KR20190008774A - 휠체어용 바퀴 - Google Patents

Abstract

본 발명은 허브와 스포크가 없는 바퀴를 가지며, 내구성과 경량성이 우수하고 주행 시 소음을 최소화할 수 있는 휠체어용 바퀴를 제공하기 위한 것이다.
이를 위해 본 발명에서는 사용자가 앉을 수 있도록 등받이와 좌석 및 발받침을 지지하는 프레임과, 허브와 스포크가 없는 형태로 이루어져 상기 프레임의 양쪽에 자유로이 회전 가능하게 장착되고, 바퀴손잡이가 구비된 한 쌍의 휠 및 상기 프레임의 양쪽에 적어도 3개 이상씩 각각 장착되어 상기 바퀴가 제자리에서 이탈됨 없이 회전하도록 안내 및 지지하는 가이드 롤러를 포함하며, 상기 바퀴는, 타이어와; 상기 타이어를 지지하는 림과; 상기 림의 안쪽 면 둘레를 따라 일정한 간격을 두고 고정된 다수 개의 써포트 블록과; 상기 가이드 롤러와 매끄럽게 접촉되면서 회전마찰을 줄여 회전하도록 상기 써포트 블록의 양쪽에 고정된 한 쌍의 디스크 레일을 포함하는 휠체어를 개시한다.

Description

휠체어용 바퀴{WHEEL FOR WHEELCHAIR}

본 발명은 허브(hub)와 스포크(spoke)가 없는 바퀴(wheel)를 갖는 휠체어에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내구성과 경량성이 우수하고 주행 시 소음을 최소화할 수 있으며, 아울러 바퀴의 간편한 탈부착이 가능하여 이동성과 편의성을 크게 향상시킬 수 있는 휠체어용 바퀴에 관한 것이다.

오늘날 휠체어는 거동이 불편한 환자, 노약자 또는 장애인 등 다리를 마음대로 움직일 수 없는 사람의 이동 시 편의를 위해 널리 이용되고 있다.

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.

통상의 수동식 휠체어는 좌석과 등받이, 손잡이 및 팔걸이가 구비된 프레임과, 상기 프레임의 양측에 장착된 바퀴와, 상기 바퀴의 외측에 구비된 바퀴손잡이(hand rim)와, 상기 프레임의 양쪽에 장착되어 진행 방향을 조절하는 캐스터와, 상기 프레임의 앞쪽에 장착되는 발판 및 프레임의 좌우 양측에 장착되어 바퀴의 회전속도를 감속하거나 정지시키는 브레이크를 포함하여 구성되어 있다.

이러한 종래의 수동식 휠체어는 보호자나 간병인 등이 손잡이를 잡고 밀어서 움직이거나 사용자가 휠체어에 탑승한 상태에서 직접 손으로 바퀴손잡이를 앞뒤로 돌리어 바퀴를 굴려서 움직일 수 있으며, 아울러 브레이크를 작동시켜 이동속도를 줄이거나 정지시킬 수 있다.

그런데 이는 사용자(탑승자)가 주행을 위해 바퀴손잡이를 돌리는 과정에서 방심하거나 특히 노약자나 수전증이 있는 환자 등 힘이 약한 사용자의 경우 자칫 스포크에 손이 끼이거나 다치는 등의 안전사고를 유발하는 상당한 위험이 있다.

이에 따라 스포크에 사용자의 손이 끼이는 사고 등의 문제를 근원적으로 해결하기 위해 허브(hub)와 스포크(spoke)가 없는 바퀴를 갖는 휠체어가 개발된 바 있다.

예컨대, 미국특허 제5,669,619호에는 조립 및 분해가 쉬운 경량의 휴대용 휠체어가 개시되어 있다. 즉, 미국특허 제5,669,619호는 등받이 및 시트를 포함하는 시트 조립체와, 최소한 하나의 보조바퀴를 포함하는 발걸이구와, 상기 시트 조립체와 발걸이구는 제1림에 장착된 제1타이어를 포함하는 제1휠과 제2림에 장착된 제2타이어를 포함하는 제2휠 사이에 선택적으로 고정되며, 상기 제1휠에 상기 시트 조립체를 제1림의 양쪽 사이에서 확장 및 해제하는 방식으로 연결하며 제1휠에 커플링 된 제1모터를 포함하는 제1크로스 버팀대와, 상기 제2휠에 시트 조립체를 제2림의 양쪽 사이에서 확장 및 해제하는 방식으로 연결하며 제2휠에 커플링 된 제2모터를 포함하는 제2크로스 버팀대로 구성되어 있다.

