KR102670191B1 - 사륜구동 전동 휠체어 - Google Patents

Abstract

이 발명은 사륜구동 전동 휠체어에 관한 것으로서, 이 발명의 구성은, 바디의 상부에 설치되어 있는 회전부와, 상기 회전부의 상부에 전후방향으로 회전가능하게 설치되어 있는 운전석 시트와, 바디의 뒤쪽에 설치되어 있는 한쌍의 메인 모터와, 상기 한쌍의 메인 모터에 각각 연결 설치되는 한쌍의 구동벨트와, 바디의 앞쪽에 설치되어 있으며 상기 구동벨트로부터 각각 동력을 전달받는 한쌍의 전륜과, 바디의 뒤쪽에 설치되어 있으며 상기 구동벨트로부터 각각 동력을 전달받는 한쌍의 후륜과, 바디와 운전석 시트의 하부면의 사이에 설치되어 운전석 시트의 전후 방향의 회전을 구동하는 제1 피스톤 실린더와, 바디의 뒤쪽에 회전가능하게 설치되는 보조바퀴 프레임과, 상기 보조바퀴 프레임에 연결되어 있는 한쌍의 보조 바퀴와, 바디와 보조바퀴 프레임의 사이에 설치되어 보조바퀴 프레임의 회전을 구동하는 제2 피스톤 실린더를 포함하여 이루어진다.

Description

사륜구동 전동 휠체어{Electric four wheel drive wheelchair}

이 발명은 사륜구동 전동 휠체어에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 전동 휠체어의 좌우회전시 전동 휠체어의 후륜을 들어올림과 동시에 보조바퀴를 내려서 회전반경을 축소시킬 뿐만 아니라 바퀴의 끌림 현상이 발생되지 않도록 하며, 사륜구동 전동 휠체어의 좌우회전, 상승주행, 하강주행시 운전석 시트의 무게중심을 이동시킴으로써 전복사고의 위험을 방지할 수 있는, 사륜구동 전동 휠체어에 관한 것이다.

전동 휠체어는 이동이 불편한 지체 장애인이 사회 활동에 참여하기 위하여 사용하는 매우 중요한 보조 기구중의 하나이다.

이러한 전동 휠체어에 관한 일 예로서, 사람이 앉은 자세로 지지할 수 있는 정상적인 구조와 함께 경사진 도로 주행시에도 의자는 항상 수평위치가 되도록 변화할 수 있게 되어 중풍환자나 뇌성마비 환자와 같이 상반신 거동이 불편한 환자에게도 사용할 수 있는 기술이 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1010010(공고일자 2011년 01월 21일)의 "전동 휠체어 시트 평행자세 자동 조절장치"가 개시된 바 있다.

전동 휠체어의 등판 능력을 높이기 위하여 모터의 회전동력을 전륜과 후륜에 모두 전달하는 사륜구동 전동 휠체어가 개발되어 제공되고 있다.

일반적으로 사륜구동 전동 휠체어는, 좌회전하고자 하는 경우에 좌측 전륜 및 좌측 후륜은 후진방향으로 회전하고 우측 전륜 및 우측 후륜은 전진방향으로 회전함으로써 전동 휠체어가 좌회전되도록 하고, 우회전하고자 하는 경우에는 좌측 전륜 및 좌측 후륜은 전진방향으로 회전하고 우측 전륜 및 우측 후륜은 후진방향으로 회전함으로써 전동 휠체어가 우회전되도록 하는 구조로 이루어진다.

그러나, 이와 같은 동작원리 때문에 종래의 사륜구동 전동 휠체어는 회전반경에 클 뿐만 아니라 바퀴의 끌림 현상으로 인하여 바깥에 비해 공간이 비좁은 실내에서는 사용하기가 어려운 문제점이 있다.

또한, 종래의 사륜구동 전동 휠체어는 무게중심 이동이 제한적이어서 전복사고의 위험이 높은 문제점이 있다.

