KR102077063B1

KR102077063B1 - 휠 타입 이동수단 바퀴용 잠금 장치

Info

Publication number: KR102077063B1
Application number: KR1020180078342A
Authority: KR
Inventors: 유영배
Original assignee: 유영배
Priority date: 2018-07-05
Filing date: 2018-07-05
Publication date: 2020-02-13
Also published as: WO2020009485A1; KR20200005098A

Abstract

본 발명은 휠 타입 이동수단 바퀴용 잠금 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 평상시에는 잠금핀이 허브의 잠금락에 걸려서 휠이 이동이 불가능한 잠금 상태를 유지하다가 이동을 위해 상기 잠금핀에 힘이 가압되면 상기 잠금핀이 상기 잠금락으로부터 이탈되어 휠이 이동이 가능한 풀림 상태로 전환되고, 상기 잠금핀에 작용하던 힘이 제거되면 상기 잠금핀이 다시 상기 허브의 잠금락에 걸려서 휠이 이동이 불가능한 잠금 상태로 전환되는 것을 특징으로 하는 휠 타입 이동수단 바퀴용 잠금장치에 관한 것이다.

Description

휠 타입 이동수단 바퀴용 잠금 장치 {Lock Device For Wheel}

자전거, 휠체어, 유모차 등과 같은 휠 타입 이동수단은 이동 중의 속도를 제어하기 위한 브레이크 장치가 필수적으로 포함된다.

종래의 브레이크 장치는 주행 중인 상태에서 속도를 감속하거나 멈추기 위한 용도로 활용되지만 휠 타입 이동수단이 정지해 있던 상태에서 휠을 잠금상태로 제어하기 위해서는 탑승자나 보호자가 브레이크를 인위적으로 채워야만 한다.

그러나, 노약자 또는 유아가 탑승한 휠 타입 이동 수단의 경우 이동 수단을 탑승하고 난 이후 주행 중보다 이동 수단을 탑승하거나 하차하는 과정에서 이동 수단이 움직이면서 낙상으로 인한 안전사고가 빈번하게 일어나는 문제가 있었다.

따라서, 노약자난 유아가 탑승하는 이동수단의 안전을 확보하기 위해 속도를 제어하는 브레이크 장치와 별도로 정지해 있는 상태에서 이동 수단의 바퀴가 움직이는 것을 방지하기 위한 휠 잠금 장치의 개발이 시급한 실정이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 본 발명의 목적은 이동수단이 정지해있는 평상시에는 잠금핀이 허브의 잠금락에 걸려서 휠이 이동이 불가능한 잠금 상태를 유지하다가 이동을 위해 상기 잠금핀에 힘이 가압되면 상기 잠금핀이 상기 잠금락으로부터 이탈되어 휠이 이동이 가능한 풀림 상태로 전환되고, 상기 잠금핀에 작용하던 힘이 제거되면 상기 잠금핀이 다시 상기 허브의 잠금락에 걸려서 휠이 이동이 불가능한 잠금 상태로 전환됨으로써 탑승 또는 하차 과정에서의 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 휠 타입 이동수단 바퀴용 잠금 장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 휠 타입 이동수단 바퀴용 잠금 장치는 허브와 결합되고 잠금핀이 체결되는 메인 프레임과; 잠금핀이 걸리는 잠금락을 구비한 허브와; 상기 허브와 메인 프레임을 관통하고 베어링을 통해 상기 허브가 메인 프레임에 대하여 상대 회전하도록 결합하는 엑슬 어셈블리와; 상기 메인 프레임과 탄성 결합되고 가해지는 힘에 따라 상기 잠금락에 걸리거나 이탈되도록 동작하는 잠금핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 잠금락은 허브 프레임의 일 측면에서 축 방향으로 연장되어 돌출된 걸림 돌기가 원형의 외주연을 따라 일정 간격으로 형성되는 형태로 구성되고; 상기 잠금핀은 일단에 잠금 고리가 형성되고 탄성력 변동에 따라 상기 걸림 돌기 사이에 걸리거나 이탈하여 휠을 잠금 상태 또는 풀림 상태로 전환하도록 동작하는 것을 특징으로 한다.

상기 메인 프레임은 관통홀이 형성되고 상기 관통홀을 통해 허브와 결합되는 허브 결합부와; 잠금핀이 체결되는 잠금핀이 고정 체결되는 체결부를 포함하고; 상기 허브의 관통홀과 허브 결합부의 관통홀을 통해 엑슬이 관통되고 베어링이 결합되어 허브가 고정된 메인 프레인에 회전가능하게 체결되고; 상기 잠금핀의 일단에 형성된 잠금 고리가 허브에 형성된 잠금락의 걸림 돌기 사이를 향하는 초기 탄성력이 제공되도록 잠금핀이 장착된 잠금핀 체결부에 스프링이 체결되어; 잠금핀의 중심부에 초기 탄성력이 제공되므로 일단의 잠금 고리는 잠금락의 걸림 돌기를 향하여 걸림 돌기 사이에 걸리고 타단의 체결부에 반대 방향의 힘을 작용시키면 잠금핀의 회동에 따라 잠금 고리가 걸림 돌기로부터 이탈하지만 상기 반대 방향의 힘이 제거되면 복원력에 의해 상기 일단의 잠금 고리가 다시 원 위치인 잠금락의 걸림 돌기에 걸리도록 동작하는 것을 특징으로 한다.

