KR102239969B1 - 리프트 승강장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리프트 승강장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 리프트 상승시 실린더와 연결된 롤러가 캠을 타고 올라가도록 구성함으로써 상승 초기 실린더의 부하를 최소화하고 부드럽고 안정적인 승강이 이루어지는 하는 리프트 승강장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 바닥판과; 상기 바닥판의 상부에 배치되는 승강판과; 일단은 상기 바닥판의 전방 단부에 회동가능하게 결합하고, 타단은 상기 승강판의 후방 단부에 이동 가능하게 결합하는 내부 지지대와, 상기 내부 지지대의 양쪽에 X자 형태로 교차하도록 힌지 결합하며 일단은 상기 승강판의 전방 단부에 회동가능하게 결합하고, 타단은 상기 바닥판의 후방 단부에 이동 가능하게 결합하는 한 쌍의 외부 지지대와, 상기 한 쌍의 외부 지지대 사이에 배치되며 양단에 구름 롤러 및 삽입 롤러가 마련되는 연결대와, 일단은 상기 바닥판에 회동가능하게 결합하고, 타단은 상기 연결대에 결합하여 상기 내부 지지대 및 외부 지지대를 승강시키는 실린더와, 상기 바닥판 또는 내부 지지대에 마련되어 승강시 상기 구름 롤러가 타고 올라가도록 경사면이 마련된 캠과, 상기 외부 지지대의 내측면에 설치되며, 상기 삽입 롤러가 이동가능하게 삽입되는 한 쌍의 캠홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

리프트 승강장치{Lifting device}

본 발명은 리프트 승강장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 리프트 상승시 실린더와 연결된 롤러가 캠을 타고 올라가도록 구성함으로써 상승 초기 실린더의 부하를 최소화하고 부드럽고 안정적인 승강이 이루어지는 하는 리프트 승강장치에 관한 것이다.

일반적으로 리프트는 고소 작업을 하는 작업자나, 계단 이용이 어려운 휠체어 사용자를 위해 사용되기도 하고, 자동차의 엔진오일 교환이나 정비시 자동차를 들어올려 작업의 편의성을 제공하는 등 다양한 용도로 사용된다.

이러한 리프트는 도 15에 도시된 바와 같이, 어퍼 및 언더프레임(11,12)에 지지되고, 중앙에 센터 핀(16)에 결합된 리프터 암(13,14)을 X자 형태로 결합하고, 리프터 암(13)의 일단은 어퍼프레임(11)에 힌지(17) 결합되고 그 타단은 언더프레임(12)에 이동 가능하게 결합되며, 리프터 암(14)의 일단은 언더프레임(12)에 힌지 결합하고 그 타단은 어퍼프레임(11)에 힌지(17) 결합하며, 승강시 실린더(15)가 작동하여 리프터 암(13)을 밀어올리거나 끌어내리는 동작을 통해 어퍼 프레임(11)이 승강하는 구조로 이루어진다.

이러한 구조의 종래 리프트는 어퍼 프레임(11)과, 리프터 암(13,14)이 최저점에 위치한 상태에서 상승하는 초기 상승기동을 위한 초기압이 높다. 예컨대, 기동 후 대비 50∼100% 정도의 압력차가 발생된다. 즉, 리프터 암(13,14)이 거의 수평하게 바닥에 놓인 초기 상태(도 8에서 점선으로 표현됨)에서는 리프터 암(13,14)이 상승하여 X자 형태를 갖춘 상태(도 8에서 실선으로 표현됨)에 비해 실린더의 밀어주는 압력도 휠씬 커지고 상승하는 속도도 느려지게 된다.

그리고 초기 기동시 속도변화가 커서 부드럽게 오르지 못하고, 출렁거리면서 리프터가 상승하고 특히, 초기 리프트의 상승변화가 크다는 문제가 있다.