등록특허공보 등록번호 10-1010010

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사륜구동 전동 휠체어의 제자리 회전시 전동 휠체어의 후륜을 들어올림과 동시에 보조 바퀴를 내려서 회전반경을 축소시킬 뿐만 아니라 바퀴의 끌림 현상이 발생되지 않도록 하는, 사륜구동 전동 휠체어를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 사륜구동 전동 휠체어의 좌우회전, 상승주행, 하강주행시 운전석 시트의 무게중심을 이동시킴으로써 전복사고의 위험을 방지할 수 있는, 사륜구동 전동 휠체어를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 배터리가 탑재되는 바디와, 상기 바디의 상부에 설치되어 있는 연결부와, 상기 연결부의 상부에 전후방향으로 회전가능하게 설치되어 있는 운전석 시트와, 상기 바디의 뒤쪽 좌우측에 각각 설치되어 있으며 배터리로부터 전원을 공급밥아 구동되는 한쌍의 메인 모터 풀리와, 상기 한쌍의 메인 모터에 각각 연결 설치되는 한쌍의 구동벨트와, 상기 바디의 앞쪽에 설치되어 있으며 상기 구동벨트로부터 각각 동력을 전달받는 한쌍의 전륜과, 상기 바디의 뒤쪽에 설치되어 있으며 상기 구동벨트로부터 각각 동력을 전달받는 한쌍의 후륜과, 일단이 바디에 연결되어 있고 타단이 운전석 시트의 하부면에 회전가능하게 연결되어 운전석 시트의 전후 방향의 회전을 구동하는 제1 피스톤 실린더와, 상기 바디의 뒤쪽에 회전가능하게 설치되는 보조바퀴 프레임과, 상기 보조바퀴 프레임의 끝에 연결되어 있는 한쌍의 보조 바퀴와, 일단이 바디에 연결되어 있고 타단이 보조바퀴 프레임에 연결되어 보조바퀴 프레임의 회전을 구동하는 제2 피스톤 실린더를 포함하여 이루어지면 바람직하다.

이 발명의 구성은, 상기 연결부는, 바디의 상부에 고정되어 있는 ㅗ 형태의 지지대와, 일단이 상기 지지대의 상부에 회전가능하게 연결되며 타단이 운전석 시트의 밑면에 고정되어 있는 회전 아암을 포함하여 이루어지며, 상기 회전아암의 길이는 지면에서 운전석 시트의 밑면까지의 높이의 15~30%로 설정되면 바람직하다.

이 발명의 구성은, 상기 제1 피스톤 실린더가 운전석 시트의 하부면에 연결되는 경우에 회전 아암의 뒤쪽에서 연결되면 바람직하다.

이 발명의 구성은, 상기 구동벨트는, 메인 모터 풀리를 정점으로, 상기 메인 모터 풀리의 하부 앞쪽에 각각 설치되어 있는 제1 서브 텐션 롤러를 거쳐서 전륜으로 연결되고, 전륜에서 후륜으로 연결되며, 후륜에서 메인 모터 풀리의 하부 뒷쪽에 각각 설치되어 있는 제2 서브 텐션 롤러를 거쳐서 다시 메인 모터 풀리로 연결됨으로써 ㅗ 형태의 폐곡선을 형성하면 바람직하다.

이 발명의 구성은, 상기 보조 바퀴는 시계방향 및 반시계방향의 양방향으로 회전이 가능하며, 또한 좌측 및 우측으로 방향 절환이 자유롭게 이루어지면 바람직하다.

이 발명은, 사륜구동 전동 휠체어의 제자리 회전시 전동 휠체어의 후륜을 들어올림과 동시에 보조 바퀴를 내려서 후륜의 끌림 현상이 발생되지 않도록 하며, 사륜구동 전동 휠체어의 좌우회전, 상승주행, 하강주행시 운전석 시트의 무게중심을 이동시킴으로써 전복사고의 위험을 방지할 수 있는, 효과를 갖는다.

도 1은 이 발명의 일 실시예에 따른 사륜구동 전동 휠체어의 사시도이다.
도 2는 이 발명의 일 실시예에 따른 사륜구동 전동 휠체어의 구동벨트 주변의 사시도이다.
도 3은 이 발명의 일 실시예에 따른 사륜구동 전동 휠체어의 보조바퀴 주변의 사시도이다.
도 4는 이 발명의 일 실시예에 따른 사륜구동 전동 휠체어의 측면도이다.
도 5는 이 발명의 일 실시예에 따른 사륜구동 전동 휠체어의 제자리 회전시 측면도이다.
도 6은 이 발명의 일 실시예에 따른 사륜구동 전동 휠체어의 상승 주행시 측면도이다.

