KR20210060950A - 수동휠체어용 보조동력장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수동휠체어용 보조동력장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수동휠체어에 분리 가능하게 결합되며, 결합된 상태에서 수동휠체어의 전진, 후진 및 좌측과 우측으로의 회전을 용이하게 조절할 수 있고, 경사로의 오르거나 내려가는 과정에서 수동휠체어의 속도 및 자세를 조절하여 안정적이고, 소형화하여 수동휠체어에 분리 및 결합과 차량의 적재가 용이하여 사용의 편의성을 향상시킨 수동휠체어용 보조동력장치에 관한 것으로,
본 발명은, 구동모터와, 상기 구동모터의 모터축이 결합된 기어박스를 포함한 구동모듈; 수동휠체어의 주바퀴 회전축을 기준으로 전방에 배치되는 전방휠과, 후방에 배치되는 후방휠을 포함한 바퀴모듈; 상기 전방휠과 후방휠을 상기 기어박스에 각각 연결하는 한 쌍의 지지대와, 상기 구동모터의 회전력을 상기 전방휠과 후방휠에 전달하는 동력전달수단을 포함한 지지모듈; 상기 구동모터의 외주면에 일단이 결합되고 타단은 상기 수동휠체어의 주바퀴 회전축을 분리 가능하게 결합되는 결합모듈; 및 상기 구동모터의 회전속도를 제어하기 위한 조종부;를 포함한다.

Description

수동휠체어용 보조동력장치{Auxiliary power unit for manual wheelchair}

본 발명은 수동휠체어용 보조동력장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수동휠체어에 분리 가능하게 결합되며, 결합된 상태에서 수동휠체어의 전진, 후진 및 좌측과 우측으로의 회전을 용이하게 조절할 수 있고, 경사로의 오르거나 내려가는 과정에서 수동휠체어의 속도 및 자세를 조절하여 안정적이고, 소형화하여 수동휠체어에 분리 및 결합과 차량의 적재가 용이하여 사용의 편의성을 향상시킨 수동휠체어용 보조동력장치에 관한 것이다.

일반적으로 휠체어는 하지장애인, 노약자, 환자 등 거동의 불편한 사람들이 앉은 상태에서 원하는 장소로 이동할 수 있게 바퀴를 단 의자를 총칭하여 일컫는 것으로, 그 중에서도 구동 방법에 따라 사용자가 수동으로 바퀴를 구동시키거나 보호자가 손잡이를 잡고 밀거나 당겨 바퀴를 구동시키는 수동휠체어, 전동기를 통해 전동으로 바퀴를 구동시키고 사용자가 조작레버를 통해 이동방향을 조작하는 전동휠체어로 구분된다.

수동휠체어는 사용자가 직접 손으로 바퀴를 구동시켜야 하므로 장거리 운행이 어렵고, 경사도 운행시 사용자의 하중으로 인하여 뒤로 밀리는 경우가 발생하여 보호자의 동행이 요구되는 문제점이 있고, 반면에 전동휠체어의 경우 전동기를 통해 바퀴를 구동시킴으로서 장거리 운행이 가능하여 사용의 편의성을 향상시킨 장점이 있으나 크기가 크고 무겁기 때문에 엘리베이터, 좁은 복도 등의 이동이 어렵고 일반 승용 차량에 적재가 불가능한 문제점이 있었다.

또한, 전동휠체어의 경우 가격이 상대적으로 고가이며, 전동기의 고장 발생시 수동으로 전환이 되지 않기 때문에 전동기의 고장 또는 배터리의 방전 등과 같은 문제 발생시 운행 자체가 불가능한 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 수동휠체어여 탈부착이 가능한 전동 주행 보조 장치가 제안되었는데, 대한민국 공개특허 제10-2002-0073943호와, 대한민국 공개특허 제10-2008-0113008호가 있다.

