KR20110008351A - 계단을 오르내리게 하는 경사로와 이중바퀴 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바퀴가 달린 이동수단이 계단을 오르내리도록 하는 경사로와 이중바퀴에 대한 발명이다. 이중바퀴는 기존 이동 수단의 일반 바퀴(이하 주바퀴)와 경사로를 오를시 미끄럼을 방지하고 동력을 전달하는 역할을 하는 요철(또는 톱니)바퀴(이하 요철바퀴)부분으로 나뉘며, 요철바퀴보다 직경이 큰 주바퀴는 평상시 이동시 사용되고, 직경이 작은 요철바퀴는 지면에 닿지 않아 사용되지 않다가 계단에 이르러 본 발명의 경사로에 진입하면서 주바퀴가 경사로 홈으로 빠지면서 요철바퀴가 경사로의 요철부분과 맞물려 경사로에서 미끄러지지 않고 동력을 전달해 오르내릴 수 있게 함. 경사로는 요철부분(이하 요철 라인)과 움푹 파인 주바퀴 가이드 라인(이하 움푹 파인 가이드 라인)으로 이루어 지며, 경사로에 주바퀴와 요철바퀴모두가 접하게 되어 미끄러짐 없이 동력을 효율적으로 전달하면서도 주바퀴 가이드 라인으로 인해 바퀴가 이탈하지 않고 경사로를 안정적으로 오르내리게 함

계단, 경사로, 이중바퀴, 바퀴, 계단 오르는 휠체어, 유모차, 자전거

Description

계단을 오르내리게 하는 경사로와 이중바퀴 {method of the wheel for stairway}

본 발명은 이동수단이 계단을 오르내리도록 하는 방법으로 계단에 특수형태의 경사로를 설치하고 이동수단의 바퀴를 직경이 큰 일반 바퀴(주바퀴)와 직경이 작은 요철(톱니)바퀴로 구성된 이중바퀴를 이용하여 경사로를 미끄러 지지 않고 오르내릴 수 있도록 하는 기술이다.

이동수단이 계단을 오르내릴 수 있도록 하기위해 이용하던 기존의 경사로 방식은 평면 경사로는 미끄러짐 현상으로 동력이 효율적으로 전해지지 않고, 안정성이 확보되지 않으며, 미끄럼을 방지하기 위해 요철바퀴를 사용하면 평상시 평지를 이동이 부자유스러워 사용할 수가 없었다. 계단을 직접 오르기 위해 무한궤도나 로봇다리방식이 있으나 효율면이나 기술적, 승차감, 미관상의 문제등으로 사용되지 않고 있었다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 계단을 미끄러지지 않고 효율적으로 동력을 전달하며, 평상시 평지에서의 이동수단의 편리성을 유지하면서도 계단을 오르내릴 수 있도록 하는 것이다.

평상시 이동시 사용하는 주바퀴와 계단을 오르내릴시 사용하는 주바퀴보다 반경이 작은 요철(톱니)바퀴를 쌍으로 하여 이중바퀴를 만들고, 계단에는 주바퀴와 요철바퀴의 이동구간의 높낮이를 달리한 경사로를 만듬으로써, 이중바퀴의 직경의 차이로 평상시에는 직경이 작은 요철(톱니)바퀴는 지면에 닿지 않아 일반 바퀴를 주바퀴로 사용하게되고, 계단에 이르러서는 주바퀴와 요철(톱니)바퀴의 높낮이가 다른 경사로를 사용하게 되므로써 주바퀴와 요철바퀴가 모두 경사로의 바닥면에 접하게 되어 주바퀴를 이용하면서도 요철(톱니)바퀴로 인해 미끄러짐을 근본적으로 차단하고 바퀴의 주동력을 경사면에 효율적으로 전달 할 수 있게 하였다. 또한 주바퀴가 움푹파인 가이드 라인을 따라 가게 되므로 바퀴가 이탈하는 경우를 막았다. 경사로 또한 계단의 일부만을 변경한것이므로 일반인 통행에 불편함을 주지 않으며, 경사로와 바퀴간격, 요철 모양을 규격화 시키면, 휠체어,유모차, 여행용가방 자전거등 바퀴가 달린 모든 이동장치에 적용하여 사용할 수 있다.

위에서 설명한 바와 같이 복잡하지 않은 매카니즘으로 기존의 이동수단에 간 단히 주바퀴 직경보다 작은 요철(톱니)바퀴를 달아 바퀴 문제를 해결하였고, 계단에 바퀴 가이드 라인이 달린 경사로를 설치하여 이동수단이 경로를 이탈하지 않으면서도 미끄럼없이 효율적으로 동력을 전달하여 움직일 수 있게되며, 가이드라인 및 바퀴크기와 요철 모양을 규격화 시키면 이동 수단의 종류에 상관없이 바퀴를 이용하는 모든 이동수단(휠체어, 유모차, 대차, 자전거등)을 하나의 경사로를 통해 계단을 오르 내릴 수 있게 할 수 있다.