상기 잠금핀은 너비에 비해 길이가 길고 두께가 얇은 핀 형태로 구성되고, 허브 방향의 일단에 상기 잠금락의 걸림 돌기 사이에 걸리는 잠금 고리가 형성되고 타단에는 휠의 잠금과 풀림을 위한 힘을 제공 또는 제거하는 장력 조절 부재의 일단과 연결되는 체결부가 형성되고, 대략 중심부에는 잠금핀 체결부를 통해 메인 프레임에 체결될 수 있는 회동축이 형성되어 탄성력과 복원력에 의해 상기 회동축을 중심으로 일단과 타단이 회동하는 구조를 가지고; 상기 잠금핀의 일단에 형성된 잠금 고리가 허브에 형성된 잠금락의 걸림 돌기 사이를 향하는 탄성력이 제공되어 평상시에는 상기 잠금핀의 잠금 고리가 잠금락에 걸려 있는 상태이므로 허브가 잠금 상태로 휠이 이동하지 못하는 잠금 상태를 유지하게 되고; 상기 장력 조절 부재에 상기 탄성력과 반대 방향으로 잡아 당겨지는 힘이 작용하면 상기 잠금 고리가 탄성력 반대 방향으로 회동하면서 상기 잠금락으로부터 이격되어 휠이 잠금상태에서 풀림상태로 전환되어 휠이 이동 가능한 상태가 되고; 상기 장력 조절 부재에 작용하는 힘이 제거되면 복원력에 의해 잠금 고리가 허브에 형성된 잠금락의 걸림 돌기에 걸리면서 휠이 풀림상태에서 잠금상태로 전환되는 것을 특징으로 한다.

상기 잠금핀 체결부는 허브의 수평 축을 중심으로 대칭되는 위치에 2개로 구성되고; 선택된 하나의 잠금핀 체결부에 잠금핀이 체결되면 나머지 하나의 잠금핀 체결부는 잠금핀의 잠금 고리가 외부의 힘에 의해 지나치게 많이 회동하면서 탄성력이 저하되는 것을 방지하여 상기 잠금핀의 회동 반경을 제한하는 스토퍼 역할을 담당하는 것을 특징으로 한다.

상기 장력 조절 부재의 타단에는 장력 조절 부재에 가해지는 장력의 발생 및 제거를 조절하여 휠의 잠금과 풀림을 제어하는 스위칭 부재가 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 스위칭 부재는 탑승자나 보호자의 인위적인 조작에 따라 장력 조절 부재에 가해지는 장력을 조절하는 수동 잠금 스위치 또는 탑승자의 이동 중 안전을 위한 안전 수단의 동작에 따라 자동으로 장력 조절 부재에 가해지는 장력을 조절하는 자동 잠금 스위치로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 안전수단은 안전벨트, 안전바, 휠체어의 발 받침대로 구성되고; 상기 안전벨트, 안전바를 채우거나 상기 발 받침대가 펼쳐지면 상기 장력 조절 부재에 잡아당기는 장력이 제공되어 휠 잠금 상태에서 풀림 상태로 전환되는 것을 특징으로 한다.

상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 휠 타입 이동수단 바퀴용 잠금 장치는 이동 수단이 정지해있는 평상시에는 휠이 잠금 상태에 있으므로 이동이 불가능한 상태를 유지하고, 수동 또는 자동 장력 조절을 통해 상기 휠을 잠금 상태에서 풀림 상태로 전환할 수 있으므로 휠의 잠금과 풀림을 제어함으로써 이동 수단에 대한 안전을 확보할 수 있는 탁월한 효과가 발생한다.

특히, 휠체어, 유모차, 유아용 자전거 등과 같이 노약자 또는 유아와 같이 보행이 불편하거나 어려운 탑승자용 이동 수단에 적용할 경우 안전하게 탑승한 후에 휠이 잠금 상태에서 풀림 상태로 전환됨으로써 이동수단의 승하차시 발생할 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 탁월한 효과가 발생한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휠 타입 이동수단 바퀴용 잠금 장치를 개략적으로 도시한 장치 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 허브 일체형 휠 타입 이동수단용 잠금 장치가 장착된 휠 타입 이동수단용 바퀴를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 허브의 상세 구성도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메인 프레임의 상세 구성도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엑슬 어셈블리의 상세 구성도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 허브 일체형 잠금 장치의 잠금 핀의 위치를 다양한 방향으로 변형한 실시예를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잠금핀의 상세 구성도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 잠금핀의 회동축 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휠 타입 이동수단 바퀴용 잠금장치의 동작을 개략적으로 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 잠금 스위치인 안전 벨트와 장력 조절 부재가 결합된 경우에 대한 실시예이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 잠금 스위치인 안전 벨트의 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 12는 도 11의 안전 벨트의 체결과 풀림에 따른 장력 조절 부재에 작용하는 장력의 변화를 개략적으로 도시한 것이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자동 잠금 스위치인 안전 벨트의 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 14는 도 13의 안전 벨트의 체결과 풀림에 따른 장력 조절 부재에 작용하는 장력의 변화를 개략적으로 도시한 것이다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휠 타입 이동수단 바퀴용 잠금 장치를 개략적으로 도시한 장치 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 휠 타입 이동수단용 잠금 장치는 잠금핀이 걸리는 잠금락을 구비한 허브(10)와 상기 허브와 결합되고 잠금핀이 체결되는 메인 프레임(20)과 상기 메인 프레임과 탄성 결합되고 가해지는 힘에 따라 상기 잠금락에 걸리거나 이탈되는 잠금핀(30)과 상기 허브와 메인 프레임을 관통하여 상기 허브가 메인 프레임에 대하여 상대 회전하도록 결합하는 엑슬 어셈블리(40)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 바퀴의 속도를 제어하는 브레이크 장치와 달리 평상시 휠이 잠금 상태에 있어서 바퀴가 굴러가는 것을 방지하고 이동이 가능한 상태에서 휠이 풀림 상태로 전환되어 바퀴의 이동이 가능하도록 제어하는 휠 잠금 장치에 관한 것으로 상기 브레이크 장치와 독립적으로 구성될 수 있는 허브 일체형 휠 잠금 장치에 관한 것이다.

