WO2015102460A1 - Wheelchair - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a wheelchair, and more particularly to a wheelchair that can climb stairs.
- Wheelchair users encounter various obstacles such as stairs, gravel fields, sand roads, mud roads, etc. During the operation of wheelchairs, stairs are the biggest obstacles to movement.
- wheelchairs using electric devices have problems such as increased accessories and increased price by using motors and complex power transmission devices, and low efficiency due to increased weight of wheelchairs themselves.
- the wheelchair using the caterpillar consumes a lot of power not only in the climbing process for climbing the stairs but also in the driving process of moving on flat ground.
- the ride feeling is lowered due to vibration during climbing.
- Patent documents Republic of Korea Patent Publication No. 10-2011-0138430 (published Dec. 28, 2011)
- Patent documents Republic of Korea Patent Publication No. 10-2013-0086418 (published Aug. 2, 2013)
- An object of the present invention is to provide a wheelchair that can move up and down stairs, in order to meet the above demands.
- Another object of the present invention is to provide a wheelchair which can easily climb stairs without using a transmission device.
- Still another object of the present invention is to provide a wheelchair that can easily perform flat driving and stair climbing without using a transmission device.
- Another object of the present invention is to provide a wheelchair having a balancing device that can increase the ride comfort of the rider when climbing stairs.
- a pair of triangular wheels installed at both rear sides of the base;
- a guide wheel installed at the front of the base
- a power transmission shaft rotatably supported by the base and driven by the driving device
- the drive device is a wheelchair, characterized in that it comprises a handle driven by the occupant, a drive plate coupled to the handle, and a ratchet gear is installed on the drive plate and coupled to the drive gear.
- the triangular wheel is characterized in that the three small wheels are arranged in an equilateral triangle and each small wheel is rotated in synchronization with the drive device.
- a wheel axle gear disposed to form an equilateral triangle at a vertex of the triangular wheel frame
- a central shaft gear disposed at the center of an equilateral triangle formed by the wheel shaft gear
- a turning gear disposed between the wheel shaft gear and the center shaft gear
- the small wheel is integrally coupled to the wheel shaft gear.
- the triangular wheel is provided with a connection groove penetrating the center of the center shaft gear and a projection on the inner peripheral portion of the connection groove, and the insertion groove corresponding to the projection provided on the inner peripheral portion of the connection groove on the outer peripheral side of the power transmission shaft It is preferable to couple the power transmission shaft and the central shaft gear by engaging the projection and the insertion groove with each other.
- the ratchet gear further comprises a direction assist rod for controlling the ratchet direction
- the turning assist rod is preferably connected to the ratchet gear through the inside of the handle.
- a triangular wheel power transmission shaft provided at both ends with a driven gear connected to the triangular wheel power transmission gear and a drive gear meshed with the drive gear;
- a power transmission gear is installed on the power transmission shaft
- the drive device is provided with a drive gear, it is preferable to control the driving of the small wheel constituting the triangular wheel by intermittent the engagement state of the power transmission gear and the drive gear.
- the central axis of the drive gear is extended to install a triangular wheel drive gear at its tip
- the drive device is a handle operated by the occupant, a drive plate which is provided at the front end of the handle and the central axis of the drive gear is rotatably supported, a ratchet gear supported by the drive plate and meshed with the drive gear It is preferable to include.
- the handle is composed of a hollow pipe, it is preferable to further include an auxiliary rod inserted into the handle to adjust the ratchet direction of the ratchet gear.
- a ratchet gear installed on the power transmission shaft
- a motor providing a driving force to the power transmission shaft through the ratchet gear
- a pair of triangular wheels installed at both rear sides of the base;
- a guide wheel installed at the front of the base
- An equilibrium maintaining device for maintaining an equilibrium state of the sheet
- a pair of stems rotatably supported between both front edges of the sheet and rear sides of the base;
- a first secondary intermittent fixed perpendicularly to said base at a central lower portion of said sheet and having a length intermediate said length from said base to said sheet;
- a third auxiliary section having a “U” shape, the leading ends of both sides of which are fixed perpendicularly to the rear edge of the sheet, the length being the middle of the length from the base to the sheet;
- a second sub-interval rotatably coupled to the upper end of the first sub-interval and the lower side intermediate portion between the third sub-interval.
- a pair of triangular wheels installed at both rear sides of the base;
- a guide wheel installed at the front of the base
- the guide wheel is
- a biaxial wheel frame having the first caster and the second caster respectively installed at both ends thereof and having a central portion rotatably connected to the base;
- a support plate that rotates according to the inclination angle of the biaxial wheel frame
- a spring having one end fixed to the base and the other end contracted with rotation of the support plate
- Wheelchairs comprising a.
- the wheel size of the first caster is preferably smaller than the size of the wheel of the second caster.
- the base is an H-shaped frame
- the guide wheel is preferably installed at each one of the front both ends of the H-shaped frame.
- the base is a T frame
- the guide wheel is preferably installed at the front end of the T frame.
- Wheelchair according to the present invention can move up and down the stairs by rotating the triangular wheel by moving the handle back and forth, it is effective to brake using the ratchet gear.
- the wheelchair according to the present invention has an effect that can increase the sense of stability when the occupant climbs stairs or passes obstacles by providing a balance maintaining device.
- the wheelchair according to the present invention has the effect of increasing the stability during driving and climbing by supporting the front end of the base by the front guide wheel.
- 1 to 2 is a perspective view showing the appearance of a wheelchair according to an embodiment of the present invention.
- FIG 3 shows a basic configuration of a triangular wheel applied to a wheelchair according to the present invention.
- Figure 4 is shown to explain the geometric relationship between the constituent components of the triangular wheel applied to the present invention.
- FIG. 5 shows the gear structure of the triangular wheel shown in FIG.
- FIG. 10 is a cross-sectional view showing the configuration of the triangular wheel and the parts related to the triangular wheel driving.
- FIG. 11 shows the structure of a drive device.
- Fig. 14 shows the connection of the sheet, base and balance holder.
- Figure 15 shows the direction of the forces acting on the wheelchair of the present invention and the direction of movement of each component of the balancing device.
- Fig. 16 shows an example of equilibrium holding by the equilibrium holding device.
- Fig. 19 shows a case where the base is composed of an H-type frame.
- FIG. 20 shows an example in which a motor is mounted on a wheelchair according to the present invention.
- the wheelchair 10 includes a seat 100, a base 200, a driving device 300, and a front guide wheel 400, in which the occupant can board. Guide wheels), the balancing device 500, triangular wheel (600).
- the base 200 supports the sheet 100 and rotatably supports the front guide wheel 400 and the rear triangular wheel 600.
- the base 200 is basically a "T" shaped or H-shaped frame, the front guide wheel 400 is rotatably supported at the front, and the triangular wheels 600 (600a, 600b, 600b) at both sides are rotatably supported at the rear. do.
- the driving device 300 (300a, 300b) generates a driving force for driving the triangular wheel 600, and includes two driving devices (300a, 300b) respectively provided for the left and right triangular wheels (600a, 600b). .
- the triangular wheel 600 allows the wheelchair 10 to climb up and down the flat as well as the stairs by the driving force of the driving device 300.
- left and right triangular wheels 600a and 600b have the same configuration, only the configuration of the left triangular wheel will be described below for convenience of description, and the configuration of the right triangular wheel 600b will be replaced by this.
- 1 to 2 is a perspective view showing the appearance of a wheelchair according to an embodiment of the present invention.
- the wheelchair 10 includes a seat 100, a base 200, a driving device 300, and a front guide wheel 400, in which the occupant can board. Guide wheels), the balancing device 500, triangular wheel (600).
- the base 200 supports the sheet 100 and rotatably supports the front guide wheel 400 and the rear triangular wheel 600.
- the base 200 is basically a "T" shaped or H-shaped frame, the front guide wheel 400 is rotatably supported at the front, and the triangular wheels 600 (600a, 600b, 600b) at both sides are rotatably supported at the rear. do.
- the driving device 300 (300a, 300b) generates a driving force for driving the triangular wheel 600, and includes two driving devices (300a, 300b) respectively provided for the left and right triangular wheels (600a, 600b). .
- the triangular wheel 600 allows the wheelchair 10 to climb up and down the flat as well as the stairs by the driving force of the driving device 300.
- left and right triangular wheels 600a and 600b have the same configuration, only the configuration of the left triangular wheel will be described below for convenience of description, and the configuration of the right triangular wheel 600b will be replaced by this.
- FIG 3 shows a basic configuration of a triangular wheel applied to a wheelchair according to the present invention.
- the triangular wheel 600 includes one central shaft gear 610, three wheel shaft gears 612; 612a through 612c, three directional shift gears 614; 614a through 614c, and three small wheels. (616; 616a-616c).
- the central shaft gear 610 is rotated by the driving force generated by the driving device 300, and the wheel shaft gears 612a to 612c are integrally coupled with each of the small wheels 616a to 616c, and the central shaft gear 610 It is rotated by the generated driving force.
- Figure 4 is shown to explain the geometric relationship between the constituent components of the triangular wheel applied to the present invention.
- the wheel shaft gears 612a to 612c are arranged in an equilateral triangle, and a central shaft gear 610 is disposed in the center of the equilateral triangle.
- Small wheels 616a to 616c are located on the same plane, and their outer circumferential surfaces do not contact each other. It is preferable that the diameters of the small rings 616a to 616c become larger as long as their outer peripheral surfaces do not contact each other.
- the length of one side of the equilateral triangle is determined by the height of the stairs. If the length is too small, you can't climb the stairs. Statistically, the height of the stairs is in the range of 14cm to 20cm and the width is more than 20cm. Considering these conditions, the length of one side should be less than 15cm ⁇ 28cm, of which 22cm is appropriate. In addition, the length of one side should be equal to or larger than the diameter of the wheel.
- the central axis of the turning gear 614 is located on a straight line connecting the central axis gear 610 and the wheel shaft gear 612.
- FIG. 5 shows the gear structure of the triangular wheel shown in FIG.
- the central shaft gears 610a to 610c are arranged in an equilateral triangle, and the central shaft of the direction change gear 614 is positioned on a straight line connecting the central shaft gear 610 and the wheel shaft gear 612. Is shown.
- the gear ratio of the central shaft gear 610 and the wheel shaft gear 612 is preferably about 1: 3. When such a gear ratio is provided, not only the triangular wheel 600 can be easily driven by the steering wheel operation, but also the gear efficiency can be increased even when the power unit is used.
- connection groove 622 is provided in the center of the central shaft gear 610 and a protrusion is formed on an inner circumferential side of the connection groove 622.
- the connection groove 622 is for connecting with the power transmission shaft 720. That is, the power transmission shaft 720 is coupled to the power transmission shaft 720 and the center shaft gear 610 by engaging with each other to form an insertion groove corresponding to the projection provided in the connection groove 622.
- the connection between the power transmission shaft and the central shaft gear 610 does not necessarily need to be due to the connection groove 622 of FIG. 5.
- a triangular wheel frame 620 is provided such that the small wheels 616a-616c maintain an equilateral triangle arrangement.