그런데 이는 제1 및 제2휠이 원활하고 안정적인 작동을 위해 제1 및 제2모터와 축이음(coupling) 되어 있는 구조적 특성상 주행이 부드럽지 못하고 마찰 소음이 발생할 뿐만 아니라 제1 및 제2크로스 버팀대와 간섭으로 제1 및 제2휠의 탈부착이 어렵고 불편하여 최근 휠체어 사용자의 자유로워진 이동성과 편의성을 보장받기 위해 휠체어를 차량에 싣기가 용이하도록 바퀴를 간편하게 탈부착할 수 있는 구조를 선호하는 사용자의 요구에 부합하지 못하는 한계가 있다.

여기서 상술한 배경기술 또는 종래기술은 본 발명자가 보유하거나 본 발명을 도출하는 과정에서 습득한 정보로서 본 발명의 기술적 의의를 이해하는데 도움이 되기 위한 것일 뿐, 본 발명의 출원 전에 이 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 기술을 의미하는 것은 아님을 밝힌다.

US5,669,619 B1(1995.10.12) KR10-1272035 B1(2013.05.31) KR20-0116164 Y1(1993.05.24) KR20-0161937 Y1(1999.09.09) KR10-0859327 B1(2008.09.12) KR10-1406496 B1(2014.06.03) KR20-0475891 Y1(2015.01.05)

이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려하여 기존의 수동 휠체어가 지닌 한계 및 문제점의 해결에 역점을 두어, 내구성과 경량성이 우수하고 주행 시 소음을 최소화할 수 있으며, 아울러 바퀴의 간편한 탈부착이 가능하여 이동성과 편의성을 높이는 효과를 도모할 수 있는 새로운 구조의 허브와 스포크가 없는 바퀴를 갖는 휠체어를 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 연구하던 중 그 결과로써 본 발명을 창안하게 되었다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 내구성과 경량성이 우수하고 주행 시 소음을 최소화할 수 있도록 하는 휠체어를 제공하는 데 있는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제 및 목적은 바퀴의 탈부착 시 간섭을 방지하여 간편하게 탈부착할 수 있도록 하는 휠체어를 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, 사용자가 앉을 수 있도록 등받이(back rest)와 좌석(seat) 및 발받침(foot rest)을 지지하는 프레임(frame); 허브(hub)와 스포크(spoke)가 없는 형태로 이루어져 상기 프레임의 양쪽에 자유로이 회전 가능하게 구비된 한 쌍의 바퀴(wheel); 상기 바퀴에 휠체어를 추진시키고 조작하기 위해 각각 장착된 바퀴손잡이(hand rim); 및 상기 프레임의 양쪽에 적어도 3개 이상씩 각각 장착되어 상기 바퀴가 제자리에서 이탈됨 없이 회전하도록 안내 및 지지하는 가이드 롤러(guide roller)를 포함하며, 상기 바퀴는, 타이어(tire)와; 상기 타이어를 지지하는 림(rim)과; 상기 림의 안쪽 면 둘레를 따라 일정한 간격을 두고 고정된 다수 개의 써포트 블록(support block)과; 상기 가이드 롤러와 매끄럽게 접촉되면서 회전마찰을 줄여 회전하도록 상기 써포트 블록의 양쪽에 고정된 한 쌍의 디스크 레일(disk rail)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 휠체어를 제시한다.