상기 종래기술들은 수동 휠체어용 주행 보조장치와, 수동 휠체어에 탈부착되는 전동 보조기에 관한 것으로, 수동휠체어에 구동모터가 구비된 주행 보조장치를 결합하여 전동으로 이동 가능하도록 하고, 분리시 수동으로 사용 가능하도록 구성된 것이다.

그러나, 상기 종래기술들은 수동휠체어에 단순히 보조 전동장치를 결합한 것으로 4방향으로 주행이 가능한 보조 동력장치는 자체 무게가 무겁기 때문에 신체가 불편한 장애인이 혼자서 차량에 적재할 수 없는 단점이 있고, 무게가 가벼워서 혼자서 차량 적재가 가능한 보조동력장치는 전진방향의 구동력만 제공하거나 조종을 위해 양손을 사용해야 하는 단점이 있었다.

또한, 상대적으로 작은 휠체어의 앞바퀴 때문에 경사로를 내려올 때나 장애물을 통과할 때 앞바퀴가 돌출물에 걸리는 경우 휠체어가 앞쪽으로 전복되거나 사용자가 앞쪽으로 떨어지는 사고가 발생할 수 있다.

특히 경사로를 내려올 때는 수동휠체어의 무게 중심이 앞쪽으로 쏠린 상태이기 때문에 사고 가능성이 더욱 높아지는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 수동휠체어 사용자의 경우 앞바퀴를 드는 휠라이(wheellie)라는 기술을 이용하여 앞바퀴를 든 상태에서 경사로를 내려오거나 장애물을 통과한다.

그러나, 휠라이 기술을 사용하기 위해서는 근력과 상당한 기술이 필요하여 신체 거동이 불편한 중증 환자 또는 나이가 많거나 신체 근육량에 따라 휠라이 기술을 자유롭게 사용할 수 없는 사용자는 보호자의 도움 없이는 경사로를 내려올 수 없고 장애물을 통과하기 매우 어려운 문제가 있었다.

대한민국 공개특허 제10-2002-0073943호 대한민국 공개특허 제10-2008-0113008호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 수동휠체어에 분리 가능하게 결합되어 수동휠체어의 전진, 후진 및 방향전환에 필요한 이동력을 제공하고, 크기를 소형화하여 사용자가 차량의 적재가 가능하고 한손으로 조종이 가능하여 사용의 편의성을 향상시킨 수동휠체어용 보조동력장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한 경사로를 내려가는 과정 또는 장애물을 통과할 때 앞바퀴를 드는 휠라이 제어 기능을 추가하여 수동휠체어에 탑승한 사용자의 무게 중심이 후방에 위치하고 앞바퀴가 장애물에 걸리지 않도록 함으로써 사용자가 낙상하는 등의 안전사고 발생 확률을 최소화한 수동휠체어용 보조동력장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

구동모터와, 상기 구동모터의 모터축이 결합된 기어박스를 포함한 구동모듈; 수동휠체어의 주바퀴 회전축을 기준으로 전방에 배치되는 전방휠과, 후방에 배치되는 후방휠을 포함한 바퀴모듈; 상기 전방휠과 후방휠을 상기 기어박스에 각각 연결하는 한 쌍의 지지대와, 상기 구동모터의 회전력을 상기 전방휠과 후방휠에 전달하는 동력전달수단을 포함한 지지모듈; 상기 구동모터의 외주면에 일단이 결합되고 타단은 상기 수동휠체어의 주바퀴 회전축을 분리 가능하게 결합되는 결합모듈; 및 상기 구동모터의 회전속도를 제어하기 위한 조종부;를 포함한다.

이어서, 상기 지지대는 길이 방향으로 연장 형성된 바디와, 상기 바디의 일단에 형성되어 상기 구동모터의 모터축에 회전 가능하게 결합하는 회전공과, 상기 바디의 타단에 형성되어 상기 전방휠 또는 후방휠의 회전축에 결합하는 결합공을 포함하고, 전방휠과 후방휠 모두 지면과 접촉을 유지하기 위하여 양단이 한 쌍의 지지대에 각각 결합하는 탄성체가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 구동모듈과, 바퀴모듈과, 지지모듈 및 결합모듈은 수동휠체어를 구성하는 한 쌍의 주바퀴에 한 쌍이 상호 대칭되게 배치되고, 상기 조종부를 통해 한 쌍의 구동모터의 회전속도를 각각 제어하여 수동휠체어의 속도와 회전 방향을 조절하는 것을 특징으로 한다.

