KR20180009078A

KR20180009078A - 4륜 구동 기반의 휠체어용 발판 및 이에 적용되는 에어리스 타이어

Info

Publication number: KR20180009078A
Application number: KR1020160090507A
Authority: KR
Inventors: 강덕호
Original assignee: 인에이블 주식회사
Priority date: 2016-07-18
Filing date: 2016-07-18
Publication date: 2018-01-26

Abstract

본 발명에 따른 휠체어용 발판은 휠체어에 결합되어 사용시 사용자의 다리가 거치되는 제1회전부와, 상기 제1회전부와 연결되는 제2회전부와, 상기 제1회전부 및 상기 제2회전부 각각과 연결되는 지지대를 포함한 휠체어용 발판으로서, 상기 제1회전부는 일단이 상기 지지대에 상/하 방향으로 회전 가능하도록 결합된 제1회전몸체;를 포함하고, 상기 제2회전부는 일단이 상기 지지대에 상/하 방향으로 회전 가능하도록 결합된 제2회전몸체; 상기 제2회전몸체에 슬라이딩 가능하게 마련되며, 상기 제2회전몸체쪽 일단의 반대단이 상기 제1회전몸체에 상/하 방향으로 회전 가능하도록 결합된 슬라이더; 및 상기 슬라이더의 슬라이딩을 조절하는 모터;를 포함한다. 여기서, 상기 제1회전몸체와 상기 제2회전몸체는 상기 지지대에서 상/하 방향으로 이격되도록 마련된다.

Description

4륜 구동 기반의 휠체어용 발판 및 이에 적용되는 에어리스 타이어{LEG-REST FOR WHEELCHAIR AND AIRLESS TIRE}

본 발명은 휠체어용 발판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휠체어에 결합되어 휠체어 사용자의 다리 운동을 도와주며, 도로 상의 단턱으로 인한 휠체어의 주행방해도 배제할 수 있는 휠체어용 발판에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 에어리스 타이어에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 내부에 공기가 주입되지 않는 에어리스 타이어로서 타이에의 외주면이 마모되는 경우 교체가 가능한 에어리스 타이어에 관한 것이다.

휠체어는 거동이 불편한 사람들에게 이동의 편리함을 주는 수단으로, 의자에 바퀴를 결합한 단순한 휠체어와, 손쉽게 접을 수 있는 접이식 휠체어 및 모터를 통해 동력을 공급받는 전동식 휠체어 등 여러 종류가 존재한다.

휠체어의 종류가 다양한 것은 휠체어 사용자들의 요구와 무관하지 않다. 접이식 휠체어는 휠체어의 보관하는 경우 휠체어가 차지하는 공간을 줄이고자 하는 요구가 반영되어 있으며, 전동식 휠체어의 경우 휠체어 사용자가 바퀴를 직접 굴리지 않고 손쉽게 이동하고자 하는 요구가 반영되어 있다.

이와 같은 휠체어들은 일반적으로 뒷바퀴의 직경이 앞바퀴의 직경보다 큰 경우가 대부분인데, 이로 인해 단턱을 넘는 것에 취약점을 갖고 있다.

휠체어 사용자가 단턱을 용이하게 넘기 위해서는 앞바퀴의 반지름이 단턱의 높이보다 크거나, 보다 강한 힘을 이용하여 단턱을 넘어야 한다. 따라서 단턱의 높이가 앞바퀴의 반지름보다 클 경우에는 단턱을 넘기가 쉽지 않으며, 이를 넘기 위해서는 상당한 힘이 필요하다.

이로 인해 대부분의 휠체어 사용자들은 단턱이 없는 곳으로 돌아가야 하는 불편함이 발생한다.

고무 등을 포함하며 자동차의 바퀴 외주면을 형성하는 타이어는, 자동차의 휠과 결합하면서 내부에 공기가 주입되는 것이 일반적이다.

다만 이러한 형태의 타이어는 주입된 공기이 빠지거나 타이어가 마모 또는 손상되어 펑크가 나는 경우가 발생할 수 있는데, 이러한 점을 해소하기 위한 것으로서 최근 에어리스 타이어가 다수 개발되고 있다.

에어리스 타이어는 내부에 공기가 주입되지 않는 형태의 타이어로서, 트레드와 휠 사이에 열가소성수지 등을 이용한 복잡한 구조로 설계되어 있으며, 충격에 의한 형태의 변형과 복원이 유연한 특징이 있다.

