KR102571560B1 - Speed bump crossing apparatus for wheelchair - Google Patents

Speed bump crossing apparatus for wheelchair Download PDF

Info

Publication number
KR102571560B1
KR102571560B1 KR1020210079811A KR20210079811A KR102571560B1 KR 102571560 B1 KR102571560 B1 KR 102571560B1 KR 1020210079811 A KR1020210079811 A KR 1020210079811A KR 20210079811 A KR20210079811 A KR 20210079811A KR 102571560 B1 KR102571560 B1 KR 102571560B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chassis
wheelchair
change
detecting
wheel shaft
Prior art date
Application number
KR1020210079811A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20220169571A (en
Inventor
박은영
한남경
Original Assignee
경북보건대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 경북보건대학교 산학협력단 filed Critical 경북보건대학교 산학협력단
Priority to KR1020210079811A priority Critical patent/KR102571560B1/en
Publication of KR20220169571A publication Critical patent/KR20220169571A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102571560B1 publication Critical patent/KR102571560B1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/06—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs with obstacle mounting facilities, e.g. for climbing stairs, kerbs or steps
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/04—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs motor-driven
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/06—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs with obstacle mounting facilities, e.g. for climbing stairs, kerbs or steps
    • A61G5/068—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs with obstacle mounting facilities, e.g. for climbing stairs, kerbs or steps with extensible supports pushing upwards, e.g. telescopic legs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/10—Parts, details or accessories
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G2200/00—Information related to the kind of patient or his position
    • A61G2200/30—Specific positions of the patient
    • A61G2200/34—Specific positions of the patient sitting
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G2203/00—General characteristics of devices
    • A61G2203/30—General characteristics of devices characterised by sensor means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G2203/00—General characteristics of devices
    • A61G2203/70—General characteristics of devices with special adaptations, e.g. for safety or comfort
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S180/00—Motor vehicles
    • Y10S180/907—Motorized wheelchairs

Abstract

본 발명은 휠체어에 적용되어 과속방지턱을 승월하는 장치에 있어서: 차대(11) 상에 차륜축(14)과 구동기(15)를 갖춘 본체(10); 상기 차대(11)와 상기 차륜축(14) 사이에 개재되는 볼스크류로 차고의 변동을 유발하는 서스펜션(20); 상기 본체(10)의 주행 상태를 검출하도록 설치되는 검출부재(30); 및 상기 검출부재(30)의 신호 조건에 대응하는 출력을 발생하여 승월을 제어하는 제어부재(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 외형의 미감을 저감할 정도로 투박하지 않는 경박단소한 구조를 기반으로 과속방지턱과 같은 장애물을 안정적인 자세로 통과하도록 구성하여 불편을 해소하고 안전사고를 방지하는 효과가 있다.The present invention is a device applied to a wheelchair to climb a speed bump: a main body 10 having a wheel shaft 14 and an actuator 15 on a chassis 11; a suspension 20 that induces a change in vehicle height with a ball screw interposed between the chassis 11 and the wheel shaft 14; a detecting member 30 installed to detect a running state of the main body 10; And a control member (40) for generating an output corresponding to the signal condition of the detecting member (30) to control ascending and falling.
Accordingly, based on a light, thin and simple structure that is not crude enough to reduce the aesthetics of the exterior, it is configured to pass through obstacles such as speed bumps in a stable posture, thereby eliminating inconvenience and preventing safety accidents.

Description

휠체어의 과속방지턱 승월장치 {Speed bump crossing apparatus for wheelchair}Speed bump crossing apparatus for wheelchair {Speed bump crossing apparatus for wheelchair}

본 발명은 전동 휠체어에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 장애인이나 노약자가 자동차 통행 도로 상으로 이동하는 상황을 고려하는 휠체어의 과속방지턱 승월장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electric wheelchair, and more particularly, to a speed bump climbing device for a wheelchair that considers a situation in which the disabled or the elderly move on an automobile traffic road.

전동식 휠체어는 장애인과 노약자를 위한 대표적 이동수단으로 인식되고 있지만 열악한 도로환경 탓에 인도로 주행하기 불편하여 차도로 이동하면서 안전을 위협받는 경우가 많다. 특히 휠체어가 과속방지턱과 같은 장애물을 통과하는 동안 자세가 불안정하면 불편과 더불어 사고 위험성이 높아진다.Electric wheelchairs are recognized as a representative means of transportation for the disabled and the elderly, but due to poor road conditions, it is inconvenient to drive on sidewalks, so safety is often threatened while moving on the road. In particular, if the posture is unstable while the wheelchair passes obstacles such as speed bumps, the risk of accidents increases as well as discomfort.

