WO2018212492A1 - 휠체어용 브레이크 유닛 - Google Patents

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WO2018212492A1
WO2018212492A1 PCT/KR2018/005242 KR2018005242W WO2018212492A1 WO 2018212492 A1 WO2018212492 A1 WO 2018212492A1 KR 2018005242 W KR2018005242 W KR 2018005242W WO 2018212492 A1 WO2018212492 A1 WO 2018212492A1
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WO
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wheelchair
brake
pin
joint
rotated
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PCT/KR2018/005242
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Inventor
이일열
Original Assignee
이일열
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    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/10—Parts, details or accessories
    • A61G5/1005—Wheelchairs having brakes
    • A61G5/1013—Wheelchairs having brakes engaging the wheel
    • A61G5/1018—Wheelchairs having brakes engaging the wheel on the running surface
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B33/00—Castors in general; Anti-clogging castors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B33/00—Castors in general; Anti-clogging castors
    • B60B33/0078—Castors in general; Anti-clogging castors characterised by details of the wheel braking mechanism
    • B60B33/0081—Castors in general; Anti-clogging castors characterised by details of the wheel braking mechanism acting on tire tread

Definitions

  • the present invention relates to a brake unit for a wheelchair, and more particularly, a brake that controls a large wheel in a wheelchair is applied as a toggle brake applied to a four-section link, and a non-slip resistant reverse prevention function is integrated. It relates to a brake unit for wheelchairs to be installed in the modules and also to allow them to be easily operated by the user.
  • a wheelchair is a chair equipped with a large wheel and a caster (front auxiliary wheel) for steering so that a patient, an elderly person or a disabled person who is incapable of movement can move while sitting.
  • a conventional manual wheelchair includes a frame 17 having a seat 11, a backrest 12, a handle 13, and an armrest 16 on a frame 17, and a frame 17 of the frame 17.
  • Large wheels 20 mounted on both sides, a hand rim provided on the outside of the large wheels 20, and casters 21 mounted on both sides of the frame 17 to adjust the traveling direction;
  • a footrest 18 mounted on the front of the frame 17 and brakes 25 mounted on both left and right sides of the frame 17 to decelerate or stop the rotational speed of the large wheel 20.
  • the brake 25 is made by a combination of a plurality of links is configured to perform a constant limiting motion in a fixed state at a specific position of the frame 17.
  • Such a conventional manual wheelchair can be moved by the guardian or the caregiver, such as holding the handle 13 by pushing or moving the large wheel 20 by turning the wheel handle back and forth by hand while the user is in the wheelchair, and also brake By operating (25), the movement speed can be reduced or stopped.
  • the user has to turn the wheel handle and then turn the wheel handle momentarily so that it is difficult and difficult.
  • a weak user such as an elderly person, loses his hand holding the wheel handle. There is a significant risk of being pushed back by a sliding backwards without any risk, leading to safety accidents such as falling and falling.
  • a non-slip device for wheelchairs In order to solve such a problem that the conventional manual wheelchair is going backward while going uphill, for example, the Republic of Korea Utility Model Registration No. 20-0475891 has been disclosed a non-slip device for wheelchairs. It consists of a structure in which a stopper is rotatably mounted on the back of a large wheel, and it is connected with a handle and a wire, and when the handle is pulled out, the stopper falls off from the ground, and when the handle is released, the stopper returns to its original position and remains in contact with the ground. It can be prevented from reversing at the time of stopping at the station or starting from the ramp.
  • the present inventors put emphasis on solving the limitations and problems of the conventional wheelchair brakes by comprehensively considering the above-mentioned matters, so that the user can easily operate the brake function and the anti-backlash function selectively and largely.
  • the wheel automatically releases the braking force when it is naive and does not obstruct the roll, and automatically brakes when it is reversed to prevent the wheelchair from going backwards when stopping on or off the ramp.
  • the present invention has been devised as a result of constant research to develop a brake unit for wheelchairs with a new structure that can achieve the effect of doing so.
  • Specific means according to an embodiment of the present invention for achieving the object as described above and to solve the technical problem is a mounting bracket for mounting on the frame of the wheelchair, the mounting bracket is mounted to, and operated by the operation of the lever handle When the large wheels of the wheelchair are naive, they release the braking force so that they do not interfere with the rolling, and are mounted on the anti-backlash device and the mounting bracket that brake when reversed, and are operated by the operation of the braking handle to brake the large wheels of the wheelchair.
  • a brake unit for wheelchairs is proposed, which includes a toggle brake in one module.
  • the present invention can be conveniently operated by selectively operating the brake function and the anti-backlash function without removing the arm from the armrest while the user is in a wheelchair.
  • Embodiments of the present invention having a means and a configuration for achieving the above object and the technical problem, by placing the brake and the anti-backlash device in one unit to be ergonomic and easy to recognize while the user is sitting in a wheelchair
  • the brake function and anti-backlash function can be selectively operated easily without removing the arm from the armrest, reducing malfunction.
  • the braking force does not interfere with the pulley roll when the wheel of the wheelchair is naive, and automatically brakes the big wheels only in reverse, so that the wheelchair is starting on or off the ramp It can be reliably prevented from being reversed at times.