이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.

참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 균등물 내지 대체물들을 포함하는 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능하다.

또한, 본원의 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어의 표현은, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 정의된 것으로서, 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 일예로서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하며, 방향에 관한 표현은 설명상의 편의를 위하여 도면상에 표현된 위치를 기준으로 설정하며, "연결된다"거나 "설치된다"라는 표현은 직접적인 연결 또는 접속뿐만이 아니라 중간에 다른 구성요소를 매개로 하는 연결 또는 설치를 포함한다.

도 1은 이 발명의 일 실시예에 따른 사륜구동 전동 휠체어의 사시도이고, 도 2는 이 발명의 일 실시예에 따른 사륜구동 전동 휠체어의 구동벨트 주변의 사시도이고, 도 3은 이 발명의 일 실시예에 따른 사륜구동 전동 휠체어의 보조바퀴 주변의 사시도이고, 도 4는 이 발명의 일 실시예에 따른 사륜구동 전동 휠체어의 저면도이고, 도 5는 이 발명의 일 실시예에 따른 사륜구동 전동 휠체어의 측면도이고, 도 6은 이 발명의 일 실시예에 따른 사륜구동 전동 휠체어의 제자리 회전시 측면도이고, 도 7은 이 발명의 일 실시예에 따른 사륜구동 전동 휠체어의 상승 주행시 측면도이다.

도 1 내지 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 일실시예에 따른 사륜구동 전동 휠체어의 구성은, 배터리가 탑재되는 바디(1)와, 상기 바디(1)의 상부에 설치되어 있는 연결부(2)와, 상기 연결부(2)의 상부에 전후방향으로 회전가능하게 설치되어 있는 운전석 시트(3)와, 바디(1)의 뒤쪽 좌우측에 각각 설치되어 있으며 배터리로부터 전원을 공급밥아 구동되는 한쌍의 메인 모터 풀리(4a, 4b)와, 상기 한쌍의 메인 모터 풀리(4a, 4a)에 각각 연결 설치되는 한쌍의 구동벨트(5a, 5b)와, 상기 바디(1)의 앞쪽에 설치되어 있으며 상기 구동벨트(5a, 5b)로부터 각각 동력을 전달받는 한쌍의 전륜(6a, 6b)과, 상기 바디(1)의 뒤쪽에 설치되어 있으며 상기 구동벨트(5a, 5b)로부터 각각 동력을 전달받는 한쌍의 후륜(7a, 7b)와, 일단이 바디(1)에 연결되어 있고 타단이 운전석 시트(3)의 하부면에 회전 가능하게 연결되어 운전석 시트(3)의 전후 방향의 회전을 구동하는 제1 피스톤 실린더(8)와, 바디(1)의 뒤쪽에 회전가능하게 설치되는 보조바퀴 프레임(9)과, 상기 보조바퀴 프레임(9)의 끝에 연결되어 있는 한쌍의 보조 바퀴(10a, 10b)와, 일단이 바디(1)에 연결되어 있고 타단이 보조바퀴 프레임(9)에 연결되어 보조바퀴 프레임(9)의 회전을 구동하는 제2 피스톤 실린더(11)를 포함하여 이루어진다.

상기 연결부(2)는, 바디(1)의 상부에 고정되어 있는 ㅗ 형태의 지지대(21)와, 일단이 상기 지지대(21)의 상부에 회전가능하게 연결되며 타단이 운전석 시트(3)의 밑면에 고정되어 있는 회전 아암(22)을 포함하여 이루어진다.

상기 회전아암(22)의 길이(a)는 지면에서 운전석 시트(3)의 밑면까지의 높이(h)의 15~30%로 설정됨으로써 좌우회전, 상승주행, 하강주행시 무게중심이 이동될 수 있도록 한다.

상기 운전석 시트(3)의 좌우측에는 팔걸이(31a, 31b)가 설치된다.

상기 운전석 시트(3)의 하부에는 발판(32a, 32b)이 설치된다.