한국 등록실용신안공보 제0234318호는 전륜의 중심축를 힌지로 양쪽에 구비되어 상하 회동하며 도로의 턱 일측을 가압하는 턱가압부재와, 턱가압부재의 회동중심에 구비되어 회동 후 원위치시키는 탄성부재와, 상기 턱가압부재에 회동력을 부여하는 회동력 전달부로 구성된다.Korean Registered Utility Model Publication No. 0234318 discloses a chin pressing member provided on both sides of the central axis of the front wheel as a hinge and pivoting up and down to press one side of the chin of the road, and an elastic member provided at the center of rotation of the chin pressing member and returning it after rotation, and , It is composed of a rotational force transmission unit for imparting a rotational force to the chin pressing member.

한국 등록특허공보 제1215285호는 전륜에 축으로 연결되는 전방 보조바퀴 및 후륜에 축으로 연결되는 후방보조바퀴; 본체 프레임 내부 양측에 설치되어 후륜을 구동시키도록 연결된 2개의 액츄에이터; 액츄에이터 사이에 서로 인접하여 설치되며, 전방 보조바퀴 및 후방 보조바퀴와 각각 연결되는 제1리니어 모터 및 제2리니어 모터; 등으로 구성된다.Korean Patent Registration No. 1215285 discloses a front auxiliary wheel connected to the front wheel by a shaft and a rear auxiliary wheel connected to the rear wheel by a shaft; Two actuators installed on both sides of the body frame and connected to drive the rear wheels; A first linear motor and a second linear motor installed adjacent to each other between the actuators and connected to the front auxiliary wheel and the rear auxiliary wheel, respectively; consists of etc.

한국 등록특허공보 제1676594호는 전동 휠체어 본체의 전방에 구성되는 둔턱 주행장치로서, 프레임의 단부에 회동가능하게 결합되는 회동부, 회동부를 회동시키기 위한 회동 구동부, 결합부와 회동부 하면에 각각 구비되는 바퀴부, 및 회동 구동부를 제어하기 위한 조작부를 포함한다.Korean Patent Registration No. 1676594 is a barrier running device configured in the front of an electric wheelchair body, a rotation unit rotatably coupled to the end of the frame, a rotation drive unit for rotating the rotation unit, and a coupling unit and the lower surface of the rotation unit, respectively. It includes a wheel unit and a control unit for controlling the rotation driving unit.

다만, 상기한 선행문헌에 의하면 기구적 구성을 요체로 하여 투박하므로 실제 활용성이 미흡하여 개선의 여지를 보이고 있다.However, according to the above-mentioned prior literature, since the mechanical configuration is crude, the actual usability is insufficient, and there is room for improvement.

