KR102663739B1 - 안전휠 및 이를 이용하는 보행보조기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 거동이 불편한 환자나 노약자 등이 보행할 때 사용되는 보행보조기에 장착되는 안전휠 및 이를 이용하는 보행보조기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발걸림이나 등밀림 등으로 인한 급격한 인체의 전도시 안전휠에 높은 제동력이 작용하여 환자의 낙상사고를 방지할 수 있는 안전휠 및 이를 이용하는 보행보조기에 관한 것이다.

Description

안전휠 및 이를 이용하는 보행보조기 {Safety wheel and walking aid using the same}

본 발명은 거동이 불편한 환자나 노약자 등이 보행할 때 사용되는 보행보조기에 장착되는 안전휠 및 이를 이용하는 보행보조기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발걸림이나 등 밀림 등으로 인한 급격한 인체의 전도시 안전휠에 높은 제동력이 작용하여 환자의 낙상사고를 방지할 수 있는 안전휠 및 이를 이용하는 보행보조기에 관한 것이다.

전 세계적으로 고령화가 빠르게 진행되면서 이동이 불편한 고령층, 또는 후천적인 요인에 의해 거동이 불편한 환자들의 보행에 도움을 줄 수 있는 보행보조기가 많이 보급되고 있다.

즉, 보행보조기는 주지된 바와 같이 환자나 노약자 그리고 다리나 몸이 불편한 장애인 등이 보행할 때 보조기구로 사용하는 것으로, 이러한 보행보조기는 가벼운 걷기 운동이나 다른 곳으로 이동할 때 몸을 지탱하여 이동 가능하도록 하는 것이다.

종래의 보행보조기는 다양한 형태가 있었으나 통상 손으로 파지하여 밀거나 당기면서 운행할 수 있는 조작핸들부와, 상기 조작핸들부의 하측에 연결되고 통상 스틸 파이프를 절곡하여 틀을 이룬 몸체와, 상기 몸체의 하단에 구비되는 앞바퀴와 뒷바퀴로 구성되는 것이었다.

또한 기존의 보행보조기는 상기 조작핸들부에 레버를 설치하고, 상기 뒷바퀴를 제동할 수 있는 브레이크장치를 상기 레버와 연결하여 사용자는 조작핸들부에 설치된 레버의 조작으로 보행보조기를 제동할 수 있었다.

그러나, 경사로나 평지에서 보행시 발걸림이나 등 밀림 등으로 보행자의 갑작스런 체중이동으로 인해 보행보조기의 전도 현상이 쉽게 발생하였다. 따라서, 보행자의 갑작스런 체중이동으로 인해 보행보조기가 전도되는 안전사고 발생을 방지할 수 있도록 제작된 보행보조기의 개발이 필요한 실정이다.

1. 등록특허공보 제10-0768645호 '보행보조기의 주차 브레이크 장치' (등록일자 2007.10.12) 2. 등록특허공보 제10-0902252호 '보행보조기의 브레이크 장치' (등록일자 2009.06.03)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 보행자의 보행시 발생할 수 있는 낙상사고를 미연에 예방할 수 있는 안전휠 및 이를 이용하는 보행보조기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 안전휠은 링 형상의 메인휠(100); 상기 메인휠(100)의 내측면에 접촉되어 상기 메인휠(100)이 구동하면 회전하는 적어도 2개 이상의 보조휠(210)을 포함하며, 상기 메인휠(100)의 내측에 위치하는 이너프레임(200); 상기 이너프레임(200)에 안내되어 이동 가능하도록 설치되는 슬라이딩블록(300);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 안전휠은 상기 이너프레임(200)의 하측에 설치되며, 상기 슬라이딩블록(300)의 이동에 따라 일단이 상기 메인휠(100)의 내측면과 접촉 또는 이격되는 하부제동부(400); 상기 슬라이딩블록(300)이 설정된 탄성계수 이상의 하중이 전달되는 경우에만 압축되어 상기 하부제동부(400)를 이동시키도록 상기 하부제동부(400)를 탄성지지하는 제1 탄성부재(500); 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명의 상기 보조휠(210)은 한 쌍으로 구성되며, 상기 보조휠(210)이 접촉되는 휠안내홈(121)이 양측 가장자리에 각각 함입 형성되는 가이드부(120);가 상기 메인휠(100)의 내측면에 더 형성된다.