이때, 수동휠체어의 좌우 양측에 배치된 한 쌍의 상기 후방휠과 전방휠은 수동휠체어의 회전반경을 줄이기 위하여 토우아웃(toe out) 형태로 배치된 것을 특징으로 한다.

이어서, 수동휠체어의 수직도를 감지하는 자이로센서와 수동휠체어의 가속도를 감지하는 가속도센서가 포함된 센서모듈과, 상기 센서모듈을 통해 감지된 수직도 및 가속도에 따라 상기 전방휠과 후방휠의 회전을 제어하는 속도제어부가 더 구비되어 전방을 향해 가속시 수동휠체어의 앞바퀴를 들 수 있고, 전진 또는 후진의 가속도로 조절로 휠라이 상태를 유지할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어진 본 발명은, 수동휠체어를 사용하는 사용자의 이동 편의성을 향상시키고 소형화된 크기로 인해 운반 및 적재의 편의성을 극대화한 장점이 있고, 한 손으로 조정이 가능함과 동시에 경사로를 등반하는데 소요되는 충분한 이동력을 수동휠체어에 제공하고, 경사로를 내려갈 때 또는 장애물 통과 시 수동휠체어의 앞바퀴를 들어 올린 상태로 유지함으로써 사용자가 낙상하는 사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.

한편, 본 발명은 전진 시는 지면을 누르는 힘이 작용하는 후방휠에서 접지력이 발생하여 전진방향 구동력을 제공하지만 지면에서 멀어지는 방향으로 힘이 작용하는 전방휠은 접지력이 없으므로 구동력을 제공하지 못한다. 반대로 후진 시에는 접지력이 발생하는 전방휠에서만 구동력을 제공한다. 이것이 전방휠과 후방휠 2개의 바퀴가 각각 필요한 이유이다. 따라서 주행 중 정지와 전후진 방향 전환 시 시간 지연을 최소화하기 위해서는 전방 및 후방휠이 항상 지면과 접촉하고 있어야 한다.

이를 위해 본 발명은 한 쌍의 지지대 및 양단이 한 쌍의 지지대에 각각 결합하는 탄성체가 구비되어 전방휠과 후방휠이 항상 지면과 접촉하도록 한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 수동휠체어용 보조동력장치를 도시한 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 수동휠체어용 보조동력장치가 수동휠체어에 결합된 상태를 도시한 개략도.
도 3은 도 2를 다른 각도에서 도시한 개략도.
도 4는 본 발명에 따른 후방휠과 전방휠의 동작 상태를 도시한 상태도.
도 5는 수동휠체어가 경사로를 등반하는 과정에서 후방휠과 전방휠의 상태를 도시한 상태도.
도 6은 본 발명에 따른 보조동력장치가 수동휠체어에 한 쌍이 토우아웃 상태로 배치된 것을 도시한 개략도.
도 7은 수동휠체어가 경사로를 내려오는 과정에서 자이로센서, 가속도센서, 속도제어부를 통해 수동휠체어의 자세를 제어하는 상태를 도시한 상태도.
도 8은 본 발명에 따른 수동휠체어용 보조동력장치를 분해 도시한 예시도.

이하, 상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 수동휠체어용 보조동력장치의 바람직한 구현예를 설명하도록 한다.

