KR102543160B1

KR102543160B1 - 휠체어용 전동장치

Info

Publication number: KR102543160B1
Application number: KR1020210046420A
Authority: KR
Inventors: 방걸원
Original assignee: 광주대학교산학협력단
Priority date: 2021-04-09
Filing date: 2021-04-09
Publication date: 2023-06-12
Also published as: KR20220140213A

Abstract

본 발명은 휠체어에 부착하여 전동 휠체어 기능을 할 수 있는 휠체어용 전동장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 복수 개의 휠체어 바퀴를 마련하고, 탑승자가 앉은 상태에서 이동 가능하게 하는 휠체어에 탈부착되는 휠체어용 전동장치에 있어서, 바닥을 지지하는 메인 바퀴를 회전시키는 동력부, 상기 동력부에 선회 이동 가능하게 결합되고, 양측부에 바닥을 지지하고 회전 가능한 복수 개의 보조 바퀴를 마련한 몸체부, 상기 동력부로부터 연장되고, 단부에 절곡된 핸들을 마련한 조종부, 상기 몸체부에 마련되고, 상기 복수 개의 휠체어 바퀴 중 어느 하나 이상을 안착하는 안착부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

휠체어용 전동장치{WHEELCHAIR POWERTRAIN}

본 발명은 휠체어용 전동장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 휠체어에 부착하여 전동 휠체어 기능을 할 수 있는 휠체어용 전동장치에 관한 것이다.

일반적으로 휠체어는 하반신이 자유롭지 못한 지체부자유자나 거동이 불편한 환자나 노약자 등이 이동을 용이하게 하기 위해서 사용되는 보조기구이다.

종래의 휠체어는 보통 의자에 바퀴가 달린 것으로서 상기 바퀴를 돌릴 수 있는 회전손잡이가 바퀴 휠에 설치되어 있는데, 이러한 종래 휠체어는 회전손잡이를 사용자가 손으로 굴리거나 보호자가 휠체어의 뒷면에서 밀어줌으로써 이동할 수 있도록 되어 있었다.

이러한 종래의 휠체어는 장시간 휠체어를 사용하게 될 경우에 사용자의 체력소모가 심해서 장거리 이동이 어려운 단점이 있다.

특히, 병원이나 요양원 등에서는 도우미 또는 조력자를 통해서만 휠체어를 사용할 수 있다는 점에서, 전동 휠체어에 대한 필요성이 높은 실정이다.

종래 전동 휠체어들은 대한민국 등록특허공보 제10-1290274의 '가변식 전동 휠체어'에서와 같이, 휠체어에 구동장치를 형성하여 인력에 의하지 않고도 휠체어를 구동할 수 있도록 하기 위한 장치가 안출 되었다.

그러나 종래의 휠체어의 구동장치는 모두 휠체어와 일체로 되어 있어 상당한 무게가 있기 때문에 장애인의 이동성에 제한이 있을 뿐만 아니라, 기존에 사용하던 휠체어가 아닌 전혀 새로운 형태의 휠체어를 구입하게 하는 것이어서 장애인들 또는 그 보호자에게 경제적으로 매우 큰 부담을 줄 수밖에 없는 문제점이 있었다.

또한 종래의 전동 휠체어는 장치가 복잡하고 무거워 장거리 이동에 따른 휴대가 불편하다는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 위와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 휠체어에 간편하게 탈부착하여 사용할 수 있는 휠체어용 전동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 전동장치는 복수 개의 휠체어 바퀴를 마련하고, 탑승자가 앉은 상태에서 이동 가능하게 하는 휠체어에 탈부착되는 휠체어용 전동장치에 있어서, 바닥을 지지하는 메인 바퀴를 회전시키는 동력부, 상기 동력부에 선회 이동 가능하게 결합되고, 양측부에 바닥을 지지하고 회전 가능한 복수 개의 보조 바퀴를 마련한 몸체부, 상기 동력부로부터 연장되고, 단부에 절곡된 핸들을 마련한 조종부 및 상기 몸체부에 마련되고, 상기 복수 개의 휠체어 바퀴 중 어느 하나 이상을 안착하는 안착부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 몸체부는 상기 동력부에 선회 이동 가능하게 결합된 연결부 및 상기 연결부의 양측으로 각각 연장된 연장부를 포함할 수 있다.