또한, 본 발명은 상기 제1 탄성부재(500)의 탄성계수를 조절하도록 상기 하부제동부(400)에 설치되는 조절노브(600);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 하부제동부(400)의 일단에는 회전 가능하도록 설치되는 하부마찰부(420)가 더 구비되되, 상기 하부마찰부(420)는 상기 메인휠(100)의 내측면에 접촉된 상태를 유지하면서 상기 메인휠(100)의 진행방향으로 더 회전하여 상기 메인휠(100)의 내측면을 더 높은 가압력으로 가압하며 제동력을 제공한다.

그리고, 본 발명의 안전휠을 포함하는 보행보조기에 있어서, 상기 슬라이딩블록(300)은 상기 보행보조기(10)의 바디프레임(20)과 연결되며, 보행자의 보행시 상기 바디프레임(20)에 하중을 전달하여 상기 슬라이딩블록(300)을 이동시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 보행보조기에 소정의 하중을 전달하는 경우에만 안전휠이 구동하여 보행보조기가 임의로 이동하는 현상을 방지할 수 있다.

또한, 보행보조기가 보행자의 갑작스런 체중이동이나 등 밀림 등으로 넘어지는 경우 안전휠에 높은 제동토크가 제공되면서 보행보조기의 이동을 제한하여 심각한 낙상사고, 안전사고 등의 발생을 방지할 수 있는 이점이 있다.

도 1 은 본 발명의 보행보조기에 안전휠이 장착된 일실시예를 나타낸 사시도.
도 2 는 본 발명의 하부제동부와 제1 탄성부재를 나타낸 측면도.
도 3 은 본 발명의 가이드부와 보조휠의 구성을 나타낸 부분 사시도.
도 4 는 본 발명의 하부제동부와 제1 탄성부재의 작동 및 작동 일실시예를 나타낸 측면도.
도 5 는 본 발명의 하부제동부의 다른 실시예를 나타낸 부분 측면도.
도 6 은 본 발명의 안전휠을 구성하는 주요 구성요소의 일실시예를 나타낸 측면도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 안전휠 및 이를 이용하는 보행보조기의 일실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 1 을 참조하면 본 발명의 안전휠(1000)은 보행보조기(10)의 전륜 또는 후륜에 장착되어 보행보조기(10)에 제동력을 제공하기 위한 목적으로 설치될 수 있다.

보다 상세히 설명하면, 안전휠(1000)은 보행보조기(10)의 바디프레임(20)과 연결되며, 보행자가 보행보조기(10)를 파지한 후 일정량의 체중을 보행보조기(10)에 전달한 상태에서 보행한다.

한편, 보행자가 보행보조기(10)를 파지하지 않는 경우 안전휠(1000)에 제동력이 작용하여 보행보조기(10)의 이동이 제한되며, 이는 보행보조기(10)가 경사진 도로에서 임의로 이동하는 것을 방지해줄 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 보행자가 보행보조기(10)를 파지한 상태에서 이동하다가 넘어지거나 예기치 못한 상황이 발생하여 보행보조기(10)에 설정된 이상의 하중이 전달되면서 보행보조기(10)가 미끄러지는 경우 안전휠(1000)에 또 다른 제동력이 작용하여 보행보조기(10)의 이동(안전휠(1000)의 구동)을 제한하여 보행자가 넘어지는 것을 방지해줄 수 있다.

상기의 안전휠(1000)의 작동 및 실시예에 대해 상세히 설명한다.