  • a toggle brake and a backlash prevention device are installed in one module to control a large wheel, thereby simplifying the user's operation and greatly reducing the economic cost.
  • 1 is an exemplary view showing a conventional wheelchair.
  • FIG. 2 is a side view illustrating a state in which a wheelchair brake unit is mounted on a wheelchair according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a local part of FIG. 2;
  • FIG. 4 is a perspective view of a brake unit for a wheelchair according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a partially enlarged side view illustrating a toggle brake of a wheelchair brake unit according to an exemplary embodiment of the present invention, and a reverse prevention device being released.
  • FIGS. 6 and 7 are locally enlarged side views of a toggle brake of the wheelchair brake unit according to an exemplary embodiment of the present invention, in which the toggle brake is deactivated and the reverse prevention device is locked.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a reverse prevention device forming a brake unit for a wheelchair according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an exploded view illustrating the reverse prevention device of the brake unit for a wheelchair according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a state diagram showing a mounting bracket to which a toggle brake and a reverse prevention device according to the present invention are installed.
  • 11 to 13 are diagrams illustrating the use of braking principles according to an embodiment of the present invention.
  • braking handle 200 backlash prevention device
  • lever handle 220 driven
  • first spring 270 second spring
  • a part when a part includes a certain component, this means that the component may not include other components, but may further include other components unless specifically stated otherwise.
  • the brake unit for a wheelchair includes a mounting bracket 110, a toggle brake 150 and a reverse prevention device 200.
  • Mounting bracket 110 is provided to be easily mounted on the frame (F) of the wheelchair. (See Figs. 2 and 10)
  • the mounting bracket 110 can be fixed and joined by a method such as bolting or welding, placed in a predetermined installation position of the wheelchair frame (F).
  • the toggle brake 150 is used to generate the braking force necessary to decelerate, hold, stop, or hold the wheelchair in a certain position.
  • the toggle brake 150 is operated by the operation of the brake handle 151 to operate the large wheel of the wheelchair. Is mounted to the mounting bracket 110 to brake W).
  • the toggle brake 150 may be fixed and joined to the mounting bracket 110 by bolting or welding.
  • the toggle brake 150 may employ a structure formed by a plurality of link combinations to perform a fixed motion in a fixed state to the mounting bracket 110.
  • the toggle brake 150 is in close contact with the large wheels W of the wheelchair by the operation of the braking handle 151 as shown in FIGS. 5 and 11 to brake the large wheels W of the wheelchair to stop the movement. do.
  • the reverse prevention device 200 is operated by the operation of the lever handle 212 so that the braking force is released so as not to disturb the rolling when the large wheels W of the wheelchair are naive, and the mounting bracket 110 is automatically braked when the reverse is reversed. )
  • the reverse prevention apparatus 200 is configured in a four-section link structure so as to prevent the reverse movement by restraining the large wheel (W) of the wheelchair according to the operation of the lever handle 212 of the wheelchair user.
  • anti-backlash device 200 is disposed on the mounting bracket 110 so as not to interfere with the trajectory to rotate and operate the toggle brake 150 as shown in Figures 3 and 10.
  • the reverse prevention device 200 is largely the main copper 210, driven 220, coupler 230, brake shoe 240, stopper 250, the first and second spring 260, 270 It is configured to include (see Figs. 8 and 9).
  • the main joint 210 is a pin joint by the mounting bracket 110 and the first shaft pin 211 so as to rotate at a predetermined angle about the first shaft pin 211 by the operation of the lever handle 212. Is connected.
  • the main joint 210 is configured to be capable of rotation within a predetermined angle range around the first shaft pin 211.
  • the outer circumference of the first shaft pin 211 is formed by inserting a sleeve (sleeve) freely rotated without restraining the first shaft pin 211, etc., as well as smooth rotation of the main joint 210 with respect to the mounting bracket 110 A user's hand or the like may prevent a risk of directly contacting or curling the first shaft pin 211 during use.
  • the driven joint 220 is a pin joint by the mounting bracket 110 and the second shaft pin 221 so as to rotate in a predetermined angle around the second shaft pin 221 according to the rotation of the main shaft 210. joint).
  • both ends of the left and right of the driven joint 220 is selectively caused to interfere with both sides of the main joint 210, the main joint 210 is formed to rotate within a predetermined angle.
  • the driven joint 220 has a predetermined angle range around the first shaft pin 211 at the main shaft 210 when the direction of the lever handle 212 is changed and operated for the operation and release of the reverse prevention apparatus 200. It's designed to be easy to rotate inside.
  • the coupler 230 maintains the driven shaft 220 in a state where the driven shaft 220 is rotated at a predetermined angle about the second shaft pin 221 while the driven shaft 220 is interlocked with the main shaft 210. ) And the driven joint 220 are connected at both ends by a pin joint.
  • the coupler 230 functions as a link to connect the driven joint 220 so as to perform a constant limited motion with respect to the main joint 210.
  • the brake shoe 240 is used to generate the braking force required to hold and stop the large wheel W of the wheelchair.
  • One end portion of the brake shoe 240 is operated by manipulation of the lever handle 212. Is connected to the pin joint by the third end pin (241) and the third end pin (241), and the other end (opposite side) is in close contact with the wheel (W) of the wheelchair selectively, causing friction and a pad 242 for holding and stopping.
