KR102405249B1 - 가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 베이스의 양측에 무한궤도를 포함한 제2 유닛에 의하여 주행할 수 있도록 하되 베이스의 상부측에 배치된 시트를 포함한 제1 유닛에 사용자가 착석할 수 있으며 제1 유닛과 베이스의 상면 사이에 시트를 회전시키고 경사 회동시킬 수 있는 제3 유닛을 포함한 구조로부터, 휠체어에 착석한 사용자가 계단이나 걸림턱 등과 같은 도로상 장애물에 구애받지 않고 자유로이 안정감있게 주행할 수 있도록 한 가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어에 관한 것이다.

Description

가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어{OBSTACLE OVERCOMING TYPE ELECTRIC WHEELCHAIR WITH VARIABLE SEAT}

본 발명은 가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휠체어에 착석한 사용자가 계단이나 걸림턱 등과 같은 도로상 장애물에 구애받지 않고 자유로이 안정감있게 주행할 수 있도록 한 가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어에 관한 것이다.

휠체어는 통상적으로 이동이 자유롭지 못한 사람이 앉은 채로 이동할 수 있도록 형성된 이동수단이다.

이러한 휠체어는 파이프 형상의 프레임에 고정된 좌석부, 전방차륜과 주차륜 및 조향핸들 등으로 구성되고, 보호자 조작타입과 이용자 조작타입으로 구별할 수 있다.

또한 휠체어는 동력주행타입과 보호자 또는 이용자 구동타입으로 구별할 수 있다.

이러한 휠체어는 모두 사람을 한 명 태운 상태로 전방차륜 및 주차륜의 구동에 의해 도로 또는 실내 등을 주행하도록 하고 있다.

한편, 주차륜은 그 크기가 크게 형성되어 있으나, 전방차륜은 주행 중 조향성을 향상시키기 위해 대개 작은 지름의 바퀴로 형성되어 있다.

따라서, 도로 또는 실내 등에서 주행 중 둔턱 또는 단차 등의 장애물이 있는 경우에는 이것을 타고 넘어가기 위해 많은 힘이 들게 된다는 문제가 있다.

특히, 기존의 휠체어는 계단과 같은 장애물을 만나게 되는 경우에는 휠체어가 이를 올라가거나 또는 내려갈 수 없다는 문제가 발생한다.

한편, 전술한 바와 같이 휠체어가 계단을 오르거나 내려오지 못하는 문제점을 해결하기 위해, 지하철 등과 같은 공공시설물에서는 계단에 별도의 비탈길을 시공하거나 또는 휠체어 리프트를 제작하여 이러한 문제를 해결하고 있다.

그러나, 전술한 바와 같은 구조물을 계단과 같은 구조물이 있는 경우에 일일이 시공하는 것은 많은 비용이 발생할 뿐 아니라, 공공시설물이 아닌 일반 시설물에서는 이러한 시설물조차 구비되어 있지 않은 것이 현실이다.

따라서, 휠체어 자체로 계단과 같은 장애물을 극복하여 운행할 수 있는 방안이 논의되고 있다.

상기와 같은 관점에서 발명된 것으로, 등록특허 제10-0992110호의 "휠체어"(이하 선행1) 등과 같은 것을 들 수 있다.

선행1은 두 개의 캐터필러 장치를 통해 계단과 같은 장애물을 승하강할 수 있도록 한 것이다.

그러나, 선행1을 포함한 대부분의 캐터필러 장치를 채용한 휠체어는 시트에 탑승한 사용자의 시선과 반대 방향으로 계단을 오르내리도록 되어 있으므로, 시트에 탑승한 사용자는 불안감을 느낄 수 있으며, 확실한 시계가 확보되지 않아 위험한 문제점이 있었다.

등록특허 제10-0992110호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 휠체어에 착석한 사용자가 계단이나 걸림턱 등과 같은 도로상 장애물에 구애받지 않고 자유로이 안정감있게 주행할 수 있도록 하는 가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 베이스; 상기 베이스의 상부측에 배치되어 사용자가 착석 가능하며 중력 방향에 대하여 직각인 방향(이하 수평 방향)을 유지하는 시트를 포함하는 제1 유닛; 상기 베이스의 양측에 구비되어 계단이나 경사면 또는 걸림턱을 포함하는 도로상 장애물을 따라 오르내리며 일방향으로 이동하는 무한궤도를 포함하는 제2 유닛; 및 상기 베이스의 상면에 배치되어 상기 시트를 상기 베이스의 상면에 대하여 정, 역회전시키는 회전몸체와, 상기 회전몸체의 상부측에 회동 가능하게 배치되는 복수의 유체 실린더와, 상기 복수의 유체 실린더 각각에 신축 가능하게 출입하며 상기 시트의 하부측과 연결되는 상단부를 가지는 로드를 포함하는 제3 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어를 제공할 수 있을 것이다.

