WO2016080807A1

WO2016080807A1 - 휠체어 브레이크 시스템

Info

Publication number: WO2016080807A1
Application number: PCT/KR2015/012553
Authority: WO
Inventors: 유영배
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-11-20
Filing date: 2015-11-20
Publication date: 2016-05-26
Anticipated expiration: 2017-05-20

Abstract

본 발명은 휠체어 브레이크 시스템에 관한 것이고, 더욱 상세하게는 탑승자가 휠체어에서 일어선 경우와 같이 평상시에는 브레이크 잠금 상태로 작동하고, 탑승자가 휠체어에 앉거나 휠체어를 접은 경우에만 브레이크가 자동 해제되어 탑승자가 휠체어에 앉은 경우에만 이동이 가능하여 휠체어를 타고 내릴 때 발생할 수 있는 낙상 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 휠체어 브레이크 시스템에 관한 것이다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 04.03.2016]　휠체어 브레이크 시스템

본 발명은 휠체어 브레이크 시스템에 관한 것이고, 더욱 상세하게는 탑승자가 휠체어에서 일어선 경우와 같이 평상시에는 브레이크 잠금 상태로 작동하고, 탑승자가 휠체어에 앉거나 휠체어를 접은 경우에만 브레이크가 자동 해제되어 탑승자가 휠체어에 앉은 경우 또는 휠체어가 접힌 경우에만 이동이 가능하여 휠체어를 타고 내릴 때 발생할 수 있는 낙상 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 휠체어 브레이크 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 휠체어는 몸이 불편한 환자가 탑승하여 이동하는 수단으로 환자가 직접 휠체어를 끌거나 보호자가 뒤에서 휠체어를 밀면서 이동하게 된다.

휠체어는 몸이 불편한 환자가 탑승하는 만큼 휠체어에 타고 내릴 때가 매우 위험하고 휠체어에 타고 내리는 도중 휠체어가 이동하면서 환자가 휠체어로부터 떨어져 부상을 입는 낙상 안전사고가 빈번하게 발생하는 문제가 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 브레이크가 장착된 휠체어가 개발되고 있으나, 종래의 휠체어 브레이크 시스템은 자전거와 같이 브레이크를 인위적으로 동작시키는 경우에만 휠체어 브레이크가 작동하기 때문에 낙상 안전사고의 발생을 방지할 수 없는 문제가 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써 본 발명의 목적은 휠체어에 탑승자가 탑승하지 않은 상태에는 브레이크가 잠금 상태로 작동하여 정지하고, 휠체어에 탑승자가 완전하게 탑승한 경우에만 브레이크가 해제되어 이동함으로써 휠체어에서 내리거나 탑승하는 경우 휠체어가 이동하면서 발생하는 낙상사고를 미연에 방지할 수 있는 휠체어 브레이크 시스템을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 휠체어 브레이크 시스템은 휠체어 바퀴에 형성된 브레이크와 상기 브레이크와 연결되어 상기 브레이크를 잠금 및 해제시키는 브레이크 동작 제어부를 포함하여 구성되되, 상기 브레이크는 평상시 잠금 상태로 있다가 탑승자가 완전히 탑승하거나 휠체어가 접혔을 경우 상기 브레이크 동작 제어부가 이를 감지하여 상기 브레이크를 잠금 상태에서 해제 상태로 전환하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 브레이크 동작 제어부는 일단이 상기 브레이크와 탄성적으로 연결된 연결부재와, 상기 연결부재의 타단이 고정 결합되고 탑승자가 탑승시 상기 브레이크와 연결된 연결부재를 작동시켜 브레이크를 해제하고, 상기 탑승자가 일어서는 경우 상기 연결부재를 복귀시켜 다시 브레이크를 잠금상태로 전환하는 스위칭 동작을 수행하는 브레이크 스위칭 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 연결부재는 바 또는 케이블로 형성될 수 있고, 상기 브레이크 스위칭 부재는 비전동식 또는 전동식으로 구성되어 자동으로 동작하는 것을 특징으로 한다.

상기 브레이크 스위칭 부재는 비전동식으로 구성되는 경우 휠체어 시트 하부에 형성되고, 상기 케이블의 타단이 고정되어 내부에 수용되어 연결된 감지 프레임과, 상기 감지 프레임과 결합하고 탑승자가 시트에 탑승할 경우 상기 감지 프레임에 수용된 케이블을 가압하여 케이블의 장력 방향을 전환하는 상부 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 상부 플레이트는 케이블 수용부를 구비하고, 탑승자가 탑승하지 않은 상태에서는 케이블이 상기 케이블 수용부로부터 가압되지 않은 상태에 있다가, 탑승자가 탑승할 경우 상기 상부 플레이트가 하부로 이동하면서 상기 케이블 수용부가 상기 수용된 케이블을 가압하고, 상기 케이블이 가압되면 브레이크와 반대쪽으로 케이블에 장력이 발생하게 되어 잠겨있던 브레이크가 개방되어 브레이크가 해제되도록 동작하는 것을 특징으로 한다.

상기 감지 프레임과 상부 플레이트는 복수 개의 유닛으로 분리 구성되고, 각 유닛에 연결된 케이블이 적어도 하나가 브레이크와 연결되고, 상기 복수 개의 유닛 중 적어도 하나가 동작하는 경우에 브레이크가 잠금 상태에서 해제 상태로 전환하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 브레이크 동작은 적어도 하나의 유닛만 동작해도 브레이크가 해제되도록 구성할 수 있고, 모든 유닛이 동작하는 경우에 브레이크가 해제되도록 세팅하여 구성할 수 있다.

상기 브레이크 스위칭 부재가 전동식으로 구성되는 경우 휠체어 시트 하부에 형성되고, 상기 케이블의 타단이 고정되어 내부에 수용되고, 상기 케이블을 전기적으로 회전시켜 장력의 방향을 변환하는 전기 구동부를 구비하는 감지 프레임과, 상기 감지 프레임과 결합하고, 센서를 구비하여 탑승자가 휠체어에 탑승하는 것을 감지하는 상부 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 센서는 압력 감지 센서, 적외선 센서, 광 센서 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다.