한국 등록실용신안공보 제0234318호 "턱을 오를 수 있는 휠체어" (공개일자 : 2001.09.26.)Korean Registered Utility Model Publication No. 0234318 "Wheelchair that can climb the chin" (published date: 2001.09.26.) 한국 등록특허공보 제1215285호 "턱이 있는 보도에서도 주행이 가능한 전동 휠체어" (공개일자 : 2012.07.06.)Korean Registered Patent Publication No. 1215285 "Electric wheelchair capable of driving on sidewalks with chins" (Publication date: 2012.07.06.) 한국 등록특허공보 제1676594호 "전동 휠체어용 둔턱 주행장치" (공개일자 : 2016.11.15.)Korean Registered Patent Publication No. 1676594 "A barrier driving device for an electric wheelchair" (Publication date: 2016.11.15.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 외형의 미감을 저감할 정도로 투박하지 않는 경박단소한 구조를 기반으로 과속방지턱과 같은 장애물을 안정적인 자세로 통과하도록 구성하기 위한 휠체어의 과속방지턱 승월장치를 제공하는 데 있다.The purpose of the present invention for improving the above conventional problems is to pass through obstacles such as speed bumps in a stable posture based on a lightweight and compact structure that is not clunky enough to reduce the aesthetics of the appearance. It is to provide a bump climbing device.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 휠체어에 적용되어 과속방지턱을 승월하는 장치에 있어서: 차대 상에 차륜축과 구동기를 갖춘 본체; 상기 차대와 상기 차륜축 사이에 개재되는 볼스크류로 차고의 변동을 유발하는 서스펜션; 상기 본체의 주행 상태를 검출하도록 설치되는 검출부재; 및 상기 검출부재의 신호 조건에 대응하는 출력을 발생하여 승월을 제어하는 제어부재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is applied to a wheelchair in a device for climbing a speed bump: a main body having a wheel shaft and an actuator on a chassis; a suspension that induces a change in height with a ball screw interposed between the chassis and the wheel shaft; a detecting member installed to detect a running state of the main body; and a control unit for generating an output corresponding to the signal condition of the detecting unit and controlling the ascending and falling.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 서스펜션은 차대의 자세변동을 허용하도록 차륜축 상의 지지아암과 볼스크류의 볼너트 사이에 볼조인트를 구비하는 것을 특징으로 한다.According to a detailed configuration of the present invention, the suspension is characterized by having a ball joint between a support arm on a wheel shaft and a ball nut of a ball screw to allow posture change of the chassis.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 볼너트와 상기 볼조인트 사이에는 힌지핀과 토션스프링으로 구성되는 완충기를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.According to the detailed configuration of the present invention, a shock absorber composed of a hinge pin and a torsion spring is further provided between the ball nut and the ball joint.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 검출부재는 주행속도 변동을 검출하는 속도검출기, 차대의 경사각 변동을 검출하는 자세검출기, 차고 변동을 검출하는 높이검출기를 구비하는 것을 특징으로 한다.According to the detailed configuration of the present invention, the detecting member is characterized in that it includes a speed detector for detecting a change in traveling speed, an attitude detector for detecting a change in the inclination angle of the chassis, and a height detector for detecting a change in vehicle height.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 외형의 미감을 저감할 정도로 투박하지 않는 경박단소한 구조를 기반으로 과속방지턱과 같은 장애물을 안정적인 자세로 통과하도록 구성하여 불편을 해소하고 안전사고를 방지하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, it is configured to pass through obstacles such as speed bumps in a stable posture based on a light, thin and compact structure that is not clunky enough to reduce the aesthetics of the exterior, thereby eliminating inconvenience and preventing safety accidents. .

도 1은 본 발명에 따른 장치가 적용된 휠체어를 나타내는 모식도
도 2는 본 발명에 따른 장치의 주요부를 측면에서 나타내는 모식도
도 3은 본 발명에 따른 장치의 주요부를 정면에서 나타내는 모식도
도 4는 본 발명에 따른 장치의 회로 연결을 나타내는 블록도
도 5는 본 발명에 따른 장치의 작동 상태를 나타내는 모식도1 is a schematic diagram showing a wheelchair to which a device according to the present invention is applied
Figure 2 is a schematic diagram showing the main part of the device according to the present invention from the side
Figure 3 is a schematic view showing the main part of the device according to the present invention from the front
Figure 4 is a block diagram showing the circuit connection of the device according to the present invention
Figure 5 is a schematic diagram showing the operating state of the device according to the present invention

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the accompanying drawings.

본 발명은 휠체어에 적용되어 과속방지턱을 승월하는 장치에 관하여 제안한다. 장애인이나 노약자를 위한 이동수단인 전동휠체어를 대상으로 하지만 반드시 이에 국한되지 않으며, 전동스쿠터를 비롯한 여타의 이동수단에도 동일한 방식으로 적용될 수 있다. 어느 경우에나 차로를 주행하는 중에 빈번하게 마주치는 과속방지턱과 같은 둔턱을 안정적인 자세로 승월함을 요체로 한다.The present invention proposes a device applied to a wheelchair to climb a speed bump. It is intended for electric wheelchairs, which are means of transportation for the disabled or the elderly, but are not necessarily limited thereto, and can be applied to other means of transportation including electric scooters in the same way. In any case, the main point is to climb over bumps such as speed bumps that are frequently encountered while driving in a stable posture.

본 발명에 따르면 본체(10)가 차대(11) 상에 차륜축(14)과 구동기(15)를 갖춘 구조를 이루고 있다.According to the present invention, the main body 10 has a structure including a wheel shaft 14 and an actuator 15 on a chassis 11.