먼저, 구동모터(11)와, 상기 구동모터(11)의 모터축이 결합된 기어박스(12)를 포함한 구동모듈(10); 수동휠체어의 주바퀴 회전축을 기준으로 전방에 배치되는 전방휠(21)과, 후방에 배치되는 후방휠(22)을 포함한 바퀴모듈(20); 상기 전방휠(21)과 후방휠(22)을 상기 기어박스(12)에 각각 연결하는 한 쌍의 지지대(31)와, 상기 구동모터(11)의 회전력을 상기 전방휠(21)과 후방휠(22)에 전달하는 동력전달수단(32)을 포함한 지지모듈(30); 상기 구동모터(11)의 외주면에 일단이 결합되고 타단은 상기 수동휠체어의 주바퀴 회전축을 분리 가능하게 결합되는 결합모듈(40); 및 상기 구동모터(11)의 회전속도를 제어하기 위한 조종부(50);를 포함한다.

상기와 같이 이루어진 본 발명은 수동휠체어를 사용하는 사용자의 이동 편의성을 향상시키고 소형화된 크기로 인해 운반 및 적재의 편의성을 극대화한 장점이 있고, 한 손으로 조종이 가능하고 경사로를 등반하는데 소요되는 충분한 이동력을 수동휠체어에 제공하고, 경사로를 내려가거나 장애물을 통과할 때 사용자의 무게 중심이 후방에 위치하고, 앞바퀴가 지면에 닿지 않도록 수동휠체어의 앞바퀴를 들어 올린 상태를 유지하여 사고 발생을 미연에 방지할 수 있다.

이를 좀 더 상세히 살펴보면, 먼저 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 구동모듈(10)은, 구동모터(11)와, 상기 구동모터(11)의 모터축이 결합된 기어박스(12)를 포함한다.

상기 구동모터(11)에 전원을 제공하기 위한 배터리와 상기 구동모터의 동작 상태를 감지하는 동작감지센서 등이 더 배치될 수 있고, 바람직하게는 상기 배터리는 분리 가능하게 결합되도록 별도의 브라켓(미도시됨)이 구비된다.

상기 기어박스(12)는 구동모터(11)의 모터축이 결합되고 내부에 다수개의 기어가 맞물리고, 맞물린 기어의 출력축에 후술하는 동력전달수단(32)이 결합되어 입력된 구동모터(11)의 회전력을 증폭 또는 감속시켜 바퀴모듈(20)로 전달하는 것이다.

이러한 기어박스(12)의 내부 구조 및 동작 관계는 공지의 것이므로 상세한 도시 및 설명은 생략하도록 한다.

상기 바퀴모듈(20)은 상기 구동모터(11)와 결합되어 구동모터의 회전력을 전달 받아 회전하는 것으로, 한 쌍이 상호 이격된 위치에 배치되되 보다 바람직하게는 수동휠체어(100)를 구성하는 주바퀴(110)의 회전축(120)을 기준으로 전방에 배치되는 전방휠(21)과, 후방에 배치되는 후방휠(22)을 포함한다.

상기 전방휠(21)과 후방휠(22)은 각각이 구동모터(11)의 회전축과 동력전달수단(32)을 통해 결합되어 구동모터(11)의 회전력을 각각 전달받아 회전한다.

즉, 도면 중 도시된 바와 같이 하나의 구동모터(11)의 회전력이 전방휠(21)과 후방휠(22)을 각각 회전시킬 수 있도록 구성되고, 바람직하게는 전방휠(21)과 후방휠(22)은 도 6에 도시된 바와 같이, 전방휠과 후방휠의 뒷쪽이 휠 중심선에서 바깥쪽을 향하는 토우아웃(toe-out) 형태로 배치되도록 한다.

여기서 토우아웃(toe-out)형태로 배치되는 전방휠과 후방휠이 구비된 수동휠체어가 좌회전 또는 우회전과 같이 방향 전환을 하는 과정에서 회전 반경을 최소화하여 방향 전환의 신속성과 직진 안정성을 보장할 수 있는 것이다.

한편, 상기 구동모터(11)의 회전축과 전방휠(21) 또는 후방휠(22)을 연결하기 위하여 후술하는 동력전달수단(32)이 배치된다.

