KR20050088573A

KR20050088573A - 전동 휠체어

Info

Publication number: KR20050088573A
Application number: KR1020040013951A
Authority: KR
Inventors: 김종청
Original assignee: 김종청
Priority date: 2004-03-02
Filing date: 2004-03-02
Publication date: 2005-09-07
Also published as: KR100546952B1

Abstract

본 발명은 계단에 대한 등반 및 반등능력을 갖는 전동 휠체어에 관한 것이다.

본 발명은 본체(11)의 수직 플레이트(11a)에 마련되는 한 쌍의 수직 결합공(12)에 승강로드(13)를 삽입하여 승강모터(M1)에 승하강되게 하고, 승강로드(13)의 하측에 회동모터(M2)에 의해 회동하는 회동레버(L1)를 설치하며, 본체(11)의 수평 플레이트(11b)에 마련되는 한 쌍의 수평 결합공(14) 각각에 조절로드(15)를 삽입하여 조절모터(M3)에 의해 전,후로 출몰할 수 있도록 하고, 조절로드(15)의 선단에 브라켓(16)을 장착한 다음 상부 고정대(16a)상에 회동모터(M4)에 의해 회동하는 회동레버(L2)를 축설치함과 아울러 하부 고정대(16b)에 전륜(W2)을 설치하여서 구성된 것이다.

본 발명은 축중심으로 회전하며 승하강되는 회동레버(L1,L2)에 의해 계단을 등반하거나 반등할 수 있도록 한 것으로서, 그 구조가 간단하여 저렴한 비용으로 양산할 수 있을 뿐만 아니라 정확한 등반능력을 발휘할 수 있는 등의 효과가 있다.

Description

전동 휠체어{electronic wheel-chair}

본 발명은 전동 휠체어에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 계단에 대한 등반 및 반등능력을 갖는 전동 휠체어에 관한 것이다.

통상의 휠체어 또는 전동 휠체어 등은 평지의 주행능력에 중점을 두고 개발된 것인바, 위와 같은 휠체어는 계단의 등반이나 반등능력을 갖추지 못하여 개선이 요구되어 졌다.

그에 따라 계단을 등반하거나 반등할 수 있는 휠체어에 대한 다수종의 구조가 안출되었으나 그와 같은 구조는 그 구성이 매우 복잡할 뿐만 아니라 제작에 소요되는 비용이 상당하여 실질적으로 적용되는 경우가 거의 없었으며, 실질적으로 제작되는 경우에도 그 등반능력이 확실하게 보장되는 예가 드물었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래 휠체어의 제반 문제점을 일소하기 위해 창출된 것으로서, 축중심으로 회전하며 승하강되는 레버에 의해 계단을 등반하거나 반등할 수 있도록 함으로써 그 구조를 간단히 하여 저렴한 비용으로 양산이 가능하도록 함과 아울러 정확한 등반 및 반등능력을 발휘할 수 있도록 함에 기술적 과제의 주안점을 두고 완성한 전동 휠체어를 제공하고자 한다.

상기한 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명은 모터에 의해 상,하로 승하강되는 승강로드 및 전,후로 조절되는 조절로드와, 모터에 의해 회전 승하강되는 회동레버와, 구동모터에 의해 180°회전이 가능한 회전 플레이트 등을 구비한다.

도 1 내지 도 2에 본 발명에서 제시하는 전동 휠체어(10)의 바람직한 실시예가 도시되는데, 도시된 바와 같이 본 발명은 본체(11)의 수직 플레이트(11a)에 마련되는 한 쌍의 수직 결합공(12) 각각에 웜기어(G2)가 치설된 승강로드(13)를 삽입하여 승강로드(13)가 상,하로 슬라이드 가능하게 하고, 상기 승강로드(13)를 간섭할 수 있는 위치에 승강모터(M1)를 설치한 다음 승강모터(M1)에 축결합되는 웜(G1)과 승강로드(13)에 치설된 웜기어(G2)를 치합시켜 승강모터(M1)의 구동에 의해 승강로드(13)가 승하강 될 수 있도록 하며, 상기 승강로드(13)의 하측에 회동기어(G3)를 마련하는 회동레버(L1)를 축설치하고, 상기 회동레버(L1)의 주변에 회동모터(M2)를 장착한 다음 그 구동축에 축설치되는 피니언(P1)과 회동기어(G3)를 치합시켜 회동모터(M2)의 구동에 의해 회동레버(L1)가 축중심으로 회동할 수 있도록 하며, 상기 승강로드(13)의 하단에 별도의 구동수단(미도시됨.)에 의해 구동하는 후륜(W1)을 설치한다.

