KR102373539B1 - Electric assist module for wheelchair driving on stairs and stepped terrain - Google Patents
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Abstract
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 발받침 및 손잡이를 형성한 프레임에 탑승자가 앉게 되는 착석부가 마련되고, 프레임의 양측에 구동바퀴가 구비된 휠체어 프레임에 마련되는 전동 어시스트 모듈에 있어서, 복수개의 휠 및 상기 휠을 회전시키는 체인벨트가 마련되는 무한궤도형 주행 부재로서, 상기 휠체어 프레임에 장착되어 상기 휠체어 프레임의 계단 또는 단차를 승강하는 캐터필러부; 및 상기 캐터필러부에 마련되며, 상기 휠체어 프레임의 무게중심을 축으로 전/후의 자유단이 승/하강되는 랜딩기어부를 포함하여, 상기 랜딩기어부의 일단이 승강되면, 상기 캐터필러부가 승강되어 계단 또는 단차면과 접촉되고, 이후 상기 캐터필러부의 구동으로 단차를 승강하여 보조자 없이 상기 휠체어 프레임의 계단 또는 단차의 경사면을 승강시키는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an electric assist module provided in a wheelchair frame in which a seating portion for a passenger to sit is provided on a frame having a footrest and a handle, and driving wheels are provided on both sides of the frame, a plurality of As a caterpillar type traveling member provided with a wheel and a chain belt for rotating the wheel, the caterpillar part is mounted on the wheelchair frame to elevate the stairs or steps of the wheelchair frame; and a landing gear part provided in the caterpillar part, the free ends of which are raised/lowered about the center of gravity of the wheelchair frame as an axis. It is in contact with the vehicle surface, and thereafter, by driving the caterpillar part to raise and lower the step, it is characterized in that the stairs or the slope of the step of the wheelchair frame are raised and lowered without an assistant.
Description
본 발명은 휠체어의 경사 주행을 보조하는 전동 어시스트 모듈에 관한 것으로서, 특히 휠체어의 계단 또는 단차 주행을 보조자 없이 탑승자의 조작으로 주행할 수 있도록 보조하는 전동 어시스트 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to an electric assist module that assists inclining driving of a wheelchair, and more particularly, to an electric assist module that assists in stairway or step driving of a wheelchair so that an occupant can drive it without an assistant.
휠체어는 다리가 자유롭지 못하거나, 몸이 불편하여 걷기가 어려운 사람을 대상으로 앉은 상태에서 이동할 수 있도록 의자에 바퀴가 구비되는 구조를 갖는다. 최근 급격한 고령화와 보행 장애인들의 숫자 증가로 인해 교통 약자의 수가 비약적으로 증가하여 2017년에는 14,963천 명으로 전체 인구의 28.9%를 차지하게 되었다. 그에 따라 교통 약자들의 주요 이동수단인 휠체어의 수요가 점점 증가하고, 다양한 환경에서 휠체어 이용 욕구가 증가하고 있다.A wheelchair has a structure in which a chair is provided with wheels so that it can be moved in a seated state for a person who does not have free legs or who has difficulty walking due to physical discomfort. Recently, due to the rapid aging of the population and the increase in the number of people with walking disabilities, the number of people with disabilities in transportation has dramatically increased. Accordingly, the demand for wheelchairs, which are the main means of transportation for the transportation disadvantaged, is increasing, and the desire to use wheelchairs in various environments is increasing.