실시예 1

도 2 를 참조하면 안전휠(1000)은 메인휠(100), 이너프레임(200) 및 슬라이딩블록(300)을 포함한다.

메인휠(100)은 링(Ring) 형상을 이루며, 림(110)과 타이어(120)를 포함한다. 림(110)은 원형(圓形)의 경로를 따라 연결되는 링(Ring) 또는 서클(Cyclic) 형상을 이루며, 중앙부분이 중공된 형상을 이룬다. 림(110)의 외측면에는 지면과 림(110) 사이에 마찰력을 제공하여 림(110)이 원활하게 구동할 수 있도록 하는 타이어(120)가 더 형성될 수 있다.

이너프레임(200)은 메인휠(100), 즉 림(110)의 중공된 내측면과 접촉된 상태에서 회전하는 보조휠(210)을 포함한다. 이너프레임(200)은 림(110)의 중공된 내측부분에 배치되며, 보조휠(210)은 이너프레임(200)의 모서리 부분, 즉, 보조휠(210)의 외측면에 림(110)의 내측면에 접촉될 수 있도록 이너프레임(200)에 회전 가능하도록 설치된다.

보조휠(210)은 적어도 2개 이상 이너프레임(200)에 설치되면서 이너프레임(200)과 메인휠(100)을 연결시킬 수 있으며, 바람직하게는 4개가 구비되어 안정적으로 이너프레임(200)과 메인휠(100)을 연결시켜줄 수 있다. 이와 같은 구성으로 인해 메인휠(100)이 회전하면 이너프레임(200)이 고정된 상태에서 보조휠(210)이 회전하여 상기 보행보조기(10)가 이동할 수 있다.

한편, 보조휠(210)은 이너프레임(200)의 모서리 부분에 형성된 휠브라켓(203)에 회전가능하도록 설치될 수 있다. 2개 이상의 보조휠(210) 중 어느 하나의 보조휠(210)은 휠브라켓(203)을 중심으로 대칭을 이루는 한 쌍으로 구성될 수 있다.

도 3 을 참조하면 메인휠(100)의 내측면에는 보조휠(210)이 접촉되는 가이드부(120)가 메인휠(100)의 내측면을 따라 링 형상을 이루면서 형성된다. 가이드부(120)에는 보조휠(210)이 안착되는 한 쌍의 휠안내홈(121)이 가이드부(120)의 양측 가장자리에 각각 소폭 함입되어 형성될 수 있다.

즉, 휠안내홈(121)에 보조횔(210)이 안착되면서 보조휠(210) 사이에 가이드부(120)가 위치하도록 배치되어 보조휠(210)과 가이드부(120) 상호간의 유격을 최소화시킬 수 있다. 따라서, 메인휠(100)의 구동시 메인휠(100)과 보조휠(210)과 유격 발생을 방지하여 내구성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

슬라이딩블록(300)은 이너프레임(200)에 안내되어 상하로 이동이 가능하도록 설치된다. 즉, 이너프레임(200)은 외부프레임(201)과 외부프레임(201)의 내측에 소정간격 이격되면서 상하로 연장되는 한 쌍의 레일프레임(202)이 더 구비된다. 이때, 슬라이딩블록(300)은 레일프레임(202)과 결합되면서, 레일프레임(202)의 연장되는 길이방향을 따라 상하로 이동할 수 있다.

실시예 2

도 2 내지 도 4 를 참조하면 본 발명의 안전휠은 메인휠(100), 이너프레임(200) 및 슬라이딩블록(300)을 포함하고, 하부제동부(400)와 제1 탄성부재(500)를 더 포함할 수 있다.

하부제동부(400)는 이너프레임(200)의 하측에 상하로 이동 가능하도록 설치된다. 하부제동부(400)는 이너프레임(200)의 외부프레임(201) 하측을 관통하는 하부로드(410)와 하부로드(410)의 하단에 설치되는 하부마찰부(420)를 포함한다. 이때, 하부마찰부(420) 또한 마찰계수가 높은 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 하부로드(410)의 상하이동에 따라 일면에 메인휠(100)의 내측면과 접촉되면서 메인휠(100)에 제동력을 제공한다.