대한민국 공개특허 제10-2006-0072656호 대한민국 등록특허 제10-1487844호 대한민국 등록실용신안 제20-0377496호

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 리프트 상승시 실린더와 연결된 롤러가 캠을 타고 올라가도록 구성함으로써 상승 초기 실린더의 부하를 최소화하고 부드럽고 안정적인 승강이 이루어지도록 구성된 리프트 승강장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 리프트 승강장치는 바닥판과; 상기 바닥판의 상부에 배치되는 승강판과; 일단은 상기 바닥판의 전방 단부에 회동가능하게 결합하고, 타단은 상기 승강판의 후방 단부에 이동 가능하게 결합하는 내부 지지대와, 상기 내부 지지대의 양쪽에 X자 형태로 교차하도록 힌지 결합하며 일단은 상기 승강판의 전방 단부에 회동가능하게 결합하고, 타단은 상기 바닥판의 후방 단부에 이동 가능하게 결합하는 한 쌍의 외부 지지대와, 상기 한 쌍의 외부 지지대 사이에 배치되며 양단에 구름 롤러 및 삽입 롤러가 마련되는 연결대와, 일단은 상기 바닥판에 회동가능하게 결합하고, 타단은 상기 연결대에 결합하여 상기 내부 지지대 및 외부 지지대를 승강시키는 실린더와, 상기 바닥판 또는 내부 지지대에 마련되어 승강시 상기 구름 롤러가 타고 올라가도록 경사면이 마련된 캠과, 상기 외부 지지대의 내측면에 설치되며, 상기 삽입 롤러가 이동가능하게 삽입되는 한 쌍의 캠홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 리프트 승강장치에 있어서, 구름 롤러는 제1구름 롤러 및 제2구름 롤러로 이루어지며, 상기 캠은 상기 바닥판의 좌우로 설치되며, 상기 제1구름 롤러가 타고 올라가도록 제1경사면이 마련된 한 쌍의 제1캠과, 상기 내부 지지대의 외측면에 설치되며, 상기 제2구름 롤러가 타고 올라가도록 제2경사면이 마련된 한 쌍의 제2캠으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 리프트 승강장치에 있어서, 제1캠의 제1경사면의 기울기가 상기 제2캠의 제2경사면의 기울기 보다 더 크게 구성되어, 상기 승강판의 초기 상승시에는 상기 제1구름 롤러가 상기 제1경사면을 타고 올라가는 것에 의해 상승하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 리프트 승강장치에 있어서, 제2캠의 제2경사면의 기울기는 캠홈의 기울기 보다 더 크게 구성되어, 상기 제1구름 롤러가 상기 제2경사면을 벗어나면 상기 제2구름 롤러가 상기 제2경사면을 타고 올라가는 것에 의해 상승하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 리프트 승강장치에 있어서, 제2구름 롤러가 상기 제2경사면을 벗어나면 상기 삽입 롤러가 상기 캠홈의 후단을 미는 힘에 의해 상승하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 리프트 승강장치에 의하면, 리프트 상승시 실린더와 연결된 롤러가 캠을 타고 올라가도록 구성함으로써 상승 초기 실린더의 부하를 최소화하고 부드럽고 안정적인 승강이 이루어지는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 휠체어용 리프트가 승강 또는 하강 중에는 전개판의 개방을 차단하고, 소정 위치에 도달한 경우에만 전개판의 개방이 가능하도록 제어하고, 전개판이 개방된 상태에서는 휠체어용 리프트가 승강 또는 하강하지 못하도록 제어함으로써 안전사고를 예방할 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1a은 본 발명에 따른 리프트 승강장치가 하강한 모습을 도시하는 사시도이고 도 1b는 본 발명에 따른 리프트 승강장치가 상승한 모습을 도시하는 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 리프트 승강장치의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 승강판과 완충모듈의 결합관계를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3에서 전방 전개판과, 후방 전개판이 전개된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 전방 전개판과, 후방 전개판이 닫힌 모습과, 그에 따른 완충모듈의 확대된 단면 모습을 나타낸 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 도 5에 대응하는 것으로서, 전개판이 열린 모습과, 전개판에 휠체어의 압력이 가해질 때의 단면 모습을 나타낸 도면들이다.
도 7a은 도 1a에서 승강판을 제거한 상태의 모습을 나타내는 사시도이고, 도 7b는 본 발명의 제1, 2구름 롤러와 삽입 롤러를 나타내는 사시도이며, 도 7c는 본 발명의 롤러와, 캠 및 캠홈의 위치관계를 나타내는 사시도이다.
도 8a 내지 도 8d는 각각 본 발명의 승강판, 바닥판, 외부 및 내부 지지대의 구조를 나타내는 측면도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제1구름 롤러가 제1캠을 타고 올라가는 상승 초기 모습을 나타내는 도면이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 제2구름 롤러가 제2캠을 타고 올라가는 상승 중기 모습을 나타내는 도면이다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 삽입 롤러가 캠홈을 밀어내는 모습을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 휠체어용 리프트 승강장치 제어시스템의 주요 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 휠체어용 리프트 승강장치가 상승 및 하강할 때 제어 과정을 나타내는 순서도이다.
도 15는 종래 X자 형태의 리프트 구조를 나타내는 도면이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1a 내지 도 6b를 참조하면, 본 발명에 따른 리프트 승강장치(100)는 바닥판(110)과, 상기 바닥판(110)의 상부에 배치되는 승강판(120)과, 일단은 상기 바닥판(110)의 전방 단부에 회동가능하게 결합하고 타단은 상기 승강판(120)의 후방 단부에 이동 가능하게 결합하는 내부 지지대(150)와, 상기 내부 지지대(150)의 양쪽에 X자 형태로 교차하도록 힌지 결합하며 일단은 상기 승강판(120)의 전방 단부에 회동가능하게 결합하고, 타단은 상기 바닥판(110)의 후방 단부에 이동 가능하게 결합하는 한 쌍의 외부 지지대(160)와, 상기 한 쌍의 외부 지지대(160) 사이에 배치되며 양단에 구름 롤러(171,172) 및 삽입 롤러(173)가 마련되는 연결대(170)와, 일단은 상기 바닥판(110)에 회동가능하게 결합하고, 타단은 상기 연결대(170)에 결합하여 상기 내부 지지대(150) 및 외부 지지대(160)를 승강시키는 실린더(180)와, 상기 바닥판(110) 또는 내부 지지대(150)에 마련되어 승강시 상기 구름 롤러(171,172)가 타고 올라가도록 경사면이 마련된 캠(113,155)과, 상기 외부 지지대(160)의 내측면에 설치되며, 상기 삽입 롤러(173)가 이동가능하게 삽입되는 한 쌍의 캠홈(164)을 포함하는 것을 예시할 수 있다.

