KR101053100B1 - 신발 털이기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 깔끔이 신발 털이기를 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로, 본 발명의 구성은 상면에 개구부가 구비된 박스 형상의 집진 케이스(20)와, 상기 집진 케이스(20)의 내부에 상승 및 하강 가능하게 내장됨과 더불어 서로 나란하게 배치된 적어도 한 쌍의 탈진 브러시(30)와, 상기 집진 케이스(20)에 상하 방향으로 배치된 랙기어(50)와, 상기 탈진 브러시(30)에 각각 축결합됨과 동시에 상기 랙기어(50)에 기어식으로 연결되어 상기 탈진 브러시(30)가 상기 집진 케이스(20)에서 하강 작동함에 따라 상기 탈진 브러시(30)를 서로 반대 방향으로 회전시켜서 신발(1)의 밑창에 묻은 이물질(2)을 털어내도록 하는 적어도 한 쌍의 피니언 기어(60)와, 상기 탈진 브러시(30)를 원위치로 상승시키는 복귀수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

신발 털이기{Shoes dust cleaner}

본 발명은 신발 털이기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내외 활동이 많은 장소, 특히 학교와 같은 장소에서 실외에서 실내로 들어올 때에 신발 밑에 묻어 들어오는 흙먼지를 쉽게 털어낼 수 있도록 함으로써 실내 복도가 더렵혀지는 경우를 방지하고 묻어 들어오는 흙먼지에 의해 실내 공기가 오염되고 각종 호흡기 질환 등의 유발을 방지하여 위생상 건강상으로 바람직한 결과를 얻을 수 있는 신발 털이기에 관한 것이다.

신발을 신은 상태에서 많은 사람이 출입하는 사무실, 병원, 학교 등과 같은 공공장소에는 출입자들의 신발에서 떨어지는 흙이나 먼지, 빗물 등의 이물질로 인하여 실내가 오염되고, 실내 공기를 혼탁하게 하여 실내공간에서 생활하는 사람들에게 호흡기 계통의 질환을 유발하는 등의 문제가 생긴다.

이러한 문제점에 대처하기 위해 시중에는 많은 종류의 신발 털이기가 개시되어 있는데, 신발 털이기의 한 예로는 통공이 다수 형성된 상판이 얹혀진 본체 내부에 양측의 회전롤러에 걸쳐져 회전되면서 신발의 바닥면을 털어주도록 하는 솔 벨트와 사람이 올라섰을 때 전원이 인가되는 구동모터에 의하여 본체 내부의 공기 및 이물질을 흡입하는 흡입부를 포함하여 구성된 것이 있다.

상기 신발 털이기는 사람이 올라서면 전원이 인가되어 솔 벨트가 작동하여 신발 바닥에서 이물질을 털어내고, 이러한 이물질은 흡입부에 의하여 흡입되도록 함으로써 신발에 의한 실내오염 방지를 기하도록 하는 것이지만, 상기 신발 털이기는 이물질의 집진 기능, 제조원가, 에너지 효율 등 여러 가지 면에서 문제가 있다.

종래의 신발 털이기를 설치하고자 할 때는 설계 시부터 검토하고 반영되어야 하는데, 종래의 신발 털이기는 현장에 적용될 수 없는 기술에 해당하는 것이 많으며, 결과적으로 기존의 신발 털이기는 실용 가치가 거의 없으므로 실용성 등을 고루 갖춘 새로운 구조의 신발 털이기가 요구되고 있는 실정이다.

학교에서는 체육 활동이나 급식실로 이동하는 등의 활동을 하는 경우가 많으며, 이처럼 실외에서 실내로 들어오는 체육 활동이나 급식실로 이동할 때에는 실외의 먼지가 신발 밑창에 묻어 들어와 복도를 지저분하게 만들고, 이러한 먼지로 인하여 실내 공기가 오염되기가 쉽고 위생상으로 좋지 못한 결과를 초래할 수 있으므로, 이러한 신발 밑창에서 묻어 들어오는 먼지로 인한 문제를 해결하기 위한 실용적인 신발 털이기가 절실히 필요한 것이다.