휠체어를 이용하여 외출 시 불편한 점으로 응답한 내용 중 턱이 있는 곳이 20.8%, 계단이 20%로 많은 사람들이 단차가 있는 지형 이동에 어려움을 겪고 있다고 조사되었다. 휠체어 사용자들은 계단 및 경사 지형 이동을 위해 별도의 승강기 혹은 리프트 등을 이용해야 한다. 하지만 기존 전동휠체어 크기와 중량으로 리프트 사용 제한이 있고 승강기 혹은 리프트 등이 설치되어있지 않은 건물의 경우 계단 이동을 위해서는 보호자가 직접 사용자를 들어서 이동시켜야 하는 번거로움이 있다. 또한, 계단 이동에 있어 해결방안으로 별도의 경사 혹은 리프트 등을 설치하는 경우가 있지만 주 이동 경로마다 설치해야 하여 추가 비용이 부과되고, 구조적 문제로 설치가 어렵다. 따라서 휠체어 사용자의 이동권 확보를 위하여 장소와 보호자 여부에 상관없이 스스로 승월하고 수동휠체어에 간단한 부착만으로도 계단 지형 이동이 가능한 장치 개발의 필요성이 대두되고 있다.Among those who answered that they felt uncomfortable when going out using a wheelchair, 20.8% had jaws and 20% had stairs. Wheelchair users must use a separate elevator or lift to move on stairs and slopes. However, in the case of a building that has restrictions on the use of lifts due to the size and weight of the existing electric wheelchair and does not have an elevator or lift installed, there is a hassle in that the guardian has to lift the user directly to move the stairs. In addition, although there are cases where a separate slope or lift is installed as a solution to the movement of stairs, additional costs are charged because they must be installed on each main movement path, and installation is difficult due to structural problems. Therefore, in order to secure the mobility rights of wheelchair users, there is a need to develop a device that can climb on its own regardless of location or guardian and can move on stairs by simply attaching it to a manual wheelchair.
휠체어 사용자 스스로 계단을 승월할 수 있는 장치로는 바퀴 형태의 iBot, 무한궤도형의 Scelovo와 Topchair가 대표적이다. iBot과 같은 바퀴 형태의 계단 승월 장치는 역진자 형태의 정밀한 균형제어로 계단을 주행한다. 하지만 계단 주행 중 전원 차단에 의한 기립 불가로 인하여. 전복과 같은 안전사고가 일어날 수 있다. 이에 안전한 계단 승월을 위한 장치 개발에 있어 대부분의 연구에서는 일반 바퀴가 아닌 무한궤도형 메커니즘을 이용한 연구가 병행되고 있다. 무한궤도형 메커니즘은 굴곡면 접촉 성능이 뛰어나 접지 부위가 고르게 분포되므로 타 구동 방법에 비해 장애물 또는 계단을 승월하는데 있어 안정적인 주행이 가능하다. Examples of devices that allow wheelchair users to climb stairs on their own are the wheel-type iBot, and the caterpillar-type Scelovo and Topchair. A wheel-type stair climbing device such as the iBot runs the stairs with precise balance control in the form of an inverted pendulum. However, due to the inability to stand up due to power cut off while driving on the stairs. Accidents such as overturning may occur. Therefore, in most of the studies on the development of devices for safe stair climbing, studies using a caterpillar-type mechanism rather than a general wheel are being conducted in parallel. Since the caterpillar-type mechanism has excellent contact performance with curved surfaces and the grounding area is evenly distributed, stable driving is possible in climbing obstacles or stairs compared to other driving methods.
기존 연구의 경우 무한궤도 메커니즘은 안정적 계단 진입, 계단 승월 연구가 중점으로 이루어졌지만 주행 중 발생할 수 있는 예외 상황에 대한 연구는 미흡한 상황이다. 특히 계단 주행 중 정렬 이상 동작과 같은 Yawing은 슬립현상 및 미끄러운 지면과 같은 외부적인 요인으로 인해 발생할 수 있다. Yawing은 직진성을 잃고 한쪽으로 치우쳐 주행하는 현상을 발생시키고, 전복 등의 안전사고로 이어질 수 있어 연구의 필요성이 높다.In the case of existing studies, studies on the caterpillar mechanism have focused on stable stair entry and stair climbing, but studies on exceptional situations that may occur during driving are insufficient. In particular, yawing such as misalignment during stair driving may occur due to external factors such as slippage and slippery ground. Yawing loses straightness and causes a phenomenon of driving biased to one side, and it can lead to safety accidents such as overturning, so there is a high need for research.
