KR20220113222A

KR20220113222A - 수동식 휠체어를 위한 착탈식 동력 보조장치

Info

Publication number: KR20220113222A
Application number: KR1020210047425A
Authority: KR
Inventors: 에반 페스킨; 비벡 나가르; 오드리 윌슨; 조나단 슬래빈
Original assignee: 로다 푸투라 엘엘씨
Priority date: 2021-02-05
Filing date: 2021-04-12
Publication date: 2022-08-12
Also published as: WO2022169469A1; TW202237052A; TWI813964B

Abstract

장치 및 연관된 방법들은 휠체어 바퀴와 해제 가능하게 체결하도록 마찰 롤러를 구성하고, 바퀴 중심 위 및 휠체어 좌석 영역 뒤의 바퀴와 접촉 표면을 통해 바퀴를 구동하도록 체결된 때 마찰 롤러를 구성하고, 마찰 롤러를 회전시키도록 모터를 구성하고, 마찰 롤러를 체결하고 모터를 활성화하여 바퀴와 접촉 표면에 대항하는 마찰 롤러에 의한 힘을 통해 바퀴를 회전시키는 것에 기초하여 휠체어를 이동시키는 것에 기초하여, 수동식 휠체어를 전동식 휠체어로 전환시키기 위한 착탈식 동력 보조장치에 관한 것이다. 동력 보조장치는 사용자가 휠체어 내의 그들의 착석 위치를 떠나는 것 없이 마찰 롤러를 체결 또는 분리하도록 구성되는 사용자-동작가능 레버를 포함할 수 있다. 바퀴 중심 위 및 휠체어 좌석 영역 뒤에 마찰 롤러를 구성하는 것은 동력 보조장치를 해체하는 것 없이 접이식 휠체어가 폴딩 또는 언폴딩을 허용할 수 있다.

Description

수동식 휠체어를 위한 착탈식 동력 보조장치{REMOVABLE POWER ASSIST FOR MANUAL WHEELCHAIR}

관련 출원의 교차 참조

본 출원은 2018년 4월 27일자로 출원된 미국 임시 출원 제62/663,289호의 우선권을 주장하는, 2019년 12월 12일자로 미국 특허 출원 제10,517,780호로서 발행되는, 2019년 4월 26일자로 출원된 미국 특허 출원 제16/395,391호의 일부 계속 출원인, 2019년 11월 20일자로 출원된 미국 특허 출원 제16/689,931호의 일부 계속 출원이며, 그 전체 내용이 전체적으로 본 명세서에 참조에 의해 원용된다.

본 출원은 일반적으로 수동식 휠체어를 위한 착탈식 동력 보조장치(power assist)에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 수동식 휠체어를 전동식 휠체어로 전환시키기 위한 디바이스에 관한 것이다.

2011년에, 270만명으로 추산되는 미국인들이 정기적으로 휠체어를 사용하였으며; 1995년의 180만명보다 증가하였다. 2011년 인구조사를 근거로, 46,000,000명의 미국인들이 장애인이고 소득-기반 보조를 받고 있다. 그러한 그룹 중에서, 18.2%는 보행 장애를 보고한다. 또한, 일시적으로, 예를 들어 2 내지 12개월 휠체어를 필요로 하고, 비록 수동식 휠체어에 비해 선호되지만 전동식 휠체어의 비용을 발생시키는 것을 선호하지 않는 사람들이 있다.

전동식 휠체어들 및 그 분야의 많은 혁신들은 매우 비싸고; 가장 비싼 수동식 휠체어와 가장 싼 전동식 휠체어 사이에 상당한 가격 격차가 있으며, 이는 종종 수천 달러의 범위에 이른다. 전동식 휠체어들의 다른 제한들은, 비용에 더하여, 다음을 포함한다: 휴대성(폴더블); 중량; 및 구조적 벌크. 수동식 휠체어들을 전동식 휠체어들로 전환시키기 위한 시중의 디바이스들이 있지만 그들은 의자에 착석한 최종 사용자에 의해 설치될 수 없는 결함이 있고, 무겁고, 휴대용이 아니며, 추진 시스템에 대해 불량한 표면 접촉을 갖고 그리고/또는 의자로부터 디바이스를 해체하는 것 없이 분리될 수 없다.

수동식 휠체어를 비용 효율적이고, 휴대용이고, 설치 및 사용하기 용이하고, 경량이고, 디바이스를 해체하는 것 없이 전기에서 수동으로 교대로 전환 가능한 동력 구동 시스템으로 전환시키기 위한 디바이스가 필요하다. 디바이스는 전문적인 설치의 필요없이 기존의 수동식 휠체어들에 적용 가능해야 한다.

장치 및 연관된 방법들은 휠체어 바퀴와 해제 가능하게 체결하도록 마찰 롤러를 구성하고, 체결된 경우 바퀴 중심 위 및 휠체어 좌석 영역 뒤의 바퀴와 접촉 표면을 통해 바퀴를 구동하도록 마찰 롤러를 구성하고, 마찰 롤러를 회전시키도록 모터를 구성하고, 마찰 롤러를 체결하고 모터를 활성화하여 바퀴와 접촉 표면에 대항하는 마찰 롤러에 의한 힘을 통해 바퀴를 회전시키는 것에 기초하여 휠체어를 이동시키는 것에 기초하여, 수동식 휠체어를 전동식 휠체어로 전환시키기 위한 착탈식 동력 보조장치에 관한 것이다. 동력 보조장치는 사용자가 휠체어 내의 그들의 착석 위치를 떠나는 것 없이 마찰 롤러를 체결 또는 분리하도록 구성되는 사용자-동작가능 레버를 포함할 수 있다. 바퀴 중심 위 및 휠체어 좌석 영역 뒤에 마찰 롤러를 구성하는 것은 동력 보조장치를 해체하는 것 없이 접이식 휠체어가 폴딩 또는 언폴딩되는 것을 허용할 수 있다.

수동식 휠체어를 전동식 휠체어로 전환시키기 위한 디바이스 및 방법이 개시된다. 디바이스는 조이스틱, 통신 유닛, 모터, 인입식(retractable) 마찰 롤러, 체결 유닛 및 전원을 포함한다. 조이스틱은 통신 유닛에 동작 가능하게 연결된다. 통신 유닛은 모터에 동작 가능하게 연결된다. 모터는 로터에 연결되는 차축(axle)을 포함한다. 인입식 마찰 롤러는 차축 상에 장착된다. 롤러는 수동식 휠체어의 바퀴와 접촉하여 배치된다. 체결 유닛은 마찰 롤러 및 바퀴를 착탈식으로 부착하도록 수동식 휠체어에 부착된다. 전원은 모터 및 조이스틱에 동작 가능하게 연결된다.

본 발명의 교시들에 따라 수동식 휠체어를 전동식 휠체어로 전환시키기 위한 디바이스가 제공된다. 수동식 휠체어들이 제공하는 장점들을 여전히 보유하면서, 수동식 휠체어를 전동식 휠체어로 전환시킬 수동식 휠체어에 부착하도록 구성되는 수동식 휠체어 액세서리 디바이스가 본원에 설명된다. 디바이스는 표준 수동식 휠체어에 부착되는 부착가능 전원을 포함한다.

일 실시예에서, 본 발명은 조이스틱, 통신 유닛, 모터, 인입식 마찰 롤러, 체결 유닛 및 전원을 갖는 디바이스를 제공한다. 조이스틱은 통신 유닛에 동작 가능하게 연결된다. 통신 유닛은 모터에 동작 가능하게 연결된다. 모터는 로터에 연결되는 차축을 포함한다. 인입식 마찰 롤러는 차축 상에 장착된다. 롤러는 수동식 휠체어의 바퀴와 접촉하여 배치된다. 체결 유닛은 마찰 롤러를 바퀴에 착탈식으로 부착하기 위해 수동식 휠체어에 부착된다. 전원은 모터 및 조이스틱에 동작 가능하게 연결된다.

일 실시예에서, 본 발명은 제2 통신 유닛 및 전원에 동작 가능하게 연결되는 제2 모터를 제공한다. 제2 통신 유닛은 조이스틱에 동작 가능하게 연결된다. 제2 모터는 제2 로터에 연결되는 제2 차축을 포함한다. 본 실시예는 제2 차축 상에 장착되는 제2 마찰 롤러를 포함한다. 제2 롤러는 전동 모션(powered motion)을 용이하게 하기 위해 수동식 휠체어의 제2 바퀴와 접촉되어 배치된다. 다른 실시예에서, 조이스틱은 로터들에 동작 가능하게 연결될 수 있고 모터들에 대한 명령들을 생성하기 위해 동작 가능하게 프로그램 가능할 수 있다.