  • the pad 242 contacts the large wheel W of the wheelchair to realize a stable braking force.
  • the first shaft pin 211 connecting the main joint 210 with the mounting bracket 110 and The follower 220 is formed at a lower position than the second shaft pin 221 connecting with the mounting bracket 110.
  • the pad 242 is preferably fixed to the brake shoe 240 by a method such as bolting so that the pad 242 can be easily replaced with a new one.
  • the stopper 250 of the follower 220 may cause contact interference with the brake shoe 240 when the brake shoe 240 rotates about the third pin shaft 241 in the reverse direction of the wheelchair wheel W.
  • FIG. It is located at the bottom edge.
  • the stopper 250 is a brake shoe 240 while maintaining the state in which the pad 242 of the brake shoe 240 is in close contact with the large wheel (W) of the wheelchair when the large wheel (W) of the wheelchair rotates in the reverse direction ) Is restrained from being rotated by a predetermined angle about the third pin shaft 241 to prevent the large wheels W of the wheelchair from rotating in the reverse direction.
  • the first spring 260 is compressed when the main shaft 210 is rotated by the locking operation of the lever handle 212, and then the return force is rotated when the main shaft 210 is rotated by the unlocking operation of the lever handle 212.
  • the main joint 210 and the driven joint 220 By rotating the main joint 210 and the driven joint 220 to return to its original position.
  • the first spring 260 is a sieve fitted to the second shaft pin 221 at the center thereof so as to maintain the compressed and decompressed state according to the rotation of the main shaft 210. Is coupled to 220.
  • the second spring 270 is compressed when the brake shoe 240 rotates in the forward direction of the wheelchair big wheel W about the third shaft pin 241 and then the large wheel W of the wheelchair is directed in the reverse direction. By switching to the elastic force to rotate the brake shoe 240 to return to its original position by the return force.
  • both ends of the second spring 270 are inserted into the third shaft pin 241 so that the center thereof is compressed and decompressed according to the rotation of the brake shoe 240 about the third shaft pin 241. It is coupled to the stopper 250 and the brake shoe 240.
  • the first and second springs 260 and 270 may preferably use a torsional coil spring that provides a force that repels the load applied by the elastic deformation, but is not limited thereto.
  • a rubber spring may be used.
  • any effect may be used as long as it has the same effect to resist the force to compress.
  • the reverse prevention apparatus 200 forms a third shaft pin 241 at one end of the driven section 220 of the four-section link, and uses the third shaft pin 241 as the rotation shaft of the brake shoe 240.
  • the brake shoe 240 may be provided to rotate about the center.
  • the stopper (a) is attached to the driven section 220 of the lower end of the virtual line. 250 may be located (see FIGS. 10 and 11).
  • the imaginary line directions connecting the s may be formed at an acute angle to each other (FIGS. 12 and 13).
  • the brake shoe 240 may be formed to have a backlash from the contact with the large wheels W of the wheelchair to the stopper 250. (See Figure 13)
  • the toggle brake 150 may keep the large wheels W of the wheelchair locked by pushing or pulling the braking handle 151. have.
  • the main driving 210 when driving in a flat place, such as a wheelchair by pushing the lever handle 212 of the reverse prevention device 200 to the operation release state, the main driving 210 is centered around the first shaft pin (211) It can rotate naturally to achieve the disabled state.
  • the lever handle 212 when driving on a ramp in a wheelchair, as shown in FIGS. 6 and 13, when the lever handle 212 is pulled toward the large wheel W and operated to switch to the operating state, the main shaft 210 is operated by the first shaft pin 211.
  • the pad 242 of the brake shoe 240 may be in close contact with the large wheel W while naturally rotating about the center.
  • the first step is to attach the brake shoe 240 first.
  • the pad 242 when the pad 242 is brought into close contact with the large wheel W, and the vehicle continually reverses due to the weight of the wheelchair, the pad 242 rotates about the third shaft pin 241.
  • a backlash is formed in a certain period and the brake shoe 240 stops rotation of the large wheel W while the rotation is stopped by the stopper 250.
  • the brake shoe 240 rotates around the third shaft pin 241 so that the brake shoe 240 moves away from the stopper 250 and the large wheel (W). Will not interfere with the rotation of the. Therefore, the wheelchair can proceed forward without being reversed while repeating the stop and the driving during the ramp.
  • the braking force of the backward prevention device 200 is released, thereby preventing the wheelchair from inadvertently sliding backward while climbing the ramp, and the pad 242 of the brake shoe 240.
  • the end is rotated about the third shaft pin 241 to be stopped by the stopper 250 while turning a certain section while being in contact with the large wheel (W) in the wheelchair through the cushioning and stable braking of the stationary state
  • W large wheel

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Abstract

본 발명은 휠체어의 큰 바퀴를 제동하기 위한 브레이크에 더불어 큰 바퀴의 역방향 진행을 제어하는 역진방지장치 기능을 제공하고 이들을 사용자가 간편하게 조작할 수 있도록 하는 휠체어용 브레이크 유닛을 제공하기 위한 것이다. 이를 위해 본 발명에서는 휠체어의 프레임에 장착을 위한 마운팅 브래킷; 상기 마운팅 브래킷에 장치되고, 레버 핸들의 조작에 의해 작동되어 휠체어의 큰 바퀴가 순진 시에는 제동력을 해제하여 굴림을 방해하지 않고, 역진 시에는 제동하는 역진방지장치; 및 상기 마운팅 브래킷에 장치되고, 제동 핸들의 조작에 의해 작동되어 휠체어의 큰 바퀴를 제동하는 토글 브레이크를 포함하는 휠체어용 브레이크 유닛을 개시한다.