한편, 종래기술로 미국등록특허 제7080842호는 계단을 위한 휠체어 장치를 개시한다. 현재까지의 종래기술은 단차에 랜딩을 위한 피봇 부재를 구비하나, 전술한 계단 상승시의 전복 등의 안전사고로 인하여 보조자가 필요한 실정이다. 현재, 상용화되고 있는 계단 승강을 위한 휠체어 및 보조 어시스트 모듈은 SANO사의 리프트카 PTR이 있다. 현재 휠체어에 적용되어 휠체어의 계단 주행을 가능하게 하는 무한궤도형 제품도 공개되고 있으나, 리프트카 독자적인 기능으로 보조자 없이 단독으로 휠체어의 계단 승강을 보조하기에는 전복 등의 안전성 문제가 해결되지 못한 실정이다.On the other hand, as a prior art, US Patent No. 7080842 discloses a wheelchair device for stairs. The prior art up to now has a pivot member for landing on the step, but an assistant is required due to safety accidents such as overturning when climbing the stairs. Currently, a commercially available wheelchair and auxiliary assist module for stair climbing is SANO's lift car PTR. Currently, a caterpillar-type product that is applied to a wheelchair and enables the wheelchair to travel up the stairs is also being released, but safety issues such as overturning have not been solved because the liftcar's unique function helps the wheelchair go up and down the stairs alone without an assistant.
본 발명은 보조자 없이 휠체어의 계단 및 단차 승강의 주행을 가능하게 하는 전동 어시스트 모듈을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide an electric assist module that enables the driving of stairs and step elevation of a wheelchair without an assistant.
또한, 본 발명은 휠체어의 계단 및 단차 승강의 주행시 안전성이 우수한 전동 어시스트 모듈을 제공하고자 한다.In addition, an object of the present invention is to provide an electric assist module having excellent safety during driving of stairs and step elevation of a wheelchair.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 발받침 및 손잡이를 형성한 프레임에 탑승자가 앉게 되는 착석부가 마련되고, 프레임의 양측에 구동바퀴가 구비된 휠체어 프레임에 마련되는 전동 어시스트 모듈에 있어서, 복수개의 휠 및 상기 휠을 회전시키는 체인벨트가 마련되는 무한궤도형 주행 부재로서, 상기 휠체어 프레임에 장착되어 상기 휠체어 프레임의 계단 또는 단차를 승강하는 캐터필러부; 및 상기 캐터필러부에 마련되며, 상기 휠체어 프레임의 무게중심을 축으로 전/후의 자유단이 승/하강되는 랜딩기어부를 포함하여, 상기 랜딩기어부의 일단이 승강되면, 상기 캐터필러부가 승강되어 계단 또는 단차면과 접촉되고, 이후 상기 캐터필러부의 구동으로 단차를 승강하여 보조자 없이 상기 휠체어 프레임의 계단 또는 단차의 경사면을 승강시키는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an electric assist module provided in a wheelchair frame in which a seating portion for a passenger to sit is provided on a frame having a footrest and a handle, and driving wheels are provided on both sides of the frame, a plurality of As a caterpillar type traveling member provided with a wheel and a chain belt for rotating the wheel, the caterpillar part is mounted on the wheelchair frame to elevate the stairs or steps of the wheelchair frame; and a landing gear part provided in the caterpillar part, the free ends of which are raised/lowered about the center of gravity of the wheelchair frame as an axis. It is in contact with the vehicle surface, and thereafter, by driving the caterpillar part to raise and lower the step, it is characterized in that the stairs or the slope of the step of the wheelchair frame are raised and lowered without an assistant.
바람직하게, 상기 랜딩기어부는, 상기 휠체어 프레임의 무게중심에 위치한 기어축; 상기 기어축을 중심으로 전후 방향 신장된 길이를 갖는 몸체에 마련된 전방 랜딩 휠과 후방 랜딩 휠; 및 모터를 구비하고, 상기 기어축을 중심으로 상기 전방 랜딩 휠 또는 상기 후방 랜딩 휠을 선택적으로 승강시켜서 상기 캐터필러부의 일측을 승강시키는 구동 모듈을 포함할 수 있다.Preferably, the landing gear unit comprises: a gear shaft located at the center of gravity of the wheelchair frame; a front landing wheel and a rear landing wheel provided on a body having a length extending in the front-rear direction about the gear shaft; and a driving module having a motor and selectively elevating the front landing wheel or the rear landing wheel around the gear shaft to elevate one side of the caterpillar part.