여기서, 상기 장애물을 따라 상기 무한궤도가 오르내리거나 상기 무한궤도가 지면을 따라 일방향으로 이동할 때 상기 복수의 유체 실린더 각각에 수용된 상기 로드들 각각의 상단부를 연결하는 가상의 평면은 상기 시트와 평행한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제3 유닛은, 상기 시트에 착석한 사용자의 안면이 상기 무한궤도의 이동 방향을 향하도록, 상기 회전몸체의 전방측 단부 중심과 상기 베이스의 전방측 단부 중심을 상기 무한궤도의 이동 방향으로 지향시키는 제1 자세유지 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제3 유닛은, 상기 무한궤도가 이동하는 방향의 전방 또는 후방에서 경사도 및 높낮이가 변하는 상기 계단이나 경사면을 포함한 상기 도로상 장애물에 상기 무한궤도가 접촉하여 이동함에 따라 상기 시트가 상기 수평 방향으로부터 기울어지려는 것을 감지하여, 상기 복수의 유체 실린더들 각각의 로드들의 신축량을 서로 다르게 가변시키되, 상기 로드들 각각의 상단부가 형성하는 가상의 평면이 상기 시트와 평행하도록 유지시키는 제2 자세유지 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제3 유닛은, 상기 무한궤도가 이동하는 방향의 좌측 또는 우측에 상기 걸림턱을 포함한 상기 도로상 장애물에 상기 베이스 양측 중 일측의 무한궤도가 접촉하여 이동함에 따라 상기 시트가 상기 수평 방향으로부터 기울어지려는 것을 감지하여, 상기 복수의 유체 실린더들 각각의 로드들의 신축량을 서로 다르게 가변시키되, 상기 로드들 각각의 상단부가 형성하는 가상의 평면이 상기 시트와 평행하도록 유지시키는 제3 자세유지 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1 유닛은, 상기 시트의 일단부 가장자리에 회동 가능하게 결합되어 사용자의 상체를 지지하는 등받이와, 상기 시트의 타단부 가장자리에 회동 가능하게 결합되어 사용자의 다리와 발을 지지하는 받침 프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1 유닛은, 상기 등받이의 좌우 양측으로부터 각각 연장되어 사용자의 팔을 지지하는 팔걸이와, 한 쌍의 상기 팔걸이 중 하나에 구비되고, 상기 베이스의 상면에 대한 상기 시트의 정, 역회전을 조작하거나, 상기 시트에 대한 상기 등받이 또는 상기 받침 프레임의 각도를 조절하는 조작을 실시 가능한 조이스틱과, 한 쌍의 상기 팔걸이 중 다른 하나에 구비되고, 조작 입력 상황을 출력하는 디스플레이 패널을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제2 유닛은, 상기 베이스의 양측면에 배치되고, 상기 수평 방향과 평행한 하부 가장자리를 가지며 일방향으로 점차 넓어지는 형상으로 연장 형성된 롤러지지 플레이트와, 상기 무한궤도를 구성하는 것으로, 상기 롤러지지 플레이트에 회전 가능하게 장착되어 구동력을 전달받아 회전하는 복수의 트랙 롤러와, 상기 무한궤도를 구성하는 것으로, 상기 복수의 트랙 롤러 각각의 외측면을 감싸는 궤도 벨트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제3 유닛은, 상기 베이스의 상면에 원판 형상으로 함몰 형성되는 치차 수용홈과, 상기 치차 수용홈의 중심부로부터 돌출되는 기어지지 축과, 사각 형상으로 형성된 상기 회전몸체의 하면에 형성되어 상기 치차 수용홈에 안착됨과 동시에, 상기 기어지지 축에 끼움 결합되어 회전 지지되는 코어통공을 중심부에 구비하며, 외주면을 따라 복수의 기어이들이 형성되는 원판 형상의 회전지지 기어를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 제3 유닛은, 사각 형상의 바닥면을 가진 직육면체 형상의 상기 회전몸체 상면의 네 꼭지점으로부터 하부측으로 하향 경사지게 절개 형성되는 회동 허용 사면과, 상기 회동 허용 사면의 바닥면에 각각 설치되어 상기 회동 허용 사면의 바닥면에 대하여 상기 유체 실린더 각각의 하단부를 회동 가능하게 결합시키는 실린더 회동 조인트와, 상기 로드 각각의 상단부를 상기 시트의 하부측에 대하여 회동 가능하게 결합시키는 로드 회동 조인트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

우선, 본 발명은 휠체어에 착석한 사용자가 계단이나 걸림턱 등과 같은 도로상 장애물에 구애받지 않고 자유로이 안정감있게 주행할 수 있게 된다.

