KR20120074467A - 턱이 있는 보도에서도 주행이 가능한 전동 휠체어 - Google Patents

턱이 있는 보도에서도 주행이 가능한 전동 휠체어 Download PDF

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KR20120074467A KR1020100136306A KR20100136306A KR20120074467A KR 20120074467 A KR20120074467 A KR 20120074467A KR 1020100136306 A KR1020100136306 A KR 1020100136306A KR 20100136306 A KR20100136306 A KR 20100136306A KR 20120074467 A KR20120074467 A KR 20120074467A
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Abstract

본 발명은, 탑승자가 착석한 상태에서 보도(步道)블럭의 둔턱과 같은 장애물이 있는 험로를 주행할 때, 휠체어가 전복 되거나 탑승자가 좌석에서 떨어지지 않고 장애물을 넘을 수 있어서 험로를 용이하게 주행가능하여, 탑승자에게 안정성 및 편리성을 제공해 주는 턱이 있는 보도에서도 주행이 가능한 전동 휠체어에 관한 것이다.
본 발명에 따른 턱이 있는 보도에서도 주행이 가능한 전동 휠체어는, 수평, 수직 방향 프레임의 결합에 의해 형성되며, 상부에 좌석부가 설치되는 본체 프레임; 상기 본체 프레임의 하부 양측에 각각 축으로 연결되어 설치되는 전륜 및 후륜; 상기 전륜의 전방에 축으로 연결되어 설치되는 전방 보조바퀴 및 후륜의 후방에 축으로 연결되어 설치되는 후방 보조바퀴; 상기 본체 프레임 내부 양측에 설치되어 후륜을 구동시키도록 연결된 2개의 액츄에이터; 상기 액츄에이터 사이에 서로 인접하여 설치되며, 상기 전방 보조바퀴 및 후방 보조바퀴와 각각 연결되는 제1 리니어 모터 및 제2 리니어 모터를 포함하여 구성되며, 상기 전륜 바퀴와 후륜 바퀴는 체인으로 연결된다.

Description

턱이 있는 보도에서도 주행이 가능한 전동 휠체어{FEASIBLE DRIVING ELECTRIC WHEELCHAIR IN SIDEWALK AND STAIRS}
본 발명은 전동 휠체어에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 탑승자가 착석한 상태에서 보도(步道)블럭의 둔턱과 같은 장애물이 있는 험로를 주행할 때, 휠체어가 전복 되거나 탑승자가 좌석에서 떨어지지 않고 장애물을 넘을 수 있어서 험로를 용이하게 주행가능하여, 탑승자에게 안정성 및 편리성을 제공해 주는 턱이 있는 보도에서도 주행이 가능한 전동 휠체어에 관한 것이다.
일반적으로 휠체어는 거동이 불편한 장애인이나 환자 또는 노약자가 앉은 상태에서 이동할 수 있도록 형성된 바퀴가 달린 의자를 말하는데, 파이프 형상으로 전체적인 지지 구조를 이루는 프레임과, 프레임의 상부측에 장착되어 탑승자가 안착하는 좌석부, 프레임의 하부 양측에 회전 가능하게 설치되어 주행시 지면에 닿은 상태로 구르는 구동 바퀴, 구동 바퀴의 전방에 회전 가능하게 설치되어 주행시 지면에 닿은 상태로 구르고 구동 바퀴보다 직경이 작은 보조 바퀴 및 구동 바퀴의 외측에 설치되어 탑승자가 손으로 회전시켜 구동 바퀴가 회전되도록 하는 핸드 림 등으로 구성되며, 조작 형태에 따라 이용자가 스스로의 힘으로 주행하거나 보호자가 밀어서 주행하는 수동식 휠체어, 배터리에 충전된 전기의 힘으로 주행하는 전동식 휠체어로 구분할 수 있다.