도 1을 참조하면, 본체(10)를 구성하는 차대(11), 차륜축(14), 구동기(15) 등이 나타난다. 차대(11)는 상측으로 사용자의 탑승이 가능한 시트(12)를 지지하고 하측으로 차륜축(14)과 휠에 연결되어 이동 가능하다. 시트(12)는 등판의 틸팅이 가능한 구조를 적용할 수도 있다. 구동기(15)는 차륜축(14)에 연결되어 배터리(17)의 동력으로 휠의 주행과 제동을 수행한다. 전륜ㆍ후륜의 차륜축(14) 중에서 하나를 구동축으로 예시하지만 이에 한정되는 것은 아니다.Referring to FIG. 1 , a chassis 11 constituting a body 10, a wheel shaft 14, an actuator 15, and the like are shown. The chassis 11 upwardly supports a seat 12 on which a user can board and is movable downwardly connected to a wheel shaft 14 and a wheel. The seat 12 may have a structure capable of tilting the backrest. The driver 15 is connected to the wheel shaft 14 and drives and brakes the wheel with the power of the battery 17. One of the wheel shafts 14 of the front and rear wheels is exemplified as a drive shaft, but is not limited thereto.

또한, 본 발명에 따르면 서스펜션(20)이 상기 차대(11)와 상기 차륜축(14) 사이에 개재되는 볼스크류로 차고의 변동을 유발하는 구조를 이루고 있다.In addition, according to the present invention, the suspension 20 has a structure in which a change in height is caused by a ball screw interposed between the chassis 11 and the wheel shaft 14.

도 2 및 도 2을 참조하면, 서스펜션(20)을 구성하는 볼스크류로서 나선축(23)과 볼너트(24)가 나타난다. 차고를 변동시키는 수단으로서 유공압 방식은 구조적으로 복잡화하여 휠체어에 접합하지 않고, 경박단소한 압전액추에이터 방식은 스크로크가 짧아 둔턱을 승월하기에 한계성을 보인다. 반면 볼스크류 방식은 외형의 미감을 저감할 정도로 투박하지 않는 경박단소한 구조로 적합하고 구동토크가 작아 배터리(17)의 전력소모를 최소로 할 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 2 , a spiral shaft 23 and a ball nut 24 appear as ball screws constituting the suspension 20 . As a means of changing the height, the hydraulic and pneumatic method is structurally complex and does not attach to the wheelchair, and the lightweight and compact piezoelectric actuator method has a short stroke and has limitations in climbing a bump. On the other hand, the ball screw method is suitable for a lightweight, compact structure that is not clunky enough to reduce the aesthetics of the exterior, and can minimize power consumption of the battery 17 with a small driving torque.

볼스크류의 나선축(23)은 차대(11)에 회전 가능하게 지지되고 상단에서 구동모터(26)와 연결된다. 볼스크류의 볼너트(24)는 나선축(23)에 맞물리는 동시에 차륜축(14)에 지지아암(21)을 개재하여 연결된다. 지지아암(21)은 차륜축(14)에 베어링을 개재하여 회전 가능하게 지지된다. 나선축(23)은 차륜축(14)의 수직 상방이 아닌 다소 이격된 위치에 배치된다. 도 2 및 도 3에서 평상시 주행하는 상태의 차고로 유지되는 볼스크류를 예시한다.The spiral shaft 23 of the ball screw is rotatably supported on the chassis 11 and is connected to the driving motor 26 at the top. The ball nut 24 of the ball screw engages with the spiral shaft 23 and is connected to the wheel shaft 14 via a support arm 21 . The support arm 21 is rotatably supported on the wheel shaft 14 via a bearing. The spiral shaft 23 is not vertically above the wheel shaft 14 but is disposed at a somewhat spaced position. 2 and 3 illustrate a ball screw maintained in a garage in a normal running state.

한편, 본 발명은 전후방의 4륜에 대하여 개별적으로 총 4개의 볼스크류를 적용하는 것을 제시하지만, 전륜의 차륜축(14)과 후륜의 차륜축(14)에 각각 하나씩 총 2개의 볼스크류를 적용하는 구성을 배제하지 않는다.On the other hand, the present invention suggests applying a total of four ball screws individually to the front and rear four wheels, but applying a total of two ball screws, one each to the wheel shaft 14 of the front wheel and the wheel shaft 14 of the rear wheel. do not rule out configurations that

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 서스펜션(20)은 차대(11)의 자세변동을 허용하도록 차륜축(14) 상의 지지아암(21)과 볼스크류의 볼너트(24) 사이에 볼조인트(28)를 구비하는 것을 특징으로 한다.According to the detailed configuration of the present invention, the suspension 20 has a ball joint 28 between the support arm 21 on the wheel shaft 14 and the ball nut 24 of the ball screw to allow the posture change of the chassis 11. ).

