KR101982321B1

KR101982321B1 - 휠체어용 브레이크 유닛 착탈 키트

Info

Publication number: KR101982321B1
Application number: KR1020170060618A
Authority: KR
Inventors: 이일열
Original assignee: 이일열
Priority date: 2017-05-16
Filing date: 2017-05-16
Publication date: 2019-05-24
Also published as: KR20180125821A

Abstract

본 발명은 휠체어의 큰 바퀴(wheel)를 탈부착 시 간섭을 방지할 수 있는 휠체어용 브레이크 유닛 착탈 키트를 제공하기 위한 것이다.
이를 위해 본 발명에서는 휠체어의 프레임에 장착을 위한 마운팅 브래킷과, 상기 마운팅 브래킷의 한쪽 끝 부분과 킹핀에 의해 핀 이음(pin joint)으로 연결된 스윙 암과, 상기 스윙 암의 가운데 부분 상부 가장자리에 결합된 래치 핀과, 상기 마운팅 브래킷에 결합되고, 상기 스윙 암의 회전에 따라 상기 래치 핀을 자동적으로 걸어 잠그거나 노브의 조작에 의해 작동되어 잠금 상태를 해제하는 래치 및 상기 스윙 암에 장치되고, 제동 핸들의 조작에 의해 작동되어 휠체어의 큰 바퀴를 제동하는 토글 브레이크를 포함하는 휠체어용 브레이크 유닛 착탈 키트를 개시한다.

Description

휠체어용 브레이크 유닛 착탈 키트{BRAKE UNIT MOUNTING KIT FOR WHEELCHAIR}

본 발명은 휠체어용 브레이크 유닛에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 휠체어에서 큰 바퀴(WHEEL)를 제어하기 위해 착탈식으로 결합되는 브레이크 유닛을 차량 등에 탑재시 한번의 조작으로 착탈이 이루어지도록 하고 더불어 차량 등에 탑재시 바퀴 등에 간섭되지 않고 적재가 간편하게 이루어지도록 휠체어에 착탈식으로 결합시키기 위한 휠체어용 브레이크 유닛 착탈 키트에 관한 것이다.

휠체어는 거동이 불편한 환자, 노약자 또는 장애인 등이 앉은 채로 이동할 수 있도록 큰 바퀴(wheel) 및 조향을 위한 캐스터(앞 보조바퀴)를 단 의자이다.

이러한 휠체어의 종류는 일반적으로 바퀴의 구동방식에 따라 사용자가 손으로 직접 바퀴를 돌리는 수동식과 전동기의 회전력에 의해 바퀴가 회전하는 전동식으로 분류되며, 특히 수동식 휠체어의 경우 대개 차량 등에 탑재 시 부피를 최소화하기 위해 접거나 펼칠 수 있는 구조로 이루어져 있다.

도 1을 참조하면, 통상의 수동식 휠체어는 프레임(17)에 좌석(11)과 등받이(12), 손잡이(13) 및 팔걸이(16)가 구비된 프레임(17)과, 상기 프레임(17)의 양측에 장착된 큰 바퀴(20)와, 상기 큰 바퀴(20)의 외측에 구비된 바퀴손잡이(hand rim)와, 상기 프레임(17)의 양쪽에 장착되어 진행 방향을 조절하는 캐스터(21)와, 프레임(17)의 앞쪽에 장착되는 발판(18) 및 프레임(17)의 좌우 양측에 장착되어 큰 바퀴(20)의 회전속도를 감속하거나 정지시키는 브레이크(25)를 포함하여 구성되어 있다.

여기서 브레이크(25)는 여러 개의 링크 조합에 의해 만들어져 프레임(17)의 특정 위치에 고정된 상태로 일정한 한정운동을 하도록 장치되어 있다.

이러한 종래의 수동식 휠체어는 보호자나 간병인 등이 손잡이(13)를 잡고 밀어서 움직이거나 사용자가 휠체어에 탑승한 상태에서 직접 손으로 바퀴손잡이를 앞뒤로 돌리어 큰 바퀴(20)를 굴려서 움직일 수 있으며, 아울러 브레이크(25)를 작동시켜 이동속도를 줄이거나 정지시킬 수 있다.

한편, 최근에는 야외활동 시 등을 위해 차량에 싣기가 용이하도록 큰 바퀴를 간편하게 탈부착할 수 있는 구조의 휠체어가 출시되면서 한층 자유로워진 이동성과 편의성을 보장받고 있다.

그런데 이와 같이 휠체어의 큰 바퀴를 탈부착할 때에는 구동축에서 정확하게 수직으로 빼내거나 끼워야 하는데, 대개 브레이크가 일정한 한정운동을 하는 레버 방식의 토글 브레이크로 이루어지고, 아울러 원활하고 안정적인 작동을 위해 큰 바퀴와 1cm 안팎으로 근접되어 있는 구조적 특성상 브레이크와 큰 바퀴 간에 간섭이 일어날 수밖에 없어 탈부착 작업이 상당히 불편하고 어려운 문제점이 있다.

여기서 상술한 기술들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로서, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 기술을 의미하는 것은 아님을 밝힌다.

