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수·전동 휠체어 구동부 시스템 설계
Design of Electric Automatic Manual Wheelchair Driving System 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.14 no.11, 2013년, pp.5392 - 5395  

김진남 (강원대학교 기계공학과)

초록
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환자 및 노약자 이동에 중요한 역할을 하고 있는 수 전동휠체어의 핵심부인 구동부를 새롭게 설계했다. 구동부는 고속모터와 다단기어 치형을 설계적용하고, 굽힘강도와 면압강도를 고려해 큰 추진력을 얻을 수 있도록 성능을 검증하였다. B-Type의 마찰판식 클러치 전자식 브레이크(다판 방식의 무여자 작동형)를 동 축상에 설치해, 큰 토크에도 급격한 제동이 가능하도록 했다. 본 연구에 설계된 다단치차 감속기를 수 전동휠체어 구동장치에 사용하므로서, 소형화, 경량화를 이루고 구동 효율이 기존제품보다 30% 향상된 구동부를 구성할 수 있었으며, 보수 및 관리의 용이성을 함께 추구했다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Application of electric wheelchair, sort of wheelchair which is playing important role in transporting patients and old people, has been increasing. In this study, we designed the electric wheelchairs' driving system. Using the multi-step gear, the driving system can get great power, even though the...

주제어

#Automatic   #Miniaturization   #Planetary gear   #Speed reducer   #Wheelchairl  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구의 목표는 수·전동 휠체어에 다단기어 감속기를 적용하므로 서 구동부의 동력전달효율의 증대와 소형화에 따른 휠체어의 경량화에 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
휠체어의 구동장치의 구성요소는? 수·전동 겸용 휠체어는 가볍고 견고한 차체와 정확하고 안전한 주행제어회로 등을 갖춘 소형, 고기능의 구동장비가 필수적이다[3-5]. 그 중 구동장치는 전기(모터), 전자(제어부), 기계(감속기 및 구조) 로 구성되며 디자인(기능설계)이 우수해야 하지만 효율적인 감속기의 선정이 핵심이 된다[3-5]. 휠체어에 사용되는 감속기는 동력전달효율이 높아야 하고 부하 적응 능력이 있어야 한다.
벨트나 체인을 이용한 감속기의 단점은? 지금까지는 주로 벨트, 체인, 웜기어 등을 이용한 감속기가 많이 사용되었다. 그러나 벨트나 체인을 이용한 감속기는 구조가 간단하지만 설치 공간을 많이 차지하여 공간상의 제약이 있어 수·전동휠체어 구동부에는 부적합 하다. 웜기어를 사용한 감속기는 일단으로 상당한 감속 효과를 얻을 수 있지만, 입력축과 출력축이 수직으로 되어 관성 모멘트에 의한 동력 손실이 크고 설치공간상의 제약으로 인해 전동휠체어 구동부에는 적절하지 않다[8].
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참고문헌 (8)

  1. H. J. Ko, N. Y. Kim, J. G. Hyun, W. C. Jeong, M. W. Kang, J. H. Kim, "Design of Manual Wheelchair with a Function of Bed Transfer", Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers, Vol. 22:3-1, pp. 580-586, 2013. 

    원문보기 상세보기 crossref

  2. E. S. Shin, H. T. Lee, S. C. Ahn, "Biomechanical evaluation of a manual wheelchair with forward . reverse propulsion" KSME, pp. 464-469, 2001. 

  3. K. K. Ahn, J. I. Yoon, L. D. Khoa, "A Study on the Path-Tracking of Electric Wheelchair Robot" Journal of the Korean Society for Precision Engineering, Vol. 28, No. 11, pp. 1265-1271, 2011. 

  4. J. W. Park, C. W. Park, J. M. Kim, "Motion control algorithm of a electric powered wheelchair for safe operation" KSAE, pp. 2161, 2013. 

  5. Y. C. Choi, K. M. Rhee, H. S. Choi, Y. T. Seo, "Development of the foldable manual/power hybrid wheelchair" Journal of the Korean Society for Precision Engineering, Vol.23, No. 2, pp. 172-180, 2006. 

  6. Y. C. Kim, K. S. Kim, H. S. Cho, J. C. Ryu, M. S. Mun, "Analysis of driving characteristic for power add-on drive wheelchair" KSPE pp. 1465-1466. 2011. 

  7. E. P. Hong, J. C. Ryu, M. S. Mun, "Test and Evaluation of Light-weight Powered Wheelchair" KSPE, pp. 1177-1178, 2012. 

  8. M. K. Cho, J. H. Kim, C. Kim, "Dynamic analysis unsteady bearing forces on an electric wheelchair worm-type reduction gear" KSME, pp. 65-68, 2009. 

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