KR200231839Y1 - 장애인을 위한 차량의 조향장치 - Google Patents

Abstract

양팔을 사용할 수 없는 장애인들도 차량을 운행할 수 있는 차량용 조향장치를 제공하기 위하여, 본 고안은 조향휠축상의 소정위치에 설치되어 조향축에 토크를 전달하는 제 1 전동(傳動)장치와, 일단은 상기 전동장치의 입력축에 연결되고 타단은 운전석 플로어의 근지점까지 연장되는 연장축과, 운전석 플로어에 고정장착되며 출력축이 상기 연장축의 타단과 연결되는 제 2 전동(傳動)장치와, 상기 연장축에 토크를 전달하도록 제 2 전동장치의 입력축에 결합되는 회전부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 양팔 장애인를 위한 차량의 조향장치를 개시한다.

Description

장애인을 위한 차량의 조향장치 {Steering system of a vehicle for the handicapped}

본 고안은 차량조향장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 양팔장애자를 위한 차량조향장치에 관한 것이다.

차량의 조향장치는 현가방식에 따라 차축현가식 내지 독립현가식등이 이용되고 있다. 일반적으로 많이 사용되는 차축현가식 조향장치의 개략적인 구성은 다음과 같다.

조향휠(steering wheel)은 조향축(steering shaft)의 상부끝단에 세레이션과 나사가 이용되어 설치된다. 조향축의 하단부는 조향기어박스에 연결된다. 피트먼암의 일단은 조향기어박스의 출력축에 연결되며, 타단은 드래그링크에 연결된다. 조향너클은 드래그링크로부터 연결되는 타이로드, 너클암등의 연결구조에 의하여 좌우로 회전된다. 이로써, 조향휠이 회전됨에 의하여 차량의 조향이 이루어 진다.

일반적인 차량의 주요조작부인 브레이크페달, 가속페달, 클러치페달은 양다리를 사용하여 조작하도록 구성되어 있으나, 핸들조작은 한 손 또는 양손으로 조작하도록 되어 있다. 이에 의하여 일반차량의 조작은 한 손 또는 양 손을 자유롭게 사용할 수 있는 운전자만이 용이하게 할 수 있다.

근래, 장애인을 보는 사회의 시각이 많이 개선되는 추세에 있으며, 장애인 스스로도 사회적 활동범위를 넓히고자 노력하고 있다. 일찍이 해외선진국에서는 장애인을 위한 많은 사회시설이 개발 보급되어 왔으며, 우리나라에서는 비록 늦기는 하였지만 바람직하게도 그러한 움직임들이 일기 시작하였다.

이에 대하여, 장애인을 위한 차량의 개발도 가속화 되고 있으며, 그 일환으로 양팔을 사용할 수 없는 장애인을 위한 차량의 개발이 요구되고 있다.

양팔의 사용이 불가한 운전자에게 있어 가장 큰 문제는 핸들 및 이에 부착되는 장치들을 조작할 수 없다는 것이다.

본 고안은 상기와 같은 사회적 움직임에 부응하기 위하여 안출된 것으로서, 양팔을 사용할 수 없는 장애자들도 조향장치 내지 이에 부착된 장치를 조작할 수 있도록 함에 의하여 차량운행을 가능하게 하는 양팔 장애인을 위한 조향장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 고안자에 의해 기출원된 원출원 명세서의 대표도.

도 2는 본 고안에 따른 장애자 차량용 조향장치의 설치상태의 사시도.

도 3은 본 고안에 따른 조향장치의 제 1 전동장치의 내부구성을 도시하는 사시도.

도 4는 본 고안에 따른 조향장치의 제 2 전동장치의 내부구성을 도시하는 사시도.

도 5는 본 고안의 다른 실시예를 도시하는 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명 *

1: 조향휠 3: 조향축

10, 20, 제 1, 2 전동장치 30: 회전부재

40: 연장축

상기한 목적은, 조향축상에 설치되는 전동요소에 의해 조향축과 함께 회전되는 입력축을 가지며, 조향축튜브의 소정위치에 고정장착되는 제 1 전동(傳動)장치와; 일단은 상기 제 1 전동장치의 입력축에 연결되고 타단은 운전석 플로어의 근지점까지 연장되는 연장축과; 고정부재에 의해 운전석 플로어에 고정장착되며, 출력축이 상기 연장축의 타단과 연결되는 제 2 전동(傳動)장치와; 제 2 전동장치의 입력축에 결합되는 회전부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 양팔 장애인를 위한 차량의 조향장치에 의하여 달성된다.

이하, 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1는 본 고안자에 의하여 대한민국 특허청에 1999.4.30일자로 출원된 장애자 차량용 핸들조작장치(출원번호: 99-7250)를 도시한다.