- the triangular wheel frame 620 is such that the small wheels 616a to 616c are combined to form an equilateral triangle on the same plane, but it is not necessarily required to have an equilateral triangle shape in FIG. 5.
- the side of the triangular wheel frame 620 is provided with a case connecting groove 626 for connection with the case (not shown).
- the driving device 300 and the central shaft gear 610 are connected to each other by the power transmission shaft 720. Wheelchair occupants can use the pushing force more effectively than the pulling force. Accordingly, when pushing the handle 310 of the drive device 300 forward, the wheelchair 10 is preferably moved in the advancing direction.
- the power transmission shaft 720 rotates in the travel direction.
- the central shaft gear 610 also rotates in the advancing direction, and the turning gear 614 meshed thereto rotates in the opposite direction to the advancing direction.
- the wheel shaft gear 612 meshed with the turning gear 614 rotates in the advancing direction and the small wheel 616 rotates in the advancing direction.
- the state illustrated in FIG. 7 corresponds to a state in which the height and length of the stairs and the diameters of the triangular wheel 600 are optimally combined.
- the wheelchair 10 according to the present invention can stably descend the stairs. This is because each of the small wheels 616 maintains free rotation while the triangular wheel frame rotates. That is, each small wheel 616 moves forward and backward on the floor of the stairs so that the wheelchair 10 can easily descend the stairs with the rotation of the triangular wheel frame.
- the triangular wheel frame 620 Since the triangular wheel frame 620 has to rotate when moving up and down the stairs, the triangular wheel frame 620 rotates according to the rotation of the power transmission shaft 720, and this operation can be switched between the driving mode and the climbing mode. Configure.
- the central shaft gear 610, the wheel shaft gear 612, and the turning gear 614 are supported by the triangular wheel frame 620. Specifically, the gears 610, 612, and 614 are coupled to the triangular wheel frame 620 through a ring bearing 624.
- the triangular wheel 600 has two states, in which each of the three small wheels 616 rotates and the triangular wheel frame 620 rotates.
- the state in which the three small wheels 616 rotate, respectively, is used when driving on a flat surface and will be referred to as a driving mode hereinafter.
- the state in which the triangular wheel frame 620 rotates is used when climbing stairs, that is, in climbing mode.
- the triangular wheel frame 620 is flat and generally constitutes an equilateral triangle, and the small wheel 616 is positioned at a vertex of the equilateral triangle.
- the small wheel 616 is integrally coupled with the wheel shaft gear 612 to rotate together when the wheel shaft gear 612 rotates.
- the central axis of the wheel shaft gear 612 is rotatably coupled to the triangular wheel frame 620 by a ring bearing 624.
- the wheel shaft gear 612 is driven by the central shaft gear 610 and the turning gear 616.
- FIG. 10 is a cross-sectional view showing the configuration of the triangular wheel and the parts related to the triangular wheel driving.
- the triangular wheel 600 includes a central shaft gear 610, a wheel shaft gear 612, a small wheel 616, a turning gear 614, and a triangular wheel frame 620. Able to know.
- the central shaft gear 610 is coupled to the power transmission shaft 720 and rotates in synchronization with the rotation of the power transmission shaft 720.
- the central shaft gear 610, the wheel shaft gear 612 and the turning gear 614 are arranged in a straight line, ie, in the same plane.
- the central shaft gear 610, the wheel shaft gear 612 and the diverter gear 614 have gears of the same dimensions but differ in gear ratio and diameter.
- the rotational direction of the central shaft gear 610 and the wheel shaft gear 612 is the same by the action of the turning gear 614.
- the central axis of the central shaft gear 610, the central axis of the wheel shaft gear 612, and the central axis of the turning gear 614 are rotatably supported by the triangular wheel frame 620.
- the central axis of the wheel shaft gear 612 extends outside of the triangular wheel frame 620, and the small wheel 616 is coupled to the end thereof.
- the diameter of the small wheel 616 is larger than the diameter of the wheel shaft gear 612, but each small wheel 616a to 616c does not contact each other.
- the power transmission shaft 720 is driven by the drive 802 and the drive power transmission gear 302. Braking is performed by the brake 900 and the brake 900 operates by flipping the handle 310 to the left and right.
- the body frame 820 rotatably supports the power transmission shaft 720.
- a triangular wheel frame gear 902 a triangular wheel frame power transmission gear 904, a triangular wheel frame power drive shaft 906, and a driven gear 804 are illustrated.
- the triangular wheel frame power transmission gear 904, the triangular wheel frame power drive shaft 906, and the driven gear 804 are integrally formed, thereby shifting the triangular wheel frame power drive shaft 906 from side to side to the power drive shaft 720. It is possible to control the transmission of the power of) to the triangular wheel frame 620.
- the triangular wheel frame gear 902 is integrally coupled with the triangular wheel frame 620 so that the power transmission coaxial 720 is engaged with the triangular wheel frame power transmission gear 904 and the triangular wheel frame gear 902 engaged. When rotated, the triangular wheel frame 620 rotates.
- the driven gear 302 is integrally coupled with the triangular wheel frame power drive shaft 906 and is shifted left and right by the operator's operation. That is, in the climbing mode, when the triangular wheel frame power drive shaft 906 is shifted from the original position to the right by the user's operation, the driving gear 302 and the driven gear 804 are engaged.
- the triangular frame 620 rotates by the operation of the driving device 300.
- the triangular wheel frame 620 rotates about the power transmission shaft 720. Possibly combined.
- the rotation of the triangular wheel frame 620 is synchronized with the power transmission shaft 720, and the rotation direction of the triangular wheel frame 620 and the rotation direction of the power transmission shaft 720 coincide with each other.
- small wheel 616 moves in the same speed and direction.
- the gear ratio between the triangular wheel frame power transmission gear 904 and the triangular wheel frame gear 902 is preferably determined to correspond to the rotational ratio of the power transmission shaft 720 and the wheel shaft gear 612.
- the power transmission shaft 720 rotates by the operation of the drive device 800, and the small wheel 616 rotates by the action of the central shaft gear 610. At this time, the triangular wheel frame 620 does not rotate.
- driving gear 302 and the driven gear 804 are illustrated as being directly connected to each other, a separate gear different from the driving gear 302 may be connected to the power transmission shaft 720. It may be installed and configured to connect the driven gear 804 to it.
- FIG. 11 shows the structure of a drive device.
- the driving gear 302 is combined with the driven gear 804 and forms part of the driving device 300.
- the driving device 300 includes a driving gear 302, a turning latch 304, a turning auxiliary bar 306, a turning key 308, and a handle 310.
- the drive gear 302 and the turning latch 304 constitute a so-called latched gear so that only rotation in the selected direction is possible.
- Directional stops 304 (304a, 304b) is composed of two and correspond to the forward and reverse conversion, respectively.
- the forward switching latch 304a is used for driving forward, and when used, forward driving is possible, but reverse driving is suppressed.
- Reverse switching latch 304b is used for the reverse driving, using this, the reverse driving is possible, but the forward driving is suppressed.
- the operation of the divert brace 304 is determined by the divert assist bars 306 (306a, 306b) and the divert key 308.
- the turn assist rods 306 (306a, 306b) are arranged in an X-shape, the tilt angle of which is determined by the turn key 308.
- the end (end) of the turning auxiliary bar 306 is connected to the turning stops (304; 304a, 304b), respectively, and the turning stop bar (304) is the inclination angle of the turning auxiliary bar (306)
- the second support point 304a-2 of the left turning latch 304a is close to the drive gear 302, and the right turning latch is
- the second support point 304b-2 of 304b is oppositely spaced apart. That is, it can be seen that the position of the support point is changed by the action of the turning key 308 and the turning auxiliary bar 306.
- the turn brace 304 has two support points, the first support point 304-1 is fixed to the driving plate 310, and the second support points 304a-2 and 304b-2 are redirecting aid bars 306a. It is connected to the 306b, and is moved left and right according to the inclination angle of the redirection auxiliary bar (306a, 306b).
- the drive plate 312 is preferably installed to be relatively rotatable with respect to the drive gear 302.
- the left turning auxiliary bar 306a and the right turning auxiliary bar 306b are complementary to each other. That is, when one side is in an operating state, that is, a state in which the rotation direction of the drive gear 302 can be regulated / deregulated, the other side is in a released state, that is, a state in which there is no effect on the power transmission central shaft gear 302. do.
- the operation state and release state of the left turning auxiliary bar 306a and the right turning auxiliary bar 306b are determined by the turning key 308.
- the turning key 308 has an end bent in a "b" shape.
- the head direction of the “a” shaped end is turned to the left, the left turning auxiliary bar 306a is released, and conversely to the right, the right turning auxiliary bar 306b is released.
- the turning key 308 is formed integrally with the handle 310 and the head direction of the “a” shaped end of the turning key 308 is rotated by rotating the handle knob left and right.
- the handle 310 is formed in a double pipe structure so that it can be extended or reduced up and down.
- the braking device 800 is provided to brake the driving force of the power transmission shaft 720.
- the braking device 800 includes a brake disc 1802, a brake lining 1804, a brake pressure arm 1806, and an auxiliary disc 1808.
- the brake lining 1804 is brought into contact with or separated from the brake disk 1802 by the action of the X-shaped brake pressure arm 1806.
- the equilibrium maintaining apparatus 500 is to allow the occupant to feel a comfortable ride by keeping the angle of the seat 100 horizontal when the wheelchair 10 climbs the stairs.
- the equilibrium maintaining apparatus 500 includes a main balance 502, a first interpolation 504, a second interpolation 506, a third interpolation 508, and a fourth interpolation 510. ).
- the fourth auxiliary inter-section 510 is provided at the lower front side of the sheet 100.
- the fourth inter-interval 510 contacts the base 200 to regulate the angle at which the sheet 100 is inclined forward.
- the third auxiliary interlock 508 is installed at the rear of the sheet 100.
- the third auxiliary section 508 has a “U” shape and the upper ends of the two sides are connected to the rear edge of the sheet 100.
- the first subinterval 504 is fixed perpendicular to the base 200 and its length is about half of the front leg.
- the second sub-interval 506 is movably connected back and forth to the upper end of the first inter-interval 504 and the bottom central portion of the third sub-interval 508.
- each of the main balance bars 502 (502a, 502b) is rotatably coupled to both front edges of the sheet 100 and the lower end is powered behind the base 200, that is, the lower part of the rear leg of the sheet 100. It is also rotatably coupled to the axis 720 portion.
- the sheet 100 In the equilibrium state, the sheet 100 also remains horizontal. Specifically, the front of the sheet 100 is supported by the main balance bar 902 while the rear of the sheet 100 is supported by the first to third subintervals 504 to 508, and the main balance bar 502. And the combinations of the first to third sub-intervals 504 to 508 form an “X” shape with each other, such that the sheet 100 maintains a horizontal state.
- Fig. 14 shows the connection of the sheet, base and balance holder.
- the main balance rod 502 is fixedly connected to the front edge of the sheet 100 and the power transmission shaft 710.
- the first sub-interval 504 to the third sub-interval 508 are connected at the center and the rear of the sheet 100.
