KR100478371B1 - 계단, 경사로, 험로 주행장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 계단, 경사로, 험로 등을 주행할 수 있는 주행장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 장애인 등이 휠체어에 착좌상태에서 사회생활을 하는데 전혀 무리가 없는 주행장치를 제공하여 사회참여에 적극 기여토록 하고, 또한 특수 지형에서 화물 등도 손쉽게 이송할 수 있는 등 폭 넓게 활용될 수 있는 주행장치를 제공코자 하는 것이다.

즉, 본 발명은 휠체어와 같은 다양한 이송수단(2)에 설치되어 계단, 경사로, 험로를 주행할 수 있는 주행장치(1)를 구성하되, 이송수단(2)의 중앙에 시이소형으로 각운동 가능하게 축(4a) 설치되는 제1레버(4)와, 상기 제1레버(4)의 양단에 시이소형으로 각운동 가능하게 축(7) 설치되는 제2레버(5,6)와, 상기 제2레버(5,6) 양단에 축설치되며 전동수단(19)으로 축(7)과 연결되어 구동가능한 각각의 차륜(3,3b)과, 상기 제2레버(5,6)에는 피니언(10)이 고정되어 다양한 구동원(엔진, 전동모터 등)과 연결된 축(7)이 축설치되는 홀더프레임(14)상에 고정된 랙가이더(12)상을 유공압장치와 같은 구동원과 연결되어 승강 가능한 랙(11)과 선택적으로 기어물림되어 각운동 할 수 있도록 하고, 상기 전륜 측 제2레버(5)가 축설치되는 축(7)은 조인트(18)가 중도에 설치되며, 홀더프레임(14)에 핀(15)으로 각운동 가능하게 설치되며 연결레버(17)와 스티어링휠(16)과 연결된 너클(13)이 연결되어 원하는 방향으로 주행장치(1)의 조향이 가능토록 한 것으로서,

본 발명의 주행장치(1)는 좌우 4개씩의 차륜(3)을 시이소형으로 축설치되는 제1,2레버(4,5,6)상에 축설치하여 어떠한 노면조건에서도 총 8개 내지는 선택적으로 4개의 차륜(3)이 노면과 접지된 상태에서 주행할 수 있도록 함으로써 장애자용 휠체어나 특정 화물 등을 이송하기 위한 이송장치 등에 적용하여 다양한 노면(계단, 경사로, 모래사장, 진흙탕길, 암반 등과 같은 각종 험로)에 호환성있게 주행을 행할 수 있으며, 주행 중 노면 요철에 따른 차륜(3)의 승강 진동을 시이소형으로 작동하는 제1,2레버(4,5,6)의 시이소운동에 의해 최소화 할 수 있어 승차감 및 주행 안정성을 극대화할 수 있고, 시이소형으로 노면 요철에 따라 자유 각운동 할 수 있는 전륜측의 제2레버(5)를 주행코자 하는 방향으로 조향코자 할 시는 랙(11)과 피니언(10)을 사용하여 전륜을 구성하는 2개의 차륜(3) 중 하나만 노면과 접지되도록 하여 스티어링휠(16)로 간단히 조향이 가능하며, 주행장소 및 주행속도에 따라 주행장치(1)의 전후 및 좌우 폭 등을 임의로 조절한 상태에서 주행이 가능하여 최적의 주행여건을 갖춘 상태로 안전하게 주행할 수 있는 등 다수의 효과를 제공받을 수 있는 것이다.

Description

계단, 경사로, 험로 주행장치{Running equipment for stairs, slope way, rough road}

본 발명은 계단, 경사로, 험로를 주행할 수 있는 주행장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 장애인 등이 휠체어에 착좌상태에서 사회생활을 하는데 전혀 무리가 없는 주행장치를 제공하여 사회참여에 적극 기여토록 하고, 또한 특수 지형에서 특수한 화물 등도 손쉽게 이송할 수 있는 등 각종 이송수단(휠체어, 화물차 등)에 널리 활용될 수 있는 주행장치를 제공코자 하는 것이다.