상기 바닥판(110)은 내부 지지대(150)와 외부 지지대(160)를 고정, 지지하는 역할을 한다.

상기 승강판(120)에는 전후 단부에는 각각 전방 전개판(130)과, 후방 전개판(140)이 설치되고, 양측에는 안전바(121)가 설치된다.

상기 전방 전개판(130)은 양측 단부가 상기 승강판의 전방 양측에 마련된 한 쌍의 힌지브라켓(115a)과 제1힌지축(133a)으로 결합하고 일측 단부는 후술할 링크바(230)의 힌지부와 제2힌지축(133b)으로 결합되는 제1전방판재(131)와, 상기 제1전방판재(131)의 전단에 접철가능하게 경첩(136)으로 결합하고 펼쳐졌을 때 지면에 닿는 제2전방판재(135)로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.

상기 제1전방판재(131)의 좌우측에는 상기 제1힌지축(133a)과 제2힌지축(133b)을 지지하는 측면 브라켓(132)이 결합된다.

상기 후방 전개판(140)은 양측 단부가 상기 승강판(120)의 후방 양측에 마련된 한 쌍의 힌지브라켓(115b)과 제3힌지축(141a)으로 결합하고, 일측 단부에는 후술할 링크바(230)의 힌지부(235)에 제4힌지축(141b)으로 결합되는 것을 예시할 수 있다.

상기 승강판(120)의 일측에는 상기 전방 전개판(130)과, 후방 전개판(140)의 개폐를 위한 개폐용 실린더(210a,210b)와, 제어회로 및 전원공급장치 등이 내장된 제어박스(122)가 마련된다. 여기서 개폐용 실린더(210a,210b)는 전동으로 구동되는 리니어 엑츄레이터인 것을 예시할 수 있다.

상기 제어박스(122)의 외측에는 리프트(100)를 옆으로 세워서 이동할 수 있도록 복수의 이동용 바퀴(123)가 마련된다.

상기 전방 전개판(130)과, 후방 전개판(140)에는 각각 개폐용 실린더가 연결되어 있기 때문에 사용자가 휠체어를 타고 승강판(120)에 탈 때에는 휠체어가 진입할 수 있도록 후방 전개판(140)이 전개되도록 제어되고, 상기 승강판(120)이 상승할 때에는 전방 전개판(130) 및 후방 전개판(140)이 닫힌 상태가 되며, 상승이 완료되고 사용자가 휠체어를 타고 승강판(120)에서 내릴 때에는 전방 전개판(130)이 전개되도록 제어되는데, 이러한 개폐용 실린더 내지 전개판의 제어는 리모콘과 제어회로 등을 통해서 이루어질 수 있다.

그리고 상기 전방 개폐용 실린더(210a)와 및 후방 개폐용 실린더(210b)에는 상기 전방 전개판(130) 또는 후방 전개판(140)이 완전 전개된 상태에서 하중이 가해질 때 완충작용을 하도록 일단은 상기 전방 전개판(130) 또는 후방 전개판(140)에 결합하고 타단은 상기 전방 개폐용 실린더(210a) 및 후방 개폐용 실린더(210b)에 결합하는 완충모듈(200)이 설치된다.

상기 완충모듈(200)은 상기 전방 개폐용 실린더(210a)와 전방 전개판(130) 사이와, 상기 후방 개폐용 실린더(210b)와 후방 전개판(140) 사이에 각각 설치된다.

각 완충모듈(200)은 전방 전개판(130) 또는 후방 전개판(140)이 전개되었을 때 지면과 접촉되지 않았을 경우 완충 작용을 한다.

만일, 완충모듈이 설치되지 않은 경우에는 전방 전개판(130) 또는 후방 전개판(140)이 전개되었을 때 지면과 접촉하지 않을 경우, 휠체어(W)가 통과하게 되면 휠체어의 하중에 의해 전방 전개판(130) 또는 후방 전개판(140)이 지면 쪽으로 꺽이거나 내려가게 되고, 이때 개폐용 실린더(210a,210b)와, 각 전개판(130,140)의 연결 부위에 큰 부하가 걸리면서 파손될 수 있는데, 전개판(130,140)과 개폐용 실린더(210a,210b) 사이에 완충모듈(200)을 설치하게 되면 완충 작용에 통해 전개판()이 지면에 서서히 안착될 수 있다.

이러한 작용을 하는 완충모듈(200)은 크게 브라켓(220)과, 링크바(230)와, 연결봉(240)과, 스프링(250)으로 구성된다.

상기 브라켓(220)은 각 개폐용 실린더(130,140)의 로드(211a,211b)에 결합되는 것으로서, 일면에 제1관통홀(221)이 형성된다.

상기 링크바(230)는 일단에는 상기 브라켓(220)과 맞닿으며 상기 제1관통홀(221)과 대응하는 위치에 제2관통홀(232)이 형성되는 결합부(231)가 마련되고, 타단에는 상기 전방 전개판(130) 또는 후방 전개판(140)에 힌지 결합하는 힌지부(235)가 마련된다.