그러나 종래의 휠체어는 도로, 보도 및 실내 등의 평지에서는 주행이 용이하나, 구동 바퀴 및 보조 바퀴가 지면과 선 접촉하면서 구르기 때문에 도로와 보도의 경계턱 및 단차진 지면 등의 지형에서는 주행이 불가능하여 장애인 및 노약자의 외부 활동에 제한을 가져왔고, 상기 지형에서는 보호자가 직접 탑승자와 휠체어를 옮겨주어야 하는 불편함이 있어 왔다.
이러한 문제를 해결하고자 대중이 많이 이용하는 보도나 공공시설물에서는 별도의 비탈길을 마련하여 휠체어가 용이하게 이동할 수 있도록 하고는 있으나, 상기의 시설을 대중이 이용하는 모든 장소에 별도로 설치하기에는 비용이 많이 소요될 뿐만 아니라 공공시설물이 아닌 일반 시설물에서는 상기의 시설도 제대로 구비되어 있지 않다.
따라서 본 출원인은 탑승자가 착석한 휠체어가 보도블럭의 둔턱 및 단차진 지면 등의 험로를 주행할 때, 휠체어가 전복되지 않고 탑승자가 낙상하지 않으면서도 험로를 안전하고 용이하게 오르고 내려갈 수 있어서, 탑승자에게 안정성 및 편리성을 제공해 주는 보도블럭의 둔턱 및 단차진 지면의 주행이 가능한 전동 휠체어를 개발하게 되었다.
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 탑승자가 착석한 상태에서 보도블럭의 둔턱이나 단차진 지면 등의 험로를 주행할 때, 휠체어가 전복되거나 탑승자가 좌석에서 떨어지지 않고 상기와 같은 험로를 용이하게 오르내릴수 있어, 장애인 및 노약자 등의 탑승자에게 주행 안정성 및 편리성을 제공해 줄 수 있는 보도블럭의 둔턱 및 단차진 지면의 주행이 가능한 전동 휠체어를 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 턱이 있는 보도에서도 주행이 가능한 전동 휠체어는, 수평, 수직 방향 프레임의 결합에 의해 형성되며, 상부에 좌석부가 설치되는 본체 프레임; 상기 본체 프레임의 하부 양측에 각각 축으로 연결되어 설치되는 전륜 및 후륜; 상기 전륜의 전방에 축으로 연결되어 설치되는 전방 보조바퀴 및 후륜의 후방에 축으로 연결되어 설치되는 후방 보조바퀴; 상기 본체 프레임 내부 양측에 설치되어 후륜을 구동시키도록 연결된 2개의 액츄에이터; 상기 액츄에이터 사이에 서로 인접하여 설치되며, 상기 전방 보조바퀴 및 후방 보조바퀴와 각각 연결되는 제1 리니어 모터 및 제2 리니어 모터를 포함하여 구성되며, 상기 전륜 바퀴와 후륜 바퀴는 체인으로 연결된다.
바람직하게는, 상기 제1 및 제2 리니어 모터는, 각각 장방형의 제1 및 제2 고정부; 상기 고정부 내에서 진퇴 가능한 원통형의 제1 및 제2 이동부로 구성되며, 상기 제1 고정부의 단부는 후방 본체프레임에 고정되며, 제2 고정부의 단부는 전방 본체 프레임에 고정되고, 제1 이동부는 휠체어의 전방을 향해, 제2 이동부는 휠체어의 후방을 향해 하향 경사지게 형성되며, 상기 제1 및 제2 이동부의 단부는, 횡축을 매개로 상기 횡축의 단부에 각각 연결된 "
Figure pat00001
" 형상의 전방 및 후방 플리퍼(flipper)와 연결된다.