바람직하게, 상기 전방 랜딩 휠 및 상기 후방 랜딩 휠은, 상기 캐터필러부의 하부에 배치되어, 상기 전방 랜딩 휠이 승강시 상기 캐터필러부의 후단이 승강되고, 상기 후방 랜딩 휠이 승강시 상기 캐터필러부의 전단이 승강될 수 있다.Preferably, the front landing wheel and the rear landing wheel are disposed under the caterpillar part, and when the front landing wheel is raised, the rear end of the caterpillar part is raised and lowered, and when the rear landing wheel is raised, the front end of the caterpillar part is raised and lowered can be
바람직하게, 상기 구동 모듈은, 계단의 승강시 상기 전방 랜딩 휠을 승강시키고, 계단이 아닌 단차의 승강시 상기 후방 랜딩 휠을 승강시킬 수 있다.Preferably, the driving module may raise and lower the front landing wheel when ascending and descending stairs, and raise and lower the rear landing wheel when ascending and descending a step other than stairs.
바람직하게, 상기 랜딩기어부는, 계단 승강시 탑승자가 계단을 등질 수 있도록 상기 휠체어 프레임의 방향이 후진 방향으로 전환된 상태에서 전방의 자유단이 승강되도록 제어되고, 단차 승강시 탑승자가 정면을 향하도록 상기 휠체어 프레임의 방향을 정면으로 위치시킨 상태에서 후방의 자유단이 승강되도록 제어되어, 1회성의 단차 승강시에는 탑승자가 직진으로 단차 지형을 주행하고, 계단의 복수개 단차 승강시에는 탑승자가 후진으로 단차 지형을 주행하도록 제어될 수 있다.Preferably, the landing gear unit is controlled so that the front free end is raised and lowered in a state in which the direction of the wheelchair frame is switched to the reverse direction so that the passenger can have their back on the stairs when ascending and descending the stairs, and the passenger faces the front when ascending and descending the step The free end of the rear is controlled so that the free end is raised and lowered in a state where the direction of the wheelchair frame is positioned in the front, so that the occupant travels straight through the stepped terrain when ascending and descending by a single step, and when ascending and descending a plurality of steps of the stairs, the occupant moves backward It can be controlled to travel on a stepped terrain.
본 발명에 따르면, 무한궤도의 캐터필러부가 계단의 단차를 선형적으로 승강시키고, 캐터필러부의 초기 랜딩을 위한 별도의 랜딩기어부가 구비되어 보조자 없이도 휠체어의 계단 승강이 가능한 이점이 있다. According to the present invention, the caterpillar part of the caterpillar track linearly raises and lowers the step of the stairs, and a separate landing gear part for the initial landing of the caterpillar part is provided, so that it is possible to ascend and descend the stairs of the wheelchair without an assistant.
또한 본 발명은, 랜딩기어부가 전후방의 자유단을 갖고 무게중심을 기준으로 전/후방을 승강시키며, 계단 등의 연속된 단차 상승시 무게중심을 계단 쪽으로 위치시켜 후진 주행으로 낙상 방지를 위한 안정적인 주행이 가능하도록 한다. 또한, 계단이 아닌 1단의 단차 등의 둔덕의 장애물에서는 단차를 정면으로 바라보고 승강하여 단차의 종류에 따라 사용자가 적절히 대응할 수 있도록 보조하는 이점이 있다. In addition, in the present invention, the landing gear unit has front and rear free ends and raises and lowers the front/rear based on the center of gravity, and the center of gravity is positioned toward the stairs when a continuous step difference such as stairs is raised. make this possible In addition, there is an advantage of assisting the user so that the user can properly respond according to the type of the step by looking at the step in the front and ascending and descending from the obstacle of the hill, such as a step difference of one step rather than the stairs.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전동 어시스트 모듈이 휠체어 프레임에 결합된 휠체어의 사시도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전동 어시스트 모듈의 사시도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전동 어시스트 모듈의 구동 모습을 나타낸다.1 is a perspective view of a wheelchair in which an electric assist module is coupled to a wheelchair frame according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows a perspective view of an electric assist module according to an embodiment of the present invention.