상기 동력전달수단(32)은 체인, 벨트 등 엔드리스 타입으로 이루어져 구동모터의 동력을 전방휠과 후방휠로 전달하는 것으로, 한 쌍의 동력전달수단(32)이 상호 이격된 위치에 배치되어 각각 전방휠과 후방휠로 구동모터의 동력을 전달하도록 배치된다.

그리고, 상기 전방휠(21)과 후방휠(22)은 지면과 접촉면에서 동일한 선속도를 갖도록 구성되어야 한다. 여기서 전방휠과 후방휠의 직경은 다를 수 있는데, 이때는 동력전달부의 기어비를 상이하게 구성하여 선속도는 동일하도록 함으로써 바퀴가 겉도는 현상을 방지할 수 있다.

한편, 상기 전방휠(21)과 후방휠(22)은 각각이 1개 또는 2개로 구성될 수 있는데, 각각이 2개로 이루어지는 경우 하나의 회전축에 2개가 맞물리게 배치되어 이동시 승차감을 향상시키고 안정적인 동작이 가능하도록 한다.

상기 지지모듈(30)은 상기 전방휠(21)과 후방휠(22)을 상기 기어박스(12)의 외주면에 각각 연결하는 한 쌍의 지지대(31)와, 상기 구동모터(11)의 회전력을 전달하기 위한 동력전달수단(32)을 포함한다.

상기 전방휠(21)과 후방휠(22)을 상기 기어박스(12)에 각각 연결하는 한 쌍의 지지대(31)와, 상기 구동모터(11)의 회전력을 상기 전방휠(21)과 후방휠(22)에 전달하는 동력전달수단(32) 및 상기 한 쌍의 지지대(31) 사이의 간격을 유지하기 위한 탄성체(33)를 포함한다.

상기 지지대(31)는 길이 방향으로 연장 형성된 바디(311)와, 상기 바디(311)의 일단에 형성되어 상기 구동모터(11)의 모터축에 회전 가능하게 결합하는 회전공(312)과, 상기 바디(311)의 타단에 형성되어 상기 전방휠(21) 또는 후방휠(22)의 회전축에 결합하는 결합공(313)을 포함한다.

이때 상기 회전공(312)은 구동모터(11)의 모터축이 관통 삽입되나 모터축의 회전에 의해서 회전공(312)이 영향을 받지 않도록 회전공(312)의 직경을 모터축의 직경에 비해 상대적으로 크게 형성할 수 있고, 회전공(312)에 베어링이 배치되어 상기 모터축의 회전력은 전달하면서도 지지대(31)가 회전 가능한 것이다.

여기서 지지대(31)는 도 5에 도시된 바와 같이 수동휠체어(100)가 경사로를 등반하는 과정을 일 예로 살펴보면, 수동휠체어(100)가 경사로를 등반할 때 전방휠(21)이 후방휠(22)에 비해 상대적으로 먼저 경사로로 진입하면 전방휠(21)과 후방휠(22) 사이가 벌어져 휠체어의 주바퀴와 전방휠(21), 후방휠(22) 모두가 지면과 접촉을 유지하게 된다. 이때 전방으로의 구동력은 접지력이 있는 후방휠(22)에서 발생한다. 접지력이 없는 전방휠(21)도 동일한 선속도로 회전하는 것은 전방휠(21)이 겉돌지 않도록 하기 위함이다.

그리고, 상기와 같이 상호간의 거리가 변경된 지지대(31)는 탄성체(33)에 의해 원위치로 복귀하는데, 상기 탄성체(33)는 양단이 한 쌍의 지지대(31)에 각각 결합되어 이들의 간격을 유지하는 것이다. 즉, 상술한 바와 같이 전방휠(21) 또는 후방휠(22)은 주행 중 도로 상황에 따라 상호간의 간격이 벌어지거나 좁혀질 수 있는데, 상기 탄성체(33)에 의해 전방휠(21)과 후방휠(22)이 지면과의 접촉을 유지할 수 있도록 하여 정지와 전후진 방향전환 시 즉각적인 응답이 가능하도록 하고, 전방휠과 후방휠 간의 간격이 벌어지는 경우에도 휠체어의 주바퀴가 지면에 접촉하여 결합부의 파손을 방지한다.