평소 체육활동 후나 등교 시의 모습을 보면 학생들은 실외에서 실내로 들어가게 된다. 이처럼 실외에서 실내로 들어갈 때에는 신발을 털고 들어가거나 신발을 벗고 실내화로 갈아 신고 들어가야만 하는데, 대부분 학생들이 신발을 벗거나 신발에 묻은 흙을 털기가 귀찮아 흙먼지가 그대로 묻은 신발을 신은 상태로 복도나 교실을 걸어다니는 경우가 많고, 비가 오는 날에는 실내가 더러워 이런 일이 더욱 심해진다. 이로 인해 교실 복도가 더럽혀지면 선생님들께 꾸중을 듣는 학생들을 많이 볼 수가 있다. 또한, 모든 학생이 급식실로 이동할 때에는 실외의 먼지 및 흙 등의 오염물질이 신발 밑창에 묻은 후 그냥 들어오게 되므로 복도를 더럽힐 뿐더러 실내 공기가 오염되어 감기나 눈병 등 전염병과 바이러스 등이 쉽게 걸리게 된다. 특히, 신종플루가 대유행하던 시기에 이런 위험성이 더욱 강조되었다. 본 출원인은 상기한 바와 같은 전염병과 바이러스 등에 걸리지 않기 위한 방법을 생각한 끝에 본 발명품인 신발 털이기를 개발하게 되었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 개발된 것으로, 본 발명의 목적은 실내외 활동이 많은 장소, 특히 학교와 같은 장소에서 실외에서 실내로 들어올 때에 신발 밑에 묻어 들어오는 흙먼지를 쉽게 털어낼 수 있도록 함으로써 실내 복도가 더렵혀지는 경우를 방지하고 묻어 들어오는 흙먼지에 의해 실내 공기가 오염되고 각종 호흡기 질환 등의 유발을 방지하여 위생상 건강상으로 바람직한 결과를 얻을 수 있는 신발 털이기를 제공하고자 하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 전기로 작동하는 것이 아니라 사람이 밟아 누르는 힘에 의해 작동함으로써 장소에 구애받지 않고 설치가 가능하여 학교는 물론이고 관공서와 같은 공공 건물 기타 여러 장소에서 편리하게 사용할 수 있고, 전기를 사용하지 않음으로 인하여 눈이나 비 오는 날에도 제약 없이 사용이 가능한 신발 털이기를 제공하고자 하는 것이다.

기존의 신발 털이기는 털이나 고무, 강철 등으로 만들어진 매트를 출입구에 깔아서 사용한다. 그렇게 되면 흙, 먼지 등이 매트 위에 올라와 있기 때문에 그 물질들을 처리하기가 힘들고, 신발을 세게 발로 차야하므로 발바닥에 무리가 온다. 또한 공기나 물의 압력을 이용하여 뿌리개로 사용하는 것도 나와 있어서 신발의 밑창을 닦기는 좋으나 먼지가 이곳저곳에 튈 뿐더러 신발이 상하기 쉽다. 그리고 기계로 만들어진 신발 털이기를 보면 전기에너지가 필요하며 사람이 움직이는 솔을 이기지를 못하여서 손잡이를 설치하여 사용하는 경우가 있다. 따라서, 신발에 상처가 안가며 편리하게 신발을 털고, 털린 물질들을 쉽게 처리할 수 있는 신발 털이기를 생각한 끝에 본 발명을 개발하게 되었다.

종래의 발명품 중에는 전원이 필요없이 작동하는 신발 털이기가 거의 없는 실정이며, 한편 다양한 기능을 넣으면 신발 털이기의 부피가 커지고 대부분 전력을 사용하는 단점을 가지고 있다. 전력을 사용하지 않을 경우에는 사용자가 직접 발을 움직여 먼지를 털어야하고 그만큼 시간이 소비되기에 사용자의 의지가 없으면 무용지물이 되는 어려움이 있다. 따라서, 대체에너지와 신재생에너지 개발이 시사되고 있는 이러한 시기에 전력을 사용하지 않고도 신발을 효과적으로 털 수 있는 신발 털이기의 개발은 필수적이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 상면에 개구부가 구비된 박스 형상의 집진 케이스(20)와, 상기 집진 케이스(20)의 내부에 상승 및 하강 가능하게 내장됨과 더불어 서로 나란하게 배치된 적어도 한 쌍의 탈진 브러시(30)와, 상기 집진 케이스(20)에 상하 방향으로 배치된 랙기어(50)와, 상기 탈진 브러시(30)에 각각 축결합됨과 동시에 상기 랙기어(50)에 기어식으로 연결되어 상기 탈진 브러시(30)가 상기 집진 케이스(20)에서 하강 작동함에 따라 상기 탈진 브러시(30)를 서로 반대 방향으로 회전시켜서 신발(1)의 밑창에 묻은 이물질(2)을 털어내도록 하는 적어도 한 쌍의 피니언 기어(60)와, 상기 탈진 브러시(30)를 원위치로 상승시키는 복귀수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 신발 털이기가 제공된다.

본 발명은 실내로 들어가지 전에 발을 올려놓고 아래로 눌러주면 기어군, 구체적으로, 집진 케이스에 직립 설치된 랙기어와 원통형 탈진 브러시에 축결합된 피니언 기어의 상호 동력 전달 작동에 의해 탈진 브러시가 이물질을 아래쪽으로 털어내는 방식으로 신발 밑창에서 이물질을 제거하도록 구성되어 있어서, 사람이 발로 누르는 힘에 의해 작동하기 때문에 전기가 필요치 않으므로, 장소에 구애받지 않고 설치가 가능하며, 이로 인해 학교는 물론이려니와 관공서와 같은 공공 장소에 사용이 가능하며, 눈이나 비오는 날에도 본 발명을 채용하면 신발을 깔끔하게 할 수 있으며, 실내 청결을 유지하는데 보다 효과적이다. 나아가, 신발에 묻어 들어오는 이물질을 제거하여 실내를 깔끔하게 유지함으로써 실내에 묻어오는 지저분한 이물질에 의한 전염병 위험을 방지할 수 있으므로, 위생적으로 유리하며, 아울러, 탈진 브러시가 달으면 교체가 가능하므로, 반영구적으로 사용할 수 있게 된다.