- the first interpolation 504 is fixed to the base 200
- the second interpolation 906 is fixedly connected to the upper end of the first interpolation 504 and the bottom central portion of the third interpolation 508. do.
- Figure 15 shows the direction of the forces acting on the wheelchair of the present invention and the direction of movement of each component of the balancing device.
- the thick arrow shows the direction of the force acting on the sheet and the base
- the thin arrow shows the direction of movement between the sheet and the third subsidiary.
- the weight of the occupant mainly acts on the wheelchair 10, and a reaction force in the traveling direction of the wheelchair 10 and an inertial force in the traveling direction of the seat 100 act.
- the sheet 100 is in an equilibrium state by the movement direction of the main balance rod 902 and the movement of the second sub-interval 904.
- Fig. 16 shows an example of equilibrium holding by the equilibrium holding device.
- Fig. 16 shows a state of equilibrium in flat land.
- the bent angle of the main balancer 502 and the movement of the second sub-interval 606 are balanced to maintain the sheet 100 in a horizontal state.
- the weight of the occupant is drawn to the rear of the sheet 100, thereby forcing the rear leg of the sheet 100 to descend, and the rear edge of the sheet 100.
- the second sub-interval 506 is pushed forward, but the front of the second sub-interval 506 is rotatably fixed to the tip of the first inter-interval 504 fixed to the base 200.
- the force for moving the second sub-interval 506 to the front pushes the main balance bar 502 forward, and thus the main balance bar 502 is inclined forward.
- the angle at which the main balance bar 502 is inclined forward and the force of pushing the second sub-bar 506 forward are balanced when the second sub-bar 506 is horizontal.
- the sheet 100 remains horizontal.
- the weight of the occupant is pulled toward the front of the sheet 100, thereby forcing the front leg of the sheet 100 to descend downward, and the sheet 100.
- the rear edge of is rotated upward left by rotating the front edge about the central axis.
- the second sub-interval 506 is pushed to the rear, but the front side of the second sub-interval 506 is fixed to the tip of the first sub-interval 504 fixed to the base 200.
- the force for moving the secondary sub-intersection 506 to the rear pushes the main balance bar 502 to the rear, thereby causing the main balance bar 502 to tilt backwards.
- the angle at which the main balance 502 is inclined backward and the force of pushing the second sub-interval 506 to the rear are balanced when the second sub-interval 506 is horizontal. As a result, the sheet 100 remains horizontal.
- the base 200 extends toward the front of the sheet 100, and the front guide wheel 400 is rotatably supported at the front end thereof.
- the front guide wheel 400 includes two casters 404a and 404b, support plates 406, and springs 406 installed at both ends of the biaxial wheel frame 402, respectively.
- the first caster 404a is main and the second caster 404b is auxiliary.
- the wheel size of the second caster 404b is larger than that of the first caster 404a.
- the tip of the second caster (404b) is located in front of the tip of the second caster (404b) in the state that the two-axis wheel frame (402) is upright.
- the first and second casters 404a and 404b are rotatably supported with respect to the biaxial wheel frame 402 as being of the type attached to a conventional carrier.
- a central portion of the biaxial wheel frame 402 is rotatably connected in a clockwise / counterclockwise direction with respect to the base 200.
- the support plate 406 is formed integrally with the biaxial wheel frame 402 and is rotatably supported by the base 200. Accordingly, the support plate 406 rotates according to the rotation of the biaxial wheel frame 402.
- a spring 408 is installed next to the support plate 406. One end of the spring 408 is fixed and the other end abuts the support plate 408. Accordingly, when the support plate 408 rotates, the elastic force is changed at the upper and lower portions of the spring 406.
- the second caster 404b When the wheelchair 100 climbs the stairs, for example, when the first caster 404a is pushed backward because of the staircase, the second caster 404b is lowered because the two-axis wheel frame 402 is tilted forward. Come. As a result, the wheelchair 100 is supported by the second caster 404b, so that the wheelchair 100 is stably supported.
- Fig. 19 shows a case where the base is composed of an H-type frame.
- the front guide wheels 400 may be configured at both ends of the H frame.
- FIG. 20 shows an example in which a motor is mounted on a wheelchair according to the present invention.
- the rotational force of the motor 1200 is transmitted to the power drive shaft 720 through the ratchet gears 1202 and 1204.
- the force pushing the handle 310 of the driving device 300 assists the insufficient force of the motor 1200.
- the ratchet gears 1202. 1204 are not present, the motor 1200 must be rotated with the handle 310 when used. However, the use of ratchet gears 1202 and 1204 does not require the motor 1200 to rotate when using the handle 310.
- Wheelchair according to the present invention can move up and down the stairs by rotating the triangular wheel by moving the handle back and forth, it is effective to brake using the ratchet gear.
- the wheelchair according to the present invention can increase the sense of stability when the occupant climbs stairs or passes obstacles by providing a balance maintaining device.
- the wheelchair according to the present invention increases the stability during driving and climbing by supporting the front end of the base by the front guide wheel.
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Abstract
Description
본 발명은 휠체어에 관한 것으로서, 특히 계단을 오를 수 있는 휠체어에 관한 것이다.The present invention relates to a wheelchair, and more particularly to a wheelchair that can climb stairs.
휠체어 이용자는 휠체어 운행 도중 계단, 자갈밭, 모래길, 진흙길 등의 여러 가지의 장애 요인들에 부딪치게 되는 데 그 중에서 가장 크게 이동의 장애를 주는 것이 계단이다.Wheelchair users encounter various obstacles such as stairs, gravel fields, sand roads, mud roads, etc. During the operation of wheelchairs, stairs are the biggest obstacles to movement.
계단을 오르내릴 수 있다는 것은 휠체어를 이용하여 어디든 갈 수 있다는 것과 같은 의미이기 때문에 휠체어 제작자로서 가장 관심을 갖는 분야가 바로 계단을 등판할 수 있는 지의 여부이다.Being able to go up and down stairs is the same as going anywhere with a wheelchair, so the area that interests you most as a wheelchair maker is whether you can climb stairs.
종래의 계단을 등판할 수 있는 휠체어로서는 전동 장치를 이용하는 것, 무한궤도를 이용하는 것 등이 있다. As a wheelchair which can climb the stairs of the related art, it uses a transmission apparatus, the track | orbiter, etc. are used.
그렇지만, 전동 장치를 이용하는 휠체어는 모터와 복잡한 동력 전달 장치를 사용함으로써 부속품이 늘어나고 가격이 증가할 뿐만 아니라 휠체어 자체의 무게가 증가함으로써 효율이 낮다는 등의 문제점이 있다.However, wheelchairs using electric devices have problems such as increased accessories and increased price by using motors and complex power transmission devices, and low efficiency due to increased weight of wheelchairs themselves.
한편, 무한궤도를 이용하는 휠체어는 계단을 오르기 위한 등판 과정 뿐만 아니라 평지를 이동하는 주행 과정에서도 동력을 많이 소모하게 된다. 또한, 등판시의 진동으로 인하여 탑승감이 저하되는 문제점도 있다.Meanwhile, the wheelchair using the caterpillar consumes a lot of power not only in the climbing process for climbing the stairs but also in the driving process of moving on flat ground. In addition, there is a problem that the ride feeling is lowered due to vibration during climbing.
특허문헌; 대한민국 공개특허공보 10-2011-0138430(2011.12.28. 공개)Patent documents; Republic of Korea Patent Publication No. 10-2011-0138430 (published Dec. 28, 2011)
특허문헌; 대한민국 공개특허공보 10-2013-0086418(2013.08.02. 공개)Patent documents; Republic of Korea Patent Publication No. 10-2013-0086418 (published Aug. 2, 2013)
본 발명은 상기의 요구에 부응하기 위한 것으로서, 계단을 오르내릴 수 있는 휠체어를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a wheelchair that can move up and down stairs, in order to meet the above demands.
본 발명의 다른 목적은 전동 장치를 이용하지 않고도 용이하게 계단을 오를 수 있는 휠체어를 제공하는 것에 있다.Another object of the present invention is to provide a wheelchair which can easily climb stairs without using a transmission device.
본 발명의 또 다른 목적은 전동 장치를 이용하지 않고도 평지 주행 및 계단 등판을 용이하게 수행할 수 있는 휠체어를 제공하는 것에 있다.Still another object of the present invention is to provide a wheelchair that can easily perform flat driving and stair climbing without using a transmission device.
본 발명의 또 다른 목적은 계단 등판시 탐승자의 승차감을 높일 수 있는 평형 장치를 가지는 휠체어를 제공하는 것에 있다.Another object of the present invention is to provide a wheelchair having a balancing device that can increase the ride comfort of the rider when climbing stairs.
상기의 목적을 달성하는 본 발명에 따른 휠체어의 제1실시예는A first embodiment of a wheelchair according to the present invention to achieve the above object
상기 시이트를 지지하는 베이스;A base supporting the sheet;
상기 베이스의 후방 양변에 설치되는 한 쌍의 삼각휠;A pair of triangular wheels installed at both rear sides of the base;
상기 베이스의 전방에 설치되는 가이드륜; A guide wheel installed at the front of the base;
상기 삼각휠을 구동하기 위한 구동장치;A driving device for driving the triangular wheel;
상기 베이스에 의해 회전 가능하게 지지되며 상기 구동 장치에 의해 구동되는 동력전달축; 및A power transmission shaft rotatably supported by the base and driven by the driving device; And
상기 동력전달축에 설치되는 구동기어;를 포함하며,And a drive gear installed at the power transmission shaft.
여기서, 상기 구동장치는 탑승자에 의해 구동되는 핸들, 상기 핸들에 결합된 구동판, 그리고 상기 구동판에 설치되며 상기 구동기어와 결합된 래칫기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠체어.Here, the drive device is a wheelchair, characterized in that it comprises a handle driven by the occupant, a drive plate coupled to the handle, and a ratchet gear is installed on the drive plate and coupled to the drive gear.
를 포함하는 것을 특징으로 한다.Characterized in that it comprises a.
여기서, 상기 삼각휠은 3개의 소륜이 정삼각형으로 배치되고 각각의 소륜이 상기 구동장치에 동기되어 회전하는 것을 특징으로 한다.Here, the triangular wheel is characterized in that the three small wheels are arranged in an equilateral triangle and each small wheel is rotated in synchronization with the drive device.
여기서, 상기 삼각휠은 Here, the triangular wheel is
삼각휠 프레임;Triangular wheel frame;
상기 삼각휠 프레임의 꼭지점에 정삼각형을 이루어 배치되는 바퀴축 기어;A wheel axle gear disposed to form an equilateral triangle at a vertex of the triangular wheel frame;
상기 바퀴축 기어가 이루는 정삼각형의 중심에 배치되는 중심축 기어;A central shaft gear disposed at the center of an equilateral triangle formed by the wheel shaft gear;
상기 바퀴축 기어와 상기 중심축 기어 사이에 배치되는 방향전환기어; 및A turning gear disposed between the wheel shaft gear and the center shaft gear; And
상기 바퀴축 기어에 일체로 결합되는 소륜을 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the small wheel is integrally coupled to the wheel shaft gear.