무엇보다도, 본 발명은 구동전달계와 자세 컨트롤하는 부분이 따로 작동되도록 하되 착석한 사용자의 진행방향과 시트의 방향이 주행하고자 하는 방향과 일치되도록 함으로써 시계를 확실하게 확보함으로써 안전성을 높이고 시트에 탑승한 사용자에게 안정감과 편안함을 제공할 수 있게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어의 전체적인 외관을 도시한 사시 개념도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어의 주요부인 시트를 포함하는 제1 유닛의 전체적인 결합 관계를 도시한 분해 사시 개념도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어의 주요부인 무한궤도를 포함하는 제2 유닛의 전체적인 결합 관계를 도시한 분해 사시 개념도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어의 주요부인 제3 유닛이 시트와 베이스 사이에 결합되는 관계를 도시한 분해 사시 개념도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어의 주요부인 시트를 포함하는 제1 유닛의 작동 과정을 모식적으로 도시한 부분 측면 개념도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어의 주요부인 시트가 제3 유닛의 회전몸체에 의하여 베이스상에서 회전하는 과정을 도시한 사시 개념도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어가 계단과 같은 도로상 장애물을 따라 올라가는 것을 도시한 측면 개념도
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어가 계단과 같은 도로상 장애물을 따라 내려가는 것을 도시한 측면 개념도
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어가 걸림턱과 같은 도로상 장애물에 걸쳐 주행하는 것을 도시한 측면 개념도

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

우선, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어의 전체적인 외관을 도시한 사시 개념도이다.

그리고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어의 주요부인 시트(110)를 포함하는 제1 유닛(100)의 전체적인 결합 관계를 도시한 분해 사시 개념도이다.

그리고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어의 주요부인 무한궤도(210)를 포함하는 제2 유닛(200)의 전체적인 결합 관계를 도시한 분해 사시 개념도이다.

그리고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어의 주요부인 제3 유닛(300)이 시트(110)와 베이스(500) 사이에 결합되는 관계를 도시한 분해 사시 개념도이다.

그리고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어의 주요부인 시트(110)를 포함하는 제1 유닛(100)의 작동 과정을 모식적으로 도시한 부분 측면 개념도이다.

그리고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어의 주요부인 시트(110)가 제3 유닛(300)의 회전몸체(310)에 의하여 베이스(500)상에서 회전하는 과정을 도시한 사시 개념도이다.

그리고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어가 계단과 같은 도로상 장애물(400)을 따라 올라가는 것을 도시한 측면 개념도이다.

또한, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어가 계단과 같은 도로상 장애물(400)을 따라 내려가는 것을 도시한 측면 개념도이다.

아울러, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어가 걸림턱과 같은 도로상 장애물(400)에 걸쳐 주행하는 것을 도시한 측면 개념도이다.

참고로, 도 7 및 도 8에서 투명한 화살표는 제2 유닛(200)의 무한궤도(210)가 이동하는 방향을 가리킨다.

본 발명은 도시된 바와 같이 베이스(500)의 양측에 무한궤도(210)를 포함한 제2 유닛(200)에 의하여 주행할 수 있도록 하되 베이스(500)의 상부측에 배치된 시트(110)를 포함한 제1 유닛(100)에 사용자가 착석할 수 있으며 제1 유닛(100)과 베이스(500)의 상면 사이에 시트(110)를 회전시키고 경사 회동시킬 수 있는 제3 유닛(300)을 포함한 구조임을 파악할 수 있다.

우선, 베이스(500)는 후술할 제2 유닛(200)과 제3 유닛(300)의 일부가 장착되는 공간과 면적을 제공하기 위하여 마련된 것이다.

그리고, 제1 유닛(100)은 베이스(500)의 상부측에 배치되어 사용자가 착석 가능하며 중력 방향에 대하여 직각인 방향(이하 수평 방향)을 유지하는 시트(110)를 포함하는 것이다.