상기 연결봉(240)은 상기 제1관통홀(221)과 제2관통홀(232)에 삽입되어 상기 브라켓(220)과 링크바(230)를 연결하는 것으로서, 일단에는 스프링 지지단턱(243)이 형성되고 타단에는 상기 제2관통홀(232)보다 큰 지름의 걸림단턱(241)이 형성된다.

도 5의 확대 단면도를 참조하면, 상기 연결봉(240)은 볼트 구조로 이루어지는 것을 예시할 수 있는데, 일단에는 스프링 지지단턱(243)의 역할을 하는 와셔가 결합하고 타단에는 걸림단턱(241) 역할을 하는 너트에 체결되며, 연결봉(240)의 외주면에는 원통 형상의 부싱(240a)이 삽입된다. 상기 부싱의 일단은 제1관통홀(221)에 이동가능하게 끼워지지만, 제1관통홀(221)보다 지름이 작은 제2관통홀(232)에는 끼워지지 않는다.

상기 스프링(250)은 탄성을 제공하는 것으로서, 상기 연결봉(240)에 끼워져 상기 제1관통홀(221)과 상기 스프링 지지단턱(243) 사이에 배치된다.

완충모듈이 작동하는 과정을 살펴보면, 예를 들어 도 6a에 도시된 바와 같이 전방 개폐용 실린더(210a)의 로드(211a)가 전진하면 상기 로드에 순차로 결합된 브라켓과 링크바(230)도 연동하여 전진하고, 상기 링크바가 제2힌지축을 통해 제1전방판재를 밀어내면 제1전방판재(131)는 제1힌지축을 기준으로 회동하면서 펼쳐지고, 제2전방판재도 경첩을 통해 펼쳐지게 된다. 이때 제2전방판재가 지면의 기울어짐 내지 경사 등에 의해 지면에 밀접하게 접촉하지 않고 이격된다.

다음으로, 도 6b에 도시된 바와 같이 휠체어가 제1전방판재 또는 제2전방판재를 지나가게 되면 휠체어의 하중에 의해 제1전방판재 또는 제2전방판재가 지면 쪽으로 기울어지거나 내려가면서 링크바와 연결봉이 함께 잡아 당겨지게 되고, 연결봉에 끼워진 스프링이 스프링 지지단턱에 의해 압착되면서 수축하게 된다. 이때 서로 맞닿아 있던 브라켓과 링크바는 이격된다. 위와 반대로 휠체어의 하중이 제거되면 스프링은 그 탄성에 의해 원위치로 복귀하게 되고, 제1전방판재와, 제2전방판재도 원위치로 복귀한다.

후방 개폐용 실린더와 후방 전개판 사이에 설치된 완충모듈도 위와 마찬가지의 방식으로 완충작용을 하게 된다.

이와 같이 완충모듈이 개폐용 실린더와 링크바 사이에 설치됨으로써, 전개판이 전개되었을 때 지면에 닿지 않은 경우, 완충모듈의 완충 작용을 통해 전방 전개판과 후방 전개판을 지면에 안착시켜 휠체어 사용자가 보다 안전하게 전개판을 통과할 수 있게 되고, 전개판과 링크바의 연결부위, 로드와 링크바 연결부위에 가해지는 부하를 크게 줄임으로써 부품의 손상 내지 파손을 예방할 수 있는 장점이 있다.

이하에서는 본 발명의 리프트 승강장치의 승강 구조를 보다 상세하게 설명한다.

도 7a 내지 11b를 참조하면, 상기 바닥판(110)의 상면과 상기 승강판(120)의 하면 각각의 후방측 좌우 양단에는 레일(111,124)이 설치되며, 상기 내부 지지대(150) 및 외부 지지대(160)의 후단에는 각각 상기 레일(111,124)에 끼워져 전후로 이동할 수 있도록 레일용 바퀴(151,161)가 설치된다.

상기 내부 지지대(150)의 전단은 상기 바닥판(110)의 전방 단부에 마련된 제1힌지축(152)에 회동가능하게 결합하고, 상기 외부 지지대(160)의 전단은 상기 상기 바닥판(110)의 후방 단부에 마련된 제2힌지축(162)에 회동가능하게 결합한다.

상기 내부 지지대(150)의 양쪽 중앙 부위에는 한 쌍의 외부 지지대(160)가 X자 형태로 교차하도록 센터축(153)으로 결합된다.

상기 연결대(170)는 상기 한 쌍의 외부 지지대(160) 사이에 결합되며, 양쪽에는 한 쌍의 실린더(180)가 결합되어 실린더(180)의 전진, 후진 운동을 외부 지지대(160)에 전달하는 역할을 한다. 상기 실린더도 앞서 설명한 개폐용 실린더와 마찬가지로 전동으로 구동하는 리니어 엑츄레이터인 것을 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 유압 또는 공압으로 구동되는 실린더일 수도 있다. 실린더의 일단은 제3힌지축(183)을 통해 바닥판(110)에 회동가능하게 결합하고, 타단은 상기 연결대(170)에 결합한다.

상기 연결대(170)의 양단에는 도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같이 각각 제1구름 롤러(171) 제2구름 롤러(172) 및 삽입 롤러(173)가 병설된다.