Description

휠체어용 브레이크 유닛
본 발명은 휠체어용 브레이크 유닛에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 휠체어에서 큰 바퀴를 제어하는 브레이크가 4절 링크를 응용한 토글 브레이크로 적용되도록 함과 더불어 미끄럼 방지 가능한 역진 방지 기능이 일체를 이루며 하나의 모듈에 설치되도록 하고 또한 이들이 사용자에 의해 간편하게 조작될 수 있도록 하는 휠체어용 브레이크 유닛에 관한 것이다.
휠체어는 거동이 불편한 환자, 노약자 또는 장애인 등이 앉은 채로 이동할 수 있도록 큰 바퀴(wheel) 및 조향을 위한 캐스터(앞 보조바퀴)를 단 의자이다.
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.
도 1을 참조하면, 통상의 수동식 휠체어는 프레임(17)에 좌석(11)과 등받이(12), 손잡이(13) 및 팔걸이(16)가 구비된 프레임(17)과, 상기 프레임(17)의 양측에 장착된 큰 바퀴(20)와, 상기 큰 바퀴(20)의 외측에 구비된 바퀴손잡이(hand rim)와, 상기 프레임(17)의 양쪽에 장착되어 진행 방향을 조절하는 캐스터(21)와, 프레임(17)의 앞쪽에 장착되는 발판(18) 및 프레임(17)의 좌우 양측에 장착되어 큰 바퀴(20)의 회전속도를 감속하거나 정지시키는 브레이크(25)를 포함하여 구성되어 있다.
여기서 브레이크(25)는 여러 개의 링크 조합에 의해 만들어져 프레임(17)의 특정 위치에 고정된 상태로 일정한 한정운동을 하도록 장치되어 있다.
이러한 종래의 수동식 휠체어는 보호자나 간병인 등이 손잡이(13)를 잡고 밀어서 움직이거나 사용자가 휠체어에 탑승한 상태에서 직접 손으로 바퀴손잡이를 앞뒤로 돌리어 큰 바퀴(20)를 굴려서 움직일 수 있으며, 아울러 브레이크(25)를 작동시켜 이동속도를 줄이거나 정지시킬 수 있다.
그런데 이는 사용자(탑승자)가 평지를 주행 중에는 브레이크(25)를 작동시키기 용이하지만, 오르막길이나 비탈길 등의 경사로를 올라가는 도중에 손에 힘이 빠지면 잡고 있던 바퀴손잡이를 놓치기 일쑤여서 브레이크(25)를 작동시키기도 전에 뒤로 역진하는 문제점이 있다.
즉, 사용자가 바퀴손잡이를 돌려서 앞으로 올라간 상태에서 순간적으로 다시 바퀴손잡이를 돌려야 하기 때문에 여간 힘들고 어려운 일이 아닐 수 없고, 이 과정에서 노약자 등 힘이 약한 사용자가 바퀴손잡이를 잡은 손을 놓치면 휠체어는 거침없이 낮은 쪽으로 미끄러지는 역진 현상에 의해 밀려서 자칫 전도나 낙상 등의 안전사고를 유발하는 상당한 위험이 있다.
이러한 종래의 수동식 휠체어가 오르막길을 올라가는 도중에 뒤로 역진하는 문제점을 해결하기 위해 예컨대, 대한민국 등록실용신안 20-0475891호에 휠체어용 미끄럼 방지장치가 개시된 바 있다. 이는 큰 바퀴의 뒤쪽에 스토퍼를 회전 가능하게 장착하고, 이를 손잡이와 와이어로 연결한 구조로 이루어져 손잡이를 잡아당기면 스토퍼가 지면과 떨어지고 손잡이를 놓으면 원래대로 복귀하여 지면에 닿은 상태를 유지함으로써 휠체어가 경사로에 정차 시에 또는 경사로에서 출발할 시에 역진하는 것을 방지할 수 있다.
이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려하여 기존의 휠체어용 브레이크가 지닌 한계 및 문제점의 해결에 역점을 두어, 사용자가 브레이크 기능과 역진방지 기능을 선택적으로 간편하게 조작하여 사용할 수 있을 뿐만 아니라 큰 바퀴가 순진(順進) 시에는 제동력을 자동으로 해제하여 굴림을 방해하지 않고, 역진(逆進) 시에는 자동으로 제동하여 휠체어가 경사로에 정차 시에 또는 경사로에서 출발할 시에 역진되는 것을 방지하는 효과를 도모할 수 있는 새로운 구조의 휠체어용 브레이크 유닛을 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 연구하던 중 그 결과로써 본 발명을 창안하게 되었다.