상기 전기 구동부는 케이블의 방향을 전환하고, 케이블을 회전시키는 전동 도르래와 상기 전동 도르래를 구동시키는 회전력을 제공하는 모터 및 상기 모터의 회전력을 제어하는 구동 제어기를 포함하여 구성되고, 상기 상부 플레이트에 설치된 압력 감지 센서로부터 탑승자의 탑승을 감지하여 상기 모터를 구동시켜 상기 전동 도르래를 회전시켜 장력이 반대 방향으로 작용하여 브레이크가 해제되도록 제어하고, 탑승자의 하차를 감지하여 모터를 반대로 구동시켜 상기 전동 도르래를 원 위치로 회전 복귀시켜 장력이 브레이크 방향으로 작용하여 브레이크가 잠금되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전기 구동부는 가속도 센서 및 기울기 센서와 같은 센서 유닛을 더 포함하여 구성되고, 브레이크의 잠금 및 해제의 단순 스위칭 동작 뿐만 아니라, 휠체어의 속도가 지나치게 빠르거나 경사지에서 주행할 경우 안전을 위해 브레이크를 자동으로 동작시켜 정속 주행이 가능하록 구성되는 것을 특징으로 한다.

휠체어에 탑승자가 탑승하지 않은 상태에는 브레이크가 잠금 상태로 작동하여 정지하고, 휠체어에 탑승자가 완전하게 탑승한 경우에만 브레이크가 해제되어 이동함으로써 휠체어에서 내리거나 탑승하는 경우 휠체어가 이동하면서 발생하는 낙상사고를 미연에 방지할 수 있는 탁월한 효과가 발생한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휠체어를 개략적으로 도시한 장치 구성도이다.

도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 휠체어를 개략적으로 도시한 장치 구성도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 감지 프레임과 상부 플레이트가 4개로 분리 구성된 것을 개략적으로 도시한 것이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 감지 프레임과 상부 플레이트가 2개로 분리 구성된 것을 개략적으로 도시한 것이다.

도 5는 도 3의 휠체어 브레이크 동작을 개략적으로 도시한 것이다.

도 6는 휠체어가 접힌 상태를 개략적으로 도시한 것이다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 휠체어 브레이크 시스템을 개략적으로 도시한 것이고, 도 8은 도 7의 상세 구성도이다.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전동식으로 구동하는 휠체어를 개략적으로 도시한 것이다.

도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 브레이크를 개략적으로 도시한 것이다.

도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스위칭 부재가 안전장치인 안전바 또는 안전벨트로 구성된 것을 개략적으로 도시한 것이고, 도 12 내지 15는 도 11의 스위칭 부재가 안전바로 구성된 경우에 대한 상세도이고, 도 16 내지 도 18은 도 11의 스위칭 부재가 안전 벨트로 구성된 경우에 대한 상세도이다.

도 19 내지 21은 본 발명에 따른 발 받침대가 브레이크 스위칭 부재로 적용되는 구조를 개략적으로 도시한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 휠체어 브레이크 시스템은 휠체어 바퀴에 형성된 브레이크와 상기 브레이크와 연결되어 상기 브레이크를 잠금 및 해제시키는 브레이크 동작 제어부를 포함하여 구성되되, 상기 브레이크는 평상시 잠금 상태로 있다가 탑승자가 탑승하여 안전장치를 동작시키는 경우에 동기화되어 상기 브레이크 동작 제어부가 이를 감지하여 상기 브레이크를 잠금 상태에서 해제 상태로 전환하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 휠체어 브레이크 시스템은 휠체어 바퀴에 형성된 브레이크(20) 와 상기 브레이크와 연결되어 상기 브레이크를 잠금 및 해제시키는 브레이크 동작 제어부(10)를 포함하여 구성되되, 상기 브레이크는 평상시 잠금 상태로 있다가 탑승자가 완전히 탑승하거나 휠체어가 접혔을 경우 상기 브레이크 동작 제어부가 이를 감지하여 상기 브레이크를 잠금 상태에서 해제 상태로 전환하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 브레이크 동작 제어부(10)는 일단이 상기 브레이크와 연결된 연결부재(110)와 상기 연결부재의 타단과 결합되고 탑승자의 탑승시 상기 브레이크와 연결된 연결부재를 작동시켜 브레이크를 해제하고, 상기 탑승자가 일어서는 경우 상기 연결부재를 복귀시켜 다시 브레이크를 잠금상태로 전환하는 브레이크 스위칭 부재(120)를 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 상기 브레이크 스위칭 부재(120)는 상기 탑승자가 휠체어에 탑승하면 브레이크를 해제 상태로 전환하고, 휠체어에 탑승한 탑승자가 휠체어에서 일어서거나 접혔던 휠체어가 펼쳐지면 상기 연결부재를 원 상태로 복귀시켜 상기 브레이크를 잠금 상태로 전환하는 스위칭 동작을 수행한다.

보다 구체적으로, 상기 연결부재(110)는 케이블 또는 바로 구성될 수 있고, 탑승자가 없는 상태에는 상기 케이블이 브레이크에 장력이 제공되는 상태로 세팅되어 브레이크가 잠김 상태를 유지하게 한다. 여기서, 상기 케이블은 와이어(줄) 형태로 구성된 부재를 의미한다.

즉, 평상시에는 상기 케이블이 브레이크를 잠기도록 장력을 제공하는 상태로 유지하기 때문에 항상 브레이크가 걸려있는 상태를 유지하게 된다. 그러나, 탑승자가 탑승할 경우 자동으로 상기 케이블을 반대 방향으로 잡아당겨 브레이크를 해제하게 된다.

상기 브레이크 스위칭 부재(120)는 비전동식 또는 전동식으로 구성될 수 있다.

먼저, 비전동식으로 구성되는 경우 상기 브레이크 스위칭 부재(120)는 휠체어 시트 하부에 형성되고, 상기 케이블의 타단이 고정되어 내부에 수용되어 연결된 감지 프레임과 상기 감지 프레임과 결합하고 탑승자가 시트에 탑승할 경우 상기 감지 프레임에 수용된 케이블을 가압하여 케이블의 장력 방향을 전환하는 상부 플레이트를 포함하여 구성될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 상부 플레이트는 케이블 수용부를 구비하고, 탑승자가 탑승하지 않은 상태에서는 케이블이 상기 케이블 수용부로부터 가압되지 않은 상태에 있다가, 탑승자가 탑승할 경우 상기 상부 플레이트가 하부로 이동하면서 상기 케이블 수용부가 상기 수용된 케이블을 가압하게 된다.

상기와 같이 케이블이 가압되면 브레이크와 반대쪽으로 케이블에 장력이 발생하게 되어 잠겨있던 브레이크가 개방되어 브레이크가 해제되게 된다.

따라서, 탑승자가 탑승하지 않은 상태에서는 항상 브레이크가 잠금 상태를 유지하고 탑승자가 휠체어에 탑승한 경우에만 브레이크가 해제되도록 작동하게 된다.