상기 보조 바퀴는 상기 연장부의 단부에 회전 가능하게 마련될 수 있다.

상기 안착부는 상기 연결부의 길이 중에 양측으로 연장되는 회전축부와 상기 회전축부의 양단부에 각각 상기 회전축부를 중심으로 선회 가능하게 마련된 한 쌍의 휠체어 바퀴 받침부를 포함할 수 있다.

상기 휠체어 바퀴 받침부는 내부에 상측으로 개구되고, 상기 동력부를 향하는 일측에서 상기 안착부에 안착된 상기 휠체어를 향하는 타측으로 라운딩된 형상의 수용 공간인 수용부를 포함할 수 있다.

상기 수용부의 일측부는 개구부로 갈수록 크기가 커지고, 상기 수용부의 타측부는 개구부로 갈수록 크기가 작아질 수 있다.

상기 수용부의 개구부는 타측부에 경사지게 볼록한 걸림턱을 포함할 수 있다.

상기 회전축부는 양측 단부측에 볼록한 스토퍼를 포함하고, 상기 휠체어 바퀴 받침부는 상기 회전축부와 결합되는 측부에 볼록하게 형성되고 상기 스토퍼를 내부에 수용하는 가이드부를 포함할 수 있다.

상기 조종부는 단부에 핸드폰을 거치할 수 있는 거치부를 포함할 수 있다.

상기 핸들은 산소포화도 센서와 심박 센서를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 전동장치는 수동식 일반 휠체어에 장착하여 전동 장치로 주행하게 하는 효과가 있다.

본 발명에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 전동장치는 일반 휠체어에 쉽게 탈착 가능한 효과가 있다.

본 발명에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 전동장치는 휠체어와 별도로 제조되어 제조 비용을 절감하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 전동장치와 휠체어를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에서 휠체어를 휠체어용 전동장치에 결합한 것을 개략적으로 도시한 사용상태도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안착부의 주요부만을 도시한 부분 사시도이다.
도 4는 도 3을 평면에서 도시한 평면도이다.
도 5는 도 4를 A-A' 절단선을 따라 절단하여 도시한 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휠체어용 전동장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 전동장치와 휠체어를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에서 휠체어를 휠체어용 전동장치에 결합한 것을 개략적으로 도시한 사용상태도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 전동장치는 동력부(100), 몸체부(200), 조종부(300) 및 안착부(400)를 포함한다.

본 발명은 복수 개의 휠체어 바퀴를 마련하고, 탑승자가 앉은 상태에서 수동으로 휠체어 바퀴를 회전시켜 이동 가능하게 하는 휠체어(W)에 탈부착되는 휠체어용 전동장치일 수 있다.

복수 개의 휠체어 바퀴는 탑승자가 수동으로 휠체어 바퀴를 회전시킬 수 있도록 앉아 있는 탑승자의 손이 닿을 수 있는 높이에 형성되고, 휠체어의 후측부에 위치한 후측 휠체어 바퀴(10)와 휠체어의 전측부에 위치하고 후측 휠체어 바퀴보다 크기가 작은 전측 휠체어 바퀴(20)를 포함할 수 있다.

동력부(100)는 바닥을 지지하는 메인 바퀴(M)와 연결되고, 전기 모터 등의 동력에 의해 메인 바퀴(M)를 회전시켜 바닥을 주행하게 할 수 있다.

몸체부(200)는 동력부(100)에 선회 이동 가능하게 힌지 결합된 바(bar) 형상의 연결부(210)와 연결부(210)의 단부에 양측부로 연장된 연장부(230)와 연장부(230)의 양단부에 각각 회전 가능하게 결합된 복수 개의 보조 바퀴(250)를 포함할 수 있다. 복수 개의 보조 바퀴(250)는 휠체어용 전동장치의 균형을 유지하고 주행을 보조할 수 있다. 한편, 연장부(230)는 양단부에서 보조 바퀴(250)의 외측에 안착부(400)의 타측부를 지지하는 지지턱(231)을 볼록하게 형성하고 안착부(400)가 타측으로 회전하지 못하도록 지지할 수 있다.

조종부(300)는 동력부(100)로부터 연장되고, 단부에 절곡된 핸들(310)을 포함할 수 있다.

조종부(300)는 전원부(350)를 포함할 수 있다.