여기서, 상기 삼각휠에는 상기 중심축 기어의 중앙을 관통하는 연결홈을 설치하고 연결홈의 내주 부분에 돌기를 설치하고 및 상기 동력 전달축의 외주측에는 상기 연결홈 내주에 설치된 상기 돌기에 상응하는 삽입홈을 설치하여, 상기 돌기와 상기 삽입홈을 서로 맞물림에 의해 상기 동력 전달축과 상기 중심축 기어를 결합하는 것이 바람직하다.Here, the triangular wheel is provided with a connection groove penetrating the center of the center shaft gear and a projection on the inner peripheral portion of the connection groove, and the insertion groove corresponding to the projection provided on the inner peripheral portion of the connection groove on the outer peripheral side of the power transmission shaft It is preferable to couple the power transmission shaft and the central shaft gear by engaging the projection and the insertion groove with each other.
또한, 상기 래칫기어의 래칫 방향을 제어하는 방향전환 보조 막대를 더 포함하며, In addition, the ratchet gear further comprises a direction assist rod for controlling the ratchet direction,
상기 방향전환 보조 막대는 상기 핸들의 내부를 관통하여 상기 래칫 기어에 연결되는 것이 바람직하다.The turning assist rod is preferably connected to the ratchet gear through the inside of the handle.
여기서, 상기 구동기어에 치합되는 삼각휠 프레임 구동기어를 설치하고,Here, install a triangular wheel frame drive gear meshed with the drive gear,
상기 삼각휠 프레임과 일체로 설치되는 삼각휠 동력전달기어;A triangular wheel power transmission gear integrally installed with the triangular wheel frame;
상기 삼각휠 동력 전달기어에 연결되는 종동기어 및 상기 구동기어에 치합되는 구동기어가 양단에 설치된 삼각휠 동력 전달축;A triangular wheel power transmission shaft provided at both ends with a driven gear connected to the triangular wheel power transmission gear and a drive gear meshed with the drive gear;
을 더 포함하며,More,
상기 삼각휠 동력전달축을 시프트시킴에 의해 상기 삼각휠 동력 전달기어와 상기 종동기어 그리고 상기 구동기어와 상기 종동기어 사이의 치합상태를 제어하는 것이 바람직하다. It is preferable to control the engagement state between the triangular wheel power transmission gear and the driven gear and the drive gear and the driven gear by shifting the triangular wheel power transmission shaft.
여기서, 상기 동력전달축에 동력전달기어가 설치되고,Here, a power transmission gear is installed on the power transmission shaft,
상기 구동장치는 구동기어가 설치되며, 상기 동력전달기어와 상기 구동기어의 치합상태를 단속함에 의해 상기 삼각휠을 구성하는 소륜의 구동을 제어하는 것이 바람직하다.The drive device is provided with a drive gear, it is preferable to control the driving of the small wheel constituting the triangular wheel by intermittent the engagement state of the power transmission gear and the drive gear.
여기서, 상기 구동기어의 중심축을 연장하여 그 선단에 삼각휠 구동기어를 설치하고,Here, the central axis of the drive gear is extended to install a triangular wheel drive gear at its tip,
상기 삼각휠의 상기 삼각휠 프레임과 일체로 삼각휠 동력전달기어를 설치하며,Install a triangular wheel power transmission gear integrally with the triangular wheel frame of the triangular wheel,
상기 구동기어의 중심축을 시프트시킴에 의해 상기 동력전달축을 구동하거나 혹은 상기 삼각휠 프레임을 구동하는 것이 바람직하다.It is preferable to drive the power transmission shaft or drive the triangular wheel frame by shifting the central axis of the drive gear.
여기서, 상기 구동장치는 탑승자에 의해 조작되는 핸들, 상기 핸들의 선단에 구비되며 상기 구동기어의 중심축이 회전 가능하게 지지되는 구동판, 상기 구동판에 의해 지지되여 상기 구동기어에 치합되는 래칫기어를 포함하는 것이 바람직하다.Here, the drive device is a handle operated by the occupant, a drive plate which is provided at the front end of the handle and the central axis of the drive gear is rotatably supported, a ratchet gear supported by the drive plate and meshed with the drive gear It is preferable to include.
여기서, 상기 핸들은 중공형 파이프로 구성되며, 상기 핸들의 내부에 삽입되어 상기 래칫기어의 래칫 방향을 조절하는 보조 막대를 더 구비하는 것이 바람직하다.Here, the handle is composed of a hollow pipe, it is preferable to further include an auxiliary rod inserted into the handle to adjust the ratchet direction of the ratchet gear.
여기서,상기 휠체어는Here, the wheelchair
상기 동력 전달축에 설치되는 래칫기어; 및A ratchet gear installed on the power transmission shaft; And
상기 래칫 기어를 통하여 상기 동력 전달축에 구동력을 제공하는 모터;A motor providing a driving force to the power transmission shaft through the ratchet gear;
를 더 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable to further include.
본 발명의 목적을 달성하는 휠체어의 제2실시예는 A second embodiment of a wheelchair to achieve the object of the present invention
탑승자가 탑승하는 시이트를 구비하는 휠체어에 있어서,In a wheelchair having a seat on which a passenger rides,
상기 시이트를 지지하는 베이스;A base supporting the sheet;
상기 베이스의 후방 양변에 설치되는 한 쌍의 삼각휠;A pair of triangular wheels installed at both rear sides of the base;
상기 베이스의 전방에 설치되는 가이드륜;A guide wheel installed at the front of the base;
상기 삼각휠을 구동하기 위한 구동장치;A driving device for driving the triangular wheel;
상기 시이트의 평형 상태를 유지하기 위한 평형 유지 장치;를 포함하며,An equilibrium maintaining device for maintaining an equilibrium state of the sheet;
여기서, 상기 평형 유지 장치는Here, the equilibrium maintaining device
상기 시이트의 앞쪽 양측 모서리 및 상기 베이스의 뒤쪽 양변 사이에서 회전 가능하게 지지되는 한 쌍의 주균형간;A pair of stems rotatably supported between both front edges of the sheet and rear sides of the base;
상기 시이트의 중앙 하부에서 상기 베이스에 수직으로 고정되며 길이가 상기 베이스로부터 상기 시이트까지의 길이의 중간이 되는 제1보조간;A first secondary intermittent fixed perpendicularly to said base at a central lower portion of said sheet and having a length intermediate said length from said base to said sheet;
“U”자 형태를 가지며 양변의 선단이 상기 시이트의 뒤쪽 모서리에 수직으로 고정되며 길이가 상기베이스로부터 상기 시이트까지의 길이의 중간이 되는 제3보조간; 및A third auxiliary section having a “U” shape, the leading ends of both sides of which are fixed perpendicularly to the rear edge of the sheet, the length being the middle of the length from the base to the sheet; And
상기 제1보조간의 상부 선단과 상기 제3보조간의 하변 중간 부분에 회전가능하게 결합되는 제2보조간을 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable to include a second sub-interval rotatably coupled to the upper end of the first sub-interval and the lower side intermediate portion between the third sub-interval.
본 발명의 목적을 달성하는 휠체어의 제3실시예는 A third embodiment of a wheelchair to achieve the object of the present invention
탑승자가 탑승하는 시이트를 구비하는 휠체어에 있어서,In a wheelchair having a seat on which a passenger rides,
상기 시이트를 지지하는 베이스;A base supporting the sheet;
상기 베이스의 후방 양변에 설치되는 한 쌍의 삼각휠;A pair of triangular wheels installed at both rear sides of the base;
상기 베이스의 전방에 설치되는 가이드륜; 및A guide wheel installed at the front of the base; And
상기 삼각휠을 구동하기 위한 구동장치;를 포함하며,And a driving device for driving the triangular wheel.
여기서, 상기 가이드륜은Here, the guide wheel is
제1캐스터 및 제2캐스터;A first caster and a second caster;
상기 제1캐스터 및 제2캐스터가 양끝에 각각 설치되며, 중앙부분이 상기 베이스에 회전가능하게 연결된 2축 바퀴 프레임;A biaxial wheel frame having the first caster and the second caster respectively installed at both ends thereof and having a central portion rotatably connected to the base;
상기 2축 바퀴 프레임의 경사각도에 따라 회전하는 지지판; 및A support plate that rotates according to the inclination angle of the biaxial wheel frame; And
일단이 상기 베이스에 고정되며 타단이 상기 지지판의 회전에 따라 수축되는 스프링;A spring having one end fixed to the base and the other end contracted with rotation of the support plate;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 휠체어.Wheelchairs comprising a.
여기서, 상기 제1캐스터의 바퀴 사이즈는 상기 제2캐스터의 바퀴의 사이즈보다 작은 것이 바람직하다.Here, the wheel size of the first caster is preferably smaller than the size of the wheel of the second caster.
여기서, 상기 베이스는 H형 프레임이며, 상기 가이드륜은 H형 프레임의 앞쪽 양쪽 선단에 각각 하나씩 설치되는 것이 바람직하다.Here, the base is an H-shaped frame, the guide wheel is preferably installed at each one of the front both ends of the H-shaped frame.
여기서, 상기 베이스는 T형 프레임이며, 상기 가이드륜은 T형 프레임의 앞쪽 선단에 설치되는 것이 바람직하다. Here, the base is a T frame, the guide wheel is preferably installed at the front end of the T frame.
본 발명에 따른 휠체어는 탑승자가 핸들을 전후로 움직여 삼각휠을 회전시킴으로써 계단을 오르고 내릴 수 있으며, 래칫 기어를 이용하여 효과적으로 브레이크 작용을 하게 된다. Wheelchair according to the present invention can move up and down the stairs by rotating the triangular wheel by moving the handle back and forth, it is effective to brake using the ratchet gear.
또한, 본 발명에 따른 휠체어는 평형 유지 장치를 제공함에 의해 탑승자가 계단을 오르거나 장애물을 통과함에 있어서 안정감을 높일 수 있는 효과를 갖는다.In addition, the wheelchair according to the present invention has an effect that can increase the sense of stability when the occupant climbs stairs or passes obstacles by providing a balance maintaining device.
또한 본 발명에 따른 휠체어는 베이스의 전단을 전방 가이드륜에 의해 지지함으로써 주행 및 등판시의 안정성을 증대시키는 효과를 갖는다.In addition, the wheelchair according to the present invention has the effect of increasing the stability during driving and climbing by supporting the front end of the base by the front guide wheel.
도 1 내지 2는 본 발명의 바람직할 실시예에 따른 휠체어의 외관을 도시하는 사시도이다.1 to 2 is a perspective view showing the appearance of a wheelchair according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 휠체어에 적용된 삼각휠의 기본 구성을 도시한다.3 shows a basic configuration of a triangular wheel applied to a wheelchair according to the present invention.
도 4는 본 발명에 적용된 삼각휠의 구성하는 구성요소들의 기하학적 관계를 설명하기 위하여 도시된 것이다.Figure 4 is shown to explain the geometric relationship between the constituent components of the triangular wheel applied to the present invention.
도 5는 도 3에 도시된 삼각휠의 기어구조를 도시한다. FIG. 5 shows the gear structure of the triangular wheel shown in FIG.