통상적으로 하반신에 장애가 있는 장애인은 휠체어를 타고 이동을 하게 되지만, 기존 휠체어는 평지 주행만 가능하여 도로와 인도의 경계턱은 물론 계단이나 경사로, 험로 등을 혼자서는 주행할 수가 없어 장애인들의 활동 폭은 극히 제한될 수 밖에 없었던 것이다.

그리고 기존 휠체어의 경우 평지에서의 주행 속도 역시 최고속이 약 10~12km/h 정도에 불과하여 출퇴근이나 중, 장거리를 이동하기란 사실상 불가능하였으며, 대중교통을 이용코자 할 시는 타인의 도움을 받아야 하기 때문에 장애인들의 활동반경은 제한될 수 밖에 없었던 것이다.

또한 캐터필러를 채용하고 있는 기존의 탱크 등의 등판 경사각 역시 최대 47°정도 밖에 되지 않아 경사가 가파른 지역을 통과하기에는 어려움이 많았고, 경사가 급하거나 험로구간을 경유하여 화물 등을 운송코자 할 시에는 그러한 경사 및 험로를 주파할 수 있는 주행장치가 개발되지 않아 화물 등의 운송에도 상당한 어려움이 있었던 것이다.

이에 본 발명에서는 상기한 바와 같이 장애인들이 사회활동을 함에 있어서 문제가 되어 온 휠체어 구조상의 문제점을 일소함과 아울러, 특정한 장소에서 특정물을 이송할 시에도 유용하게 활용할 수 있는 주행장치를 제공코자 하는 것으로서,

본 발명은 특히 주행장치의 양측에 설치되는 차륜이 각각 4륜으로서 총 8륜의 차륜으로 주행장치를 구성하고, 각 차륜은 시이소형의 제1,2레버상에 설치되어 어떠한 노면조건 속에도 전 차륜이 모두 노면에 연접 구름운동을 하면서 노면 요철에 따른 진동을 최소화할 수 있도록 하고, 계단 등을 통과할 시에도 승강 충격이 차체에 거의 전달되지 않도록 하며,

저속주행은 물론 고속주행도 가능토록 하며,

모래사장, 진흙탕길, 암반 등과 같은 각종 험로 등을 주행할 수 있도록 별도의 광폭의 차륜이나 캐터필러 방식을 적용한 차륜을 탑승자가 손쉽게 교환할 수 있도록 하고, 등판 경사각이 최대 62°까지 나오는 신규한 구성의 주행장치를 제공함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

도 1은 본 발명에서 제공하는 주행장치(1)의 바람직한 일실시예를 보인 평면 레이 아웃이며, 도 2는 본 발명의 시이소형 레버 구성과 차륜 구성을 발췌한 정면도 등으로서, 이들 도면과 함께 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 주행장치(1)는 장애인용 휠체어 내지는 특정 모델로 제작되는 각종 이송수단(2)에 선택적으로 장착하여 평지는 물론 계단, 경사로, 험로 등을 무리없이 논스톱으로 주행할 수 있는 것으로서,

본 발명의 주된 메커니즘은 전륜 2개, 후륜 2개가 각각 시이소형 레버(lever of seesaw type) 상에 설치되고, 전후륜 2개씩 설치된 시이소형 레버가 이송수단(2)에 축설치된 또 하나의 시이소형 레버상에 연결되어 계단이나 각종 노면 요철 등에도 차륜(3) 모두가 노면에 접지되면서 노면 요철에 따른 승강 진동 폭을 최소화할 수 있도록 한 수단과,

상기 시이소형 레버에 설치된 차륜(3)을 조향하기 위하여 시이소형 레버를 각도조절하여 전방이나 후방의 좌우 하나의 차륜(3)만을 사용하여 조향이 이루어지도록 하는 수단,

그리고 노면여건에 맞게 부가 장착 내지는 교환 장착하여 어떠한 여건에도 부합하는 주행성능을 제공하는 다양한 차륜(3)으로 이루어진다.