본 발명은 계단에 움푹파인 주바퀴 가이드라인(B)과 요철바퀴 가이드 라인(A)으로 구성된 경사로(나)가 선행되어야 하며, 도면에서 보인것과 달리 요철바퀴 가이드라인 안쪽과 바깥쪽, 또는 양쪽 모두에 동일한 또는 서로 다른 규격의 움푹파인 주바퀴 가이드라인을 조합하면 여러형태와 크기의 이동수단이 공용으로 경사로를 이용하도록 할 수 있다.

경사로를 오르기 위한 이중바퀴는 기존 이동수단의 주바퀴의 안쪽 혹은 바깥쪽에 요철(또는 톱니)바퀴를 곁달아 이중바퀴를 구성할 수 있으며, 경사로의 가이드라인이 이중바퀴보다 폭이 넓고, 이중바퀴의 주바퀴(H)와 요철바퀴(F)의 중간에 요철바퀴 보다 작은 적정 두께의 연결축 바퀴(G)를 달거나 요철바퀴를 두껍게 만들어 사용하면 이중바퀴가 경사로에 들어설때 좌우로 유격을 두고 드나들 수 있어 이동수단이 경사로에 쉽게 들어가고 빠져 나오게 할 수 있다.

예제(도면에서 [라])에서는 경사로의 요철바퀴를 안쪽에 두었지만, 반대로 주바퀴를 요철바퀴 안쪽에 둘 수 있으며, 요철바퀴 가이드라인 안쪽과 바깥쪽에 움 푹파인 주바퀴 가이드라인을 이중으로 두면, 이동수단에 주바퀴가 요철바퀴의 안쪽이나 바깥쪽 어디에 있던지간에 상관없이 공용으로 경사로를 이용할 수 있으며, 주바퀴가 안쪽이 되는 경우는 바퀴가 이동수단의 바닥면에 위치하거나 소형바퀴를 사용하는 이동수단일 경우가 크므로 움푹파인 주바퀴 가이드라인을 요철바퀴 가이드라인 안밖 이중으로 할때는 안쪽 주바퀴 가이드라인의 바닥면을 바깥쪽 주바퀴 가이드라인의 높이보다 높게 하여(두 가이드라인의 바닥면 높낮이를 다르게하여) 설치하면 더 적합한 경사로가 될 수 있다.

가) 주바퀴(H)와 요철(톱니)바퀴(F)로 이루어진 이중바퀴

나) 계단에 설치한 이중경사로 : 움푹파인 주바퀴 가이드라인(A)와 요철바퀴 가이드라인(B)로 구성

다) 이중바퀴 부분 측면도

라) 이중바퀴와 경사로 응용 예

:주바퀴를 요철바퀴 바깥쪽에 둔 예제

A : 주바퀴를 위한 움푹파인 주바퀴 가이드라인

B : 요철바퀴를 위한 요철바퀴 가이드라인

C : 움푹파인 주바퀴 가이드라인 바닥과 요철바퀴 가이드라인 바닥의 높이차

D : 움푹파인 주바퀴 가이드라인 바닥과 요철바퀴 가이드라인 꼭대기의 높이차

E : 주바퀴 바깥쪽 반경과 요철바퀴 볼록부분 반경의 높이 차 (E=I-J)

F : 요철(톱니)바퀴

G : 연결축 바퀴

H : 주바퀴

I : 주바퀴의 반지름

J : 요철바퀴 볼록부분 반지름

Claims (3)

1. 바퀴 부분에서 직경이 큰 주바퀴(H)와 주바퀴보다 직경이 작은 요철(톱니)바퀴(F)가 쌍을 이루는 이중바퀴 단계
2. 경사로가 움푹 파인 주바퀴 가이드라인(B)과 요철(톱니)바퀴와 맞물리는 요철 라인(A)으로 조합되는 단계
3. 경사로의 움푹 파인 주바퀴 가이드 라인(B)이 경사로의 요철바퀴 라인(A) 보다 낮게 되어 있으며, 이중바퀴의 주바퀴 반경(I)과 요철바퀴 요철부위의 반경(J)의 차이(E)는 경사로의 움푹파인 주바퀴 가이드라인 바닥과 요철바퀴 가이드라인 바닥의 차(C)보다 크고 요철바퀴 가이드라인 꼭대기부와의 높이차(D) 보다는 작아 (C < E < D) 이중바퀴가 경사로 진입시 주바퀴와 요철바퀴가 각각 경사로의 움푹파인 주바퀴 가이드라인과 요철라인에 동시에 접하게 되어 두바퀴에 동력이 모두 전달되는 단계

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