KR20210094752A

KR20210094752A - 와전류 브레이크를 이용한 휠체어 감속 장치

Info

Publication number: KR20210094752A
Application number: KR1020200008351A
Authority: KR
Inventors: 이기훈; 박정훈
Original assignee: 이기훈; 박정훈
Priority date: 2020-01-22
Filing date: 2020-01-22
Publication date: 2021-07-30

Abstract

3축은 바퀴와 직접적으로 연결되어있고 또한 클러치와 연결이 되어있다. 클러치가 작동하여 2축과 연결이 되면 2축은 마찰력에 의해서 바퀴와 같은 각속도로 돌게 된다. 그러면 2축에 있는 금속판과 1축에 있는 자석 사이에 속도차이가 생기게 되고 이러한 속도차이는 와전류를 발생시키고 그로 인한 제동력은 (2축 -> 클러치 -> 3축 -> 바퀴)로 전달되어 감속을 시킨다.

Description

와전류 브레이크를 이용한 휠체어 감속 장치{bathchair deceleration device with eddy current}

1. 내리막길에서의 제동이 불편한 휠체어 탑승자들을 위한 장치이다.

2. 네오디뮴 자석과 금속판을 이용하여 바퀴의 속도를 감속시키는 장치이다.

3. 클러치 장치를 이용하여 원할 때만 감속장치를 작동시킬 수 있다.

4. 작동 시, 휠체어의 속도가 일정 속도 이상으로 올라가지 않아 안정적으로 내리막길을 내려올 수 있다.

3축(300)은 바퀴(301)와 직접적으로 연결되어있고 또한 클러치(400)와 연결이 되어있다.

클러치(400)가 작동하여 2축(200)과 연결이 되면 2축(200)은 마찰력에 의해서 바퀴(301)와 같은 각속도로 돌게 된다.

그러면 2축에 있는 금속판(201)과 1축에 있는 자석(102) 사이에 속도차이가 생기게 되고 이러한 속도차이는 와전류를 발생시키고 그로 인한 제동력은 (2축 -> 클러치 -> 3축 -> 바퀴)로 전달되어 감속을 시킨다.

와전류를 이용하여 내리막길에서의 휠체어에 종단속도를 제공하여 내리막길에서도 보호자의 도움 없이 환자가 안전하게 휠체어를 운용할 수 있다.

알루미늄으로 이루어진 원통 속에 네오디뮴 자석이 위치하고 그 네오디뮴 자석 사이사이에 구리판을 위치시켜 구리판을 작은 알루미늄 원통과 체결한 후 바퀴와 클러치를 통해 연결한다. 클러치를 작동시키면 바퀴가 구리판과 같은 속도로 회전하게 되고 종단속도를 얻을 수 있다.

이 종단속도 발생장치를 휠체어에 넣으면 휠체어 탑승자가 보호자의 도움 없이도 안전하게 내리막길을 주행할 수 있다.

(100)은 감속장치를 감싸는 외벽 전체이고, (101)은 휠체어와 감속장치를 연결하여 고정시킬 지지대, (102)는 금속판과 와전류를 일으켜 감속해줄 네오디뮴 자석 5개, (103)~(106)은 베어링이 위치하는 곳, (107)은 레버를 걸 수 있는 턱이다. (200)은 금속판을 포함하는 (100)내부에 위치할 축이고, (201)은 (102)의 사이에 각각 위치할 금속판 4개, (202)는 다른 고무링과 체결되어 바퀴에 동력을 전달해 줄 고무링, (203)은 베어링이 위치할 곳이다. (300)은 바퀴하고 연결될 축이고, (301)은 바퀴와 체결될 면, (302)는 (401)이 들어갈 홈, (303)은 베어링이 위치할 곳이다. (400)은 클러치와 레버를 포함한 부품이고, (401)은 (302)에 들어갈 턱, (402)는 감속장치 작동 시 (202)와 체결되어 바퀴를 감속시키는 클러치를 위한 고무링, (403), (404)는 베어링이 위치하는 곳, (405)는 클러치를 부착시켜 감속장치를 작동시킬 레버, (406)은 (107)에 들어갈 레버 홈, (407)은 레버가 움직일 수 있도록 만든 여유공간이다.

기존의 와전류 브레이크를 이용한 휠체어는 제동을 위해 설치됐다. 본 기술은 경사로에서의 감속을 목적으로한다. 제동 시 자석을 금속판 위에 올리는 형식이 아니라 클러치를 이용해서 필요할 때만 감속력이 바퀴에 전달되는 방식을 채택했다. 부피를 줄이고 공간적 효율성을 늘렸다. 본 기술은 좌우로 대칭이므로 반쪽부분만을 설명한다. 1축은 지지대(101) 부분이 휠체어의 본체와 연결되어 움직이지 않는다. 1축(100)에는 자석(102)이 5개 들어가있고 자석방향은 축방향으로 형성 되어 있다. 각 자석의 N극이 향하는 방향은 같다. 1축(100)에는 2축(200)을 지지할 수 있는 부분(103, 104)이 있고 해당 부분은 베어링으로 2축을 지지한다. 2축에는 1축의 자석(102) 사이사이에 들어갈 수 있는 크기의 금속판(201)이 부착되고 그 금속판(201)은 와전류가 일어날 수 있는 재질이어야 한다. 2축 끝에는 고무링(202)이 존재하여 클러치(400)가 작동되면 마찰력에 의해서 바퀴와 2축(200)이 같은 각속도로 돌 수 있도록 하게 한다. 같은 각속도로 돌게 되면 금속판(201)은 1축의 자석(102)에 의해서 와전류가 발생하게 되고 2축에는 감속력이 발생한다. 그 감속력은 클러치를 통해 바퀴로 전달된다. 2축 양 끝(203)에는 1축과 연결되는 부분(103, 104)에 베어링으로 연결된다. 3축(300)은 직접적으로 바퀴와 연결이 되고 3축의 끝부분(301)이 바로 바퀴와 연결되는 부분이다. 이 3축은 클러치가 연결되건 말건 계속 돌아가는 부분이다. 클러치(400)는 클러치의 턱부분(401)이 홈부분(302)에 꼭 맞게 연결이되고 3축의 양 끝부분(303)에 베어링으로 1축의 양끝부분(105,106)과 연결되어 지지된다. 클러치에도 2축처럼 고무링(202)이 존재하는 부분(402)이 있어 클러치 작동 시 슬립이 일어나지 않고 같은 각속도로 돌게 된다. 부품 403과 부품 404가 베어링으로 연결이 되어 있어서 부품 403가 고속으로 돌고 있어도 부품 404가 부품 405에 의해서 앞뒤로 자유롭게 움직일 수 있다. 부품 404는 틈(407)사이를 움직일 수 있어서 부품 405에 의해 움직일 수 있다. 구멍(406)은 원통모양의 턱 부분(107)과 연결되어 지지가 된다.

부호가 없음.

Claims

두 개의 장치가 한 쌍을 이루어 휠체어 하단 부에 좌우로 장착되어 있으며; 구동부에는 자석과 금속판이 달려 있고 바퀴에 연결되어 있는 축이 있으며, 자석과 금속판의 회전을 이용하여 속도를 감속하는 구동부와; 바퀴와 구동 부는 따로 분리와 결합이 가능한 형태이며; 휠체어 손잡이 측면에 장치를 제어하는 손잡이가 있는 휠체어 보조 장치