KR20130054026A - 휠체어 착탈식 전동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수동 휠체어에 손쉽게 장착함으로써 전동 휠체어의 기능을 수행하고 사용 후에 쉽게 분리할 수 있는 휠체어 착탈식 전동장치에 관한 것으로, 수동 휠체어에 착탈되도록 양측 상단 또는 하단에 고정수단이 형성된 프레임과, 상기 프레임의 양측으로 회전가능하게 장착되는 한 쌍의 바퀴와, 상기 각각의 바퀴와 축 연결되어 상기 바퀴를 회전시키는 한 쌍의 회전구동부와, 상기 휠체어 사용자가 원하는 방향의 신호를 입력하는 조작부와, 상기 조작부의 신호를 입력받아 상기 회전구동부의 구동을 제어하는 제어부와, 상기 회전구동부 및 제어부와 연결되고, 상기 회전구동부에 전원을 공급하는 전원공급부를 포함여 수동 휠체어가 전동 휠체어의 기능을 수행할 수 있도록 수동 휠체어에 장착 또는 분리된다.

Description

휠체어 착탈식 전동장치{Detachable electric equipment for wheelchair}

본 발명은 휠체어 착탈식 전동장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존의 수동 휠체어에 장착하여 전동 휠체어를 대체함으로써 장애인들의 이동시 편의를 도모할 수 있도록 하는 휠체어 착탈식 전동장치에 관한 것이다.

휠체어는 다리가 자유롭지 못한 사람이나 몸이 불편한 사람이 앉은 채로 이동할 수 있도록 바퀴를 단 의자로, 바퀴를 구동시키는 방식에 따라 수동식과 전동식으로 구분된다. 수동식 휠체어는 양측바퀴의 측면에 바퀴가 고정되어 수동으로 바퀴를 구동시키는 것으로, 염가 제작이 가능하고 가벼우며 본체를 절첩시킬 수 있는 레버가 형성되어 차량에 승차할 때에는 접어서 탑재시킬 수 있게 되고. 양측 바퀴 외측에 형성된 링형의 손잡이휠이 형성되어 있어 이를 손으로 굴려서 휠체어를 이동시킬 수 있는 구조로 되어 있다.

이러한 기존의 수동식 휠체어는 손으로 손잡이휠을 굴려서 휠체어를 이동시키는 데에 별다른 문제점이 없는 것이지만, 보다 편리한 사용성과 수동으로 손잡이휠을 굴려서 휠체어를 이동시키는 데에도 상당한 부담과 불편을 가질 수 있는 사용자를 위하여 전동을 이용하여 휠체어를 구동시켜 사용할 수 있도록 한 전동식 휠체어가 보급되고 있다.

이런 전동식 휠체어는 축전기에 의해 구동되는 모터의 회전력을 감속기로 감속시켜 바퀴를 구동시키는 것으로, 동력전달 수단의 구성이 복잡하고 축전지로 인해 무게가 무거우나 사용이 아주 간편하여 거동이 불편한 많은 장애우 들이 원하고 있으나, 그 가격이 고가로 구입하기 어려운 실정이다.

등록특허 10-1017146호에 의하면, 수동 휠체어에 장착하는 모듈의 형태로서 수동 휠체어의 바퀴를 전동모듈의 구동롤러로 강제로 회전시켜 구동하는 방식이 제시된 바 있다. 하지만, 상기 기술의 경우 전동모듈이 장착된 휠체어의 구동력이 수동 휠체어의 바퀴와 전동모듈의 구동롤러 사이의 마찰력에 의하여 결정됨에 따라 원하는 추진력을 얻지 못하게 되는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 수동 휠체어에 손쉽게 장착함으로써 전동 휠체어의 기능을 수행하고 사용 후에 쉽게 분리할 수 있는 휠체어 착탈식 전동장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따르면, 수동 휠체어에 착탈되도록 양측 상단 또는 하단에 고정수단이 형성된 프레임과, 상기 프레임의 양측으로 회전가능하게 장착되는 한 쌍의 바퀴와, 상기 각각의 바퀴와 축 연결되어 상기 바퀴를 회전시키는 한 쌍의 회전구동부와, 상기 휠체어 사용자가 원하는 방향의 신호를 입력하는 조작부와, 상기 조작부의 신호를 입력받아 상기 회전구동부의 구동을 제어하는 제어부와, 상기 회전구동부 및 제어부와 연결되고, 상기 회전구동부에 전원을 공급하는 전원공급부를 포함하여 수동 휠체어가 전동 휠체어의 기능을 수행할 수 있도록 수동 휠체어에 장착 또는 분리되는 착탈식 전동장치를 제공한다.