도 1 및 도 2에서, 서스펜션(20)의 볼스크류에 볼조인트(28)가 연계된 상태를 나타낸다. 볼조인트(28)는 구면을 지닌 소켓에 구체를 지닌 스터드가 관절운동 가능하게 맞물린 구조이다. 볼조인트(28)의 소켓은 차륜축(14)에 지지된 지지아암(21)에 연결하고 볼조인트(28)의 스터드는 볼너트(24)에 연결한다. 물론 볼조인트(28)는 차대(11)에 연결된 4개의 볼스크류에 모두 설치되지만 이에 한정되지 않고 전륜 또는 후륜의 2개소에만 설치되는 구성도 배제하지 않는다.1 and 2 show a state in which the ball joint 28 is linked to the ball screw of the suspension 20. The ball joint 28 is a structure in which a stud having a spherical surface is engaged with a socket having a spherical surface so as to be articulated. The socket of the ball joint 28 is connected to the support arm 21 supported by the wheel shaft 14, and the stud of the ball joint 28 is connected to the ball nut 24. Of course, the ball joint 28 is installed in all four ball screws connected to the chassis 11, but is not limited thereto, and a configuration in which it is installed only in two places of the front or rear wheels is not excluded.

어느 경우에나 볼조인트(28)는 전륜과 후륜의 차륜축(14)이 둔턱을 승월하는 과정에서 차대(11)의 제한적인 요동을 허용하여 완충한다. 휠체어가 둔턱을 정면(직각)으로 승월하는 경우 볼조인트(28)는 전후 방향으로 운동하지만 경사진 방향으로 승월하는 경우 볼조인트(28)의 다방향 운동이 유발된다. 휠체어의 승월 과정에서 볼조인트(28)는 승차감 저하를 최소화한다.In any case, the ball joint 28 buffers the wheel shaft 14 of the front wheel and the rear wheel by allowing the limited swing of the chassis 11 in the process of climbing the hill. When the wheelchair ascends the bump in the front (perpendicular) direction, the ball joint 28 moves forward and backward, but when the wheelchair ascends in an inclined direction, multidirectional motion of the ball joint 28 is induced. In the process of ascending the wheelchair, the ball joint 28 minimizes deterioration in riding comfort.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 볼너트(24)와 상기 볼조인트(28) 사이에는 힌지핀과 토션스프링으로 구성되는 완충기(29)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.According to the detailed configuration of the present invention, a shock absorber 29 composed of a hinge pin and a torsion spring is further provided between the ball nut 24 and the ball joint 28.

도 3에서, 볼너트(24)와 볼조인트(28) 사이에 개재되는 완충기(29)가 나타난다. 완충기(29)는 힌지핀의 외면에 코일형의 토션스프링을 동심으로 감아서 구성할 수 있다. 힌지핀은 볼너트(24)와 볼조인트(28) 사이의 힌지운동을 허용한다. 토션스프링은 일단과 타단에서 볼너트(24)의 측면과 볼조인트(28)의 스터드에 맞물린다. 휠체어의 승월 과정에서 볼조인트(28)와 완충기(29)가 연계되면 차대(11)에 전달되는 요동이 보다 완만하고 부드럽게 감쇠된다.In FIG. 3, a shock absorber 29 interposed between the ball nut 24 and the ball joint 28 is shown. The shock absorber 29 may be constructed by concentrically winding a coil-type torsion spring on the outer surface of the hinge pin. The hinge pin allows hinge movement between the ball nut 24 and the ball joint 28. The torsion spring is engaged with the side of the ball nut 24 and the stud of the ball joint 28 at one end and the other end. When the ball joint 28 and the shock absorber 29 are connected during the ascending process of the wheelchair, the vibration transmitted to the chassis 11 is more gently and smoothly damped.

또한, 본 발명에 따르면 검출부재(30)가 상기 본체(10)의 주행 상태를 검출하도록 설치되는 구조를 이루고 있다.In addition, according to the present invention, the detecting member 30 has a structure installed to detect the running state of the main body 10 .