본 발명의 주행장치(1)가 적용되는 이송수단(2)의 구동원은 일반적인 충전식 전동모터는 물론, 자동차용 엔진 등을 선택적으로 사용할 수 있으며, 부가적으로 변속장치도 구비토록 한다. 이러한 구동원, 변속장치 등은 일반적으로 사용되고 있는 것을 그대로 적용하므로 이에 대하여는 별도 도시 및 상세한 설명은 하지 않기로 한다.

이하 본 발명의 주행장치(1)를 구성하는 각 구성부의 특징과 구체적인 구성을 살펴 보기로 한다.

휠체어 내지는 다양한 이송수단(2)에 설치되는 차륜(3)은 좌우 각각 4개씩 총 8개의 차륜(3)으로 이루어지며, 이는 이송수단(2)의 좌우에 각각 설치되는 시이소형의 제1레버(4)의 중앙을 축(4a)설치하여 제1레버(4)가 축(4a)을 기점으로 시이소형으로 각도조절이 이루어질 수 있도록 한다.

상기 제1레버(4)의 양단으로는 각각 제2레버(5,6)를 축(7)설치하여 제2레버(5,6)가 축(7)을 기점으로 역시 시이소형으로 각도조절이 이루어질 수 있도록 한다.

상기 제1레버(4)는 주행장치(1)의 전후 폭을 가변할 수 있도록 일반적으로 알려진 다양한 조절수단(8)으로 연결된다. 이러한 조절수단(8)은 랙과 피니언 방식이나 리드스크류를 이용한 방식, 조절공과 조절핀을 이용한 방식 등 다양한 방식이 선택적으로 적용될 수 있는 것이다.

상기 제2레버(5,6)의 양측에는 각각 차륜(3)을 축(9)설치하되, 제2레버(5,6)는 수평 및 수직으로 각도조절이 가능하게 구성한다.

이는 주행장치(1)를 이용하여 운행 중 특정 방향으로 조향 시, 또는 차고를 노면 여건에 따라 조절하여 운행할 필요성이 있을 시 좌우 4개씩의 차륜(3) 중 주행장치(1)의 전진방향 측 차륜(3) 2개씩만을 사용하여 운행할 경우를 위해서이다.

즉, 이를 위하여 제2레버(5,6)는 축(7)상에 자유회전 가능하게 베어링을 사용하여 축설치되고, 제2레버(5,6)의 중앙에는 피니언(10)을 용접, 볼팅 등의 방법으로 고정시켜 이와 기어물림 및 기어물림상태에서 완전 해제될 수 있도록 랙(11)을 랙가이더(12)를 사용하여 너클(13) 일측에 고정시킨다.

결국, 상기 제2레버(5,6)는 피니언(10)이 랙(11)과 기어물림되었을 경우만 각운동하며, 랙(11)이 상승하여 피니언(10)에서 기어물림 상태가 해제되면 축(7)상에서 자유회전 가능하여 제2레버(5,6)가 시이소운동을 원활하게 행할 수 있도록 구성한 것이다.

상기 랙(11)과 피니언(10)의 기어물림 단속을 위한 랙(11)의 승강작동은 유공압장치(도시하지 아니함) 내지는 기계적으로 작동하는 리드스크류 등을 이용하여 구동되면서 피니언(10)과 선택적으로 기어물림되어 제2레버(5,6)를 소정 각도로 회전시키게 된다.

그리고 상기 너클(13)은 제1레버(4)의 양단에 고정된 홀더프레임(14) 중 전측에 고정된 홀더프레임(14)에 상하 핀(15)으로 각운동 가능하게 설치되어 조향을 위한 스티어링휠(16)과 연결레버(17)로 연결되며, 이때 차륜(3)으로 동력을 전달하기 위한 축(7)은 너클(13)상에 설치된 조인트(18)에 중도 연결되어 조향 시에도 동력이 원활하게 전달될 수 있도록 한다.