이로써 본 발명은 내구성과 경량성이 우수할 뿐만 아니라 바퀴의 회전이 부드럽고 안정적으로 이루어져 주행 시 소음을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양으로, 상기 바퀴는, 상기 림의 양쪽과 상기 디스크 레일의 양쪽 사이에 측면 강도를 보강하는 한 쌍의 디스크 와셔(disk washer)가 더 고정됨으로써 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양으로, 상기 바퀴는, 상기 하나의 써포트 블록과, 이에 인접하는 다른 써포트 블록 사이에 상기 디스크 레일 간의 평행도를 유지시키기 위한 써포트 너트(support nuts)가 각각 삽입되고, 상기 써포트 너트와 상기 디스크 레일은 볼트에 의해 볼팅 체결됨으로써 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양으로, 상기 가이드 롤러의 외주면에 고무나 합성수지로 코팅하여 소음 및 충격을 흡수 및 완화하는 부싱(bushing)이 구비되고, 상기 부싱과 접촉되는 상기 바퀴의 디스크 레일은 합성수지로 형성됨으로써 더욱 효과적으로 소음을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양으로, 상기 프레임의 양쪽에 휠체어의 진행 방향을 조종하기 위해 장착된 한 쌍의 보조바퀴(caster)를 더 포함하여 구성됨으로써 사용의 편의성을 증진시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시 태양으로, 상기 가이드 롤러들 중 최상부에 위치하는 가이드 롤러를 장착한 채로 상기 프레임에 장치되고, 레버 핸들의 조작에 의해 작동되어 상기 바퀴가 이탈되지 않도록 상기 가이드 롤러의 위치를 구속하거나 상기 바퀴의 이탈을 방해하지 않도록 상기 가이드 롤러의 위치를 변경할 수 있는 위치가변장치를 더 포함하며, 상기 위치가변장치는 상기 프레임에 고정을 위한 마운팅 브래킷과, 상기 가이드 롤러를 장착한 채로 상기 마운팅 브래킷에 대하여 슬라이딩 이동 가능하게 장치되고, 상부에 후크가 형성된 무빙 브래킷과, 상기 마운팅 브래킷과 상기 무빙 브래킷 사이에 장착되어 상기 무빙 브래킷이 상기 마운팅 브래킷에 대하여 원활하게 직선 이동하도록 안내하는 슬라이드 레일(slide rail)과, 상기 마운팅 브래킷에 장치되고, 레버 핸들의 조작에 의해 작동되는 고리를 상기 후크에 걸어 상기 무빙 브래킷을 움직이지 못하도록 잠그거나 그 잠금 상태를 해제하는 클램프를 포함하여 구성됨으로써 가이드 롤러의 위치 변경을 자유롭게 해 바퀴와의 완충공간을 충분히 확보할 수 있고, 이로 인해 바퀴의 간편한 탈부착이 가능하여 이동성과 편의성을 크게 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시 태양은, 상기 무빙 브래킷에 적어도 하나 이상 형성된 슬롯 홀과, 상기 슬롯 홀과 대응되는 위치의 상기 마운팅 브래킷에 장착되고 상기 무빙 브래킷이 상기 마운팅 브래킷에 대하여 일정한 범위 이상으로 이동 시 상기 슬롯 홀의 한쪽 끝 부분과 접촉 간섭을 일으켜 상기 무빙 브래킷의 과대한 이동을 방지하는 스토퍼를 더 포함하여 구성됨으로써 더욱 효율적이고 안정적으로 바퀴를 탈부착할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시 태양은, 상기 써포트 블록의 상기 림과 대향하는 면은, 상기 림과 안정적인 접촉 및 견고한 고정 상태를 이루도록 상기 림의 바깥쪽 둘레 면과 대응되는 형상으로 형성되거나 또는 상기 써포트 블록의 가운데 부분과 그 좌우 양쪽 끝 부분에 형성된 지지턱이 상기 림의 바깥쪽 둘레 면의 양끝단이 닿는 4점을 지지함으로써 바퀴의 균형을 유지할 수 있다.

상기와 같은 목적의 달성과 기술적 과제를 해결하기 위한 수단 및 구성을 갖춘 본 발명의 실시 태양은, 바퀴의 디스크 레일이 가이드 롤러와 매끄럽게 접촉하면서 회전마찰을 줄여주기 때문에 바퀴의 회전이 한층 부드럽고 안정적으로 이루어져 주행 시 소음을 최소화할 수 있다.