본 발명은 휠 타입 이동수단 바퀴에 적용되는 잠금 장치로서, 상기 휠 타입 이동수단은 휠체어, 유모차, 자전거와 같이 휠과 타이어가 결합된 형태의 이동 수단을 모두 포괄하는 개념으로 정의된다. 특히, 환자나 노약자, 유아가 주로 탑승하여 탑승과 하차시 안전사고가 빈번히 발생하는 휠체어, 유모차, 유아용 자전거 등에 최적으로 적용될 수 있다.상기 허브는 휠체어, 유모차, 자전거와 같이 휠 타입 이동 수단의 바퀴의 중심 축이 되는 구성이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 허브 일체형 휠 타입 이동수단용 잠금 장치가 장착된 휠 타입 이동수단용 바퀴를 개략적으로 도시한 것이다.

일반적으로 휠 타입 이동 수단의 바퀴는 중심 축인 엑슬과 상기 엑슬이 결합되는 허브와 상기 허브와 방사 상으로 체결되어 바퀴의 뼈대를 이루는 스토크와 상기 스토크와 결합되는 림과 상기 림 상에 결합되는 타이어를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 허브와 스토크 및 림을 포함하는 구성이 휠로 정의된다.

상기 허브는 엑슬이 체결되기 위해 중심에 관통홀을 구비하고 휠이 구르는 중심축이 된다.

본 발명에 따른 허브는 휠의 중심축 뿐만 아니라 잠금 장치 역할을 동시에 담당하고, 이를 위해 상기 허브(10)는 일 측면에 잠금락(120)이 형성된다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 허브의 상세 구성도이다.

도 3을 참조하면, 상기 잠금락(120)은 허브 프레임의 일 측면에서 축 방향으로 연장되어 돌출된 걸림 돌기(121)가 원형의 외주연을 따라 일정 간격으로 형성되어 상기 걸림 돌기 사이(122)에 잠금핀의 잠금 고리(310)가 걸리는 형태로 구성될 수 있다.

상기 잠금락(120)은 허브 프레임(110)과 별도로 제작되어 일체로 결합될 수 있지만 사출 가공 등을 통해 허브 프레임과 일체로 제조될 수 있다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메인 프레임의 상세 구성도이다.

도 4를 참조하면, 상기 메인 프레임(20)은 관통홀이 형성되고 상기 관통홀을 통해 허브와 결합되는 허브 결합부(210)와 잠금핀이 체결되는 잠금핀이 고정 체결되는 잠금핀 체결부(220, 230)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 메인 프레임의 측면은 허브의 잠금락을 수용하기 위해 돌출된 가이드 펜스(240)를 가지고, 잠금핀은 메인 프레임의 측면으로 돌출되어 회동되므로 상기 잠금핀이 회동 범위를 허여하기 위해 잠금핀이 회동하는 부분(241)은 상기 가이드 펜스의 높이가 낮게 형성될 수 있다.

또한, 상기 잠금핀 체결부(220, 230)는 본 실시예와 같이 2개로 구성될 수 있으며, 2개 중 선택된 하나의 잠금핀 체결부에 잠금핀에 체결되면 나머지 하나의 잠금핀 체결부는 상기 잠금핀의 회동 변위를 제한하는 스토퍼 역할을 담당할 수 있다.

상기 허브 결합부(210)는 상기 허브와 엑슬 어셈블리(40)를 통해 결합되고, 베어링(421, 422)을 통해 상기 허브가 메인 프레임 측면에 맞닿아 위치하므로 위치를 가이드하고 허브의 잠금락(120)을 수용하기 위해 도 3과 같이 허브의 측면 형상과 대응되는 형상을 가지도록 구성될 수 있다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엑슬 어셈블리의 상세 구성도이다.

도 5를 참조하면, 상기 엑슬 어셈블리(40)는 휠의 중심축으로 상기 허브(10)와 메인 프레임(20)을 관통하여 결합하는 엑슬(410)과 상기 엑슬에 관통되어 상기 허브 전단에 배치되는 제 1 베어링(421)과 허브와 메인 프레임 사이에 배치되는 제 2 베어링(422)을 포함하여 상기 허브를 고정된 메인 프레임에 대하여 상대 회전하도록 제어하는 베어링 유닛(420)을 포함하여 구성될 수 있다. 그리고 상기 메인 프레임 후면에서 상기 엑슬 끝단과 결합하여 엑슬을 고정시키는 마감부재(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 메인 프레임의 허브 결합부(210)는 상기 허브의 관통홀과 대응되는 관통홀(211)을 구비하고 상기 허브의 관통홀(111)과 허브 결합부의 관통홀(121)을 통해 엑슬(410)이 관통되고 베어링(421, 422)이 결합되어 허브(10)가 고정된 엑슬(410)과 메인 프레임(20)에 대하여 회전가능하게 체결된다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 허브 일체형 잠금 장치의 잠금 핀의 위치를 다양한 방향으로 변형한 실시예를 도시한 것이다.

상기 메인 프레임(20)과 엑슬(410)은 고정 결합되고 허브만 회전 가능하도록 구성되기 때문에 도 6과 같이 잠금핀의 체결부(320)에 결합되는 장력 조절 부재(50)의 위치에 따라 상기 메인 프레임을 회전시켜 장력 조절 부재와 자유로운 방향과 위치에서 결합할 수 있다. 따라서, 장력 조절 부재의 위치와 상관없이 잠금핀을 위치시킬 수 있으므로 범용성이 매우 훌륭하다.