엔진, 전동모터 등과 같은 다양한 구동원과 연결되어 동력을 전달하는 축(7)과 차륜(3)이 축설치되는 축(9)은 상호 체인, 체인스프라켓, 타이밍벨트, 타이밍벨트풀리 등과 같은 다양한 전동수단(19)으로 구동력을 전달할 수 있도록 한다.

본 발명의 주행장치(1)는 전후 차륜(3)이 모두 구동력을 전달받을 수 있는 전륜(全輪) 구동형으로 구성하기 위하여 구동원에서 전후륜 축(7)상으로 동력을 전달하기 위한 차동장치(20)를 구비하며, 스티어링휠(16)과 연결레버(17), 너클(13)은 주행장치(1)의 전진방향 측에만 설치하면 된다.

그리고 후측 차륜(3)은 제2레버(6)를 수평 및 수직으로 각도조절이 가능하게만 구성한다. 이러한 각도조절수단은 전기한 전측 차륜(3)의 각도조절수단과 동일한 것이다.

주행장치(1)는 전후 폭 조절은 물론, 좌우 폭 조절도 가능하게 구성하며, 이러한 폭 조절수단(도시하지 아니함)은 일반적인 리드스크류 방식, 조절공과 조절핀을 이용한 방식 등 다양한 방식으로 접목시키면 된다.

그리고 주행장치(1)의 폭 조절 시에는 주행장치(1) 전체를 소정 높이로 리프팅할 수 있는 유압실린더를 사용한 유압잭, 또는 기계식 잭(jack) 등으로 이루어지는 리프터(21)를 설치토록 한다.

한편, 본 발명의 주행장치(1)에 사용되는 차륜(3)은 트레드가 깊고 굵은 오프로드용 차륜(3)이나 탱크의 캐터필러(caterpillar) 방식 등 다양한 방식을 적용할 수 있다. 상기 캐터필러 방식 차륜(3b)에 대하여는 후술키로 한다.

이러한 차륜(3)을 장애자가 용이하게 장착할 수 있도록 도 7에서 보는 바와 같이 차륜(3)의 휠(22)에는 체결너트와 같은 체결수단(23)을 사전에 용접 등의 방법으로 고정 장착해 두고, 이에 광폭 차륜(3a) 등을 부가 장착코자 할 경우는 고정볼트와 같은 체결수단(24)을 사용하여 손쉽게 장착 및 분리할 수 있도록 한다.

캐터필러 방식을 적용한 차륜(3b)은 도 8내지 도 8a에서 보는 바와 같이 전후 휠(25)의 외주연부에 금속판재로 이루어진 캐터필러(26)를 핀(27)으로 수개 소정 간격으로 고정하되, 노면에 따라 상기 캐터필러(26)가 전후로 요동하면서 충격을 완충함과 동시에 정확한 그립력을 발휘할 수 있게 요홈(28)상에 스프링(29)에 탄력설치된 볼(30)을 탄력지지시킨다.

그리고 본 발명의 주행장치(1)에 있어서, 각 차륜(3)들은 계단이나 험로 주행 시 노면 요철에서 발생하는 바운싱(bouncing), 피칭(pitching)현상 및 코너링 시에 오는 롤링(rolling) 등을 최소화하기 위하여 기존에 널리 차량 등에 사용되고 있는 독립 서스펜션 등을 부가적으로 장착할 수 있음은 물론이다.

상기와 같이 구성될 수 있는 본 발명은 평지주행은 물론 도 9a 내지 9c에서 보는 바와 같이 경사로, 계단, 요철이 심한 험로 등 다양한 노면여건 상에서도 안정적인 주행을 행할 수 있는 것으로서, 이의 작용을 이하에 보다 상세히 설명키로 한다.