특히, 학교에서는 체육 활동이나 급식실로 이동하는 등의 활동을 하는 경우가 많으며, 이처럼 실외에서 실내로 들어오는 체육 활동이나 급식실로 이동할 때에는 실외의 먼지가 신발 밑창에 묻어 들어와 복도를 지저분하게 만들고, 이러한 먼지로 인하여 실내 공기가 오염되기가 쉽고 위생상으로 좋지 못한 결과를 초래할 수 있는데, 본 발명은 이러한 신발 밑창에서 묻어 들어오는 먼지로 인한 문제를 해결하기 위한 실용적이고 유용한 발명인 것이다.

또한, 본 발명은 탈진 브러시를 밟아서 내릴 때에는 탈진 브러시가 랙기어와 피니언 기어의 상호 동력전달 동작에 의해 서로 마주하는 안쪽 방향으로 회전하여 신발 밑창에서 흙먼지와 같은 이물질을 털어내는 한편, 신발을 탈진 브러시로부터 떼어서 발로 밟는 힘을 해제하면, 스프링의 힘에 의해 탈진 브러시 부분이 원위치로 상승하여 다시 신발 밑창에서 먼지를 털어낼 수 있는 대기 모드로 전환하는데, 이처럼 탈진 브러시 부분이 상승할 때에는 역전 방지 장치(본 발명에서는 원웨이 베어링)를 이용하여 탈진 브러시가 반대 방향으로 역회전하는 것을 방지하므로, 탈진 브러시 사이로 털려진 먼지가 탈진 브러시의 역회전에 의해 다시 신발 털이기 위로 튀어나가는 것을 방지하므로, 제품의 신뢰성을 보다 높이는 효과가 있다. 즉, 탈진 브러시 부분이 원위치로 올라올 때에 역회전하는 것을 방지하여 신발 밑창에서 털린 이물질이 다시 위로 튀어나가 주변을 더럽히는 일이 생기지 않는 것이다.

도 1은 본 발명의 외관 사시도
도 2는 도 1에 도시된 트레이를 인출한 상태를 보여주는 사시도
도 3은 본 발명의 주요부인 탈진 브러시와 랙기어 및 스프링 부분을 보여주는 사시도
도 4는 도 3에 도시된 구성 요소와 승강 프레임 및 피니언 기어를 보여주는 사시도
도 5는 도 3의 정면도
도 6은 도 3의 일측면도
도 7은 도 6에 도시된 승강 프레임과 피니언 기어의 하강된 상태와 스프링의 압축된 상태를 보여주는 일측면도
도 8과 도 9는 본 발명의 주요부의 작동을 개념적으로 보여주는 일측면도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 외관 사시도, 도 2는 도 1에 도시된 트레이를 인출한 상태를 보여주는 사시도, 도 3은 본 발명의 주요부인 탈진 브러시와 랙기어 및 스프링 부분을 보여주는 사시도, 도 4는 도 3에 도시된 구성 요소와 승강 프레임 및 피니언 기어를 보여주는 사시도, 도 5는 도 3의 정면도, 도 6은 도 3의 일측면도, 도 7은 도 6에 도시된 승강 프레임과 피니언 기어의 하강된 상태와 스프링의 압축된 상태를 보여주는 일측면도, 도 8과 도 9는 본 발명의 주요부의 작동을 개념적으로 보여주는 일측면도이다. 이를 참조하면, 본 발명은 내부에 집진 공간부가 구비되며 상면부에는 개구부가 구비된 박스 형상의 집진 케이스(20)와, 이러한 집진 케이스(20)의 내부에 상승 및 하강 가능하게 내장된 승강 프레임(40)과, 이 승강 프레임(40)에 회전 가능하게 장착되어 서로 나란하게 배치된 적어도 한 쌍의 탈진 브러시(30)와, 상기 승강 프레임(40)에 발을 디디고 올라서서 승강 프레임(40)을 하측으로 내려가도록 밟아줌에 따라 서로 나란한 탈진 브러시(30)를 안쪽 방향을 향하여 반대 방향으로 회전시켜 신발(1) 밑창에서 이물질(2)을 털어내도록 작동시키는 기어 유닛과, 상기 승강 프레임(40)과 나란한 탈진 브러시(30)를 원위치로 상승시키는 복귀수단을 포함하는 신발 털이기이다.

상기 집진 케이스(20)는 커버판(23)에 의해 상면에 개구부가 형성된 대략 직사각 박스 형상으로 구성된다. 커버판(23)은 중간 커버판(23a)과 좌우 한 쌍의 커버판(23b)으로 이루어진다. 바람직하게, 커버판(23)의 상면에는 샌드 페이퍼(사포)와 같은 미끄럼 방지수단을 구비한다.