KR

20-0116164

Y1(1993.05.24)

KR

20-0161937

Y1(1999.09.09)

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10-0859327

B1(2008.09.12)

KR

10-1406496

B1(2014.06.03)

KR

20-0475891

Y1(2015.01.05)

이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려하여 기존의 휠체어용 브레이크가 지닌 차량 탑재시 바퀴와의 간섭에 의한 한계 및 문제점의 해결에 역점을 두어 휠체어에서 큰 바퀴(wheel)를 제어하는 브레이크 유닛이 휠체어에 간편하게 설치 및 간단한 조작을 통해 큰 바퀴로부터 멀어질 수 있도록 하는 착탈식 키트를 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 연구하던 중 그 결과로써 본 발명을 창안하게 되었다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 휠체어에서 큰 바퀴를 제어하는 브레이크 유닛이 휠체어에 간편하게 부착될 수 있도록 하는 브레이크 유닛 착탈 키트를 제공하는 데 있는 것이다.

여기서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 이상에서 언급한 기술적 과제 및 목적으로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제 및 목적들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 달성 및 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 태양에 따른 구체적 수단은, 휠체어의 프레임에 장착을 위한 마운팅 브래킷; 상기 마운팅 브래킷의 한쪽 끝 부분과 킹핀에 의해 핀 이음(pin joint)으로 연결된 스윙 암; 상기 스윙 암의 가운데 부분 상부 가장자리에 결합된 래치 핀; 상기 스윙 암에 장치되고, 제동 핸들의 조작에 의해 작동되어 휠체어의 큰 바퀴를 제동하는 토글 브레이크; 및 상기 마운팅 브래킷에서 상기 스윙 암의 회전을 억제하여 잠그거나 상기 스윙 암의 회전을 해제하여 회전을 가능하게 하는 잠금수단을 포함하는 것이다.

상기 잠금수단은, 상기 마운팅 브래킷에 결합되고, 상기 스윙 암의 회전을 잠금 또는 해제 가능하도록 선택적으로 제어하는 래치가 가능할 것이다.

이로써 본 발명은 차량 등에 휠체어를 싣기 위해 휠체어의 큰 바퀴(wheel)를 탈부착 시 잠금수단을 통해 래치 핀을 잠금 또는 해제시켜 간편한 조작에 따른 잠금수단의 해제시 토글 브레이크를 큰 바퀴로부터 멀리 떨어지도록 이동시킬 수 있어 차량 등에의 적재시에도 큰 바퀴와 간섭을 일으키는 것을 막을 수 있다.

상기와 같은 목적의 달성과 기술적 과제를 해결하기 위한 수단 및 구성을 갖춘 본 발명의 실시 태양은, 휠체어의 큰 바퀴(wheel)를 탈부착 시 원터치 잠금 방식으로 토글 브레이크를 큰 바퀴로부터 멀리 떨어지도록 이동시킬 수 있으므로 큰 바퀴를 탈부착하는 과정에서 토글 브레이크와 간섭이 일어나는 것을 막을 수 있다.

따라서 차량 등에 휠체어를 실을 때 휠체어의 큰 바퀴(wheel)를 간편하고 용이하게 탈부착할 수 있어 차량 적재에 등에서 사용의 편의성을 높이는 장점이 있다.

여기서 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 휠체어를 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 휠체어용 브레이크 유닛 착탈 키트를 휠체어에 장착한 상태를 나타낸 측면도이다.
도 3은 도 2에서 착탈 키트를 통한 잠금 및 해제 상태 그리고 큰 바퀴의 분리 상태를 보인 사용상태도이다.
도 4는 도 3에서 착탈 키트의 잠금 및 해제 상태를 확대시켜 도시한 확대도이다.
도 5는 도 2에 따른 휠체어용 브레이크 유닛 착탈 키트의 잠금 상태를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5을 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 5의 잠금 해제 상태를 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 5의 작동 상태를 설명하기 위한 측면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 휠체어용 브레이크 유닛 착탈 키트를 이루는 래치의 작동 상태를 나타낸 정면도이다.
도 10 및 도 11은 도 9의 상세도이다.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 휠체어용 브레이크 유닛 중 토글 브레이크가 잠기고 역진방지장치는 작동 해제된 상태 및 토글 브레이크가 작동 해제되고 역진방지장치는 잠긴 상태를 나타낸 국부 확대 측면도이다.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석하여야 함을 명시한다.

또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

여기서 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로, 각 구성요소가 실제의 크기 및 형태와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝힌다.

아울러 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 2 내지 도 10에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 휠체어용 브레이크 유닛 착탈 키트는 크게 마운팅 브래킷(110), 스윙 암(120), 래치 핀(130), 상기 스윙 암(120)의 회전을 억제하거나 해제시키는 잠금수단, 토글 브레이크(150), 멈춤핀(160) 및 볼 플런저(170)를 포함하여 구성된다.

마운팅 브래킷(110)은 휠체어의 프레임(F)에 간편하게 장착할 수 있도록 구비되어 있다.

그리고 마운팅 브래킷(110)의 스윙 암(120)과 마주하는 한쪽 면에는 일정한 깊이로 패인 안내홈(111)이 적어도 2개 이상 형성되어 있다. 즉, 안내홈(111)은 킹핀(121)을 회전축으로 하는 스윙 암(120)의 회전반경 상에 형성되어 있다.

여기서 마운팅 브래킷(110)은 휠체어 프레임(F)의 미리 정해진 설치 위치에 놓고 볼팅이나 용접 등의 방법으로 고정 및 접합할 수 있다.