또한, 제2 유닛(200)은 베이스(500)의 양측에 구비되어 계단이나 경사면 또는 걸림턱을 포함하는 도로상 장애물(400이하, 도 7 내지 도 9 참조)을 따라 오르내리며 일방향으로 이동하는 무한궤도(210)를 포함하는 것이다.

아울러, 제3 유닛(300)은 베이스(500)의 상면에 배치되어 시트(110)를 베이스(500)의 상면에 대하여 정, 역회전시키는 회전몸체(310)와, 회전몸체(310)의 상부측에 회동 가능하게 배치되는 복수의 유체 실린더(320)와, 복수의 유체 실린더(320) 각각에 신축 가능하게 출입하며 시트(110)의 하부측과 연결되는 상단부를 가지는 로드(330)를 포함하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

우선, 제1 유닛(100)은, 도 2와 같이 사용자가 더욱 안정적인 탑승감을 느낄 수 있도록, 시트(110)의 일단부 가장자리에 회동 가능하게 결합되어 사용자의 상체를 지지하는 등받이(120)와, 시트(110)의 타단부 가장자리에 회동 가능하게 결합되어 사용자의 다리와 발을 지지하는 받침 프레임(130)을 더 구비하는 것이 바람직하다.

여기서, 제1 유닛(100)은, 등받이(120)의 후면에 장착되어 무한궤도(210)의 이동 방향을 특정 색깔의 빛으로 알려주는 후방 방향지시 램프(123)를 더 구비할 수도 있다.

이때, 제1 유닛(100)은, 받침 프레임(130)의 하단부에 장착되어 무한궤도(210)의 이동 방향을 특정 색깔의 빛으로 알려주는 전방 방향지시 램프(133)를 더 구비할 수도 있음은 물론이다.

전술한 받침 프레임(130)은, 시트(110)의 타단부 가장자리로부터 회동 가능하게 결합되어 사용자의 무릎 아래를 받침지지하는 다리지지 패널(131)과, 다리지지 패널(131)의 하단부에 탈착 가능하게 결합되어 사용자의 발바닥과 접촉하는 상면을 가지는 발판(132)을 포함할 수 있다.

여기서, 전방 방향지시 램프(133)는 발판(132)의 전방측 끝면에 형성되는 것을 파악할 수 있다.

이때, 제1 유닛(100)은, 등받이(120)의 좌우 양측으로부터 각각 연장되어 사용자의 팔을 지지하는 팔걸이(140)를 더 구비할 수 있다.

또한, 제1 유닛(100)은 한 쌍의 팔걸이(140) 중 하나에 구비되고, 베이스(500)의 상면에 대한 시트(110)의 정, 역회전을 조작하거나, 시트(110)에 대한 등받이(120) 또는 받침 프레임(130)의 각도를 조절하는 조작을 실시 가능한 조이스틱(150)을 더 구비할 수 있다.

아울러, 제1 유닛(100)은 한 쌍의 팔걸이(140) 중 다른 하나에 구비되고, 조작 입력 상황을 출력하는 디스플레이 패널(160)을 더 구비할 수도 있음은 물론이다.

한편, 제2 유닛(200)은, 도 3과 같이 베이스(500)의 양측면에 배치되고, 수평 방향과 평행한 제1 하부 가장자리(223b)를 가지며 일방향으로 점차 넓어지는 형상으로 연장 형성된 롤러지지 플레이트(220)를 더 구비할 수 있다.

또한, 제2 유닛(200)은 무한궤도(210)를 구성하는 것으로, 롤러지지 플레이트(220)에 회전 가능하게 장착되어 구동력을 전달받아 회전하는 복수의 트랙 롤러(210a)를 더 구비할 수도 있다.

아울러, 제2 유닛(200)은 무한궤도(210)를 구성하는 것으로, 복수의 트랙 롤러(210a) 각각의 외측면을 감싸는 궤도 벨트(210b)를 더 구비할 수도 있을 것이다.

여기서, 복수의 트랙 롤러(210a)는, 도 3(a)와 같이 제1 단부(221)의 중심에 장착되는 제1 메인롤러(211)와, 제2 단부(222)의 중심에 장착되는 제2 메인롤러(212)와, 제1 하부 가장자리(223b)의 내측을 따라 장착되는 적어도 하나 이상의 제3 메인롤러(213)와, 제1 상부 가장자리(223a) 또는 제2 상부 가장자리(222a)의 내측을 따라 장착되는 적어도 하나 이상의 텐션 롤러(214)를 포함할 수 있다.