이처럼 에어리스 타이어는 압축공기를 사용하지 않으면서 외부에서 전달되는 충격을 완충할 수 있어야 하며, 이를 위하여 스포크의 형태를 다양화 하면서 완충효과가 우수하도록 개발되고 있다.

이와 관련하여 한국등록특허 제10-1378436호는 "에어리스 타이어"를 개시하며, 구체적으로 간격을 두고 마주하는 제1 밴드 및 제2 밴드, 상기 제1 밴드와 상기제2 밴드를 연결하고 간격을 두고 떨어진 복수의 스포크, 그리고 이웃한 스포크를 서로 연결하는 제1 연결 부재 및 제2 연결 부재를 포함하고, 상기 스포크는, 일측이 상기 제1 밴드에서 상기 제2 밴드 방향으로 곡선형태로 구부러진 제1 부재 및 일측이 상기 제2 밴드에서 상기 제1 밴드 방향으로 곡선 형태로 구부러진 제2 부재를 포함하며, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재의 타측은 서로 연결되어 있고 상기 제1 부재와 상기 제2 부재의 곡선 방향은 서로 반대 방향을 이루도록 하고 있으며, 이에 의할 때 스포크의 구조적 강성이 향상될 수 있음을 기재하고 있다.

또 다른 선행기술로서 한국등록특허 제10-1043001호는 "에어리스 타이어"를 개시하고 있으며, 구체적으로 공기압을 이용하지 않고 오제틱(Auxetic) 형태의 스포크 완충부를 통해 완충작용을 하고 타이어에 가해지는 압력을 받쳐주도록 된 에어리스 타이어(Airless tire)에 관한 것으로서, 지면에 접촉되는 원통형의 지면접촉부; 지면접촉부보다 작은 원주를 형성면서 지면접촉부의 안쪽에 위치되어 있는 회전축고정부; 지면접촉부와 회전축고정부를 연결하면서 완충작용을 하는 오제틱 형태의 스포크 완충부;를 갖도록 하면서, 이에 의할 때 압력이나 충격이 제거되었을 때 원래의 형태로 복원되는 것이 우수한 타이어를 형성할 수 있음을 기재하고 있다.

다만, 에어리스 타이어는 지면과 접촉하여 사용되면서 타이어(특히 외주면)가 마모될 수밖에 없는 것으로서, 마모시 새로운 타이어로 교체해주어야 하는데, 이 경우 고가의 에어리스 타이어 전체를 교체하는 것은 비용 및 재료의 낭비를 초래할 수 있으므로, 마모시에도 에어리스 타이어의 상당 부분을 재이용할 수 있는 형태의 개발이 필요하다.

이에 본 발명은 휠체어 사용자들이 손쉽게 단턱을 넘을 수 있는 휠체어용 발판과 이를 갖는 휠체어를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 목적은, 에어리스 타이어의 외주면의 마모시 마모된 부분을 용이하게 교차할 수 있고, 내측밴드와 외측밴드의 결합 및 분리가 용이하게 이루어질 수 있으며, 강성이 우수한 에어리스 타이어를 제공하는 것이다.

또한, 상기 목적은, 중앙에 회전축이 마련되는 허브; 상기 허브를 중심으로 원형고리형태로 이루어지는 내측밴드; 상기 허브와 상기 내측밴드를 연결하는 다수의 스포크; 및 원형고리형태로 이루어져 내주면이 상기 내측밴드 외주면에 밀착되는 외측밴드를 포함하고, 상기 외측밴드는 상기 내측밴드에 착탈가능한 것을 특징으로 하는 에어리스타이어에 의해 달성된다.

본 발명에 의하면, 휠체어 사용자가 손쉽게 단턱을 넘을 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 의하면, 휠체어 사용자의 다리 운동을 도와줄 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 보다 높은 단턱도 넘을 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 의하면, 외측밴드가 내측밴드에서 착탈가능하게 이루어지짐으로써 외측밴드의 마모시 이의 교체가 용이하게 이루어지고, 체결돌기에 의하여 외측밴드와 내측밴드 간의 결합이 견고하고 용이하게 이루어지며, 제1 스포크와 제2 스포크를 포함하는 스포크에 의하여 강성이 우수한 에어리스 타이어를 제공할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 4륜 구동 장치의 구조 매커니즘을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 휠체어용 발판의 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 휠체어용 발판을 다른 각도에서 바라본 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 휠체어용 발판의 측면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 휠체어용 발판의 회전 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 휠체어용 발판의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 휠체어용 발판을 갖는 휠체어의 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어를 도시한 사시도이다.
도 9는 도 1에 도시된 에어리스 타이어를 도시한 정면도이다.