조향페달(50)을 회전하게 되면 일단의 베벨기어의 조합에 의하여 조향축(3)이 회전되어 차량의 조향이 이루어진다.

운적석 플로어의 상면에 고정되는 페달고정부재(55)에 회전가능하도록 연결된 페달(50)에 의하여 다리를 사용한 조향장치의 조작이 가능하게 된다.

본 고안은 이에 나아가 보다 개량된 조향장치를 제공한다.

도 2는 본 고안에 따른 조향장치의 일실시예의 설치상태를 도시하는 사시도이다.

기존의 조향휠(1)은 조향축(3)의 상단에 세레이션 및 나사에 의하여 결합되어 조향축에 토크를 전달할 수 있게 한다.

조향축(3) 이후 조향너클까지의 다른 연쇄기구는 전술된 바, 설명을 생략한다.

제 1 전동장치(10)는 기존 조향휠의 아래 일정한 지점에 조향축(3)과 연결되어 설치되며 조향축튜브(4)의 외주를 에워싼 상태에서 고정된다.

양단에 유니버설 조인트를 가지는 연장축(40)은 그 일단이 제 1 전동장치의 입력축(17)과 연결되며, 타단이 플로어의 근지점까지 연장된 상태에서 제 2 전동장치의 출력축(22)과 연결된다. 연장축(40)은 더 나아가 스플라인 방식에 의해 축의길이변화가 가능하게 할 수 있을 것이다.

제 2 전동장치(20)는 플로어에 고정되는 고정부재(35)에 결합된다. 회전부재(30)는 제 2 전동장치(20)의 입력축에 연결되어 출력축(22)에 토크를 전달하게 된다.

따라서, 회전부재(30)의 회전에 의해 가해지는 토크는 제 2 전동장치(20), 연장축(40), 및 제 1 전동장치(10)를 통해 조향축(3)에 전달된다.

도시된 바와 같이, 회전부재(30)는 소정의 직경을 가지는 원판의 형상일 수 있으며, 원판의 가장자리에는 예를들어, 발가락을 걸거나 발가락으로 움켜쥐어 원판을 회전시킬 수 있도록 롤러(31)가 돌출형성된다.

제 2 전동장치의 측부에는 기존의 가속페달(5) 및 브레이크페달(7)이 위치된다.

상기한 바와 같은 일실시예에 따르면 운전자는 왼발로는 회전부재(30)를 회전하며, 오른발로는 가속페달 및 브레이크페달을 조작하게 된다. 본 고안이 적용되는 차량은 변속레버, 브레이크 페달, 및 가속페달 사이에 장애인을 위해 특별히 고안된 종래의 시스템이 필요할 것이다.

한편, 일반차량의 조향휠의 측부에 장착되는 회전표시등 스위치, 전조등 스위치등은 오른발 또는 무릎을 사용하여 조작할 수 있도록 차량도어, 패널, 또는 전동장치의 주위에 버튼식으로 하여 별도로 장착될 수 있을 것이다.

도 3은 본 고안에 따른 조향장치의 제 1 전동장치(10)의 내부구성을 도시하는 사시도이다.

조향축베벨기어(11)는 조향축(3)의 소정의 위치에 축의 외주에 마찰접촉되어 결합되므로써 조향축과 일체되어 회전된다. 조향축베벨기어(11)는 조향축과의 결합을 용이하게 하도록 두부분으로 세로방향으로 나뉘어져 있는 상태이며, 볼트에 의해 조향축과 결합된다. 이에 의해 조향축(3)을 조향기어박스로부터 분해하지 않고서도 조향축(3)상에 결합할 수 있게 된다.

제 1 전동장치(10)는 상부(도시되지 않음) 및 하부의 체결수단(15)에 의하여 조향축튜브(4)에 고정된다. 조향축베벨기어(11)와 치합되는 베벨기어(13)는 제 1 전동장치의 입력축(17)과 일체로 연결되어 입력축(17)에 가해지는 토크는 조향축(3)에 전달된다.

도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 조향장치의 제 2 전동장치의 내부구성을 도시하는 사시도이다.

제 2 전동장치(20)는 입력축(24)과 출력축(22)을 가지며, 역시 일단의 베벨기어의 치합에 의해 각축은 소정의 축각을 이루게 된다. 입력축 베벨기어(23)는 회전부재(30), 예를 들어 회전원판이 결합된다. 출력축베벨기어(21)는 제 1 전동장치(10)에 토크를 전달하도록 연장축과 연결된다. 설명되지 않은 나머지 베벨기어(27)는 아이들기어로서 축의 편향을 방지한다. 회전부재(30)의 직경은 사용자의 요구에 따라 적정하게 선택되며, 회전부재(30)와 출력축(22)의 회전비는 약 1.5 : 1로서, 적은 힘으로 조향을 가능하게 한다. 회전부재(30)의 가장자리에는롤러(31)가 돌출형성된다. 운전자는 롤러(31)에 발가락을 걸거나 발가락으로 쥠으로써 회전부재(30)를 회전시키게 된다.