전원부(350)는 동력부(100)에 전원을 제공하는 베터리와 동력부(100)를 온 앤 오프(ON/OFF) 할 수 있는 전원 스위치를 포함할 수 있다.

핸들(310)은 조종부(300)의 단부에서 양측으로 절곡되어 탑승자가 손으로 파지하기 용이하게 할 수 있다.

핸들(310)은 탑승자가 손으로 파지하여 조종부(300)를 선회시킴에 따라 조종부(300)에 연결된 동력부(100)의 방향을 조종하여 휠체어용 전동장치의 주행 방향을 조종하게 할 수 있다.

조종부(300)는 단부에 핸드폰 등을 거치할 수 있는 거치부(330)를 포함할 수 있다.

거치부(330)는 조종부(300)의 단부에 절곡되게 형성된 핸들(310)의 일측에 마련될 수 있다.

거치부(330)는 핸드폰 등을 탈착되게 거치하여 탑승자가 핸드폰을 인식하기 쉽게 할 수 있다.

핸들(310)은 산소포화도 센서와 심박 센서 등을 포함할 수 있다.

산소와 결합한 헤모글로빈은 적외선을 더 잘 흡수하고, 산소와 결합하지 않은 환원헤모글로빈은 빨간색 빛을 더 흡수하는 성질을 이용하여 산소포화도 센서는 빛 발생기에서 적외선과 빨간색의 빛을 내보내고, 손가락 끝을 통과한 빛을 검출기에서 검출할 수 있다.

심박 센서는 파장이 짧은 녹색 LED로 빛을 비추고 혈액에 의해 반사되는 값을 광센서를 이용해서 측정하는 방식으로 심박수를 측정할 수 있다.

산소포화도 센서와 심박 센서는 핸들(310)에서 탑승자의 손가락이 접촉하는 부위에 설치될 수 있다.

일 실시예로 산소포화도 센서는 핸들(310)에서 탑승자 손의 검지 위치에 설치되고, 심박 센서는 핸들(310)에서 탑승자 손의 중지 위치에 설치될 수 있다.

산소포화도 센서는 탑승자의 검지를 삽입할 검지의 상측과 하측에서 손가락에 밀착되는 집게 형상일 수 있다.

심박 센서와 산소포화도 센서는 조종부(300)에 마련된 전원부(350)로부터 전원을 공급받을 수 있다.

심박 센서와 산소포화도 센서는 탑승자의 핸드폰과 블루투스 등의 통신 기술에 의해 통신하게 할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안착부의 주요부만을 도시한 부분 사시도이고, 도 4는 도 3을 평면에서 도시한 평면도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 안착부(400)는 몸체부(200)에 마련되고, 복수 개의 휠체어 바퀴 중 전측 휠체어 바퀴(20)를 안착할 수 있다.

즉 안착부(400)는 몸체부(200)의 연결부(210) 길이 중에 양측으로 연장되는 회전축부(410)와 회전축부(410)의 양단부에 각각 회전축부(410)를 중심으로 선회 가능하게 마련된 한 쌍의 휠체어 바퀴 받침부(430)를 포함할 수 있다.

휠체어 바퀴 받침부(430)는 내부에 상측으로 개구되고, 동력부(100)를 향하는 일측에서 안착부(400)에 안착된 휠체어(W)를 향하는 타측으로 라운딩된 형상의 수용공간인 수용부(450)를 포함할 수 있다.

수용부(450)는 전측 휠체어 바퀴(20)에 대응되게 일측에서 타측으로 라운딩된 형상을 형성하여 전측 휠체어 바퀴(20)를 내부에 안착할 수 있다.

수용부(450)의 일측부는 개구부로 갈수록 크기가 커지고, 수용부(450)의 타측부는 개구부로 갈수록 크기가 작아질 수 있다.

수용부(450)의 일측부는 개구부로 갈수록 크기가 커지게 형성되어 전측 휠체어 바퀴(20)를 내부로 인입하기 쉽게 할 수 있다. 그리고 수용부(450)의 타측부는 개구부로 갈수록 크기가 작아지게 형성되어 수용부(450)의 내부에 인입된 전측 휠체어 바퀴(20)가 타측으로 빠지기 어렵게 할 수 있다.