또한, 상기 집진 케이스(20)의 전방으로는 대략 직사각의 트레이 수납홀(21)이 구비되어, 이러한 트레이 수납홀(21)에 이물질(2)을 모아두기 위한 트레이(26)가 인출 가능하게 결합된다. 바람직하게, 트레이(26)는 전면에 손을 집어넣을 수 있는 오목홈이 구비된 구조를 가져서, 이러한 오목홈에 손가락을 집어넣어서 트레이(26)를 빼낼 수 있도록 하는 한편 손잡이 등이 많이 튀어나와 걸리적거리지 않도록 한다. 도 1과 도 2의 미설명 부호 27은 연결편, 부호 27a는 후크편, 부호 28은 연결핀으로서, 본 발명의 신발 털이기를 옆으로 연결하여 사용할 때에 어느 하나의 신발 털이기에 구비된 연결편(27)의 이웃한 다른 신발 털이기에 구비된 연결핀(28)에 걸어주면 연결편(27)의 후크편(27a)이 상기 연결핀(28)에 걸려진다. 따라서, 본 발명의 신발 털이기를 연결편(27)과 연결핀(28)을 이용하여 안정적으로 옆으로 연결하여 사용할 수 있게 된다.

상기 집진 케이스(20)의 상면 개구부와 대응되는 위치에는 상부가 개구된 대략 직육면체 박스 형상의 승강 프레임(40)이 가이드 포스트(42)와 브라켓(44)을 매개로 승강 가능하게 구비되어 있다. 본 발명에서는 집진 케이스(20) 상면에 두 개의 개구부가 구비되고, 승강 프레임(40)은 나란한 두 개의 승강 프레임(40)으로 구성된다.

구체적으로, 승강 프레임(40)의 둘레부(즉, 양측면)에는 적어도 두 개의 브라켓(44)이 구비되고, 이러한 브라켓(44)은 집진 케이스(20)에 직립 설치된 가이드 포스트(42)에 승강 가능하게 결합됨으로써, 두 개의 승강 프레임(40)이 집진 케이스(20)의 개구부 위치에서 승강될 수 있게 된다. 물론, 가이드 포스트(42)의 상하단부는 별도의 브라켓(46a 및 46b)과 체결구를 매개로 집진 케이스(20)의 바닥부에 고정된 구조를 갖는다. 이때, 상부 브라켓(46a)과 하부 브라켓(46b)는 원형 보스부에 플랜지부가 구비된 구조로 이루어져서, 상부 브라켓(46a)과 하부 브라켓(46b)의 원형 보스부에 가이드 포스트(42)의 상하단부가 각각 끼워진 상태에서 상부 브라켓(46a)의 플랜지부는 집진 케이스(20)의 상면부, 구체적으로, 커버(23)의 저면에 볼트와 같은 체결구로 고정되고, 하부 브라켓(46b)의 플랜지부는 집진 케이스(20)의 바닥부에 체결구로 고정되어 직립 방향으로 가이드 포스트(42)가 고정 설치된 구조이며, 이러한 가이드 포스트(42)에 브라켓(44)이 슬라이드 가능하게 결합됨으로써 승강 프레임(40)이 가이드 포스트(42)와 브라켓(44)을 매개로 집진 케이스(20)의 내부에서 가이드 포스트(42)를 따라 상하로 승강될 수 있는 구조를 취하고 있는 것이다.

또한, 승강 프레임(40)의 브라켓(44)과 집진 케이스(20)의 바닥부 사이에는 복귀수단이 구비되어, 이러한 복귀수단에 의해 승강 프레임(40)이 평상시에는 상측으로 올라간 상태를 유지한다. 물론, 승강 프레임(40)이 집진 케이스(20)에 이탈되지 않도록 승강 프레임(40)의 윗면을 잡아주는 스톱핑 기구가 구비될 수 있다. 이때, 복귀수단은 가이드 포스트(42)의 둘레부에 결합되면서 승강 프레임(40)의 브라켓(44)과 집진 케이스(20) 바닥부 사이에 개재된 코일형 스프링(70)으로 구성될 수 있다. 본 발명에서는 스프링(70)이 가이드 포스트(42)의 외주면에 끼워짐과 동시에 승강 프레임(40)의 브라켓(44)과 집진 케이스(20)의 바닥부에 고정된 하부 브라켓(46b) 사이에 개재된 구조를 이루어서, 도 7에 도시된 바와 같이, 승강 프레임(40)이 아래로 내려온 상태에서는 스프링(70)이 압축된 상태가 된다.

상기 기어 유닛은 집진 케이스(20)에 상하 방향으로 배치된 랙기어(50)와, 상기 탈진 브러시(30)의 축부재(34)에 중심부가 결합되어 축결합됨과 동시에 랙기어(50)에 기어식으로 결합되어 승강 프레임(40)의 하강 작동에 따라 랙기어(50)에 의해 서로 반대 방향으로 회전되면서 한 쌍의 탈진 브러시(30)를 서로 반대 방향으로 회전시켜 신발(1) 밑창에 묻은 이물질(2)을 털어내도록 하는 적어도 한 쌍의 피니언 기어(60)를 포함하여 구성된다.

또한, 서로 나란한 한 쌍의 탈진 브러시(30)는 적어도 두 개의 그룹을 이루어 승강 프레임(40)의 전후 방향을 따라 서로 나란하게 배치되며, 각각의 탈진 브러시(30) 그룹에서 각 탈진 브러시(30)에 축결합된 한 쌍의 피니언 기어(60)는 서로 치합됨과 동시에 이웃한 탈진 브러시(30) 그룹의 피니언 기어(60)와 이격되도록 배치된다.

