를 포함할 수 있다.

상기 제1 지지부재 및 상기 제2 지지부재는 각각 액추에이터를 포함할 수 있다.

상기 휠체어는 상기 바디부에 배치되어 길이조절 할 수 있으며 상기 조향휠이 연결된 위치조절부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 좌석의 높이가 낮아져 지면과 가까워져 좌식 생활하는 사용자는 지면(바닥)에서 다른 사람 도움 없이 좌석에 쉽게 앉을 수 있다. 이에 몸이 불편한 사용자의 활동이 증진될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 클러치 구동으로 하나의 모터 동력으로 구동휠 구동을 위한 동력과 승강부 회전을 위한 동력을 선택적으로 제공하므로 휠체어 구조를 단순화할 수 있다. 이에 휠체어 제조에 따른 비용을 낮출 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 탑승부가 바디부 위에서 바디부 전방 아래로 이동할 때 위치조절부 구동으로 조향휠이 바디부 전방으로 이동하므로 휠체어의 중심이 안정적으로 유지될 수 있다. 이에 사용자의 편의성과 안전성이 극대화된다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 휠체어를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 좌석이 하강한 상태를 나타낸 사시도.
도 3은 도 2의 구동부를 나타낸 개략도.
도 4는 도 1의 정면도.
도 5는 도 4의 좌석이 전방으로 이동한 상태를 나타낸 개략도.
도 6은 도 4의 좌석이 하강한 상태를 나타낸 개략도.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 휠체어에 대하여 도 1 내지 도 6을 참고하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 휠체어를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 좌석이 하강한 상태를 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 2의 구동부를 나타낸 개략도이고, 도 4는 도 1의 정면도이며, 도 5는 도 4의 좌석이 전방으로 이동한 상태를 나타낸 개략도이고, 도 6은 도 4의 좌석이 하강한 상태를 나타낸 개략도임.

먼저, 도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 실시예에 따른 휠체어(1)는, 바디부(30), 탑승부(40), 구동부(70) 및 승강부(60)를 포함한다. 휠체어(1)는 위치조절부(80)를 더 포함할 수 있으며 탑승부(40)의 좌석에 앉는 자가 타인의 도움 없이 앉고 내릴 수 있도록 한다. 여기서, 승강부(60)와 위치조절부(80)는 바디부(30)의 양측에 대칭되게 배치되어 있다.

바디부(30) 내부에는 배치공간(도시하지 않음)이 형성되어 있고 일측에는 조향휠(20)이 배치되어 있고 타측에는 구동휠(10)이 배치되어 있다. 구동휠(10)에는 동력이 제공되며 조향휠(20)은 휠체어(1)의 주행방향을 결정한다. 여기서, 조향휠(20)의 세부적인 구성은 공지된 자동용 휠체어의 조향휠과 동일하므로, 자세한 설명은 생략한다.

탑승부(40)는 바디부(30) 위에 위치하여 승강부(60)로 지지되어 있다. 탑승부(40)는 승강부(60) 구동에 따라 바디부(30) 위에서 바디부(30) 전방으로 이동할 수 있다. 이때 탑승부(40)는 이용자가 앉을 수 있도록 지면과 근접한다.

이러한, 탑승부(40)는 좌석(41), 등받이(42), 팔걸이(43)를 포함한다. 팔걸이(43)에는 컨트롤러(50)가 배치되어 있다. 컨트롤러(50)를 통해 승강부(60), 구동부(70) 등을 조작한다. 이용자의 편의성을 위해 컨트롤러(50)는 팔걸이(43)에서 분리될 수 있다.

구동부(70)는 바디부(30)의 배치공간에 위치하며 휠체어(1)가 주행할 수 있도록 구동휠(10)에 동력을 제공한다. 또한 구동부(70)는 승강부(60)에 동력을 제공하여 탑승부(40)의 위치를 조절한다.

구동부(70)는, 구동축(71), 제1 종동축(72), 제2 종동축(73), 동력 연결부(74), 모터(75) 및 변속기(76)를 포함한다.

구동축(71)과 제1 종동축(72)는 간격을 두고 배치되어 있으며 양단이 베어링(도시하지 않음)으로 지지되어 있다. 구동축(71)은 구동휠(10)과 연결되어 있으며 제1 종동축(72)은 승강부(60)의 제1 지지부재(61a)와 연결되어 있다.