이하, 본 발명에 따른 휠체어용 발판 및 이를 갖는 휠체어의 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야할 것이다.

도 1에 따르면, 본 발명의 4륜구동 매커니즘은 삼각바퀴 안쪽에 모터축과 동력이 연결된 pully가 있다.

큰 풀리는 벨트로 연결되어서 가장 아래(초록색)바퀴의 풀리와 연결되어서 동력을 아래바퀴로 전달하게 된다.

아래바퀴가 최종구동바퀴가 되며(최종 구동바퀴는 태스트중에 바뀔수 있음, 위쪽에 위치한 두게의 바퀴로 바뀔수도 있음) 가장 아래 바퀴는 다시 케터필러(케터필러지만 고무소재도 되어있고, 계단승월에 알맞고 사용자가 불편함을 느끼지 않는 트레드로 설계중, 케터필러는 소재와 형상을 아직 타 업체와 같이 개발 중)를 움직이게 된다.

뒤쪽 부분의 타원형으로 마크해 놓은 것은 4개의 바퀴가 항상 지면에 닿게끔 해주는 장치이다.

본 발명에 따른 휠체어용 발판(100)은 도 2 및 도3 에 도시된 바와 같이, 제1회전부(110)와 제2회전부(120)와 지지대(130)를 포함한다.

상기 지지대(130)는 휠체어에 결합되는 부위로서, 브라켓(131)과 같은 결합수단에 의해 휠체어에 결합된다. 여기서, 상기 지지대(130)는 브라켓(131) 이외의 다른 결합수단에 의해 휠체어에 결합되어도 무방하다.

상기 제1회전부(111)는 휠체어용 발판(100)이 휠체어에 결합되어 사용시 사용자의 다리가 거치되는 부분으로서, 제1회전몸체(111)를 포함한다.

상기 제1회전몸체(111)는 일단이 상기 지지대(130)에 상/하 방향으로 회전 가능하도록 결합된다.

상기 제1회전몸체(111)가 상기 지지대(130)에 상/하 방향으로 회전 가능하도록 결합하는 결합방법에는 도1 에 도시된 바와 같이 조인트 결합을 예로 들 수 있다. 이와 같이 결합된 상기 제1회전몸체(111)는 지지대(130)와의 결합부위에 존재하게 되는 제1회전축(161)을 통해 상/하 방향으로 회전이 가능하게 된다. 이때, 조인트 결합 이외에도 상기 제1회전몸체(111)가 상기 지지대(130)에 상/하 방향으로 회전 가능하게 하는 다른 결합이 적용될 수 있음은 물론이다.

상기 제2회전부(120)는 상기 제1회전부(110)를 회전시키는 동력을 제공하는 부위로서, 제2회전몸체(121)와 슬라이더(123)와 모터(125)를 포함한다.

상기 제2회전몸체(121)는 일단이 상기 지지대(130)에 상/하 방향으로 회전 가능하도록 결합된다.

상기 제2회전몸체(121)가 상기 지지대(130)에 상/하 방향으로 회전 가능하도록 결합하는 결합방법에는 도1 에 도시된 바와 같이 조인트 결합을 예로 들 수 있다. 이와 같이 결합된 상기 제2회전몸체(121)는 지지대(130)와의 결합부위에 존재하게 되는 제2회전축(163)을 통해 상/하 방향으로 회전이 가능하게 된다. 이때, 조인트 결합 이외에도 상기 제2회전몸체(121)가 상기 지지대(130)에 상/하 방향으로 회전 가능하게 하는 다른 결합이 적용될 수 있음은 물론이다.

상기 슬라이더(123)는 상기 제2회전몸체(121)에 슬라이딩 가능하게 마련된다. 여기서, 상기 슬라이더(123)의 제2회전몸체(121)쪽 일단의 반대단은 상기 제1회전몸체(111)에 상/하 방향으로 회전 가능하도록 결합된다.

상기 슬라이더(123)가 상기 제1회전몸체(111)에 상/하 방향으로 회전 가능하도록 결합하는 결합방법에는 도1 에 도시된 바와 같이 조인트 결합을 예로 들 수 있다. 이와 같이 결합된 상기 슬라이더(123)는 제1회전몸체(111)와의 결합부위에 존재하게 되는 제3회전축(165)을 통해 상/하 방향으로 회전이 가능하게 된다. 이때, 조인트 결합 이외에도 상기 슬라이더(123)가 상기 제1회전몸체(111)에 상/하 방향으로 회전 가능하게 하는 다른 결합이 적용될 수 있음은 물론이다.