상기 바닥판(110)의 좌우에는 제1경사면(113a)이 마련된 한 쌍의 제1캠(113)이 설치되고, 상기 내부 지지대(150)의 외측면에는 제2경사면(155a)이 마련된 한 쌍의 제2캠(155)이 설치된다. 그리고 상기 외부 지지대(160)의 내측면에는 한 쌍의 캠홈(164)이 설치된다.

상기 실린더(180)의 로드(181)가 전진하면 연결대(170)를 통해 외부 지지대(160)를 밀어올리면서 내부 지지대(150)와 함께 상승하게 되는데 구체적인 승강 과정을 이하에서 설명한다.

먼저, 도 9a 및 도 9b를 참고하면 상기 승강판(120)이 최저점에 위치한 상태에서 상기 실린더(180)의 로드(181)가 전진하는 상승 초기에는 제1구름 롤러(171)가 제1캠(113)의 제1경사면(113a)을 올라타면서 로드의 수평한 운동 방향이 상향 경사 방향으로 전환된다. 이때 상기 제1캠(113)의 제1경사면(113a) 기울기가 상기 제2캠(155)의 제2경사면(155a) 기울기 보다 더 크게 구성되기 때문에 상승 초기 제1구름 롤러(171)가 제2캠(155)을 따라 올라가지 않고 제2캠(155)보다 기울기가 더 큰 제1구름 롤러(171)를 타고 올라가게 된다.

다음으로, 도 10a 및 도 10b를 참고하면 상기 제1구름 롤러(171)가 제1경사면(113a)을 벗어나게 되는 상승 중기가 되면 제2구름 롤러(172)가 제2캠(155)의 제2경사면(155a)을 따라 상승하게 된다. 이때 상기 제2캠(155)의 제2경사면(155a) 기울기는 캠홈(164)의 기울기 보다 더 크게 구성된다.

상기 상승 초기와 상승 중기가 진행되는 동안 상기 삽입 롤러(173)는 상기 캠홈(164)에 삽입된 상태로 이동하게 되는데, 상승 초기에는 삽입 롤러(173)가 캠홈(164)의 전단에 위치하고 있다가 상승 중기로 가면서 캠홈(164)의 후단 쪽으로 이동하게 된다.

그 다음으로, 도 11a 및 도 11b를 참고하면 상기 제2구름 롤러(172)가 제2캠의 제2경사면(155a)을 벗어나는 상승 후기가 되면 상기 삽입 롤러(173)가 캠홈(164)을 후단 쪽으로 밀어내는 힘에 의해 외부 지지대(160)가 세워지게 된다.

여기서, 제1경사면(113a)은 바닥판(110)에 고정되어 있기 때문에 그 기울기가 변하지 않지만, 제2경사면(155a)과 캠홈(164) 경사면은 내부 지지대(150)와 외부 지지대(160)가 상승하는 동안 변하게 되는데, 본 발명에서 제2경사면(155a)과 캠홈(164)의 기울기는 도 8에 도시된 바와 같이 승강판(120)이 최저점에 위치한 때의 기울기를 의미하는 것이다.

상기 외부 지지대(160)가 들여올려지면 상기 외부 지지대(160)와 교차하게 결합한 내부 지지대(150)도 외부 지지대(160)와 연동하여 X자 형태로 세워지면서 승강판(120)이 상승하게 된다.

상기 내부 지지대(150) 및 외부 지지대(160)의 전단이 각각 바닥판(110)과 승강판(120)에 힌지 결합하되, 상기 내부 지지대(150) 및 외부 지지대(160)의 후단은 각각 승강판(120)과 바닥판(110)에 이동 가능하게 결합함으로써, 내부 지지대(150) 및 외부 지지대(160)가 승강 초기 수평하게 겹쳐져 있다가 실린더(180)에 의해 X자 형태로 세워지는 과정에서 각 지지대(150,160)의 후단에 마련된 레일용 바퀴(151,161)는 승강판(120)과 바닥판(110)에 각각 마련된 레일(124,111)을 따라 전방으로 이동하게 된다.

이와 같이 본 발명에서는 상승 초기에는 제1구름 롤러(171)가 제1캠(113)의 제1경사면(113a)을 타고 올라가고, 상승 중기에는 제2구름 롤러(172)가 제2캠(155)의 제2경사면(155a)을 타고 올라가는 과정을 거치기 때문에, 상승 초기 수평하게 배치된 내부 지지대(150)와, 외부 지지대(160)를 큰 저항 없이 부드럽게 올리고 내릴 수 있는 장점이 있다.

기존의 X자형 리프트의 경우 상승 초기에 실린더의 초기압이 상승 후기 실린더의 압에 비해 1.5 내지 2배까지 소요되고, 상승시 속도 변화가 커서 부드럽게 오르지 못하고 출렁거리는 현상이 발생하지만, 본 발명에서는 롤러가 제1캠, 제2캠, 캠홈을 순차로 거치는 과정을 통해 상승 초기의 출렁거림과 충격을 없애고 상승 초기와 상승 중기에서의 속도 차이를 줄임으로써 안정적이고 부드러운 승강이 이루어지는 장점이 있다.