상기 동력전달수단(32)은 기어박스(12)와 후방휠(22)을 연결하여 구동모터(11)의 구동력을 후방휠(22)로 전달하는 것으로, 이러한 동력전달수단(32)은 벨트, 체인 등으로 구성될 수 있다.

상기 결합모듈(40)은 상기 기어박스(12)를 수동휠체어(100)의 주바퀴(110)에 분리 가능하게 결합하기 위한 것으로, 상기 구동모터(11)의 외주면을 감싸는 링(41)과, 상기 링(41)의 외주면에서 외측으로 돌출되어 수동휠체어의 프레임 또는 수동휠체어의 주바퀴(110)의 회전축(120)에 분리 가능하게 결합되는 결합체(42)를 포함한다.

상기 링(41)은 중앙이 빈 형태로 이루어져 상기 구동모터(11)가 삽입되며, 다수 개가 상호 이격된 위치에 배치될 수 있다.

상기 결합모듈(40)을 통해 사용자는 수동휠체어에 구동모터(11) 및 구동모터(11)와 결합된 전방휠(21)과 후방휠(22)의 결합 및 분리시 편의성을 향상시킨 것이다.

상기 조종부(50)는 수동휠체어(100)에 배치되어 상기 구동모터의 회전속도를 사용자가 제어하는 것으로, 여기서 상기 조종부(50)를 통해 수동휠체어의 좌우 양측에 배치된 구동모터의 회전속도를 서로 다르게 조절함으로써 수동휠체어의 주행 방향을 좌측 또는 우측으로 변경할 수 있는 것이다.

한편, 본 발명에서는 주행 중인 수동휠체어(100)의 수직도를 감지하는 자이로센서와 가속도센서를 포함한 센서모듈(60)이 구비되고, 상기 센서모듈(60)을 통해 감지된 수동휠체어의 수직도 및 가속도에 따라 상기 전방휠(21)과 후방휠(22)의 회전을 제어하는 속도제어부(70)가 더 구비되어 전방을 향해 가속시 수동휠체어의 앞바퀴를 들 수 있고, 전진 또는 후진의 가속도로 조절로 휠라이 상태를 유지할 수 있도록 한 것이다.

상기 센서모듈(60)을 구성하는 자이로센서와 가속도센서는 수동휠체어의 메인프레임(130)에 배치되되 상호 이격된 위치에서 다수개가 배치될 수 있고, 각각의 센서를 통해 감지된 감지값을 통해 수동휠체어의 수직도와 가속도를 감지한다.

통상의 수동휠체어(100) 이동시 내려가는 경사로에서 사용자는 수동휠체어(100)의 선단부를 들어 올려 무게 중심이 수동휠체어의 후단측에 위치하도록 하는 자세를 잡는데, 이러한 자세는 일명 휠라이(Wheelie)라고 지칭된다.

그러나 이러한 휠라이 자세는 순간적인 힘으로 수동휠체어의 선단부를 들어 올리고, 들어 올린 상태에서 균형을 유지해야 하기 때문에 숙련된 사용자라 하더라도 매우 힘들고, 거동이 불편한 환자의 경우 스스로 휠라이 자세를 형성한다는 것은 불가능하다.

본 발명에서는 사용자가 조종부(50)에 구비된 조작버튼을 동작시켜 휠라이 자세를 취할 수 있도록 한다. 이를 위해 사용자가 조종부(50)에 구비된 조작버튼을 동작시키면 속도제어부(70)는 전,후방휠을 급가속시켜 사용자의 몸이 뒤로 젖혀지도록 유도한다.