또한, 수용부(450)의 개구부는 단부 중 안착부(400)에 안착된 휠체어(W) 측인 타측부에 경사지게 볼록한 걸림턱(451)을 포함할 수 있다.

걸림턱(451)은 수용부(450)의 내부에 인입된 전측 휠체어 바퀴(20)가 타측으로 빠지지 못하도록 내부에 인입된 전측 휠체어 바퀴(20)의 타측에 걸리도록 볼록하게 형성될 수 있다.

걸림턱(451)은 경사지게 형성되어 전측 휠체어 바퀴(20)가 걸림턱(451)의 외부면을 따라 일측 방향으로 이동하도록 안내하면서 수용부(450)의 내부에 수용된 전측 휠체어 바퀴(20)의 타측으로의 이탈은 방지할 수 있다.

도 5는 도 4를 A-A' 절단선을 따라 절단하여 도시한 단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 회전축부(410)는 양측 단부측에 볼록한 스토퍼(411)를 포함할 수 있다. 그리고 휠체어 바퀴 받침부(430)는 회전축부(410)와 결합되는 측부에 볼록하게 형성되고 회전축부(410)의 단부와 스토퍼(411)를 내부에 수용하는 가이드부(431)를 포함할 수 있다.

가이드부(431)는 내부에 스토퍼(411)의 회전 범위를 제한하는 가이드 홈(431a)을 포함할 수 있다. 가이드홈(431a)은 휠체어 바퀴 받침부(430)의 일측부에 볼록하게 형성된 가이드부(431)의 내부에 오목하게 형성되되, 가이드부(431)의 내부에 수용된 스토퍼(411)의 회전 범위에 대응하게 형성될 수 있다.

일 실시예로 휠체어 바퀴 받침부(430)는 가이드홈(431a)에 의해 스토퍼(411)의 회전 각도를 도 5의 점선 화살표의 범위만큼 한정함에 따라 휠체어 바퀴 받침부(430)가 일측으로 회전할 시 전측 휠체어 바퀴(20)가 수용부(450)의 내부로 인입하기 쉬운 각도까지 회전하게 할 수 있다. 또한 휠체어 바퀴 받침부(430)가 타측으로 회전하지 못하게 차단하여 전측 휠체어 바퀴(20)가 수용부(450)의 타측으로 빠지지 못하도록 방지할 수 있다.

가이드홈(431a)은 도 5의 단면에서 보아 가이드부(431)의 중앙을 기준으로 상측으로 수직한 각도에서 일측으로 90°~ 120°각도로 오목하게 형성될 수 있다.

스토퍼(411)는 단부를 라운드되게 형성되고, 스토퍼(411)의 단부에 접촉하는 가이드홈(431a)의 둘레는 주름진 주름부(431b)를 형성할 수 있다.

따라서 회전축부(410)가 회전할 시 스토퍼(411)는 주름부(431b)를 따라 이동하면서 스토퍼(411)의 단부가 주름부(431b)의 주름진 표면에 탄성있게 걸리면서 이동하게 할 수 있다. 이와 같이 스토퍼(411)와 주름부(431b)에 의해 휠체어 바퀴 받침부(430)는 임의로 회전하지 않고 탑승자가 원하는 각도로 회전한 상태를 유지하게 할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 전동장치는 수동식 일반 휠체어에 장착하여 전동 장치로 주행하게 하는 효과가 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 휠체어용 전동장치를 예시된 도면을 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 실시가 가능하다.

10: 후측 휠체어 바퀴
20: 전측 휠체어 바퀴
100: 동력부
200: 몸체부
210: 연결부
230: 연장부
231: 지지턱
250: 보조 바퀴
300: 조종부
310: 핸들
330: 거치부
350: 전원부
400: 안착부
410: 회전축부
411: 스토퍼
430: 휠체어 바퀴 받침부
431: 가이드부
431a: 가이드홈
431b: 주름부
450: 수용부
451: 걸림턱