또한, 바퀴의 디스크 레일과 림이 일정한 간격을 두고 방사상으로 배치한 써포트 블록과 써포트 너트에 의해 지지되고, 아울러 디스크 와셔에 의해 체결강도가 견고하게 보강되기 때문에 뒤틀림을 최소화하는 바퀴 강성 강화와 내구성은 물론 경량성을 향상시킬 수 있다.

게다가 바퀴가 제자리에서 이탈됨 없이 회전하도록 안내 및 지지하는 가이드 롤러를 필요에 따라 위치가변장치가 원터치 잠금 및 잠금해제 방식으로 간단하게 바퀴에서 멀리 떨어지도록 이동시킬 수 있고, 이렇게 되면 가이드 롤러에 의한 바퀴의 위치 구속 상태가 자연스럽게 해제되므로 차량 등에 휠체어를 싣거나 타이어 펑크 등을 수리할 때 바퀴를 간편하고 용이하게 탈부착할 수 있어 이동성과 사용의 편의성을 향상시키고 작업 시간을 줄일 수 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 본 발명의 실시 예에 따른 휠체어를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 휠체어 구성요소 중 바퀴를 분리한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 휠체어 구성요소 중 바퀴를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 휠체어 구성요소 중 바퀴과 가이드 롤러를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 4의 국부를 확대하여 나타낸 횡단면도이다.
도 6은 도 5의 국부를 확대하여 나타낸 횡단면도이다.
도 7은 도 4의 다른 국부를 확대하여 나타낸 횡단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 휠체어 구성요소 중 바퀴의 일부를 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 휠체어 구성요소 중 바퀴의 국부를 확대하여 나타낸 분해 사시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휠체어를 나타낸 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휠체어 구성요소 중 위치가변장치를 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휠체어 구성요소 중 위치가변장치가 잠금 상태를 이루어 바퀴가 이탈되지 않는 상태를 나타낸 측면도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휠체어 구성요소 중 위치가변장치가 잠금 상태를 이루어 바퀴가 이탈되지 않는 상태를 나타낸 국부 사시도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휠체어 구성요소 중 위치가변장치가 잠금해제 상태를 이루어 바퀴가 이탈된 상태를 나타낸 측면도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휠체어 구성요소 중 위치가변장치가 잠금해제 상태를 이루어 바퀴가 이탈된 상태를 나타낸 국부 사시도이다.

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 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 휠체어는, 크게 프레임(10), 한 쌍의 바퀴(20) 및 다수 개의 가이드 롤러(30)를 포함하여 구성된다.

프레임(10)은 사용자가 앉을 수 있도록 좌석(seat)과, 사용자가 앉은 상태에서 등을 기댈 수 있도록 등받이(back rest) 및 사용자가 앉아서 발을 편안하게 올려놓을 수 있도록 발받침(11)을 각각 지지 및 지탱하도록 형성되어 있다.

그리고 프레임(10)의 앞쪽에는 휠체어의 진행 방향을 조종 및 자세 유지를 위해 바퀴(20)에 비해 상대적으로 지름이 작은 형태의 보조바퀴(12)가 좌우 한 쌍으로 구비되어 있다.

또한, 프레임(10)의 뒤쪽 상부에는 보호자나 간병인 등이 휠체어를 쉽게 밀거나 당겨서 이동시킬 수 있도록 손잡이(13)가 일체로 형성되어 있다.

그리고 프레임(10)은 휠체어를 보관 및 이동 시에 부피의 최소화를 위한 접철이 가능하도록 그 중앙부가 접힘이 가능하도록 형성되어 있다.

여기서 보조바퀴(12)는 휠체어의 전진 또는 후진 시 사용자가 임의로 주행 방향을 좌우로 자유롭게 변환할 수 있도록 하는 통상의 캐스터(caster)와 같은 구조를 채용할 수 있다.

또한, 프레임(10)은 스테인리스 스틸 또는 고강도 알루미늄 합금 등의 소재로 이루어진 중공체로 제작하는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않고 내구성 및 내강도성 등과 같은 물리적, 기계적 특성이 우수한 금속 또는 합성수지 재질로 이루어질 수 있으며, 그 중공체의 단면 형상도 일반적인 원형이나 사각형 외에도 구조적인 강도를 높이고 경량화를 도모하는 다양한 형태로 제작할 수 있음은 물론이다.