상기 잠금핀 체결부에는 잠금핀이 고정 체결되되, 초기 탄성력을 가지도록 체결된다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잠금핀의 상세 구성도이다.

도 7을 참조하면, 상기 잠금핀(30)은 너비에 비해 길이가 길고 두께가 얇은 핀 형태로 구성되고, 허브 방향의 일단에 상기 잠금락의 걸림 돌기 사이(122)에 걸리는 잠금 고리(310)가 형성되고 타단에는 잠금핀의 잠금과 풀림을 위한 힘을 제공하는 장력 조절 부재(50)가 연결되는 체결부(320)가 형성되고, 대체적으로 중심부에는 잠금핀 체결부(220)를 통해 메인 프레임에 체결될 수 있는 회동축(330)이 형성된다.

여기서, 상기 체결부(220)는 장력 조절 부재가 케이블과 같이 줄 형태로 구성된 경우 상기 장력 조절 부재를 구멍을 통해 체결할 수 있도록 체결공으로 형성될 수 있지만, 상기 장력 조절 부재를 걸거나 맬 수 있는 돌기나 갈고리 형태로 구성될 수 있다.

상기 회동축(330)은 메인 프레임의 잠금핀 체결부(220)에 체결되고, 도 7과 같이 상기 회동축(330)은 체결공으로 구성될 수 있으며, 돌기형태로 돌출된 잠금핀 체결부(220)에 상기 잠금핀의 회동축(330)이 관통되어 체결될 수 있다. .

상기 잠금핀 체결부(220)의 체결 돌기는 다단의 돌기로 형성될 수 있으며, 메인 프레임 측면에서 연장되고 잠금핀의 회동축보다 큰 지름으로 형성된 가이드 돌기(221a)와 상기 가이드 돌기 상에서 연장되되 상기 잠금핀의 회동축을 수용하는 크기로 메인 돌기(221b)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 가이드 돌기(221a)는 잠금핀의 잠금 고리가 잠금락의 걸림 돌기 사이의 중앙부에 걸리도록 프레임의 측면으로부터 일정 높이 만큼 이격되어 체결되도록 가이드 하는 역할을 담당하고, 상기 메인 돌기(221b)는 상기 잠금핀의 회동축을 안착시키는 역할을 담당한다.

그리고 상기 잠금핀 체결부(220)에 체결된 잠금핀(30)과 메인 프레임(20) 사이에는 탄성부재(230)가 연결되어 상기 잠금핀(30)에 초기 탄성력을 제공할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 잠금핀의 일단에 형성된 잠금 고리(230)가 허브에 형성된 잠금락의 걸림 돌기 사이(122)를 향하는 초기 탄성력이 제공되도록 잠금핀(30)이 장착된 잠금핀 체결부(220)에 탄성부재인 스프링이 체결될 수 있다.

즉, 잠금핀(30)의 회동축(330)에 초기 탄성력이 제공되므로 일단의 잠금 고리(310)는 잠금락의 걸림 돌기 사이(122)를 향하고 타단의 체결부(320)에 반대 방향의 힘을 작용시키면 잠금핀의 회동축(330)의 회동에 따라 잠금 고리(310)가 걸림 돌기 사이(122)로부터 이탈하지만 상기 반대 방향의 힘이 제거되면 복원력에 의해 상기 일단의 잠금 고리(310)가 다시 원 위치인 잠금락의 걸림 돌기 사이(122)를 향하게 된다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 잠금핀의 회동축 구조를 개략적으로 도시한 것이다.

도 8을 참조하면, 잠금핀의 회동축(330)은 체결공이 아닌 돌출된 돌기로 구성될 수 있으며, 메인 프레임의 잠금핀 체결부(220)는 상기 돌기를 수용하는 돌출 홈으로 구성될 수 있다.

그리고 상기 돌기와 홈 사이에 탄성부재(230)로 스프링이 체결될 수 있으며, 이로 인해 잠금핀(30)이 메인 프레임(20)에 체결되면서 상기 회동축(330)은 탄성력을 가질 수 있다.

이에 따라, 상기 잠금핀의 회동축(330) 초기 탄성력을 조절하여 설치할 경우 평상시에는 상기 잠금핀의 잠금 고리(310)가 잠금락(120)에 걸려 있는 상태이므로 허브가 회전이 불가능하므로 휠이 회전하지 못하는 잠금 상태를 유지하게 된다.

그리고 상기 잠금핀의 타단의 체결부(320)에 연결된 장력 조절 부재(50)에 상기 탄성력과 반대 방향으로 잡아 당겨지는 힘이 작용하면 상기 잠금핀(30)의 일단과 타단이 회동축(330)을 서로 반대 방향으로 회동 운동하게 되고, 상기 잠금 고리(310)가 탄성력 방향과 반대 방향으로 회동하면서 상기 잠금락(120)으로부터 이격되어 휠이 잠금상태에서 풀림상태로 전환된다.

또한, 상기 잠금핀 체결부(221, 222)가 2개로 구성될 경우 하나의 잠금핀 체결부에 잠금핀이 체결되면 나머지 하나의 잠금핀 체결부는 잠금핀의 회동 반경을 제한하는 스토퍼 역할을 담당한다.

즉, 상기 장력 조절 부재가 연결되는 위치에 따라 선택된 하나의 잠금핀 체결부에 잠금핀이 체결되면 나머지 하나는 스토퍼 역할을 담당할 수 있다. 따라서, 잠금핀의 체결 위치에 따라 스토퍼와 잠금핀 체결부는 상호 역할이 바뀔 수 있다.