스윙 암(120)은 마운팅 브래킷(110)의 한쪽 끝 부분과 킹핀(121)에 의해 핀 이음(pin joint)으로 연결되어 있다.

즉, 스윙 암(120)은 킹핀(121)을 중심으로 해서 일정한 각도 범위 안에서 회전이 가능하게 장치되어 있다.

여기서 킹핀(121)의 외주에는 킹핀(121) 등에 대해 구속이 없이 자유롭게 회전하는 슬리브(sleeve)를 끼워서 형성함으로써 마운팅 브래킷(110)에 대한 스윙 암(120)의 원활한 회전은 물론 사용자의 손 등이 사용 과정에서 킹핀(121)에 직접으로 접촉되거나 말려드는 위험을 방지할 수 있다.

래치 핀(130)은 스윙 암(120)이 회전하면 래치(140)의 받음자리 구멍에 들어가 잠기도록 스윙 암(120)의 가운데 부분 상부 가장자리에 결합되어 있다.

즉, 래치 핀(130)은 킹핀(121)의 위치보다 낮은 스윙 암(120)의 아래쪽 가운데 부분에 장착되어 있다.

상기 잠금수단은, 상기 마운팅 브래킷(110)에서 상기 스윙 암(120)의 회전을 억제하여 잠그거나 상기 스윙 암(120)의 회전을 해제하여 회전을 가능하게 하는 래치(140)로 구성될 수 있다.

래치(140)는 래치 핀(130)을 자동적으로 걸어 잠글 수 있도록 마운팅 브래킷(110)에 결합되어 있다.

즉, 래치(140)는 스윙 암(120)의 회전에 따라 래치 핀(130)을 걸어 잠그거나 노브(141)의 조작에 의해 작동되어 그 잠금 상태를 해제할 수 있도록 구비되어 있다.

여기서 래치(140)는 여러 개의 부품을 하나의 완전 기능을 수행할 수 있는 구조물로 짜 맞추어 만든 어셈블리(assembly) 형태를 채용할 수 있다. 예를 들면, 래치 핀(130)이 스프링의 힘으로 받음자리 구멍에 들어가서 잠금 상태를 유지하고, 노브(141)가 회전하면 래치 핀(130)을 받음자리 구멍에서 내밀어서 잠금 상태를 해제하는 구조를 채용할 수 있다.

또한, 래치(140)는 도 9에 도시된 바와 같이 래치 핀(130)이 삽입 및 인출 가능하도록 하부에 제1래치홈(142a)이 형성된 베이스(142)와, 이 베이스(142)의 한쪽에 핀 이음으로 연결되고, 래치 핀(130)이 삽입 및 인출 가능하도록 하부에 제2래치홈(143a)이 형성된 래치 포크(143)와, 베이스(142)의 다른 한쪽(반대쪽)에 핀 이음으로 연결되고, 노브(141)의 조작에 의해 래치 포크(143)가 걸리어 구속되거나 구속 해제되도록 래치 포크(143)와 마주하는 면에 록킹면(144a)이 형성된 노브 레버(144)와, 일단이 베이스(142)에 지지되고, 타단이 래치 포크(143)에 지지된 채로 래치 핀(130)이 래치 포크의 제2래치홈(143a)과 베이스의 제1래치홈(142a) 속으로 삽입에 따른 래치 포크(143)의 회전 시 압축되면서 래치 포크(143)를 원래대로 복귀시키기 위한 탄성 작용을 하는 제3스프링(145) 및 일단이 베이스(142)에 지지되고, 타단이 노브 레버(144)에 지지된 체로 래치 핀(130)이 래치 포크의 제2래치홈(143a)과 베이스의 제1래치홈(142a) 속으로 삽입에 따른 노브 레버(144)의 회전 시 압축되면서 래치 포크(143)가 노브 레버(144)의 록킹면(144a)에 걸린 상태를 유지하도록 노브 레버(144)를 원래대로 복귀시키기 위한 탄성 작용을 하는 제4스프링(146)을 포함하여 이루어질 수 있다.

즉, 래치(140)는 도 9의 (a)와 같이 래치 포크(143)와 노브 레버(144)가 잠금 해제된 상태에서 래치 핀(130)이 상승 회전되면, 래치 포크(143)는 래치 핀(130)에 의해 가압되면서 베이스(142)와 연결을 위한 핀을 중심으로 해서 일정 각도 이상 회전되다가 노브 레버(144)와 접촉 간섭을 일으키고, 이렇게 되면 노브 레버(144)는 베이스(142)와 연결을 위한 핀을 중심으로 해서 뒤로 회전되고, 이렇게 일정 각도 이상으로 더 회전되면, 도 9의 (b)와 같이 래치 포크(143)가 노브 레버의 록킹면(144a)과 밀착으로 걸리고, 이때 제3스프링(145)의 탄성 작용에 의해 노브 레버(144)가 원래의 위치로 복귀하려고 하므로 래치 핀(130)이 래치 포크의 제2래치홈(143a)과 베이스의 제1래치홈(142a) 속으로 삽입 구속된 상태를 지속적으로 유지하게 된다.