동력 연결부(74)는 기어박스(741) 및 클러치(도시하지 않음)를 포함한다.

기어박스(741) 내부에는 복수의 기어(도시하지 않음)가 배치되어 있으며 구동축(71)과 제1 종동축(72)은 각각의 기어와 연결되어 있다.

클러치는 기어박스(741)에 배치되어 있으며 기어와 구동축(71) 또는 기어와 제1 종동축(72)를 동력 연결하거나 차단할 수 있다. 즉, 클러치를 통해 구동축(71)이 기어와 연결되면 구동휠(10)은 회전할 수 있고, 클러치를 통해 제1 종동축(72)이 기어와 동력 연결되면 제1 종동축(72)은 회전할 수 있다.

모터(75)는 기어박스(741)의 기어와 동력 연결되어 있으며 기어가 회전할 수 있도록 동력을 제공한다. 한편, 바디부(30)에는 모터(75)에 전기 에너지를 공급하기 위한 배터리(도시하지 않음)가 배치되어 있다. 클러치 사용으로 하나의 모터(75)로 휠체어(1)를 주행하기 위한 동력과 탑승부(40)의 위치를 변경하기 위한 동력을 제공할 수 있다.

클러치 구동으로 하나의 모터 동력으로 구동휠(10) 구동을 위한 동력과 승강부(60) 회전을 위한 동력을 선택적으로 제공하므로 휠체어 구조를 단순화할 수 있다. 이에 휠체어 제조에 따른 비용을 낮출 수 있다.

제2 종동축(73)은 바디부(30) 내부에서 제1 종동축(72)과 평행하게 배치되어 있으며 회전할 수 있도록 베어링(도시하지 않음)으로 지지되어 있다.

변속기(76)는 제1 종동축(72)과 제2 종동축(73)을 연결하고 있다. 변속기(76)의 변속으로 제1 종동축(72)과 제2 종동축(73)은 회전 비율을 같거나 상이할 수 있다. 즉, 제2 종동축(73)의 회전이 제1 종동축(72) 보다 빠르거나 느릴 수 있다.

여기서, 클러치와 변속기의 세부적인 구성은 동력을 연결하고 차단하는 공지된 클러치, 회전비를 조절하는 공지된 변속기와 동일하므로, 자세한 설명은 생략한다.

승강부(60)는 제1 지지부재(61a)와 제2 지지부재(61b)를 포함한다. 제1 지지부재(61a)와 제2 지지부재(61b)는 바디부(30) 외부에 서로 간섭되지 않게 간격을 두고 배치되어 있다. 이때 제2 지지부재(61b)는 제1 지지부재(61a)보다 바디부(30)로부터 더 이격되어 있다. 제1 지지부재(61a)와 제2 지지부재(61b)는 액추에이터를 포함하며 유체 에너지를 이용할 수 있다.

제1 지지부재(61a)와 제2 지지부재(61b)는 각각 하우징(611a, 611b)과 로드(612a, 612b)를 포함한다. 제1 지지부재(61a)의 하우징(611a)은 제1 종동축(72)과 연결되어 있으며 하우징(611a)에서 인출된 로드(612a)는 좌석(41)의 측면 타측과 힌지(613a) 연결되어 있다.

제2 지지부재(61b)의 하우징(611b)은 제2 종동축(73)과 연결되어 있으며 하우징(611b)에서 인출된 로드(612b)는 좌석(41)의 측면 일측과 힌지(613ㅠ) 연결되어 있다. 제1 종동축(72) 회전으로 제1 지지부재(61a)는 제1 종동축(72)을 기준으로 회전할 수 있으며, 제2 종동축(73) 회전으로 제2 지지부재(61b)는 제2 종동축(73)을 기준으로 회전할 수 있다.

제1 지지부재(61a)의 로드(612a)와 제2 지지부재(61b)의 로드(612b)가 결합된 위치에 의해 탑승부(40)는 기울어지지 않고 평행하게 움직일 수 있다.