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, 휠체어의 프레임에 장착을 위한 마운팅 브래킷과, 상기 마운팅 브래킷에 장치되고, 레버 핸들의 조작에 의해 작동되어 휠체어의 큰 바퀴가 순진 시에는 제동력을 해제하여 굴림을 방해하지 않고, 역진 시에는 제동하는 역진방지장치 및 상기 마운팅 브래킷에 장치되고, 제동 핸들의 조작에 의해 작동되어 휠체어의 큰 바퀴를 제동하는 토글 브레이크를 하나의 모듈에 포함하여 채용하는 것을 특징으로 휠체어용 브레이크 유닛을 제시한다.
이로써 본 발명은 사용자가 휠체어에 탑승한 채로 팔걸이에서 팔을 떼지 않고서도 브레이크 기능과 역진방지 기능을 선택적으로 간편하게 조작하여 사용할 수 있다.
상기와 같은 목적의 달성과 기술적 과제를 해결하기 위한 수단 및 구성을 갖춘 본 발명의 실시 태양은, 브레이크와 역진방지장치를 하나의 유닛에 인체공학적이면서 인지가 용이하도록 배치함으로써 사용자가 휠체어에 앉은 채로 팔걸이에서 팔을 떼지 않고서도 브레이크 기능과 역진방지 기능을 선택적으로 간편하게 조작하여 사용할 수 있어 오작동을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시 태양은, 휠체어의 큰 바퀴가 순진 시에는 제동력이 풀리어 굴림을 방해하지 않으며, 역진 시에만 자동으로 큰 바퀴를 제동하여 휠체어가 경사로에 정차 시에 또는 경사로에서 출발할 시 등에 역진되는 것을 확실하게 막을 수 있다.
따라서 휠체어 사용자(탑승자)가 경사로를 오르는 중에 휠체어가 뒤로 미끄러지거나 밀리는 역진 현상에 의해 휠체어에서 떨어지는 낙상사고나 전도(전복) 사고 등의 안전사고를 당하는 것을 미연에 방지할 수 있다.
더불어, 하나의 모듈에서 큰 바퀴를 제어하는 토글 브레이크와 역진방지장치가 설치되어져 사용자의 조작이 간편함은 물론 경제적 비용을 크게 절감시킬 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 종래의 휠체어를 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 휠체어용 브레이크 유닛을 휠체어에 장착한 상태를 나타낸 측면도이다.
도 3은 도 2의 국부를 나타낸 확대도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 휠체어용 브레이크 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 휠체어용 브레이크 유닛 중 토글 브레이크가 잠기고 역진방지장치는 작동 해제된 상태를 나타낸 국부 확대 측면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 휠체어용 브레이크 유닛 중 토글 브레이크가 작동 해제되고 역진방지장치는 잠긴 상태를 나타낸 국부 확대 측면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 휠체어용 브레이크 유닛을 이루는 역진방지장치를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 휠체어용 브레이크 유닛의 역진방지장치를 분리시켜 도시한 분해도이다.
도 10은 본 발명에 따른 토글 브레이크와 역진방지장치가 설치되는 마운팅 브래킷을 도시한 사용상태도이다.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 제동 원리를 설명한 사용상태도이다.
[부호의 설명]
110: 마운팅 브래킷 150: 토글 브레이크
151: 제동 핸들 200: 역진방지장치
210: 주동절 211: 제1축핀
212: 레버 핸들 220: 종동절
221: 제2축핀 230: 커플러
240: 브레이크 슈 241: 제3축핀
242: 패드 250: 스토퍼
260: 제1스프링 270: 제2스프링
F: 휠체어 프레임 W: 큰 바퀴
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.
도시에 의하여 본 발명의 실시 예에 따른 휠체어용 브레이크 유닛은 크게 마운팅 브래킷(110), 토글 브레이크(150) 및 역진방지장치(200)를 포함하여 구성된다.
마운팅 브래킷(110)은 휠체어의 프레임(F)에 간편하게 장착할 수 있도록 구비되어 있다.(도 2 및 도 10 참조)
여기서 마운팅 브래킷(110)은 휠체어 프레임(F)의 미리 정해진 설치 위치에 놓고 볼팅이나 용접 등의 방법으로 고정 및 접합할 수 있다.
토글 브레이크(150)는 휠체어를 감속, 억속(holding), 정지시키거나 또는 어떤 위치에 보존 유지하는 데 필요한 제동력을 발생시키기 위한 것으로, 제동 핸들(151)의 조작에 의해 작동되어 휠체어의 큰 바퀴(W)를 제동하도록 마운팅 브래킷(110)에 장치되어 있다.
여기서 토글 브레이크(150)는 마운팅 브래킷(110)에 볼팅이나 용접 등 방법으로 고정 및 접합할 수 있다.
또한, 토글 브레이크(150)는 마운팅 브래킷(110)에 고정된 상태로 일정한 한정운동을 하도록 여러 개의 링크 조합에 의해 이루어진 구조를 채용할 수 있다.
즉, 토글 브레이크(150)는 도 5 및 도 11에 도시된 바와 같이 제동 핸들(151)의 조작에 의해 휠체어의 큰 바퀴(W)와 밀착되어 휠체어의 큰 바퀴(W)가 운동을 멈추도록 제동한다.