반면에, 도 9의 (c) 및 도 11에서와 같이 사용자가 노브(141)를 뒤로 조작하면, 노브 레버(144)가 회전되어 래치 포크(143)가 노브 레버의 록킹면(144a)과 떨어지고, 이때 제4스프링(145)의 탄성 작용에 의해 래치 포크(143)가 원래의 위치로 복귀하고, 이와 동시에 스윙 암(120)의 자중에 의해 래치 핀(130)이 하강 회전하여 래치 포크의 제2래치홈(143a)과 베이스의 제1래치홈(142a) 속에서 구속된 상태를 해제하게 된다.

이후, 도 9의 (a)와 같이 노브 레버(144)는 제3스프링(145)의 탄성 작용에 의해 원래의 위치로 자연스럽게 복귀하게 된다.

토글 브레이크(150)는 도 10에서와 같이 휠체어를 감속, 억속(holding), 정지시키거나 또는 어떤 위치에 보존 유지하는 데 필요한 제동력을 발생시키기 위한 것으로, 제동 핸들(151)의 조작에 의해 작동되어 휠체어의 큰 바퀴(W)를 제동하도록 스윙 암(120)에 장치되어 있다.

여기서 토글 브레이크(150)는 스윙 암(120)에 볼팅이나 용접 등 방법으로 고정 및 접합할 수 있다.

또한, 토글 브레이크(150)는 스윙 암(120)에 고정된 상태로 일정한 한정운동을 하도록 여러 개의 링크 조합에 의해 이루어진 구조를 채용할 수 있다.

즉, 토글 브레이크(150)는 제동 핸들(151)의 조작에 의해 휠체어의 큰 바퀴(W)와 밀착되어 휠체어의 큰 바퀴(W)가 운동을 멈추도록 제동한다.

이러한 토글 브레이크(150)에 대한 일반적인 구조 및 작동원리는 특허문헌 1 및 2 등에 예시되어 있으므로 자세한 설명을 생략한다.

멈춤핀(160)은 스윙 암(120)이 일정한 각도 이상으로 회전 시 마운팅 브래킷(110)의 상면과 접촉 간섭을 일으켜 스윙 암(120)의 과대한 회전을 방지하도록 스윙 암(120)의 킹핀(121) 주위에 장치되어 있다.

즉, 멈춤핀(160)은 킹핀(121)의 위치보다 높은 스윙 암(120)의 위쪽 가장자리에 장착되어 있다.

볼 플런저(170)는 스윙 암(120)이 회전 시 마운팅 브래킷의 안내홈(111)에 스프링의 탄성력에 의해 탄력적으로 걸림되면서 마운팅 브래킷(110)에 대한 스윙 암(120)의 회전이 일정 위치에서 멈추도록 억제하기 위해 스윙 암(120)의 마운팅 브래킷(110)과 마주하는 한쪽 면에 장치되어 있다.

여기서 볼 플런저(170)는 일정 위치, 즉 안내홈(111)에서 멈춤 작용을 일으키도록 원통형의 한 끝에 볼(또는 핀)이 매입되어 있고 원통 속에는 볼을 지지하는 스프링이 내장되어 있어 볼에 외부 상대물로부터 힘이 작용하면 원통 속으로 들어갔다가 스프링 탄성에 의해 원래대로 복귀하는 구조를 채용할 수 있다.

이러한 볼 플런저(170)와 마운팅 브래킷의 안내홈(111) 간의 상호 작용에 의해 스윙 암(120)이 일정 각도마다 정지하는 클릭(click) 감을 느낄 수 있도록 하여 래치 핀(130)과 래치(140) 간의 잠금 작동이 용이하고, 스윙 암(120)이 하중에 의해 한꺼번에 너무 빨리 아래쪽으로 회전하는 것을 막아 덜렁거리는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 휠체어용 브레이크 유닛 착탈 키트의 주요 작용 및 작동 원리를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 휠체어의 프레임(F)에 마운팅 브래킷(110)을 볼팅이나 용접 등의 방법으로 고정하거나 접합하여 견고하게 설치할 수 있다.

이 상태에서 차량 등에 휠체어를 싣기 위해 휠체어의 큰 바퀴(W)를 탈부착 시에는 래치의 노브(141)를 밀거나 당기는 조작으로 래치 핀(130)과 래치(140) 간의 잠금 상태를 쉽게 해제할 수 있다.

즉, 도 6에 도시된 바와 같이 노브(141)의 조작에 의해 래치(140)가 작동되어 래치 핀(130)을 걸어 잠근 상태를 해제할 수 있고, 이와 동시에 스윙 암(120)의 구속 상태가 해제되므로 그 자중에 의해 킹핀(121)을 중심으로 해서 자연스럽게 하방으로 회전하게 된다.

이렇게 되면 스윙 암(120)에 장치되어 있는 토글 브레이크(150)가 휠체어의 큰 바퀴(W)로부터 멀리 떨어지는 위치로 이동하여 큰 바퀴(W)를 탈부착하는 과정에서 간섭이 일어나는 것을 막을 수 있다.

이때, 멈춤핀(160)이 스윙 암(120)에 의해 킹핀(121)을 중심으로 회전하다가 마운팅 브래킷(110)과 접촉 간섭으로, 즉 마운팅 브래킷(110)에 대한 스윙 암(120)의 회전을 일정 범위 내로 제한하여 토글 브레이크(150)가 휠체어의 큰 바퀴(W)로부터 필요 이상으로 멀어지는 것을 방지하기 때문에 휠체어의 사용을 위해 스윙 암(120)을 원래의 위치로 훨씬 용이하게 회전시켜 래치 핀(130)과 래치(140)를 잠금 상태로 유지시킬 수 있다.