본 발명의 다른 양상에 따르면, 상기 프레임의 하단에는 회전 가능한 보조바퀴가 추가로 장착된다.

본 발명의 다른 양상에 따르면, 상기 회전구동부는 모터이고, 상기 제어부는 상기 조작부의 신호를 받아 각각의 모터에 대한 회전량을 계산한 뒤 출력하는 모터 드라이브를 포함한다.

본 발명의 다른 양상에 따르면, 상기 제어부는 조이스틱 등과 같이 방향 제어를 위한 장치로 구비된다.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 프레임의 일측에는 센싱수단을 장착하여 감지된 센싱정보를 상기 제어부로 전달하여 자율 주행이 이루어질 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 수동 휠체어에 손쉽게 장착함으로써 손쉽게 전동 휠체어의 기능을 수행할 수 있고 사용 후에 쉽게 분리할 수 있으며, 무엇보다 수동 휠체어의 바퀴는 그대로 유지하고, 상기 바퀴와 독립적으로 구동하는 바퀴를 장착하여 안전성을 도모하고 원하는 추진력을 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 기존의 수동휠체어 사용자들이 비교적 저렴한 비용으로 전동 휠체어의 효과를 누릴 수 있으며, 표준 형태의 휠체어를 사용하는 대형 병원 등에서 휠체어의 전동 기능이 필요한 경우에는 선택하여 장착할 수 있게 된다.

또, 다수의 충전식 배터리를 장착하여 교환 없이 장시간 사용이 가능하고, 휠체어와 전동장치의 체결이 손쉽게 이루어져 사용이 편리할 뿐 아니라, 분리시킨 경우 수동 휠체어가 쉽게 절첩되어 이동 또는 보관시 휠체어의 부피가 작아지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 휠체어 착탈식 전동장치의 개념도,
도 2는 본 발명에 따른 휠체어 착탈식 전동장치의 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 휠체어 착탈식 전동장치의 측면도,
도 4는 본 발명에 따른 휠체어 착탈식 전동장치가 수동 휠체어에 장착된 모습을 보인 정면도,
도 5는 본 본 발명에 따른 휠체어 착탈식 전동장치가 수동 휠체어에 장착된 모습을 보인 측면도이다.

이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명 휠체어 탈착식 전동장치의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 휠체어 착탈식 전동장치의 개념도이고, 도 2는 본 발명에 따른 휠체어 착탈식 전동장치의 정면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 휠체어 착탈식 전동장치의 측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 휠체어 착탈식 전동장치가 수동 휠체어에 장착된 모습을 보인 정면도이며, 도 5는 본 본 발명에 따른 휠체어 착탈식 전동장치가 수동 휠체어에 장착된 모습을 보인 측면도이다.

상기한 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같은 본 발명의 일 양상에 따르면, 수동 휠체어(10)에 착탈되도록 양측 상단 또는 하단에 고정수단(110)이 형성된 프레임(100)과, 상기 프레임(100)의 양측으로 회전가능하게 장착되는 한 쌍의 바퀴(200)와, 상기 각각의 바퀴(200)와 축 연결되어 상기 바퀴(200)를 회전시키는 한 쌍의 회전구동부(300)와, 상기 휠체어(10) 사용자가 원하는 방향의 신호를 입력하는 조작부(400)와, 상기 조작부(400)의 신호를 입력받아 상기 회전구동부(300)의 구동을 제어하는 제어부(500)와, 상기 회전구동부(300) 및 제어부(500)와 연결되고, 상기 회전구동부(300)에 전원을 공급하는 전원공급부(600)를 포함하여 수동 휠체어(10)에 장착 또는 분리되며, 장착 시에는 수동 휠체어(10)가 전동 휠체어의 기능을 수행할 수 있도록 작용한다.