도 2를 참조하면, 상기 연결부재(110)은 케이블이 아닌 바 형태로 구성될 수 있으며, 상기 연결부재의 일단은 브레이크 동작 제어부(20)와 연결되고, 복수 개의 관절을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 동작 제어부(20)는 휠체어 시트 하부에 플레이트 형태로 탄성결합되어, 탑승자가 탑승할 경우 하부로 탄성 변위가 발생하고, 탑승자가 하차하면 복원력에 의해 원위치로 복귀한다.

그리고, 상기 연결부재는 바퀴의 중심축과 일치하는 중심 축을 가지고 상기 중심 축이 바퀴의 브레이크와 케이블로 연결될 수 있다.

이에 따라, 탑승자가 탑승하지 않은 상태에서는 초기 장력을 제공하여 브레이크가 잠김 상태로 있다가, 탑승자가 휠체어에 탑승하면 상기 동작 제어부(20)가 하부로 탄성 변위되고, 상기 탄성 변위에 의해 일체로 결합된 연결부재가 변위가 발생하여 브레이크와 연결된 케이브를 초기 장력의 반대 방향으로 작용시켜 브레이크가 잠금 상태에서 해제 상태로 변하게 된다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 감지 프레임과 상부 플레이트가 복수 개로 분리 구성된 것을 개략적으로 도시한 것이다.

본 실시예는 상부 플레이트가 4개로 분리 구성된 경우이지만, 도 4와 같이 2개로 분리 구성될 수 있으며, 설계에 따라 다양한 개수로 분리 구성될 수 있음은 자명한 것이다.

도 3을 참조하면, 감지 프레임은 4개의 유닛으로 구획되고, 각 유닛 내부에는 도드래 어샘블리가 형성되고, 상기 도르래 어샘블리를 통해 연결부재인 케이블이 결합된다.

상기 도르래 어셈블리는 브레이크 잠금 해제에 직접적으로 영향을 미치는 메인 도르래와 브레이크 잠금 해제에 직접 영향을 미치지 않고 케이블의 방향을 전환하여 연결시키는 서브 도르래를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 메인 도르래는 4개의 유닛 각각에 2개가 일정 간격 이격되어 한 쌍을 이루도록 구성될 수 있으며, 메인 도르래는 케이블이 감긴 상태에서 하나의 도르래는 케이블이 적어도 1회전 감긴 상태로 케이블이 서브 도르래를 통해 브레이크와 연결된다.

여기서, 케이블 역시 구획된 유닛 수와 동일하게 4개로 구성될 수 있으며, 각 유닛 당 하나의 케이블이 체결되고, 4개 중 2개의 케이블이 하나의 쌍으로 2개의 브레이크에 각각 연결된다.

본 실시예는 제 1 유닛에 체결된 제 1 케이블과 제 4 유닛에 체결된 제 4 케이블이 하나의 쌍으로 제 1 브레이크에 연결되고, 제 2 유닛에 체결된 제 2 케이블과 제 3 유닛에 체결된 제 3 케이블이 하나의 쌍으로 제 2 브레이크에 연결된다.

상기 4개의 케이블이 시작되는 단에는 나사 조절부가 형성되어 각 케이블의 장력을 조절하도록 구성될 수 있다.

그리고 상부 플레이트는 4개로 분리 구성된다. 각 상부 플레이트는 플레이트 하부에 케이블 수용부와 상기 감지 프레임과 체결되는 결합부재를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 결합부재는 탑승자의 탑승 여부에 따라 상부 플레이트가 상, 하 이동이 가능하도록 탄성 체결되기 위해 탄성 스프링으로 형성되어 감지 프레임과 체결될 수 있다.

그리고 상기 케이블 수용부는 플레이트 하부로 돌출된 돌출바와 상기 돌출바에 형성된 케이블 수용홈을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 케이블 수용홈은 한 쌍의 메인 도르래에 김겨진 케이블을 수용해야 하므로 도 2와 같이 2개 형성될 수 있다.

상기와 같이 상부 플레이트가 4개로 분리 구성되고, 한 쌍의 브레이크가 각각 2개의 케이블과 연결되고, 케이블과 연결된 브레이크 장력을 조절하여 4개의 유닛 중 적어도 하나의 유닛이 가압되면 브레이크가 해제되도록 구성할 수 있다.

예를 들어, 케이블 장력 조절을 통해 한쌍의 브레이크에 연결된 각각 하나의 유닛이 가압되는 경우 브레이크가 해제되도록 구성할 수 있고, 4개의 유닛이 모두 가압되는 경우 브레이크가 해제되도록 구성할 수 있다.

도 5를 참조하면, 탑승자가 탑승하고 있지 않은 초기 상태에서는 케이블의 장력이 브레이크에 작용하는 상태로 유지되어 브레이크가 잠금 상태를 유지한다.

여기서, 케이블은 일단이 브레이크와 결합되고, 타단은 감지 프레임의 케이블 조절부와 연결된다. 상기 케이블 조절부는 조절 나사로 케이블의 장력을 조절할 수 있는 구성이면서, 고정단 역할을 담당하고, 케이블의 일단인 브레이크 결합 단은 탄성 단으로 외력에 의해 장력의 방향이 반대 방향으로 바뀌도록 동작할 수 있다.

만일, 탑승자가 휠체어에 탑승하는 경우 감지 프레임과 탄성 결합된 상부 플레이트가 하부로 이동하면서 케이블 수용부의 수용홈에 수용된 케이블이 하부로 가압된다.

상기와 같이 케이블이 하부로 가압되면 가압되는 변위 만큼 메인 도르래가 회전하게 되고, 타단은 고정단이므로 탄성단인 브레이크 결합단으로부터 잡아당기는 장력이 발생하고, 이로 인해 브레이크 방향으로 작용하던 장력의 방향이 반대로 바뀌면서 브레이크가 잠금 상태에서 해제 상태로 전환된다.

여기서, 상기 상부 플레이트는 4개의 유닛으로 분리되어 구성되고, 하나의 브레이크는 2개의 유닛과 연결된 2개의 케이블과 연결된 상태이므로 4개의 유닛 중 적어도 하나가 가압되는 경우에는 브레이크에 작용하던 장력의 방향이 바뀌어 브레이크가 해제되기 때문에 탑승자가 탑승한 상태에서만 브레이크가 해제된다.

상기 4개의 유닛 중 몇 개의 유닛이 가압되는 경우 브레이크가 해제되도록 구성할 것인지는 케이블의 장력을 조절하여 자유롭게 결정할 수 있다.