바퀴(20)는 허브(hub)와 스포크(spoke)가 없는 형태로 이루어져 프레임(10)을 통해 전달되는 하중을 지탱 및 충격을 흡수·완화하면서 구르도록 프레임(10)의 좌우 양쪽에 자유로이 회전 가능하게 각각 장착되어 있다.

그리고 바퀴(20)는 사용자가 직접 손으로 굴리어 휠체어를 추진시키고 조작하기 위한 바퀴손잡이(28)가 각각 구비되어 있다.

아울러 바퀴(20)는 타이어(21)와, 타이어(21)를 부착 지지하는 림(22)과, 림(22)의 안쪽 면 둘레를 따라 일정한 간격을 두고 방사상으로 배열 고정된 다수 개의 써포트 블록(23)과, 가이드 롤러(30)와 매끄럽게 접촉되면서 회전마찰을 줄여 회전하도록 써포트 블록(23)의 양쪽에 고정된 좌우 한 쌍의 디스크 레일(24)을 포함하여 구성되어 있다.

또한, 하나의 써포트 블록(23)과, 이에 인접하는 다른 써포트 블록(23) 사이에는 일정한 간격을 두고 배치되어 있는 디스크 레일(24) 간의 평행도를 유지시키기 위한 써포트 너트(25)가 각각 삽입되어 있고, 그 써포트 너트(25)와 디스크 레일(24)은 볼트(27)에 의해 볼팅(bolting) 방식으로 체결되어 있다.

즉, 써포트 블록(23)과 써포트 너트(25)는 바퀴(20)의 회전 중심에서 방사상으로 일정한 간격을 두고 번갈아가며 좌우 한 쌍의 디스크 레일(24)들 사이에 볼트(27)로 죄어 고정되어 있다.

또한, 림(22)의 양쪽과 디스크 레일(24)의 양쪽 사이에는 강도를 보강하는 한 쌍의 디스크 와셔(26)가 고정되어 있다.

여기서 써포트 블록(23)의 림(22)과 대향하는 면은 안정적인 접촉 및 견고한 고정 상태를 이루도록 림(22)의 외주면과 대응되는 형상으로 형성하거나 또는 도 6에 도시된 바와 같이 써포트 블록(23)의 좌우 양쪽 끝 부분에 돌출 형성된 지지턱(23a)과 그들 사이의 가운데 부분이 림(22)과 양끝단 닿는 4점에서 지지하도록 형성하는 것이 바람직하다.

아울러 디스크 레일(24)은 경량화 및 소음 감소를 위해 합성수지로 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 디스크 레일(24)은 열가소성 플라스틱을 금형 내에 사출하여 성형할 수 있다. 이때, 불필요하게 두꺼운 부위는 살빼기(중공)와 리브 성형을 통해 경량화 및 일정한 강도를 유지할 수 있다.

또한, 써포트 블록(23)은 경량화를 위해 사각파이프로 이루어질 수 있고, 볼트(27)는 조립의 편의를 위해 십자머리 볼트로 이루어질 수 있다.

한편, 림(22)과 써포트 블록(23), 써포트 블록(23)과 디스크 레일(24) 및 디스크 와셔(26)는 응력이나 충격(shock)을 받아도 약간의 슬립(slip)이 일어나면서 흡수하여 강성 및 신뢰성을 높이는 리벳팅(riveting) 방법으로 고정 및 접합할 수 있다.

가이드 롤러(30)는 바퀴(20)가 제자리에서 이탈됨 없이 회전하도록 안내 및 지지하기 위해 프레임(10)의 양쪽에 적어도 3개 이상씩 일정한 간격을 두고 각각 장착되어 있다.

예를 들면, 가이드 롤러(30)는 바퀴(20)가 이루는 원에 내접(inscription)하는 삼각형의 각 꼭짓점(vertex) 또는 사각형의 각 꼭짓점 상에 배치될 수 있다.

그리고 가이드 롤러(30)의 바깥쪽 둘레 면에는 고무나 합성수지로 코팅하여 소음 및 충격을 흡수 및 완화하는 부싱(31)이 형성되어 있다.