먼저, 상기 프레임(100)은 상기 수동 휠체어(10)에 착탈되도록 양측 상단 또는 하단에 고정수단(110)이 형성되는 것으로, 그 내부에는 상기 회전구동부(300), 제어부(500), 전원공급부(600)가 수용될 수 있다. 상기 고정수단(110)은 프레임(100)을 비롯하여 그 내부에 수용된 회전구동부(300), 제어부(500), 전원공급부(600)와, 양측에 장착된 바퀴(200)를 상기 휠체어(10)에 고정해야하기 때문에 상기 휠체어(10)의 프레임에 자유롭게 탈착되면서도, 장착시 임의로 분리되지 않고 장착된 상태를 견고하게 유지할 수 있는 클램프를 비롯한 공지의 다양한 각종 탈착수단이 적용될 수 있다.

본 발명의 다른 양상에 따르면, 상기 프레임(100)의 하단에는 회전 가능한 보조바퀴(700)가 추가로 장착된다. 상기 보조바퀴(700)는 상기 바퀴(200)의 전방에 양측에 장착되거나 전방의 중심부에 장착될 수 있다. 상기와 같은 보조바퀴(700)가 추가로 장착될 경우에 양측에 두 개의 바퀴(200)만 장착되었을 때보다 안정적으로 세워질 수 있고, 휠체어(10)에 장착되었을 경우에도 바닥면과 접하는 면적이 넓어짐에 따라 휠체어(20)가 쉽게 넘어지지 않고 안정된 자세를 취할 수 있게 된다.

바퀴(200)는 상기 프레임(100)의 양측으로 회전가능하게 장착되며, 상기 회전구동부(300)의 회전축과 연결되어 회전한다. 상기 바퀴(200)는 상기 휠체어(10)의 양측 휠(11)의 내측에 소정의 거리만큼 이격하여 서로 나란하도록 배치되며, 상기 휠체어(10)의 휠(11)과 상기 바퀴(200)가 평면상에 위치하도록 설계한다.

회전구동부(300)는 상기 각각의 바퀴(200)에 장착되며, 상기 바퀴(200)와 축 연결되어 상기 바퀴(200)를 회전키는 작용을 하고, 상기 제어부(500)는 상기 조작부(400)의 신호를 입력받아 상기 회전구동부(300)의 구동을 제어하며, 조작부(400)는 상기한 바와 같이 상기 휠체어(10) 사용자가 원하는 방향의 신호를 입력하는 핸들로서의 기능을 수행한다.

본 발명의 다른 양상에 따르면, 상기 회전구동부(300)는 다양한 실시 예가 발생할 수 있지만, 특히 모터로 구비될 수 있고, 상기 제어부(500)는 상기 조작부(400)의 신호를 받아 각각의 모터에 대한 회전량을 계산한 뒤 출력하는 모터 드라이브를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 양상에 따르면, 상기 제어부(500)는 버튼, 핸들과 같은 공지의 다양한 조작수단이 적용될 수 있지만, 특히, 조이스틱의 방식을 채택할 수 있다.

상기 회전구동부(300)는 정역회전가능하며, 상기와 같이 정역방향으로 회전하는 회전구동부(300)의 작용으로 상기 바퀴(200)가 정회전, 역회전하면서 상기 휠체어(10)가 전진 또는 후진할 수 있다. 또한, 양측의 회전구동부(300)의 구동속도 및 구동방향의 제어는 조작부(400)를 통해 휠체어(10)의 의자에 탑승한 장애인이 쉽게 제어할 수 있다.

전원공급부(600)는 상기 회전구동부(300) 및 제어부(500)와 연결되고, 상기 회전구동부(300)에 전원을 공급하는 기능을 한다. 상기 전원공급부(600)는 외부에서 플러그 등으로 전원을 공급받아 충전되는 배터리모듈을 포함할 수 있다. 상기 전원공급부(600)는 무게의 균형을 맞추고, 축전량을 확보하도록 상기 각각의 회전구동부(300)에 장착되어 전원을 공급하며, 상기 회전구동부(300)와 전원공급부(600)는 설치공간의 확보를 위해 빈 공간인 상기 휠체어(10)의 의자의 하부에 배치될 수 있고, 상기의 경우 무게중심을 낮출 수 있어 안전성이 확보되는 장점이 있다.