도 6은 휠체어가 접힌 상태를 개략적으로 도시한 것이다.

도 6을 참조하면, 휠체어가 접힐 경우 굽힘에 의해 케이블을 잡아 당기는 장력이 발생하며, 타단은 고정단이므로 탄성단인 브레이크 결합단으로부터 잡아당기는 장력이 발생하고, 이로 인해 브레이크 방향으로 작용하던 장력의 방향이 반대로 바뀌면서 브레이크가 잠금 상태에서 해제 상태로 전환된다.

도 7 및 8을 참조하면, 본 발명에 따른 휠체어 브레이크 시스템은 브레이크를 차단 바로 구성할 수 있으며, 탑승자가 탑승하지 않은 상태에서는 차단 바가 바퀴 살 사이를 통과하여 바퀴 살에 걸리기 때문에 휠체어가 잠금 상태를 유지하게 된다.

그리고 탑승자가 탑승하는 경우 상기 차단 바가 내부로 탄성 이동되어 바퀴 내부로 이동하므로 잠금이 해제된 상태로 전환된다.

여기서, 브레이크 동작 제어부는 휠체어 시트 하부에 형성되는 판스프링과 상기 판스프링에 의한 탄성력을 기계적 변위로 변환하는 기어 박스와 상기 기어 박스 후단에 형성된 탄성 부재를 포함하고, 상기 기어 박스를 통해 변환된 변위만큼 상기 탄성부재가 압축되어 차단 바가 내부로 이동하게 된다.

그리고 탑승자가 하차하는 경우 상기 판스프링에서 작용한 탄성력이 제거되어 복원력에 의해 상기 기어 어셈블리가 원위치로 복귀하는 기계적 변위를 발생시키고, 상기 압축되었던 탄성부재가 복원력에 의해 원위치로 복귀하면 차단 바가 바퀴 살을 통과하여 잠금 상태로 전환된다.

이하, 브레이크 스위칭 부재가 전동식으로 구성되는 경우에 대해 살펴보기로 한다.

도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 브레이크 스위칭 부재는 휠체어 시트 하부에 형성되고, 상기 케이블의 타단이 고정되어 내부에 수용되고, 상기 케이블을 전기적으로 회전시켜 장력의 방향을 변환하는 전기 구동부를 구비하는 감지 프레임과 상기 감지 프레임과 결합하고, 압력 감지 센서를 구비하여 탑승자가 휠체어에 탑승하는 것을 감지하는 상부 플레이트를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 전기 구동부는 케이블의 방향을 전환하고, 케이블을 회전시키는 전동 도르래와 상기 전동 도르래를 구동시키는 회전력을 제공하는 모터 및 상기 모터의 회전력을 제어하는 구동 제어기를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 구동 제어기는 상기 상부 플레이트에 설치된 압력 감지 센서로부터 탑승자의 탑승을 감지하여 상기 모터를 구동시켜 상기 전동 도르래를 장력 반대 방향으로 회전시키도록 제어할 수 있다.

이를 통해, 브레이크 방향으로 작용하던 장력이 반대 방향으로 작동하고 이에 따라 브레이크가 잠금 상태에서 해제 상태로 전환된다. 구체적인 브레이크 잠금 및 해제 원리는 기계식과 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

이어서, 탑승자가 하차하여 압력 감지 센서의 센싱 값이 변하는 경우 상기 구동 제어기는 전동 도르래를 원 위치로 복귀 회전시키고 이를 통해 장력의 방향이 다시 브레이크 방향으로 변환되어 브레이크가 해제상태에서 잠금 상태로 변환된다.

여기서, 탑승자가 완전히 탑승하거나 완전히 하차한 경우에만 브레이크가 해제 및 잠금되도록 기계식과 동일하게 감지 프레임과 상부 플레이트를 복수 개의 유닛으로 분리구성할 수 있다.

또한, 상기 전기 구동부는 가속도 센서 및 기울기 센서와 같은 센서 유닛을 더 포함하여 구성될 수 있다.

이를 통해, 브레이크의 잠금 및 해제의 단순 스위칭 동작 뿐만 아니라, 휠체어의 속도가 지나치게 빠르거나 경사지에서 주행할 경우 안전을 위해 브레이크를 자동으로 동작시키도록 구성할 수 있다.

즉, 속도가 빠른 경우나 내리막길인 경우 센서 유닛을 통해 감지되면 브레이크를 완전히 잠금 상태로 전환하는 것이 아니라, 브레이크가 일부만 동작하게 함으로써 제동력을 제공하여 속도를 줄여 안전하게 주행하도록 제어할 수 있다.

또한, 가속도 센서를 더 포함하여 휠체어의 속도를 측정하고 설정된 속도(예를 들어, 시속 5~10km 범위에서 설정)를 초과할 경우 전동 도르래를 구동시켜 브레이크를 동작시킨다.

여기서, 초과된 속도에 따라 걸려야하는 브레이크 잠금 정도를 조절하여 전동 도르래의 구동을 제어함으로써 안전한 주행을 보장할 수 있다.

본 발명에 따른 브레이크는 (a)와 같이 브레이크 패드 작용식, (b)와 같이 유모차에 주로 적용되는 캘리퍼 작용식, (c)와 같이 자전거에 주로 적용되는 림브레이크식, (d)와 같이 밴드 브레이크식 등 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 전동식의 경우 브레이크 잠금 정도의 조절이 용이한 밴드 브레이크식으로 구성하는 것이 바람직하다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스위칭 부재가 안전장치인 안전바 또는 안전벨트로 구성된 것을 개략적으로 도시한 것이고, 도 12 내지 15는 도 11의 스위칭 부재가 안전바로 구성된 경우에 대한 상세도이고, 도 16 내지 도 18은 도 11의 스위칭 부재가 안전 벨트로 구성된 경우에 대한 상세도이다.

