KR200443912Y1 - 휠체어 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 휠체어를 구동하는 휠체어 구동장치에 관한 것으로, 휠체어의 프레임 아래쪽에 가로질러 설치된 구동축과, 상기 구동축에 설치되어 태엽스프링의 복원력에 의해 회전력을 발생하는 구동기구, 상기 구동축의 양단에 설치되어 구동하는 구동 스프로켓, 휠체어의 구동바퀴 축에 설치된 피동 스프로켓 및, 상기 구동 스프로켓과 피동 스프로켓을 연결하는 체인으로 이루어진다. 그리고 상기 구동축에 태엽 스프링으로 이루어진 구동수단의 작동을 제어하기 위한 브레이크 휠을 장착하고, 상기 브레이크 휠에 브레이크 작동을 제어하는 브레이크 제어 레버를 연결 설치하여 브레이크 휠을 선택적으로 제어할 수 있게 할 수가 있다. 이러한 본 고안의 휠체어 구동장치는 상기 태엽 스프링을 이용한 구동수단과 체인을 사용하여 구동바퀴를 강제적으로 회동시킴으로써, 구동 바퀴를 손으로 직접 회전시켜 구동하는 힘에 태엽 스프링의 복원력을 부가하여 휠체어가 이동하게 할 수 있다. 따라서 본 고안에 따른 장치가 장착된 휠체어를 사용하면, 언덕길이나 험한 길을 휠체어 사용자가 혼자 주행하는 경우에도 큰 힘을 들이지 않고 비교적 순탄하게 이동할 수가 있게 된다.

휠체어, 태엽스프링, 구동 스프로켓, 피동 스프로켓, 브레이크, 체인

Description

휠체어 구동장치{AN APPARATUS FOR DRIVING A WHEELCHAIR}

본 고안은 휠체어에 관한 것으로, 특히 태엽 스프링을 이용하여 별도의 외부 동력을 이용하지 않고서도 휠체어를 혼자서 언덕길이나 험한길에도 주행하게 할 수 있게 한 휠체어 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로, 환자나 몸이 불편한 사람이 사용하는 휠체어는 그 구동 수단에 따라 수동형 휠체어와 전동 휠체어로 구분된다.

수동형 휠체어는 조작이 간편하고 관리가 쉬우며, 접이식이라 보관하기에도 좋으며, 가격이 싸다는 등의 장점이 있기는 하나, 순수하게 사람의 팔심으로만 구동하게 되어 있기 때문에 보호자의 도움 없이는 가벼운 경사길도 오르지 못할 뿐만 아니라 보호자가 있다 하여도 많은 힘을 필요로 한다는 문제점이 있었다.

또한, 통상의 경우에 수동형 휠체어는 몸이 불편한 사람이 사용하기 때문에 가볍고 짧은 이동에도 보호자의 보호를 받으면서 이동하여야 하기 때문에 항상 보호자의 도움이 있어야 한다는 불편함이 있다.

이에 비하여 전동 휠체어는 통상 배터리를 충전하여 구동모터를 가동시킴으로써 구동하게 되어 있기 때문에 힘을 들이지 않고 이동할 수 있기는 하지만, 기계식이면서 동력에 의해 구동하게 되어 있기 때문에 조작을 잘못하면 큰 사고의 위험이 있을 뿐만 아니라, 유지보수가 잘 되어야 하고, 무게가 많이 나가기 때문에 이동성이 나쁘며 가격이 비싸 구입할 때 많은 비용이 소요된다는 등의 문제점이 있다.

이에 본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 일반적인 수동형 휠체어에 따른 문제점을 해결하여 비교적 짧고 가벼운 경사길 또는 거친길을 이동할 때는 환자 자신의 혼자 힘 또는 보호자가 큰 힘을 들이지 않고 이동할 수 있게 한 휠체어 구동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 장치는 시이트가 장착되는 프레임 아래쪽에 가로질러 설치된 구동축과, 상기 구동축에 설치되어 태엽스프링의 복원력에 의해 회전력을 발생하는 구동기구, 상기 구동축의 양단에 설치되어 구동하는 구동 스프로켓, 휠체어의 구동바퀴 축에 설치된 피동 스프로켓 및, 상기 구동 스프로켓과 피동 스프로켓을 연결하는 체인으로 이루어진다.