상기 스토퍼는 잠금핀의 잠금 고리가 외부의 힘에 의해 지나치게 많이 회동하면서 탄성력이 저하되는 것을 방지하기 위해 설정된 회동하는 범위로 잠금핀의 회동을 제한하도록 잠금핀의 회동 반경 내의 설정된 위치에 돌출된 돌기로 형성될 수 있다.

상기 잠금핀은 금속으로 구성되고 상기 스토퍼 역할을 하는 잠금핀 체결부는 자석으로 구성될 수 있으며, 상기 잠금핀에 외부 힘이 작용하여 잠금핀이 스토퍼 방향으로 회동하면 상기 잠금핀이 자석인 스토퍼에 달라 붙게 되도록 구성할 수 있다. 그리고 상기 자석에 의한 자력보다 큰 힘의 복원력이 작용하면 상기 잠금핀은 상기 스토퍼로부터 분리되고 잠금핀의 잠금 고리가 잠금락의 잠금 돌기 사이에 안착되도록 구성할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 휠 타입 이동수단 바퀴용 브레이크 장치의 작동 방법에 대해 살펴보기로 한다.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휠 타입 이동수단 바퀴용 잠금 장치의 동작을 개략적으로 도시한 것이다.

도 9를 참조하면, 평상시에는 잠금핀의 잠금 고리(310)가 허브와 일체로 형성된 잠금락의 걸림 돌기 사이(122)에 걸린 상태를 유지하도록 탄성부재(230)인 스프링의 탄성력이 초기 세팅되어 휠이 이동할 수 없는 잠금 상태를 유지하게 된다.

그러나, 잠금핀의 타단에 형성된 체결부(320)와 연결된 장력 조절 부재에 장력이 발생하여 잡아 당기는 힘이 작용하면 회동축(330)에 회동력에 전달되고 상기 잠금 고리(310)가 힘이 작용하는 반대 방향으로 회동하면서 걸림 돌기 사이(122)로부터 이탈되고, 휠이 이동할 수 있는 풀림 상태로 전환된다.

그리고 상기 장력 조절 부재(50)를 통해 잡아 당기는 힘이 제거되면 상기 스프링의 복원력에 의해 상기 잠금 고리(310)가 걸림 돌기 사이(122) 방향으로 회동하면서 걸림 돌기에 다시 걸리게 되어 휠이 풀림 상태에서 잠금 상태로 다시 전환된다.

여기서, 상기 장력 조절 부재(50)의 타단에는 장력 조절 부재에 가해지는 장력을 조절하여 휠의 잠금과 풀림을 제어하는 잠금 스위칭 부재(60)가 결합된다.

상기 잠금 스위칭 부재(60)는 탑승자나 보호자의 인위적인 조작에 따라 장력 조절 부재에 가해지는 장력을 조절하는 수동 잠금 스위치로 구성될 수 있으며, 탑승자의 안전을 위한 안전 벨트, 안전바, 휠체어의 발 받침대 등의 안전 수단의 동작에 따라 자동으로 장력 조절 부재에 가해지는 장력을 조절하는 자동 잠금 스위치로 구성될 수 있다.

즉, 휠 타입 이동수단에 탑승자가 안전하게 탑승을 완료한 후에 잠금 스위치를 직접 조작하거나, 안전 벨트, 안전바가 채워지거나, 휠체어의 발 받침대를 펼칠 경우 자동으로 장력 조절 부재에 잡아 당기는 힘에 의한 장력이 작용하여 잠금핀의 잠금 고리가 잠금락의 잠금 돌기 사이에서 이탈하여 휠이 잠금 상태에서 풀림 상태로 전환된다.

도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 잠금 스위치인 안전 벨트와 장력 조절 부재가 결합된 경우에 대한 실시예이다.

도 10을 참조하면, 안전 벨트가 장력 조절 부재인 케이블과 연결되고 상기 케이블이 잠금핀의 체결부에 연결되고, 안전 벨트가 채워지면 장력 조절 부재에 잡아 당기는 힘이 작용하고, 상기 힘이 상기 잠금핀에 전달되어 잠금핀의 잠금 고리가 잠금락으로부터 이탈하여 휠이 잠금 상태에서 풀림 상태로 전환된다.

따라서, 안전 벨트가 채워지기 전에는 휠이 잠금 상태에 있다가 안전 벨트가 채워지면 휠이 풀림 상태로 전환되어 이동이 가능한 상태가 된다.

반대로 상기 안전 벨트가 풀리면 상기 장력 조절 부재에 작용하던 힘이 제거되면서 상기 잠금핀에 전달된 힘 역시 제거되면서 잠금핀의 복원력에 의해 잠금핀의 잠금 고리가 잠금락으로 방향으로 복귀하면서 잠금 고리가 상기 잠금락의 잠금 돌기 사이에 걸려서 휠이 풀림 상태에서 다시 잠금 상태로 전환되어 이동이 불가능한 상태가 된다.

도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 잠금 스위치인 안전 벨트의 구조를 개략적으로 도시한 것이다.

본 실시예는 자동 잠금 스위치로 안전 벨트가 적용된 경우에 대한 것으로 안전 벨트가 채워지면 안전 벨트와 결합된 장력 조절 부재에 장력이 발생하여 휠이 풀림 상태로 전환되고 상기 안전 벨트가 풀리면 발생한 장력이 제거됨으로써 휠이 잠금 상태로 전환되는 것을 설명하기 위한 것이다.

도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 안전 벨트는 클립부(61)와 상기 클립부의 클립 고리가 결합되거나 분리되는 벨트 몸체부(62)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 벨트 몸체부(62)는 상부 프레임(621)과 하부 프레임(622)가 결합되어 구성된다.