이때, 제1 메인롤러(211)와 제2 메인롤러(212) 및 제3 메인롤러(213) 각각의 외주면에는 궤도 벨트(210b)의 내주면을 따라 돌출된 돌출 치차(216)와 맞물리는 걸림홈(215)이 형성된 것을 알 수 있다.

또한, 제2 유닛(200)은, 궤도 벨트(210b)의 내주면을 따라 돌출되어 복수의 트랙 롤러(210a) 각각의 외측면을 따라 형성된 걸림홈(215)에 맞물리는 돌출 치차(216)를 더 구비할 수 있다.

아울러, 제2 유닛(200)은, 베이스(500)의 일측에 설치되어 복수의 트랙 롤러(210a) 중 적어도 하나 이상에 구동력을 전달하는 구동 액추에이터(이하 미도시)를 더 구비할 수도 있을 것이다.

한편, 롤러지지 플레이트(220)는, 도 3(b)와 같이 제1, 2 단부(221, 222)와 제1, 2 단부(221, 222) 사이에 형성된 확장부(223)를 포함하는 구조의 실시예를 적용할 수 있을 것이다.

여기서, 제1 단부(221)는 제1 폭의 직경을 가지는 원호 형상의 가장자리를 형성하는 부분이다.

이때, 확장부(223)는 수평 방향과 평행한 제1 하부 가장자리(223b)에 대하여, 제1 단부(221)로부터 점차 넓어지게 상향 경사진 제1 상부 가장자리(223a)를 가지며, 제1 하부 가장자리(223b)와 제1 상부 가장자리(223a) 말단부 사이의 길이는 제1 폭보다 큰 제2 폭을 가지는 부분이다.

또한, 제2 단부(222)는 확장부(223)의 제1 상부 가장자리(223a)와 일직선상에 배치되는 제2 상부 가장자리(222a)와, 확장부(223)로부터 점차 좁아지게 연장 형성되어 제1 하부 가장자리(223b)의 말단부로부터 상향 경사지게 형성되는 제2 하부 가장자리(222b)를 가지며, 제1 폭의 직경을 가지는 원호 형상의 가장자리를 형성하는 부분이다.

따라서, 복수의 트랙 롤러(210a)는 제1 단부(221)와 확장부(223) 및 제2 단부(222)가 형성하는 내측 영역에 회전 가능하게 배치됨을 파악할 수 있다.

한편, 베이스(500)의 일측에는 배터리(600)가 설치되어, 시트(110)의 정, 역회전과 등받이(120) 및 받침 프레임(130)의 각도 조절과 구동 액추에이터의 작동에 필요한 전력을 공급할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명은 계단이나 경사면 등의 도로상 장애물(400)을 오르내리는데 보조 역할을 할 수 있도록 도 3(b)와 같이 베이스(500)의 하면 후방측 단부 가장자리로부터 전방측을 향하여 함몰되는 수납홈(510)을 더 구비할 수 있을 것이다.

여기서, 본 발명은 수납홈(510)의 전방측에 회동 가능하게 장착되어 수납홈(510)으로부터 인출 또는 수납되는 보조 프레임(520)을 더 구비할 수도 있을 것이다.

이때, 본 발명은 보조 프레임(520)의 후방측 단부의 양측면에 회전 가능하게 장착되어 지면에 구름 접촉하는 보조 휠(530)을 더 구비할 수도 있음은 물론이다.

한편, 제3 유닛(300)은, 도 4와 같이 베이스(500)의 상면에 원판 형상으로 함몰 형성되는 치차 수용홈(340)과, 치차 수용홈(340)의 중심부로부터 돌출되는 기어지지 축(341)을 더 구비할 수 있으며, 치차 수용홈(340)에는 회전지지 기어(350)가 수용될 수 있다.

회전지지 기어(350)는 사각 형상으로 형성된 회전몸체(310)의 하면에 형성되어 치차 수용홈(340)에 안착됨과 동시에, 기어지지 축(341)에 끼움 결합되어 회전 지지되는 코어통공(351)을 중심부에 구비하며, 외주면을 따라 복수의 기어이들이 형성되는 원판 형상의 부재이다.