상기와 같은 구조적 특징을 갖는 본 발명에 따른 보도블럭의 둔턱 및 단차진 지면 주행이 가능한 전동 휠체어는, 보도블럭의 둔턱 및 단차진 지면 등의 험로를 오르내릴수 있는 메카니즘을 지님으로써, 평지 뿐만아니라 험로도 탑승자가 안전하고 용이하게 주행할 수 있어 보다 활발한 외부 활동을 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 턱이 있는 보도에서도 주행이 가능한 전동 휠체어를 상부에서 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 턱이 있는 보도에서도 주행이 가능한 전동 휠체어를 하부에서 도시한 사시도이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명에 따른 턱이 있는 보도에서도 주행이 가능한 전동 휠체어의 분해도이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 턱이 있는 보도에서도 주행이 가능한 전동 휠체어가 보도블럭의 둔턱이나 단차진 지면을 주행하는 동작을 도시한 측면도이다.
본 발명은 보도(步道)의 턱이나 단차진 지면 등의 장애물이 있는 험로를 오르내릴수 있는 메카니즘으로 구성되었기 때문에, 평지 뿐만아니라 험로에서도 장애인 및 노약자 등의 탑승자가 타인의 도움을 받지않고도 용이하게 주행할 수 있어서, 탑승자가 편리하게 이용할 수 있으며, 또한 탑승자가 장애물이 있는 험로를 통과시 좌석에서 떨어지는 사고를 방지해줌으로써, 탑승자의 안전을 확보해 줄 수 있다.
본 발명은 수평 및 수직 방향 프레임의 결합에 의해 형성되며, 상부에 좌석부가 설치되는 본체 프레임(10); 상기 본체 프레임(10)의 하부 양측에 각각 축으로 연결되어 설치되는 전륜(11) 및 후륜(12); 상기 전륜(11)의 전방에 축으로 연결되어 설치되는 전방 보조바퀴(14) 및 후륜(12)의 후방에 축으로 연결되어 설치되는 후방 보조바퀴(15); 상기 본체 프레임(10) 내부의 하부 양측에 설치되어 후륜(12)을 구동시키도록 연결된 2개의 액츄에이터(16); 상기 액츄에이터(16) 사이에 서로 인접하여 설치되며, 전방 보조바퀴(14) 및 후방 보조바퀴(15)와 각각 연결되는 제1 리니어 모터(17) 및 제2 리니어 모터(18)를 포함하여 구성되고, 상기 전륜(11)과 후륜(12)은 체인(13)으로 연결된다.
도 1은 본 발명에 따른 턱이 있는 보도에서도 주행이 가능한 전동 휠체어를 상부에서 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 턱이 있는 보도에서도 주행이 가능한 전동 휠체어를 하부에서 도시한 사시도이고, 도 3 내지 도 4는 본 발명에 따른 턱이 있는 보도에서도 주행이 가능한 전동 휠체어의 분해도이며, 도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 턱이 있는 보도에서도 주행이 가능한 전동 휠체어가 보도브럭의 둔턱이나 단차진 지면을 주행하는 동작을 도시한 측면도인데, 상기 도면을 참조하여 본 발명을 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1 내 도 8를 참조하면, 본 발명에 따른 보도블럭의 둔턱 주행이 가능한 전동 휠체어는 본체 프레임(10), 전륜(11) 및 후륜(12), 전방 및 후방 보조바퀴(14,15), 액츄에이터(16) 및 리니어 모터(17,18,19)를 기본적인 구성으로 구비한다.
본체 프레임(10)은 기본적으로 장방형 또는 원통형의 수평 및 수직 방향 프레임이 결합되어 사각형 형태로 구성되고, 상기 본체 프레임(10)의 상부에는 탑승자가 안착하는 좌석부(20)가 설치된다. 상기 좌석부(20)의 등받이 후면에는 훨체어를 작동시키는 전원인 배터리(21)가 구비되며, 좌석부의 좌우측 손받이 외측에는 휠체어의 전진시키고 후진시키며 보도의 턱을 오르내릴수 있도록 휠체어를 조종하고 제어하는 조정장치(23) 및 제어장치(22)가 설치된다. 또한, 본체 프레임 후방에는 보도의 턱이나 단차진 지면을 오르내릴때에 휠체어 가해지는 충격을 완화시키기 위한 완충장치(50)를 설치하는 것이 바람직하다.