이때, 상기 수직 플레이트(11a)의 하단에는 휠체어(10)의 높이를 감지하기 위한 감지센서(T1)을 장착하여 감지센서(T1)의 감지신호에 의해 승강모터(M1)가 승강로드(13)를 승하강시킬 수 있도록 한다.

본체(11)의 수평 플레이트(11b)에 마련되는 한 쌍의 수평 결합공(14) 각각에 웜기어(G5)가 치설된 조절로드(15)를 삽입하여 조절로드(15)가 전,후로 슬라이드 가능하게 하며, 상기 조절로드(15)를 간섭할 수 있는 위치에 조절모터(M3)를 설치한 다음 조절모터(M3)에 축결합되는 웜(G4)과 조절로드(15)에 치설된 웜기어(G5)를 치합시켜 조절모터(M3)의 구동에 의해 조절로드(15)가 전,후로 출몰할 수 있도록 하고, 상기 조절로드(15)의 선단에 브라켓(16)을 장착한 다음 브라켓(16)상에 회동기어(G6)를 마련하는 회동레버(L2)를 축설치한 다음 회동레버(L2)의 주변에 회동모터(M4)를 장착하여 그 구동축에 축설치되는 피니언(P2)과 회동기어(G6)를 치합시켜 회동모터(M4)의 구동에 의해 회동레버(L2)가 축중심으로 회동할 수 있도록 하며, 상기 브라켓(16)의 하방에 전륜(W2)을 설치한다.

이때, 상기 수평 플레이트(11b)의 전측에는 휠체어(10) 전방의 장애물(계단)을 감지하기 위한 감지센서(T2)을 장착하여 감지센서(T2)의 감지신호에 의해 휠체어(10)의 운행을 제한할 수 있도록 함과 아울러 전륜(W1)에 위치한 회동모터(M4)가 회동레버(L2)를 동작시킬 수 있도록 한다.

상기 수평 플레이트(11b)의 상부에 구동모터(M5)에 의해 회전·구동하는 회전 플레이트(18)를 설치한 다음 회전 플레이트(18)상에 프레임(19)을 장착하여 시트(20)를 설치하며, 수평 플레이트(11b)의 일측에 수평 플레이트(11b)의 수평상태를 감지하여 승강모터(M1)를 구동시켜 주기 위한 수평기(17)와 각 모터(M1,M2,M3, M4,M5)의 제어를 위한 제어수단(MPU)을 장착한다.

상기 제어수단(30)은 별도의 컨트롤 판넬(미도시됨.)에 마련되는 작동스위치의 조작에 의해 계단의 등반이나 반등을 제어해 주기 위한 것으로, 각 감지센서(T1,T2)의 감지신호에 의해 후륜(W1)측에 설치되는 승강모터(M1) 및 회동모터(M2)와 전륜(W2)측에 위치되는 조절모터(M3) 및 회동모터(M4)의 구동을 제어해줌과 아울러 휠체어(10)의 전진 및 후진을 제어해주며, 외부 입력신호에 의해 시트(20)가 설치된 회전 플레이트(18)를 회전시켜 줄 수 있도록 프로그래밍된 피엘씨(PLC; Programmable Logic Controller)가 내장된다.

이상의 구성으로 된 본 발명은 평시에는 일반의 전동 휠체어와 같이 동작하는 것으로, 계단의 등반이 요구되어질 경우에는 각 회동레버(L1,L2)를 작동시켜 계단을 등반하게 되는데, 그 상세한 작동은 다음과 같이 이루어진다.