본 발명의 주행장치(1)는 도 2에서 보는 바와 같이 좌우 4개, 총 8개의 차륜(3)이 제1레버(4)와 제2레버(5,6)상에 시이소형으로 각운동될 수 있도록 연결되어 있어 어떠한 노면 조건 하에서도 이송수단(2)이 최대의 승차감을 유지하면서 노면 요철에서 오는 진동이 이송수단(2)의 차체에 전달되는 것을 최소화할 수 있는 것으로서,

우선 제2레버(5,6)상에 축(9) 설치된 차륜(3) 2개 상간의 노면 요철에 따른 진동은 제2레버(5,6) 중심이 제1레버(4) 양단에 축(7) 설치되어 있어 1차적으로 노면 요철에 따른 진동이 제2레버(5,6)에서 약 1/2을 흡수하게 되고, 상기 전후의 제2레버(5,6)는 이송수단(2)에 축(4a) 설치된 제1레버(4)에 의해 노면 요철에 따른 진동이 약 1/2 정도 또 다시 흡수하게 되어 노면 진동이 최소화된 상태에서 주행을 행할 수 있는 것이다.

이는 상기 제1,2레버(4,5,6)가 축(7)상에 자유회전 가능하게 연결되어 있어 제2레버(5,6) 양단의 차륜(3)이 노면 요철에 따라 축(7)을 기점으로 하여 좌우 시이소운동을 행할 수 있고, 제1레버(4) 역시 축(4a)을 기점으로 하여 좌우(즉, 전후)로 시이소운동을 행할 수 있어 가능한 것이다.

이러한 본 발명의 주행장치는 도 10과 도 11에서 보는 바와 같이 기존의 전후 차륜을 갖는 주행장치 내지는 단일 차륜을 갖는 주행장치와 비교할 시에 매우 완만한 곡선을 그리면서 계단을 오를 수 있다.

즉, 도 10에서와 같이 계단의 높이가 15cm이며 4칸인 계단을 1칸 올라갔을 때 기존 전후 차륜만을 갖는 주행장치(도면상 좌측)의 경우는 레버의 중심이 계단 1칸의 높이인 약 7.5cm를 상승하는 반면, 본 발명은 시이소형 제1,2레버(4,5,6)에 의해 제1레버(4)의 중심은 약 1/2 정도인 3.75cm만 상승하게 되며, 이후 2번째 칸에서 마지막 칸까지는 동일한 중심 이동 높이(즉, 3.75cm)로 순차적으로 중심 이동이 이루어져 4개의 차륜(3)이 모두 계단에 올라섰다가 다시 수평면을 경유할 시는 중심이동이 동일한 중심 이동 높이로 순차적으로 낮아지면서 계단을 통과하게 되므로 매우 완만한 곡선을 그리면서 계단을 오를 수 있는 것이다.

결국, 도 11의 그래프에서도 보는 바와 같이 단일의 차륜을 갖는 종래의 주행장치 내지는 전후 차륜을 갖는 주행장치의 경우 높이가 h인 계단을 오를 때 중심 이동이 큰 관계로 주행장치 전체의 승강 진동이 크지만, 본 발명은 매우 완만한 경사 곡선을 그리면서 승강에 따른 중심 이동 폭이 최소화되어 매우 안정적으로 계단을 통과할 수 있는 것이다.