이때, 상기 랙기어(50)는 양측면에 모두 기어부가 구비되어 각 탈진 브러시(30) 그룹의 서로 이격된 한 쪽 피니언 기어(60)에 공통으로 양측면 기어부가 치합된 제1랙기어(50A)와, 각각의 탈진 브러시(30) 그룹을 이루는 탈진 브러시(30)의 최전단부와 최후단부의 피니언 기어(60)에 일측면부의 기어부가 치합된 제2랙기어(50B)로 구성된다. 즉, 가운데의 제1랙기어(50A)는 양측면에 기어부가 구비되고, 전후단부측의 제2랙기어(50B)에는 일측면에만 기어부가 구비되어 전체 기어 구조를 보다 심플하게 구현한 것이다.

한편, 상기 승강 프레임(40)은 집진 케이스(20)에 좌우 한 쌍으로 배치되고, 복수개의 탈진 브러시(30) 그룹은 각각의 승강 프레임(40)에 장착되어 집진 케이스(20)에 좌우 두 개의 그룹으로 배치되며, 상기 피니언 기어(60) 그룹과 랙기어(50) 그룹은 각각의 탈진 브러시(30) 그룹에 대응되게 두 개의 그룹으로 배치된 구조를 취하고 있다.

또한, 상기 승강 프레임(40)에는 적어도 두 개의 나란한 축부재(34)가 적어도 두 개 구비되고, 서로 나란한 탈진 브러시(30)는 승강 프레임(40)과 함께 하강하면서 서로 마주하는 안쪽 방향(도 8과 도 9에 화살표로 표시됨)으로 회전되어 신발(1) 밑창의 이물질(2)을 털어내는 한편, 승강 프레임(40)과 함께 원위치 복귀시에는 회전 동작이 멈추도록 축부재(34)에 역전 방지 기구가 구비되어 있다. 본 발명에서 역전 방지 기구로는 원웨이 베어링(80)을 채용하였다.

도 4와 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 원웨이 베어링(80)은 아웃터 링(82)과, 이러한 아웃터 링(82)에 상대 회전 가능하게 결합되며 외주면에는 회전 방향으로 미끄럼면(85a)이 구비되고 역회전 방향으로는 걸림부(85b)를 갖는 복수개의 스톱핑편(85)이 원주 방향을 따라 일정 간격으로 구비된 허브(84)와, 이러한 허브(84)의 걸림부에 걸려지도록 아웃터 링(82)의 내부와 허브(84)의 각 스톱핑편(85) 사이에 개재된 복수개의 스톱핑볼(86)을 갖는 구조로서, 아웃터 링(82)은 피니언 기어(60)에 결합되고, 허브(84)는 탈진 브러시(30)의 축부재(34)에 축결합되어, 사람이 발로 밟아서 승강 프레임(40)과 탈진 브러시(30)를 내려주면 탈진 브러시(30)가 원웨이 베어링(80)에서 허브(84)의 스톱핑편(85)을 이루는 미끄럼면(85a)이 각 스톱핑볼(86)을 타고 넘어가서 탈진 브러시(30)가 서로 마주하는 방향으로 회전하면서 신발(1) 밑창의 먼지를 털어내는 반면, 신발(1)을 탈진 브러시(30)에서 떼면 탈진 브러시(30)와 승강 프레임(40)이 복귀수단, 구체적으로, 스프링(70)에 의해 다시 위로 상승하는데, 이때에는 허브(84)의 스톱핑편(85)을 이루는 걸림부(85b)에 각 스톱핑볼(86)이 걸려지므로, 탈진 브러시(30)가 역회전하지 않고 그대로 위로 올라가게 된다.

이러한 원웨이 베어링(80)(One Way Bearing)은 래칫기어(Ratchet)와 같은 역할을 한다. 래칫기어는 래칫에 의해 일방향으로만 회전하는 원 웨이 클러치(One Way Clutch) 방식이기 때문에 한 방향으로는 회전하지만 반대방향으로는 회전할 수가 없다. 따라서 낚시대의 닐이나 시계의 태엽, 자전거 폐달 등 한 방향으로는 돌고 반대 방향으로는 돌지 말아야 할 특성이 필요한 장치에 래칫기어가 사용되는데, 본 발명에서 채용된 원웨이 베어링(80)이 이러한 원 웨이 클러치 기능을 함으로써 승강 프레임(40)과 이에 장착된 탈진 브러시(30)가 원위치로 상승할 때에 역회전이 방지되고, 이로 인하여 신발(1)에서 이미 털려진 이물질(2)이 탈진 브러시(30)의 역회전에 의해 다시 위로 튀어나가는 현상을 방지하게 되는 것이다.