상기 상부 프레임(621)은 안전 벨트 풀림을 위한 버튼(621a)과 장력 조절 수단이 결합되는 체결 돌기(621b-1)를 구비하고 상기 체결 돌기가 상부 프레임 몸체 일단에 슬라이딩 탄성체(621d)와 탄성 결합되고 클립이 삽입되면 상기 일단 방향으로 슬라이딩 이동하는 슬라이딩 부재(621b)와 상기 버튼이 관통되고 상기 슬라이딩 부재의 체결 돌기(621b-1)가 관통하는 슬라이딩 홈(621c-1)를 구비하여 상기 슬라이딩 부재를 상부에 장착되는 플레이트(621c)와 상기 버튼, 슬라이딩 부재, 플레이트를 수용하는 상부 프레임 몸체(621e)를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고 상기 하부 프레임(622)은 탄성체(622b)와 장력 조절 부재가 삽입되는 가이드 홈(622c)을 구비한 하부 프레임 몸체(622a)와 상기 버튼(621a) 하부의 가이드 홈(622c)에 삽입되되 상기 하부 프레임 몸체(622a)로부터 돌출되는 높이를 가지는 탄성체(622b)를 포함하여 구성될 수 있다.

도 12는 도 11의 안전 벨트의 체결과 풀림에 따른 장력 조절 부재에 작용하는 장력의 변화를 개략적으로 도시한 것이다.

도 12를 참조하면, 클립 고리(611)가 벨트 몸체부(62)에 삽입되면 버튼(621a) 눌려지면서 클립이 버튼의 걸림턱(621a-1)에 걸리면서 슬라이딩 부재(621b)를 이동시킨다.

이에 따라, 장력 조절 부재(50)는 잡아 당겨지는 장력이 발생하고 휠이 잠금 상태에서 풀림 상태로 전환되어 휠이 이동이 가능한 상태가 된다.

그리고 안전벨트를 풀기 위해 버튼(621a)을 누르면 걸림턱(621a-1)이 하강하면서 클립 고리(611)가 빠지게 되고 슬라이딩 부재는 슬라이딩 탄성체(621d)의 복원력에 의해 원위치로 복귀하면서 장력 조절 부재에 작용하던 장력이 제거된다.

이에 따라, 휠이 풀림 상태에서 잠금 상태로 전환되어 휠이 이동이 불가능한 상태가 된다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자동 잠금 스위치인 안전 벨트의 구조를 개략적으로 도시한 것이다.

도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 안전 벨트는 도 11의 실시예와 마찬가지로 클립부(63)와 상기 클립부의 클립 고리가 결합되거나 분리되는 벨트 몸체부(64)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 벨트 몸체부(64)는 상부 프레임(641)과 하부 프레임(642)가 결합되어 구성된다.

그리고 상기 상부 프레임 외부로 돌출되고 상기 하부 프레임에 탄성 지지체(645)에 의해 탄성 결합되고 클립 고리(631)이 걸리는 걸림턱(643a)을 구비한 버튼(643)과 상기 하부 프레임 하단 상기 버튼 하부에서 장착되고 일단에 장력 조절 부재(50)가 결합되고 타단에 슬라이딩 탄성체(646)에 의해 상기 하부 프레임 측면과 결합되는 슬라이딩 부재(644)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 슬라이딩 부재(644)는 빗면에 경사를 가지는 형상으로 구성되고, 상기 버튼(643) 하부에서 장력 조절 부재가 연결된 일단이 버튼보다 돌출되도록 구성된다.

따라서, 클립 고리(631)가 벨트 몸체부(64)에 삽입되면 상기 클립 고리가 상기 슬라이딩 부재(644)의 빗면을 가압하게 되고, 상기 슬라이딩 부재(644)가 타단의 슬라이딩 탄성체(646) 방향으로 이동하게 된다.

도 14는 도 13의 안전 벨트의 체결과 풀림에 따른 장력 조절 부재에 작용하는 장력의 변화를 개략적으로 도시한 것이다.

도 14를 참조하면, 클립 고리(631)가 벨트 몸체부(64)에 삽입되면 버튼(623) 이 눌려지면서 클립 고리(631)가 버튼의 걸림턱(643a)에 걸리면서 버튼이 상승하여 클립 고리(631)가 채워지게 된다.

이 때, 클립 고리(631) 하단이 슬라이딩 부재(644)의 빗면을 가압하게 되고 슬라이딩 부재(644)의 빗면은 경사를 가지고 있으므로 슬라이딩 탄성체(646) 방향으로 이동하게 되고, 슬라이딩 탄성체(646)는 탄성 가압된 상태가 된다.

그리고 안전벨트를 풀기 위해 버튼(643)을 누르면 걸림턱(643a)이 하강하면서 클립 고리(631)가 빠지게 되고 슬라이딩 부재(644)는 슬라이딩 탄성체(646)의 복원력에 의해 원위치로 복귀하면서 장력 조절 부재(50)에 작용하던 장력이 제거된다.

상기 도 12 내지 14의 실시예를 통해 자동 잠금 스위치로 안전벨트가 체결됨에 따라 자동으로 장력 조절 부재(50)에 장력을 발생시켜 휠을 잠금 상태에서 풀림 상태로 전환됨을 알 수 있다.

이외에도, 유사한 메커니즘을 적용하여 안전벨트가 체결될 경우 장력 조절 부재(50)에 잡아 당겨지는 장력이 발생하고 안전 벨트를 풀 경우 상기 발생된 장력이 제거되는 구성이 도출될 수 있으며, 안전벨트와 유사한 안전바, 휠체어의 경우 발 받침대에도 유사한 메커니즘이 적용될 수 있음은 자명한 것이다.