제3 유닛(300)은, 이러한 회전지지 기어(350)와 맞물려 회전하도록 구동전달 기어(이하 미도시)가 베이스(500)에 내장될 수 있으며, 이러한 구동전달 기어에 구동력을 전달하는 기어 구동모터(이하 미도시)가 베이스(500)에 내장될 수 있을 것이다.

한편, 제3 유닛(300)은, 사각 형상의 바닥면을 가진 직육면체 형상의 회전몸체(310) 상면의 네 꼭지점으로부터 하부측으로 하향 경사지게 절개 형성되는 회동 허용 사면(311)을 더 구비할 수 있다.

또한, 제3 유닛(300)은, 회동 허용 사면(311)의 바닥면(312)에 각각 설치되어 회동 허용 사면(311)의 바닥면(312)에 대하여 유체 실린더(320) 각각의 하단부를 회동 가능하게 결합시키는 실린더 회동 조인트(이하 미도시)를 더 구비할 수 있다.

아울러, 제3 유닛(300)은, 로드(330) 각각의 상단부를 시트(110)의 하부측에 대하여 회동 가능하게 결합시키는 로드 회동 조인트(331)를 더 구비할 수도 있음은 물론이다.

따라서, 도 5와 같이 시트(110)의 타단부 가장자리에 대하여 다리지지 패널(131)을 회동시킴으로써 시트(110)가 베이스(500)의 상면에 대하여 회전몸체(310)에 의해 도 6과 같이 정, 역회전할 때 무한궤도(210)에 걸림없이 원활하게 회전 동작을 실시할 수 있게 될 것이다.

또한, 본 발명에 따르면, 도 7 및 도 8과 같이 장애물을 따라 무한궤도(210)가 오르내리거나 무한궤도(210)가 지면을 따라 일방향으로 이동할 때 복수의 유체 실린더(320) 각각에 수용된 로드(330)들 각각의 상단부를 연결하는 가상의 평면은 시트(110)와 평행을 유지하게 될 것이다.

즉, 시트(110)는 수평 방향에 대하여 대략 평행을 유지함으로써 시트(110)에 착석한 사용자가 안정감을 느끼고 주행할 수 있을 것이다.

아울러, 제3 유닛(300)은, 시트(110)에 착석한 사용자의 안면이 무한궤도(210)의 이동 방향을 향하도록, 회전몸체(310)의 전방측 단부 중심과 베이스(500)의 전방측 단부 중심을 무한궤도(210)의 이동 방향으로 지향시키는 제1 자세유지 컨트롤러(이하 미도시)를 더 구비할 수 있다.

한편, 제3 유닛(300)은 제2 자세유지 컨트롤러(이하 미도시)를 더 포함할 수 있을 것이다.

제2 자세유지 컨트롤러는 무한궤도(210)가 이동하는 방향의 전방 또는 후방에서 경사도 및 높낮이가 변하는 계단이나 경사면을 포함한 도로상 장애물(400)에 무한궤도(210)가 접촉하여 이동함에 따라 시트(110)가 수평 방향으로부터 기울어지려는 것을 감지하여, 복수의 유체 실린더(320)들 각각의 로드(330)들의 신축량을 서로 다르게 가변시키는 것이다.

여기서, 제2 자세유지 컨트롤러는 도 7 및 도 8과 같이 로드(330)들 각각의 상단부가 형성하는 가상의 평면이 시트(110)와 평행하도록 유지시키는 역할을 수행하게 되는 것이다.

즉, 제2 자세유지 컨트롤러는, 복수의 유체 실린더(320)중 회전몸체(310)의 전방측 또는 후방측에 배치되는 유체 실린더(320)들로부터 출입하는 로드(330)의 신축량이, 회전몸체(310)의 후방측 또는 전방측에 배치되는 유체 실린더(320)들로부터 출입하는 로드(330)의 신축량과 달라지도록, 서로 다른 유체압력을 유체 실린더(320)들에 공급하는 조작이 가능하게 될 것이다.

한편, 제3 유닛(300)은, 도 9와 같이 무한궤도(210)가 이동하는 방향의 좌측 또는 우측에 걸림턱을 포함한 도로상 장애물(400)에 베이스(500) 양측 중 일측의 무한궤도(210)가 접촉하여 이동함에 따라 시트(110)가 수평 방향으로부터 기울어지려는 것을 감지하여, 시트(110)가 수평 방향으로 평행을 유지토록 하는 제3 자세유지 컨트롤러(이하 미도시)를 더 구비할 수도 있을 것이다.