도 6은 삼각휠의 회전 운동을 도시한다.6 shows the rotational movement of the triangular wheel.
도 7은 계단에서의 삼각휠의 이동 궤적을 도시한다.7 shows the movement trajectory of the triangular wheel in the stairs.
도 8은 삼각휠 프레임과 기어들의 연결 상태를 도시한다.8 shows a connection state of a triangular wheel frame and gears.
도 9는 삼각휠의 외관을 도시한다. 9 shows an appearance of a triangular wheel.
도 10은 삼각휠 및 삼각휠 구동에 관련된 부분들의 구성을 보이는 단면도이다.10 is a cross-sectional view showing the configuration of the triangular wheel and the parts related to the triangular wheel driving.
도 11은 구동장치의 구조를 도시한다.11 shows the structure of a drive device.
도 12는 제동 장치의 구성을 도시한다.12 shows the configuration of the braking device.
도 13은 평형 유지 장치의 구성을 도시한다.13 shows the configuration of the balance keeping apparatus.
도 14는 시이트, 베이스 그리고 평형 유지 장치의 연결관계를 도시한다.Fig. 14 shows the connection of the sheet, base and balance holder.
도 15는 본 발명의 휠체어에 작용하는 힘들의 방향 및 평형 유지 장치의 각 구성부재의 움직임 방향을 도시한다. Figure 15 shows the direction of the forces acting on the wheelchair of the present invention and the direction of movement of each component of the balancing device.
도 16은 평형유지장치에 의한 평형 유지의 예를 도시한다.Fig. 16 shows an example of equilibrium holding by the equilibrium holding device.
도 17은 전방 가이드륜의 구성을 도시한다.17 shows the configuration of the front guide wheel.
도 18은 계단을 올라갈 경우의 전방 가이드륜의 동작을 도시한다.18 shows the operation of the front guide wheel when climbing the stairs.
도 19는 베이스를 H형 프레임으로 구성할 경우를 도시한다.Fig. 19 shows a case where the base is composed of an H-type frame.
도 20은 본 발명에 따른 휠체어에 모터를 장착한 예를 도시한다.20 shows an example in which a motor is mounted on a wheelchair according to the present invention.
도 1 내지 2를 참조하면, 본 발명에 따른 휠체어(10)는 탑승자가 탑승할 수 있는 시이트(100), 베이스 (200), 구동장치(300) 전방 가이드륜(400, 본 발명의 요약에 있어서의 가이드륜), 평형유지장치(500), 삼각휠(600)로 구성된다.1 to 2, the
베이스(200)는 시이트(100)를 지지하고, 전방 가이드륜(400) 및 후방의 삼각휠(600)를 회전 가능하게 지지하기 위한 것이다. 베이스(200)는 기본적으로 "T"자형 혹은 H형 프레임으로서, 전방에는 전방 가이드륜(400)이 회전 가능하게 지지되고, 후방에는 양측으로 삼각휠(600; 600a, 600b)이 회전 가능하게 지지된다. The
구동장치(300; 300a, 300b)는 삼각휠(600)을 구동하기 위한 구동력을 발생시키는 것으로서, 좌우 삼각휠(600a, 600b)에 대하여 각각 설치되는 두 개의 구동장치(300a, 300b)를 포함한다.The driving device 300 (300a, 300b) generates a driving force for driving the
삼각휠(600)은 구동장치(300)의 구동력에 의해 휠체어(10)가 평지는 물론 계단을 오르내릴 수 있게 하는 것이다. The
좌우 삼각휠(600a, 600b)은 동일한 구성을 가지는 것이므로, 설명의 편의를 위해 이하 좌측 삼각횔의 구성만을 설명하고, 우측 삼각휠(600b)의 구성은 이에 갈음하기로 한다.Since the left and right
도 1 내지 2는 본 발명의 바람직할 실시예에 따른 휠체어의 외관을 도시하는 사시도이다.1 to 2 is a perspective view showing the appearance of a wheelchair according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 2를 참조하면, 본 발명에 따른 휠체어(10)는 탑승자가 탑승할 수 있는 시이트(100), 베이스 (200), 구동장치(300) 전방 가이드륜(400, 본 발명의 요약에 있어서의 가이드륜), 평형유지장치(500), 삼각휠(600)로 구성된다.1 to 2, the
베이스(200)는 시이트(100)를 지지하고, 전방 가이드륜(400) 및 후방의 삼각휠(600)를 회전 가능하게 지지하기 위한 것이다. 베이스(200)는 기본적으로 "T"자형 혹은 H형 프레임으로서, 전방에는 전방 가이드륜(400)이 회전 가능하게 지지되고, 후방에는 양측으로 삼각휠(600; 600a, 600b)이 회전 가능하게 지지된다. The
구동장치(300; 300a, 300b)는 삼각휠(600)을 구동하기 위한 구동력을 발생시키는 것으로서, 좌우 삼각휠(600a, 600b)에 대하여 각각 설치되는 두 개의 구동장치(300a, 300b)를 포함한다.The driving device 300 (300a, 300b) generates a driving force for driving the
삼각휠(600)은 구동장치(300)의 구동력에 의해 휠체어(10)가 평지는 물론 계단을 오르내릴 수 있게 하는 것이다. The
좌우 삼각휠(600a, 600b)은 동일한 구성을 가지는 것이므로, 설명의 편의를 위해 이하 좌측 삼각횔의 구성만을 설명하고, 우측 삼각휠(600b)의 구성은 이에 갈음하기로 한다.Since the left and right
도 3은 본 발명에 따른 휠체어에 적용된 삼각휠의 기본 구성을 도시한다.3 shows a basic configuration of a triangular wheel applied to a wheelchair according to the present invention.
도 3을 참조하면, 삼각휠(600)은 하나의 중심축 기어(610), 세 개의 바퀴축 기어(612; 612a ~ 612c), 세 개의 방향 전환 기어(614; 614a~614c), 세 개의 소륜(616;616a~616c)을 포함한다.Referring to FIG. 3, the
중심축 기어(610)는 구동장치(300)에서 발생된 구동력에 의해 회전하는 것이고, 바퀴축 기어(612a~612c)는 소륜(616a~616c) 각각과 일체로 결합되며 중심축 기어(610)에서 발생된 구동력에 의해 회전하는 것이다.The
도 4는 본 발명에 적용된 삼각휠의 구성하는 구성요소들의 기하학적 관계를 설명하기 위하여 도시된 것이다.Figure 4 is shown to explain the geometric relationship between the constituent components of the triangular wheel applied to the present invention.
도 4를 참조하면, 바퀴축 기어(612a~612c)는 정삼각형을 이루어 배치되며, 정삼각형의 중심에 중심축 기어(610)가 배치된다. Referring to FIG. 4, the
소륜(616a~616c)은 동일 평면상에 위치되며, 그것들의 외주면은 서로 접촉하지 않는다. 소륜(616a~616c)의 직경은 그것들의 외주면이 서로 접촉하지 않는 한도 내에서 될수록 큰 것이 바람직하다. Small wheels 616a to 616c are located on the same plane, and their outer circumferential surfaces do not contact each other. It is preferable that the diameters of the small rings 616a to 616c become larger as long as their outer peripheral surfaces do not contact each other.
정삼각형의 한 변의 길이는 계단의 높이에 따라 결정된다. 변의 길이가 너무 작으면 계단을 오를 수 없고 너무 커도 계단을 오르기 곤란하다. 통계적으로 볼 때, 계단 높이는 14cm ~20cm 범위내에 존재하며 넓이는 20cm이상이다, 이러한 조건을 고려할 때 한 변의 길이는 15cm~28cm이하이어야 하고 그중에서도 22cm가 적절하다. 또한 한 변의 길이는 바퀴의 지름과 같거나 커야 한다. The length of one side of the equilateral triangle is determined by the height of the stairs. If the length is too small, you can't climb the stairs. Statistically, the height of the stairs is in the range of 14cm to 20cm and the width is more than 20cm. Considering these conditions, the length of one side should be less than 15cm ~ 28cm, of which 22cm is appropriate. In addition, the length of one side should be equal to or larger than the diameter of the wheel.
방향 전환 기어(614)의 중심축은 중심축 기어(610)와 바퀴축 기어(612)와를 잇는 직선상에 위치한다. The central axis of the
도 5는 도 3에 도시된 삼각휠의 기어구조를 도시한다. FIG. 5 shows the gear structure of the triangular wheel shown in FIG.
도 5를 참조하면, 중심축 기어(610a~610c)가 정삼각형을 이루어 배치되고, 방향 전환 기어(614)의 중심축은 중심축 기어(610)와 바퀴축 기어(612)와를 잇는 직선상에 위치하는 것이 도시된다. 여기서, 중심축 기어(610)와 바퀴축 기어(612)의 기어비는 1:3정도가 바람직하다. 이 정도의 기어비를 가질 때 핸들 조작에 의해 삼각휠(600)을 용이하게 구동할 수 있을 뿐만 아니라 동력 장치를 이용할 때도 기어효율을 높게 할 수 있다.Referring to FIG. 5, the central shaft gears 610a to 610c are arranged in an equilateral triangle, and the central shaft of the
도 5를 참조하면 중심축 기어(610)의 가운데에 연결홈(622)을 마련하고 연결홈(622)의 내주측에 돌기를 형성한 것이 도시된다. 이러한 연결홈(622)은 동력전달축(720)과 연결하기 위한 것이다. 즉, 동력전달축(720)에도 연결홈(622)에 마련된 돌기에 상응하는 삽입홈을 형성하여 서로 맞물림에 의해 동력전달축(720)과 중심축 기어(610)를 결합한다. 그렇지만 동력전달축과 중심축 기어(610)의 연결은 반드시 도 5에 도시된 바의 연결홈(622)의 의한 것일 필요는 없다.Referring to FIG. 5, a
소륜(616a~616c)들이 정삼각형 배치를 유지하도록 삼각휠 프레임(620)가 제공된다. 삼각휠 프레임(620)는 소륜(616a~616c)들이 동일 평면 상에서 정삼각형을 이루며 결합되도록 하는 것으로서, 도 5에는 정삼각형의 형태를 가지는 것으로 도시되고 있지만 반드시 그러할 필요는 없다.A
한편, 삼각휠 프레임(620)의 변에는 케이스(미도시)과의 연결을 위한 케이스 연결홈(626)가 마련된다. On the other hand, the side of the
도 6은 삼각휠의 회전 운동을 도시한다.6 shows the rotational movement of the triangular wheel.
도 6을 참조하면, 구동 장치(300)와 중심축 기어(610)는 동력전달축(720)에 의해 서로 연결되어 있다. 휠체어 탑승자는 당기는 힘보다 미는 힘을 더욱 효과적으로 사용할 수 있다. 이에 따라 구동장치(300)의 핸들(310)를 앞으로 밀 때 휠체어(10)가 진행방향으로 이동되게 하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 6, the driving
탑승자가 핸들(310)를 진행 방향(도 6에서 왼쪽)으로 밀어주면, 동력전달축(720)이 진행 방향으로 회전하게 된다. 동력전달축(720)이 진행방향으로 회전함에 따라 중심축 기어(610)도 진행방향으로 회전하며, 이에 맞물린 방향전환기어(614)는 진행방향과 반대쪽으로 회전한다. 한편, 방향전환기어(614)와 맞물린 바퀴축 기어(612)는 진행방향으로 회전하고 이에 따라 소륜(616)이 진행방향으로 회전한다.When the occupant pushes the
도 7은 계단에서의 삼각휠의 이동 궤적을 도시한다.7 shows the movement trajectory of the triangular wheel in the stairs.