아울러 마운팅 브래킷의 안내홈(111)과 볼 플런저(170)의 상호 작용에 의해 일정 각도마다 정지하는 클릭 감을 느낄 수 있어 래치 핀(130)과 래치(140) 간의 잠금 작동이 한결 용이함은 물론 스윙 암(120)이 자중에 의해 한꺼번에 너무 빨리 아래쪽으로 회전하는 것을 막아 덜렁거리거나 사용자가 자칫 스윙 암(120)이나 토글 브레이크(150)와 부딪히는 충격으로 인해 상해를 입는 것을 방지할 수 있다.

한편, 도 10 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 다른 실시예로서, 마운팅 브래킷(110), 스윙 암(120), 래치 핀(130), 래치(140), 토글 브레이크(150), 멈춤핀(160) 및 볼 플런저(170), 그리고 역진방지장치(200)를 더 포함하여 구성될 수 있음을 보인 것이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 구성요소 중 특히 역진방지장치(200)는 레버 핸들(212)의 조작에 의해 작동되어 휠체어의 큰 바퀴(W)가 순진 시에는 굴림을 방해하지 않도록 제동력이 해제되고, 역진 시에는 자동으로 제동하도록 스윙 암(120)에 장치되어 있다.

즉, 역진방지장치(200)는 휠체어 사용자의 레버 핸들(212) 조작에 따라 휠체어의 큰 바퀴(W)를 구속하여 역진하는 것을 방지하도록 4절 링크 구조로 이루어져 있다.

그리고 역진방지장치(200)는 토글 브레이크(150)가 회전 및 작동하는 궤적과 간섭이 일어나지 않도록 스윙 암(120) 상에 장치되어 있다.

이러한 역진방지장치(200)는 크게 주동절(210), 종동절(220), 커플러(230), 브레이크 슈(240), 스토퍼(250), 제1 및 제2스프링(260)(270)을 포함하여 구성된다.

주동절(210)은 레버 핸들(212)의 조작에 의해 제1축핀(211)을 중심으로 해서 일정 각도로 회전하도록 스윙 암(120)과 제1축핀(211)에 의해 핀 이음(pin joint)으로 연결되어 있다.

즉, 주동절(210)은 제1축핀(211)을 중심으로 해서 일정한 각도 범위 안에서 회전이 가능하게 장치되어 있다.

여기서 제1축핀(211)의 외주에는 그 제1축핀(211) 등에 대해 구속이 없이 자유롭게 회전하는 슬리브(sleeve)를 끼워서 형성함으로써 스윙 암(120)에 대한 주동절(210)의 원활한 회전은 물론 사용자의 손 등이 사용 과정에서 제1축핀(211)에 직접으로 접촉되거나 말려드는 위험을 방지할 수 있다.

종동절(220)은 주동절(210)의 회전에 따라 제2축핀(221)을 중심으로 해서 일정 각도로 연동하여 회전되도록 스윙 암(120)과 제2축핀(221)에 의해 핀 이음(pin joint)으로 연결되어 있다.

그리고 종동절(220)의 좌우 양쪽 끝 부분은 주동절(210)의 양쪽과 선택적으로 간섭을 일으켜 주동절(210)이 일정 각도 내로 회전하도록 형성되어 있다.

즉, 종동절(220)은 역진방지장치(200)의 작동 및 작동 해제를 위한 레버 핸들(212)의 방향전환 조작 시 주동절(210)이 제1축핀(211)을 중심으로 해서 일정 각도 범위 안에서 회전이 수월하게 이루어지도록 장치되어 있다.

커플러(230)는 종동절(220)이 주동절(210)과 연동하도록 하면서 종동절(220)이 제2축핀(221)을 중심으로 해서 일정 각도로 회전된 상태를 유지시키도록 주동절(210)과 종동절(220)에 양단이 핀 이음(pin joint)으로 연결되어 있다.

즉, 커플러(230)는 종동절(220)이 주동절(210)에 대하여 일정한 한정운동을 하도록 연결하는 링크의 기능 및 역할을 한다.

브레이크 슈(240)는 휠체어의 큰 바퀴(W)를 억속(holding), 정지시키는 데 필요한 제동력을 발생시키기 위한 것으로, 레버 핸들(212)의 조작에 의해 작동되도록 그 한쪽 끝 부분이 종동절(220)의 한쪽 끝 부분과 제3축핀(241)에 의해 핀 이음(pin joint)으로 연결되어 있고, 다른 한쪽 끝(반대쪽) 부분에는 휠체어의 큰 바퀴(W)와 선택적으로 밀착되면서 마찰을 일으켜 억속(holding) 및 정지시키기 위한 패드(242)가 장착되어 있다.

여기서 브레이크 슈(240)가 휠체어의 큰 바퀴(W)를 억속(holding), 정지시키는 상태로 작동 시 그 패드(242)가 휠체어의 큰 바퀴(W)와 맞닿아 안정적인 제동력을 구현하도록 하기 위해 휠체어의 측면 상에 볼 때 브레이크 슈(240)를 종동절(220)과 연결하는 제3축핀(241)의 위치는 주동절(210)을 스윙 암(120)과 연결하는 제1축핀(211) 및 종동절(220)을 스윙 암(120)과 연결하는 제2축핀(221)보다 낮은 위치에 형성되어 있다.