그리고 상기 구동축에 태엽 스프링으로 이루어진 구동수단의 작동을 제어하기 위한 브레이크 휠을 장착하고, 상기 브레이크 휠에 브레이크 작동을 제어하는 브레이크 제어 레버를 연결 설치하여 브레이크 휠을 선택적으로 제어할 수 있게 할 수가 있다.

이러한 본 고안의 휠체어 구동장치는 상기 태엽 스프링을 이용한 구동수단과 체인을 사용하여 구동바퀴를 강제적으로 회동시킴으로써, 구동 바퀴를 손으로 직접 회전시켜 구동하는 힘에 태엽 스프링의 복원력을 부가하여 휠체어가 이동하게 할 수 있다. 따라서 본 고안에 따른 장치가 장착된 휠체어를 사용하면, 언덕길이나 험한 길을 휠체어 사용자가 혼자 주행하는 경우에도 큰 힘을 들이지 않고 비교적 순탄하게 이동할 수가 있게 된다.

이와 같이 본 고안에 따른 장치는, 구동바퀴에 회전 손잡이가 장착되어 이루어지는 구동수단을 구비한 수동 휠체어에 태엽 스프링을 동력 발생수단으로 이용한 보조 구동수단을 설치하여 필요할 때, 구동바퀴에 태엽 스프링의 복원력이 보조 구동력으로 전달되게 함으로써, 수동 휠체어를 사용하여서도 보호자 없이 환자 혼자서도 가벼운 경사길이나 거친 길을 문제없이 주행할 수 있게 하는 효과를 얻을 수 있다.

이하 본 고안을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도면 1은 본 고안에 따른 장치가 장착된 수동 휠체어의 사시도, 도면 2는 본 고안에 따른 휠체어 구동장치의 평면도, 도면 3은 도면 2의 A - A선 단면도이다.

이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 고안의 수동 휠체어 구동장치는 의자형으로 이루어진 프레임(1)의 상부에 환자 등의 사람이 앉을 수 있는 시이트(2)가 구비되고, 상기 프레임(1)의 하부 양쪽에 구동바퀴(3)와 손잡이 휠(4)이 설치되어 있으며, 상기 프레임(1)의 하단에 보조 구동수단(5)이 장착된 구조로 되어 있다.

상기 보조 구동수단(5)은 휠체어의 프레임(1) 아래쪽에 가로질러 설치된 구동축(6)과, 상기 구동축(6)에 설치되어 태엽스프링(7)의 복원력에 의해 회전력을 발생하는 구동기구(8), 상기 구동축(6)의 양단에 설치되어 구동하는 구동 스프로켓(9), 휠체어의 구동바퀴(3)가 장착되는 바퀴축(10)에 설치된 피동 스프로켓(11), 상기 구동 스프로켓(9)과 피동 스프로켓(11)을 연결하는 체인(12)으로 이루어진다.

도면 2에 도시된 바와 같이 상기 구동축(6)은 구동바퀴(3)가 설치되는 바퀴축(10)과 별개로 이루어진 것으로서 프레임(1)의 중앙이 아닌 한쪽에 치우쳐 설치된다.

상기 구동축(6)에 설치된 구동기구(8)는 태엽 스프링(7)과 상기 태엽 스프링(7)을 지지하는 지지케이스(8-1)로 이루어지며, 상기 태엽 스프링(7)의 한쪽 선단은 구동축(6)에 고정 연결되고, 상기 태엽 스프링(7)의 다른 한쪽은 지지케이스(8-1)에 고정 연결되어 있으며, 상기 지지케이스(8-1)는 휠체어의 프레임(1)에 고정 부착되면서 구동축(6)과는 함께 회전하지 않게 되어 있다.

따라서, 상기 태엽 스프링(7)이 풀리면 구동축(6)이 회전하게 하게 되고, 상기 구동축(6)의 양쪽 선단에 설치된 구동 스프로켓(9)도 구동축(6)과 함께 회전하게 된다.