3 shows a driving state of the electric assist module according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the contents described in the accompanying drawings. However, the present invention is not limited or limited by the exemplary embodiments. The same reference numerals provided in the respective drawings indicate members that perform substantially the same functions.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.Objects and effects of the present invention can be naturally understood or made clearer by the following description, and the objects and effects of the present invention are not limited only by the following description. In addition, in the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전동 어시스트 모듈(3)이 휠체어 프레임(10)에 결합된 휠체어(1)의 사시도를 나타낸다.1 shows a perspective view of a
도 1을 참조하면, 계단 및 단차의 승강이 가능한 본 실시예에 따른 휠체어(1)는 휠체어 프레임(10)과 전동 어시스트 모듈(3)을 포함할 수 있다. 휠체어 프레임(10)은 발받침 및 손잡이를 형성한 프레임(11)에 탑승자가 앉게 되는 착석부(13)가 마련되고, 프레임(11)의 양측에 구동바퀴(15)가 구비된다. 본 실시예에 따른 전동 어시스트 모듈(3)은 휠체어 프레임(10)에 일체형으로 결합되어 보급되어도 무방하고, 휠체어 프레임(10)과 호환 가능하도록 별도로 보급되어도 무방하다.Referring to FIG. 1 , the
전동 어시스트 모듈(3)은 휠체어 프레임(10)의 하부에 체결된다. 바람직하게, 전동 어시스트 모듈(3)은 좌우측 구동바퀴(15)의 사이공간에 체결되어 마련될 수 있다. 전동 어시스트 모듈(3)은 평지에서 구동바퀴(15)의 주행을 방해하지 않으나, 탑승자가 경사 또는 계단 또는 보도블럭의 단일성 단차를 주행할 수 있도록 보조한다. The
전동 어시스트 모듈(3)은 캐터필러부(30), 랜딩기어부(50), 및 제어부(70)를 포함하여 구성될 수 있다. 전동 어시스트 모듈(3)은 랜딩기어부(50)의 일단이 승강되면, 캐터필러부(30)가 반력으로 승강되어 계단 또는 단차면과 캐터필러부(30)가 접촉될 수 있도록 한다. 이후, 캐터필러부(30)의 구동으로 단차를 주행하여 보조자 없이 휠체어 프레임(10)의 계단 또는 단차의 경사면을 승강시킬 수 있도록 한다.The
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전동 어시스트 모듈(3)의 사시도를 나타낸다.Figure 2 shows a perspective view of the electric assist module (3) according to an embodiment of the present invention.
캐터필러부(30)는 복수개의 휠(31) 및 휠(31)을 회전시키는 체인벨트(33)가 마련되는 무한궤도형 주행 부재로서, 휠체어 프레임(10)에 장착되어 휠체어 프레임(10)의 계단 또는 단차를 승강한다.The