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10 : 허브 110 : 허브 프레임
120 : 잠금락 121 : 걸림 돌기
20 : 메인 프레임 210 : 허브 결합부
220, 230 : 잠금핀 체결부 240 : 가이드 펜스
30 : 잠금핀 310 : 잠금고리
320 : 체결부 330 : 회동축
40 : 엑슬 어셈블리 50 : 장력조절부재

Claims

허브와 결합되고 잠금핀이 체결되는 메인 프레임과;
허브 프레임의 일 측면에서 축 방향으로 연장되어 돌출된 걸림 돌기가 원형의 외주연을 따라 일정 간격으로 형성되는 형태로 구성되어 잠금핀이 걸리는 잠금락을 구비한 허브와;
상기 허브와 메인 프레임을 관통하고 베어링을 통해 상기 허브가 메인 프레임에 대하여 상대 회전하도록 결합하는 엑슬 어셈블리와;
일단에 잠금 고리가 형성되고 탄성력 변동에 따라 상기 걸림 돌기 사이에 걸리거나 이탈하여 휠을 잠금 상태 또는 풀림 상태로 전환하도록 동작하되, 상기 메인 프레임과 탄성 결합되고 가해지는 힘에 따라 상기 잠금락에 걸리거나 이탈되도록 동작하는 잠금핀을 포함하되;
상기 메인 프레임은
관통홀이 형성되고 상기 관통홀을 통해 허브와 결합되는 허브 결합부와;
잠금핀이 체결되는 잠금핀이 고정 체결되는 잠금핀 체결부를 포함하고;
상기 허브의 관통홀과 허브 결합부의 관통홀을 통해 엑슬이 관통되고 베어링이 결합되어 허브가 고정된 메인 프레인에 회전가능하게 체결되고;
상기 잠금핀의 일단에 형성된 잠금 고리가 허브에 형성된 잠금락의 걸림 돌기 사이를 향하는 초기 탄성력이 제공되도록 잠금핀이 장착된 잠금핀 체결부에 스프링이 체결되어;
잠금핀의 중심부에 초기 탄성력이 제공되므로 일단의 잠금 고리는 잠금락의 걸림 돌기를 향하여 걸림 돌기 사이에 걸리고 타단의 체결부에 반대 방향의 힘을 작용시키면 잠금핀의 회동에 따라 잠금 고리가 걸림 돌기로부터 이탈하지만 상기 반대 방향의 힘이 제거되면 복원력에 의해 상기 일단의 잠금 고리가 다시 원 위치인 잠금락의 걸림 돌기에 걸리도록 동작하는 것을 특징으로 하는 휠 타입 이동수단 바퀴용 브레이크 장치.
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제 1항에 있어서,
상기 메인 프레임과 엑슬은
고정 결합되고 허브만 회전 가능하도록 구성되어 잠금핀의 체결부에 결합되는 장력 조절 부재의 연결 위치에 따라 상기 메인 프레임을 회전시켜 장력 조절 부재와 자유로운 방향과 위치에서 결합할 수 있는 것을 특징으로 하는 휠 타입 이동수단 바퀴용 브레이크 장치.
제 1항에 있어서,
상기 잠금핀은
너비에 비해 길이가 길고 두께가 얇은 핀 형태로 구성되고, 허브 방향의 일단에 상기 잠금락의 걸림 돌기 사이에 걸리는 잠금 고리가 형성되고 타단에는 휠의 잠금과 풀림을 위한 힘을 제공 또는 제거하는 장력 조절 부재의 일단과 연결되는 체결부가 형성되고, 중심부에는 잠금핀 체결부를 통해 메인 프레임에 체결될 수 있는 회동축이 형성되어 탄성력과 복원력에 의해 상기 회동축을 중심으로 일단과 타단이 회동하는 구조를 가지고;
상기 잠금핀의 일단에 형성된 잠금 고리가 허브에 형성된 잠금락의 걸림 돌기 사이를 향하는 탄성력이 제공되어 평상시에는 상기 잠금핀의 잠금 고리가 잠금락에 걸려 있는 상태이므로 허브가 잠금 상태로 휠이 이동하지 못하는 잠금 상태를 유지하게 되고;
상기 장력 조절 부재에 상기 탄성력과 반대 방향으로 잡아 당겨지는 힘이 작용하면 상기 잠금 고리가 탄성력 반대 방향으로 회동하면서 상기 잠금락으로부터 이격되어 휠이 잠금상태에서 풀림상태로 전환되어 휠이 이동 가능한 상태가 되고;
상기 장력 조절 부재에 작용하는 힘이 제거되면 복원력에 의해 잠금 고리가 허브에 형성된 잠금락의 걸림 돌기 사이에 걸리면서 휠이 풀림상태에서 잠금상태로 전환되는 것을 특징으로 하는 휠 타입 이동수단 바퀴용 브레이크 장치.
제 1항에 있어서,
상기 잠금핀 체결부는
허브의 수평 축을 중심으로 대칭되는 위치에 2개로 구성되고;
선택된 하나의 잠금핀 체결부에 잠금핀이 체결되면 나머지 하나의 잠금핀 체결부는 잠금핀의 잠금 고리가 외부의 힘에 의해 지나치게 많이 회동하면서 탄성력이 저하되는 것을 방지하여 상기 잠금핀의 회동 반경을 제한하는 스토퍼 역할을 담당하는 것을 특징으로 하는 휠 타입 이동수단 바퀴용 브레이크 장치.
제 5항에 있어서,
상기 장력 조절 부재의 타단에는
장력 조절 부재에 가해지는 장력의 발생과 제거를 조절하여 휠의 잠금과 풀림을 제어하는 스위칭 부재가 결합되는 것을 특징으로 하는 휠 타입 이동수단 바퀴용 브레이크 장치.