도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 휠체어 브레이크 시스템은 휠체어의 탑승자가 휠체어에 탑승한 후 안전바 또는 안전밸트를 채운 경우에만 브레이크가 해제되도록 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 휠체어 브레이크 시스템은 휠체어 바퀴에 형성된 브레이크(20) 와 상기 브레이크와 연결되어 상기 브레이크를 잠금 및 해제시키는 브레이크 동작 제어부(10)를 포함하여 구성되되, 상기 브레이크는 평상시 잠금 상태로 있다가 탑승자가 탑승하여 안전바 또는 안전벨트를 채우는 경우 이와 연동된 상기 브레이크 동작 제어부가 이를 자동 감지하여 상기 브레이크를 잠금 상태에서 해제 상태로 전환하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 브레이크 동작 제어부(10)는 일단이 상기 브레이크와 연결된 연결부재(110)와 상기 연결부재의 타단과 결합되고 탑승자가 탑승하는 경우 안전장치를 체결하는 경우 상기 브레이크와 연결된 연결부재를 작동시켜 브레이크를 해제하고, 상기 안전장치를 해제할 접을 경우 상기 연결부재를 원위치로 복귀시켜 다시 브레이크를 잠금상태로 전환하는 브레이크 스위칭 부재(120)를 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 상기 브레이크 스위칭 부재(120)는 상기 탑승자가 휠체어에 탑승한후 안전장치를 체결하면 연결부재를 가압하여 브레이크에 작용하는 장력을 반대방향으로 전환하여 브레이크를 해제 상태로 전환하고, 휠체어에 탑승한 탑승자가 안전장치를 해제하면 상기 연결부재에 가압이 제거되어 복원력에 의해 연결부재를 브레이크 방향으로 장력이 작용하는 원 상태로 복귀시켜 상기 브레이크를 잠금 상태로 전환하는 스위칭 동작을 수행한다.

보다 구체적으로, 상기 연결부재(110)는 장력 조절이 가능한 케이블 또는 줄 형태로 구성될 수 있고, 탑승자가 없는 상태에는 상기 케이블이 브레이크에 장력이 제공되는 상태로 세팅되어 브레이크가 잠김 상태를 유지하게 한다. 여기서, 상기 케이블은 와이어(줄) 형태로 구성된 부재를 의미한다.

즉, 평상시에는 상기 케이블이 브레이크를 잠기도록 장력을 제공하는 상태로 유지하기 때문에 항상 브레이크가 걸려있는 상태를 유지하게 된다. 그러나, 탑승자가 탑승하여 안전바 또는 안전벨트를 착용하는 경우 케이블을 가압하게 되고, 연결부재가 가압으로 변위되는 만큼 상기 케이블을 반대 방향으로 잡아당기게 되고, 이로 인해 브레이크를 해제하게 된다.

본 발명은 브레이크 스위칭 부재(120)의 구성이 안전바, 안전벨트 또는 후술할 발 받침대로 구성될 수 있다는 점을 제외하고는 케이블의 장력을 조절하여 브레이크를 잠금 해제하는 작용 및 효과는 동일하다.

도 12는 안전바가 형성된 휠체어 구조로, 상기 안전바(121)가 브레이크 스위칭 부재(120) 역할을 담당하고, 상기 안전바(121)가 채워지기 전에는 케이블의 장력이 브레이크를 향하고 있으므로 브레이크가 잠금 상태를 유지하게 된다.

상기 케이블은 일단이 브레이크에 연결되어 있으므로 고정단이지만, 타단은 장력 조절 부재에 결합되어 장력을 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.

그리고 상기 케이블은 일단이 브레이크에 결합되어 안전바 내부까지 연결되고, 도르레(풀리)를 통해 장력 조절부와 연결된다.

여기서, 상기 케이블은 도 14 및 15와 같이 2개의 브레이크로부터 연결된 브레이크 케이블과 상기 장력 조절부에서 연결된 제어 케이블이 일체로 결합되는 결합부를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 결합부를 통해 2개의 브레이크 케이블이 상기 제어 케이블의 동작에 따라 일체로 동작하게 된다.

그리고 탑승자가 탑승하여 상기 안전바(121)가 채워지면 안전바 내부에 형성된 제어 케이블이 가압되고, 도르레를 거쳐 연결된 장력 조절부는 고정되어 있으므로 브레이크 케이블 방향의 케이블이 당겨지고, 브레이크 케이블에 반대방향으로 장력이 발생하여 케이블의 장력이 브레이크 방향에서 반대방향으로 전환되어 브레이크가 잠금 상태에서 해제 상태로 변화게 된다.

그리고 상기 안전바(121)를 해제하면 안전바 내부의 케이블에 작용했던 장력이 제거되어 케이블의 장력이 다시 브레이크 방향으로 향하게 되어 브레이크가 해제 상태에서 잠금 상태로 변하게 된다.

따라서, 탑승자가 탑승하여 안전바(121)가 채워진 상태에서만 브레이크가 해제되므로 탑승자 안전을 더욱 강화할 수 있다.

도 13의 실시예는 안전벨트가 형성된 휠체어 구조로, 상기 안전벨트(122)가 브레이크 스위칭 부재(120) 역할을 담당하고, 상기 안전벨트(122)가 채워지기 전에는 케이블의 장력이 브레이크를 향하고 있으므로 브레이크가 잠금 상태를 유지하게 된다.

도 13의 실시예는 도 11의 실시예와 동작 원리는 동일하며 안전벨트 착용 여부에 따라 브레이크와 연결된 케이블의 장력 방향을 변환하여 브레이크를 잠금 상태에서 해제상태, 다시 해제상태에서 잠금 상태로 변환하게 된다.

도 12 및 13은 안전벨트가 버클식으로 구성된 것으로서, 버클(122)이 채워지는 체결 프레임 내부, 버클 투입부에 브레이크에서 연결된 케이블이 위치하고, 안전 벨트를 착용하기 위해 버클(122)을 체결 프레임의 버클 투입부에 결합시키면 케이블을 가압하게 되고, 상기 케이블 가압에 따라 브레이크 방향으로 작용하던 장력의 방향이 반대로 변환되어 브레이크가 잠금상태에서 해제상태로 전환된다.

여기서, 상기 체결 프레임 내부의 케이블은 복수 개의 도르레에 의해 결합되므로 버클(122)이 케이블을 가압하여 케이블이 안쪽으로 변위하는 만큼 케이블을 잡아당기게 되고, 이로 인해 브레이크를 향하던 장력의 방향이 반대 방향으로 바뀌면서 블레이크가 풀리게 되고, 상기 버클(122)이 체결 프레임에서 분리되면 가압되었던 케이블이 원위치로 복귀하게 되고 이에 따라 케이블을 잡아당기는 힘이 제거되어 케이블의 장력이 다시 브레이크를 향하게 되어 브레이크가 잠기게 된다.

도 18은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 안전벨트를 개략적으로 도시한 것이다.

도 18을 참조하면, 체결 프레임(123b)내에는 케이블의 방향을 전환하는 가이드 부재(123c)를 포함하고, 버클(123a)이 체결 프레임(123b)에 삽입되어 체결됨에 다라 상기 가이드 부재(123c)가 케이블을 변위시켜 잡아당기는 힘이 발생하게 하고, 이에 따라 브레이크의 장력 방향이 반대로 변하여 브레이크가 잠금상태에서 해제 상태로 전환된다.