전륜(11) 및 후륜(12)은 직접 지면에 닿아서 휠체어를 주행시키는 구성요소로, 상기 본체 프레임(10)의 하부 양측에 각각 축으로 연결되어 설치되는데, 본 발명에서는 후륜 구동 방식으로 프레임(10) 내의 하부 양측에 설치된 2개의 액츄에이터(16)에 각각의 후륜(12)이 직접 연결되어 구동되며, 상기 후륜(12)의 구동력(회전력)은 후륜 축과 전륜 축을 연결하는 체인(13)에 의해 전륜(11)으로 전달되어 전륜이 회전하게 된다. 또한 체인 지지부재(131)가 본체 프레임(10)의 외측면 중간부에 형성되어 상기 체인(13)의 상부측을 접촉하여 지지함으로써 체인의 처짐을 방지하여, 체인(13)이 상기 후륜 및 전륜 축에서 팽팽한 상태를 유지하게 한다. 상기 액츄에이터는 일반적인 전동모터를 사용한다. 또한 상기 전륜(11)은 차동장치(미도시)와 연결되어 휠체어의 진행 방향을 변경할 수 있다.
전방 보조바퀴(14)는 전륜(11)의 전방에 설치되며, 후방 보조바퀴(15)는 후륜(12)의 후방에 설치되는데, 상기 전방 보조바퀴(14) 및 후방 보조바퀴(15)는 전륜 및 후륜이 회전함으로써, 함께 지면에서 회전하는 수동형 바퀴인것이다.
제1 리니어 모터(17) 및 제2 리니어 모터(18)는, 장방형의 제1 고정부(171) 및 제2 고정부(181), 상기 고정부(171,181) 내에서 진퇴 가능한 원통형의 제1 이동부(172) 및 제2 이동부(182)를 포함하여 구성되는데, 상기 2개의 액츄에이터(16) 사이에서 서로 인접하여 설치되며, 상기 제1 고정부(171)의 단부는 후방 본체 프레임(10)에 고정되고, 제2 고정부(181)의 단부는 전방 본체 프레임(10)에 고정된다. 또한, 상기 제1 리니어 모터(17)의 제1 이동부(172)는 휠체어의 전방을 향해 하향 경사지게 형성되고, 제2 리니어 모터(18)의 제2 이동부(182)는 휠체어의 후방을 향해 하향 경사지게 형성된다.
상기 제1 이동부(172)및 제2 이동부(182)의 단부는 횡축(301,401)을 매개로 상기 각 횡축의 단부에 각각 연결된 "
Figure pat00002
" 형상의 전방 플리퍼(30)(flipper)및 후방 플리퍼(40)와 연결되는데, 상기 플리퍼(30,40)는 경사부(304,404)와 수평부(303,403)로 구성되며, 경사부(304,404)의 단부는 횡축(301,401)의 단부에 연결되고, 수평부(303,403)의 단부는 각각 전방 보조바퀴(14) 및 후방 보조바퀴(15)의 축에 각각 연결된다. 상기 전방 및 후방 플리퍼(30,40)는, 제1 및 제2 리니어 모터(17,18)의 작동으로 수평부(303,403)와 경사부(304,404)가 만나는 지점의 수평축(302,402)을 중심으로 회동하여 전방 보조바퀴(14)및 후방 보조바퀴(15)를 상하로 작동시킨다. 상기 전방 및 후방 플리퍼는 각각 2개가 한쌍을 이루어 구성된다. 본 발명에서는 휠체어의 전방에 구성되는 플리퍼를 전방 플리퍼(30), 휠체어의 후방에 구성되는 플리퍼를 후방 플리퍼(40)로 기재한다.