Claims

복수 개의 휠체어 바퀴를 마련하고, 탑승자가 앉은 상태에서 이동 가능하게 하는 휠체어에 탈부착되는 휠체어용 전동장치에 있어서,
바닥을 지지하는 메인 바퀴를 회전시키는 동력부;
상기 동력부에 선회 이동 가능하게 결합되고, 양측부에 바닥을 지지하고 회전 가능한 복수 개의 보조 바퀴를 마련한 몸체부;
상기 동력부로부터 연장되고, 단부에 절곡된 핸들을 마련한 조종부; 및
상기 몸체부에 마련되고, 상기 복수 개의 휠체어 바퀴 중 어느 하나 이상을 안착하는 안착부;
를 포함하고,
상기 몸체부는,
상기 동력부에 선회 이동 가능하게 힌지 결합된 바 형상의 연결부, 및
상기 연결부의 양측으로 각각 연장된 연장부를 포함하며,
상기 안착부는,
상기 연결부의 길이 중에 양측으로 연장되는 회전축부와,
상기 회전축부의 양단부에 각각 상기 회전축부를 중심으로 선회 가능하게 마련된 한 쌍의 휠체어 바퀴 받침부를 포함하고,
상기 휠체어 바퀴 받침부는 내부에 상측으로 개구되고, 상기 동력부를 향하는 일측에서 상기 안착부에 안착된 상기 휠체어를 향하는 타측으로 라운딩된 형상의 수용 공간인 수용부를 포함하며,
상기 회전축부는 양측 단부측에 볼록한 스토퍼를 포함하고, 상기 휠체어 바퀴 받침부는 상기 회전축부와 결합되는 측부에 볼록하게 형성되고 상기 스토퍼를 내부에 수용하는 가이드부를 포함하며,
상기 가이드부는 내부에 스토퍼의 회전 범위를 제한하는 가이드홈을 포함하고,
상기 가이드홈은 휠체어 바퀴 받침부의 일측부에 볼록하게 형성된 가이드부의 내부에 오목하게 형성되되, 가이드부의 내부에 수용된 스토퍼의 회전 범위에 대응되게 형성되는 것을 특징으로 하는 휠체어용 전동장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 보조 바퀴는 상기 연장부의 단부에 회전 가능하게 마련되고,
상기 연장부는 양단부에서 보조 바퀴의 외측에 안착부의 타측부를 지지하는 지지턱을 볼록하게 형성하고 안착부가 타측으로 회전하지 못하도록 지지하는 것을 특징으로 하는 휠체어용 전동장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 가이드홈은 가이드부의 중앙을 기준으로 상측으로 수직한 각도에서 일측으로 90°~ 120°각도로 오목하게 형성되고,
상기 스토퍼는 단부를 라운드되게 형성하며,
상기 스토퍼의 단부에 접촉하는 가이드홈의 둘레는 주름진 주름부를 형성하고,
회전축부의 회전 시 스토퍼는 주름부를 따라 이동하면서 스토퍼의 단부가 주름부의 주름진 표면에 탄성있게 걸리면서 이동하며,
스토퍼와 주름부에 의해 휠체어 바퀴 받침부가 임의로 회전하지 않고 탑승자가 원하는 각도로 회전한 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 휠체어용 전동장치.
청구항 1에 있어서,
상기 수용부의 일측부는 개구부로 갈수록 크기가 커지고, 상기 수용부의 타측부는 개구부로 갈수록 크기가 작아지는 것을 특징으로 하는 휠체어용 전동장치.
청구항 6에 있어서,
상기 수용부의 개구부는 타측부에 경사지게 볼록한 걸림턱을 포함하는 것을 특징으로 하는 휠체어용 전동장치.
청구항 7에 있어서,
상기 걸림턱은 경사지게 형성되어 전측 휠체어 바퀴가 걸림턱의 외부면을 따라 일측 방향으로 이동하도록 안내하면서 수용부 내부에 수용된 전측 휠체어 바퀴의 타측으로의 이탈을 방지하는 것을 특징으로 하는 휠체어용 전동장치.
청구항 1에 있어서,
상기 조종부는 단부에 핸드폰을 거치할 수 있는 거치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠체어용 전동장치.
청구항 1에 있어서,
상기 핸들은 산소포화도 센서와 심박 센서를 포함하고,
상기 산소포화도 센서와 심박 센서는 탑승자의 손가락이 접촉되는 부위의 핸들에 설치되되, 산소포화도 센서는 핸들에서 탑승자 손의 검지가 맞닿는 위치에 설치되거나, 탑승자 손의 검지 상측과 하측에서 손가락에 밀착되는 집게 형상으로 설치되고, 심박 센서는 핸들에서 탑승자 손의 중지 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 휠체어용 전동장치.