계단을 내려갈 때, 처음 첫 소륜이 계단 바닥에 떨어지면 삼각휠 프레임의 회전에 의해 두 번째 소륜이 두 번째 계단 바닥에 내려지게 된다. 이러한 동작을 반복함에 의해 휠체어(10)가 계단을 내려가게 된다.When going down the stairs, if the first first wheel falls on the floor of the stairs, the second wheel is lowered on the floor of the second stairs by the rotation of the triangular wheel frame. By repeating this operation, the
도 7에 도시된 바와 같이 삼각휠의 중심선 즉, 중심축 기어(610)의 이동 궤적이 계단의 경사선과 일치하는 직선에 가깝게 되기 때문에 휠체어 탑승자는 안정되게 계단을 내려갈 수 있게 된다. 또한 후술하는 바와 같이, 평형 유지 장치(500)에 의해 시이트(100)가 수평면을 유지하기 때문에 휠체어 탑승자는 더욱 안정되게 계단을 내려갈 수 있다.As shown in FIG. 7, since the movement line of the triangular wheel, that is, the
물론, 도 7에 도시된 상태는 계단의 높이 및 길이 그리고 삼각휠(600)의 직경들이 최적으로 조합된 상태에 해당한다. 그렇지만, 계단의 높이 및 길이가 다르더라도 본 발명에 따른 휠체어(10)는 안정되게 계단을 내려갈 수 있다. 왜냐하면, 삼각휠 프레임이 회전하는 상태에서 각각의 소륜(616)은 자유회전 상태를 유지하기 때문이다. 즉, 삼각휠 프레임의 회전과 더불어 휠체어(10)가 계단을 용이하게 내려갈 수 있도록 각각의 소륜(616)이 계단 바닥면에서 진퇴운동하기 때문이다. Of course, the state illustrated in FIG. 7 corresponds to a state in which the height and length of the stairs and the diameters of the
한편, 계단을 등판할 때의 삼각휠의 동작도 이와 같기 때문에 별도로 설명하지 않기로 한다.On the other hand, since the operation of the triangular wheel when climbing the stairs is also the same will not be described separately.
계단을 오르내릴 때 삼각휠 프레임(620)이 회전하여야 하기 때문에 삼각휠 프레임(620)이 동력 전달축(720)의 회전에 따라 회전하도록 하고, 이러한 동작이 주행 모드와 등판 모드에서 절환될 수 있도록 구성한다.Since the
도 8은 삼각휠 프레임과 기어들의 연결 상태를 도시한다.8 shows a connection state of a triangular wheel frame and gears.
도 8을 참조하면, 중심축 기어(610), 바퀴축 기어(612), 방향전환 기어(614) 들은 삼각휠 프레임(620)에 의해 지지된다. 구체적으로 각 기어들(610, 612, 614)은 링베어링(624)을 통하여 삼각휠 프레임(620)에 결합된다. Referring to FIG. 8, the
이에 따라, 삼각휠 프레임(620)이 회전하면, 3개의 소륜(616)들이 일체를 이루어 회전하게 된다.Accordingly, when the
즉, 삼각휠(600)은 3개의 소륜(616)들 각각이 회전하는 상태와 삼각휠 프레임(620)이 회전하는 상태의 두 가지 상태를 가지게 된다. That is, the
3개의 소륜(616)들이 각각 회전하는 상태는 평지를 주행할 때 사용하는 것으로서 이하 주행 모드라 하기로 한다.The state in which the three
삼각휠 프레임(620)이 회전하는 상태는 계단을 오르내릴 때 사용하는 것 즉, 등판 모드에서 사용하는 것이다. The state in which the
도 9는 삼각휠의 외관을 도시한다. 9 shows an appearance of a triangular wheel.
도 9를 참조하면, 삼각휠(600)을 구성하는 삼각휠 프레임(620)과 소륜(616)이 도시된다.9, a
삼각휠 프레임(620)은 평판형의 것으로서 대체적으로 정삼각형을 이루며 정삼각형의 꼭지점에 소륜(616)이 위치한다. 소륜(616)은 바퀴축 기어(612)와 일체로 결합되어 바퀴축 기어(612)가 회전할 때 같이 회전한다. 바퀴축 기어(612)의 중심축은 링베어링(624)에 의해 삼각휠 프레임(620)에 회전 가능하게 결합된다. 바퀴축 기어(612)는 중심축 기어(610) 및 방향전환 기어(616)에 의해 구동된다.The
도 10은 삼각휠 및 삼각휠 구동에 관련된 부분들의 구성을 보이는 단면도이다.10 is a cross-sectional view showing the configuration of the triangular wheel and the parts related to the triangular wheel driving.
도 10의 오른쪽을 참조하면, 삼각휠(600)는 중심축 기어(610), 바퀴축 기어(612), 소륜(616), 방향전환 기어(614) 그리고 삼각휠 프레임(620)을 구성되는 것을 알 수 있다.Referring to the right side of FIG. 10, the
중심축 기어(610)는 동력 전달축(720)에 결합되는 것으로서, 동력 전달축(720)의 회전에 동기하여 회전한다.The
중심축 기어(610), 바퀴축 기어(612) 그리고 방향전환기어(614)는 일직선상 즉, 동일평면상에 배치된다. 중심축 기어(610), 바퀴축 기어(612) 그리고 방향전환기어(614)는 동일한 치수의 기어들을 가지며 다만 기어비 및 직경이 다르다. The
방향전환기어(614)의 작용에 의해 중심축 기어(610)와 바퀴축 기어(612)의 회전방향은 같게 된다.The rotational direction of the
중심축 기어(610)의 중심축, 바퀴축 기어(612)의 중심축 그리고 방향전환기어(614)의 중심축은 삼각휠 프레임(620)에 의해 회전가능하게 지지된다. The central axis of the
바퀴축 기어(612)의 중심축은 삼각휠 프레임(620)의 외부로 연장되고, 그 끝에 소륜(616)이 결합된다. 소륜(616)의 직경은 바퀴축 기어(612)의 직경보다 크지만 각각의 소륜(616a ~ 616c)은 서로 접촉하지 않는다.The central axis of the
동력전달축(720)은 드라이브(802), 드라이브 동력 전달기어(302)에 의해 구동된다. 제동은 제동기(900)에 의해 수행되며 제동기(900)는 핸들(310)을 좌우로 젖힘에 의해 작동한다.The
본체 프레임(820)은 동력전달축(720)을 회전가능하게 지지한다.The
한편, 도 10의 왼쪽을 참조하면, 삼각휠 프레임 기어(902), 삼각휠 프레임 동력 전달 기어(904), 삼각휠 프레임 동력구동축(906), 종동기어(804)가 도시된다.Meanwhile, referring to the left side of FIG. 10, a triangular
삼각휠 프레임 동력 전달 기어(904), 삼각휠 프레임 동력구동축(906), 종동기어(804)는 일체로 형성되어 있어서, 삼각휠 프레임 동력구동축(906)을 좌우로 시프트시킴에 의해 동력구동축(720)의 동력을 삼각휠 프레임(620)으로 전달하는 것을 제어할 수 있게 된다.The triangular wheel frame
삼각휠 프레임 기어(902)는 삼각휠 프레임(620)와 일체로 결합되어 있어서, 삼각휠 프레임 동력 전달기어(904)와 삼각휠 프레임 기어(902)가 치합된 상태에서 동력전달동축(720)이 회전하면 삼각휠 프레임(620)가 회전하게 된다.The triangular
종동기어(302)는 삼각휠 프레임 동력 구동축(906)과 일체로 결합되어 있으며, 탑승자의 조작에 의해 좌우로 시프트된다. 즉, 등판 모드에서는 사용자의 조작에 의해 삼각휠 프레임 동력구동축(906)이 원래의 위치에서 우측으로 시프트되면, 구동기어(302)와 종동기어(804)과의 치합 상태가 이루어진다.The driven
이에 따라, 구동장치(300)의 조작에 의해 삼각횔 프레임(620)이 회전한다. As a result, the
삼각횔(600)의 중심축 기어(610)는 링베어링(624)에 의해 동력전달축(720)에 회전가능하게 결합되어 있으므로, 삼각휠 프레임(620)은 동력 전달축(720)에 대해 회전가능하게 결합되어 있다. 또한, 삼각휠 프레임(620)의 회전이 동력 전달축(720)에 동기되어 있고, 삼각휠 프레임(620)의 회전 방향과 동력 전달축(720)의 회전 방향이 일치하고 있기 때문에 삼각휠 프레임(620)의 회전하는 동안 소륜(616)가 동일한 속도 및 방향으로 움직이게 된다. 이를 위해, 삼각휠 프레임 동력 전달 기어(904)와 삼각휠 프레임 기어(902)와의 기어비는 동력전달축(720)와 바퀴축 기어(612)의 회전수비에 상응하도록 결정하는 것이 바람직하다.Since the
한편, 주행모드에서 탑승자의 조작에 의해 동력구동축(906)이 우측으로 시프트하여 원래의 위치로 복귀하면, 구동기어(302)와 종동기어(804)와의 치합상태가 해제되는 한편, 삼각휠 프레임 구동기어(904)와 삼각휠 프레임 동력전달기어(902)의 치합상태도 해제된다.On the other hand, when the
이에 따라, 구동장치(800)의 조작에 의해 동력전달축(720)이 회전하고, 중심축 기어(610)의 작용에 의해 소륜(616)이 회전한다. 이때, 삼각휠 프레임(620)은 회전하지 않는다. Accordingly, the
도 10에 도시된 바에 있어서, 구동기어(302)와 종동기어(804)가 직접 연결되는 형태로 구현된 것이 도시되고 있으나, 동력전달축(720)에 구동기어(302)와는 다른 별도의 기어를 설치하고 여기에 종동기어(804)가 연결되도록 구성할 수도 있다.In FIG. 10, although the
도 11은 구동장치의 구조를 도시한다.11 shows the structure of a drive device.
도 11을 참조하면, 구동기어(302)는 종동기어(804)와 결합된 것이며, 구동장치(300)의 일부를 이룬다. 구동장치(300)는 구동기어(302), 방향전환 걸림쇠(304), 방향전환 보조막대(306), 방향전환키(308), 핸들(310)을 포함한다. 구동기어(302) 및 방향전환 걸림쇠(304)는 소위 래치드 기어(latched gear)를 구성하여 선택한 방향으로의 회전만이 가능하게 된다.Referring to FIG. 11, the
방향전환 걸림쇠(304; 304a, 304b)는 두 개로 구성되며 각각 정방향 전환 및 역방향 전환에 해당한다.Directional stops 304 (304a, 304b) is composed of two and correspond to the forward and reverse conversion, respectively.