제 7항에 있어서,
상기 스위칭 부재는
탑승자나 보호자의 인위적인 조작에 따라 장력 조절 부재에 가해지는 장력을 조절하는 수동 잠금 스위치 또는 탑승자의 이동 중 안전을 위한 안전 수단의 동작에 따라 자동으로 장력 조절 부재에 가해지는 장력을 조절하는 자동 잠금 스위치로 구성되는 것을 특징으로 하는 휠 타입 이동수단 바퀴용 브레이크 장치.
제 8항에 있어서,
상기 안전수단은
안전벨트, 안전바, 휠체어의 발 받침대 중 하나로 구성되고;
상기 안전벨트, 안전바를 채우거나 상기 발 받침대가 펼쳐지면 상기 장력 조절 부재에 잡아당기는 장력이 제공되어 휠 잠금 상태에서 풀림 상태로 전환되는 것을 특징으로 하는 휠 타입 이동수단 바퀴용 브레이크 장치.
제 9항에 있어서,
상기 안전 벨트는
클립부와;
상부 프레임과 하부 프레임이 결합하여 상기 클립부의 클립 고리가 결합되거나 분리되는 벨트 몸체부를 포함하고;
상기 상부 프레임은
안전 벨트 풀림을 위한 버튼과 장력 조절 수단이 결합되는 체결 돌기를 구비하고 상기 체결 돌기가 상부 프레임 몸체 일단에 슬라이딩 탄성체와 탄성 결합되고 클립이 삽입되면 상기 일단 방향으로 슬라이딩 이동하는 슬라이딩 부재와;
상기 버튼이 관통되고 상기 슬라이딩 부재의 체결 돌기가 관통하는 슬라이딩 홈을 구비하여 상기 슬라이딩 부재를 상부에 장착되는 플레이트와;
상기 버튼, 슬라이딩 부재, 플레이트를 수용하는 상부 프레임 몸체를 포함하고;
상기 하부 프레임은
탄성체와 장력 조절 부재가 삽입되는 가이드 홈을 구비한 하부 프레임 몸체와 상기 버튼 하부의 가이드 홈에 삽입되되 상기 하부 프레임 몸체로부터 돌출되는 높이를 가지는 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 타입 이동수단 바퀴용 브레이크 장치.
제 10항에 있어서,
상기 안전 벨트를 채우기 위해 클립 고리가 벨트 몸체부에 삽입되면 버튼이 눌려지면서 클립이 버튼의 걸림턱에 걸리면서 상기 슬라이딩 부재를 이동시키고;
상기 장력 조절 부재는 잡아 당겨지는 장력이 발생하고 휠이 잠금 상태에서 풀림 상태로 전환되어 휠이 이동이 가능한 상태가 되고;
상기 안전벨트를 풀기 위해 버튼을 누르면 걸림턱이 하강하면서 클립 고리가 빠지게 되고 슬라이딩 부재는 슬라이딩 탄성체의 복원력에 의해 원위치로 복귀하면서 장력 조절 부재에 작용하던 장력이 제거되고, 이에 따라 휠이 풀림 상태에서 잠금 상태로 전환되어 휠이 이동이 불가능한 상태가 되는 것을 특징으로 하는 휠 타입 이동수단 바퀴용 브레이크 장치.
제 9항에 있어서,
상기 안전 벨트는
클립부와;
상부 프레임과 하부 프레임이 결합하여 상기 클립부의 클립 고리가 결합되거나 분리되는 벨트 몸체부와;
상기 상부 프레임 외부로 돌출되고 상기 하부 프레임에 탄성 지지체(645)에 의해 탄성 결합되고 클립 고리가 걸리는 걸림턱을 구비한 버튼과;
상기 하부 프레임 하단 상기 버튼 하부에서 장착되고 일단에 장력 조절 부재가 결합되고 타단에 슬라이딩 탄성체에 의해 상기 하부 프레임 측면과 결합되는 슬라이딩 부재를 포함하고;
상기 슬라이딩 부재는 빗면에 경사를 가지는 형상으로 구성되고, 상기 버튼 하부에서 장력 조절 부재가 연결된 일단이 버튼보다 돌출되도록 구성되어, 상기 클립 고리가 벨트 몸체부에 삽입되면 상기 클립 고리가 상기 슬라이딩 부재의 빗면을 가압하게 되고, 상기 슬라이딩 부재가 타단의 슬라이딩 탄성체 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 휠 타입 이동수단 바퀴용 브레이크 장치.
제 12항에 있어서,
상기 안전 벨트를 채우기 위해 클립 고리가 벨트 몸체부에 삽입되면 버튼이 눌려지면서 클립 고리가 버튼의 걸림턱에 걸리면서 버튼이 상승하여 클립고리가 채워지게 되고, 이 때 클립 고리 하단이 슬라이딩 부재의 빗면을 가압하게 되고 슬라이딩 부재 빗면이 경사를 가지고 있으므로 슬라이딩 탄성체 방향으로 이동하게 되어 슬라이딩 탄성체는 탄성 가압된 상태가 되고, 이에 따라, 장력 조절 부재는 잡아 당겨지는 장력이 발생하고 휠이 잠금 상태에서 풀림 상태로 전환되어 휠이 이동이 가능한 상태가 되고,
안전벨트를 풀기 위해 버튼을 누르면 걸림턱이 하강하면서 클립 고리가 빠지게 되고 상기 슬라이딩 부재는 슬라이딩 탄성체의 복원력에 의해 원위치로 복귀하면서 장력 조절 부재에 작용하던 장력이 제거되고, 이에 따라, 휠이 풀림 상태에서 잠금 상태로 전환되어 휠이 이동이 불가능한 상태가 되는 것을 특징으로 하는 휠 타입 이동수단 바퀴용 브레이크 장치.