보다 구체적으로, 상기 가이드 부재(123c)는 전면과 배면에 각각 대향하도록 2개의 가이드 홈(A, B)이 형성되고, 상기 전면 가이드 홈(A)의 위로 돌출되는 전면 돌출부(C)와 배면 가이드 홈(B)의 아래로 돌출되고 케이블이 체결되는 배면 돌출부(D)를 일체로 구비하여 상기 전면 돌출부와 배면 돌출부를 가이드 홈을 따라 상대이동시키고 상기 가이드 부재 내에 실장되는 이동부재(1231)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 이동부재(1231)는 회전축을 통해 이동하되, 이동부재는 스프링에 의해 기본 탄성력을 가지도록 형성되어 탄성력에 의해 항상 전면 돌출부가 전면 가이드 홈 최상부에 위치하도록 세팅될 수 있다. 따라서, 버클(123a)이 체결되어 전면 돌출부가 전면 가이드홈의 하부로 이동하였다 하더라도, 상기 버클(123a)이 제거되면 복원력에 의해 원위치로 돌아가게 된다.

여기서, 상기 버클(123a)은 상기 이동부재의 전면 상으로 삽입되도록 구성되기 때문에, 상기 버클(123a)이 체결 프레임(123b)에 삽입되면 상기 버클(123a)이 전면 돌출부(C)를 하부로 밀련서 삽입되고, 상기 전면 돌출부(C)가 전면 가이드 홈(A)을 따라 하부로 이동한다.

이 때, 상기 전면 돌출부(C)와 상대이동 하는 배면 돌출부(D)는 상기 전면 돌출부(C)가 하부로 이동함에 따라 배면 가이드 홈(B)을 따라 상부로 이동하게 된다.

이에 따라, 상기 배면 돌출부(D)와 결합된 케이블이 상부로 이동하면서 잡아 당겨지면서 브레이크 방향으로 장력이 발생하던 케이블의 장력 방향이 반대가 되어 브레이크가 잠금 상태에서 해제 상태로 전환된다.

이어서, 상기 버클(123a)이 체결 프레임(123b)에서 분리되면, 상기 이동 부재(1231)는 스프링의 복원력에 의해 원위치로 복귀하게 되고, 이에 따라 상대이동하는 배면 돌출부도 원위치로 복귀하면서 케이블의 장력 방향 역시 원위치로 복귀하면서 케이블의 장력 방향이 다시 브레이크를 향하게 되어 브레이크가 해제상태에서 잠금 상태로 전환되게 된다.

도 19 내지 21의 실시예는 발 받침대가 브레이크 스위칭 부재 역할을 담당하고, 상기 발 받침대가 접힌 상태에 있는 경우 케이블의 장력이 브레이크를 향하고 있으므로 브레이크가 잠금 상태를 유지하게 된다.

그리고 탑승자가 탑승하여 상기 발 받침대를 펼치면 발 받침대 내에 형성된 케이블이 가압되어 케이블에 반대방향으로 장력이 발생하여 케이블의 장력이 브레이크 방향에서 반대방향으로 전환되어 브레이크가 잠금 상태에서 해제 상태로 변화게 된다.

도 19의 실시예는 가장 단순화된 형태의 실시예이고, 발 받침대(124)가 접혀있을 때를 기준으로 케이블의 장력이 브레이크를 향하게 조절하여 브레이크가 잠금 상태로 있고, 발 받침대(124)를 펼칠 경우 케이블을 땡겨주므로 케이블의 장력이 브레이크 반대 방향으로 작용하여 브레이크 패드가 이격되어 브레이크가 잠금 상태에서 해제 상태로 변환된다.

보다 구체적으로, 2개의 케이블이 연결부재(110)로 구성될 수 있으며, 발 받침대가 상하 또는 좌우로 접힘에 따라 제 1 케이블(파란색)과 제 2 케이블(녹색)의 장력이 상대적으로 작용하도록 구성될 수 있고, 발 받침대가 접힌 상태에서는 제 1 케이블은 장력이 없고, 제 2 케이블만 장력이 작용하는 상태로 브레이크는 잠금 상태를 유지하고, 발 받침대가 펼쳐지면 반대로 제 1 케이블에 장력이 작용하고, 제 2 케이블은 장력이 없는 상태로 변환되어 브레이크의 장력이 바뀌어 브레이크가 잠금 상태에서 해제 상태로 전환된다.

도 20의 실시예는 발 받침대(125)가 브레이크 스위칭 부재(120) 역할을 담당하되, 발 받침대와 브레이크 사이에 케이블에 의해 연결되는 장력 조절부(60)를 더 포함하여 구성되는 실시예이다.

상기 장력 조절부(60)는 브레이크 케이블(115)을 통해 브레이크(20)와 연결되고, 제어 케이블(116)을 통해 발 받침대(125)와 연결된다.

상기 장력 조절부(60)는 시트 하부에 고정 설치되는 가이드 레일(610)과 상기 가이드 레일을 따라 이동하는 슬라이딩 부재(620)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 슬라이딩 부재(620)의 일단에는 제어 케이블(116)이 연결되고, 타단에는 브레이크 케이블(115)이 연결된다.

여기서, 상기 브레이크 케이블(115)은 브레이크 방향으로 장력이 제공된 상태로 설치되므로 상기 슬라이딩 부재(620)는 장력을 받는 브레이크 케이블의 영향을 받는다. 즉, 발 받침대(125)가 접혀진 상태에서는 브레이크 케이블이 브레이크 방향으로 장력이 작용하여 브레이크가 잠금 상태로 유지된다.

그리고 상기 발 받침대(125)가 접힌 상태에서 펼쳐지면 브레이크 케이블(115)의 길이가 브레이크 반대 방향으로 증가하면서 브레이크 반대 방향으로 장력이 발생하고, 이에 따라 제어 케이블이 가압되면서 당겨지게 되고, 상기 슬라이딩 부재(620)가 가이드 레일(610)을 따라 휠체어 전면방향으로 이동하게 되고, 이에 따라 브레이크 케이블(115)도 잡아 당겨져서 장력의 방향이 브레이크 방향에서 반대방향으로 작용하여 브레이크가 잠금 상태에서 해제 상태로 전환된다.

여기서, 상기 장력 조절부(60)는 2개의 발 받침대(135)와 하나의 브레이크 케이블(115)로 연결되므로 상기 발 지지대가 모두 펼쳐진 경우에만 상기 장력 조절부(60)를 동작시켜 브레이크가 해제될 수 있다.