패드(242)는 사용 수명이 다하면 새것으로 교체가 용이하도록 브레이크 슈(240)에 볼팅 등의 방법으로 고정하는 것이 바람직하다.

스토퍼(250)는 브레이크 슈(240)가 제3핀축(241)을 중심으로 해서 휠체어 큰 바퀴(W)의 역진 방향으로 회전 시 브레이크 슈(240)와 접촉 간섭을 일으키도록 종동절(220)의 아래쪽 부분 가장자리에 장치되어 있다.

즉, 스토퍼(250)는 휠체어의 큰 바퀴(W)가 역진 방향으로 회전할 때 브레이크 슈(240)의 패드(242)가 휠체어의 큰 바퀴(W)와 밀착된 상태를 유지시키면서 브레이크 슈(240)가 제3핀축(241)을 중심으로 해서 일정한 각도 이상 회전되지 않도록 구속하여 휠체어의 큰 바퀴(W)가 역진 방향으로 회전하는 것을 방지한다.

제1스프링(260)은 레버 핸들(212)의 잠금 조작에 의한 주동절(210)의 회전 시 압축되었다가 레버 핸들(212)의 잠금 해제 조작에 의한 주동절(210)의 회전 시 복귀력에 의해 주동절(210)과 종동절(220)을 원래의 위치로 복귀하도록 회전시키는 탄성 작용을 한다.

즉, 제1스프링(260)은 주동절(210)의 회전에 따라 압축 및 압축 해제된 상태를 유지하도록 그 중앙이 제2축핀(221)에 끼워진 체로 양단이 제1축핀(211)과 종동절(220)에 결합되어 있다.

제2스프링(270)은 브레이크 슈(240)가 제3축핀(241)을 중심으로 해서 휠체어 큰 바퀴(W)의 순진 방향으로 회전 시 압축되었다가 휠체어의 큰 바퀴(W)가 역진 방향으로 방향을 전환하면 복귀력에 의해 브레이크 슈(240)와 타이어를 항상 접촉시키는 탄성 작용을 한다.

즉, 제2스프링(270)은 제3축핀(241)을 중심으로 하는 브레이크 슈(240)의 회전에 따라 압축 및 압축 해제된 상태를 유지하도록 그 중앙이 제3축핀(241)에 끼워진 체로 양단이 스토퍼(250)와 브레이크 슈(240)에 결합되어 있다.

여기서 제1 및 제2스프링(260)(270)은 탄성 변형에 의해 가해지는 하중에 반발하는 힘을 제공하는 비틀림 코일스프링을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않으며, 예를 들면 고무 스프링과 같이, 압축하려고 하는 힘에 저항하는 작용을 하는 동일한 작용효과를 가진 것이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방할 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 주요 작용 및 작동 원리를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도시된 바와 같이 휠체어의 프레임(F)에 마운팅 브래킷(110)을 볼팅이나 용접 등의 방법으로 고정하거나 접합하여 견고하게 설치할 수 있다.

이 상태에서 휠체어의 큰 바퀴(W)를 탈부착 시에는 래치의 노브(141)를 조작하여 래치 핀(130)과 래치(140) 간의 잠금 상태를 쉽게 해제할 수 있다.

즉, 도 10 내지 도 14에 도시된 바와 같이 노브(141)를 조작하게 되면 래치(140)가 작동되어 래치 핀(130)을 풀어 잠금 해제시킬 수 있고, 이와 동시에 스윙 암(120)의 구속 상태가 해제되므로 그 자중에 의해 킹핀(121)을 중심으로 해서 자연스럽게 하방으로 회전하게 된다.

이렇게 되면 도시된 바와 같이 스윙 암(120)에 장치되어 있는 토글 브레이크(150)와 역진방지장치(200)가 휠체어의 큰 바퀴(W)로부터 멀리 떨어지는 위치로 이동하여 큰 바퀴(W)를 탈부착하는 과정에서 간섭이 일어나는 것을 막을 수 있다.

이때, 멈춤핀(160)이 마운팅 브래킷(110)에 대한 스윙 암(120)의 회전을 일정 범위 내로 제한하여 토글 브레이크(150)와 역진방지장치(200)가 휠체어의 큰 바퀴(W)로부터 필요 이상으로 멀어지는 것을 방지하기 때문에 휠체어의 사용을 위해 스윙 암(120)을 원래의 위치로 훨씬 용이하게 회전시켜 래치 핀(130)과 래치(140)를 잠금 상태로 유지시킬 수 있다.

아울러 마운팅 브래킷의 안내홈(111)과 볼 플런저(170)의 상호 작용에 의해 일정 각도마다 정지하는 클릭 감을 느낄 수 있어 래치 핀(130)과 래치(140) 간의 잠금 작동이 한결 용이함은 물론 스윙 암(120)이 자중에 의해 한꺼번에 너무 빨리 아래쪽으로 회전하는 것을 막아 덜렁거리거나 사용자가 자칫 토글 브레이크(150)나 역진방지장치(200)와 부딪히는 충격으로 인해 상해를 입는 것을 방지할 수 있다.