상기한 바와 같은 구조에 의하여 회전부재(30)와 조향축(3)은 같은 방향으로 회전할 수 있게 된다.

도 5는 본 고안에 따른 다른 실시예를 도시하는 사시도로서, 운전자의 장애양상에 맞추어 제 2 전동장치(20) 및 이에 설치되는 회전부재(30)의 설치위치 내지 그 방식이 변화될 수 있음을 도시한다. 이것은 두 개의 전동장치(도 2의 도면부호 10, 20 참조)를 연결하는 연장축(도 2의 도면부호 40 참조)이 양단에 유니버설조인트를 가지는 것에 의하여 가능하게 된다.

도시된 바와 같은 실시예에 의하면, 다리를 좌우로 움직이기가 불편한 운전자는 전후로 움직여 조향할 수 있도록 일실시예에서의 회전부재(30)를 세워 고정시킴에 의하여 자전거의 페달을 밟듯 조향장치를 조작할 수 있는 것이다. 이를 위해 회전부재의 가장자리에는 페달(41) 및 발을 끼울 수 있는 발걸이(43)가 마련되며, 페달을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시킴에 의해 조향을 하게 된다.

본 고안이 적용되는 기존의 조향장치는 그 조향기어 즉, 인력에만 의존하는 매뉴얼스티어링(manual steering)일 수도 있고, 인력 이외의 동력을 이용하는 파워 스티어링(power steering)일 수도 있다. 이것은 제 1, 2 전동장치내의 베벨기어의 잇수비를 조절함에 의해 가능하게 될 것이다.

이상에서 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 설명하고 있으나, 이는 단지 예시이며 기타 본 고안의 정신을 벗어나지 않고 다양한 변화와 변형이 가능할 것이다. 예를 들면, 전동장치에 사용되는 베벨기어의 치합을 다른 유형의 기어, 웜과 웜기어, 또는 스프로킷과 체인으로 치환하여 사용할 수 있을 것이다.

본 고안에 따른 조향장치에 의하면, 양팔 장애인은 다리만을 이용하여 차량을 운전할 수 있게 되며, 더 나아가 회전부재(31)를 임의의 위치에 고정시킬 수 있음에 의하여 장애의 특성에 맞추어 조향장치를 설치할 수 있다. 또한, 조향축(3)을 완전히 분해하지 않고서도 설치가 가능하며, 설치한 후에도 차량내부의 미관을 크게 손상하지 않으며, 일반인은 기존의 조향휠(1)을 이용할 수 있어 장애인과 일반인이 공용할 수 있다.

Claims (4)

1. 조향축상에 설치되는 전동(傳動)요소에 의해 조향축과 함께 회전되는 입력축을 가지며, 조향축튜브의 소정위치에 고정장착되는 제 1 전동(傳動)장치와; 일단은 상기 제 1 전동장치의 입력축에 연결되고 타단은 운전석 플로어의 근지점까지 연장되는 연장축과; 고정부재에 의해 운전석 플로어에 고정장착되며, 출력축이 상기 연장축의 타단과 연결되는 제 2 전동(傳動)장치와; 제 2 전동장치의 입력축에 결합되는 회전부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 양팔 장애인를 위한 차량의 조향장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1 전동장치는, 조향축의 외주에 마찰접촉되는 조향축베벨기어와, 상기 조향축베벨기어와 치합되며 입력축과 일체를 이루는 입력축베벨기어를 가지며; 상기 제 2 전동장치는 일단의 베벨기어의 치합에 의해 일정한 축각을 이루는 입력축과 출력축을 가지며; 상기 연장축은 양단에 유니버설 조인트를 가지는 것을 특징으로 하는 양팔 장애인을 위한 차량의 조향장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제 2 전동장치의 입력축에 연결되는 회전부재는 소정의 직경을 가지는원판의 형상이며, 원판의 가장자리에는 롤러가 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 양팔 장애인을 위한 차량의 조향장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 제 1 전동장치의 조향축베벨기어는 세로방향으로 두부분으로 나뉘어져 있으며, 상기 조향축을 에워싼 상태에서 볼트결합됨을 특징으로 하는 양팔 장애인을 위한 차량의 조향장치.