한편, 하부로드(410)의 상단은 슬라이딩블록(300)의 하면과 접촉되며, 슬라이딩블록(300)의 상하 이동에 따라 하부로드(410)도 함께 이동한다. 즉, 슬라이딩블록(300)에 하중이 전달되어 하강하는 경우 슬라이딩블록(300)이 하부로드(410)의 상단을 가압하여 하부로드(410)가 하강하고 동시에 하부마찰부(420)가 메인휠(100)의 내측면과 접촉되면서 메인휠(100)에 제동력을 제공한다.

이때, 제1 탄성부재(500)는 소정의 탄성계수를 갖는 코일스프링으로 하부로드(410)의 외측을 감싸도록 형성되면서 하부로드(410)를 탄성지지하고, 하부로드(410)를 상측으로 견인하는 역할을 수행한다. 그리고, 제1 탄성부재(500)는 슬라이딩블록(300)에 전달되는 보행자의 체중을 지지할 수 있는 탄성계수를 가지는 것이 바람직하다.

이로 인해 제1 탄성부재(500)가 압축되어 하부로드(410)가 하강하는 경우는 슬라이딩블록(300)에 전달되는 하중이 제1 탄성부재(500)가 갖는 탄성계수 이상의 하중이 전달되는 경우에만 압축되어 하부제동부(400)를 이동시킬 수 있다. 이와 같은 상황은 보행자가 예기치 못한 사고로 넘어지는 등의 안전사고가 발생하는 경우이며, 보행자의 체중이 한 쪽 이동하기 때문에 슬라이딩블록(300)에 높은 하중이 전달될 수 있어 슬라이딩블록(300)이 하강할 수 있는 것이다.

따라서, 슬라이딩블록(300)에 제1 탄성부재(500)가 갖는 탄성계수 이상의 하중이 전달되면 하부로드(410)가 하강하고, 하부마찰부(420)가 메인휠(100)의 내측면과 접촉된 상태를 유지하면서 메인휠(100)에 제동력을 제공한다.

반대로, 슬라이딩블록(300)에 전달되는 하중이 줄어들면 제1 탄성부재(500)가 하부로드(410)를 상측으로 견인함과 동시에 하부마찰부(420)가 메인휠(100)의 내측면으로부터 이격되면서 작용하던 제동력은 해제된다.

한편, 하부마찰부(420)는 상기 실시예 1의 가이드부(120)의 중앙에 형성된 제동마찰부(122)에 접촉되면서 메인휠(100)에 제동력을 제공하며, 제동마찰부(122)는 마찰력이 큰 재질로 제작되는 것이 바람직하다. 따라서, 메인휠(100)에 제공하는 제동력을 보다 향상시킬 수 있다.

실시예 3

도 2 내지 도 4 를 참조하면 제1 탄성부재(500)의 탄성계수를 조절하기 위해 하부제동부(400) 즉, 하부로드(410)에는 제1 탄성부재(500)의 상측과 접촉되는 조절노브(800가 더 구비된다. 제1 탄성부재(500)는 조절노브(600)의 하면과 접촉된 상태를 유지하며, 조절노브(600)가 상하로 이동하면서 제1 탄성부재(500)의 탄성계수를 조절할 수 있다. 따라서, 보행보조기(10)를 파지한 보행자의 체중에 대응하여 하부제동부(400)의 작동여부를 설정할 수 있다.

실시예 4

도 5 를 참조하면 하부제동부(400)가 포함하는 하부마찰부(420)는 하부로드(410)의 하단에 회전 가능하도록 설치될 수 있다. 하부마찰부(420)가 회전함에 따라 하부마찰부(420)가 메인휠(100)의 내측면을 더 높은 가압력으로 가압할 수 있어 메인휠(100)에 가해지는 제동력을 향상시킬 수 있다.