이러한 토글 브레이크(150)에 대한 일반적인 구조 및 작동원리는 특허문헌 1 및 2 등에 예시되어 있으므로 자세한 설명을 생략한다.
역진방지장치(200)는 레버 핸들(212)의 조작에 의해 작동되어 휠체어의 큰 바퀴(W)가 순진 시에는 굴림을 방해하지 않도록 제동력이 해제되고, 역진 시에는 자동으로 제동하도록 마운팅 브래킷(110)에 장치되어 있다.
즉, 역진방지장치(200)는 휠체어 사용자의 레버 핸들(212) 조작에 따라 휠체어의 큰 바퀴(W)를 구속하여 역진하는 것을 방지하도록 4절 링크 구조로 이루어져 있다.
그리고 역진방지장치(200)는 도 3 및 도 10에 도시된 바와 같이 토글 브레이크(150)가 회전 및 작동하는 궤적과 간섭이 일어나지 않도록 마운팅 브래킷(110) 상에 배치 및 장치되어 있다.
이러한 역진방지장치(200)는 크게 주동절(210), 종동절(220), 커플러(230), 브레이크 슈(240), 스토퍼(250), 제1 및 제2스프링(260)(270)을 포함하여 구성된다.(도 8 및 도 9 참조)
주동절(210)은 레버 핸들(212)의 조작에 의해 제1축핀(211)을 중심으로 해서 일정 각도로 회전하도록 마운팅 브래킷(110)과 제1축핀(211)에 의해 핀 이음(pin joint)으로 연결되어 있다.
즉, 주동절(210)은 제1축핀(211)을 중심으로 해서 일정한 각도 범위 안에서 회전이 가능하게 장치되어 있다.
여기서 제1축핀(211)의 외주에는 그 제1축핀(211) 등에 대해 구속이 없이 자유롭게 회전하는 슬리브(sleeve)를 끼워서 형성함으로써 마운팅 브래킷(110)에 대한 주동절(210)의 원활한 회전은 물론 사용자의 손 등이 사용 과정에서 제1축핀(211)에 직접으로 접촉되거나 말려드는 위험을 방지할 수 있다.
종동절(220)은 주동절(210)의 회전에 따라 제2축핀(221)을 중심으로 해서 일정 각도로 연동하여 회전되도록 마운팅 브래킷(110)과 제2축핀(221)에 의해 핀 이음(pin joint)으로 연결되어 있다.
그리고 종동절(220)의 좌우 양쪽 끝 부분은 주동절(210)의 양쪽과 선택적으로 간섭을 일으켜 주동절(210)이 일정 각도 내로 회전하도록 형성되어 있다.
즉, 종동절(220)은 역진방지장치(200)의 작동 및 작동 해제를 위한 레버 핸들(212)의 방향전환 조작 시 주동절(210)이 제1축핀(211)을 중심으로 해서 일정 각도 범위 안에서 회전이 수월하게 이루어지도록 장치되어 있다.
커플러(230)는 종동절(220)이 주동절(210)과 연동하도록 하면서 종동절(220)이 제2축핀(221)을 중심으로 해서 일정 각도로 회전된 상태를 유지시키도록 주동절(210)과 종동절(220)에 양단이 핀 이음(pin joint)으로 연결되어 있다.
즉, 커플러(230)는 종동절(220)이 주동절(210)에 대하여 일정한 한정운동을 하도록 연결하는 링크의 기능 및 역할을 한다.
브레이크 슈(240)는 휠체어의 큰 바퀴(W)를 억속(holding), 정지시키는 데 필요한 제동력을 발생시키기 위한 것으로, 레버 핸들(212)의 조작에 의해 작동되도록 그 한쪽 끝 부분이 종동절(220)의 한쪽 끝 부분과 제3축핀(241)에 의해 핀 이음(pin joint)으로 연결되어 있고, 다른 한쪽 끝(반대쪽) 부분에는 휠체어의 큰 바퀴(W)와 선택적으로 밀착되면서 마찰을 일으켜 억속(holding) 및 정지시키기 위한 패드(242)가 장착되어 있다.
여기서 브레이크 슈(240)가 휠체어의 큰 바퀴(W)를 억속(holding), 정지시키는 상태로 작동 시 그 패드(242)가 휠체어의 큰 바퀴(W)와 맞닿아 안정적인 제동력을 구현하도록 하기 위해 휠체어의 측면 상에 볼 때 브레이크 슈(240)를 종동절(220)과 연결하는 제3축핀(241)의 위치는 주동절(210)을 마운팅 브래킷(110)과 연결하는 제1축핀(211) 및 종동절(220)을 마운팅 브래킷(110)과 연결하는 제2축핀(221)보다 낮은 위치에 형성되어 있다.
패드(242)는 사용 수명이 다하면 새것으로 교체가 용이하도록 브레이크 슈(240)에 볼팅 등의 방법으로 고정하는 것이 바람직하다.
스토퍼(250)는 브레이크 슈(240)가 제3핀축(241)을 중심으로 해서 휠체어 큰 바퀴(W)의 역진 방향으로 회전 시 브레이크 슈(240)와 접촉 간섭을 일으키도록 종동절(220)의 아래쪽 부분 가장자리에 장치되어 있다.