상기 슬라이더(123)는 상기 제2회전몸체(121)를 따라 슬라이딩하게 되는데, 상기 슬라이더(123)가 슬라이딩 할 수 있는 동력은 모터(125)로부터 제공된다.

상기 모터(125)는 상기 슬라이더(123)의 슬라이딩을 가능하게 하며, 슬라이더(123)가 움직이지 않고 고정되게 할 수도 있다. 위와 같은 제2회전부(120)의 하나로서, 피스톤을 갖는 리니어 모터(linear motor)를 예로 들 수 있다.

한편, 상기 제1회전몸체(111)와 상기 제2회전몸체(121)는 상기 지지대(130)에서 상/하 방향으로 이격되도록 마련된다. 즉, 제1회전몸체(111)와 지지대(130)의 결합으로 인한 제1회전축(161)과, 제2회전몸체(121)와 지지대(130)의 결합으로 인한 제2회전축(163)이 상/하 방향으로 이격되도록 마련된다. 이때, 제1회전몸체(111)가 제2회전몸체(121)의 아래쪽에 위치하여도 무방하나, 사용자의 편의를 위해 제1회전몸체(111)가 제2회전몸체(121)의 위쪽에 위치하는 것이 바람직하다.

상기 제1회전축(161)과 상기 제2회전축(163)이 상/하 방향으로 이격되어 있기 때문에, 상기 제1회전부(110)의 회전경로와 상기 제2회전부(120)의 회전경로가 상이하게 된다. 그런데 상기 제2회전부(120)는 슬라이더(123)로 인해 길이의 조절이 가능하기 때문에, 상기 제2회전부(120)의 길이가 변하면서 상기 제1회전부(110)와 같이 회전할 수 있게 된다.

상기 휠체어용 발판(100)의 작동 과정을 살펴보면, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제2회전부(120)의 슬라이더(123)가 수축하게 되면 상기 제1회전부(110)가 제1회전축(161)을 중심으로 아래 방향으로 회전하게 된다. 이때, 상기 제2회전부(120)의 슬라이더(123)는 상기 제1회전부(110)의 제1회전몸체(111)에 상/하 방향으로 회전 가능하게 마련되어 있기 때문에, 상기 제2회전부(120) 역시 제2회전축(163)을 중심으로 아래 방향으로 같이 회전하게 된다.

한편, 상기 제1회전몸체(111)는 발 거치대(140)와 보조바퀴(150)를 더 포함할 수 있다.

상기 발 거치대(140)는 상기 제1회전몸체(111)의 지지대(130)쪽 일단의 반대단에 마련된다. 그리고 상기 보조바퀴(150)는 상기 발 거치대(140) 양 측면에 마련된다.

따라서, 상기 제1회전몸체(111)의 지지대(130)쪽 일단의 반대단이 단턱의 상면에 위치하게 될 경우, 상기 보조바퀴(150)가 단턱의 상면을 따라 이동할 수 있게 된다.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 휠체어용 발판(200)에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 다른 실시예에 따른 휠체어용 발판(200)은 전술한 휠체어용 발판(100)과 일부 동일한 부분이 존재하는 바, 이에 대하여는 자세한 설명을 생략하기로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 휠체어용 발판(200)은 도 5에 도시된 바와 같이, 제1회전부(210)와 제2회전부(220)와 지지대(230)를 포함한다.

상기 제1회전부(210)는 제1회전몸체(211)와 제1슬라이더(213)를 포함한다.

상기 제1슬라이더(213)는 상기 제1회전몸체(211)에 슬라이딩 가능하게 마련된다. 따라서, 제1회전부(210)의 전체 길이 조절이 가능하게 된다.

상기 제2회전부(220)는 제2회전몸체(221)와 제2슬라이더(223)와 모터(225)를 포함한다.

상기 제2슬라이더(223)는 상기 제1슬라이더(213)에 상/하 방향으로 회전 가능하도록 결합된다. 따라서, 전술한 실시예와 달리 제1회전부(210)의 길이와 제2회전부(220)의 길이 모두 조절이 가능하게 된다.

한편, 상기 제1슬라이더(213)는 상기 제1회전몸체(211)쪽 일단의 반대단에 마련된 발 거치대(140)와, 상기 발 거치대(140) 양 측면에 마련된 보조바퀴(250)를 더 포함할 수 있다. 이와 같이 마련된 보조바퀴(250)는 상기 제1회전부(210)가 단턱의 상면에서 회전할 경우 단턱의 상면을 따라 자연스럽게 이동하게 된다.