보다 상세히 설명하면, 하부제동부(400)가 하강하면 먼저 하부마찰부(420)의 일면이 메인휠(100)의 내측면에 접촉되면서 제동력을 제공한다. (도 5 (a) 참조)

이후 하부마찰부(420)가 메인휠(100)의 내측면에 접촉된 상태에서 메인휠(100)이 진행방향으로 더 회전하면 하부마찰부(420)가 회전하면서 메인휠(100)의 내측면을 보다 높은 가압력으로 가압하여 메인휠(100)에 제동력을 제공한다. (도 5 (b) 참조)

그리고, 하부마찰부(420)는 하부로드(410)에 힌지 결합되며, 힌지 결합된 부분이 회전축(A)에 해당한다. 이때, 하부마찰부(420)의 폭은 서로 다른 길이 값을 갖는 것이 바람직하다. 즉, 상기 회전축(A)을 기준으로 하부마찰부(420)의 하방향의 폭(w1)의 길이보다 측방향의 폭(w2)이 더 긴 길이 값을 가지도록 형성된다. (도 4 (a) 참조) 따라서, 하부마찰부(420)가 메인휠(100)의 내측면에 접촉된 상태에서 메인휠(100)이 진행방향으로 더 회전하여 하부마찰부(420)가 회전하는 경우 하부마찰부(420)가 보다 높은 가압력으로 메인휠(100)의 내측면을 가압할 수 있다.

한편, 하부마찰부(420)와 하부로드(410) 사이에는 하부마찰부(420)를 탄성지지하는 탄성부재가 더 구비될 수 있으며, 하부마찰부(420)가 메인휠(100)에 이격되어 있을 때 중력에 의해 하방향으로 회전되는 것을 방지해주는 것이 바람직하다.

실시예 5

도 6 를 참조하면 본 발명의 안전휠은 메인휠(100), 이너프레임(200) 및 슬라이딩블록(300)을 포함하고, 상부제동부(700)와 제2 탄성부재(800)를 더 포함한다.

상부제동부(700)는 이너프레임(200)의 상측에 상하로 이동 가능하도록 설치된다. 상부제동부(700)는 이너프레임(200)의 외부프레임(201)의 상측을 관통하는 상부로드(410)와 상부로드(410)의 상단에 설치되어 메인휠(100)의 내측면과 접촉되는 상부마찰부(720)를 포함한다. 상부마찰부(720)는 마찰계수가 높은 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 상부로드(710)의 하단은 슬라이딩블록(300)의 상면에 안착되며, 슬라이딩블록(300)의 이동에 따라 상부로드(710)도 슬라이딩블록(300)과 함께 상하로 이동할 수 있다. 슬라이딩블록(300)이 상측으로 이동하는 경우 상부마찰부(720)가 메인휠(100)의 내측면에 접촉되면서 메인휠(100)의 구동이 제한되도록 제동력을 제공한다. 반대로, 슬라이딩블록(300)이 하측으로 이동하는 경우 중력에 의해 상부로드(710)가 슬라이딩블록(300)과 함께 하측으로 이동하면서 상부마찰부(720)가 메인휠(100)의 내측면에서 이격되어 메인휠(100)에 작용하던 제동력이 해제된다.

제2 탄성부재(800)는 코일 스프링으로 슬라이딩블록(300)의 하면에 접촉되어 슬라이딩블록(300)을 탄성지지한다. 즉, 제2 탄성부재(800)가 슬라이딩블록(300)을 상측으로 견인하도록 탄성지지하면 슬라이딩블록(300)의 상면에 안착된 상부로드(710)의 상부마찰부(720)가 메인휠(100)의 내측면에 접촉된 상태를 유지할 수 있어 메인휠(100)에 지속적인 제동력을 제공한다.