다시 말하면, 탈진 브러시(30)가 상승할 때에는 탈진 브러시(30)가 바깥 방향(도 8과 도 9의 화살표로 표시된 방향과 반대되는 방향)으로 회전되는 것을 방지하도록 탈진 브러시(30)의 축부재(34)과 승강 프레임(40)이 서로 원웨이 베어링(80)을 매개로 결합되며, 서로 나란한 탈진 브러시(30)가 승강 프레임(40)과 함께 하강하면서 서로 마주하는 안쪽 방향으로 회전되어 신발(1) 밑창의 이물질(2)을 털어내고, 상기 승강 프레임(40)과 함께 탈진 브러시(30)가 상승할 때에는 원웨이 베어링(80)으로 인하여 탈진 브러시(30)가 바깥 방향으로 회전되는 것을 방지하도록 구성된 것이다.

이때, 상기 기어 유닛은 서로 나란한 탈진 브러시(30)에 축결합됨과 동시에 서로 치합된 적어도 한 쌍의 기어를 포함하여 구성될 수도 있다. 물론, 이러한 경우 탈진 브러시(30)의 역전 방지를 위해 원웨이 베어링(80)의 허브(84)를 탈진 브러시(30)의 축부재(34)에 결합하고 아웃터 링(82)은 각각의 기어에 결합시키는 것이 바람직하다. 그리고, 상기의 경우 서로 나란한 한 쌍의 탈진 브러시(30)는 적어도 두 개의 그룹을 이루어 승강 프레임(40)의 전후 방향을 따라 서로 나란하게 배치되며, 상기 탈진 브러시(30)에 축결합된 각각의 기어가 연속적으로 치합된 구조로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 탈진 브러시(30)는 원통형으로 이루어져서 외주면에 탈진용 솔(30a)이 구비된 구조를 가질 수 있는데, 바람직하게, 탈진 브러시(30)는 폴리아세탈로 구성된다. 폴리아세탈은 주 사슬에 아세탈결합 -O-CR2-O-가 여러번 반복해 나가 결합된 고분자의 화합물이다. 공업적으로는 아세탈 수지라고도 한다. 포름알데히드의 양이온 또는 음이온 중합으로 제조된 것은 전기 전열성과 내마모성이 우수하고, 열에 의해 변형되는 온도도 비교적 높다. 또한 트라이옥세인에 소량의 알킬렌옥사이드를 혼합한 것에서도 내열성 좋은 아세탈 수지가 제조된다. 포름알데히드 음이온 중합에 의한 폴리폼알데하이드(상품명 데를린), 트라이옥사이드의 공중합체(상품명 듀라콘) 등이 유용하게 쓰이고 있다. 기계적 성질, 내마모성, 내약품성, 내열성이 우수하고 마찰계수가 작아 엔지니어링 플라스틱으로서 회전 날개, 베어링, 각종 스프링(70) 등에 사용하고 일반 가정에서는 라이터 케이스, 에어스프레이의 뚜껑부분에 사용이 되고 있다.

아울러, 상기 집진 케이스(20)는 전후단 위치 중에서 적어도 하나에는 승강 프레임(40)의 높이에 비하여 상대적으로 높이가 낮은 단차부(24)(도 1에 도시됨)가 더 구비되어 있어서, 신발(1)을 올려놓고 발로 밟을 때에 단차부(24)에 의해 여유 공간이 확보되면서 발목이 무리하게 꺾이는 경우를 방지하므로, 사용상의 편리성, 나아가 안전성을 보다 높일 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 주요부인 집진 케이스(20)의 윗부분이 철판으로 되어있어서, 비나 눈이 오면 미끄러워지기 쉬우므로, 이를 감안하여 철판의 마찰을 증가시키기 위하여 매트나 고무 등을 대신하여 마찰계수가 큰 샌드 페이퍼(사포)를 부착하였다. 구체적으로, 집진 케이스(20)의 커버(23) 상면에 마찰계수가 큰 샌드 페이버를 부착함으로써 신발(1)이 미끄러지거나 하는 경우를 방지한 것이다.

이러한 구성의 본 발명에 의하면, 사람이 실외에서 실내로 진입하기 전에 신발(1) 신은 발을 집진 브러시 위에 올려놓고 발로 밟는 힘을 주는 것과 같이 발을 아래로 눌러주면 승강 프레임(40)과 탈진 브러시(30)가 하강하면서 동시에 탈진 브러시(30)의 축부재(34)에 결합된 피니언 기어(60)가 랙기어(50)에 의해 서로 마주하는 안쪽 방향으로 회전하므로, 서로 나란한 탈진 브러시(30)가 서로 마주하는 안쪽 방향(도 8과 도 9 참조)으로 회전하면서 신발(1) 밑의 흙먼지와 같은 이물질(2)을 털어내고 이물질(2)은 아래의 트레이(26)에 수집되는 한편, 사람이 발로 밟는 힘을 해제하면 복귀수단의 복귀력, 구체적으로, 코일 스프링(70)의 탄성 복원력에 의해 승강 프레임(40)과 탈진 브러시(30)가 함께 다시 원위치로 상승 복구하는데, 이때, 상기와 같은 원웨이 베어링(80)에 의해 탈진 브러시(30)가 다시 역회전하지 않고 그래도 멈춘 상태로 승강 프레임(40)과 함께 원위치 상승하므로, 탈진 브러시(30)의 역회전으로 인해 신발(1)에서 털린 먼지가 다시 위로 튀어나가 주변을 더럽히는 경우를 미연에 방지할 수 있는 것이다. 이를테면, 본 발명은 발로 밟을 때에는 탈진 브러시(30)가 회전하면서 신발(1) 밑에서 먼지를 털어내고, 발로 밟는 힘을 해제할 때에는 탈진 브러시(30)가 그대로 회전이 멈춘 상태에서 상승 복귀시켜서 신발(1)에서 털린 이물질이 위로 튀어나가는 경우를 방지하도록 특수 설계된 발명이다.