이하에서는 본 발명의 휠체어용 발판을 갖는 휠체어(300)에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 휠체어용 발판을 갖는 휠체어(300)는, 휠체어용 발판(200)이 도 6에 도시된 바와 같이 휠체어(10)에 결합된다.

도 8을 살펴보면, 휠체어용 발판(200)의 지지대(230)에 마련된 브라켓(231)이 휠체어(10)의 프레임(11)에 결합됨으로써 상기 휠체어용 발판(200)이 휠체어(10)에 결합되는 것을 알 수 있다. 그러나 브라켓(231)에 의한 결합은 상기 휠체어용 발판(200)과 휠체어의 결합 방법 중 하나일 뿐, 상기 휠체어용 발판(200)은 브라켓(231) 이외의 다른 공지된 결합수단에 의해 휠체어(10)에 결합되어도 무방하다.

이처럼 상기 휠체어용 발판(200)은 휠체어(10) 자체를 변형시키지 않으면서 상기 휠체어(10)에 결합이 가능하다. 따라서 기 사용중인 휠체어(10)에 상기 휠체어용 발판(200)을 결합시키는 것이 매우 용이하다. 이로 인해, 휠체어 사용자는 휠체어용 발판이 장착된 휠체어(300)를 구매할 수도 있고, 휠체어용 발판(200)만 따로 구매하여 사용중인 휠체어(10)에 장착할 수도 있다.

본 발명에 따른 에어리스 타이어(1)는 허브(10), 내측밴드(30), 스포크(20) 및 외측밴드(40)를 포함하여 이루어진다.

허브(10)는 에어리스 타이어(1)의 가장 중심을 이루는 부분이고, 원통 형태를 이루며, 허브(10)의 중앙에 회전축(S)이 마련되게 된다.

허브(10)는 자동차 바퀴의 회전축(S)에 직접 결합될 수 있고, 자동차 바퀴의 회전축(S) 상에 결합되는 림에 결합될 수 있다.(허브(10)의 내주면이 림의 외주면에 밀착결합되는 형태로 결합될 수 있음)

허브(10)의 직경이, 도 8 등에 도시된 바와 달리, 더욱 크게 이루어질 수 있음은 물론이며, 회전축(S)에서 허브(10)의 외주면까지의 거리가 허브(10)의 외주면에서 외측밴드(40)의 외주면까지의 거리보다 길게 이루어질 수 있으나, 도 8에 도시된 바와 같이, 허브(10)의 외주면에서 외측밴드(40)의 외주면까지의 거리가 회전축(S)에서 허브(10)의 외주면까지의 거리보다 2배 이상 길게 이루어지는 것이 바람직하다.

내측밴드(30)는 허브(10)를 중심으로 원형고리형태로 이루어지고, 길이가 짧은 원통 형태로 이루어지는 것이 바람직하며, 내측밴드(30)는 허브(10)와 동심원을 이룬다.

내측밴드(30)는 합성수지, 고무 등의 소재로 이루어질 수 있으며, 내부에 금속성의 강재가 포함될 수 있다. 내측밴드(30)는 탄성변형 가능한 형태로 이루어짐은 물론이다.

내측밴드(30)의 내경은 허브(10)의 외경보다 2배 이상의 크기를 갖도록 이루어지는 것이 바람직하며, 내측밴드(30)와 허브(10) 사이를 스포크(20)가 연결하면서 허브(10), 스포크(20) 및 내측밴드(30)가 결합된다. 허브(10), 스포크(20) 및 내측밴드(30)는 서로 일체로 이루어질 수 있다.

탄성변형 가능하게 이루어지는 스포크(20)는 제1 스포크(21)와 제2 스포크(22)를 포함하여 이루어질 수 있다.

제1 스포크(21)는 허브(10) 및 내측밴드(30)의 법선 방향을 따라 형성되며, 허브(10)와 내측밴드(30)를 최단거리로 연결한다.

제1 스포크(21)는 다수 개로 구비되며, 허브(10)의 원주방향을 따라 일정한 간격으로 반복 형성되는 것이 바람직하다.

제2 스포크(22)는 서로 인접한 제1 스포크(21)를 서로 연결하는 것이며, 제1 스포크(21)와 교차하는 방향으로 형성된다.

특히 제2 스포크(22)는, 직선을 이루는 제1 스포크(21)와 달리, 곡선을 이루며, 중앙 부분이 허브(10)를 향하여 볼록한 형태를 이룬다. 따라서, 각 제2 스포크(22)의 양 단부는 바깥쪽을 향하여 굽어진 형태를 이루면서 중앙 부분이 허브(10)와 가장 가깝게 위치하고, 제1 스포크(21)를 직선으로 연결하는 경우와 비교하여 그 길이가 길어지게 된다.