상기 운전적 시트(3)에는 수평감지 센서(도시되지 않음)가 설치되며, 팔걸이(31a, 31b)에는 조이스틱형 조종패널(도시되지 않음)이 설치되며, 상기 조이스틱형 조종패널(도시되지 않음)의 내부에는 컨트롤러(도시되지 않음)가 설치된다.

상기 구동벨트(5a, 5b)는, 메인 모터 풀리(4a, 4b)를 정점으로, 상기 메인 모터 풀리(4a, 4b)의 하부 앞쪽에 각각 설치되어 있는 제1 서브 텐션 롤러(51a, 51b)를 거쳐서 전륜(6a, 6b)으로 연결되고, 전륜(6a, 6b)에서 후륜(7a, 7b)으로 연결되며, 후륜(7a, 7b)에서 메인 모터 풀리(4a, 4b)의 하부 뒷쪽에 각각 설치되어 있는 제2 서브 텐션 롤러(52a, 52b)를 거쳐서 다시 메인 모터 풀리(4a, 4b)로 연결됨으로써 ㅗ 형태의 폐곡선을 형성하는 구조로 이루어진다.

상기 제1 피스톤 실린더(8)가 운전석 시트(3)의 하부면에 연결되는 경우에 회전 아암(22)의 뒤쪽에서 연결된다.

상기 보조 바퀴(10a, 10b)는 시계방향 및 반시계방향의 양방향으로 회전이 가능하며, 또한 좌측 및 우측으로 방향 절환이 자유롭게 이루어지는 구조를 갖는다.

상기한 구성에 의한, 이 발명의 일실시예에 따른 사륜구동 전동 휠체어의 작용은 다음과 같다.

운전자가 운전석 시트(3)의 팔걸이(31a, 31b)에 설치되어 있는 조이스틱형 조종패널(도시되지 않음)을 동작시키면, 메인 모터(4a, 4b)가 회전하면서 구동벨트(5a, 5b)를 통해 구동력이 전륜(6a, 6b) 및 후륜(7a, 7b)으로 전달됨으로써 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 전동 휠체어가 전진하게 된다.

상기 구동벨트(5a, 5b)는, 메인 모터 풀리(4a, 4b)를 정점으로, 상기 메인 모터 풀리(4a, 4b)의 하부 앞쪽에 각각 설치되어 있는 제1 서브 텐션 롤러(51a, 51b)를 거쳐서 전륜(6a, 6b)으로 연결되고, 전륜(6a, 6b)에서 후륜(7a, 7b)으로 연결되며, 후륜(7a, 7b)에서 메인 모터 풀리(4a, 4b)의 하부 뒷쪽에 각각 설치되어 있는 제2 서브 텐션 롤러(52a, 52b)를 거쳐서 다시 메인 모터 풀리(4a, 4b)로 연결되어 ㅗ 형태의 폐곡선을 형성함으로써 벨트가 벗겨짐이 없이 구동력이 안정적으로 전달되도록 한다,

운전자가 좌회전 또는 우회전을 하고자 하는 경우에 조종패널(도시되지 않음)을 동작시키면, 제2 피스톤 실린더(11)가 보조바퀴 프레임(9)의 회전을 구동함으로써 보조바퀴(10a, 10b)가 하강하게 된다.

이와 같이 보조바퀴(10a, 10b)가 하강하게 되면, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 후륜(7a, 7b)이 들어 올려지게 되는데, 좌회전시에 좌측 전륜(6a)은 후진방향으로 회전하고 우측 전륜(6b)은 전진방향으로 회전함으로써 전동 휠체어가 좌회전되고, 우회전시에는 좌측 전륜(6a)은 전진방향으로 회전하고 우측 전륜(6b)은 후진방향으로 회전함으로써 전동 휠체어가 우회전된다. 이 과정에서, 회전반경이 작아질 뿐만 아니라, 바퀴의 끌림 현상도 방지된다.

운전자가 높은 곳의 물건을 꺼내고자 할 때에는, 좌측 전륜(6a)과 우측 전륜(6b)이 구동되지 않는 상태에서 보조바퀴(10a, 10b)만을 하강시켜서 후륜(7a, 7b)을 들어올린 후, 이용하게 된다.