반면에 슬라이딩블록(300)에 제2 탄성부재(800)가 갖는 탄성계수 이상의 하중이 전달되어 제2 탄성부재(800)가 압축되면 슬라이딩블록(300)이 하강하면서 상부마찰부(720)가 메인휠(100)의 내측면으로부터 이격된다. 따라서, 보행보조기(10)를 파지하는 보행자의 선택에 따라 상부제동부(700)가 메인휠(100)에 제동력을 제공할 수 있다.

한편, 상부마찰부(720)는 상기 실시예 1의 가이드부(120)의 중앙에 형성된 제동마찰부(122)에 접촉되면서 메인휠(100)에 제동력을 제공하며, 제동마찰부(122)는 마찰력이 큰 재질로 제작되는 것이 바람직하다.

도 1 내지 도 6 을 참조하면 상기 실시에 1 내지 실시예 5가 모두 적용된 안전휠(1000)이 구성될 수 있고, 보행보조기(10)에 설치될 수 있다. 이때, 제1 탄성부재(500)보다 제1 탄성부재(500)가 더 큰 탄성계수를 가지도록 구성됨에 따라 메인휠(100)에 작용하는 제동력을 구분하여 사용할 수 있다.

이와 같은 구성에 의한 본 발명은 보행보조기(10)가 임의로 이동하는 종래기술의 문제점을 해결하고, 예기치 못한 보행자의 낙상사고의 위험성을 예방해줄 수 있는 장점이 있다.

100 : 메인휠 200 : 이너프레임
300 : 슬라이딩블록 400 : 하부제동부
500 : 제1 탄성부재 600 : 조절노브

Claims (6)

1. 링 형상의 메인휠(100);
   상기 메인휠(100)의 내측면에 접촉되어 상기 메인휠(100)이 구동하면 회전하는 적어도 2개 이상의 보조휠(210)을 포함하며, 상기 메인휠(100)의 내측에 위치하는 이너프레임(200);
   상기 이너프레임(200)에 안내되어 이동 가능하도록 설치되는 슬라이딩블록(300);
   상기 이너프레임(200)의 하측에 설치되며, 상기 슬라이딩블록(300)의 이동에 따라 일단이 상기 메인휠(100)의 내측면과 접촉 또는 이격되는 하부제동부(400);
   상기 슬라이딩블록(300)이 설정된 탄성계수 이상의 하중이 전달되는 경우에만 압축되어 상기 하부제동부(400)를 이동시키도록 상기 하부제동부(400)를 탄성지지하는 제1 탄성부재(500);
   상기 제1 탄성부재(500)의 탄성계수를 조절하도록 상기 하부제동부(400)에 설치되는 조절노브(600);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전휠.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 보조휠(210)은 한 쌍으로 구성되며,
   상기 보조휠(210)이 접촉되는 휠안내홈(121)이 양측 가장자리에 각각 함입 형성되는 가이드부(120);가 상기 메인휠(100)의 내측면에 더 형성되는 것을 특징으로 하는 안전휠.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 하부제동부(400)의 일단에는 회전 가능하도록 설치되는 하부마찰부(420)가 더 구비되되, 상기 하부마찰부(420)는 상기 메인휠(100)의 내측면에 접촉된 상태를 유지하면서 상기 메인휠(100)의 진행방향으로 더 회전하여 상기 메인휠(100)의 내측면을 더 높은 가압력으로 가압하며 제동력을 제공하는 것을 특징으로 하는 안전휠.
6. 제 1 항 또는 제 3 항 또는 제 5 항 중 어느 한 항의 안전휠을 포함하는 보행보조기에 있어서,
   상기 슬라이딩블록(300)은 보행보조기(10)의 바디프레임(20)과 연결되며, 보행자의 보행시 상기 바디프레임(20)에 하중을 전달하여 상기 슬라이딩블록(300)을 이동시키는 것을 특징으로 하는 보행보조기.

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