전륜(W2)이 최하층의 계단(S) 앞에 도달하면 수평 플레이트(11b) 전측에 장착된 감지센서(T2))가 거리의 변화를 감지하여 센서신호를 발생시키고, 위 감지신호에 의해 휠체어(10)의 이동이 중단됨과 아울러 전륜(W2) 측에 위치한 회동모터(M4)를 구동하여 회동레버(L2)가 하방으로 90°하강하면서 휠체어(10)의 전측이 들려지면서 당겨지는데, 이때 수평기(17)의 작용에 의해 승강모터(M1)가 승강로드(13)를 승강시켜 휠체어(10)의 수평상태가 유지되고, 전륜(W2)이 최초 계단(S)의 상부에 위치하게 되면 회동레버(L2)가 들려지면서 휠체어(10)의 전진이 다시 개시된다.

본 발명은 처음 두 계단(전, 후륜의 거리에 따라 변동될 수 있음.)을 등반할 때까지 위의 과정을 반복하게 되는데, 위와 같은 과정을 반복하여 후륜(W1)이 최하층의 계단(S) 앞에 도달하면 승강로드(13)에 설치된 회동레버(L1)와 조절로드(15)의 선단에 설치된 회동레버(L2)가 동시에 작동하여 전륜(W2)과 후륜(W1)을 계단(S) 상부에 위치시키고, 전륜(W2)과 후륜(W1)이 계단(S) 상부에 안정적으로 위치되면 회동레버(L1,L2)가 들려짐과 동시에 휠체어(10)의 전진이 다시 개시되며, 위와 같은 회동레버(L1,L2)의 작동을 반복하여 휠체어(10)에 의한 계단(S)의 등반이 이루어진다.

본 발명에 의한 계단(S)의 반등시에는 회전 플레이트(18)를 180° 회전시켜 탑승자가 휠체어(10)의 후방을 주시할 수 있도록 한 상태에서 반등을 시작하게 되는데, 이때, 각각의 회동레버(L1,L2)는 하방으로 70°가량 내려진 상태를 유지하게 된다.

휠체어(10)가 후진하여 후륜(W1)이 최상층 계단(S)을 벗어나면 휠체어(10)는 전륜(W2)과 후륜(W1)측에 위치하는 회동레버(L1)에 의해 지지되는 상태이며, 후륜(W1)이 계단(S)을 벗어나면 수직 플레이트(11a)의 하방에 위치한 감지센서(T1)가 높이의 변화를 감지하여 센서신호를 발생시키고, 위 감지신호에 의해 휠체어(10)의 후진이 중단시킴과 동시에 회동레버(L1)가 서서히 승강 회전하여 후륜(W1)을 아래층의 계단(S) 상부에 위치시킨다.

후륜(W1)이 아래층 계단(S)에 안치되면 수평기(17)의 작용에 의해 승강모터가 작동하여 휠체어(10)의 수평밸런스를 유지시켜 주고, 수평밸선스가 유지되면 휠체어(10)가 후진함과 동시에 회동레버(L1)가 회전 하강하여 70° 가량의 위치로 내려진다.

본 발명은 처음 두 계단을 반등할 때까지 위의 과정을 반복하게 되는데, 위와 같은 과정을 반복하여 전륜(W2)이 최상층의 계단(S)에 도달하면 승강로드(13)에 설치된 회동레버(L1)와 조절로드(15)의 선단에 설치된 회동레버(L2)가 동시에 작동하여 전륜(W2)과 후륜(W1)을 아래층 계단(S)의 상부에 위치시키고, 전륜(W2)과 후륜(W1)이 계단(S) 상부에 안정적으로 위치되면 휠체어(10)의 후진이 다시 개시됨과 동시에 회동레버(L1,L2)가 회전 하강하여 70° 가량의 위치로 내려지며, 위와 같은 회동레버(L1,L2)의 작동을 반복하여 휠체어(10)에 의한 계단(S)의 반등이 이루어진다.