즉, 부싱(31)은 휠의 디스크 레일(24)과 접촉에 따른 소음 및 충격을 흡수 및 완화할 수 있도록 탄성 재질로 형성하는 것이 바람직하다.

여기서 가이드 롤러(30)는 원활한 회전 및 자유로운 구름 운동을 위해 윤활 작용을 하는 베어링이 삽입된 구조를 채용할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 휠체어는, 바퀴(20)에 허브(hub)와 스포크(spoke)가 없는 구조이므로 노약자나 수전증이 있는 환자 등 힘이 약한 사용자(탑승자)가 주행을 위해 바퀴손잡이(28)를 돌리는 과정에서 자칫 스포크에 손이 끼이거나 다치는 등의 안전사고를 예방할 수 있다.

더욱이 사용자가 바퀴손잡이(28)를 돌릴 때, 합성수지 재질로 이루어진 휠의 디스크 레일(24)이 탄성 재질로 이루어진 가이드 롤러(30)의 부싱(31)과 매끄럽게 접촉하면서 회전마찰을 줄여주기 때문에 종래와 달리 바퀴(20)의 회전이 한층 부드럽고 안정적으로 이루어져서 주행 시 소음을 최소화할 수 있다.

그뿐만 아니라 휠의 디스크 레일(24)과 림(22)이 일정한 간격을 두고 써포트 블록(23)과 써포트 너트(25)에 의해 안정적으로 지지 및 평행도를 유지하며, 아울러 디스크 와셔(26)에 의해 강도가 견고하게 보강되기 때문에 내구성과 경량성을 향상시킬 수 있다.

도 10 및 도 15에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휠체어는, 크게 프레임(10), 한 쌍의 바퀴(20), 다수 개의 가이드 롤러(30) 및 위치가변장치(40)를 포함하여 구성된다.

여기서 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휠체어 구성요소 중 상술한 실시 예와 동일 또는 유사한 작용효과를 갖는 구성요소는 그와 동일한 참조부호를 사용하며, 그에 대한 반복적이고 구체적인 설명은 생략한다.

위치가변장치(40)는 가이드 롤러(30)들 중 최상부에 위치하는 가이드 롤러(30)를 자유로이 회전 가능하게 장착(탑재)한 채로 프레임(10)에 장치되어 있다.

즉, 위치가변장치(40)는 레버 핸들(45)의 조작에 의해 작동되어 사용 시에는 바퀴(20)가 프레임(10)에서 이탈되지 않도록 미리 정해진 위치에 최상부에 위치하는 가이드 롤러(30)를 위치시키고, 바퀴(20)의 탈부착 시에는 최상부에 위치하는 가이드 롤러(30)를 바퀴(20)의 이탈 및 분리를 방해하지 않는 위치로 변경할 수 있다.

여기서 위치가변장치(40)는 여러 개의 부품을 하나의 완전 기능을 수행할 수 있는 구조물로 짜 맞추어 만든 어셈블리(assembly) 형태를 채용할 수 있다.

예를 들면, 프레임(10)에 고정할 수 있도록 형성된 마운팅 브래킷(41)과, 가이드 롤러(30)를 장착한 채로 마운팅 브래킷(41)에 대하여 슬라이딩 이동 가능하게 장치되고, 상부에 후크(42)가 형성되어 있는 무빙 브래킷(43)과, 마운팅 브래킷(41)과 무빙 브래킷(43) 사이에 장착되어 무빙 브래킷(43)이 마운팅 브래킷(41)에 대하여 원활하게 미끄러져 직선 이동하도록 안내하는 슬라이드 레일(44) 및 마운팅 브래킷(41)에 장치되고, 레버 핸들(45)의 조작에 의해 지렛대 원리로 작동되는 고리(46)를 후크(42)에 걸어서 무빙 브래킷(43)을 움직이지 못하도록 잠그거나 그 잠금 상태를 해제하는 클램프(47)를 포함하여 구성되어 있다.