도 4를 참조하면, 검출부재(30)가 후술하는 제어부재(40)와 연계되는 상태를 나타낸다. 휠체어 본체(10)의 주행 상태는 둔턱을 승월하는 과정에서 전륜과 후륜의 차고 변동을 제어하기 위한 입력 조건이다. Referring to FIG. 4 , a state in which the detecting member 30 is associated with the control member 40 to be described later is shown. The driving state of the wheelchair body 10 is an input condition for controlling the change in height of the front and rear wheels in the process of climbing over a bump.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 검출부재(30)는 주행속도 변동을 검출하는 속도검출기(32), 차대(11)의 경사각 변동을 검출하는 자세검출기(34), 차고 변동을 검출하는 높이검출기(36)를 구비하는 것을 특징으로 한다.According to the detailed configuration of the present invention, the detecting member 30 includes a speed detector 32 for detecting a change in traveling speed, an attitude detector 34 for detecting a change in the inclination angle of the chassis 11, and a height detector for detecting a change in vehicle height. It is characterized by having (36).

도 1 및 도 4에서, 검출부재(30)를 구성하는 속도검출기(32), 자세검출기(34), 높이검출기(36)가 나타난다. 속도검출기(32)는 차대(11)에 설치되고 주행속도에 대응한 신호를 발생한다. 자세검출기(34)는 자이로센서 등으로 구성되고 차대(11)의 전후좌우 기울어짐에 대응한 신호를 발생한다. 높이검출기(36)는 4륜의 볼스크류에 각각 설치되어 차고 변동에 대응한 신호를 발생한다.1 and 4, a speed detector 32, an attitude detector 34, and a height detector 36 constituting the detecting member 30 are shown. The speed detector 32 is installed on the chassis 11 and generates a signal corresponding to the traveling speed. The attitude detector 34 is composed of a gyro sensor and the like and generates a signal corresponding to the forward, backward, left and right inclination of the chassis 11 . The height detector 36 is installed on each of the ball screws of the four wheels and generates a signal corresponding to the vehicle height change.

또한, 본 발명에 따르면 제어부재(40)가 상기 검출부재(30)의 신호 조건에 대응하는 출력을 발생하여 승월을 제어하는 구조를 이루고 있다.In addition, according to the present invention, the control member 40 generates an output corresponding to the signal condition of the detecting member 30 to control ascending and falling.

도 4에서, 제어부재(40)를 구성하는 제어기(42), 입력기(44), 경보기(46) 등이 나타난다. 제어기(42)는 마이크로프로세서, 메모리, 입출력인터페이스를 갖춘 마이컴 회로로 구성된다. 입력인터페이스에는 속도검출기(32), 자세검출기(34), 높이검출기(36), 입력기(44) 등이 연결된다. 출력인터페이스에는 4륜의 구동모터(26), 경보기(46) 등이 연결된다. 입력기(44)는 시트(12)에 설치되고 주행, 정지 외에 차고 변동폭을 설정할 수 있다. 경보기(46)는 승월 과정에서 자세의 불안정을 감지하면 시청각적으로 경보한다.In FIG. 4, a controller 42, an input device 44, an alarm device 46, and the like constituting the control member 40 are shown. The controller 42 is composed of a microprocessor, memory, and a microcomputer circuit equipped with an input/output interface. A speed detector 32, a posture detector 34, a height detector 36, an input device 44, and the like are connected to the input interface. A four-wheel drive motor 26, an alarm 46, and the like are connected to the output interface. The input device 44 is installed on the seat 12 and can set the variation range of the vehicle height in addition to driving and stopping. The alarm 46 gives an audible and visual alarm when it detects an instability of posture during the ascending process.