에어리스 타이어(1)가 지면에 닿으면서 제1 스포크(21)는 길이방향을 따라 압축력을 받게 되므로, 제1 스포크(21)에 굽힘응력이 작용하는 것을 효과적으로 배제할 수 있게 된다.

또한, 이때 제2 스포크(22)의 단부는 허브(10) 쪽을 향하여 굽어지면서 곡률이 감소하게 되는데(외력이 작용하기 이전에 제2 스포크(22)의 곡률이 R1이고 외력이 작용할때의 제2 스포크(22)의 곡률이 R2일 때 R1>R2 임), 이에 따라 제1 스포크(21)에 가해지는 외력을 효과적으로 완화할 수 있게 되며, 제2 스포크(22) 각각을 따라 하중이 분산되게 된다.

또한 본 발명에서는 제2 스포크(22)가 곡선으로 이루어짐으로써 제2 스포크(22)에 무리한 인장력이 가해지는 것을 방지할 수 있으며, 탄성복원 효과를 증대시킬 수 있게 된다.

어느 하나의 제1 스포크(21)와 인접한 다른 제1 스포크(21) 사이에는 다수의 제2 스포크(22)가 형성되며, 내측밴드(30)의 법선 방향을 따라 서로 이격되어 반복형성된다. 본 발명에 따른 에어리스 타이어(1)에서, 스포크(20)의 전체적인 배열 형태를 거미줄의 형태를 이루는 것이 바람직하다.

외측밴드(40)는 허브(10)를 중심으로 원형고리 형태로 이루어지고, 길이가 짧은 원통 형태로 이루어지는 것이 바람직하며, 외측밴드(40) 또한 허브(10)와 동심원을 이룬다.

외측밴드(40)는 합성수지, 고무 등의 소재로 이루어질 수 있으며, 내부에 금속성의 강재가 포함될 수 있다. 외측밴드(40)는 탄성변형 가능한 형태로 형성되는 것이 바람직하다.

외측밴드(40)의 내경은 내측밴드(30)의 내경과 일치하며, 외측밴드(40)의 폭(회전축(S) 방향의 길이)은 내측밴드(30)의 폭과 일치하는 것이 바람직하다.

외측밴드(40)의 외주면에는, 통상의 타이어와 같이, 다수의 트레드 패턴(42)이 형성된다.

본 발명에 따른 에어리스 타이어(1)에서 외측밴드(40)는 내측밴드(30) 외주면에 밀착결합되면서 아울러 내측밴드(30)에서 분리될 수 있도록 이루어지는 것이며, 이를 위하여 내측밴드(30)에는 체결홈(31)이 형성되고, 외측밴드(40)에는 체결돌기(41)가 형성된다.

본 발명에 따른 에어리스 타이어(1)를 사용함에 따라 외측밴드(40)가 충분히 마모된 경우, 외측밴드(40)를 내측밴드(30)로부터 분리하고 새로운 외측밴드(40)를 내측밴드(30)에 결합시켜 사용할 수 있으며, 에어리스 타이어(1)의 낭비를 최소화하여 비용을 절감할 수 있으며, 또한 에어리스 타이어(1) 전체를 교체하는 불편함을 해소할 수 있게 된다.

체결돌기(41)는 체결홈(31)에 삽입되는 것이며, 외측밴드(40)의 내주면에서 내측밴드(30)를 향하여 돌출된 형태로 이루어진다. 체결돌기(41)는 적어도 2 이상 형성되는 것이 바람직하며, 체결홈(31) 또한 2 이상 형성되는 것이 바람직하다.

체결돌기(41) 및/또는 체결홈(31)은 탄성변형 가능하게 이루어진다.

체결돌기(41)는 외측밴드(40)와 일체로 이루어질 수 있고, 또는 외측밴드(40)와 별개로 형성되어 외측밴드(40)에 결합될 수 있다. 후자의 경우, 외측밴드(40)에는 체결돌기(41)가 삽입되는 홈 내지 관통형성된 구멍이 형성된다.

본 발명에 따른 에어리스 타이어(1)에서 체결돌기(41)는, 숄더부(41c), 네크부(41b), 헤드부(41a)를 포함하여 이루어질 수 있다. 또한 체결돌기(41)는 삽입공간(41d) 및 고정핀(44)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.