제3 자세유지 컨트롤러는 복수의 유체 실린더(320)들 각각의 로드(330)들의 신축량을 서로 다르게 가변시키되, 로드(330)들 각각의 상단부가 형성하는 가상의 평면이 시트(110)와 평행하도록 유지시키는 것이다.

즉, 제3 자세유지 컨트롤러는, 복수의 유체 실린더(320)중 회전몸체(310)의 좌측 또는 우측에 배치되는 유체 실린더(320)들로부터 출입하는 로드(330)의 신축량이, 회전몸체(310)의 우측 또는 좌측에 배치되는 유체 실린더(320)들로부터 출입하는 로드(330)의 신축량과 달라지도록, 서로 다른 유체압력을 유체 실린더(320)들에 공급하는 조작이 가능하게 될 것이다.

따라서, 전술한 제1 자세유지 컨트롤러와 제2 자세유지 컨트롤러 및 제3 자세유지 컨트롤러는 자이로 센서(이하 미도시)와 같이 중력방향을 감지하면서 포토 센서(이하 미도시)나 카메라(이하 미도시)와 같이 도로상 장애물(400)을 시각적으로 인지함으로써, 시트(110)를 항상 수평 방향으로 유지시킴과 동시에, 무한궤도(210)가 이동하는 방향으로 사용자가 바라보며 시트(110)에 착석할 수 있게 도움을 줄 수도 있을 것이다.

이상과 같이 본 발명은 휠체어에 착석한 사용자가 계단이나 걸림턱 등과 같은 도로상 장애물에 구애받지 않고 자유로이 안정감있게 주행할 수 있도록 하는 가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.

100...제1 유닛
110...시트
120...등받이
123...후방 방향지시 램프
130...받침 프레임
131...다리지지 패널
132...발판
133...전방 방향지시 램프
140...팔걸이
150...조이스틱
160...디스플레이 패널
200...제2 유닛
210...무한궤도
210a...트랙 롤러
211...제1 메인롤러
212...제2 메인롤러
213...제3 메인롤러
214...텐션 롤러
215...걸림홈
210b...궤도 벨트
216...돌출 치차
220...롤러지지 플레이트
221...제1 단부
222...제2 단부
222a...제2 상부 가장자리
222b...제2 하부 가장자리
223...확장부
223a...제1 상부 가장자리
223b...제1 하부 가장자리
300...제3 유닛
310...회전몸체
311...회동 허용 사면
312...회동 허용 사면(311)의 바닥면
320...유체 실린더
330...로드
331...로드 회동 조인트
340...치차 수용홈
341...기어지지 축
350...회전지지 기어
351...코어통공
400...도로상 장애물
500...베이스
510...수납홈
520...보조 프레임
530...보조 휠
600...배터리

Claims (10)