이는 도 12a 내지 12l에서 도시한 시뮬레이션에서 보는 바와 같이 계단을 본 발명의 주행장치(1)가 올라 갈 때 계단 진입초기 및 탈출단계에서는 이송수단(2)의 승강 폭은 기존보다 약간 낮은 편이나, 차륜(3) 모두 계단에 진입하게 되어 계단을 통과할 시는 도 12e부터 도 12i에서 보는 바와 같이 주행장치(1)의 4개의 차륜(3)이 계단의 경사각에 따른 직선에 가깝게 이동을 하게 되어 계단의 층에 의해 발생하는 요철 진동이 최소화되는 바, 이러한 요철 진동을 최소화하기 위해서는 4개의 차륜(3) 중 전륜측과 후륜측의 축(7)간 거리를 달리하는 것이 바람직하다. 실제 도 12a내지 12l은 계단의 폭을 300mm, 높이를 200mm로 하고, 전륜측 축간거리를 280mm, 후륜측 축간거리를 300mm, 그리고 전륜의 후측 차륜과 후륜의 전측 차륜의 축간거리를 290mm로 설정하여 시뮬레이션화 한 것으로서, 이러한 경우 계단의 각 층을 오르고 있는 차륜들은 계단의 경사에서 거의 직선에 가깝게 이동되고 있음을 알 수 있고, 계단의 한 층에 완전히 올라선 상태의 차륜과 계단의 단부에 올라선 차륜간에는 제2레버(5,6)의 시이소형 각운동에 의하여 제1레버(4)는 거의 계단 경사각에 대하여 평행하는 직선상의 위치를 유지하게 되므로 각 차륜(3)의 이동에 따른 계단 요철에 따른 진동은 실제 주행장치(1)에는 극소화됨을 알 수 있는 것이다.

그리고 본 발명의 주행장치(1)를 사용하여 주행 중 주행방향을 전환코자 할 시는 유공압장치 등과 연결되어 승강조절이 가능한 랙(11)을 하강시키게 되면, 이의 하부, 즉 전측의 제2레버(5)상에 고정된 피니언(10)이 랙(11)과 기어물림되면서 회전하게 되어 제2레버(5)는 축(7)을 기점으로 하여 각운동 하게 되고 약 90°정도 제2레버(5)가 각운동하게 되면 전측 제2레버(5) 양단에 축(9) 설치된 차륜(3) 2개 중 하나만 노면과 접지하게 되며, 이러한 상태에서 탑승자가 스티어링휠(16)을 좌우 중 선택된 방향으로 조향을 하게 되면 이와 연결레버(17)로 연결된 너클(13)이 홀더프레임(14)상에서 핀(15)을 기점으로 각운동하여 좌우 방향을 전환하게 되므로 탑승자가 원하는 방향으로 조향이 가능한 것이다.

이때 노면에 접하고 있는 상기 차륜(3)은 축(7)이 다양한 각도하에서도 동력전달이 가능한 조인트(18)로 연결되어 있어 전동수단(19)을 통하여 동력전달이 가능한 것이다.

주행여건에 따라 전후측에 각 2개씩 총 8개의 차륜(3) 중 4개만을 사용하여 주행코자 할 시는 후측의 제2레버(6)도 랙(11)을 하강시켜 피니언(10)을 회전구동시키면 제2레버(6)가 약 90°각운동하여 후륜을 구성하는 차륜(3)도 결국 하나씩만 노면과 접지하게 되어 주행장치(1)를 운행할 수 있게 되는 것이며, 후륜을 구성하는 차륜(3)은 전륜에서 조향하는 방향으로 따라서 회전을 하게 되어 원하는 방향으로 주행장치는 주행을 행할 수 있게 되는 것이다.

그리고 본 발명의 주행장치(1)는 승강기 등이나 출입구 등 주행장치(1)의 전후 폭을 여유있게 수용하게 어려운 공간이동 내지는 계단, 험로 등을 통과 시에는 전후 및 좌우 폭을 최소화한 상태에서 이동을 행하도록 하고, 도로 등에서 일정 속도 이상으로 주행코자 할 시는 주행안정성을 위하여 주행장치(1)의 전후 및 좌우 폭을 최대한 길게 하는 것이 바람직한 바, 이러한 경우는 이송수단(2)의 하부에 설치된 리프터(21)를 작동시켜 주행장치(1)를 소정 높이로 리프팅하여 차륜(3)이 노면으로부터 떨어지도록 한 상태에서 제1레버(4)를 길이 조절수단(8)을 사용하여 전후 폭을 최대로 신장시키고 미도시한 좌우 폭 조절수단을 사용하여 주행장치(1)의 좌우 폭도 최대한 길게 조절한 상태에서 리프터(21)를 하강시키고 차륜(3)이 노면과 접지되도록 한 후 주행을 하면 되는 것이다.