상기와 같이 마련된 본 발명의 구동 과정을 일례를 들어 설명하면 다음과 같다. 먼저, 고정수단(110)을 통해 수동 휠체어(10)에 본 발명 휠체어 착탈식 전동장치가 장착된다. 사용자가 휠체어(10)에 탑승한 상태에서 조이스틱 방식의 조작부(400)를 통해 이동방향 및 이동속도를 지시하면, 상기 조작부(400)의 신호를 받은 제어부(500)의 모터드라이브에서 모터의 회전방향 및 회전속도가 계산된다. 상기 모터드라이브의 제어를 받은 모터는 전원공급부(600)에서 공급된 전원을 통해 회전하면서 모터의 회전축과 연결된 바퀴(200)를 회전시켜 상기 휠체어(10)를 전동방식으로 전진 및 후진시키면서 전동방식의 휠체어와 같은 역할을 수행하게 된다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 프레임(100)의 일측에는 센싱수단(미도시)을 장착하여 감지된 센싱정보를 상기 제어부(500)로 전달하여 자율 주행이 이루어지도록 구성된다.

즉, 빛센서 및 카메라 등과 같은 장치를 센싱수단으로 장착하여 감지된 센서값을 상기 제어부(500)에 전달함으로써 장애물을 감지하고 자동으로 회피할 수 있어 자율 주행이 가능하다. 특히, 병원 복도의 라인을 따라가면서 양쪽의 벽을 인식하거나, 복도 라인을 따라 센서를 추가로 장착하여, 상기 센싱수단과 센서가 신호를 주고받으며 벽면 또는 장애물 등을 인지하여 안전하게 이동할 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 수동 휠체어에 손쉽게 장착함으로써 손쉽게 전동 휠체어의 기능을 수행할 수 있고 사용 후에 쉽게 분리할 수 있으며, 무엇보다 수동 휠체어의 바퀴는 그대로 유지하고, 상기 바퀴와 독립적으로 구동하는 바퀴를 장착하여 안전성을 도모하고 원하는 추진력을 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 기존의 수동휠체어 사용자들이 비교적 저렴한 비용으로 전동 휠체어의 효과를 누릴 수 있으며, 표준 형태의 휠체어를 사용하는 대형 병원 등에서 휠체어의 전동 기능이 필요한 경우에는 선택하여 장착할 수 있게 된다.

또, 다수개의 충전식 배터리를 장착하여 교환 없이 장시간 사용이 가능하고, 휠체어와 전동장치의 체결이 손쉽게 이루어져 사용이 편리할 뿐 아니라, 분리시킨 경우 수동 휠체어가 쉽게 절첩되어 이동 도는 보관시 휠체어의 부피가 작아지는 효과가 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

10 : 수동 휠체어
100 : 프레임
110 : 고정수단
200 : 바퀴
300 : 회전 구동부
400 : 조작부
500 : 제어부
600 : 전원공급부
700 : 보조바퀴

Claims (5)

1. 수동 휠체어가 전동 휠체어의 기능을 수행할 수 있도록 수동 휠체어에 장착 또는 분리되는 착탈식 전동장치에 있어서;
   상기 휠체어에 착탈되도록 양측 상단 또는 하단에 고정수단이 형성된 프레임;
   상기 프레임의 양측에 상기 수동 휠체어의 바퀴와 나란하도록 장착되는 한 쌍의 바퀴;
   상기 각각의 바퀴와 축 연결되어 상기 바퀴를 회전시키는 한 쌍의 회전구동부;
   상기 휠체어 사용자가 원하는 방향의 신호를 입력하는 조작부;
   상기 조작부의 신호를 입력받아 상기 회전구동부의 구동을 제어하는 제어부;
   상기 회전구동부 및 제어부와 연결되고, 상기 회전구동부에 전원을 공급하는 전원공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠체어 착탈식 전동장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 프레임의 하단에는 회전 가능한 보조바퀴가 추가로 장착된 것을 특징으로 하는 휠체어 착탈식 전동장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 회전구동부는 모터이고, 상기 제어부는 상기 조작부의 신호를 받아 각각의 모터에 대한 회전량을 계산한 뒤 출력하는 모터 드라이브를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠체어 착탈식 전동장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는 조이스틱인 것을 특징으로 하는 휠체어 착탈식 전동장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 프레임의 일측에는 센싱수단을 장착하여 감지된 센싱정보를 상기 제어부로 전달하여 자율 주행이 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 휠체어 착탈식 전동장치.

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