그리고 무빙 브래킷(43)에는 적어도 하나 이상의 슬롯 홀(48)이 형성되어 있고, 이와 대응하여 마운팅 브래킷(41)에는 무빙 브래킷(43)이 마운팅 브래킷(41)에 대하여 일정한 범위 이상으로 이동 시 슬롯 홀(48)의 한쪽 끝 부분과 접촉 간섭을 일으켜 무빙 브래킷(43)의 과대한 이동을 방지하는 스토퍼(49)가 장착되어 있다.

또한, 무빙 브래킷(43)에는 가이드 롤러(30)가 무빙 브래킷(43)에서 자유로이 회전 가능하도록 지지하는 커버(50)와, 가이드 롤러(30) 주위를 에워싸듯이 배치되어 무빙 브래킷(43)과 커버(50) 사이에 가이드 롤러(30) 장착 공간을 제공하는 다수 개의 슬리브(51) 및 가이드 롤러(30)의 회전 중심축인 샤프트(52)가 구비되어 있고, 사프트(52)의 양단은 무빙 브래킷(43)과 커버(50)에 부착되어 있다.

즉, 가이드 롤러(30)는 무빙 브래킷(43)에 한쪽 끝 부분이 고정되어 있는 샤프트(52)를 중심으로 자유로이 회전 가능하면서 커버(50)와 슬리브(51)에 그 고정 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.

여기서 마운팅 브래킷(41)은 프레임(10)의 미리 정해진 설치 위치에 놓고 볼팅이나 용접 등의 방법으로 고정 및 접합할 수 있다.

또한, 슬라이드 레일(44)은 인너멤버 및 아우터멤버 사이에 마찰저항을 감소시켜 원활한 미끄럼 운동이 이루어지도록 하는 볼베어링이 리테이너에 구속된 채로 개재되어 있는 통상의 구조를 채용할 수 있고, 이외에 레일과 슬라이드 블록의 미끄럼 운동에 의해 무빙 브래킷(43)이 마운팅 브래킷(41)에 대하여 원활하게 미끄러져 직선 이동하도록 안내하는 LM가이드를 채용할 수도 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휠체어는, 바퀴(20)가 제자리에서 이탈됨 없이 회전하도록 안내 및 지지하는 가이드 롤러(30)들 중 프레임(10)의 최상부에 위치하는 가이드 롤러(30)가 접고 펴는 구조의 위치가변장치(40)에 장착되어 있기 때문에 필요에 따라 최상부에 위치하는 가이드 롤러(30)를 쉽게 바퀴(20)에서 멀리 떨어지도록 이동시켜 바퀴(20)의 구속 상태를 해제할 수 있다.

즉, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 바퀴(20)가 제자리에서 이탈됨 없이 회전하도록 최상부의 가이드 롤러(30)를 위치시키기 위해서는, 위치가변장치(40)의 무빙 브래킷(43)을 상승시켜 마운팅 브래킷(41)에 대하여 접고, 마운팅 브래킷(41)에 장치된 클램프(47)의 고리(46)를 레버 핸들(45)의 회전 조작에 의한 지렛대 원리로 작동시켜 무빙 브래킷(43)의 후크(42)에 걸어서 무빙 브래킷(43)이 움직이지 못하도록 잠금으로써 가이드 롤러(30)의 미리 정해진 위치를 유지시킬 수 있다.

이 상태에서 바퀴(20)를 프레임(10)에서 탈착할 수 있도록 가이드 롤러(30)를 바퀴(20)의 중심 쪽으로 이동시키기 위해서는, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 클램프(47)의 레버 핸들(45)을 회전 조작시켜 고리(46)가 무빙 브래킷(43)의 후크(42)를 걸고 있는 상태를 해제하면, 슬라이드 레일(44)의 안내에 따라 무빙 브래킷(43)은 자중에 의해 자연스럽게 하강하면서 마운팅 브래킷(41)에 대하여 펴지며, 이렇게 되면 무빙 브래킷(43)에 달린 가이드 롤러(30)는 바퀴(20)에서 멀리 떨어지고, 이로 인해 바퀴(20)의 최상부는 좌우로 비스듬히 기울일 수 있어 결과적으로 가이드 롤러(30)들에 의해 이탈되지 않는 구속 상태를 벗어나게 된다.