또한 주행장치(1)가 주행코자 하는 노면이 일반적인 평지, 즉 아스팔트나 시멘트 포장도로나 인도 등이 아닌 모래사장이나 진흙탕길, 또는 요철이 심한 암반 등 험로를 주행코자 할 시는 노면 상황에 맞추어 광폭 차륜(3a)이나 탱크의 캐터필러 방식을 적용한 차륜(3b) 등을 부가 장착 내지는 교환 장착하여 주행하면 되는 것이다.

특히, 본 발명은 차륜(3)의 휠(22)에 체결수단(23)을 미리 설치하여 둠으로써 상기한 바와 같은 다양한 차륜(3a,3b)을 장애인 등과 같은 탑승자가 손쉽게 장착할 수 있는 것이다.

또한 본 발명의 캐터필러 방식을 적용한 차륜(3b)은 수개의 캐터필러(26)를 스프링(29)에 탄력지지된 볼(30)에 연접되도록 한 후 핀(27)을 기점으로 각운동 가능하게 설치함으로써 험로 등을 주행장치(1)가 주행 시에도 캐터필러(26)가 노면을 움켜쥐듯 접지력을 극대화 한 상태로 주행토록 하여 슬립되거나 험로에서 탈출하지 못하고 차륜이 공회전하는 등의 문제점을 일소할 수 있는 것이다.

이상에서 상세히 살펴 본 바와 같이 본 발명에서 제공하는 계단, 경사로, 험로 주행장치는 좌우 4개씩의 차륜(3)을 시이소형으로 축설치되는 제1,2레버(4,5,6)상에 축설치하여 어떠한 노면조건에서도 총 8개 내지는 선택적으로 4개의 차륜(3)이 노면과 접지된 상태에서 주행할 수 있도록 함으로써 장애자용 휠체어나 특정물을 이송하기 위한 이송장치 등에 적용하여 다양한 노면(계단, 경사로, 모래사장, 진흙탕길, 암반 등과 같은 각종 험로)에 호환성있게 주행을 행할 수 있으며,

주행 중 노면 요철에 따른 차륜(3)의 승강 진동을 시이소형으로 작동하는 제1,2레버(4,5,6)의 시이소운동에 의해 최소화 할 수 있어 승차감 및 주행 안정성을 극대화할 수 있으며,

시이소형으로 노면 요철에 따라 자유 각운동 할 수 있는 전륜측의 제2레버(5)를 주행코자 하는 방향으로 조향코자 할 시는 랙(11)과 피니언(10)을 사용하여 전륜을 구성하는 2개의 차륜(3) 중 하나만 노면과 접지되도록 하여 스티어링휠(16)로 간단히 조향이 가능하며,

주행장소 및 주행속도에 따라 주행장치(1)의 전후 및 좌우 폭 등을 임의로 조절한 상태에서 주행이 가능하여 최적의 주행여건을 갖춘 상태로 안전하게 주행할 수 있는 등 그 기대되는 효과가 다대한 발명이다.