그리고 상기 발 받침대(125)가 다시 접혀지면 브레이크 케이블(115)의 늘어났던 길이가 감소하면서 장력이 제거되어 상기 제어 케이블(116)에 작용했던 힘이 제거되면서 복원력에 의해 상기 슬라이딩 부재(620)가 원 위치로 이동하고, 이에 따라 브레이크 케이블(115)에 작용했던 장력 역시 다시 브레이크 방향으로 바뀌면서 브레이크 패드를 가압하여 브레이크가 해제상태에서 잠금상태로 전환된다.

여기서, 상기 슬라이딩 부재(620)는 장력이 인가 또는 제거될 경우 이동 또는 원 위치로 복귀하기 위한 탄성력과 복원력을 제공하기 위해 가이드 레일(610)과 슬라이딩 부재(620)가 탄성 스프링에 의해 결합될 수 있다.

도 21의 실시예는 발 받침대(126)가 브레이크 스위칭 부재(120) 역할을 담당하되, 발 받침대와 브레이크 사이에 케이블에 의해 연결되는 기어 어셈블리(70)를 더 포함하여 구성되는 실시예이다.

도 21을 참조하면, 기어 어셈블리(70)는 제어 케이블(118)과 연결되어 회동하는 제 1 축 회동 기어 유닛(710)과 상기 제 1 축 회동 기어 유닛과 결합되어 제 2축으로 회동하는 제 2축 회동 기어 유닛(720)과 브레이크 케이블(117)과 연결되어 상기 제 2 축 회동 기어 유닛에 따라 제 1 축 회동하면서 브레이크 케이블을 가압하는 브레이크 제어 유닛(730)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제 1 축 회동 기어 유닛(710)은 축을 중심으로 일단에 형성되어 제 1 및 2 제어 케이블(118a, 118b)과 연결되어 상기 제 1 및 2 제어 케이블에 의해 제 1 축 방향으로 회동하는 케이블 연결부(711)와 타단에 형성되어 상기 제 2축 회동 기어 유닛과 결합되어 회동력을 제 2축 회동 기어 유닛에 전달하는 제 1 기어부(712)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 제 1 축 회동 기어 유닛(710)은 각 발 받침대(126)와 연결된 2개가 한 쌍으로 구성될 수 있다.

그리고 상기 제 2축 회동 기어 유닛(720)은 상기 제 1 기어부(712)와 결합되어 제 2축 방향으로 회동하는 제 2 기어부(721)와 상기 제 2 기어부(721)와 일체로 결합되어 제 2 축 방향으로 회동하는 회동 바(722)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 제 2축 회동 기어 유닛(720) 역시 제 1 축 회동 기어와 동일하게 2개가 한 쌍으로 구성될 수 있고, 각 제 2 축 회동 기어 유닛(720)의 2개의 회동 바(722, 723)가 발 받침대(126)가 순차적으로 펼쳐짐에 따라 각각 동작하여 모든 발 받침대(126)가 모두 펼쳐진 경우에만 브레이크 제어 유닛(730)을 가압하여 회동시키도록 구성될 수 있다.

보다 구체적으로, 각 발 받침대(126)에 결합된 2개의 제어 케이블(118a, 118b)은 접힌 상태와 펼쳐진 상태에 따라 장력이 상대적으로 작용하도록 구성되어 발 받침대가 접힌 상태에서는 제 1 제어 케이블(118a)에만 장력이 작용하고, 펼쳐진 상태에서는 반대로 제 2 제어 케이블(118b)에만 작용하게 된다.

즉, 제 1 제어 케이블(118a)은 도 6과 같이 접힌 상태에서 최대 길이가 되어 장력이 발생하여 케이블 연결부(711)를 잡아 당기는 힘이 작용하고, 펼친 상태가 되면 길이가 감소하여 장력이 소멸하고, 제 2 제어 케이블(118b)은 펼친 상태가 되면 최대 길이가 되어 장력이 발생하여 케이블 연결부(711)를 잡아 당기는 힘이 작용하게 된다.

상기 케이블 연결부(711)는 수직 형상을 이루는 플랜지에 관통공을 통해 상기 제 1 및 2 제어 케이블(118a, 118b)이 결합되고, 제 1 제어 케이블(118a)가 수평 방향 플랜지에 결합되고, 제 2 제어 케이블(118b)가 수직 방향 플랜지에 결합된다.

따라서, 발 받침대 모두 접힌 상태에서는 제 1 제어 케이블(118a)에만 잡아 당기는 장력이 작용하여 도 21의 (a)와 같이 유지된다.

여기서, 하나의 발 받침대를 펼치게 되면 반대로 제 2 제어 케이블(118b)에만 잡아 당기는 장력이 작용하여 도 21의 (b)와 같이 제 2 제어 케이블(118b)이 결팝된 수직 방향 플랜지에 잡아 당기는 힘이 발생해 제 1 축 회동 기어 유닛(710)이 제 1 축 방향으로 회동하게 된다.

상기 제 1 축 회동 기어 유닛(710)의 회동에 따라 제 2 축 회동 기어 유닛이 제 2 축 방향으로 회동하면서 제 1 회동 바(722)가 변위만큼 제 2 축 방향으로 회동하게 된다. 여기서, 상기 제 1 회동 바(722)가 회동하면서 제 2 회동 바(723)를 가압하여 제 2 회동 바(723)도 회동하고 브레이크 제어 유닛(730)을 가압하기 직전 상태에 이르게 된다.

이 상태에서는 브레이크 제어 유닛(730)에는 아무런 힘도 전달되지 않은 상태이므로 브레이크는 잠금 상태를 유지하게 된다.

이어서, 다른 하나의 발 받침대를 펼치게 되면 동일한 동작에 의해 다른 하나의 제 2축 회동 기어 유닛의 제 2 회동 바(723)가 더욱 회동하면서 브레이크 제어 유닛(730)을 가압하여 브레이크 제어 유닛(730)을 제 1 축 방향으로 회동시킨다.

보다 구체적으로, 상기 브레이크 제어 유닛(730)은 중심 축 상에 형성되고, 브레이크 케이블(117)이 연결된 브레이크 가이드 바(731)를 포함하여 구성되고, 상기 제 2 회동 바(723)가 회동하면서 상기 브레이크 가이드 바(731)를 가압하게 되고, 이에 따라 브레이크 제어 유닛(730)의 중심 축이 제 1 축 방향으로 회동하게 되고 브레이크 케이블(117)을 하부로 잡아 당기는 장력이 발생하여 브레이크 방향으로 작용하던 장력의 방향이 반대로 변하면서 브레이크 케이블이 브레이크 반대 방향으로 잡아 당겨지면서 브레이크가 잠금 상태에서 해제 상태로 전환된다.