숄더부(41c)는 체결돌기(41)에서 상대적으로 바깥쪽 부분을 이루며, 외측밴드(40)의 내부에 구비되거나 외측밴드(40)의 외주면에서 노출되는 형태를 이룬다. 숄더부(41c)는, 헤드부(41a)가 체결홈(31)에 삽입된 상태에서, 체결돌기(41)가 외측밴드(40)으로부터 분리되는 것을 저지한다.

네크부(41b)는 숄더부(41c)에서 허브(10) 쪽을 향하여 연장되는 부분이며 외측밴드(40)의 법선 방향을 따라 형성되는 것이 바람직하다. 네크부(41b)는 그 길이방향(외측밴드(40)의 법선방향)을 따라 단면이 일정하게 이루어진다.

헤드부(41a)는 체결돌기(41)에서 상대적으로 안쪽 부분을 이루며, 네크부(41b)에서 허브(10) 쪽을 향하여 연장되되 네크부(41b)보다 폭이 넓게 이루어진다.

즉, 네크부(41b)는 숄더부(41c) 및 헤드부(41a)보다 폭이 좁게 이루어진다.

체결홈(31)은 헤드부(41a)가 꼭 맞게 삽입되도록 이루어질 수 있고, 또는 네크부(41b)의 일부 및 헤드부(41a)가 꼭 맞게 삽입되도록 이루어질 수 있다. 즉, 체결홈(31)은 그 입구(내측밴드(30)의 외주면 상에서의 입구)보다 내부의 직경이 더 크게 이루어진다.

이에 따라 체결돌기(41)의 헤드부(41a)가 체결홈(31)에 삽입되어 끼워지는 경우 체결돌기(41)가 체결홈(31)에서 쉽게 이탈하는 것을 방지할 수 있게 된다.

체결돌기(41)는 외측밴드(40)에서 고정결합될 수 있고, 또는 외측밴드(40)에서 이동가능하게 결합될 수 있다.

체결돌기(41)가 외측밴드(40)에 고정결합되는 경우, 체결돌기(41)의 헤드부(41a)는 외측밴드(40)의 내주면에서 안쪽으로 돌출된 형태를 이루며, 이러한 체결돌기(41)의 헤드부(41a) 및 네크부(41b)의 일부가 체결홈(31)에 삽입되어 외측밴드(40)와 내측밴드(30)가 서로 결합되도록 한다.

또한 이때 필요시, 외측밴드(40)의 내경이 확장되도록 인장시킨 상태에서 체결돌기(41)를 체결홈(31)에 삽입할 수 있다.

체결돌기(41)가 외측밴드(40)에 이동가능하게 결합되는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 체결돌기(41)는 외측밴드(40)를 관통하는 형태로 결합되며 외측밴드(40)의 법선 방향을 따라 이동하게 된다.

체결돌기(41)가 끼워지는 외측밴드(40)의 바깥 구멍 상에는 체결돌기(41)의 숄더부(41c)가 걸리는 단턱이 형성되고, 외측밴드(40)의 안쪽 구멍 상에는 체결돌기(41)의 헤드부(41a)가 삽입되도록 구멍이 확장된 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.

체결돌기(41)가 외측밴드(40)에서 이동가능하게 결합되도록 함으로써, 체결돌기(41)를 바깥쪽으로 당긴 상태에서 내측밴드(30)의 외주면 상에 외측밴드(40)의 내주면이 용이하게 밀착되도록 결합시킬 수 있고, 이후 체결돌기(41)를 안쪽으로 이동시킴으로써 체결돌기(41)가 체결홈(31)에 삽입되도록 하여 외측밴드(40)와 내측밴드(30)를 결합시킬 수 있게 되며, 내측밴드(30)와 외측밴드(40) 간의 결합이 매우 용이하게 이루어진다.

삽입공간(41d)은 숄더부(41c), 네크부(41b) 및 헤드부(41a)의 중앙에 중공형태로 형성되는 부분이며, 숄더부(41c) 쪽을 입구로 하여 네크부(41b)를 거쳐 헤드부(41a) 쪽으로 깊은 구멍 형태로 이루어진다. 삽입공간(41d)은 외측밴드(40)의 법선 방향을 따라 단면이 일정하게 이루어지는 것이 바람직하다.