상기 구동 스프로켓(9)에 전달된 태엽 스프링(7)의 동력은 체인(12)을 통하여 피동 스프로켓(11)으로 전달되어, 상기 피동 스프로켓(11)이 설치된 바퀴축(10)을 통하여 구동바퀴(3)를 회전시키게 된다.

이와 같이 본 고안에 따른 장치는 상기 구동축(6)에 설치된 태엽 스프링(7)이 풀리면서 발생하는 에너지가 구동축(6)으로 전달되어 회전력을 발생시키게 되고, 상기 구동축(6)가 회전함에 따라 상기에서 설명한 바와 같이 구동스프로켓(9)과 체인(12) 및 피동스프로켓(11)을 통하여 바퀴축(10)으로 구동력이 전달되어 구동바퀴(3)를 회전시키게 된다.

한편, 본 고안에 따른 장치는 상기 태엽 스프링(7)에 저장된 에너지가 필요하지 않을 때는 태엽 스프링(7)이 감긴 상태로 보존되게 하고, 태엽 스프링(7)에 저장된 에너지기 필요할 때는 사용할 수 있게 하는 브레이크 기구(13)를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 본 고안에 따른 브레이크 기구(13)는 도면 2와 도면 5에 도시하여 나타낸 바와 같이, 구동축(6)에 설치된 브레이크 휠(13-1)과, 상기 브레이크 휠(13-1)의 표면에 돌출 형성된 클러치용 톱니(13-2)에 걸려 브레이크 휠(13-1)의 회전을 제어하는 록크핀(13-3) 및, 상기 록크핀(13-2)이 브레이크 휠(13-1)의 표면에 형성된 톱니(13-2)에 걸려져 물리게 하거나 빠져나오게 하는 레버(13-4)로 이루어진다.

그리고 상기 레버(13-4)는 프레임(1)의 한쪽에 지지점(13-5)을 중심으로 하여 상하 회동할 수 있게 설치되어 휠체어 사용자가 시이트(2)에 앉은 상태에서 레버(13-4)를 사용하여 브레이크 기구(13)를 작동시킬 수 있게 되어 있다.

이러한 구조로 이루어진 본 고안의 휠체어 구동장치는 구동바퀴(3)를 후진방향으로 회전시키면, 구동바퀴(3)의 역방향 회전력이 바퀴축(10)과 피동 스프로켓(11) 및 체인(12)을 통하여 구동 스프로켓(9)과 구동축(6)을 역회전시키게 되고, 상기 구동축(6)이 역회전은 구동기구(8)의 태엽 스프링(7)을 역방향으로 감아 에너지를 저장하게 되며, 본 고안의 휠체어 구동장치가 구동바퀴(3)를 정방향으로 회전시킬 경우는 구동바퀴(3)의 정방향 회전력은 자전거에서와 같이 피동 스프로켓(11)의 내부 구조에서 일방에 한하여 회전력을 전달하는 구조 때문에 구동 스프로켓(9)과 구동축(6)에는 미치지 아니한다.

이와 같이 태엽 스프링(7)에 에너지가 저장된 상태에서 레버(13-4)를 작동시켜 록크핀(13-3)이 브레이크 휠(13-1)의 톱니(13-2)에 맞물리게 하면, 태엽 스프링(7)이 풀리지 않고 록크되게 된다.

이러한 상태에서 휠체어에 환자가 앉은 상태에서 평탄한 길을 이동할 경우에는 손잡이 휠(4)을 사용하거나 보호자가 뒤에서 밀어 이동하게 하고, 휠체어가 비탈통로나 지면이 고르지 않은 길을 이동하는 경우 환자 혼자의 힘 또는 보호자 혼자의 힘만으로는 부족한 경우에는 상기 레버(13-4)를 사용하여 록크핀(13-3)이 브레이크 휠(13-1)의 톱니(13-2)에서 빠져나오게 하면, 브레이크 휠(13-1)의 록크상태가 풀리게 된다.