도 5를 참조하면, 휠체어가 도로의 과속방지턱을 정면으로 승월하는 과정을 단순하게 나타낸다. 도 5(a)처럼 전륜이 과속방지턱의 최고점에 이르는 동안 후륜의 구동모터(26)로 볼스크류를 가동하여 신장된 나선축(23′)으로 차고를 증대시킨다. 도 5(b)처럼 후륜이 과속방지턱의 최고점에 이르는 동안 후륜의 나선축(23)을 원위치시키는 동시에 전륜의 나선축(23′)을 신장시킨다. 물론 나선축(23)에 맞물리는 볼너트(24)의 스크로크가 다소 짧게 설정되어도 차대(11)가 도시처럼 정확한 수평을 유지하지 않지만 심하게 기울어 전복되는 위험성을 낮출 수 있다.Referring to FIG. 5 , a process of a wheelchair ascending a speed bump in the front is simply shown. As shown in FIG. 5 (a), while the front wheels reach the highest point of the speed bump, the driving motor 26 of the rear wheels operates the ball screw to increase the vehicle height with the extended spiral shaft 23'. As shown in FIG. 5 (b), while the rear wheel reaches the highest point of the speed bump, the spiral shaft 23 of the rear wheel is returned to its original position and the spiral shaft 23' of the front wheel is extended. Of course, even if the stroke of the ball nut 24 engaged with the spiral shaft 23 is set somewhat short, the chassis 11 does not maintain an accurate level as shown in the illustration, but the risk of overturning due to severe inclination can be reduced.

이때, 휠체어가 과속방지턱을 다소 경사진 방향으로 통과하는 경우 4개의 구동모터(26)에 의한 개별적 제어로 차대(11)의 기울어짐을 최소로 유지한다. 볼스크류와 더불어 완충기(29)가 연계되므로 승월 충격도 완화된다.At this time, when the wheelchair passes the speed bump in a slightly inclined direction, the inclination of the chassis 11 is kept to a minimum through individual control by the four drive motors 26 . Since the shock absorber 29 is linked together with the ball screw, the impact of climbing is also alleviated.

한편, 제어기(42)는 차속을 고려하여 구동모터(26)에 의한 차고의 변동 패턴을 차등화할 수 있으면 차속이 설정치 이상이면 구동기(15)의 제동을 통하여 감속을 선행할 수도 있다.Meanwhile, if the controller 42 can differentiate the variation pattern of the vehicle height by the drive motor 26 in consideration of the vehicle speed, the controller 42 may precede the deceleration through braking of the driver 15 when the vehicle speed exceeds a set value.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음이 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.The present invention is not limited to the described embodiments, and it is obvious to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such variations or modifications should fall within the scope of the claims of the present invention.

10: 본체 11: 차대
12: 시트 14: 차륜축
15: 구동기 17: 배터리
20: 서스펜션 21: 지지아암
23: 나선축 24: 볼너트
26: 구동모터 28: 볼조인트
29: 완충기 30: 검출부재
32: 속도검출기 34: 자세검출기
36: 높이검출기 40: 제어부재
42: 제어기 44: 입력기
46: 경보기10: body 11: chassis
12: seat 14: wheel axle
15: actuator 17: battery
20: suspension 21: support arm
23: spiral shaft 24: ball nut
26: drive motor 28: ball joint
29: buffer 30: detection member
32: speed detector 34: attitude detector
36: height detector 40: control member
42: controller 44: input
46: alarm

Claims (4)

휠체어에 적용되어 과속방지턱을 승월하는 장치에 있어서:
차대(11) 상에 차륜축(14)과 구동기(15)를 갖춘 본체(10);
상기 차대(11)와 상기 차륜축(14) 사이에 개재되는 볼스크류로 차고의 변동을 유발하는 서스펜션(20);
상기 본체(10)의 주행 상태를 검출하도록 설치되는 검출부재(30); 및
상기 검출부재(30)의 신호 조건에 대응하는 출력을 발생하여 승월을 제어하는 제어부재(40);를 포함하되,
상기 서스펜션(20)은 차대(11)의 자세변동을 허용하도록 차륜축(14) 상의 지지아암(21)과 볼스크류의 볼너트(24) 사이에 볼조인트(28)를 구비하고,
상기 볼너트(24)와 상기 볼조인트(28) 사이에는 힌지핀과 토션스프링으로 구성되는 완충기(29)를 더 구비하며,
상기 검출부재(30)는 주행속도 변동을 검출하는 속도검출기(32), 차대(11)의 경사각 변동을 검출하는 자세검출기(34), 차고 변동을 검출하는 높이검출기(36)를 구비하는 것을 특징으로 하는 휠체어의 과속방지턱 승월장치.In a device applied to a wheelchair to climb a speed bump:
a main body 10 equipped with a wheel shaft 14 and an actuator 15 on a chassis 11;
a suspension 20 that induces a change in vehicle height with a ball screw interposed between the chassis 11 and the wheel shaft 14;
a detecting member 30 installed to detect a running state of the main body 10; and
A control member 40 for generating an output corresponding to the signal condition of the detecting member 30 to control ascending and falling; including,
The suspension 20 includes a ball joint 28 between a support arm 21 on a wheel shaft 14 and a ball nut 24 of a ball screw to allow posture change of the chassis 11,
A shock absorber 29 composed of a hinge pin and a torsion spring is further provided between the ball nut 24 and the ball joint 28,
The detecting member 30 is characterized by having a speed detector 32 for detecting a change in traveling speed, an attitude detector 34 for detecting a change in the inclination angle of the chassis 11, and a height detector 36 for detecting a change in vehicle height. A speed bump climbing device for a wheelchair. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020210079811A 2021-06-21 2021-06-21 Speed bump crossing apparatus for wheelchair KR102571560B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210079811A KR102571560B1 (en) 2021-06-21 2021-06-21 Speed bump crossing apparatus for wheelchair