즉, 정방향전환 걸림쇠(304a)는 정방향 주행을 위해 사용되며, 이를 사용하면, 정향향 구동이 가능하되 역방향 구동이 억제된다. 역방향전환 걸림쇠(304b)는 역방향 주행을 위해 사용되며, 이를 사용하면 , 역방향 구동이 가능하되 정방향 구동이 억제된다. That is, the
방향전환 걸림쇠(304)의 작동은 방향전환 보조 막대(306; 306a, 306b) 및 방향전환키(308)에 의해 결정된다. The operation of the divert brace 304 is determined by the divert assist bars 306 (306a, 306b) and the divert key 308.
방향전환 보조 막대(306; 306a, 306b)는 X자형으로 배치되며, 그것의 기울어진 각도는 방향전환키(308)에 의해 결정된다. 한편, 방향전환 보조막대(306)의 끝 부분(단부)에는 방향전환 걸림쇠(304; 304a, 304b)이 각각 연결되어 있으며, 방향전환 걸림쇠(304)는 방향전환 보조막대(306)의 기울어진 각도에 따라 동력 전달 중심축 기어(302)의 회전을 구속하는 상태 혹은 해제하는 상태들 중의 한 상태를 유지하게 된다. The turn assist rods 306 (306a, 306b) are arranged in an X-shape, the tilt angle of which is determined by the
도 11을 참조하면, 구동기어(302)의 위치가 고정된 것이라 할 때, 좌측 방향전환 걸림쇠(304a)의 제2지지점(304a-2)은 구동기어(302)에 근접해 있고, 우측 방향 전환 걸림쇠(304b)의 제2지지점(304b-2)은 반대로 떨어져 있다. 즉, 방향전환키(308) 및 방향전환 보조막대(306)의 작용에 의해 이 지지점의 위치가 변경되는 것임을 알 수 있다.Referring to FIG. 11, when the position of the
방향전환 걸림쇠(304)는 두 개의 지지점을 가지며, 제1지지점(304-1)는 구동판(310)에 고정되고, 제2지지점(304a-2, 304b-2)는 방향전환 보조막대(306a, 306b)에 연결되어 있어서 방향전환 보조막대(306a, 306b)의 기울어짐 각도에 따라 좌우로 이동된다. 구동판(312)은 구동기어(302)에 대하여 상대적으로 회전가능하게 설치되는 것이 바람직하다.The turn brace 304 has two support points, the first support point 304-1 is fixed to the driving
도 11에서 좌측 방향전환 보조막대(306a)의 기울어짐 각도가 커지면 즉, 오른쪽 아래쪽으로 기울어지면, 우측 방향전환 걸림쇠(304b)의 제1지지점(304b-1)는 고정된 상태에서 제2지지점(304b-2)가 역시 오른쪽 아래쪽으로 이동한다. 이에 따라 우측 방향전환 걸림쇠(304b)가 구동기어(302)로부터 분리되고, 그 결과 우측 방향전환 걸림쇠(304b)는 구동기어(302)에 대하여 아무런 영향을 미칠 수 없게 된다.In FIG. 11, when the inclination angle of the left turning
이러한 상태에서는 좌측 방향전환 걸림쇠(304a)만이 구동기어(302)에 작동하여 구동기어(302)를 오른쪽으로 회전시키는 것은 가능하게 하되, 왼쪽으로 회전시키는 것은 불가능하게 한다.In this state, only the
반대로, 도 11에서 우측 방향전환 보조막대(306b)의 기울어짐 각도가 커지면 즉, 왼쪽 아래쪽으로 기울어지면, 좌측 방향전환 걸림쇠(304a)의 제1지지점(304a-1)는 고정된 상태에서 제2지지점(304a-2)가 역시 왼쪽 아래쪽으로 이동한다. 이에 따라 좌측 방향전환 걸림쇠(304a)가 구동기어(302)로부터 분리되고, 그 결과 좌측 방향전환 걸림쇠(304a)는 구동기어(302)에 대하여 아무런 영향을 미칠 수 없게 된다.On the contrary, in FIG. 11, when the inclination angle of the right turning
이러한 상태에서는 우측 방향전환 걸림쇠(304b)만이 구동기어(302)에 작동하여 구동기어(302)를 왼쪽으로 회전시키는 것은 가능하게 하되, 오른쪽으로 회전시키는 것은 불가능하게 한다.In this state, only the right
한편, 좌측 방향전환 보조막대(306a) 및 우측 방향전환 보조막대(306b)는 상호 상보적으로 작용한다. 즉, 일측이 작동 상태 즉, 구동기어(302)의 회전 방향을 규제/비규제할 수 있는 상태가 되면 타측은 해제 상태 즉 동력 전달 중심축 기어(302)에 대하여 아무런 영향을 미칠 수 없는 상태가 된다.On the other hand, the left turning
좌측 방향전환 보조막대(306a) 및 우측 방향전환 보조막대(306b)의 작동 상태와 해제 상태는 방향전환키(308)에 의해 결정된다. The operation state and release state of the left turning
방향전환키(308)는 “ㄱ”자형으로 구부러진 단부를 갖는다. 이 “ㄱ”자형 단부의 머리 방향이 좌측으로 향해지면 좌측 방향전환 보조막대(306a)가 해제 상태가 되고, 반대로 우측으로 향해지면 우측 방향전환 보조막대(306b)가 해제 상태가 된다.The turning
방향전환키(308)는 핸들(310)과 일체로 형성되어 있고 핸들손잡이를 좌우로 회전시킴에 의해 방향전환키(308)의 “ㄱ”자형 단부의 머리 방향이 회전된다.The turning
또한, 상하로 늘이거나 줄일 수 있도록 핸들(310)은 이중관 구조로 형성된다.In addition, the
도 12는 제동 장치의 구성을 도시한다.12 shows the configuration of the braking device.
제동장치(800)는 동력전달축(720)의 구동력을 제동하기 위하여 제공된다. 제동장치(800)는 브레이크 디스크(1802), 브레이크 라이닝(1804), 브레이크 압력암(1806), 보조 디스크(1808)으로 구성된다. 보조디스크(1808)가 좌우로 이동하면, X자형 브레이크 압력암(1806)의 작용에 의해 브레이크 라이닝(1804)가 브레이크 디스크(1802)에 접촉 혹은 분리되게 된다.The
핸들(310)을 좌측으로 기울이면, 보조디스크(1808)가 좌측으로 이동하고, X자형 브레이크 압력암(1806)의 작용에 의해 브레이크 라이닝(1804)가 브레이크 디스크(1802)에 접촉되어 제동이 수행된다. When the
반대로 핸들(310)이 원위치되면, 보조디스크(1808)가 원위치되고, X자형 브레이크 압력암(1806)의 작용에 의해 브레이크 라이닝(1804)가 브레이크 디스크(1802)로부터 분리되어 제동상태가 해제된다. On the contrary, when the
도 13은 평형 유지 장치의 구성을 도시한다.13 shows the configuration of the balance keeping apparatus.
평형 유지 장치(500)는 휠체어(10)가 계단을 등판할 때 시이트(100)의 각도가 수평을 유지하게 함으로써 탑승자에게 편안한 승차감을 느낄 수 있게 하기 위한 것이다.The
도 13을 참조하면, 평형 유지 장치(500)는 주균형간(502), 제1보조간(504) 그리고 제2보조간(506), 제3보조간(508) 그리고 제4보조간(510)를 포함한다.Referring to FIG. 13, the
먼저, 시이트(100)의 앞쪽 하부에 제4보조간(510)이 설치되어 있다. 제4보조간(510)은 베이스(200)와 접촉하여 시이트(100)가 전방으로 기울어지는 각도를 규제한다. 시이트(100)의 뒤쪽에는 제3보조간(508)이 설치된다. 제3보조간(508)는 “U”자 형태를 가지며 두 변의 상단이 시이트(100)의 뒤쪽 모서리에 연결된다. 제1보조간(504)은 베이스(200)에 수직으로 고정되며 그 길이는 앞쪽 다리의 절반 정도이다. 제2보조간(506)은 제1보조간(504)의 상측 단부 및 제3보조간(508)의 밑변 중앙 부분에 전후로 유동가능하게 연결된다. First, the fourth
주균형간(502; 502a, 502b) 각각의 상단은 시이트(100)의 앞쪽 양측 모서리에 회전가능하게 결합되고 하단은 베이스(200)의 뒤쪽 즉, 시이트(100)의 뒤쪽 다리의 하부에서 동력전달축(720) 부위에 역시 회전가능하게 결합된다. The upper end of each of the main balance bars 502 (502a, 502b) is rotatably coupled to both front edges of the
평형 상태에서는 시이트(100)도 수평상태를 유지한다. 구체적으로 시이트(100)의 앞쪽은 주균형간(902)에 의해 지지되는 한편 시이트(100)의 뒤쪽은 제1 내지 제3보조간(504~508)에 의해 지지되며, 주균형간(502)과 제1 내지 제3보조간(504~508)의 조합이 서로 "X“자 형태를 이루어 시이트(100)는 수평 상태를 유지한다.In the equilibrium state, the
도 14는 시이트, 베이스 그리고 평형 유지 장치의 연결관계를 도시한다.Fig. 14 shows the connection of the sheet, base and balance holder.
도 14를 참조하면, 주균형간(502)는 시이트(100)의 앞쪽 모서리와 동력 전달축(710)에 비고정으로 연결되는 것을 알 수 있다. 한편, 제1보조간(504) 내지 제3보조간(508)은 시이트(100)의 중앙 및 뒤쪽에서 연결된다. 제1보조간(504)은 베이스(200)에 고정되고, 제2보조간(906)는 제1보조간(504)의 상단 및 제3보조간(508)의 밑변 중앙 부위에 비고정으로 연결된다.Referring to FIG. 14, it can be seen that the
도 15는 본 발명의 휠체어에 작용하는 힘들의 방향 및 평형 유지 장치의 각 구성부재의 움직임 방향을 도시한다. 도 15에 있어서 굵은 화살표는 시이트 및 베이스에 작용하는 힘의 방향을 보이고, 가는 화살표는 시이트 및 제3보조간의 움직임 방향을 도시한다.Figure 15 shows the direction of the forces acting on the wheelchair of the present invention and the direction of movement of each component of the balancing device. In Fig. 15, the thick arrow shows the direction of the force acting on the sheet and the base, and the thin arrow shows the direction of movement between the sheet and the third subsidiary.
휠체어(10)에는 탑승자의 체중이 주로 작용하고 , 휠체어(10)의 주행 방향에 대한 반력 및 시이트(100)의 주행방향으로의 관성력이 작용한다.The weight of the occupant mainly acts on the
한편, 주균형간(902)의 움직임 방향 및 제2보조간(904)의 움직임에 의해 시이트(100)는 평형상태를 유지하게 된다.On the other hand, the
도 16은 평형유지장치에 의한 평형 유지의 예를 도시한다.Fig. 16 shows an example of equilibrium holding by the equilibrium holding device.