상승 후기에는 삽입 롤러가 캠홈을 밀어내는 일련을 과정을 통해 승강판을 올리게 되는데, 이때에는 상승 초기와 달리 내부 지지대와 외부 지지대 X자형이 된 상태이기 때문에 실린더 로드에 걸리는 부하 내지 저항이 크지 않은 상태로 상승하게 되며, 승강판을 하강시키는 과정은 역순으로 이루어진다.

이하에서는 본 발명에 따른 휠체어용 리프트 승강장치 제어시스템 및 제어방법을 살펴본다.

도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 휠체어용 리프트 승강장치 제어시스템은 크게 리프트 승강장치의 승강과 전개판의 개방을 제어하는 리모콘과, 상기 리프트 승강장치의 높이를 감지하는 감지센서와, 상기 리모콘에서 송신한 동작신호 또는 상기 센서에서 송신한 감지신호를 수신하여 리프트 승강장치에 마련된 승강수단과, 전방 전개판 및 후방 전개판을 각각 개폐하는 개폐수단을 작동시켜 승강 또는 개폐가 이루어지도록 제어하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 리모콘은 리프트 승강장치의 상승과 하강을 제어하는 한 쌍의 승강버튼과, 리프트 승강장치의 전방에 설치된 전방 전개판의 개폐를 제어하는 전방 전개판용 개방버튼 및 폐쇄버튼과, 리프트 승강장치의 후방에 설치된 후방 전개판의 개폐를 제어하는 후방 전개판용 개방버튼 및 폐쇄버튼을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 리모콘은 각 버튼의 선택에 따른 동작신호를 발생하여 제어부로 전송한다.

상기 감지센서는 승강판이 상승할 높이를 감지하는 제1감지센서와, 승강판이 최하단에 위치한 것을 감지하는 제2감지센서로 구성될 수 있다.

상기 제1감지센서는 승강판에 설치되며 빛을 내는 발광부와 그 빛이 대상물에 의해서 반사, 투과, 흡수, 차광 등의 변화를 수신하는 수광부로 이루어지는 광센서(photo-sensor)인 것을 예시할 수 있다. 이러한 광센서는 응답시간이 빠르고 비접촉 방식으로 감지 대상물의 유무를 정확하게 검출할 수 있는 장점이 있다.

예를 들어 승강판이 상승할 때 앞에 단상이 있는 경우에는 대상물이 있다는 것으로 감지하지만, 승강판이 단상의 최상단을 지나면 대상물이 없다는 것으로 감지하고 그 감지신호를 제어부에 전송하는 방식으로 상승할 높이를 감지한다. 이러한 제1감지센서의 감지신호를 수신한 제어부에서는 승강판이 단상의 상단에 위치한 것으로 인식하고 승강수단으로 하여금 상승을 멈추도록 제어한다.

상기 제2감지센서는 승강판이 하강할 수 있는 최하단 위치를 감지하는 것으로서, 후술할 승강수단인 실린더에 설치되는 변위 검출 센서인 것을 예시할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

보다 구체적으로 상기 제2감지센서는 실린더의 피스톤의 하사점을 감지하는 방식 또는 실린더를 구동하는 모터의 회전수를 감지하는 방식 등으로 승강판의 최하단 위치를 감지한다. 이러한 제2감지센서의 감지신호를 제어부로 전송하면, 제어부에서는 승강수단인 실린더의 작동을 멈추도록 제어한다.

상기 제어부는 리모콘 또는 후술할 제어박스에 탑재된 제어회로로 구성될 수 있으며, 각 전개판이 개방된 상태에서는 상기 리모콘의 승강버튼을 누르더라도 승강신호가 상기 승강수단에 전달되지 않도록 차단하는 역할을 할 수 있다.

휠체어 사용자가 승강판에 탑승하고 각 전개판이 폐쇄된 상태에서 상승하거나 하강하는 동안에는, 상기 리모콘의 개방버튼을 누르더라도 폐쇄된 각 전개판으로 개방신호가 전달되지 않도록 차단함으로써 각 전개판이 작동 불능상태가 되도록 제어함으로써, 승강판이 상승하거나 하강할 때에는 리모콘의 오작동으로 인해 전개판이 개방되는 것을 방지하여 낙하사고를 예방할 수 있다.

상기 제어부에서는 승강판이 최하단에 위치하였을 때 승강판과 단상과의 안전거리를 설정할 수 있는데, 설정된 안전거리는 승강판이 단상의 상단으로 올라갔을 때 후방 전개판이 단상 위에 안정적으로 거치할 수 있도록 해주는 거리라고 할 수 있다.

상기 안전거리가 30cm로 설정된 경우 승강판이 최하단 위치에서 상승할 당시 측정한 거리가 상기 안전거리보다 큰 35cm인 경우에는 리모콘의 상승버튼을 누르더라도 상기 제어부에서 상기 승강판이 상승하지 않도록 상승신호를 차단한다. 이 경우에는 승강장치를 단상 쪽으로 더 가깝게 밀어서 승강판과 단상 사이의 거리가 30cm 이내가 되도록 한 다음 리모콘을 조작하여 승강판을 상승시켜야 한다. 이러한 안전거리의 측정은 제1감지센서인 광센서를 통해 이루어질 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 리프트 승강장치 제어방법을 설명한다.