즉, 보도블럭의 둔턱이나 단차진 지면을 오를때는 조정장치(23)를 조정하여 제1 리니어 모터(17)의 제1 이동부(172)를 제1 고정부(171)로 인입(引入)시켜서 횡축(301)을 당기면 전방 플러퍼(30)는 수평축(302)을 중심으로 회동하는데, 이때 전방 플리퍼(30)의 수평부(303)는 위쪽방향(시계방향)으로 회동함으로써 수평부(303) 단부에 연결된 전방 보조바퀴(14)는 위로 상승하여 둔턱이나 단차진 지면의 상면으로 안착하게 되고, 동시에 제2 리니어 모터(18)의 제2 이동부(182)도 제2 고정부(181) 외부로 인출되어 후방 플리퍼(40)를 수평축(402)을 중심으로 회동시킴으로써 수평부(403)가 아래쪽(시계방향)으로 회동하고, 상기 수평부(403)에 연결된 후방 보조바퀴(15)는 아래쪽으로 이동하면서 지면으로 부터 휠체어를 상방으로 밀어주는 역활을함으로써, 휠체어가 보도블럭의 둔턱이나 단차진 지면의 상부면과 평행을 유지되도록 한다. 즉 보도블럭의 둔턱을 올라갈 때, 제1 리니어 모터(17)의 작동으로 전방 플리퍼(30)가 시계방향으로 회동함으로써 전방 보조바퀴(14)는 상방으로 상승하고, 동시에 제2 리니어 모터(18)의 작동으로 후방 플리퍼(40)도 시계방향으로 회동함으로써 후방 보조바퀴(15)는 하방으로 하강하면서 전동 휠체어가 보도블럭의 둔턱을 통과하는 것이다. 둔턱이나 단차진 지면에서 전동 휠체어가 내려올때 제1 리니어 모터(17) 및 제2 리니어 모터(18)가 상기의 작동과는 반대로 작동하면 전동 휠체어는 안전하게 상기 둔턱이나 단차진 지면을 내려올 수 있다.
또한, 상기 본체 프레임(10) 내에는 제3 리니어 모터(19)가 더 구비되는데, 상기 제3 리니어 모터(19)도 제1 리니어 모터(17) 및 제2 리니어 모터(18)와 마찬가지로 제3 고정부(191)와 제3 이동부(192)로 구성되며, 상기 제3 이동부(192)는 상향으로 경사지게 형성되어 좌석부 전방 밑면에 형성된 결합부재(25)와 결합되고, 제3 고정부(191)는 하향으로 경사지게 형성되어 그 단부가 본체 프레임(10) 후방에 고정된다.
상기 제3 리니어 모터(19)의 제3 이동부(192)도 제3 고정부(191) 내로 진퇴 가능하도록 형성된다. 상기 전방 보조 바퀴(14) 및 후방 보조바퀴(15)가 보도블럭의 둔턱이나 단차진 지면을 오를때 좌석부가 뒤로 쏠리는 현상이 일어나는데, 이때 조정장치(23)를 작동하여 제3 이동부(192)를 제3 고정부(191) 내로 인입시키면 좌석부의 후방에 형성되어 본체 프레임(10)의 후방의 연결부재(27)에 연결되는 회전부재(26)가 반시계방향으로 회동함으로써 좌석부가 반시계방향으로 회동하게 되어 좌석부(20)는 뒤로 쏠리지 않고 보도블럭의 둔턱 및 단차진 지면과 수평을 이루게 되어 탑승자의 안전을 확보해 줄 수 있다. 본 명세서상에는 설명되지 않았으나, 도면 부호 24는 탑승자의 발이 거치되는 발판을 나타내고, 도면 부호 241은 상기 발판(24)이 안전하게 지지되는 발판 지지대를 나타낸다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 게시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것이 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10.본체 프레임
11.전륜 12.후륜
13.체인 131.체인 지지부재
14.전방 보조바퀴
15.후방 보조바퀴 16.액츄에이터
17.제1 리니어 모터 171. 제1 고정부
172.제1 이동부
18.제2 리니어모터 181.제2 고정부
182.제2 이동부
19.제3 리니어 모터 191.제3 고정부
192.제3 이동부
20.좌석부
21.배터리 22.제어장치
23.조정장치 24.발판
241.발판 지지대 25.결합부재