본 발명은 수동식 휠체어를 동력식의, 스마트 휠체어로 용이하게 전환시킨다. 본 발명의 특징들은 1) 지향된 이동(directed movement)을 생성하기 위해 바퀴에 대한 마찰 롤러의 접촉을 사용하는 것; 2) 디바이스가 여전히 휠체어에 부착되어 있는 동안, 사용자가 수동 추진으로 휠체어를 추진시키는 것을 허용하는 휠체어의 바퀴들에 대해 마찰 롤러를 체결 및 해제하는 능력--배터리 또는 모터가 기능하는 것을 중단하는 경우 필수적인 특징; 3) 폴딩 또는 표준 수동식 휠체어에 의해 점유되는 공간의 정상 공간을 변경하는 것 없이 디바이스가 부착된 채 휠체어를 폴딩하는 능력; 4) 단위(unit) 휴대성을 포함한다. 일 실시예에서, 디바이스는 사용자의 손가락들이 모터 또는 기어들에 걸리는 것을 방지하기 위해 안전 가드를 포함한다. 다른 실시예에서, 모터들은 각각의 휠체어 바퀴에 부착되는 모터가 대향 방향으로 턴하고 휠체어를 제자리에서 회전시킬 수 있도록 양방향이고 서로 독립적이다. 본 발명을 사용하면, 급성 및 장기 치료 휠체어 회사들 및 개인 사용자들 둘 다는 그들의 장비와 치료 기준을 더 높은, 전문적인 레벨로 감당할 수 있는 적당한 비용으로 가져올 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디바이스의 블록 다이어그램을 예시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수동식 휠체어에 부착되는 디바이스의 측면도를 예시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수동식 휠체어에 부착되는 디바이스의 상단 사시도를 예시한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 체결 유닛의 사시도를 예시한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디바이스의 사시도를 예시한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보호 펜더(protective fender)를 갖는 디바이스의 사시도를 예시한다.
도 7a 내지 도 7b는 예시적 휠체어 동력 보조 디바이스 구성요소들의 측면도를 함께 예시한다.
도 8은 예시적 수축(retracted) 구성에서 예시적 휠체어 동력 보조 디바이스 동작 유닛 어셈블리의 측면도를 예시한다.
도 9는 2개의 도시된 휠체어 메인 바퀴들 중 하나를 구동하도록 각각 구성되는 2개의 예시적인 동력 보조 디바이스들을 갖는 예시적 휠체어의 상단 사시도를 예시한다.
도 10a는 휠체어가 예시적 언폴딩 구성인, 2개의 도시된 휠체어 메인 바퀴들 중 하나를 구동하도록 각각 구성되는 2개의 예시적 동력 보조 디바이스들을 갖는 예시적 휠체어의 후방 사시도를 예시한다.
도 10b는 휠체어가 예시적 폴딩 구성인, 2개의 도시된 휠체어 메인 바퀴들 중 하나를 구동하도록 각각 구성되는 2개의 예시적 동력 보조 디바이스들을 갖는 예시적 휠체어의 후방 사시도를 예시한다.

본 개시의 다양한 실시예들이 개시되지만, 그들은 단지 예로서 제공되고, 제한적인 것으로 의도되지 않는다는 점이 이해되어야 한다. 유사하게, 도면들 및 다이어그램들은 본 발명의 구조적 또는 건축학적 예들 또는 대안 구성들을 도시하며, 이는 본 발명의 다양한 실시예들의 특징들 및 기능을 이해하는 것을 보조하기 위해 제공되지만 제한적인 것으로 의도되지 않는다. 실시예들 및 특징들은 당업자에 공지된 다양한 방식들로 구현되고/되거나 변경될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디바이스(100)의 블록 다이어그램을 예시한다. 이러한 실시예에서, 디바이스(100)는 조이스틱(102), 인입식 마찰 롤러(104), 체결 유닛(106) 및 전원(108)을 포함한다. 조이스틱(102)은 통신 유닛(110)에 동작 가능하게 연결된다. 조이스틱(102)은 본 발명의 도 2 및 도 3과 함께 상세히 설명된다.

통신 유닛(110)은 모터(112)에 동작 가능하게 연결된다. 통신 유닛(110)은 본 발명의 도 2와 함께 상세히 설명된다. 모터(112)는 차축(axle)(114) 및 로터(116)를 포함한다. 모터(112)는 본 발명의 도 3과 함께 상세히 설명된다. 차축(114)은 본 발명의 도 4와 함께 상세히 도시되고 설명된다.

인입식(retractable) 마찰 롤러(104)는 차축(114) 상에 장착된다. 디바이스(100)의 동작 동안, 인입식 마찰 롤러(104)는 수동식 휠체어(202)(도 2에 도시됨)의 적어도 하나의 바퀴(206)(도 2에 도시됨)와 접촉하도록 놓여진다. 인입식 마찰 롤러(104)는 본 발명의 도 3 및 도 4와 함께 상세히 설명된다.

체결 유닛(engagement unit)(106)은 인입식 마찰 롤러(104) 및 바퀴(도 2에 도시됨)를 착탈식으로 부착하도록 휠체어(202)(도 2에 도시됨)에 부착된다. 체결 유닛(106)은 본 발명의 도 3, 도 4 및 도 5와 함께 상세히 설명된다. 전원(108)은 모터(112) 및 조이스틱(102)에 동작 가능하게 연결된다. 전원(108)은 본 발명의 도 5와 함께 상세히 도시되고 설명된다. 디바이스(100)는 수동식 휠체어(202)를 자동식 휠체어로 전환시킨다.

도 2는 수동식 휠체어(202)에 부착되는 디바이스(100)의 일 실시예의 측면도를 예시한다. 조이스틱(102)은 사용자가 모터(112)(도 2에 도시됨)의 방향 및 속도를 제어하는 것을 허용한다. 일 실시예에서, 조이스틱(102)은 수동식 휠체어(202)의 아암(204)에 부착된다.

일 실시예에서, 사용자는 조이스틱(102)을 사용하여 디바이스(100)의 방향, 이동 및 속도를 제어할 수 있다. 보다 구체적으로, 휠체어(202)의 바퀴(206)의 이동 및 속도는 조이스틱(102) 및 통신 유닛(110)(도 3에 도시됨)을 사용하여 사용자 명령들에 의해 제어된다.

일 실시예에서, 통신 유닛(110)(도 3에 도시됨) 및 제2 통신 유닛(304)(도 3에 도시됨)은 유선 통신 유닛이다. 통신 유닛(110)(도 3에 도시됨) 및 제2 통신 유닛(304)(도 3에 도시됨)의 예들은 케이블들, 와이어들, 블루투스(Bluetooth), NFC를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 유선 또는 무선 유닛과 같은 다양한 타입의 통신 유닛이 본 발명의 범위를 벗어나는 것 없이 구상될 수 있다는 것이 당업자들에게 쉽게 명백할 것이다.

일 실시예에서, 조이스틱(102)은 프로그램 가능하고 모터(112)(도 1에 도시됨)의 속도 및 방향을 제어하기 위한 명령들을 저장하도록 인에이블된다. 조이스틱(102)은 전원(108)(도 1에 도시됨)으로부터 전력을 수신한다. 전동 휠체어들을 제어하기 위한 배터리 동작 조이스틱의 사용은 공지되어 있다. 조이스틱(102)은 최종 사용자에 의해 플러그 인 및 분리되고, 정상 사용 동안 마모 및 인열로 인해 조이스틱을 교체하는 사용자 노력 및 비용을 감소시키도록 설계되는 상업적으로 이용 가능한 조이스틱 디바이스들과 호환 가능한 디바이스일 수 있다. 조이스틱(102)은 블루투스(Bluetooth) 인에이블 조이스틱일 수 있어서, 휠체어에 물리적으로 설치되지 않은 무선 조이스틱을 사용하여 디바이스의 통신 범위 내의 휠체어의 원격 제어를 허용한다. 예를 들어, 휠체어를 타는 사용자는 유선 또는 영구적으로 설치된 조이스틱에 의한 제약들 없이 그들의 휠체어를 동작시키기 위해, 어느 한 손에, 또는 편안하고 효과적인 임의의 방식으로 블루투스(Bluetooth) 인에이블 또는 무선 조이스틱(102)을 유지할 수 있다. 조이스틱(102)은 사용자가 휠체어에 물리적으로 설치되지 않은 무선 조이스틱을 효과적으로 조작하는 것을 허용하도록 구성되는 팝 소켓 링 홀더(pop socket ring holder)를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 전원(108)은 배터리이다. 배터리들은 보통 110V 또는 220V 충전기를 사용하는 것과 같지만 이에 제한되지 않고 충전 가능할 수 있다. 이러한 디바이스와 함께 작동할 수 있는 샘플 배터리들은 1차 배터리(비-충전식) 및 2차 배터리들, 예컨대 리튬-이온(Li-ion), 니켈-카드뮴(Ni--Cd), 니켈-금속 수소화물(Ni-MH) 및 납-산을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수동식 휠체어(202)에 부착되는 디바이스(100)의 상단 사시도를 예시한다. 이러한 구성에서, 인입식(retractable) 마찰 롤러(104)는 차축(114)(도 1에 도시됨) 상에 장착되고 모터(112)의 활성에 의해 회전된다.

일 실시예에서, 디바이스는 마찰 표면을 갖는 브러시리스 허브 모터(brushless hub motor)를 포함한다. 사용될 수 있는 모터들의 타입들은 기어드 허브 모터, 브러시드 허브 모터, 브러시리스 기어드 허브 모터, 브러시드 기어드 허브 모터, 브러시드 기어드 허브 모터, 또는 임의의 다른 유사한 모터를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 허브 모터들은 전동 휠체어들에서 매우 통상적이지만 지면과 직접 접촉하는 별도의 바퀴들에 대해 전형적으로 사용된다.

본 발명에서, 인입식 마찰 롤러(104)는 바퀴(206)를 회전시키고 휠체어(202)를 이동시키기 위해 수동식 휠체어(202)의 적어도 하나의 바퀴(206)와 접촉하여 배치된다. 인입식 마찰 롤러(104)는 마찰력에 의해 바퀴(206)를 회전시킨다. 이것은 본 발명의 고유 특징이다. 다른 디바이스들은 통상적으로 지면 이동들에 대해 모터에 기초하며, PAW는 마찰 롤러를 바퀴에 사용하여 이동을 생성한다.

일 실시예에서, 인입식 마찰 롤러(104)는 휠체어(202)의 바퀴(206)를 향하는 고마찰 표면을 제공하도록 구성되는 센터리스 오목 림 하우징(centerless concave rim housing)을 갖도록 형상화된다. 센터리스 오목 림 하우징은 높은 비율의 표면 접촉을 산출하기 위해 바퀴 허브의 역할을 한다. 일 실시예에서, 인입식 마찰 롤러(104)의 고마찰 표면은 휠체어 바퀴(206)를 향하고 바퀴(206)의 곡선 및 크기에 피팅되도록 주문 가능할 수 있다.

일 실시예에서, 인입식 마찰 롤러(104)의 고마찰 표면의 재료는 고무 또는 폴리우레탄이다. 그러나, 다양한 타입들의 재료, 예컨대 실리콘, 폼(foam), 사포, 그릿 테이프, 스폰지-고무 폼 등이 본 발명의 범위를 벗어나는 것 없이 구상될 수 있다는 것이 당업자들에게 쉽게 명백할 것이다. 다른 실시예에서, 휠체어(202)의 바퀴들(206)은 고마찰 표면을 사용하여 이루어지고, 롤러(104)는 강철, 알루미늄 또는 다른 유사한 경화된, 텍스처드 표면으로 이루어진다.

모터(112)는 인입식 마찰 롤러(104)를 회전시키도록 구성된다. 인입식 마찰 롤러(104)는 차축(114)(도 1에 도시됨) 상에 장착되고 로터(116)(도 1에 도시됨)는 제1 차축을 회전시켜 인입식 마찰 롤러(104)의 회전을 야기한다. 일 실시예에서, 모터(112)는 마찰 표면을 갖는 브러시리스 DC 모터이다. 그러나, 다양한 타입들의 모터, 예컨대 기어드 허브 모터, 브러시드 허브 모터, 브러시드 기어드 허브 모터 등이 본 발명의 범위로부터 벗어나는 것 없이 구상될 수 있다는 것이 당업자들에게 쉽게 명백할 것이다.

다른 실시예에서, 디바이스(100)는 제2 통신 유닛(304) 및 전원(108)(도 1에 도시됨)에 동작 가능하게 연결되는 제2 모터(302)를 더 포함한다. 통신 유닛(110) 및 제2 통신 유닛(304)은 조이스틱(102)에 둘 다 동작 가능하게 연결된다. 다른 실시예에서, 조이스틱(102)은 모터에 동작 가능하게 연결되는 제어 버튼들(316)을 더 포함한다. 제어 버튼들(316)은 모터(112)(도 3에 도시됨)의 속도를 제어한다.

제2 모터(302)는 제2 로터(미도시)에 연결되는 제2 차축(axle)(미도시)을 포함한다. 이러한 실시예에서, 디바이스(100)는 제2 차축(미도시) 상에 장착되는 제2 마찰 롤러(306)를 더 포함한다. 제2 롤러(306)는 수동식 휠체어(202)의 제2 바퀴(308)와 접촉되어 배치된다. 대안적으로, 제2 롤러(306)는 차축(114)에 장착되고 모터(112)는 모터 토크를 제공하여 제2 마찰 롤러(306) 및 마찰 롤러(104)(미도시)를 회전시킨다.

인입식 마찰 롤러(104)와 유사하게, 제2 인입식 마찰 롤러(306)는 휠체어(202)의 제2 바퀴(308)를 향하는 고마찰 표면을 제공하도록 구성되는 센터리스 오목 림 하우징을 포함한다. 제2 모터(302) 및 제2 마찰 롤러(306)의 원리 및 기능은 이전에 설명된 바와 같은 모터(112) 및 인입식 마찰 롤러(104)와 동일하다.

본 발명의 다른 실시예에서, 디바이스(100)는 휠체어(202)의 제2 마찰 롤러(306) 및 제2 바퀴(308)를 착탈식으로 부착하기 위해 수동식 휠체어(202)에 부착되는 제2 체결 유닛(engagement unit)(310)을 더 포함한다. 체결 유닛(106)은 마찰 롤러(104) 및 바퀴(206)를 착탈식으로 부착시킨다. 체결 유닛(106) 및 제2 체결 유닛(310)은 휠체어(202)의 좌석 영역(312) 뒤에 그리고 바퀴(206) 및 제2 바퀴(308)의 상단에 각각에 부착된다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 체결 유닛(106)의 사시도를 예시한다. 체결 유닛(106)은 레버 메커니즘 유닛(504)에 동작 가능하게 연결되는 레버(502), 레버 메커니즘 유닛(504)에 연결되는 턴버클(turnbuckle)(506) 및 턴버클(506)에 동작 가능하게 연결되는 부착 유닛(508)을 포함한다. 부착 유닛(508)은 클램프들(도 5에 도시됨) 및 스프링 로딩된(loaded) 유닛(도 5에 도시됨)을 포함한다.

인입식 마찰 롤러(104, 도 3에 도시됨)는 턴버클(506)에 동작 가능하게 연결된다. 레버(502)는 사용자에 의해 작동되고 바퀴(206)로부터 인입식 마찰 롤러(104, 도 3에 도시됨)의 체결 및 해제를 야기한다. 따라서, 레버(502)는 수동식 휠체어를 전동식 휠체어로 및 그 반대로 전환시키는 것을 야기한다.

도 6에서, 본원에 또한 커버, 보호 캡 및/또는 실드로서 언급되는 안전 펜더(safety fender)(509)를 갖는 디바이스(100)의 다른 실시예들이 도시되며; 이는 상단, 개방 하단, 우측, 좌측, 근위측 및 원위측을 포함하며, 여기서 4개의 측면들 각각은 하단 엣지를 갖고 적어도 하나의 세트의 브러시들(510)은 안전 펜더(509)의 원위측의 하단 엣지에 부착되고, 안전 펜더(509)는 클램프들(402)에 의한 부착과 같지만 이에 제한되지 않는 휠체어(202)에 착탈식으로 부착되고, 여기서 안전 펜더(509)는 부착 마찰 롤러(104)에 걸쳐 피팅된다. 안전 펜더(509)는 모터(112)(도 3에 적어도 도시됨)에 부착될 수 있다. 안전 펜더(509)는 제2 모터(302)(도 3에 적어도 도시됨)에 부착될 수 있다. 안전 펜더(509)는 브라켓(704)(도 7a 내지 도7b에 적어도 도시됨)에 부착될 수 있다. 일 실시예에서, 적어도 한 세트의 브러시들(510)은 브러시들(510)이 휠체어(202)의 바퀴(206)와 접촉하도록 펜더의 원위측의 하단 엣지 상에 위치된다. 일 실시예에서, 적어도 2개의 세트의 브러시들(510)이 있으며 한 세트의 브러시들은 펜더의 원위측의 하단 엣지 상에 위치되고 다른 세트의 브러시들(510)은 펜더의 근위측의 하단 엣지의 하단 측면 상에 위치된다. 그것은 마찰 롤러(104)가 바퀴(206)와 접촉하고 있는 마찰 롤러(104)의 앞뒤에 있다. 적어도 한 세트의 브러시들(510)의 배치는 마찰 롤러(104)와 바퀴(206) 사이의 접촉을 최적화하도록 가변될 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 이것은 적어도 한 세트의 브러시들이 마찰 롤러(104)와 바퀴(206) 사이로 들어오는 파편들(debris)을 털어버리고/버리거나 제거하도록 기능함에 따라 부분적으로 달성된다.

일 실시예에서, 커버(509)는 환경 노출, 파편들 및 손상으로부터 마찰 롤러(104) 및 차축(114)을 보호하는 상단 및 4개의 측면들을 차폐하는 보호 장벽이다. 이와 관련하여, 펜더(509)는 마찰 롤러(104) 및 차축(114)을 환경 노출로부터 보호하고 환경적 파편들이 마찰 롤러(104)와 바퀴(206)의 접촉을 통해 디바이스(100) 모터의 내부 기능 구성요소들에 영향을 미치거나 그 안으로 진입하는 것을 방지함으로써 디바이스(100)의 장기(long-term) 사용 및 기능을 향상시킬 수 있다. 펜더(509)는 또한 안전 디바이스이다. 보다 구체적으로, 펜더(509)는 의복, 머리카락, 손들 및 손가락들이 바퀴(206)가 회전함에 따라 특히 디바이스에 의해 끼이거나, 걸리거나 포획되는 것을 방지함으로써 사용자의 안전을 향상시킨다.

도 7a 내지 도 7b는 예시적 휠체어 동력 보조 디바이스 구성요소들의 측면도를 함께 예시한다. 도 7a에서, 예시적 휠체어 동력 보조 디바이스(100)는 차축(114)에 장착되는 마찰 롤러(104)를 포함한다. 도시된 예에서, 마찰 롤러(104)는 모터(112)(도 3에 적어도 도시됨)에 부착되고 모터(112)는 브라켓(704)에 부착된다. 마찰 롤러(104)는 브라켓(704)에 부착될 수 있다. 예시된 예에서, 브라켓(704)은 부착 유닛(508)을 통해 모터(112)(도 3에 적어도 도시됨)를 휠체어(202)(도 3에 적어도 도시됨)에 부착시키도록 구성된다. 브라켓(704)은 제2 휠체어 동력 보조 디바이스(100)와 예시적 휠체어(202)의 다른 2개의 메인 바퀴들을 적응시키기 위해, 제2 마찰 롤러(306)(도 3에 적어도 도시됨) 및 제2 차축(114)(도 5에 적어도 도시됨)과 제2 모터(302)(도 3에 적어도 도시됨)를 부착시키도록 구성될 수 있다. 도시된 예에서, 브라켓(704)의 상단은 부착 유닛(508)의 상단과 피봇식으로 결합된다. 브라켓(704)의 상단은 예를 들어, 스위블(swivel) 핀에 의해 부착 유닛(508)의 상단과 피봇식으로 결합될 수 있다. 도시된 예에서, 브라켓(704)의 하단은 턴버클(506)과 연결된다. 브라켓(704)의 상단과 부착 유닛(508)의 상단을 피봇식으로 결합시키는 것, 및 브라켓(704)의 하단과 턴버클(506)을 연결시키는 것은 브라켓(704)의 하단 부분이 핸들(702)에 의한 레버(502)의 동작에 응답하여 부착 유닛(508)에 대해 이동하는 것을 허용한다. 도시된 예에서, 레버(502)를 이동시키는 것은 레버 메커니즘 유닛(504)을 통해 턴버클(506)을 구동시키며, 그에 의해 마찰 롤러(104)를 상승 또한 하강시켜 레버 메커니즘 유닛(504)의 동작을 통해 마찰 롤러(104) 및 바퀴(206)(적어도 도 5에 도시됨)를 해제 가능하게 체결시킨다. 도 7a에 의해 도시되는 예에서, 브라켓(704)의 하부 부분은 레버(502)의 동작에 의해 부착 유닛(508)으로부터 멀리 변위되어 있다.

도 7b에서, 예시적 휠체어 동력 보조 디바이스(100) 동작 유닛(706) 어셈블리는 브라켓(704)에 연결되는 턴버클(506) 및 레버 메커니즘 유닛(504)을 포함한다. 레버 메커니즘 유닛(504)은 턴버클(506)을 통해 브라켓(704)과 레버(502) 및 핸들(702)을 동작 가능하게 결합하여, 사용자가 레버 메커니즘 유닛(504)의 동작을 통해 마찰 롤러(104)(적어도 도 7a에 도시됨) 및 바퀴(206)(적어도 도 5에 도시됨)를 해제 가능하게 체결하는 것을 허용한다. 도 7b에 도시된 예에서, 브라켓(704)의 하부 부분은 레버(502)의 동작에 의해 부착 유닛(508)을 향하여 변위되어 있다.

도 8은 예시적 수축 구성에서 예시적 휠체어 동력 보조 디바이스 동작 유닛 어셈블리의 측면도를 예시한다. 도 8에서, 예시적 휠체어 동력 보조 디바이스 동작 유닛 어셈블리(706) 구성요소들은 공간-효율적인 저장 및 운반을 용이하게 하기 위해 동작 유닛 어셈블리(706)를 접을 수 있도록 수축되어 도시된다. 도시된 예에서, 예시적 휠체어 동력 보조 디바이스 동작 유닛 어셈블리(706) 수축 구성은 브라켓(704)(도 7a 및 도 7b에 적어도 도시됨) 및 부착 유닛(508)과 레버 메커니즘 유닛(504) 및 턴버클(506)을 통해 결합되는 레버(502) 및 핸들(702)을 포함한다.

도 9는 2개의 도시된 휠체어 메인 바퀴들 중 하나를 구동하도록 각각 구성되는 2개의 예시적인 동력 보조 디바이스들을 갖는 예시적 휠체어의 상단 사시도를 예시한다. 도 9에서, 예시적 휠체어(202)는 메인 바퀴들(206 및 308)을 포함한다. 도시된 예에서, 휠체어(202)는 마찰 롤러(104)를 통해 메인 바퀴(206)를 구동하기 위해 휠체어 동력 보조 디바이스 동작 유닛 어셈블리(706)로 구성된다. 예시된 예에서, 휠체어(202)는 제2 마찰 롤러(306)를 통해 제2 메인 바퀴(308)를 구동하기 위해 제2 휠체어 동력 보조 디바이스 동작 유닛 어셈블리(706)로 구성된다. 각각의 바퀴들(206 및 308) 위에, 그리고 휠체어(202)의 뒤에 마찰 롤러(104 및 306)를 구성하는 것은 휠체어(202) 시트가 휠체어(202)에 타고 있는 사람에 의해 점유되는 동안 휠체어 뒤로부터 휠체어 동력 보조 디바이스 설치 및 제거를 허용한다. 휠체어(202)에 타고 있는 동안, 타고 있는 사람은 휠체어 동력 보조 디바이스 동작 유닛 어셈블리(706)의 레버(502)(도 7a 및 도 7b에 도시됨)를 동작시킴으로써 동력 보조장치를 바퀴(206)에 해제 가능하게 체결할 수 있다. 사람은 휠체어(202)에 타고 있는 동안 제2 휠체어 동력 보조 디바이스 동작 유닛 어셈블리(706)의 레버(502)(도 7a 및 도 7b에 도시됨)를 동작시킴으로써 동력 보조장치를 제2 바퀴(308)에 해제 가능하게 체결할 수 있다. 바퀴들에 대한 동력 보조장치가 레버(502)의 동작에 의해 해제될 때, 마찰 롤러들(104 및 306)은 각각의 휠체어(202) 바퀴들(206 및 308)로부터 해제되고, 휠체어(202)는 손으로 바퀴들(206 및 308)을 회전시키는 사용자에 의해 수동 추진으로 정상적으로 동작한다. 수동 추진 하에서 휠체어(202)에 타고 있는 사람은 바퀴들과 마찰 롤러들을 체결하기 위해, 레버(502)를 동작시킴으로써 바퀴들(206 및 308)에 동력 보조장치를 체결할 수 있다.

도 10a는 휠체어가 예시적 언폴딩 구성인, 2개의 도시된 휠체어 메인 바퀴들 중 하나를 구동하도록 각각 구성되는 2개의 예시적 동력 보조 디바이스들을 갖는 예시적 휠체어의 후방 사시도를 예시한다. 도 10a에서, 예시적 휠체어(202)는 예시적인 언폴딩 구성으로 도시되는 접이식(collapsible) 휠체어이다. 도시된 예에서, 마찰 롤러(104)는 예시적 동력 보조 디바이스(예를 들어 도 1 내지 도 6, 도 7a 내지 도 7b, 및 도 8 내지 도 9에 의해 도시됨)에 의해 바퀴(206)를 구동하도록 구성된다. 예시된 예에서, 제2 마찰 롤러(306)는 예시적 제2 동력 보조 디바이스(예를 들어 도 1 내지 도 6, 도 7a 내지 도 7b, 및 도 8 내지 도 9에 의해 도시됨)에 의해 제2 바퀴(308)를 구동하도록 구성된다. 도시된 예에서, 마찰 롤러들(104 및 306)은 각각의 바퀴들(206 및 308) 위에, 그리고 휠체어(202) 좌석 영역(312) 뒤에 구성된다. 예시된 예에서, 마찰 롤러들(104 및 306)을 각각의 바퀴들(206 및 308) 위에, 그리고 휠체어(202) 좌석 영역(312) 뒤에 구성하는 것은 동력 보조 디바이스들 사이의 공간(1005)을 개방된 상태로 남겨두는 결과로서, 동력 보조 디바이스들이 설치되어 남아 있는 동안 접이식 휠체어(202)를 폴딩 및 언폴딩하는 것을 허용한다. 마찰 롤러들(104 및 306)은 공간(1005)을 개방된 상태로 남겨두는 것을 용이하게 하고 동력 보조 디바이스들이 설치되어 남아 있는 동안 접이식 휠체어(202)의 폴딩 및 언폴딩을 허용하기 위해, 각각의 바퀴들(206 및 308)의 중심 위에, 각각의 바퀴 중심들과 바퀴들의 상단들 사이에, 또는 도시된 바와 같이 바퀴들 위에 배치될 수 있다. 예시된 예에서, 공간(1005)은 또한 동력 보조 디바이스 구성요소들이 공간(1005)을 점유하는 것 없이, 바퀴들(206, 308) 중 하나를 구동하도록 각각 구성되는 별도의 및 별개의 동력 보조 디바이스들을 포함하는 동력 보조 디바이스 설계의 결과로서 개방된 상태로 남겨진다. 휠체어(202)는 바퀴들(206 및 308) 중 하나를 구동하도록 각각 구성되는 2개의 동력 보조 디바이스들 사이에 공간(1005)을 개방된 상태로 남겨두는 결과로서, 휠체어(202)의 폴딩 액션에 영향을 미치는 것 없이, 동력 보조장치가 체결되는지 또는 분리되는지 여부와 독립적으로, 동력 보조장치가 휠체어(202)에 설치되거나 부착되어 남아 있는 동안 폴딩될 수 있다.

도 10b는 휠체어가 예시적 폴딩 구성인, 2개의 도시된 휠체어 메인 바퀴들 중 하나를 구동하도록 각각 구성되는 2개의 예시적 동력 보조 디바이스들을 갖는 예시적 휠체어의 후방 사시도를 예시한다. 도 10b에서, 예시적 휠체어(202)는 예시적인 폴딩 구조로 도시되는 접이식 휠체어이다. 도시된 예에서, 마찰 롤러들(104 및 306)은 각각의 바퀴들(206 및 308) 위에, 그리고 휠체어(202) 좌석 영역(312) 뒤에 구성된다. 예시된 예에서, 접이식 휠체어(202)는 동력 보조 디바이스들이 설치되어 남아 있는 동안 폴딩되었다. 이러한 용이함(facilitation)은 동력 보조 디바이스 구성요소들이 공간(1005)을 점유하는 것 없이, 동력 보조 디바이스들 사이 및 휠체어(202) 좌석 영역(312) 뒤에 공간(1005)을 개방된 상태로 남겨두는, 도시된 동력 보조장치 설계의 결과일 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 전원(108)은 배터리이다. 배터리들은 보통 110V 또는 220V 충전기를 사용하여 충전 가능하다. 배터리의 예들은 1차 배터리(비-충전식) 및 2차 배터리들, 예컨대 리튬-이온(Li-ion), 니켈-카드뮴(Ni--Cd), 니켈-금속 수소화물(Ni-MH) 및 납-산을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디바이스(100)의 사시도를 예시한다. 부착 클램프들(402) 및 스프링 로딩된 유닛(404)은 인입식 마찰 롤러(104) 및 바퀴(206)를 체결 및 해제한다.

도 1을 참조하면, 마찰 롤러(104)는 차축(114) 상에 장착된다. 본 발명의 일 실시예에서, 마찰 롤러(104)는 차축(114)을 수행하기 위해 개구(opening)를 갖는다. 차축(114)은 로터(116, 도 1에 도시됨)로부터 모터 토크를 수신할 시에 마찰 롤러(104)를 회전시키기 위해 개구를 통과하는 원통형의 세장형 로드이다.

부착 유닛(508)의 예들은 스프링, 스크류 클램프, 기계적 커플링, 래치, 로드 클램프, 레일 클램프, 라이트, 라운드 센터 마운트, 마운트 브라켓, 폴 클램프, 파이프 클램프, 퀵 릴리스 클램프, 랙 클램프 마운트, 또는 휠체어(202)의 등받이 프레임 상의 핸들바 클램프 마운트와 같지만 이에 제한되지 않는 단순한 기계적 디바이스이고 마찰 롤러(104)와 휠체어 바퀴(206) 각각의 사이에 접촉을 제공한다.

전체 디바이스(100)에 대한 총 중량은 대략 20 파운드이다. 속도는 0 내지 5 MPH 조정 가능하며, 최대 운반 용량은 최대 260 파운드이며, 최대 경사는 최대 10도일 것이라고 예상된다. 일 실시예에서, 제품은 연방 규정 타이틀 21 서브파트 D 섹션 890.3910의 FDA 코드(Code) 하에서 클래스 1 디바이스로서 분류된다. 다른 실시예에서, 디바이스(100)는 직접적인 FDA 승인을 필요로 하는 것을 면제받지만, 510(k) 라이센스를 필요로 할 것이다.

제2 인입식 마찰 롤러; 제2 체결 유닛; 및 제2 모터는 인입식 마찰 롤러; 체결 유닛; 및 모터 각각에 대한 설명에서 설명되는 것과 정확히 동일한 기능들을 수행한다는 것이 당업자에게 쉽게 명백할 것이다.

다른 실시예들에서 당업자는 마찰 롤러의 크기 및 재료; 사용되는 모터 또는 배터리의 크기 및 타입; 및/또는 컨트롤러 또는 조이스틱의 타입; 및 스크류 클램프와 같지만 이에 제한되지 않는 디바이스를 수동식 휠체어에 고정시키기 위해 사용되는 부착 디바이스들의 크기 및 타입을 변경하려고 할 수 있고 변경할 수 있다. 일 실시예에서 2개의 유닛들 각각에 대한 케이싱(casing)은 안전, 편리한 이동 및 외관을 위해 추가될 수 있다. 다른 실시예에서, 디바이스는 수하물 카트들과 같은, 수동 추진을 통해 바퀴들로 전통적으로 운반되는 임의의 객체에 대한 동력 보조장치로서 사용될 수 있다.

일부 휠체어 동력 보조 디바이스 설계들은 센서와 함께 적응되고, 센서에 의해 캡처되는 정보에 기초하여 검출되는 비상 상황에서 휠체어를 자동으로 정지시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 예시적 휠체어는 센서 데이터에 기초하여 지면에 대한 휠체어의 속도를 결정하고, 검출된 속도를 미리 결정된 최대 안전 속도와 비교하고, 모터를 정지시키거나, 모터의 속도를 감소시키거나, 모터를 반전시키는 것에 기초하여 불안전(unsafe) 속도를 자동으로 완화시키도록 구성될 수 있다. 속도 센서는 예를 들어, 바퀴에 구성되는 샤프트 인코더일 수 있다. 속도 센서는 승객이 전형적으로 향하는 방향과 일치하여, 휠체어 승객으로부터 전방으로 포인팅되는 ToF(Time of Flight) 센서일 수 있다.

다양한 휠체어 동력 보조 디바이스 구현들은 사용자에 의해 검출되는 비상 상황에서 사용자가 휠체어를 수동으로 정지시키는 것을 허용하도록 구성되는 비상 킬 스위치(emergency kill switch)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 조이스틱은 비상 상황에서 심각한 부상 또는 손상을 방지하기 위해 모터를 정지시키도록 적응되는 버튼으로 구성될 수 있다. 스위치는 데드-맨(dead-man) 스위치로서 구성될 수 있으며, 이는 휠체어 동력 보조장치가 휠체어를 이동시키도록 의자에 착석된 사용자에 의해 능동적으로 체결되어야 할 것이다. 일부 경우들에서, 데드-맨 스위치는 키가 존재하고 활성 위치로 회전되지 않는 한 모터가 활성화되는 것을 방지하도록 구성되는 키 락(key lock)으로 구현될 수 있다. 데드-맨 스위치는 적어도 미리 결정된 임계 중량의 체중이 휠체어 시트에서 검출되지 않는 한 모터 활성화를 방지하기 위해, 휠체어 시트에 구성되는 중량 센서일 수 있다. 임계 중량은 특정 수의 중량, 또는 중량들의 범위로부터 선택 가능한 중량으로 구성 가능할 수 있다. 데드-맨 스위치는 휠체어 승객이 휠체어 시트를 떠나는 경우 모터를 정지시키도록 구성될 수 있다.

일부 휠체어 동력 보조 디바이스 설계들은 디바이스를 운반하는 동안 사용자가 하나 이상의 핸들을 파지하는 것을 허용하도록 구성되는 하나 이상의 핸들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 핸들은 디바이스를 운반하는 동안 부하의 균형을 맞추는 사용자의 노력을 감소시키기 위해 스위블들(swivels)로 회전 가능하게 고정될 수 있다. 하나 이상의 핸들은 핸들이 사용되지 않을 때 휠체어 동력 보조 디바이스에 핸들을 고정시키기 위해 래치 메커니즘으로 구성될 수 있다.

일부 휠체어 동력 보조 디바이스 구현들에서, 라이트들(lights)은 디바이스의 정면 또는 후면 상에 구성될 수 있다. 라이트들은 휠체어에 타지 않은 다른 사람들에 보이도록 구성되는, 경고 라이트들일 수 있다. 라이트들은 휠체어에 타고 있는 사람의 효과적인 시야를 향상시키도록 구성되는, 스포트라이트들 또는 투광조명들과 같은 헤드라이트들일 수 있다. 경고 라이트들은 다양한 컬러들일 수 있고 다른 사람들에게 경고하거나 휠체어가 다른 사람들에게 더 많이 보이도록 만들기 위해 다양한 패턴으로 깜박거리거나 비추도록 구성될 수 있다. 헤드라이트들 또는 스포트라이트들은 휠체어 승객이 관심 방향으로 라이트를 수동으로 지향시키는 것을 허용하는 스위블 마운트(swivel mount)로 구성될 수 있다. 예시적인 예에서, 라이트 스위블 마운트 방향은 조이스틱에 의해 지배되는 모터들의 제어 하에서 팬 및 틸트 모드들로 조정 가능할 수 있다.

다양한 휠체어 동력 보조 디바이스 전원 설계들은 여러가지의 다양한 폼 팩터들의 배터리들 및 전기 연결 기하구조들을 휠체어에 전기적으로 연결되고 동력을 공급하도록 설계되는 공통 폼 팩터에 적응시키도록 구성되는 교환 가능한 배터리 교체 시스템을 포함할 수 있다.

잠재적인 제한들은 다음을 포함한다: 디바이스는 최대 중량 한계가 초과되거나; 최대 경사가 초과되거나; 마찰 롤러가 파워트레인에 적절하게 체결되지 않거나; 미끄러짐으로 인해 습식 표면 상에서 동작하거나, 얼음, 모래, 또는 기름진 표면들 상에서 동작하는 경우, 배터리, 모터, 또는 그립(grip) 구성요소들이 손상된 경우, 바퀴들이 락되거나 자유롭게 회전하지 않는 경우, 또는 과도한 열에서 동작되는 경우 작동하지 않을 수 있다.

일 양태에서, 수동식 휠체어(202)를 전동식 휠체어로 전환시키는 방법이 개시되며, 방법은: 조이스틱(102)을 통신 유닛(110)에 동작 가능하게 연결시키는 단계; 통신 유닛(110)을 모터(112)에 동작 가능하게 연결시키는 단계; 차축(114)을 로터(116)에 연결시키는 단계; 모터(112)를 차축(114)에 연결시키는 단계; 인입식 마찰 롤러(104)를 차축(114) 상에 장착하는 단계; 마찰 롤러(104)가 바퀴(206)를 향하여 접촉하도록 배치될 때 고마찰 표면을 제공하도록 설계되는 센터리스 오목 림 하우징으로 인입식 마찰 롤러(104)를 구성하는 단계; 인입식 마찰 롤러(104)를 수동식 휠체어(202)의 바퀴(206)와 접촉하도록 배치하는 단계; 휠체어(202)에 인입식 마찰 롤러(104) 및 바퀴(206)를 착탈식으로 부착하도록 구성되는 체결 유닛(106)을 부착시키는 단계; 및 전원(108)을 모터(112) 및 조이스틱(102)에 동작 가능하게 연결시키는 단계를 포함한다.

방법은 휠체어(202)에 착탈식으로 부착하도록 안전 펜더(509)를 구성하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 여기서 안전 펜더(509)는 안전 펜더(509)가 휠체어(202)에 부착될 때 인입식 마찰 롤러(104)에 걸쳐 피팅된다.

방법은 적어도 한 세트의 브러시들(510)을 안전 펜더(509)에 부착시키는 단계를 더 포함할 수 있으며, 여기서 적어도 한 세트의 브러시들(510)은, 안전 펜더(509)에 부착될 때, 바퀴(206)와 접촉하고, 여기서 안전 펜더(509)는 상단, 개방 하단, 우측, 좌측, 근위측 및 원위측을 포함하고, 여기서 측면들 각각은 하단 엣지를 갖고 적어도 한 세트의 브러시들(510)은 안전 펜더(509)의 원위측의 하단 엣지에 부착된다.

방법은 체결 유닛(106)을 레버(502)로 구성하는 단계; 레버(502)를 레버 메커니즘 유닛(504)에 동작 가능하게 연결시키는 단계; 레버 메커니즘 유닛(504)을 턴버클(506)에 동작 가능하게 연결시키는 단계; 및 턴버클(506)을 부착 유닛(508)에 동작 가능하게 연결시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

방법은 부착 유닛(508)을 스프링 로딩된 유닛(404)으로 구성하는 단계; 스프링 로딩된 유닛(404)을 인입식 마찰 롤러(104)에 동작 가능하게 연결시키는 단계; 및 클램프(402)를 스프링 로딩된 유닛(404)에 동작 가능하게 연결시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

방법은 제2 모터(302)를 제2 통신 유닛(304) 및 전원(108)에 동작 가능하게 연결시키는 단계, 및 제2 통신 유닛(304)을 조이스틱(102)에 동작 가능하게 연결시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

방법은 모터(112) 및 제2 모터(302)를 동작시키기 위한 명령들을 생성하기 위해 조이스틱(102)을 동작 가능하게 프로그램 가능하도록 구성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

방법은 제2 모터(302)를 제2 차축(114)에 연결시키는 단계, 및 제2 차축(114)을 제2 로터(116)에 연결시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

방법은 제2 인입식 마찰 롤러(306)를 제2 차축(114) 상에 장착하는 단계, 및 제2 롤러(306)를 수동식 휠체어(202)의 제2 바퀴(308)와 접촉하도록 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다.

방법은 수동식 휠체어(202)의 제2 바퀴(308)를 향하는 고마찰 표면을 제공하도록 설계되는 센터리스 오목 림 하우징으로 제2 인입식 마찰 롤러(306)를 구성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

방법은 제2 마찰 롤러(306)를 좌석 영역(312) 뒤의 제2 바퀴(308)의 상단에 부착시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

방법은 제2 체결 유닛(310)을 수동식 휠체어(202)에 부착시키는 단계를 더 포함할 수 있으며, 여기서 제2 체결 유닛(310)은 휠체어(202)의 제2 마찰 롤러(306) 및 제2 바퀴(308)를 착탈식으로 부착하도록 구성된다.

방법은 제2 체결 유닛(310)을 제2 레버(502)로 구성하는 단계; 제2 레버(502)를 제2 레버 메커니즘 유닛(504)에 동작 가능하게 연결시키는 단계; 제2 레버 메커니즘 유닛(504)을 제2 턴버클(506)로 동작 가능하게 연결시키는 단계; 및 제2 턴버클(506)을 제2 부착 유닛(508)에 동작 가능하게 연결시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

방법은 제2 부착 유닛(508)을 제2 스프링 로딩된 유닛(404)으로 구성하는 단계; 제2 스프링 로딩된 유닛(404)을 제2 인입식 마찰 롤러(306)에 동작 가능하게 연결시키는 단계; 및 제2 클램프(402)를 제2 스프링 로딩된 유닛(404)에 동작 가능하게 연결시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

방법은 마찰 롤러(104)를 모터(112)에 부착시키고 모터(112)를 레버(502)와 턴버클(506)을 통해 동작 가능하게 결합되는 브라켓(704)에 부착시켜 레버(502)의 동작에 응답하여 마찰 롤러(104) 및 바퀴(206)를 해제 가능하게 체결시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

방법은 마찰 롤러(104)를 휠체어(202) 좌석 영역(312) 뒤의 바퀴(206)의 상단에 부착시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 양태에서, 휠체어(202)를 이동시키는 방법이 개시되며, 방법은: 마찰 롤러(104)를 휠체어(202)에 부착시키는 것에 기초하여, 휠체어(202)의 바퀴(206)와 해제 가능하게 체결하도록 마찰 롤러(104)를 구성하는 단계; 바퀴(206) 중심 위 및 휠체어(202) 좌석 영역(312) 뒤의 바퀴(206)와의 접촉 표면을 통해 바퀴(206)를 체결된 때 구동하도록 마찰 롤러(104)를 구성하는 단계; 마찰 롤러(104)를 회전시키도록 모터(112)를 구성하는 단계; 및 마찰 롤러(104)를 체결시키고 모터(112)를 활성화시켜 바퀴(206)와 접촉 표면에 대항하는 마찰 롤러(104)에 의한 힘을 통해 바퀴(206)를 회전시키는 것에 기초하여 휠체어(202)를 이동시키는 단계를 포함한다.

방법은 제2 마찰 롤러(306)를 휠체어(202)에 부착시키는 것에 기초하여, 제2 바퀴(308) 중심 위 및 휠체어(202) 좌석 영역(312) 뒤의 제2 바퀴(308)와의 접촉 표면을 통해 제2 바퀴(308)를 구동시키도록 구성되는 제2 마찰 롤러(306)를 회전시키도록 제2 모터(302)를 구성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

방법은 마찰 롤러(104)가 휠체어(202)에 부착되어 남아 있고 제2 마찰 롤러(306)가 휠체어(202)에 부착되어 남아 있는 동안 휠체어(202)를 폴딩하는 단계를 더 포함할 수 있다.

방법은 휠체어(202) 좌석 영역(312)에 안착되어 남아 있는 사용자에 의해, 마찰 롤러(104)를 해제하는 단계를 더 포함할 수 있다.

전술한 설명에서, 수정들은 본원에 개시되는 개념들로부터 벗어나는 것 없이 본 발명에 대해 이루어질 수 있다는 것이 당업자들에 의해 쉽게 이해될 것이다. 그러한 수정들은 청구항들이 그들의 언어에 의해 명백히 달리 진술하지 않는 한, 다음의 청구항들에 포함되는 것으로 고려되어야 한다.

이러한 문서에 사용되는 용어들 및 어구들, 그리고 그 변형들은, 달리 명백하게 진술되지 않는 한, 제한과는 대조적으로 확장 가능한(open ended) 것으로서 해석되어야 한다. 전술한 예들로서: 용어 "포함하는(including)"은 "제한 없이, 포함하는" 등등을 의미하는 것으로서 판독되어야 하고; 용어 "예(example)"는 그것의 포괄적인 또는 제한적인 목록이 아닌, 논의에서 목록의 예시적 경우들을 제공하기 위해 사용되고; 용어 "하나" 또는 "하나의"는 "적어도 하나", "하나 이상" 등등을 의미하는 것으로 판독되어야 하고; 형용사들 예컨대 "종래의," "전통적인", "정상의", "표준의", "공지된" 및 유사한 의미의 용어들은 설명되는 항목을 주어진 기간에 또는 현재 주어진 시간에 이용 가능한 항목에 제한하는 것으로서 해석되지 않아야 하고, 그 대신 이용 가능하거나 현재 또는 미래의 임의의 시간에 공지될 수 있는 종래의, 전통적인, 정상의, 또는 표준 기술들을 망라하도록 판독되어야 한다.

마찬가지로, 이러한 문서가 당업자에게 명백하거나 공지된 기술들을 언급하는 경우, 그러한 기술들은 현재 또는 미래의 임의의 시간에 당업자에게 명백하거나 공지된 것들을 망라한다. 더욱이, 복수의 사용은 또한 용어가 특정 항목 중 하나 이상을 언급할 때 제한없이 포함하는, 단수를 언급할 수 있으며; 마찬가지로, 단수 용어의 사용은 또한 맥락이 달리 지시하지 않는 한, 복수를 포함할 수 있다.

일부 경우들에서 "하나 이상의", "적어도", "제한되지 않지만" 또는 다른 유사 어구들과 같은 확대(broadening) 단어들 및 어구들의 존재는 더 좁은 경우가 그러한 확대 어구들이 부재일 수 있는 경우들에서 의도되거나 요구된다는 것을 의미하도록 판독되지 않아야 한다. 추가적으로, 본원에 진술된 다양한 실시예들은 예시적 블록 다이어그램들, 흐름도들 및 다른 예시들의 관점에서 설명된다. 본 문서를 판독한 후 당업자에게 명백하게 되는 바와 같이, 예시된 실시예들 및 그들의 다양한 대안들은 예시된 예들에 대한 제한 없이 구현될 수 있다. 예를 들어, 블록 다이어그램들 및 그들의 첨부 설명은 특정 아키텍처 또는 구성을 위임하는 것으로서 해석되지 않아야 한다.

본 개시는 다양한 예시적 실시예들 및 구현예들의 관점에서 상술되었지만, 개별 실시예들 중 하나 이상에서 설명되는 다양한 특징들, 양태들 및 기능은 그들이 설명되는 특정 실시예에 그들의 적용성에서 제한되지 않지만, 그 대신 그러한 실시예들이 설명되든 아니든 그리고 그러한 특징들이 설명된 실시예의 일부로서 존재하든 아니든, 본 개시의 다른 실시예들 중 하나 이상에, 단독으로 또는 다양한 조합들로 적용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 본 발명의 폭 및 범위는 상술된 예시적 실시예들 중 임의의 실시예에 의해 제한되지 않아야 한다.

Claims

수동식 휠체어(202)를 전동식 휠체어로 전환시키는 방법으로서, 상기 방법은:
조이스틱(102)을 통신 유닛(110)에 동작 가능하게 연결시키는 단계;
상기 통신 유닛(110)을 모터(112)에 동작 가능하게 연결시키는 단계;
차축(114)을 로터(116)에 연결시키는 단계;
상기 모터(112)를 상기 차축(114)에 연결시키는 단계;
인입식 마찰 롤러(104)를 상기 차축(114) 상에 장착하는 단계;
상기 마찰 롤러(104)가 바퀴(206)를 향하고 이와 접촉하도록 배치될 때 고마찰 표면을 제공하도록 설계되는 센터리스 오목 림 하우징으로 상기 인입식 마찰 롤러(104)를 구성하는 단계;
상기 인입식 마찰 롤러(104)를 수동식 휠체어(202)의 바퀴(206)와 접촉하도록 배치하는 단계;
상기 휠체어(202)에 상기 인입식 마찰 롤러(104) 및 상기 바퀴(206)를 착탈식으로 부착하도록 구성되는 체결 유닛(106)을 부착시키는 단계; 및
전원(108)을 상기 모터(112) 및 상기 조이스틱(102)에 동작 가능하게 연결시키는 단계를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 방법은 상기 휠체어(202)에 착탈식으로 부착하도록 안전 펜더(509)를 구성하는 단계를 더 포함하며, 상기 안전 펜더(509)는 상기 안전 펜더(509)가 상기 휠체어(202)에 부착될 때 상기 인입식 마찰 롤러(104)에 걸쳐 피팅되는, 방법.
제2항에 있어서, 상기 방법은 적어도 한 세트의 브러시들(510)을 상기 안전 펜더(509)에 부착시키는 단계를 더 포함하며, 상기 적어도 한 세트의 브러시들(510)은, 상기 안전 펜더(509)에 부착될 때, 상기 바퀴(206)와 접촉되고, 상기 안전 펜더(509)는 상단, 개방 하단, 우측, 좌측, 근위측 및 원위측을 포함하고, 상기 측면들 각각은 하단 엣지를 갖고 상기 적어도 한 세트의 브러시들(510)은 상기 안전 펜더(509)의 상기 원위측의 상기 하단 엣지에 부착되는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 방법은 상기 체결 유닛(106)을 레버(502)로 구성하는 단계; 상기 레버(502)를 레버 메커니즘 유닛(504)에 동작 가능하게 연결시키는 단계; 상기 레버 메커니즘 유닛(504)을 턴버클(506)에 동작 가능하게 연결시키는 단계; 및 상기 턴버클(506)을 부착 유닛(508)에 동작 가능하게 연결시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
제4항에 있어서, 상기 방법은 상기 부착 유닛(508)을 스프링 로딩된 유닛(404)으로 구성하는 단계; 상기 스프링 로딩된 유닛(404)을 상기 인입식 마찰 롤러(104)에 동작 가능하게 연결시키는 단계; 및 클램프(402)를 상기 스프링 로딩된 유닛(404)에 동작 가능하게 연결시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 방법은 제2 모터(302)를 제2 통신 유닛(304) 및 상기 전원(108)에 동작 가능하게 연결시키는 단계, 및 상기 제2 통신 유닛(304)을 상기 조이스틱(102)에 동작 가능하게 연결시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
제6항에 있어서, 상기 방법은 상기 모터(112) 및 상기 제2 모터(302)를 동작시키기 위한 명령들을 생성하기 위해 상기 조이스틱(102)을 동작 가능하게 프로그램 가능하도록 구성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제6항에 있어서, 상기 방법은 상기 제2 모터(302)를 제2 차축(114)에 연결시키는 단계, 및 상기 제2 차축(114)을 제2 로터(116)에 연결시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
제8항에 있어서, 상기 방법은 제2 인입식 마찰 롤러(306)를 상기 제2 차축(114) 상에 장착하는 단계, 및 상기 제2 롤러(306)를 상기 수동식 휠체어(202)의 제2 바퀴(308)와 접촉하도록 배치하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제9항에 있어서, 상기 방법은 상기 수동식 휠체어(202)의 상기 제2 바퀴(308)를 향하는 고마찰 표면을 제공하도록 설계되는 센터리스 오목 림 하우징으로 상기 제2 인입식 마찰 롤러(306)를 구성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제9항에 있어서, 상기 방법은 상기 제2 마찰 롤러(306)를 상기 좌석 영역(312) 뒤의 상기 제2 바퀴(308)의 상단에 부착시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
제9항에 있어서, 상기 방법은 제2 체결 유닛(310)을 상기 수동식 휠체어(202)에 부착시키는 단계를 더 포함하며, 상기 제2 체결 유닛(310)은 상기 휠체어(202)의 상기 제2 바퀴(308) 및 상기 제2 마찰 롤러(306)를 착탈식으로 부착하도록 구성되는, 방법.
제12항에 있어서, 상기 방법은 상기 제2 체결 유닛(310)을 제2 레버(502)로 구성하는 단계; 상기 제2 레버(502)를 제2 레버 메커니즘 유닛(504)에 동작 가능하게 연결시키는 단계; 상기 제2 레버 메커니즘 유닛(504)을 제2 턴버클(506)에 동작 가능하게 연결시키는 단계; 및 상기 제2 턴버클(506)을 제2 부착 유닛(508)에 동작 가능하게 연결시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
제13항에 있어서, 상기 방법은 상기 제2 부착 유닛(508)을 제2 스프링 로딩된 유닛(404)으로 구성하는 단계; 상기 제2 스프링 로딩된 유닛(404)을 상기 제2 인입식 마찰 롤러(306)에 동작 가능하게 연결시키는 단계; 및 제2 클램프(402)를 상기 제2 스프링 로딩된 유닛(404)에 동작 가능하게 연결시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 방법은 상기 마찰 롤러(104)를 상기 모터(112)에 부착하고 상기 모터(112)를 레버(502)와 턴버클(506)을 통해 동작 가능하게 결합되는 브라켓(704)에 부착하여 상기 레버(502)의 동작에 응답하여 상기 마찰 롤러(104) 및 바퀴(206)를 해제 가능하게 체결하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 방법은 상기 마찰 롤러(104)를 상기 휠체어(202) 좌석 영역(312) 뒤의 상기 바퀴(206)의 상단에 부착시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
휠체어(202)를 이동시키는 방법으로서,
상기 마찰 롤러(104)를 상기 휠체어(202)에 부착시키는 것에 기초하여, 휠체어(202)의 바퀴(206)와 해제 가능하게 체결하도록 마찰 롤러(104)를 구성하는 단계;
상기 바퀴(206) 중심 위 및 상기 휠체어(202) 좌석 영역(312) 뒤의 상기 바퀴(206)와의 접촉 표면을 통해 상기 바퀴(206)를 체결한 때 구동하도록 상기 마찰 롤러(104)를 구성하는 단계;
상기 마찰 롤러(104)를 회전시키도록 모터(112)를 구성하는 단계; 및
상기 마찰 롤러(104)를 체결하고 상기 모터(112)를 활성화하여 상기 바퀴(206)와 상기 접촉 표면에 대항하는 상기 마찰 롤러(104)의 힘을 통해 상기 바퀴(206)를 회전시키는 것에 기초하여 상기 휠체어(202)를 이동시키는 단계를 포함하는, 방법.
제17항에 있어서, 상기 방법은 상기 제2 마찰 롤러(306)를 상기 휠체어(202)에 부착시키는 것에 기초하여, 상기 제2 바퀴(308) 중심 위 및 상기 휠체어(202) 좌석 영역(312) 뒤의 상기 제2 바퀴(308)와의 접촉 표면을 통해 제2 바퀴(308)를 구동하도록 구성되는 제2 마찰 롤러(306)를 회전시키도록 제2 모터(302)를 구성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제18항에 있어서, 상기 방법은 상기 마찰 롤러(104)가 상기 휠체어(202)에 부착되어 남아 있고 상기 제2 마찰 롤러(306)가 상기 휠체어(202)에 부착되어 남아 있는 동안 상기 휠체어(202)를 폴딩하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제17항에 있어서, 상기 방법은 상기 휠체어(202) 좌석 영역(312)에 착석되어 남아 있는 사용자에 의해, 상기 마찰 롤러(104)를 분리하는 단계를 더 포함하는, 방법.