본 발명에 따른 리프트 승강장치 제어방법은 크게 상승 과정과 하강 과정으로 구분할 수 있다.

먼저 휠체어 사용자가 상기 승강판에 탑승 후 상승하는 과정은 도 13을 참조하여 설명하도록 한다.

도 13에 도시된 바와 같이 상승 과정은 휠체어 사용자가 전방 전개판을 통해 승강판에 탑승할 수 있도록 리모콘의 전방 전개판 개방버튼을 누르는 단계로부터 시작된다.(S100)

전방 전개판 개방버튼을 누르면 전방 전개판 개방을 위한 동작신호가 제어부로 전송되고, 제어부의 전방 전개판 개방 명령에 따라 개폐용 실린더가 작동하여 전방 전개판이 개방되고(S101), 전방 전개판을 통해 휠체어 사용자가 탑승하게 된다.(S102)

상기 승강판에 휠체어 사용자 탑승 후 리모콘의 전방 전개판 폐쇄버튼을 누르면(S103), 전방 전개판 폐쇄를 위한 동작신호가 제어부로 전송되고, 제어부의 전방 전개판 폐쇄 명령에 따라 개폐용 실린더가 작동하여 전방 전개판이 닫힌다.(S104)

리모콘의 상승버튼을 누른면(S105), 상승 동작신호가 제어부로 전송되고 제어부의 상승 명령에 따라 실린더가 작동하여 승강판이 상승하게 된다(S106). 승강판의 상승시에는 앞서 설명한 제1구름 롤러(171), 제2구름 롤러(172) 및 삽입 롤러(173)의 상승 유도 작용을 통해 큰 진동이나 저항 없이 부드럽게 상승할 수 있다.

상기 승강판 상승 중에 리모콘의 전개판 개방버튼을 누르는 경우(S107), 전개판 개방 동작신호가 제어부로 전송되는데, 이때 제어부에서는 전개판 개방 동작신호가 개폐용 실린더로 전송되는 것을 차단하여 개폐용 실린더가 작동하지 않도록 제어한다.(S108) 즉, 승강판 상승 중에는 전개판 개방버튼을 누르더라도 전방 전개판과 후방 전개판이 작동 불능상태가 된다.

승강판의 일측에 마련된 제1감지센서에서 상승 위치를 감지한 제1감지신호를 제어부로 전송하고(S109), 제어부에서는 실린더가 작동하지 않도록 제어하여 승강판이 멈추게 된다.(S110)

상기 승강판이 멈추면 제어부에서는 전개판 개방 동작신호 차단을 해제하여 상기 후방 전개판이 작동 가능상태로 전환된다.(S111)

상기 리모콘의 후방 전개판 개방버튼을 누르면(S112), 후방 전개판 개방 동작신호가 제어부로 전송되고, 제어부의 후방 전개판 개방 명령에 따라 개폐용 실린더가 작동하여 도 1b에 도시된 바와 같이 후방 전개판이 개방되며(S113), 휠체어 사용자는 후방 전개판을 통해 하차하게 된다.(S114)

휠체어 사용자가 후방 전개판(140)을 통해 하차시 단상과 이격된 경우에도 앞서 설명한 완충모듈(200)의 완충작용으로 인해 후방 전개판이 단상 위에 안착되므로 안정적으로 하차할 수 있다.

다음으로, 도 14를 참조하면 승강판이 하강하는 과정은 개방된 후방 전개판을 통해 휠체어 사용자가 재탑승하는 단계(S115)부터 시작한다.

상기 승강판에 휠체어 사용자 탑승 후 후방 전개판 폐쇄버튼을 누르면(S116), 후방 전개판 폐쇄를 위한 동작신호가 제어부로 전송되고, 제어부의 후방 전개판 폐쇄 명령에 따라 개폐용 실린더가 작동하여 후방 전개판이 닫힌다.(S117)

리모콘의 하강버튼을 누른면(S118), 하강 동작신호가 제어부로 전송되고 제어부의 하강 명령에 따라 실린더가 작동하여 승강판이 하강하게 된다(S119).

상기 승강판 하강 중에 리모콘의 전개판 개방버튼을 누르는 경우(S120), 전개판 개방 동작신호가 제어부로 전송되는데, 이때 제어부에서는 전개판 개방 동작신호가 개폐용 실린더로 전송되는 것을 차단하여 개폐용 실린더가 작동하지 않도록 제어한다.(S121) 즉, 승강판 하강 중에는 전개판 개방버튼을 누르더라도 전방 전개판과 후방 전개판이 작동 불능상태가 된다.

상기 승강판의 일측에 마련된 제2감지센서에서 승강판의 최하단 위치를 감지한 제2감지신호를 제어부로 전송하면(S122), 제어부에서는 실린더가 작동하지 않도록 제어하여 승강판이 멈추게 된다.(S123)

상기 승강판이 멈추면 전개판 개방 동작신호 차단이 해제되어 전방 전개판과 후방 전개판이 작동 가능상태로 전환된다.(S124)

상기 리모콘의 전방 전개판 개방버튼을 누르면(S125), 전방 전개판 개방 동작신호가 제어부로 전송되고, 제어부의 전방 전개판 개방 명령에 따라 개폐용 실린더가 작동하여 전방 전개판이 개방되며(S126), 휠체어 사용자는 후방 전개판을 통해 하차하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 리프트 승강장치 제어방법은 상기 전방 전개판 또는 후방 전개판이 개방된 상태에서는 상기 리모콘의 승강버튼을 누르더라도 상승 또는 하강에 대한 동작신호가 차단되는 단계를 더 포함할 수 있다.