한편, 운전적 시트(3)에 설치되어 있는 수평감지 센서(도시되지 않음)로부터 운전적 시트(3)의 수평상태가 감지되어 컨트롤러(도시되지 않음)로 입력되며, 운전적 시트(3)가 수평상태가 아닌 경우에 컨트롤러(도시되지 않음)는 제1 피스톤 실린더(8)를 구동하여 운전석 시트(3)의 뒷부분을 낮추어 줌으로써 운전석 시트(3)가 수평상태를 유지하도록 한다. 이 경우에, 연결부(2)의 회전아암(22)의 길이(a)는 지면에서 운전석 시트(3)의 밑면까지의 높이(h)의 15~30%로 설정되어 있어서 무게중심이 적절하게 이동될 수 있도록 한다.

이와 같은 운전석 시트(3)의 수평상태 유지동작은 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 전동휠체어의 상승주행시에도 적용되며, 하강주행시에도 동일하게 적용됨으로써 운전자가 안전하게 주행할 수 있도록 한다.

1 : 바디 2 : 회전부
3 : 운전석 시트 4a, 4b : 메인 모터
5a, 5b : 구동벨트 6a, 6b : 전륜
7a, 7b : 후륜 8 : 제1 피스톤 실린더
9 : 보조바퀴 프레임 10a, 10b : 보조바퀴
11 : 제2 피스톤 실린더

Claims (5)

1. 배터리가 탑재되는 바디와,
   상기 바디의 상부에 설치되어 있는 연결부와,
   상기 연결부의 상부에 전후방향으로 회전가능하게 설치되어 있는 운전석 시트와,
   상기 바디의 뒤쪽 좌우측에 각각 설치되어 있으며 배터리로부터 전원을 공급받아 구동되는 한쌍의 메인 모터 풀리와,
   상기 한쌍의 메인 모터에 각각 연결 설치되는 한쌍의 구동벨트와,
   상기 바디의 앞쪽에 설치되어 있으며 상기 구동벨트로부터 각각 동력을 전달받는 한쌍의 전륜과,
   상기 바디의 뒤쪽에 설치되어 있으며 상기 구동벨트로부터 각각 동력을 전달받는 한쌍의 후륜과,
   일단이 바디에 연결되어 있고 타단이 운전석 시트의 하부면에 회전가능하게 연결되어 운전석 시트의 전후 방향의 회전을 구동하는 제1 피스톤 실린더와,
   상기 바디의 뒤쪽에 회전가능하게 설치되는 보조바퀴 프레임과,
   상기 보조바퀴 프레임의 끝에 연결되어 있는 한쌍의 보조 바퀴와,
   일단이 바디에 연결되어 있고 타단이 보조바퀴 프레임에 연결되어 보조바퀴 프레임의 회전을 구동하는 제2 피스톤 실린더를 포함하며,
   상기 구동벨트는, 메인 모터 풀리를 정점으로, 상기 메인 모터 풀리의 하부 앞쪽에 각각 설치되어 있는 제1 서브 텐션 롤러를 거쳐서 전륜으로 연결되고, 전륜에서 후륜으로 연결되며, 후륜에서 메인 모터 풀리의 하부 뒷쪽에 각각 설치되어 있는 제2 서브 텐션 롤러를 거쳐서 다시 메인 모터 풀리로 연결됨으로써 ㅗ 형태의 폐곡선을 형성하는 것을 특징으로 하는 사륜구동 전동 휠체어.
2. 제1항에 있어서,
   상기 연결부는,
   바디의 상부에 고정되어 있는 ㅗ 형태의 지지대와,
   일단이 상기 지지대의 상부에 회전가능하게 연결되며 타단이 운전석 시트의 밑면에 고정되어 있는 회전 아암을 포함하여 이루어지며,
   상기 회전아암의 길이는 지면에서 운전석 시트의 밑면까지의 높이의 15~30%로 설정되는 것을 특징으로 하는 사륜구동 전동 휠체어.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 피스톤 실린더는 운전석 시트의 하부면에 연결되는 경우에 회전 아암의 뒤쪽에서 연결되는 것을 특징으로 하는 사륜구동 전동 휠체어.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 보조 바퀴는 시계방향 및 반시계방향의 양방향으로 회전이 가능하며, 또한 좌측 및 우측으로 방향 절환이 자유롭게 이루어지는 것을 특징으로 하는 사륜구동 전동 휠체어.
   

Images