상기 브레이크 휠(13-1)의 록크 상태가 풀리면 태엽 스프링(7)이 자유롭게 풀리는 상태가 되므로, 태엽 스프링(7)이 풀리면서 발생하는 에너지가 구동축(6)을 회전시키게 되고, 상기 구동축(6)이 회전하면서 발생하는 구동력이 구동 스프로켓(9)과 체인(12) 및 피동 스프로켓(11)을 통하여 구동바퀴(3)로 전달된다.

따라서, 브레이크 기구(13)를 록크 해제상태로 절환하면, 태엽 스프링(7)이 풀리면서 발생하는 에너지가 구동바퀴(3)로 전달되어 휠체어를 구동시켜 주게 되므로 경사길이나 고르지 않는 지면 등과 같은 길의 경우에도 환자 자신이나 보호자가 큰 힘을 들이지 않고서도 이동할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 본 고안에 따른 휠체어 구동장치는 환자 자신 또는 보호자가 밀어 서 이동하는 수동 휠체어에 태엽 스프링(7)을 장착한 보조 동력발생수단과, 상기 보조 동력발생수단에서 구동바퀴(3)로 동력을 전달하는 구동 스프로켓(9)과 피동 스프로켓(11) 및 체인(12)을 장착하여 사용함으로써, 휠체어에 환자가 앉은 상태에서 가벼운 경사길 등을 이동할 때 큰 힘을 들이지 않고서도 손쉽게 이동할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 고안에 따른 장치가 장착된 수동 휠체어의 사시도,

도 2는 본 고안에 따른 휠체어 구동장치의 평면도,

도 3은 도 2의 A - A선 단면도,

도 4는 본 고안에 따른 장치에서 구동 스프로켓과 피동 스프로켓의 연결상태를 나타낸 정면도,

도 5는 본 고안에 따른 장치에서 구동기구를 제어하는 브레이크의 구성을 나타낸 정면도이다.

* 도면의 주요 부호에 대한 설명*

1 - 프레임 2 - 시이트

3 - 구동바퀴 4 - 손잡이 휠

5 - 보조 구동수단 6 - 구동축

7 - 태엽 스프링 8 - 구동기구

9 - 구동 스프로켓 10 - 바퀴축

11 - 피동 스프로켓 12 - 체인

13 - 브레이크 기구

Claims (1)

1. 시이트(2)가 장착되는 프레임(1) 아래쪽에 가로질러 설치된 구동축(6)과, 상기 구동축(6)에 설치되어 태엽 스프링(7)의 복원력에 의해 회전력을 발생하는 구동기구(8), 상기 구동축(6)의 양단에 설치되어 구동하는 구동 스프로켓(9), 휠체어의 구동바퀴축(10)에 설치된 피동 스프로켓(11) 및, 상기 구동 스프로켓(9)과 피동 스프로켓(11)을 연결하는 체인(12)으로 이루어지고,

   상기 태엽 스프링(7)에 저장된 에너지가 필요하지 않을 때는 태엽 스프링(7)이 감긴 상태로 보존되게 하고, 상기 태엽 스프링(7)에 저장된 에너지기 필요할 때는 사용할 수 있게 하는 브레이크 기구(13)를 구비하며,

   상기 태엽 스프링(7)의 한쪽 선단은 구동축(6)에 고정 연결되고, 상기 태엽 스프링(7)의 다른 한쪽은 지지케이스(8-1)에 고정 연결되어 있으며, 상기 지지케이스(8-1)는 휠체어의 프레임(1)에 고정 부착되면서 구동축(6)과는 함께 회전하지 않게 되는 구조이고,

   상기 브레이크 기구(13)는 구동축(6)에 설치된 브레이크 휠(13-1)과, 상기 브레이크 휠(13-1)의 표면에 돌출 형성된 클러치용 톱니(13-2)에 걸려 브레이크 휠(13-1)의 회전을 제어하는 록크핀(13-3) 및 상기 록크핀(13-3)이 브레이크 휠(13-1)의 표면에 형성된 톱니(13-2)에 걸려져 물리게 하거나 빠져나오게 하는 레버(13-4)로 이루어지며,

   상기 레버(13-4)는 프레임(1)의 한쪽에 지지점(13-5)을 중심으로 하여 상하 회동할 수 있게 설치된 것을 특징으로 하는 휠체어 구동장치

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