이와 더불어 휠체어를 타고 평지 등을 주행할 때에는 역진방지장치(200)의 레버 핸들(212)을 바깥쪽으로 밀어서 작동 해제 상태로 전환 조작하면, 주동절(210)이 제1축핀(211)을 중심으로 해서 자연스럽게 회전하여 작동이 해제된 상태를 이룰 수 있다.

또한, 휠체어를 타고 경사로 등을 주행할 때에는 레버 핸들(212)을 큰 바퀴(W) 쪽으로 잡아당겨서 작동 상태로 전환 조작하면, 주동절(210)이 제1축핀(211)을 중심으로 해서 자연스럽게 회전하면서 브레이크 슈(240)의 패드(242)가 큰 바퀴(W)와 밀착된 상태를 이룰 수 있다.

이와 같이 제동을 위한 위치로 설정된 상태에서도 휠체어의 큰 바퀴(W)가 순진 시에는 그 힘의 작용에 의해 브레이크 슈(240)가 제3축핀(241)을 중심으로 해서 자연스럽게 정방향으로 회전함으로써 제동력이 풀리어 굴림을 방해하지 않게 된다.

이와 반대로, 역진방지장치(200)의 브레이크 슈(240)가 제동을 위한 위치로 설정된 상태에서 휠체어가 경사로 등을 주행 중 휠체어의 큰 바퀴(W)가 역진 시에는 브레이크 슈(240)가 스토퍼(250)에 의해 제3축핀(241)을 중심으로 해서 역방향으로 회전되지 않고, 브레이크 슈(240)에 달린 패드(242)가 휠체어의 큰 바퀴(W)와 밀착되어 제동력을 안정적으로 유지하기 때문에 휠체어가 경사로에 정차 시에 또는 경사로에서 출발할 시에 역진되는 것을 방지할 수 있다.

즉, 휠체어가 순진 방향으로 이동할 경우에만 역진방지장치(200)의 제동력이 풀림으로써 휠체어가 경사로를 오르는 중 의도하지 않게 뒤로 미끄러져 역진함으로 인해 휠체어에서 휠체어 사용자가 떨어지는 낙상사고나 전복사고 등의 안전사고를 방지할 수 있다.

상기 역진방지장치(200)는, 4절 링크의 종동절(220) 한쪽 끝단에 제3축핀(241)을 형성하고, 그 제3축핀(241)을 브레이크 슈(240)의 회전축으로 하여 이를 중심으로 브레이크 슈(240)가 회전하도록 구비될 수 있다.

또한, 브레이크 슈(240)가 휠체어 큰 바퀴(W)의 회전 중심점과 브레이크 슈(240)의 회전 중심점을 수평으로 잇는 가상선상에 도달하기 전에, 상기 가상선상의 하단 종동절(220)에 스토퍼(250)가 위치될 수 있다.

그리고 브레이크 슈(240)가 휠체어의 큰 바퀴(W)에 접촉할 때 그 큰 바퀴의 접선 방향과, 브레이크 슈(240)의 회전축과 브레이크 슈(240)가 휠체어의 큰 바퀴(W)에 접하는 점을 연결하는 가상선 방향은 서로 예각을 이루도록 형성될 수 있다.

아울러 브레이크 슈(240)를 회전 및 작동시키기 위해 브레이크 슈(240)가 휠체어의 큰 바퀴(W)에 접촉할 때부터 스토퍼(250)와 접촉할 때까지 백래시(backlash)를 갖도록 형성될 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지 변형과 응용이 가능함은 물론 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경하여 폭넓게 적용할 수도 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백하다.

그러므로 본 발명의 특징에 대한 변형과 응용에 관계된 내용은 본 발명의 기술사상 및 범위 내에 포함되는 것으로 해석하여야 할 것이다.

110: 마운팅 브래킷 111: 안내홈
120: 스윙 암 121: 킹핀
130: 래치 핀 140: 래치
141: 노브 150: 토글 브레이크
151: 제동 핸들 160: 멈춤핀
170: 볼 플런저 200: 역진방지장치
210: 주동절 211: 제1축핀
212: 레버 핸들 220: 종동절
221: 제2축핀 230: 커플러
240: 브레이크 슈 241: 제3축핀
242: 패드 250: 스토퍼
260: 제1스프링 270: 제2스프링
F: 휠체어 프레임 W: 큰 바퀴