본 실시예로, 캐터필러부(30)는 휠체어 프레임(10)의 계단 승강을 주행하는 바퀴로 구동바퀴(15)와 구분된다. 계단 승강시의 주행은 캐터필러부(30)에 의해 수행된다. 캐터필러부(30)는 휠(31)과 체인벨트(33)로 이루어진 무한궤도형 주행 부재로 구동바퀴(15) 형태의 계단 승월 장치가 갖는 역진자 형태의 정밀한 균형제어가 없어도 굴곡면 접촉 성능이 뛰어나고 접지 부위가 고르게 분포되는 특징을 갖는다. 무한궤도형 캐터필러부(30)는 연속 단차를 갖는 계단에서 체인벨트(33)가 연속적인 주행면을 제공하여 계단승월에 특히 탁월하다. 한편, 여러 연구에서 무한궤도 메커니즘의 안정적 계단 진입, 계단 승월 연구가 중점적으로 이루어졌지만 주행중 발생할 수 있는 예외 상황에 대한 연구는 미흡한 상황이다. 특히, 계단 주행 중 정렬이상 동작과 같은 Yawing은 직진성을 잃고 한쪽으로 치우쳐 주행하는 현상을 발생시킬 수 있고, 전복 등의 안전사고로 이어질 수 있다. 본 실시예에서는 캐터필러부(30)의 안정적인 계단진입을 위한 수단으로 랜딩기어부(50)를 구성한다. 또한, 캐터필러부(30)의 안정적인 주행을 위한 구동 제어의 로직이 탑재된 제어부(70)가 포함될 수 있다.In this embodiment, the
랜딩기어부(50)는 캐터필러부(30)에 마련되며, 휠체어 프레임(10)의 무게중심을 축으로 전/후의 자유단이 승/하강될 수 있다. 랜딩기어부(50)는 캐터필러부(30)의 초기 승강을 위한 보조부재를 의미한다. 본 실시예에 따른 랜딩기어부(50)는 휠체어를 기준으로 전방 또는 후방을 각각 승강시킬 수 있는 기어 구조로 제공됨에 주목한다. 보조자 없는 휠체어의 계단승강은 사용자가 후방을 바라보도록 하여 계단을 등지고 승강하도록 구동시켜야 낙상 등의 안전사고를 방지할 수 있다. 따라서, 휠체어의 전방 또는 후방을 단차의 종류에 따라 구분하여 주행할 수 있도록, 랜딩기어부(50)는 휠체어의 전방을 들어올리거나 후방을 들어올리도록 마련됨이 바람직하다.The
랜딩기어부(50)는 기어축(51), 전방 랜딩 휠(53), 후방 랜딩 휠(55) 및 구동 모듈(57)을 포함할 수 있다.The
랜딩기어부(50)는 계단 승강시 탑승자가 계단을 등질 수 있도록 휠체어 프레임(10)의 방향이 후진 방향으로 전환된 상태에서 전방의 자유단이 승강되도록 제어된다. 또한, 랜딩기어부(50)는 단차 승강시 탑승자가 정면을 향하도록 휠체어 프레임(10)의 방향을 정면으로 위치시킨 상태에서 후방의 자유단이 승강되도록 제어된다. 랜딩기어부(50)는 1회성의 단차 승강시에는 탑승자가 직진으로 단차 지형을 주행하고, 계단의 복수개 단차 승강시에는 탑승자가 후진으로 단차 지형을 주행하도록 제어될 수 있다.The
기어축(51)은 휠체어 프레임(10)의 무게중심에 위치한다. 도 2를 참조하면, 기어축(51)은 캐터필러부(30)의 하부에 마련되며, 기어를 구동하는 DC모터를 중앙에 두고 양측에 마련되었다. 기어축(51)은 도 2와 같이 병렬 프레임으로 마련될 수 있을 뿐만 아니라, 단일 프레임으로 마련되어도 무방하다. The
전방 랜딩 휠(53)과 후방 랜딩 휠(55)은 기어축(51)을 중심으로 전후 방향 신장된 길이를 갖는 몸체에 마련된다. 전방 랜딩 휠(53)과 후방 랜딩 휠(55)은 몸체의 단부에 각각 휠이 마련되며, 상보적인 구동을 할 수 있다. The
구동 모듈(57)은 모터를 구비하여 기어축(51)을 중심으로 전방 랜딩 휠(53) 또는 후방 랜딩 휠(55)을 선택적으로 승강시켜서 캐터필러부(30)의 일측을 승강시킬 수 있다. 구동 모듈(57)은 캐터필러부(30)의 후방에 위치하여 후방 랜딩 휠(55)에 연결될 수 있다.The driving
전방 랜딩 휠(53)과 후방 랜딩 휠(55)은 캐터필러부(30)의 하부에 배치되어, 전방 랜딩 휠(53)이 승강시 캐터필러부(30)의 후단이 승강되고, 후방 랜딩 휠(55)이 승강시 캐터필러부(30)의 전단이 승강된다. The
구동 모듈(57)은 계단의 승강시 전방 랜딩 휠(53)을 승강시키고, 계단이 아닌 단차의 승강시 후방 랜딩 휠(55)을 승강시킬 수 있다.The driving
제어부(70)는 랜딩기어부(50)를 제어하여 캐터필러부(30)의 안정적인 계단 승강을 가능하도록 한다. The
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전동 어시스트 모듈(3)의 구동 모습을 나타낸다. 도 3을 에서, 휠체어 프레임(10)이 승강하는 단차는 크게 연속된 단차를 갖는 계단(8)과, 단일 단차의 보도블럭(9)을 예시한다.3 shows a driving state of the