본 발명에 의한 등반 및 반등의 제어는 제어수단(30)에 프로그래밍된 피엘씨(PLC)의 제어에 의해 이루어지는데, 상기 피엘씨(PLC)는 다양한 패턴으로 프로그래밍 될 수 있는 것으로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에서 제시하는 전동 휠체어(10)는 축중심으로 회전하며 승하강되는 회동레버(L1,L2)에 의해 계단을 등반하거나 반등할 수 있도록 한 것으로서, 그 구조가 간단하여 저렴한 비용으로 양산할 수 있을 뿐만 아니라 정확한 등반능력을 발휘할 수 있는 등 그 기대되는 효과가 실로 다대한 매우 유익한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명에서 제시하는 전동 휠체어의 일실시예를 도시한 정면도.

도 2는 본 발명에서 제시하는 전동 휠체어의 측면도.

도 3은 본 발명에 따른 회동레버의 등반시 작동을 설명하기 위한 참고도.

도 4는 본 발명에 따른 회동레버의 반등시 작동을 설명하기 위한 참고도.

▣ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ▣

10: 휠체어 11: 본체

11a: 수직 플레이트 11b: 수평플레이트

12: 수직 결합공 13: 승강로드

14: 수평 결합공 15: 조절로드

16: 브라켓 17: 수평기

18: 회전 플레이트 20: 시트

L1,L2: 회동레버 G1,G4: 웜

G2,G5; 웜기어 G3,G6: 회동기어

M1: 승강모터 M2: 회동모터

M3: 조절모터

Claims

본체(11)의 수직 플레이트(11a)에 마련되는 한 쌍의 수직 결합공(12) 각각에 웜기어(G2)가 치설된 승강로드(13)를 삽입하여 승강로드(13)가 상,하로 슬라이드 가능하게 하고, 상기 승강로드(13)를 간섭할 수 있는 위치에 승강모터(M1)를 설치한 다음 승강모터(M1)에 축결합되는 웜(G1)과 승강로드(13)에 치설된 웜기어(G2)를 치합시켜 승강모터(M1)의 구동에 의해 승강로드(13)가 승하강될 수 있도록 하며, 상기 승강로드(13)의 하측에 회동기어(G3)를 마련하는 회동레버(L1)를 축설치하고, 상기 회동레버(L1)의 주변에 회동모터(M2)를 장착한 다음 그 구동축에 축설치되는 피니언(P1)과 회동기어(G3)를 치합시켜 회동모터(M2)의 구동에 의해 회동레버(L1)가 축중심으로 회동할 수 있도록 하며, 상기 승강로드(13)의 하단에 별도의 구동수단에 의해 구동하는 후륜(W1)을 설치하고;

본체(11)의 수평 플레이트(11b)에 마련되는 한 쌍의 수평 결합공(14) 각각에 웜기어(G5)가 치설된 조절로드(15)를 삽입하여 조절로드(15)가 전,후로 슬라이드 가능하게 하며, 상기 조절로드(15)를 간섭할 수 있는 위치에 조절모터(M3)를 설치한 다음 조절모터(M3)에 축결합되는 웜(G4)과 조절로드(15)에 치설된 웜기어(G5)를 치합시켜 조절모터(M3)의 구동에 의해 승강로드(15)가 전,후로 출몰할 수 있도록 하고, 상기 조절로드(15)의 선단에 브라켓(16)을 장착한 다음 브라켓(16)상에 회동기어(G6)를 마련하는 회동레버(L2)를 축설치한 다음 회동레버(L2)의 주변에 회동모터(M4)를 장착하여 그 구동축에 축설치되는 피니언(P2)과 회동기어(G6)를 치합시켜 회동모터(M4)의 구동에 의해 회동레버(L2)가 축중심으로 회동할 수 있도록 하며, 상기 브라켓(16)의 하방에 전륜(W2)을 설치하고;

상기 수평 플레이트(11b)의 상부에 구동모터(M5)에 의해 회전·구동하는 회전 플레이트(18)를 설치한 다음 회전 플레이트(18)상에 프레임(19)을 장착하여 시트(20)를 설치하며, 수평 플레이트(11b)의 일측에 수평 플레이트(11b)의 수평상태를 감지하여 주기 위한 수평기(17)와 각 모터(M1,M2,M3,M4,M5)의 구동을 제어하기 위한 제어수단(MPU)을 장착하여 구성되어짐을 특징으로 하는 전동 휠체어.