본 발명의 사용 방법을 약술하면, 먼저, 신발 털이기에 올라선다. 구체적으로, 승강 프레임(40)에 축부재(34)이 결합된 탈진 브러시(30) 위에 올라선다. 그러면, 수직 방향의 랙기어(50)에 치합된 피니언 기어(60)가 회전하고, 이처럼 피니언 기어(60)가 회전하면 한 쌍의 서로 마주한 탈진 브러시(30)가 안쪽 방향으로 회전하면서 신발(1)을 닦아 준다. 한편, 도 1의 미설명 부호 47은 보조 지지간으로서, 이러한 보조 지지간(47)에 의해 신발 밑창 부분이 적당히 지지되므로, 신발(1)로 탈진 브러시(30) 부분을 밟고 올라설 때에 탈진 브러시(30) 부분이 무리하게 눌리거나 발 밑에 무리하게 눌려지는 힘이 가해지는 것을 방지하게 된다.

본 발명의 작동 원리를 정리하면, 사람의 발로 누르는 힘은 방향은 아래쪽이어서 랙기어(50)를 수직 방향으로 두었다. 그 다음 피니언 기어(60)를 랙기어(50)와 맞물리게 두고 그 피니언 기어(60)에는 직접 제작한 탈진 브러시(30)와 연결한다. 그렇게 되면 사람이 발로 누르면 피니언 기어(60)가 랙기어(50)와 맞물려 회전이 되면서 피니언 기어(60)에 축결합된 탈진 브러시(30)도 회전하게 된다. 그리고 기어 비를 이용하여서 회전수와 속력을 올려 주고, 회전 방향을 바깥쪽이 아닌 안쪽 방향(도 8과 도 9에 화살표로 표시됨)으로 회전하게 만들어서 신발(1) 밑창의 흙먼지와 같은 이물질을 털어서 다시 나가지 않고 트레이(26) 안쪽으로 들어오게 하였다.

본 발명의 제작에 드는 총비용은 종래에 비하여 매우 저렴하다. 종래에 판매되고 있는 신발 털이기는 전기 모터와 같은 주요 부품 등을 계산하면 총비용이 본 발명에 비하여 상당히 비싸고, 전기에너지의 소모가 있으므로 전력 소비 가격을 집어넣으면 더욱더 비싸다.

본 발명에 의하면, 30kg 이상의 몸무게를 가진 사람이 올라서면 피니언 기어(60)가 회전을 하고, 피니언 기어(60)와 함께 탈진 브러시(30)가 회전하며 신발(1)을 닦아주고 신발 털이기에서 내려서면 스프링(70)이 탈진 브러시(30)를 제자리로 돌아가게 해주는 역할을 한다. 이때, 원웨이 베어링(80)이 탈진 브러시(30)의 역회전을 방지하여 먼지 등의 이물질(2)이 밖으로 튕겨 나가지 않고 신발 털이기 하부에 설치된 트레이(26)에 모이게 되는 것이다.

학교에서는 신발(1) 주머니나 슬리퍼를 들고다니지 않아서 사물함 등에 넣는 경우가 많아서, 교실로 들어갈 때는 신발(1)을 신은 채 들어가기 때문에 실내를 오염시키는 경우가 많고, 급식실로 이동할 때는 실내에서 실외를 걸쳐서 들어가는 경우가 대다수이며, 체육활동 후 신발(1)을 털고 들어가는 학생이 적었으나, 본 발명의 신발 털이기를 이용함으로 인하여 이처럼 신발(1) 먼지를 털지 않고 들어감으로 인한 여러 가지 문제는 해소될 수 있으며, 본 발명의 신발 털이기를 설치하면 재미도 있고 눈길이 가기 때문에 여러 가지 면에서 효과적이다.

본 발명을 학교에서 사용함으로써 발바닥이 아프게 뛰면서 털지 않아도 되어서 좋으며, 먼지 등의 이물질(2)을 따로 모아서 처리를 할 수 있고, 오랫동안 사용 후 탈진 브러시(30)가 닳게 되면 탈진 브러시(30)만 따로 교체 가능하기 때문에 반영구적으로 사용이 가능하다.