도 3의 (a)는, 제어부(70)가 계단(8) 승강시 전동 어시스트 모듈(3)의 제어 모습이다. 제어부(70)는 연속된 단차의 계단(8)에 진입시, 휠체어 프레임(10)을 회동시켜 착석자가 계단을 등지도록 배치한다. 이후, 제어부(70)는 랜딩기어부(50)의 후방 랜딩 휠(55)이 지면 방향으로 가압하고, 전방 랜딩 휠(53)을 들어올린다. 이에 따라 기어축(51)을 중심으로 캐터필러부(30)의 후방이 들어올려지며, 휠체어 프레임(10)이 후방향으로 뉘여지게 된다. 무게중심의 안정이 유지된 채로 휠체어 프레임(10)이 첫 단차에 안착되면, 이후 캐터필러부(30)가 구동되어 연속 단차면을 승강하게 된다. 3A is a view showing the
도 3의 (b)는, 제어부(70)가 보도블럭(9) 승강시 전동 어시스트 모듈(3)의 제어 모습이다. 제어부(70)는 단일 단차의 보도블럭(9)에 진입시, 휠체어의 전복 우려가 미약하므로, 도 3의 (a)와 같은 회동조작 없이 전진 상태로 진입하도록 한다. 제어부(70)는 랜딩기어부(50)의 전방 랜딩 휠(53)을 지면 방향으로 가압하고, 후방 랜딩 휠(55)을 들어올린다. 이에 따라, 기어축(51)을 중심으로 캐터필러부(30)의 전방이 들어올려지며, 보도블럭(9)의 단차에 안착되도록 한다.3 (b) is a control state of the
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다. Although the present invention has been described in detail through representative embodiments above, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that various modifications are possible within the limits without departing from the scope of the present invention with respect to the above-described embodiments. will be. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments and should be defined by all changes or modifications derived from the claims and equivalent concepts as well as the claims to be described later.
1: 휠체어
8: 계단
9: 보도블럭
10: 휠체어 프레임
11: 프레임
13: 착석부
15: 구동바퀴
3: 전동 어시스트 모듈
30: 캐터필러부
31: 휠
33: 체인벨트
50: 랜딩기어부
51: 기어축
53: 전방 랜딩 휠
55: 후방 랜딩 휠
57: 구동 모듈
70: 제어부1: wheelchair
8: Stairs
9: sidewalk block
10: wheelchair frame
11: frame
13: seating area
15: drive wheel
3: Electric assist module
30: caterpillar part
31: wheel
33: chain belt
50: landing gear unit
51: gear shaft
53: front landing wheel
55: rear landing wheel
57: drive module
70: control unit
Claims (5)
복수개의 휠 및 상기 휠을 회전시키는 체인벨트가 마련되는 무한궤도형 주행 부재로서, 상기 휠체어 프레임에 장착되어 상기 휠체어 프레임의 계단 또는 단차를 승강하는 캐터필러부;
상기 캐터필러부에 마련되며, 상기 휠체어 프레임의 무게중심을 축으로 전/후의 자유단이 승/하강되는 랜딩기어부 및
단일 단차와 연속된 단차를 구분하여 상기 휠체어 프레임의 배치와 상기 랜딩기어부의 전/후 자유단의 승/하강을 조절하는 제어부를 포함하여,
상기 랜딩기어부의 일단이 승강되면, 상기 캐터필러부가 승강되어 계단 또는 단차면과 접촉되고, 이후 상기 캐터필러부의 구동으로 단차를 주행하여 보조자 없이 상기 휠체어 프레임의 계단 또는 단차의 경사면을 승강시키고,
상기 제어부는,
연속된 단차 승강시 상기 휠체어 프레임을 회동시켜 착석자가 단차를 등지도록 배치한 후 상기 랜딩기어부의 전방 자유단이 승강되도록 제어하고, 단일 단차 승강시 상기 휠체어 프레임의 회동 없이 착석자가 단차를 바라보도록 배치한 후 상기 랜딩기어부의 후방 자유단이 승강되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전동 어시스트 모듈.