도 1은 본 발명의 전체 구성을 보인 평면 레이아웃

도 2는 본 발명의 요부인 시이소형 레버 구성과 차륜 구성을 발췌한 정면도

도 3은 본 발명의 요부인 조향수단을 발췌한 일부 분해 사시도

도 4는 본 발명의 요부인 조향수단의 작용상태를 보인 평면도

도 5는 본 발명의 차륜 전동수단을 발췌한 사시도

도 6은 본 발명의 주행장치 리프터를 작동시켜 리프팅된 상태의 정면도

도 7은 본 발명의 차륜에 광폭 차륜을 부가 장착한 경우의 단면도

도 8은 본 발명의 차륜 중 하나인 캐터필러를 적용한 경우의 정면도

도 8a는 본 발명의 차륜 중 하나인 캐터필러의 요부를 확대한 단면도

도 9a 내지 9c는 주행장치의 다양한 노면에 따른 주행상태를 보인 차륜의

발췌 정면도

도 10은 본 발명의 주행장치와 기존 주행장치의 계단 통과 시 중심축 간의

승강 높이 변화를 비교한 정면도

도 11은 본 발명의 주행장치와 단일 차륜, 전후 차륜을 적용한 기존 주행장

치와의 계단 경사에 따른 중심 경사추이를 보인 그래프

도 12a 내지 도 12l은 본 발명의 주행장치가 계단을 오를 때 차륜의 이동과

정을 보인 단계적으로 보인 시뮬레이션

■ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ■

1: 주행장치 2: 이송수단

3,3a,3b: 차륜 4: 제1레버

4a: 축 5,6: 제2레버

7: 축 8: 조절수단

9: 축 10: 피니언

11: 랙 12: 랙가이더

13: 너클 14: 홀더프레임

15: 핀 16: 스티어링휠

17: 연결레버 18: 조인트

19: 전동수단 20: 차동장치

21: 리프터 22: 휠

23,24: 체결수단 25: 휠

26: 캐터필러 27: 핀

28: 요홈 29: 스프링

30: 볼

Claims (4)

1. 휠체어와 같은 다양한 이송수단(2)에 설치되어 계단, 경사로, 험로를 주행할 수 있는 주행장치(1)를 구성함에 있어서;

   상기 이송수단(2)의 중앙에 시이소형으로 각운동 가능하게 축(4a) 설치되는 제1레버(4)와,

   상기 제1레버(4)의 양단에 시이소형으로 각운동 가능하게 축(7) 설치되는 제2레버(5,6)와,

   상기 제2레버(5,6) 양단에 축설치되며 전동수단(19)으로 축(7)과 연결되어 구동가능한 각각의 차륜(3,3b)과,

   상기 제2레버(5,6)에는 피니언(10)이 고정되어 구동원과 연결된 축(7)이 축설치되는 홀더프레임(14)상에 고정된 랙가이더(12)상을 유공압장치와 같은 구동원과 연결되어 승강 가능한 랙(11)과 선택적으로 기어물림되어 각운동 할 수 있도록 하고,

   상기 전륜 측 제2레버(5)가 축설치되는 축(7)은 조인트(18)가 중도에 설치되며, 홀더프레임(14)에 핀(15)으로 각운동 가능하게 설치되며 연결레버(17)와 스티어링휠(16)과 연결된 너클(13)이 연결되어 원하는 방향으로 주행장치(1)의 조향이 가능토록 한 것을 특징으로 하는 계단, 경사로, 험로 주행장치.
2. 제 1 항에 있어서;

   상기 주행장치(1)는 전후 및 좌우 폭 조절을 위한 조절수단(8)과 리프터(21)를 구비한 것을 특징으로 하는 계단, 경사로, 험로 주행장치.
3. 제 1 항에 있어서;

   상기 차륜(3)의 휠(22)에는 체결수단(23)이 고정되어 광폭 차륜(3a)을 체결수단(24)을 이용하여 부가 장착할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 계단, 경사로, 험로 주행장치.
4. 제 1 항에 있어서;

   상기 차륜(3b)은 휠(25)의 외주연에 수개의 캐터필러(26)가 핀(27)으로 축고정되며, 캐터필러(26)에 형성된 요홈(28)에는 볼(30)이 스프링(29)에 탄력설치되어 캐터필러(26)가 노면 요철에 따라 탄력 각운동할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 계단, 경사로, 험로 주행장치.