26.회전부재 27.연결부재
30.전방 플리퍼 301.전방 플리퍼 횡축
302.전방 플리퍼 수평축 303.전방 플리퍼 수평부
304.전방 플리퍼 경사부
40.후방 플리퍼 401.후방 플리퍼 횡축
402.후방 플리퍼 수평축 403.후방 플리퍼 수평부
404.후방 플리퍼 경사부 50.완충장치

Claims (7)

  1. 전동 휠체어에 있어서,
    수평, 수직 방향 프레임의 결합에 의해 형성되며, 상부에 좌석부가 설치되는 본체 프레임;
    상기 본체 프레임의 하부 양측에 각각 축으로 연결되어 설치되는 전륜 및 후륜;
    상기 전륜의 전방에 축으로 연결되어 설치되는 전방 보조바퀴 및 후륜의 후방에 축으로 연결되어 설치되는 후방 보조바퀴;
    상기 본체 프레임 내부 양측에 설치되어 후륜을 구동시키도록 연결된 2개의 액츄에이터;
    상기 액츄에이터 사이에 서로 인접하여 설치되며, 상기 전방 보조바퀴 및 후방 보조바퀴와 각각 연결되는 제1 리니어 모터 및 제2 리니어 모터;
    를 포함하여 구성되며, 상기 전륜 바퀴와 후륜 바퀴는 체인으로 연결되는 것을 특징으로 하는 턱이 있는 보도에서도 주행이 가능한 전동 휠체어.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 리니어 모터는,
    각각 장방형의 제1 및 제2 고정부;
    상기 고정부 내에서 진퇴 가능한 원통형의 제1 및 제2 이동부;
    로 구성되며, 상기 제1 고정부의 단부는 후방 본체프레임에 고정되며, 제2 고정부의 단부는 전방 본체 프레임에 고정되고, 제1 이동부는 휠체어의 전방을 향해, 제2 이동부는 휠체어의 후방을 향해 하향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 턱이 있는 보도에서도 주행이 가능한 전동 휠체어.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 이동부의 단부는, 횡축을 매개로 상기 횡축의 단부에 각각 연결된 "
    Figure pat00003
    " 형상의 전방 및 후방 플리퍼(flipper)와 연결되는 것을 특징으로 하는 턱이 있는 보도에서도 주행이 가능한 전동 휠체어.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 플리퍼는 경사부와 수평부로 구성되며, 경사부의 단부는 횡축의 단부에 연결되고, 수평부의 단부는 전방 보조바퀴 및 후방 보조바퀴의 축에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 턱이 있는 보도에서도 주행이 가능한 전동 휠체어.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 본체 프레임 내에는 제3 고정부와 제3 이동부로 구성되는 제3 리니어 모터가 더 구비되는데, 상기 리니어 모터의 제3 이동부는 상향으로 경사지게 형성되어 좌석부 전방 밑면의 결합부재와 연결되고, 제3 고정부는 하향으로 경사지게 형성되어 본체 프레임 후방에 고정되는 것을 특징으로 하는 턱이 있는 보도에서도 주행이 가능한 전동 휠체어.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 플리퍼는 제1 및 제2리니어 모터의 작동으로 수평부 및 경사부가 만나는 지점의 수평축을 중심으로 회동하여 전방 및 후방 보조바퀴를 상하로 작동시키는 것을 특징으로 하는 턱이 있는 보도에서도 주행이 가능한 전동 휠체어.
  7. 제 1항에 있어서,
    본체 프레임의 외측면 중간부에는 체인 지지부재가 더 구성되는 것을 특징으로 하는 턱이 있는 보도에서도 주행이 가능한 전동 휠체어.



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