In the electric assist module provided with a seating part for the occupant to sit on a frame having a footrest and a handle, and provided on a wheelchair frame equipped with driving wheels on both sides of the frame, which does not interfere with the driving of the wheelchair on flat ground,
A caterpillar part provided with a plurality of wheels and a chain belt for rotating the wheels, the caterpillar part being mounted on the wheelchair frame to raise and lower stairs or steps of the wheelchair frame;
A landing gear part provided in the caterpillar part, the free ends of the front and rear raising/lowering about the center of gravity of the wheelchair frame as an axis, and
Including a control unit for adjusting the arrangement of the wheelchair frame and the elevation/lowering of the front/rear free ends of the landing gear unit by distinguishing between a single step and a continuous step,
When one end of the landing gear part is raised and lowered, the caterpillar part is raised and brought into contact with the step or step surface, and then the step is driven by driving the caterpillar part to raise and lower the stairs or the inclined surface of the step of the wheelchair frame without an assistant,
The control unit is
When ascending and descending by successive steps, the wheelchair frame is rotated so that the seated person faces the step, and then the front free end of the landing gear is controlled so that the front end is raised and lowered. Electric assist module, characterized in that the control so that the rear free end of the landing gear is raised and lowered.
상기 랜딩기어부는,
상기 휠체어 프레임의 무게중심에 위치한 기어축;
상기 기어축을 중심으로 전후 방향 신장된 길이를 갖는 몸체에 마련된 전방 랜딩 휠과 후방 랜딩 휠; 및
모터를 구비하고, 상기 기어축을 중심으로 상기 전방 랜딩 휠 또는 상기 후방 랜딩 휠을 선택적으로 승강시켜서 상기 캐터필러부의 일측을 승강시키는 구동 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 어시스트 모듈.
The method of claim 1,
The landing gear unit,
a gear shaft located at the center of gravity of the wheelchair frame;
a front landing wheel and a rear landing wheel provided on a body having a length extending in the front-rear direction about the gear shaft; and
Electric assist module comprising a driving module having a motor and selectively elevating the front landing wheel or the rear landing wheel around the gear shaft to elevate one side of the caterpillar part.
상기 전방 랜딩 휠 및 상기 후방 랜딩 휠은,
상기 캐터필러부의 하부에 배치되어, 상기 전방 랜딩 휠이 승강시 상기 캐터필러부의 후단이 승강되고, 상기 후방 랜딩 휠이 승강시 상기 캐터필러부의 전단이 승강되는 것을 특징으로 하는 전동 어시스트 모듈.
3. The method of claim 2,
The front landing wheel and the rear landing wheel are
It is disposed under the caterpillar part, the rear end of the caterpillar part is raised and lowered when the front landing wheel is raised and lowered, and the front end of the caterpillar part is raised and lowered when the rear landing wheel is raised and lowered.
상기 구동 모듈은,
계단의 승강시 상기 전방 랜딩 휠을 승강시키고, 계단이 아닌 단차의 승강시 상기 후방 랜딩 휠을 승강시키는 것을 특징으로 하는 전동 어시스트 모듈.
3. The method of claim 2,
The driving module is
Electric assist module, characterized in that the front landing wheel is raised and lowered when ascending and descending stairs, and the rear landing wheel is raised and lowered when ascending and descending a step other than stairs.
상기 랜딩기어부는,
계단 승강시 탑승자가 계단을 등질 수 있도록 상기 휠체어 프레임의 방향이 후진 방향으로 전환된 상태에서 전방의 자유단이 승강되도록 제어되고,
단차 승강시 탑승자가 정면을 향하도록 상기 휠체어 프레임의 방향을 정면으로 위치시킨 상태에서 후방의 자유단이 승강되도록 제어되어,
1회성의 단차 승강시에는 탑승자가 직진으로 단차 지형을 주행하고, 계단의 복수개 단차 승강시에는 탑승자가 후진으로 단차 지형을 주행하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 전동 어시스트 모듈.
The method of claim 1,
The landing gear unit,
Controlled so that the free end in front is raised and lowered in a state in which the direction of the wheelchair frame is switched to the reverse direction so that the passenger can have their back on the stairs when ascending and descending the stairs,
Controlled so that the free end of the rear is raised and lowered in a state in which the direction of the wheelchair frame is positioned in the front so that the occupant faces the front when raising and lowering the step,
An electric assist module, characterized in that the occupant is controlled to drive the stepped terrain in a straight line when one-time ascending and descending steps, and the occupant travels the stepped terrain in reverse when ascending and descending a plurality of steps.
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