도 16의 좌상측은 평지에서의 평형 유지 상태를 도시한다. 평평한 지면에서는 주균형간(502)의 구부러진 각도와 제2보조간(606)의 움직임이 균형을 이루어 시이트(100)가 수평 상태를 유지한다. The upper left side of Fig. 16 shows a state of equilibrium in flat land. On a flat surface, the bent angle of the
좌하측에서와 같이 계단을 올라가는 상태에서는, 탑승자의 체중이 시이트(100)의 뒤쪽으로 쏠리게 되고 이에 의해 시이트(100)의 뒤쪽 다리가 아래쪽으로 내려가도록 힘을 받게 되고, 시이트(100)의 뒤쪽 모서리는 앞쪽 모서리를 중심축으로 회전운동하여 오른쪽 하방으로 회전한다. 이에 의해 제2보조간(506)이 앞쪽으로 밀려지는 힘을 받게 되지만, 제2보조간(506)의 앞쪽은 베이스(200)에 고정된 제1보조간(504)의 선단에 회전가능하게 고정되어 있으므로 제2보조간(506)을 전방으로 이동시키는 힘은 주균형간(502)을 앞쪽으로 밀게 되고 이에 따라 주균형간(502)이 앞쪽으로 기울어지게 된다. 주균형간(502)이 앞으로 기울어지는 각도와 제2보조간(506)이 앞쪽으로 밀리는 힘은 제2보조간(506)이 수평을 이룰 때 균형을 이루게 된다. 그 결과 시이트(100)는 수평 상태를 유지하게 된다.In the state of climbing the stairs as in the lower left side, the weight of the occupant is drawn to the rear of the
우상측 및 우하측에서와 같이 계단을 내려가는 상태에서는, 탑승자의 체중이 시이트(100)의 앞쪽으로 쏠리게 되고 이에 의해 시이트(100)의 앞쪽 다리가 아래쪽으로 내려가도록 힘을 받게 되고, 시이트(100)의 뒤쪽 모서리는 앞쪽 모서리를 중심축으로 회전운동하여 왼쪽 상방으로 회전한다. 이에 의해 제2보조간(506)이 뒤쪽으로 밀려지는 힘을 받게 되지만, 제2보조간(506)의 앞쪽은 베이스(200)에 고정된 제1보조간(504)의 선단에 고정되어 있으므로 제2보조간(506)을 후방으로 이동시키는 힘은 주균형간(502)을 뒤쪽으로 밀게 되고 이에 따라 주균형간(502)이 뒤쪽으로 기울어지게 된다. 주균형간(502)이 뒤로 기울어지는 각도와 제2보조간(506)이 뒤쪽으로 밀리는 힘은 제2보조간(506)이 수평을 이룰 때 균형을 이루게 된다. 그 결과 시이트(100)는 수평 상태를 유지하게 된다.In the state of descending the stairs, such as at the upper right side and the lower right side, the weight of the occupant is pulled toward the front of the
다시 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 휠체어(10)에 있어서 베이스(200)는 시이트(100)의 앞쪽으로 연장되고 그 선단에 전방 가이드륜(400)이 회전 가능하게 지지된다. Referring back to FIG. 1, in the
도 17은 전방 가이드륜의 구성을 도시한다.17 shows the configuration of the front guide wheel.
도 17을 참조하면, 전방 가이드륜(400)은 2축 바퀴 프레임(402)의 양끝에 각각 설치된 두 개의 캐스터(caster, 404a, 404b), 지지판(406), 스프링(406)을 포함한다.Referring to FIG. 17, the
제1캐스터(404a)는 주된 것이고 제2캐스터(404b)는 보조적인 것이다. 제2캐스터(404b)의 바퀴 사이즈는 제1캐스터(404a)의 그것보다 크다. 또한, 2축 바퀴 프레임(402)이 수직으로 세워진 상태에서 제2캐스터(404b)의 선단은 제2캐스터(404b)의 선단보다 앞쪽에 위치한다.The
제1 및 제2캐스터(404a, 404b)는 통상의 캐리어에 부착된 것과 같은 형태의 것으로서 2축 바퀴 프레임(402)에 대하여 회전 가능하게 지지된다. The first and
또한, 2축 바퀴 프레임(402)의 가운데 부분은 베이스(200)에 대하여 시계/반시계 방향으로 회전 가능하게 연결된다.In addition, a central portion of the
지지판(406)은 2축 바퀴 프레임(402)에 일체로 형성되며 베이스(200)에 회전 가능하게 지지된다. 이에 따라 지지판(406)은 2축 바퀴 프레임(402)의 회전에 따라 회전한다. 지지판(406)의 옆으로 스프링(408)이 설치된다. 스프링(408)의 일단을 고정되며, 타단은 지지판(408)에 접한다. 이에 따라, 지지판(408)이 회전하면 스프링(406)의 상하부에서 탄성력이 변동되게 된다.The
평형 상태 즉, 2축 바퀴 프레임(402)가 수직인 상태에서는 제1캐스터(404a)에 의해 휠체어(100)의 앞쪽이 지지된다. In an equilibrium state, that is, the
도 18은 계단을 올라갈 경우의 전방 가이드륜의 동작을 도시한다.18 shows the operation of the front guide wheel when climbing the stairs.
휠체어(100)가 계단을 올라갈 경우 예를 들어, 계단턱 때문에 제1캐스터(404a)가 뒤쪽으로 밀려질 경우, 2축 바퀴 프레임(402)이 앞쪽으로 기울어지게 되므로 제2캐스터(404b)가 내려오게 된다. 이에 의해, 휠체어(100)는 제2캐스터(404b)에 의해 지지되게 되므로, 휠체어(100)가 안정되게 지지된다.When the
계단을 올라선 후에는 지지판(408) 및 스프링(406)의 작용에 의해 평형 상태로 복귀하게 된다.After climbing the stairs, the
도 19는 베이스를 H형 프레임으로 구성할 경우를 도시한다.Fig. 19 shows a case where the base is composed of an H-type frame.
도 19를 참조하면, 베이스를 T형 프레임 대신에 H형 프레임으로 구성할 경우 전방 가이드륜(400)을 H형 프레임의 선단 양측에 각각 구성할 수 있음을 도시한다.Referring to FIG. 19, when the base is configured as an H frame instead of a T frame, the
도 20은 본 발명에 따른 휠체어에 모터를 장착한 예를 도시한다.20 shows an example in which a motor is mounted on a wheelchair according to the present invention.
도 20에 도시된 바와 같이 모터를 장착할 경우 동력 전달축(720)의 구동이 용이하게 된다. 도 20에 도시된 장치의 경우 기본적으로 핸들(310)에 의해 동력 전달축(720)을 구동할 수 있는 구성에 더하여 모터(1200)을 추가로 장착하게 되므로, 모터(1200)는 대용량의 것이 필요치 않게 된다.As shown in FIG. 20, when the motor is mounted, driving of the
도 20을 참조하면, 모터(1200)의 회전력은 래칫 기어(1202, 1204)를 통하여 동력구동축(720)에 전달된다. Referring to FIG. 20, the rotational force of the
모터(1200)의 회전 수가 구동장치(300)의 핸들(310)을 미는 속도보다 느릴 때 구동장치(300)의 핸들(310)을 미는 힘은 모터(1200)의 부족한 힘을 보조해 준다. 만일 래칫 기어(1202. 1204)가 없다면 핸들(310)을 사용할 때 이와 함께 모터(1200)를 회전시켜야 된다. 하지만 래칫 기어(1202, 1204)를 사용하면 핸들(310)을 사용할 때 모터(1200)를 회전시키지 않아도 된다.When the number of rotations of the
본 발명에 따른 휠체어는 탑승자가 핸들을 전후로 움직여 삼각휠을 회전시킴으로써 계단을 오르고 내릴 수 있으며, 래칫 기어를 이용하여 효과적으로 브레이크 작용을 하게 된다. Wheelchair according to the present invention can move up and down the stairs by rotating the triangular wheel by moving the handle back and forth, it is effective to brake using the ratchet gear.
또한, 본 발명에 따른 휠체어는 평형 유지 장치를 제공함에 의해 탑승자가 계단을 오르거나 장애물을 통과함에 있어서 안정감을 높일 수 있다.In addition, the wheelchair according to the present invention can increase the sense of stability when the occupant climbs stairs or passes obstacles by providing a balance maintaining device.
또한 본 발명에 따른 휠체어는 베이스의 전단을 전방 가이드륜에 의해 지지함으로써 주행 및 등판시의 안정성을 증대시킨다.In addition, the wheelchair according to the present invention increases the stability during driving and climbing by supporting the front end of the base by the front guide wheel.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106074023A (en) * | 2016-06-06 | 2016-11-09 | 大连民族大学 | A kind of light stair climbing wheelchair |
| CN113018119A (en) * | 2021-02-24 | 2021-06-25 | 重庆理工大学 | Multifunctional walking aid for old people and use method thereof |
| CN115227495A (en) * | 2022-07-26 | 2022-10-25 | 重庆理工大学 | A multifunctional wheelchair and method of using the same |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN113397847B (en) * | 2021-06-15 | 2022-12-16 | 上海工程技术大学 | Auxiliary wheelchair obstacle crossing device and obstacle crossing wheelchair |
| KR102603722B1 (en) * | 2021-10-25 | 2023-11-17 | 한국기계연구원 | Stair climbing and descending wheelchair |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200254842Y1 (en) * | 2000-07-28 | 2001-11-29 | 진상호 | Drive Equipment and Controll of AC Servomotor for Wheel chair |
| KR200340225Y1 (en) * | 2003-10-27 | 2004-01-31 | 허현강 | Wheel chair have the steering and working equipment |
| KR20080000392A (en) * | 2006-06-27 | 2008-01-02 | 김기수 | Drive |
| KR20130129768A (en) * | 2012-05-21 | 2013-11-29 | 전북대학교산학협력단 | Bicycle |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20060088662A (en) * | 2005-02-02 | 2006-08-07 | 삼성전자주식회사 | Step climber |
| KR20110008948U (en) * | 2010-03-15 | 2011-09-21 | 이남숙 | Electric wheelchair with assistive device |
-
2014
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2015
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200254842Y1 (en) * | 2000-07-28 | 2001-11-29 | 진상호 | Drive Equipment and Controll of AC Servomotor for Wheel chair |
| KR200340225Y1 (en) * | 2003-10-27 | 2004-01-31 | 허현강 | Wheel chair have the steering and working equipment |
| KR20080000392A (en) * | 2006-06-27 | 2008-01-02 | 김기수 | Drive |
| KR20130129768A (en) * | 2012-05-21 | 2013-11-29 | 전북대학교산학협력단 | Bicycle |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106074023A (en) * | 2016-06-06 | 2016-11-09 | 大连民族大学 | A kind of light stair climbing wheelchair |
| CN113018119A (en) * | 2021-02-24 | 2021-06-25 | 重庆理工大学 | Multifunctional walking aid for old people and use method thereof |
| CN113018119B (en) * | 2021-02-24 | 2023-04-11 | 重庆理工大学 | Multifunctional walking aid for old people and use method thereof |
| CN115227495A (en) * | 2022-07-26 | 2022-10-25 | 重庆理工大学 | A multifunctional wheelchair and method of using the same |
Also Published As
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