1. 베이스;
   상기 베이스의 상부측에 배치되어 사용자가 착석 가능하며 중력 방향에 대하여 직각인 방향(이하 수평 방향)을 유지하는 시트를 포함하는 제1 유닛;
   상기 베이스의 양측에 구비되어 계단이나 경사면 또는 걸림턱을 포함하는 도로상 장애물을 따라 오르내리며 일방향으로 이동하는 무한궤도를 포함하는 제2 유닛; 및
   상기 베이스의 상면에 배치되어 상기 시트를 상기 베이스의 상면에 대하여 정, 역회전시키는 회전몸체와, 상기 회전몸체의 상부측에 회동 가능하게 배치되는 복수의 유체 실린더와, 상기 복수의 유체 실린더 각각에 신축 가능하게 출입하며 상기 시트의 하부측과 연결되는 상단부를 가지는 로드를 포함하는 제3 유닛을 포함하고,
   상기 장애물을 따라 상기 무한궤도가 오르내리거나 상기 무한궤도가 지면을 따라 일방향으로 이동할 때 상기 복수의 유체 실린더 각각에 수용된 상기 로드들 각각의 상단부를 연결하는 가상의 평면은 상기 시트와 평행하고,
   상기 제3 유닛은, 상기 시트에 착석한 사용자의 안면이 상기 무한궤도의 이동 방향을 향하도록, 상기 회전몸체의 전방측 단부 중심과 상기 베이스의 전방측 단부 중심을 상기 무한궤도의 이동 방향으로 지향시키는 제1 자세유지 컨트롤러를 더 포함하고,
   상기 제3 유닛은, 상기 무한궤도가 이동하는 방향의 전방 또는 후방에서 경사도 및 높낮이가 변하는 상기 계단이나 경사면을 포함한 상기 도로상 장애물에 상기 무한궤도가 접촉하여 이동함에 따라 상기 시트가 상기 수평 방향으로부터 기울어지려는 것을 감지하여, 상기 복수의 유체 실린더들 각각의 로드들의 신축량을 서로 다르게 가변시키되, 상기 로드들 각각의 상단부가 형성하는 가상의 평면이 상기 시트와 평행하도록 유지시키는 제2 자세유지 컨트롤러를 더 포함하고,
   상기 제3 유닛은, 상기 무한궤도가 이동하는 방향의 좌측 또는 우측에 상기 걸림턱을 포함한 상기 도로상 장애물에 상기 베이스 양측 중 일측의 무한궤도가 접촉하여 이동함에 따라 상기 시트가 상기 수평 방향으로부터 기울어지려는 것을 감지하여, 상기 복수의 유체 실린더들 각각의 로드들의 신축량을 서로 다르게 가변시키되, 상기 로드들 각각의 상단부가 형성하는 가상의 평면이 상기 시트와 평행하도록 유지시키는 제3 자세유지 컨트롤러를 더 포함하고,
   상기 제1 유닛은, 상기 시트의 일단부 가장자리에 회동 가능하게 결합되어 사용자의 상체를 지지하는 등받이와, 상기 시트의 타단부 가장자리에 회동 가능하게 결합되어 사용자의 다리와 발을 지지하는 받침 프레임을 더 포함하고,
   상기 베이스의 하면 후방측 단부 가장자리로부터 전방측을 향하여 함몰되는 수납홈을 더 포함하고,
   상기 수납홈의 전방측에 회동 가능하게 장착되어 상기 수납홈으로부터 인출 또는 수납되는 보조 프레임을 더 포함하고,
   상기 보조 프레임의 후방측 단부의 양측면에 회전 가능하게 장착되어 지면에 구름 접촉하는 보조 휠을 더 포함하는 가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 유닛은,
   상기 등받이의 좌우 양측으로부터 각각 연장되어 사용자의 팔을 지지하는 팔걸이와,
   한 쌍의 상기 팔걸이 중 하나에 구비되고, 상기 베이스의 상면에 대한 상기 시트의 정, 역회전을 조작하거나, 상기 시트에 대한 상기 등받이 또는 상기 받침 프레임의 각도를 조절하는 조작을 실시 가능한 조이스틱과,
   한 쌍의 상기 팔걸이 중 다른 하나에 구비되고, 조작 입력 상황을 출력하는 디스플레이 패널을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2 유닛은,
   상기 베이스의 양측면에 배치되고, 상기 수평 방향과 평행한 하부 가장자리를 가지며 일방향으로 점차 넓어지는 형상으로 연장 형성된 롤러지지 플레이트와,
   상기 무한궤도를 구성하는 것으로, 상기 롤러지지 플레이트에 회전 가능하게 장착되어 구동력을 전달받아 회전하는 복수의 트랙 롤러와,
   상기 무한궤도를 구성하는 것으로, 상기 복수의 트랙 롤러 각각의 외측면을 감싸는 궤도 벨트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 제3 유닛은,
   상기 베이스의 상면에 원판 형상으로 함몰 형성되는 치차 수용홈과,
   상기 치차 수용홈의 중심부로부터 돌출되는 기어지지 축과,
   사각 형상으로 형성된 상기 회전몸체의 하면에 형성되어 상기 치차 수용홈에 안착됨과 동시에, 상기 기어지지 축에 끼움 결합되어 회전 지지되는 코어통공을 중심부에 구비하며, 외주면을 따라 복수의 기어이들이 형성되는 원판 형상의 회전지지 기어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어.
   
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3 유닛은,
    사각 형상의 바닥면을 가진 직육면체 형상의 상기 회전몸체 상면의 네 꼭지점으로부터 하부측으로 하향 경사지게 절개 형성되는 회동 허용 사면과,
    상기 회동 허용 사면의 바닥면에 각각 설치되어 상기 회동 허용 사면의 바닥면에 대하여 상기 유체 실린더 각각의 하단부를 회동 가능하게 결합시키는 실린더 회동 조인트와,
    상기 로드 각각의 상단부를 상기 시트의 하부측에 대하여 회동 가능하게 결합시키는 로드 회동 조인트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변시트를 구비한 장애물 극복형 전동 휠체어.

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