또한, 본 발명은 사람이 발로 밟았을 때의 누르는 힘으로 작동하기 때문에 전원이 필요하지 않아 장소에 구애받지 않고 어느 곳에나 설치가 가능하여 학교뿐 아니라 사람의 왕래가 많은 관공서나 큰 건물 등 공공장소에 설치가 가능하다. 본 발명의 깔끔이 신발 털이기는 계단의 높이에 맞게 만들어서 계단 앞에 설치하면 신발(1)을 턴다는 느낌보다는 계단을 오른다는 느낌으로 자연스럽게 신발(1)을 털 수 있어서 매우 유용하다. 본 발명을 이용하여 조류독감이나 신종플루 등을 막기 위해 손 세정제만 사용하는 게 아니라 신발(1)의 밑창의 먼지를 털어 공기의 오염을 막게 해주고, 복도의 지저분한 모습을 없애는 뿐만 아니라 신발(1)에 묻은 먼지나 흙을 누구보다 쉽게 털 수가 있어, 급하거나 귀찮을 때 본 발명을 사용하여 신발(1) 털기를 간편하게 할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 점이 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

20. 집진 케이스 30. 탈진 브러시
40. 승강 프레임 50. 랙기어
60. 피니언 기어 70. 스프링

Claims (8)

1. 삭제
2. 상면에 개구부가 구비된 박스 형상의 집진 케이스(20)와, 상기 집진 케이스(20)의 내부에 상승 및 하강 가능하게 내장됨과 더불어 서로 나란하게 배치된 적어도 한 쌍의 탈진 브러시(30)와, 상기 탈진 브러시(30)를 원위치로 상승시키는 복귀수단, 상기 집진 케이스(20)에 상하 방향으로 직립 배치된 랙기어(50)와, 상기 탈진 브러시(30)에 각각 축결합됨과 동시에 상기 랙기어(50)에 기어식으로 연결되어 상기 탈진 브러시(30)가 상기 집진 케이스(20)에서 하강 작동함에 따라 상기 탈진 브러시(30)를 회전시켜 신발(1)의 밑창에 묻은 이물질(2)을 털어내도록 하는 적어도 한 쌍의 피니언 기어(60)를 구비한 신발 털이기에 있어서,
   상기 집진 케이스(20)의 내부에는 승강 프레임(40)이 승강 가능하게 내장되고, 서로 나란한 상기 한 쌍의 탈진 브러시(30)는 적어도 두 개의 그룹을 이루어 상기 승강 프레임(40)에 서로 나란하게 배치되고, 상기 탈진 브러시(30) 그룹을 구성하는 각각의 탈진 브러시(30)에 축결합된 한 쌍의 피니언 기어(60)는 이웃한 탈진 브러시(30) 그룹의 피니언 기어(60)와 이격되도록 배치되며, 상기 랙기어(50)는 양측면에 모두 기어부가 구비되어 상기 각 탈진 브러시(30) 그룹의 서로 이격된 한 쪽 피니언 기어(60)에 공통으로 상기 양측면 기어부가 치합된 제1랙기어(50A)와, 상기 탈진 브러시(30) 그룹의 각각의 탈진 브러시(30)의 최전단부와 최후단부의 피니언 기어(60)에 일측면부의 기어부가 치합된 제2랙기어(50B)로 구성된 것을 특징으로 하는 신발 털이기.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 승강 프레임(40)은 상기 집진 케이스(20)에 좌우 한 쌍으로 배치되고, 상기 복수개의 탈진 브러시(30) 그룹은 상기 각각의 승강 프레임(40)에 장착되어 상기 집진 케이스(20)에 좌우 두 개의 그룹으로 배치되며, 상기 피니언 기어(60) 그룹과 상기 랙기어(50) 그룹은 각각의 탈진 브러시(30) 그룹에 대응되게 두 개의 그룹으로 배치된 것을 특징으로 하는 신발 털이기.
   
4. 제 2 항에 있어서, 상기 탈진 브러시(30)는 상기 집진 케이스(20)의 내부에 승강 가능하게 결합된 승강 프레임(40)의 내부에 축부재(34)를 매개로 회전 가능하게 결합되어 서로 나란하게 배치된 적어도 한 쌍의 탈진 브러시(30)로 구성되며, 서로 나란한 상기 한 쌍의 탈진 브러시(30)의 축부재(34)는 상기 승강 프레임(40)과 함께 하강하면서 서로 마주하는 안쪽 방향으로 회전되어 신발(1) 밑창의 이물질(2)을 털어내고 상기 승강 프레임(40)과 함께 원위치 복귀시에는 회전 동작이 멈추기 위한 역전 방지 장치에 결합된 것을 특징으로 하는 신발 털이기.
   
5. 제 4 항에 있어서, 상기 역전 방지 장치는 서로 나란한 상기 한 쌍의 탈진 브러시(30)의 상기 축부재(34)에 축결합된 한 쌍의 원웨이 베어링(80)으로 구성된 것을 특징으로 하는 신발 털이기.
   
6. 삭제
7. 제 2 항에 있어서, 상기 복귀수단은 승강 프레임(40)을 상기 집진 케이스(20)에 대해 상승되도록 탄지하는 스프링(70)으로 구성된 것을 특징으로 하는 신발 털이기.
   
8. 제 2 항에 있어서, 상기 집진 케이스(20)의 전후단 위치 중에서 적어도 하나의 위치에는 승강 프레임(40)의 상단 높이에 비하여 상대적으로 높이가 낮은 단차부(24)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 신발 털이기.

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