이 과정에서 무빙 브래킷(43)에 형성되어 있는 슬롯 홀(48)의 한쪽 끝 부분과, 이에 대응되는 위치의 마운팅 브래킷(41)에 장착되어 있는 스토퍼(49)가 일정한 범위 이상으로 이동 시 서로 접촉 간섭을 일으켜 마운팅 브래킷(41)에 대한 무빙 브래킷(43)의 과대한 이동을 방지함으로써 무빙 브래킷(43)과 가이드 롤러(30)가 자중 및 슬라이드 레일(44)에 의해 급속하게 하강하거나 무빙 브래킷(43)의 상단부에 형성되어 있는 후크(42)가 클램프의 고리(46)와 잠금 가능한 거리 이상으로 상승하는 것을 막을 수 있어 더욱 효율적이고 안정적으로 바퀴(20)를 탈부착할 수 있다.

따라서 차량 등에 휠체어를 싣거나 타이어 펑크 등을 수리하기 위해 프레임(10)에서 바퀴(20)를 간편하고 용이하게 탈부착할 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.

10: 프레임 11: 발받침
12: 보조바퀴 20: 휠
21: 타이어 22: 림
23: 써포트 블록 24: 디스크 레일
25: 써포트 너트 26: 디스크 와셔
27: 볼트 28: 바퀴손잡이
30: 가이드 롤러 31: 부싱
40: 위치가변장치 41: 마운팅 브래킷
42: 후크 43: 무빙 브래킷
44: 슬라이드 레일 45: 레버 핸들
46: 고리 47: 클램프
48: 슬롯 홀 49: 스토퍼
50: 커버 51: 슬리브
52: 샤프트

Claims (5)

1. 사용자가 앉을 수 있도록 등받이(back rest)와 좌석(seat) 및 발받침(foot rest)을 지지하는 프레임(frame);
   허브(hub)와 스포크(spoke)가 없는 형태로 이루어져 상기 프레임의 양쪽에 자유로이 회전 가능하게 장착되고, 바퀴손잡이(hand rim)가 구비된 한 쌍의 바퀴(wheel); 및
   상기 프레임의 양쪽에 적어도 3개 이상씩 각각 장착되어 상기 바퀴가 제자리에서 이탈됨 없이 회전하도록 안내 및 지지하는 가이드 롤러(guide roller);
   를 포함하며,
   상기 바퀴는, 타이어(tire)와; 상기 타이어를 지지하는 림(rim)과; 상기 림의 안쪽 면 둘레를 따라 일정한 간격을 두고 고정된 다수 개의 써포트 블록(support block)과; 상기 가이드 롤러와 매끄럽게 접촉되면서 회전마찰을 줄여 회전하도록 상기 써포트 블록의 양쪽에 고정된 한 쌍의 디스크 레일(disk rail)을 포함하는 휠체어용 바퀴.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 바퀴는, 상기 하나의 써포트 블록과, 이에 인접하는 다른 써포트 블록 사이에 상기 디스크 레일 간의 평행도를 유지시키기 위한 써포트 너트(support nuts)가 각각 삽입되고, 상기 써포트 너트와 상기 디스크 레일은 볼트에 의해 볼팅 체결된 휠체어용 바퀴.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 바퀴는, 상기 림의 양쪽과 상기 디스크 레일의 양쪽 사이에 강도를 보강하는 한 쌍의 디스크 와셔(disk washer)가 더 고정된 휠체어용 바퀴.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 가이드 롤러의 외주면에 고무나 합성수지로 코팅하여 소음 및 충격을 흡수 및 완화하는 부싱(bushing)이 형성되고, 상기 부싱과 접촉되는 상기 휠의 디스크 레일은 합성수지로 형성된 휠체어용 바퀴.
   
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 써포트 블록의 상기 림과 대향하는 면은, 상기 림과 안정적인 접촉 및 견고한 고정 및 지지 상태를 이루도록 상기 림의 바깥쪽 둘레 면과 대응되는 형상으로 형성되거나 또는 상기 써포트 블록의 가운데 부분과 그 좌우 양쪽 끝 부분에 형성된 지지턱이 상기 림의 바깥쪽 둘레 면의 양끝단이 닿는 4개 지점을 지지하도록 형성되는 휠체어용 바퀴.

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