고정핀(44)은 삽입공간(41d)에 삽입되어 삽입공간(41d)을 꼭 맞게 채우는 것이며, 삽입공간(41d)의 길이방향(외측밴드(40)의 법선방향)을 따라 긴 봉 형태로 이루어진다. 고정핀(44)의 직경은 삽입공간(41d)의 직경과 동일하게 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 에어리스 타이어(1)에서, 고정핀(44)은 체결돌기(41)의 다른 부분과 동일한 소재로 이루어질 수 있음은 물론, 다른 소재로 이루어질 수 있으며, 후자의 경우 예컨대 스테인리스강, 알루미늄 합금과 같은 금속성의 소재로 이루어질 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 물론이다.

100, 200: 휠체어용 발판 110, 210: 제1회전부
120, 220: 제2회전부 121, 221: 제2회전몸체
123: 슬라이더 125, 225: 모터
130, 230: 지지대 131, 231: 브라켓
140, 240: 발 거치대 150, 250: 보조바퀴
161: 제1회전축 163: 제2회전축
165: 제3회전축 111, 211: 제1회전몸체
213: 제1슬라이더 223: 제2슬라이더
10: 휠체어 300: 휠체어용 발판을 갖는 휠체어
1 : 에어리스 타이어 10 : 허브
20 : 스포크 21 : 제1 스포크
22 : 제2 스포크 30 : 내측밴드
31 : 체결홈 40 : 외측밴드
41 : 체결돌기 41a : 헤드부
41b : 네크부 41c : 숄더부
41d : 삽입공간 42 : 트레드 패턴
44 : 고정핀

Claims

휠체어에 결합되어 사용시 사용자의 다리가 거치되는 제1회전부와, 상기 제1회전부와 연결되는 제2회전부와, 상기 제1회전부 및 상기 제2회전부 각각과 연결되는 지지대를 포함한 휠체어용 발판으로서,
상기 제1회전부는
일단이 상기 지지대에 상/하 방향으로 회전 가능하도록 결합된 제1회전몸체; 및
상기 제1회전몸체에 슬라이딩 가능하게 마련된 제1슬라이더;를 포함하고,
상기 제2회전부는
일단이 상기 지지대에 상/하 방향으로 회전 가능하도록 결합된 제2회전몸체;
상기 제2회전몸체에 슬라이딩 가능하게 마련되며, 상기 제2회전몸체쪽 일단의 반대단이 상기 제1슬라이더에 상/하 방향으로 회전 가능하도록 결합된 제2슬라이더; 및
상기 제2슬라이더의 슬라이딩을 조절하는 모터;를 포함하고,
상기 제1회전몸체와 상기 제2회전몸체는 상기 지지대에서 상/하 방향으로 이격되도록 마련된 휠체어용 발판.
제1항에 있어서,
상기 제1슬라이더는
상기 제1회전몸체쪽 일단의 반대단에 마련된 발 거치대; 및
상기 발 거치대 양 측면에 마련된 보조바퀴;를 더 포함하는 휠체어용 발판.
중앙에 회전축이 마련되는 허브;
상기 허브를 중심으로 원형고리형태로 이루어지는 내측밴드;
상기 허브와 상기 내측밴드를 연결하는 다수의 스포크; 및
원형고리형태로 이루어져 내주면이 상기 내측밴드 외주면에 밀착되는 외측밴드를 포함하고,
상기 외측밴드는 상기 내측밴드에 착탈가능한 것을 특징으로 하는 에어리스타이어.
제3항에 있어서,
상기 내측밴드 외주면에는 함몰형성된 체결홈이 적어도 하나 이상 구비되고,
상기 외측밴드 내주면에는 상기 체결홈에 삽입되는 체결돌기가 형성되거나 결합되는 것을 특징으로 하는 에어리스 타이어.
제4항에 있어서,
상기 체결돌기는,
상기 외측밴드의 내부에 구비되거나 상기 외측밴드의 외주면에서 노출되는 숄더부;
상기 숄더부에서 상기 허브 쪽을 향하여 연장되되 상기 숄더부보다 폭이 좁은 네크부; 및
상기 네크부에서 상기 허브 쪽을 향하여 연장되되 상기 네크부보다 폭이 넓은 헤드부를 포함하고,
상기 체결홈은, 상기 네크부의 일부 및 상기 헤드부가 꼭 맞게 삽입되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어리스 타이어.
제5항에 있어서,
상기 체결돌기는 상기 외측밴드를 관통하는 방향으로 이동가능한 것을 특징으로 하는 에어리스 타이어.
제5항에 있어서,
상기 체결돌기는,
상기 숄더부, 네크부 및 헤드부의 중앙에 중공형태로 형성되는 삽입공간; 및
상기 삽입공간에 삽입되어 상기 삽입공간의 길이방향을 따라 이동하며 상기 삽입공간을 채우는 고정핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에어리스 타이어.