즉, 상기 전방 전개판 또는 후방 전개판이 개방된 상태에서 리모콘의 상승버튼 또는 하강버튼을 누르게 되면, 상승 또는 하강 동작신호가 제어부로 전송되는데, 이때 제어부에서는 해당 동작신호가 실린더로 전송되는 것을 차단하여 실린더가 작동하지 않도록 제어한다.

이와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 리프트 승강장치 제어방법은제어부와, 감지센서의 조합을 통해 휠체어 사용자의 탑승하는 때부터 승강판 상승 및 하강하는 동안 리모콘의 잘못된 조작으로 인해 발생할 수 있는 안전 사고를 철저히 예방할 수 있는 특징이 있다.

이상에서 설명된 본 발명은 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 리프트 110 : 바닥판
111 : 레일 113 : 제1캠
113a : 제1경사면 115a,115b : 힌지브라켓
120 : 승강판 121 : 안전바
122 : 제어박스 122a : 커버
123 : 이동용 바퀴 124 : 레일
125 : 고정대 126 : 체결판
126a : 체결부재 130 : 전방 전개판
131 : 제1전방판재 132 : 측면 브라켓
133a : 제1힌지축 133b : 제2힌지축
135 : 제2전방판재 136 : 경첩
140 : 후방 전개판 141a : 제3힌지축
141b : 제4힌지축 150 : 내부 지지대
151 : 레일용 바퀴 152 : 제1힌지축
153 : 센터축 155 : 제2캠
155a : 제2경사면 160 : 외부 지지대
161 : 레일용 바퀴 162 : 제2힌지축
164 : 캠홈 170 : 연결대
171 : 제1구름 롤러 172 : 제2구름 롤러
173 : 삽입 롤러 180 : 실린더
181 : 로드 183 : 제3힌지축
200 : 완충모듈 210a : 전방 개폐용 실린더
210b : 후방 개폐용 실린더 211a, 211b : 로드
220 : 브라켓 221 : 제1관통홀
230 : 링크바 231 : 결합부
232 : 제2관통홀 235 : 힌지부
240 : 연결봉 240a : 부싱
241 : 걸림단턱 243 : 스프링 지지단턱
250 : 스프링

Claims (5)

1. 바닥판과;
   상기 바닥판의 상부에 배치되는 승강판과;
   일단은 상기 바닥판의 전방 단부에 회동가능하게 결합하고, 타단은 상기 승강판의 후방 단부에 이동 가능하게 결합하는 내부 지지대와,
   상기 내부 지지대의 양쪽에 X자 형태로 교차하도록 힌지 결합하며 일단은 상기 승강판의 전방 단부에 회동가능하게 결합하고, 타단은 상기 바닥판의 후방 단부에 이동 가능하게 결합하는 한 쌍의 외부 지지대와,
   상기 한 쌍의 외부 지지대 사이에 배치되며 양단에 구름 롤러 및 삽입 롤러가 마련되는 연결대와,
   일단은 상기 바닥판에 회동가능하게 결합하고, 타단은 상기 연결대에 결합하여 상기 내부 지지대 및 외부 지지대를 승강시키는 실린더와,
   상기 바닥판 또는 내부 지지대에 마련되어 승강시 상기 구름 롤러가 타고 올라가도록 경사면이 마련된 캠과,
   상기 외부 지지대의 내측면에 설치되며, 상기 삽입 롤러가 이동가능하게 삽입되는 한 쌍의 캠홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 리프트 승강장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 구름 롤러는 제1구름 롤러 및 제2구름 롤러로 이루어지며,
   상기 캠은,
   상기 바닥판의 좌우로 설치되며, 상기 제1구름 롤러가 타고 올라가도록 제1경사면이 마련된 한 쌍의 제1캠과,
   상기 내부 지지대의 외측면에 설치되며, 상기 제2구름 롤러가 타고 올라가도록 제2경사면이 마련된 한 쌍의 제2캠으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리프트 승강장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1캠의 제1경사면의 기울기가 상기 제2캠의 제2경사면의 기울기 보다 더 크게 구성되어,
   상기 승강판의 초기 상승시에는 상기 제1구름 롤러가 상기 제1경사면을 타고 올라가는 것에 의해 상승하는 것을 특징으로 하는 리프트 승강장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 제2캠의 제2경사면의 기울기는 캠홈의 기울기 보다 더 크게 구성되어,
   상기 제1구름 롤러가 상기 제2경사면을 벗어나면 상기 제2구름 롤러가 상기 제2경사면을 타고 올라가는 것에 의해 상승하는 것을 특징으로 하는 리프트 승강장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제2구름 롤러가 상기 제2경사면을 벗어나면 상기 삽입 롤러가 상기 캠홈의 후단을 미는 힘에 의해 상승하는 것을 특징으로 하는 리프트 승강장치.

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