즉, 스토퍼(250)는 휠체어의 큰 바퀴(W)가 역진 방향으로 회전할 때 브레이크 슈(240)의 패드(242)가 휠체어의 큰 바퀴(W)와 밀착된 상태를 유지시키면서 브레이크 슈(240)가 제3핀축(241)을 중심으로 해서 일정한 각도 이상 회전되지 않도록 구속하여 휠체어의 큰 바퀴(W)가 역진 방향으로 회전하는 것을 방지한다.
제1스프링(260)은 레버 핸들(212)의 잠금 조작에 의한 주동절(210)의 회전 시 압축되었다가 레버 핸들(212)의 잠금 해제 조작에 의한 주동절(210)의 회전 시 복귀력에 의해 주동절(210)과 종동절(220)을 원래의 위치로 복귀하도록 회전시키는 탄성 작용을 한다.
즉, 제1스프링(260)은 주동절(210)의 회전에 따라 압축 및 압축 해제된 상태를 유지하도록 그 중앙이 제2축핀(221)에 끼워진 체로 양단이 제1축핀(211)과 종동절(220)에 결합되어 있다.
제2스프링(270)은 브레이크 슈(240)가 제3축핀(241)을 중심으로 해서 휠체어 큰 바퀴(W)의 순진 방향으로 회전 시 압축되었다가 휠체어의 큰 바퀴(W)가 역진 방향으로 방향을 전환하면 복귀력에 의해 브레이크 슈(240)를 원래의 위치로 복귀하도록 회전시키는 탄성 작용을 한다.
즉, 제2스프링(270)은 제3축핀(241)을 중심으로 하는 브레이크 슈(240)의 회전에 따라 압축 및 압축 해제된 상태를 유지하도록 그 중앙이 제3축핀(241)에 끼워진 체로 양단이 스토퍼(250)와 브레이크 슈(240)에 결합되어 있다.
여기서 제1 및 제2스프링(260)(270)은 탄성 변형에 의해 가해지는 하중에 반발하는 힘을 제공하는 비틀림 코일스프링을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않으며, 예를 들면 고무 스프링과 같이, 압축하려고 하는 힘에 저항하는 작용을 하는 동일한 작용효과를 가진 것이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방할 것이다.
한편, 역진방지장치(200)는, 4절 링크의 종동절(220) 한쪽 끝단에 제3축핀(241)을 형성하고, 그 제3축핀(241)을 브레이크 슈(240)의 회전축으로 하여 이를 중심으로 브레이크 슈(240)가 회전하도록 구비될 수 있다.
또한, 브레이크 슈(240)가 휠체어 큰 바퀴(W)의 회전 중심점과 브레이크 슈(240)의 회전 중심점을 수평으로 잇는 가상선상에 도달하기 전에, 상기 가상선상 하단의 종동절(220)에 스토퍼(250)가 위치될 수 있다.(도 10 및 도 11 참조)
그리고 브레이크 슈(240)가 휠체어의 큰 바퀴(W)에 접촉할 때 그 큰 바퀴의 접선 방향과, 브레이크 슈(240)의 회전축과 브레이크 슈(240)가 휠체어의 큰 바퀴(W)에 접하는 점을 연결하는 가상선 방향은 서로 예각을 이루도록 형성될 수 있다.(도 12 및 도 13)
아울러 브레이크 슈(240)를 매끄럽게 회전 및 작동시키기 위해 브레이크 슈(240)가 휠체어의 큰 바퀴(W)에 접촉할 때부터 스토퍼(250)와 접촉할 때까지 백래시(backlash)를 갖도록 형성될 수 있다.(도 13 참조)
이와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 휠체어용 브레이크 유닛의 주요 작용 및 작동 원리를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 5와 같이 휠체어의 큰 바퀴(W)를 정지시키거나 제동 시에는 제동 핸들(151)을 밀거나 당기는 조작으로 토글 브레이크(150)가 휠체어의 큰 바퀴(W)를 잠금 상태를 유지할 수 있다.
또한, 휠체어를 타고 평지 등을 주행할 때에는 역진방지장치(200)의 레버 핸들(212)을 바깥쪽으로 밀어서 작동 해제 상태로 전환 조작하면, 주동절(210)이 제1축핀(211)을 중심으로 해서 자연스럽게 회전하여 작동이 해제된 상태를 이룰 수 있다.
또한, 휠체어를 타고 경사로 등을 주행할 때에는 도 6 및 도 13과 같이 레버 핸들(212)을 큰 바퀴(W) 쪽으로 잡아당겨서 작동 상태로 전환 조작하면, 주동절(210)이 제1축핀(211)을 중심으로 해서 자연스럽게 회전하면서 브레이크 슈(240)의 패드(242)가 큰 바퀴(W)와 밀착된 상태를 이룰 수 있다.
이와 같이 제동을 위한 위치로 설정된 상태에서도 휠체어의 큰 바퀴(W)가 순진 시에는 그 힘의 작용에 의해 브레이크 슈(240)가 제3축핀(241)을 중심으로 해서 자연스럽게 정방향으로 회전함으로써 제동력이 풀리어 굴림을 방해하지 않게 된다.