Claims

휠체어의 프레임에 장착을 위한 마운팅 브래킷;
상기 마운팅 브래킷의 한쪽 끝 부분과 킹핀에 의해 핀 이음(pin joint)으로 연결된 스윙 암;
상기 스윙 암의 가운데 부분 상부 가장자리에 결합된 래치 핀;
상기 스윙 암에 장치되고, 제동 핸들의 조작에 의해 작동되어 휠체어의 큰 바퀴를 제동하는 토글 브레이크; 및
상기 마운팅 브래킷에서 상기 스윙 암의 회전을 억제하여 잠그거나 상기 스윙 암의 회전을 해제하여 회전을 가능하게 하는 잠금수단;
을 포함하는 휠체어용 브레이크 유닛 착탈 키트.
제1항에 있어서,
상기 스윙 암에 장치되어 상기 스윙 암이 일정한 각도 이상으로 회전 시 상기 마운팅 브래킷과 접촉 간섭을 일으켜 상기 스윙 암의 과대한 회전을 방지하는 멈춤핀;
을 더 포함하는 휠체어용 브레이크 유닛 착탈 키트.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 마운팅 브래킷에 안내홈이 적어도 2개 이상 형성되고, 상기 스윙 암에 장치되어 상기 스윙 암이 회전 시 상기 안내홈에 스프링의 탄성력에 의해 탄력적으로 걸림되면서 상기 마운팅 브래킷에 대한 상기 스윙 암의 회전이 일정 위치에서 정지되어 클릭감이 형성되도록 제어하는 볼 플런저;
더 포함하는 휠체어용 브레이크 유닛 착탈 키트.
제2항에 있어서,
상기 스윙 암에 장치되고, 레버 핸들의 조작에 의해 작동되어 휠체어의 큰 바퀴가 순진 시에는 제동력을 해제하여 굴림을 방해하지 않고, 역진 시에는 제동하는 역진방지장치;
를 더 포함하는 휠체어용 브레이크 유닛 착탈 키트.
제4항에 있어서,
상기 역진방지장치는, 상기 스윙 암과 제1축핀에 의해 핀 이음(pin joint)으로 연결되어 상기 레버 핸들의 조작에 의해 그 제1축핀을 중심으로 해서 일정 각도로 회전하는 주동절;
상기 스윙 암과 제2축핀에 의해 핀 이음(pin joint)으로 연결되어 상기 주동절의 회전에 따라 그 제2축핀을 중심으로 해서 일정 각도로 연동하여 회전되고, 상기 주동절이 일정 각도 내로 회전하도록 양쪽이 선택적으로 간섭을 일으키는 종동절;
상기 주동절과 상기 종동절이 연동하도록 상기 주동절과 상기 종동절에 양단이 핀 이음(pin joint)으로 연결되고, 상기 종동절이 상기 제2축핀을 중심으로 해서 일정 각도로 회전된 상태를 유지시키는 커플러;
상기 종동절의 한쪽 끝 부분과 한쪽 끝 부분이 제3축핀에 의해 핀 이음(pin joint)으로 연결되고, 다른 한쪽 끝(반대쪽) 부분에 휠체어의 큰 바퀴와 선택적으로 밀착되면서 마찰을 일으키는 패드가 장착된 브레이크 슈;
상기 종동절의 아래쪽 부분 가장자리에 장치되어 상기 브레이크 슈가 상기 제3축핀을 중심으로 해서 휠체어 큰 바퀴의 역진 방향으로 회전 시 상기 브레이크 슈와 접촉 간섭을 일으켜 상기 패드가 휠체어의 큰 바퀴와 밀착된 상태를 유지시키는 스토퍼;
상기 레버 핸들의 잠금 조작에 의한 상기 주동절의 회전 시 압축되었다가 상기 레버 핸들의 잠금 해제 조작에 의한 상기 주동절의 회전 시 복귀력에 의해 상기 주동절과 상기 종동절을 원래대로 회전시키는 탄성 작용을 하는 제1스프링; 및
상기 브레이크 슈가 상기 제3축핀을 중심으로 해서 휠체어 큰 바퀴의 순진 방향으로 회전 시 압축되었다가 휠체어의 큰 바퀴가 역진 방향으로 방향을 전환하면 복귀력에 의해 상기 브레이크 슈가 타이어와 항상 접촉하는 탄성 작용을 하는 제2스프링;
을 포함하는 휠체어용 브레이크 유닛 착탈 키트.
제1항에 있어서,
상기 잠금수단은,
상기 스윙 암(120)의 회전에 따른 상기 래치 핀(130)의 이동시 상기 래치 핀(130)을 잠금 하거나 해제하는 래치(140)로 구성하며;
상기 래치(140)는,
상기 래치 핀(130)이 삽입 및 인출 가능하도록 하부에 제1래치홈(142a)이 형성된 베이스(142)와, 상기 베이스(142)의 한쪽에 핀 이음으로 연결되고, 상기 래치 핀(130)이 삽입 및 인출 가능하도록 하부에 제2래치홈(143a)이 형성된 래치 포크(143)와, 상기 베이스(142)의 다른 한쪽(반대쪽)에 핀 이음으로 연결되고, 노브(141)의 조작에 의해 래치 포크(143)가 걸리어 구속되거나 구속 해제되도록 래치 포크(143)와 마주하는 면에 록킹면(144a)이 형성된 노브 레버(144)와, 일단이 베이스(142)에 지지되고, 타단이 래치 포크(143)에 지지된 상태에서 상기 래치 핀(130)이 상기 래치 포크의 제2래치홈(143a)과 베이스의 제1래치홈(142a) 속으로 삽입에 따른 래치 포크(143)의 회전 시 압축되면서 래치 포크(143)를 원래대로 복귀시키기 위한 탄성 작용을 하는 제3스프링(145) 및 일단이 상기 베이스(142)에 지지되고, 타단이 노브 레버(144)에 지지된 상태에서 상기 래치 핀(130)이 상기 래치 포크의 제2래치홈(143a)과 베이스의 제1래치홈(142a) 속으로 삽입에 따른 상기 노브 레버(144)의 회전 시 압축되면서 상기 래치 포크(143)가 노브 레버(144)의 록킹면(144a)에 걸린 상태를 유지하도록 노브 레버(144)를 원래대로 복귀시키기 위한 탄성 작용을 하는 제4스프링(146)을 포함하는 휠체어용 브레이크 유닛 착탈 키트.
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