한편, 상기 센서모듈(60)과 속도제어부(70)는 상기 구동모터(11)가 오작동으로 인하여 급가속되거나 상술한 바와 같이 내려가는 경사로에 진입되는 등의 경우에 변화되는 각도를 자이로센서가 감지한 후 속도제어부(70)로 감지값을 전송하고, 속도제어부(70)는 구동모터(11)로 공급되는 전원을 강제로 차단하거나 구동모터(11)의 회전속도를 조절하여 수동휠체어가 뒤로 넘어지거나 앞쪽으로 가속되는 것을 방지하여 사용자의 안정성을 향상시킨 것이다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1 : 수동휠체어용 보조동력장치
10 : 구동모듈
11 : 구동모터 12 : 기어박스
20 : 바퀴모듈
21 : 전방휠 22 : 후방휠
30 : 지지모듈
31 : 지지대 32 : 동력전달수단
33 : 탄성체
40 : 결합모듈
41 : 링 42 : 결합체
50 : 조종부
60 : 센서모듈
70 : 속도제어부

Claims (5)

1. 구동모터(11)와, 상기 구동모터(11)의 모터축이 결합된 기어박스(12)를 포함한 구동모듈(10);
   수동휠체어의 주바퀴 회전축을 기준으로 전방에 배치되는 전방휠(21)과, 후방에 배치되는 후방휠(22)을 포함한 바퀴모듈(20);
   상기 전방휠(21)과 후방휠(22)을 상기 기어박스(12)에 각각 연결하는 한 쌍의 지지대(31)와, 상기 구동모터(11)의 회전력을 상기 전방휠(21)과 후방휠(22)에 전달하는 동력전달수단(32)을 포함한 지지모듈(30);
   상기 구동모터(11)의 외주면에 일단이 결합되고 타단은 상기 수동휠체어의 주바퀴 회전축을 분리 가능하게 결합되는 결합모듈(40); 및
   상기 구동모터(11)의 회전속도를 제어하기 위한 조종부(50);를 포함한 수동휠체어용 보조동력장치.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 지지대(31)는
   길이 방향으로 연장 형성된 바디(311)와,
   상기 바디(311)의 일단에 형성되어 상기 구동모터(11)의 모터축에 회전 가능하게 결합하는 회전공(312)과,
   상기 바디(311)의 타단에 형성되어 상기 전방휠(21) 또는 후방휠(22)의 회전축에 결합하는 결합공(313)을 포함하고,
   양단이 한 쌍의 지지대에 각각 결합하여 상기 전방휠(21)과 후방휠(22)의 지면 접촉을 유지하기 위한 탄성체(33)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 수동휠체어용 보조동력장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 구동모듈(10)과, 바퀴모듈(20)과, 지지모듈(30) 및 결합모듈(40)은 수동휠체어를 구성하는 한 쌍의 주바퀴에 한 쌍이 상호 대칭되게 배치되고, 상기 조종부(50)를 통해 한 쌍의 구동모터(11)의 회전속도를 각각 제어하여 수동휠체어의 속도와 회전 방향을 조절하는 것을 특징으로 하는 수동휠체어용 보조동력장치.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   수동휠체어의 좌우 양측에 배치된 한 쌍의 상기 전방휠(21)과 후방휠(22)은 토우아웃(toe-out) 형태로 배치된 것을 특징으로 하는 수동휠체어용 보조동력장치.
   
5. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
   수동휠체어의 수직도를 감지하는 자이로센서와 수동휠체어의 가속도를 감지하는 가속도센서가 포함된 센서모듈(60)과,
   상기 센서모듈(60)을 통해 감지된 수직도 및 가속도에 따라 상기 전방휠(21)과 후방휠(22)의 회전을 제어하는 속도제어부(70)가 더 구비되어,
   전방을 향해 가속시 수동휠체어의 앞바퀴를 들 수 있고, 전진 또는 후진의 가속도로 조절로 휠라이 상태를 유지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 수동휠체어용 보조동력장치.
   

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