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210079811A KR102571560B1 (en) 2021-06-21 2021-06-21 Speed bump crossing apparatus for wheelchair

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220169571A KR20220169571A (en) 2022-12-28
KR102571560B1 true KR102571560B1 (en) 2023-08-28

Family

ID=84538377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210079811A KR102571560B1 (en) 2021-06-21 2021-06-21 Speed bump crossing apparatus for wheelchair

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102571560B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200251018Y1 (en) * 2000-12-22 2001-11-16 일신정밀공업(주) suspension device of rear wheel of non motorized two wheel scooter
CN109512593A (en) * 2018-11-19 2019-03-26 潘柏翰 A kind of self-balancing wheelchair for adapting to climb building
KR102140480B1 (en) * 2019-10-08 2020-08-03 주식회사 맥파이온 Wheel driving device for use of Automated Guided Vehicle

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100234318B1 (en) 1997-04-23 1999-12-15 윤종용 Field signal generation apparatus
KR101215285B1 (en) 2010-12-28 2012-12-26 전자부품연구원 Feasible driving electric wheelchair in sidewalk and stairs
KR20160081471A (en) * 2014-12-31 2016-07-08 현대다이모스(주) Apparatus and method for correcting slope data of the automatic transmission vehicle
KR101676594B1 (en) 2016-01-13 2016-11-15 조민식 Berm driving apparatus for electric wheel chair

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200251018Y1 (en) * 2000-12-22 2001-11-16 일신정밀공업(주) suspension device of rear wheel of non motorized two wheel scooter
CN109512593A (en) * 2018-11-19 2019-03-26 潘柏翰 A kind of self-balancing wheelchair for adapting to climb building
KR102140480B1 (en) * 2019-10-08 2020-08-03 주식회사 맥파이온 Wheel driving device for use of Automated Guided Vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220169571A (en) 2022-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10343740B2 (en) Traveling apparatus
JP6380485B2 (en) Traveling device
EP3137033B1 (en) Powered wheelchair
JP2003011863A (en) Motorcycle
JP4577038B2 (en) Small electric vehicle
EP1188656B1 (en) Rear wheel suspension system in vehicle
JP4689950B2 (en) Electric wheelchair or single-seater small electric vehicle.
JP2005082044A5 (en)
NL2022121B1 (en) Self-balancing tilting vehicle with tilting speed and tilting torque controller
KR100920758B1 (en) Three-wheel driving divice
KR102571560B1 (en) Speed bump crossing apparatus for wheelchair
CN113510678A (en) All-terrain robot control method and all-terrain robot
JP6565831B2 (en) Traveling device
CN108697567A (en) Adjustable height wheelchair
JP6497368B2 (en) Traveling device
CN205469469U (en) The wheel connection mechanism of electrodynamic balance car
JP6669002B2 (en) Traveling device
US20220144034A1 (en) Pulling compensation apparatus for vehicle
CN210760119U (en) Active inclination control device for double-front-wheel inclined vehicle and vehicle
CN209142304U (en) Scooter
KR20140073134A (en) Vehicle body stability control device
CN109987184B (en) Scooter
JPH02141332A (en) Driving direction reversing device and passenger traveling facility reversing device for motor-driven passenger car
CN110626136B (en) Active tilting control device for double-front-wheel tilting vehicle, vehicle and control method
CN219651333U (en) Chassis device of somatosensory vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant