KR20240106449A - 전동휠체어 - Google Patents

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KR20240106449A
KR20240106449A KR1020220189307A KR20220189307A KR20240106449A KR 20240106449 A KR20240106449 A KR 20240106449A KR 1020220189307 A KR1020220189307 A KR 1020220189307A KR 20220189307 A KR20220189307 A KR 20220189307A KR 20240106449 A KR20240106449 A KR 20240106449A
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최계광
박성영
박성한
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국립공주대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 전동휠체어가 개시된다. 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 전동휠체어는 탑승자가 착석하는 시트; 상기 탑승자의 등을 지지하는 등받이; 상기 등받이의 좌우측에 형성되어 상기 탑승자의 팔을 올려놓는 팔걸이부재; 상기 시트 및 상기 등받이가 탑재되는 의자 프레임과, 상기 의자 프레임을 하부에서 수직 방향으로 지지하는 지지 프레임 및 상기 지지 프레임의 하부에 연결되어 지면과 마주하며 신축 가능한 슬라이드 부재를 구비하는 하부 프레임을 포함하는 프레임; 상기 프레임에 장착되어 구동력을 제공하는 구동 모터; 상기 구동 모터에 전원을 공급하는 배터리; 및 상기 프레임의 하부에 각각 연결되어 상기 구동 모터에 의해 회전하는 복수개의 바퀴부재; 를 포함한다.

Description

전동휠체어 {ELECTRIC WHEELCHAIR}
본 발명은 전동휠체어에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단차 지형을 주행 가능하게 하는 전동휠체어에 관한 것이다.
일반적으로, 현재 이용되고 있는 휠체어는 신체장애자, 환자 또는 거동이 불편한 노약자가 생산 활동 및 사회활동에 독립적으로 참여가 가능하도록 하기 위한 이동 기구이다.
이러한 휠체어는 사용자가 앉는 시트와 이동수단으로 이루어진다. 근래에는 전기 모터를 이용하여 주행이 가능하도록 구성된 전동 휠체어가 많이 보급되어 사용되고 있다.
특히, 전동 휠체어는 전동 장치를 동력원으로 이동하기 때문에 간편한 조작으로 원하는 곳으로 이동할 수 있어 기력이 약한 노약자들에게 매우 유용한 수송체이다.
향후에도 계속 늘어나는 장애인구, 세계적으로 가장 빠른 고령화 속도를 나타내고 있는 우리사회의 특성상 휠체어에 대한 수요는 계속 증가할 것으로 보인다.
그러나, 종래의 전동휠체어는 계단과 같은 단차가 형성되어 있는 부분은 주행하지 못하는 문제가 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2009-0036063호에는 무한궤도식 전동 휠체어가 개시되어 있다.
종래기술은 바퀴부분이 무한궤도식(Caterpillar)이며 지면에 닿는 면 중앙부에 반원형의 홈이 있다.
그러나 전술한 바와 같은 종래의 계단승강이 가능한 전동 휠체어의 경우에는 주로 휠이 무한궤도 형태로 변형됨에 따라 계단 승강이 가능하지만 계단의 승하강 시에 미끄러질 위험성이 있으며 상당한 소음이 유발되는 문제가 있다. 또한, 복잡한 구조와 관리 비용도 높다는 문제가 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2009-0036063호
본 발명의 일 실시 예는 상기 종래 기술의 문제점을 극복하기 위하여 단차 부분을 넘어 주행 가능하여 안전과 편의를 제공할 수 있는 바퀴를 구비한 전동휠체어를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 탑승자가 착석하는 시트; 상기 탑승자의 등을 지지하는 등받이; 상기 등받이의 좌우측에 형성되어 상기 탑승자의 팔을 올려놓는 팔걸이부재; 상기 시트 및 상기 등받이가 탑재되는 의자 프레임과, 상기 의자 프레임을 하부에서 수직 방향으로 지지하는 지지 프레임 및 상기 지지 프레임의 하부에 연결되어 지면과 마주하며 신축 가능한 슬라이드 부재를 구비하는 하부 프레임을 포함하는 프레임; 상기 프레임에 장착되어 구동력을 제공하는 구동 모터; 상기 구동 모터에 전원을 공급하는 배터리; 및 상기 프레임의 하부에 각각 연결되어 상기 구동 모터에 의해 회전하는 복수개의 바퀴부재; 를 포함하고, 상기 슬라이드 부재는 단차 지형에서 슬라이드 이동하여 회전됨으로써 단차 지형을 넘어 주행 가능하게 한다.
상기 슬라이드 부재는 전방으로 슬라이드 이동 가능한 제 1 슬라이드 부재를 더 포함한다.
상기 제 1 슬라이드 부재에는 구동력을 제공하는 보조 바퀴가 구비되어 있다.
상기 슬라이드 부재는 후방으로 슬라이드 이동 가능한 제 2 슬라이드 부재를 더 포함한다.
상기 제 2 슬라이드 부재에는 구동력을 제공하는 보조 바퀴가 구비되어 있다.
상기 전동휠체어는 상기 제 1 슬라이드 부재 또는 상기 제 2 슬라이드 부재를 회전시키도록 구동력을 제공하는 보조 구동 모터를 더 포함한다.
상기 슬라이드 부재의 하부에는 슬라이드 이동을 가능하게 하는 슬라이드 랙이 구비되어 있다.
본 발명에 따른 전동휠체어는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 도로의 턱 또는 계단 등과 같은 단차 부분을 주행 가능하여 사용자의 이동 범위를 넓힐 수 있다.
둘째, 사용자의 안전성과 편의성이 향상될 수 있다.
셋째, 간단한 구조로 유지 관리가 편리하다.
넷째, 고가의 장비를 사용하지 않아 비용을 절감하여 경제적이다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 전동휠체어의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 전동휠체어에 구비되어 있는 슬라이드 부재를 나타내는 모식도이다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 전동휠체어의 바퀴부재가 단차 지형을 넘어 주행하는 과정을 나타내는 모식도이다.
이하 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지는 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 전동휠체어의 모식도이고, 도 2는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 전동휠체어에 구비되어 있는 슬라이드 부재를 나타내는 모식도이다.
도 1 및 도 2를 함께 참조하면 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 전동휠체어(100)는 탑승자가 착석하는 시트(110), 상기 탑승자의 등을 지지하는 등받이(120), 상기 등받이(120)의 좌우측에 형성되어 상기 탑승자의 팔을 올려놓는 팔걸이부재(130), 상기 시트(110) 및 상기 등받이(120)가 탑재되는 의자 프레임(141)과, 상기 의자 프레임(141)을 하부에서 수직 방향으로 지지하는 지지 프레임(142) 및 상기 지지 프레임(142)의 하부에 연결되어 지면과 마주하며 신축 가능한 슬라이드 부재(145)를 구비하는 하부 프레임(143)을 포함하는 프레임(140), 상기 프레임(140)에 장착되어 구동력을 제공하는 구동 모터(150), 상기 구동 모터(150)에 전원을 공급하는 배터리(160) 및 상기 프레임(140)의 하부에 각각 연결되어 상기 구동 모터(150)에 의해 회전하는 복수개의 바퀴부재(170)를 포함하여 구성되어 있다.
본 발명에 따르면 시트(110)는 전동휠체어(100)의 사용자가 착석하기 위한 것으로, 전동휠체어(100)의 사용자의 둔부를 지지한다.
시트(110)는 쿠션 재질로 이루어져 전동휠체어(100)의 사용자에게 전달되는 충격을 감소시키는 것이 바람직하다.
등받이(120)는 시트(110)에 일단이 연결되어 상방으로 연장 형성되어 전동휠체어(100)의 사용자의 등을 지지하게 된다.
팔걸이부재(130)는 일단이 의자 프레임(141)에 결합되어 있고, 의자 프레임(141)에 결합되는 등받이(120)의 좌우측으로부터 전방으로 연장 형성되어 있다. 팔걸이부재(130)는 상기 탑승자의 팔을 올려놓게 된다.
팔걸이부재(130)는 연장되어 있는 전방 단부에 사용자가 전동휠체어(100)의 조작을 할 수 있도록 제어부가 마련되어 있는 것이 바람직하다. 제어부는 전동휠체어(100)의 전체 작동을 제어하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.
프레임(140)은 상기 시트(110) 및 상기 등받이(120)가 탑재되는 의자 프레임(141)을 포함한다.
또한, 상기 프레임(140)은 상기 시트(110) 및 상기 등받이(120)가 탑재되는 의자 프레임(141)를 하부에서 수직 방향으로 지지하는 지지 프레임(142) 및 상기 지지 프레임(142)의 하부에 연결되어 지면과 마주하는 하부 프레임(144)을 포함한다. 하부 프레임(144)에는 구동 모터(150) 및 배터리(160)가 탑재되고, 구동 모터(150) 및 배터리(160)를 덮는 커버(180)를 더 포함할 수 있다.
또한, 프레임(140)의 하부 프레임(144)에는 평면을 기준으로 지면과 마주하는 모서리 부위에 복수개의 바퀴부재(170)가 각각 구비되어 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 하부 프레임(144)에는 수평 플레이트가 마련되어 있어 하부 프레임(144)의 내부 공간이 상하 공간으로 분할된다. 하부 프레임(144)의 상부 공간에는 구동 모터(150), 배터리(160) 등의 구성요소들이 수용되며, 하부 프레임(144)의 하부 공간에는 슬라이드 부재(145)가 슬라이드 이동되도록 구비되어 있다.
슬라이드 부재(145)는 전방으로 슬라이드 이동 가능한 제 1 슬라이드 부재(146)를 포함하여 구성되어 있다. 즉, 상기 제 1 슬라이드 부재(146)는 단차 지형에서 하부 프레임(144)으로부터 전방으로 슬라이드 이동되어 신장되고, 단차 지형을 넘어 주행하면 다시 하부 프레임(144) 내부를 향해 후방으로 슬라이드 이동되어 원위치하게 된다.
여기서 상기 제 1 슬라이드 부재(146)의 전방에는 구동력을 제공하는 보조 바퀴(148)가 구비되어 있어 단차 지형을 통과하는데 보조 구동력을 제공한다.
또한, 슬라이드 부재(145)는 후방으로 슬라이드 이동 가능한 제 2 슬라이드 부재(147)를 더 포함하여 구성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 제 2 슬라이드 부재(147)의 후방에는 구동력을 제공하는 보조 바퀴(148)가 구비되어 있어 단차 지형을 통과하는데 보조 구동력을 제공한다.
전동휠체어(100)는 상기 제 1 슬라이드 부재(146) 또는 상기 제 2 슬라이드 부재(147)를 회전시키도록 구동력을 제공하는 복수개의 보조 구동 모터(149)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
보조 구동 모터(149)는 동력을 전달하는 기어박스(149-1)에 의해 전방에 위치하는 제 1 슬라이드 부재(146)의 제 1 회전축(146-1)에 연결된다. 보조 구동 모터(149)가 회전하면 기어박스(149-1)에 의해 제 1 슬라이드 부재(146)의 제 1 회전축(146-1)에 구동력이 전달된다. 제 1 회전축(146-1)은 제 1 회전축(146-1)이 회전하게 되면 제 1 슬라이드 부재(146)가 회전하게 되는 톱니 형상의 봉 구조이다.
또한, 보조 구동 모터(149)는 동력을 전달하는 기어박스(149-1)에 의해 후방에 위치하는 제 2 슬라이드 부재(147)의 제 2 회전축(147-1)에 연결된다. 보조 구동 모터(149)가 회전하면 기어박스(149-1)에 의해 제 2 슬라이드 부재(147)의 제 2 회전축(147-1)에 구동력이 전달된다. 제 2 회전축(147-1)은 제 2 회전축(147-1)이 회전하게 되면 제 2 슬라이드 부재(147)가 회전하게 되는 톱니 형상의 봉 구조이다.
그리고, 상기 제 1 슬라이드 부재(146)와 상기 제 2 슬라이드 부재(147)의 하부에는 슬라이드 랙(146-2, 147-2)이 각각 구비되어 있다. 슬라이드 랙(146-2)은 다수개의 요홈부와 돌출부가 형성되어 있는 바 형상이다.
슬라이드 랙(146-2, 147-2)은 상기 보조 구동 모터(149)로부터의 구동력이 기어박스(149-1)를 통해 전달되어 제 1 슬라이드 부재(146)와 제 2 슬라이드 부재(147)가 각각 슬라이드 이동하게 된다.
슬라이드 랙(146-2, 147-2)의 다수개의 요홈부와 돌출부는 상기 보조 구동 모터(149)로부터의 구동력이 기어박스(149-1)를 통해 전달되게 하여 제 1 슬라이드 부재(146)와 제 2 슬라이드 부재(147)가 각각 슬라이드 이동하게 된다.
또는, 슬라이드 랙(146-2, 147-2)에 각각의 슬라이드 구동 모터가 구비되어 제 1 슬라이드 부재(146)와 제 2 슬라이드 부재(147)가 슬라이드 이동될 수 있다. 이 경우에, 슬라이드 랙(146-2, 147-2)이 각각의 슬라이드 구동 모터에 의해 슬라이드 이동된 후에, 보조 구동 모터(149)가 제 1 슬라이드 부재(146)의 제 1 회전축(146-1)과 제 2 슬라이드 부재(147)의 제 2 회전축(147-1)에 의해 제 1 슬라이드 부재(146)와 제 2 슬라이드 부재(147)가 회전될 수 있다.
구동 모터(150)는 전방에 위치하는 바퀴부재(170)와 후방에 위치하는 바퀴부재(170)를 각각 또는 함께 구동시킬 수 있다. 구동 모터(150)는 바퀴부재(170)를 개별 구동시키도록 복수개의 구동 모터가 구비될 수 있다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 전동휠체어의 바퀴부재가 단차 지형을 넘어 주행하는 과정을 나타내는 모식도이다.
도 3을 도 1 및 도 2와 함께 참조하여 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 전동휠체어가 단차 지형을 넘어 주행하는 과정을 설명하면, 전동휠체어(100)가 주행 중에 단차(10) 지형에 도달하게 된다.
전동휠체어(100)가 주행 중에 바퀴부재(170)가 단차(10) 지형에 도달하면, 하부 프레임(144) 내부에 구비되어 있는 제 1 슬라이드 부재(146)가 전방으로 슬라이드 이동하게 된다.
제 1 슬라이드 부재(146)는 보조 구동 모터(149)의 구동력이 슬라이드 랙(146-2)에 의해 전달되어 제 1 슬라이드 부재(146)가 전방으로 슬라이드 이동하게 된다.
제 1 슬라이드 부재(146)가 전방으로 이동하면 전방에 위치하는 보조 구동 모터(149)가 작동하여 기어박스(149-1)를 통해 제 1 회전축(146-1)에 동력이 전달되어 제 1 슬라이드 부재(146)가 지면을 향해 회전하게 된다.
제 1 슬라이드 부재(146)는 지면을 향해 회전하게 되어 지면을 지지하며 전동휠체어(100)를 상방으로 들면서 단차 지형을 넘어 전방으로 이동시킨다.
이때, 전방에 위치하는 보조 바퀴(148)가 작동되어 전동휠체어(100)가 단차(10) 지형을 넘어 전방으로의 주행력을 향상시키도록 보조할 수 있다.
전방의 바퀴부재(170)가 단차 지형을 넘어 이동되면 보조 구동 모터(149)가 역회전하여 제 1 슬라이드 부재(146)는 반대로 회전되고 하부 프레임(144) 내부로 슬라이드 이동된다.
그리고, 후방의 바퀴부재(170)가 단차(10) 지형에 도달하면 하부 프레임(144) 내부에 구비되어 있는 제 2 슬라이드 부재(147)는 보조 구동 모터(149)의 구동력이 슬라이드 랙(147-2)에 의해 전달되어 제 2 슬라이드 부재(147)가 후방으로 슬라이드 이동하게 된다.
제 2 슬라이드 부재(147)는 제 1 슬라이드 부재(146)와 마찬가지로 후방에 위치하는 보조 구동 모터(149)가 작동하여 기어박스(149-1)를 통해 제 2 회전축(147-1)에 동력이 전달되어 제 2 슬라이드 부재(147)가 지면을 향해 회전하게 된다.
이때, 후방에 위치하는 보조 바퀴(148)가 작동되어 전동휠체어(100)가 단차(10) 지형을 넘어 전방으로의 주행력을 향상시키도록 보조할 수 있다.
제 2 슬라이드 부재(147)는 지면을 향해 회전하게 되어 지면을 지지하며 전동휠체어(100)가 상방으로 들리게 한다. 이와 함께 전방의 바퀴부재(170)가 단차(10) 지형의 제 2 단차부(12) 위를 주행하게 되고, 후방의 바퀴부재(170)는 단차(10)의 제 1 단차부(11)와 제 2 단차부(12)에 밀착되어 작동됨으로써 단차(10) 지형을 넘게 된다.
후방의 바퀴부재(170)가 제 2 단차부(12) 위에 위치하면 제 2 슬라이드 부재(147)가 반대로 회전되고 하부 프레임(144) 내부로 슬라이드 이동하게 된다.
전동휠체어(100)의 전방에 장착되어 있는 바퀴부재(170)가 상기와 같이 단차(10) 지형을 넘고 이어서 후방에 장착되어 있는 바퀴부재(170)가 순차적으로 단차(10) 지형을 넘도록 주행하게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 전동휠체어는 도로 턱 또는 계단 등과 같은 단차 부분을 주행 가능하여 사용자의 이동 범위를 넓힐 수 있고, 사용자의 안전성과 편의성이 향상될 수 있다.
또한, 간단한 구조로 유지 관리가 편리하며 고가의 장비를 사용하지 않아 비용을 절감하여 경제적이다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 여러 가지 실시 가능한 예 중에서 당 업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시 예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시 예가 가능함을 밝혀둔다.
10: 단차부
11: 제 1 단차부
12: 제 2 단차부
100: 전동휠체어
110: 시트
120: 등받이
130: 팔걸이부재
140: 프레임
141: 의자 프레임
142: 지지 프레임
144: 하부 프레임
145: 슬라이드 부재
146: 제 1 슬라이드 부재
146-1: 제 1 회전축
146-2: 슬라이드 랙
147: 제 2 슬라이드 부재
147-1: 제 2 회전축
148: 보조 바퀴
149: 보조 구동 모터
149-1: 기어박스
150: 구동 모터
160: 배터리
170: 바퀴부재
180: 커버

Claims (7)

  1. 탑승자가 착석하는 시트;
    상기 탑승자의 등을 지지하는 등받이;
    상기 등받이의 좌우측에 형성되어 상기 탑승자의 팔을 올려놓는 팔걸이부재;
    상기 시트 및 상기 등받이가 탑재되는 의자 프레임과, 상기 의자 프레임을 하부에서 수직 방향으로 지지하는 지지 프레임 및 상기 지지 프레임의 하부에 연결되어 지면과 마주하며 신축 가능한 슬라이드 부재를 구비하는 하부 프레임을 포함하는 프레임;
    상기 프레임에 장착되어 구동력을 제공하는 구동 모터;
    상기 구동 모터에 전원을 공급하는 배터리; 및
    상기 프레임의 하부에 각각 연결되어 상기 구동 모터에 의해 회전하는 복수개의 바퀴부재; 를 포함하고,
    상기 슬라이드 부재는 단차 지형에서 슬라이드 이동하여 회전됨으로써 단차 지형을 넘어 주행 가능하게 하는 것을 특징으로 하는
    전동휠체어.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬라이드 부재는 전방으로 슬라이드 이동 가능한 제 1 슬라이드 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    전동휠체어.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 슬라이드 부재에는 구동력을 제공하는 보조 바퀴가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는
    전동휠체어.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬라이드 부재는 후방으로 슬라이드 이동 가능한 제 2 슬라이드 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    전동휠체어.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 슬라이드 부재에는 구동력을 제공하는 보조 바퀴가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는
    전동휠체어.
  6. 제 2 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전동휠체어는 상기 제 1 슬라이드 부재 또는 상기 제 2 슬라이드 부재를 회전시키도록 구동력을 제공하는 보조 구동 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    전동휠체어.
  7. 제 2 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬라이드 부재의 하부에는 슬라이드 이동을 가능하게 하는 슬라이드 랙이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는
    전동휠체어.
KR1020220189307A 2022-12-29 전동휠체어 KR20240106449A (ko)

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