이와 반대로, 역진방지장치(200)의 브레이크 슈(240)가 제동을 위한 위치로 설정된 상태에서 휠체어가 경사로 등을 주행 중 휠체어의 큰 바퀴(W)가 역진 시에는 먼저 브레이크 슈(240)에 달린 패드(242)가 도 13에 도시된 바와같이 큰 바퀴(W)에 밀착된 상태가 되고 이때 휠체어의 자중으로 계속된 역진을 하게 되면 패드(242)가 제3축핀(241)을 중심으로 하여 회전하여 일정구간 백러시를 형성하게 되고 브레이크 슈(240)가 스토퍼(250)에 의해 회전이 멈춤되면서 큰 바퀴(W)의 역진을 방지할 수 있게 된다.
이때에도, 큰 바퀴(W)가 순방향 회전을 하게 되면 브레이크 슈(240)가 제3축핀(241)을 중심으로 회전하여 상기 브레이크 슈(240)가 스토퍼(250)로부터 멀어지면서 큰 바퀴(W)의 회전을 방해하지 않게 된다. 따라서, 휠체어가 경사로 주행시 정차와 주행을 반복하면서 역진되지 않고 순방향 진행할 수 있게 된다.
즉, 휠체어가 순진 방향으로 이동할 경우에만 역진방지장치(200)의 제동력이 풀림으로써 휠체어가 경사로를 오르는 중 의도하지 않게 뒤로 미끄러져 역진하게 되는 문제점 방지, 그리고 상기 브레이크 슈(240)의 패드(242) 단부가 상기 제3축핀(241)을 중심으로 회전하여 큰 바퀴(W)에 접촉된 상태에서 일정구간 선회되면서 상기 스토퍼(250)에 의해 멈춤되도록 함으로써 정지상태의 완충 및 안정된 제동을 통해 휠체어에서 휠체어 사용자가 떨어지는 낙상사고나 전복사고 등의 안전사고를 방지할 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.

Claims (3)

  1. 휠체어의 프레임에 장착을 위한 마운팅 브래킷;
    상기 마운팅 브래킷에 장치되고, 레버 핸들의 조작에 의해 작동되어 휠체어의 큰 바퀴가 순진 시에는 제동력을 해제하여 굴림을 방해하지 않고, 역진 시에는 제동하는 역진방지장치; 및
    상기 마운팅 브래킷에 장치되고, 제동 핸들의 조작에 의해 작동되어 휠체어의 큰 바퀴를 제동하는 토글 브레이크;
    를 포함하는 휠체어용 브레이크 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 역진방지장치는, 상기 마운팅 브래킷의 한쪽 끝 부분과 제1축핀에 의해 핀 이음(pin joint)으로 연결되어 상기 레버 핸들의 조작에 의해 그 제1축핀을 중심으로 해서 일정 각도로 회전하는 주동절;
    상기 마운팅 브래킷과 제2축핀에 의해 핀 이음(pin joint)으로 연결되어 상기 주동절의 회전에 따라 그 제2축핀을 중심으로 해서 일정 각도로 연동하여 회전되고, 상기 주동절이 일정 각도 내로 회전하도록 양쪽이 선택적으로 간섭을 일으키는 종동절;
    상기 주동절과 상기 종동절이 연동하도록 상기 주동절과 상기 종동절에 양단이 핀 이음(pin joint)으로 연결되고, 상기 종동절이 상기 제2축핀을 중심으로 해서 일정 각도로 회전된 상태를 유지시키는 커플러;
    상기 종동절의 한쪽 끝 부분과 한쪽 끝 부분이 제3축핀에 의해 핀 이음(pin joint)으로 연결되고, 다른 한쪽 끝(반대쪽) 부분에 휠체어의 큰 바퀴와 선택적으로 밀착되면서 마찰을 일으키는 패드가 장착된 브레이크 슈;
    상기 종동절의 아래쪽 부분 가장자리에 장치되어 상기 브레이크 슈가 상기 제3축핀을 중심으로 해서 휠체어 큰 바퀴의 역진 방향으로 회전 시 상기 브레이크 슈와 접촉 간섭을 일으켜 상기 패드가 휠체어의 큰 바퀴와 밀착된 상태를 유지시키는 스토퍼;
    상기 레버 핸들의 잠금 조작에 의한 상기 주동절의 회전 시 압축되었다가 상기 레버 핸들의 잠금 해제 조작에 의한 상기 주동절의 회전 시 복귀력에 의해 상기 주동절과 상기 종동절을 원래대로 회전시키는 탄성 작용을 하는 제1스프링; 및
    상기 브레이크 슈가 상기 제3축핀을 중심으로 해서 휠체어 큰 바퀴의 순진 방향으로 회전 시 압축되었다가 휠체어의 큰 바퀴가 역진 방향으로 방향을 전환하면 복귀력에 의해 상기 브레이크 슈를 원래대로 회전시키는 탄성 작용을 하는 제2스프링;
    를 포함하는 휠체어용 브레이크 유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 브레이크 슈의 패드 단부가 상기 제3축핀을 중심으로 회전하여 큰 바퀴에 접촉된 상태에서 일정구간 선회되면서 상기 스토퍼에 의해 멈춤되도록 함을 특징으로 하는 휠체어용 브레이크 유닛.
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