위치조절부(80)는 바디부(30)에 배치되어 있으며 액추에이터를 포함한다. 위치조절부(80)는 하우징과 로드를 포함하며, 하우징은 바디부(30)와 연결되어 있으며, 로드는 조향휠(20)과 연결되어 있다. 로드가 하우징에서 인출되면 조향휠(20)은 바디부(30) 전방으로 이동할 수 있다. 이동한 조향휠(20)은 탑승부(40)가 바디부(30) 위에서 전방 아래로 이동하였을 때 무게 중심에 의해 휠체어(1)가 전방으로 넘어지지 않도록 한다.

한편, 바디부(30) 내부에는 액추에이터 구동을 위한 오일탱크, 펌프, 제어밸브 등이 배치되어 있다. 그러나 이들은 생략될 수 있으며, 이 경우 제1 지지부재(61a), 제2 지지부재(61b) 및 위치조절부(80)는 액추에이터 대신 전기 에너지를 이용하는 전동 실린더, 볼 스크류 따위를 포함할 수 있다.

다음은 도 4 내지 도 6을 참고하여 위에서 설명한 휠체어의 작용에 대하여 설명한다.

휠체어(1)는 주행을 하며, 이때 클러치는 모터(75)의 동력이 구동축(71)에 전달되도록 동력을 연결한다. 그러나, 탑승부(40)의 위치 조절 시 사용자는 휠체어(1)의 주행을 멈추고 컨트롤러(50)를 통해 모터(75)의 동력이 제1 종동축(72)에 전달되도록 클러치를 제어한다.

도 4를 참고하면, 탑승부(40)가 바디부(30) 위에 위치한 상태에서 이용자는 컨트롤러(50)를 이용하여 위치조절부(80)의 로드가 하우징에서 인출되도록 하여 조향휠(20)을 바디부(30) 전방으로 이동시킨다.

한편, 탑승부(40)가 바디부(30) 위에 위치할 때 제2 지지부재(61b)는 제2 종동축(73)에서 지면과 수직한 상태를 이루고 있으며, 제1 지지부재(61a)는 제1 종동축(72)에서 지면(G)과 수직한 가상의 축을 기준으로 바디부(30) 후방으로 기설정된 각도(R1)로 기울어진 상태를 유지하고 있다. 그리고 로드(612a, 612b)는 하우징(611a, 611b)에서 기설정된 길이만큼 인출된 상태를 유지한다.

도 5를 참고하면, 모터(75)(도 3 참조)이 동력이 제1 종동축(72)과 제2 종동축(73)에 전달되면 제1 종동축(72)과 제2 종동축(73)은 회전한다. 이때, 제1 종동축(72)과 제2 종동축(73)의 회전비는 변속기에 의해 같다.

후방으로 기울어져 있던 제1 지지부재(61a)는 제1 종동축(72) 회전으로 지면과 수직한 상태가 되는 방향으로 회전한다. 이에 제1 지지부재(61a)는 지면과 수직한 상태를 이룬다. 이때 로드(612a)는 하우징(611a) 내부로 인입된다.

제1 지지부재(61a) 회전과 동시에 지면과 수직한 상태를 이루고 있던 제2 지지부재(61b)는 제2 종동축(73) 회전으로 지면과 수직한 가상의 축을 기준으로 바디부(30) 전방으로 기설정된 각도(R2)가 되는 방향으로 회전한다. 이에 제2 지지부재(61b)는 바디부(30) 전방으로 기설정된 각도(R2)로 기울어진 상태를 유지하고 있으며 로드(612b)는 하우징(611b)에서 인출된 상태가 된다.

제1 지지부재(61a)와 제2 지지부재(61b)의 회전과 로드(612a, 612b)의 길이 변화로 탑승부(40)는 바디부(30) 위에서 높이 변화 없이 전방으로 평행하게 이동한다.

도 6을 참고하면, 탑승부(40)가 전방으로 이동한 상태에서 모터(75)(도 3참조)는 클러치에 의해 제1 종동축(72)에 동력을 전달한다. 이때 변속기(76)(도 3 참조)는 제1 종동축(72)과 제2 종동축(73)의 회전비를 달리한다. 변속기(76) 변속으로 제2 종동축(73)은 제1 종동축(72) 보다 회전 속도가 느리다. 그리고 제1 지지부재(61a)와 제2 지지부재(61b)의 각 하우징(611a, 611b)에서 로드(612a, 612b)는 인출된다. 이때 제1 지지부재(61a)와 제2 지지부재(61b)는 지면(G)과 수직한 가상의 축을 기준으로 바디부(30) 전방으로 기울어진 상태가 되며 탑승부(40)는 바디부(30) 전방 하부에 위치한 상태가 된다. 즉, 탑승부(40)의 좌석(41)은 지면(G)과 근접된 상태가 된다.

이에 좌석(41)의 높이가 낮아져 지면(G)과 가까워지면 좌식 생활하는 사용자는 지면(바닥)에서 다른 사람 도움 없이 좌석(41)에 앉을 수 있다. 사용자가 좌석(41)에 앉은 상태에서 승강부(60) 및 구동부(70)는 역순으로 작동하여 탑승부(40)는 바디부(30) 전방 아래에서 바디부(30) 위로 이동할 수 있다.

탑승부(40)의 위치가 복귀하면 컨트롤러(50)를 이용하여 모터(75)의 동력이 구동휠(10)에 연결될 수 있도록 클러치를 조작한다. 모터(75)의 동력이 구동휠(10)에 연결되면 휠체어(1)는 주행할 수 있다.

바디부(30) 위에 위치한 탑승부(40)를 바디부(30) 전방 아래로 위치시켜 지체부자유자가 다른 사람 도움 없이 바닥에서 좌석(41)으로 이동할 수 있다. 이에, 지체부자유자는 바닥으로부터 보다 용이하게 좌석에 오르내리거나 이동할 수 있어 지체부자유자의 활동이 자유로워질 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

1: 휠체어 10: 구동휠
20: 조향휠 30: 바디부
40: 탑승부 41: 좌석
42: 등받이 43: 팔걸이
50: 컨트롤러 60: 승강부
61a: 제1 지지부재 61b: 제2 지지부재
611a, 611b: 하우징 612a, 612b: 로드
613a, 613b: 힌지 70: 구동부
71: 구동축 72: 제1 종동축
73: 제2 종동축 74: 동력 연결부
741: 기어박스 75: 모터
76: 변속기 80: 위치조절부

Claims (5)

1. 구동휠과 조향휠에 연결된 바디부, 상기 바디부 위에 배치된 탑승부, 상기 바디부와 상기 탑승부를 연결하는 승강부 및 상기 바디부에 배치되어 상기 구동휠 및 상기 승강부와 동력 연결된 구동부를 포함하며,
   상기 승강부는 상기 구동부와 동력 연결되어 회전할 수 있고 길이조절이 가능한 제1 지지부재, 그리고 상기 구동부와 동력 연결되어 회전할 수 있고 길이조절이 가능한 제2 지지부재를 포함하고,
   상기 제1 지지부재와 상기 제2 지지부재의 일측은 상기 구동부와 연결되어 있고 타측은 상기 탑승부와 회전할 수 있게 힌지 연결되어 있으며, 상기 제1 지지부재와 상기 제2 지지부재의 회전 비율은 상기 탑승부의 위치에 따라 상이하고,
   상기 구동부는 상기 구동휠과 연결된 구동축, 상기 제1 지지부재와 연결된 제1 종동축, 상기 제2 지지부재와 연결된 제2 종동축, 상기 구동축과 상기 제1 종동축을 연결하는 동력 연결부, 상기 동력 연결부를 통해 상기 구동축 또는 상기 제1 종동축과 동력 연결된 모터 및 상기 제1 종동축과 상기 제2 종동축을 동력연결하고 회전비율을 조절하는 변속기
   를 포함하는
   휠체어.
2. 삭제
3. 제1항에서,
   상기 동력 연결부는,
   상기 구동축과 상기 제1 종동축이 관통하며 내부에 상기 모터와 동력 연결된 기어가 배치된 기어박스, 그리고
   상기 기어박스와 상기 제1 종동축 또는 상기 제2 종동축을 동력 연결하거나 차단하는 클러치
   를 포함하는
   휠체어.
4. 제1항에서,
   상기 제1 지지부재 및 상기 제2 지지부재는 각각 액추에이터를 포함하는 휠체어.
5. 제1항에서,
   상기 바디부에 배치되어 길이조절 할 수 있으며 상기 조향휠이 연결된 위치조절부를 더 포함하는 휠체어.

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