결국, 2개의 발 받침대가 모두 펼쳐진 경우에만 브레이크가 잠금 상태에서 해제 상태로 전환된다.

이 상태에서 발 받침대가 하나라도 접혀지게 되면 반대 작용에 의해서 브레이크 제어 유닛의 브레이크 가이드 바(731)가 원위치로 복귀하면서 브레이크 케이블의 장력 방향이 브레이크 방향으로 바뀌면서 브레이크가 해제 상태에서 잠금 상태로 다시 전환된다.

본 발명에 따른 브레이크는 도 10과 같이 (a)와 같이 브레이크 패드 작용식, (b)와 같이 유모차에 주로 적용되는 캘리퍼 작용식, (c)와 같이 자전거에 주로 적용되는 림브레이크식, (d)와 같이 밴드 브레이크식 등 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 전동식의 경우 브레이크 잠금 정도의 조절이 용이한 밴드 브레이크식으로 구성하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

휠체어 바퀴에 형성된 브레이크와;

상기 브레이크와 연결되어 상기 브레이크를 잠금 및 해제시키는 브레이크 동작 제어부를 포함하여 구성되되, 상기 브레이크는 평상시 잠금 상태로 있다가 탑승자가 탑승하거나 휠체어가 접혔을 경우 상기 브레이크 동작 제어부가 이를 감지하여 상기 브레이크를 잠금 상태에서 해제 상태로 전환하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 휠체어 브레이크 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 브레이크 동작 제어부는

일단이 상기 브레이크와 탄성적으로 연결된 연결부재와;

상기 연결부재의 타단이 고정 결합되고 탑승자의 탑승시 상기 브레이크와 연결된 연결부재를 작동시켜 브레이크를 해제하고, 상기 탑승자가 일어서는 경우 상기 연결부재를 복귀시켜 다시 브레이크를 잠금상태로 전환하는 스위칭 동작을 수행하는 브레이크 스위칭 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠체어 브레이크 시스템.
제 2항에 있어서,

상기 연결부재는 케이블 또는 바로 형성되고;

상기 브레이크 스위칭 부재는

비전동식 또는 전동식으로 구성되어 자동으로 동작하는 것을 특징으로 하는 휠체어 브레이크 시스템.
제 3항에 있어서,

상기 브레이크 스위칭 부재는

비전동식으로 구성되는 경우 휠체어 시트 하부에 형성되고, 상기 케이블의 타단이 고정되어 내부에 수용되어 연결된 감지 프레임과;

상기 감지 프레임과 결합하고 탑승자가 시트에 탑승할 경우 상기 감지 프레임에 수용된 케이블을 가압하여 케이블의 장력 방향을 전환하는 상부 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠체어 브레이크 시스템.
제 4항에 있어서,

상기 상부 플레이트는 케이블 수용부를 구비하고,

탑승자가 탑승하지 않은 상태에서는 케이블이 상기 케이블 수용부로부터 가압되지 않은 상태에 있다가, 탑승자가 탑승할 경우 상기 상부 플레이트가 하부로 이동하면서 상기 케이블 수용부가 상기 수용된 케이블을 가압하고,

상기 케이블이 가압되면 브레이크와 반대쪽으로 케이블에 장력이 발생하게 되어 잠겨있던 브레이크가 개방되어 브레이크가 해제되도록 동작하는 것을 특징으로 하는 휠체어 브레이크 시스템.
제 4항에 있어서,

상기 감지 프레임과 상부 플레이트는 복수 개의 유닛으로 분리 구성되고;

각 유닛에 연결된 케이블이 적어도 하나가 브레이크와 연결되고;

상기 복수 개의 유닛 중 적어도 하나가 동작하는 경우에 브레이크가 잠금 상태에서 해제 상태로 전환하는 것을 특징으로 하는 휠체어 브레이크 시스템.
제 3항에 있어서,

상기 브레이크 스위칭 부재가

전동식으로 구성되는 경우

휠체어 시트 하부에 형성되고, 상기 케이블의 타단이 고정되어 내부에 수용되고, 상기 케이블을 전기적으로 회전시켜 장력의 방향을 변환하는 전기 구동부를 구비하는 감지 프레임과;

상기 감지 프레임과 결합하고, 센서를 구비하여 탑승자가 휠체어에 탑승하는 것을 감지하는 상부 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠체어 브레이크 시스템.
제 7항에 있어서,

상기 전기 구동부는

케이블의 방향을 전환하고, 케이블을 회전시키는 전동 도르래와 상기 전동 도르래를 구동시키는 회전력을 제공하는 모터 및 상기 모터의 회전력을 제어하는 구동 제어기를 포함하여 구성되고;

상기 상부 플레이트에 설치된 압력 감지 센서로부터 탑승자의 탑승을 감지하여 상기 모터를 구동시켜 상기 전동 도르래를 회전시켜 장력이 반대 방향으로 작용하여 브레이크가 해제되도록 제어하고, 탑승자의 하차를 감지하여 모터를 반대로 구동시켜 상기 전동 도르래를 원 위치로 회전 복귀시켜 장력이 브레이크 방향으로 작용하여 브레이크가 잠금되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 휠체어 브레이크 시스템.
제 8항에 있어서,

상기 전기 구동부는

가속도 센서 및 기울기 센서와 같은 센서 유닛을 더 포함하여 구성되고;

브레이크의 잠금 및 해제의 단순 스위칭 동작 뿐만 아니라, 휠체어의 속도가 지나치게 빠르거나 경사지에서 주행할 경우 안전을 위해 브레이크를 자동으로 동작시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 휠체어 브레이크 시스템.
휠체어 바퀴에 형성된 브레이크와;

상기 브레이크와 연결되어 상기 브레이크를 잠금 및 해제시키는 브레이크 동작 제어부를 포함하여 구성되되, 상기 브레이크는 평상시 잠금 상태로 있다가 탑승자가 탑승하여 안전장치를 동작시키는 경우에 동기화되어 상기 브레이크 동작 제어부가 이를 감지하여 상기 브레이크를 잠금 상태에서 해제 상태로 전환하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 휠체어 브레이크 시스템.
제 10항에 있어서,

상기 브레이크 동작 제어부는

일단이 상기 브레이크와 연결된 연결부재와 상기 연결부재의 타단과 결합되고 탑승자가 탑승하여 안전장치를 사용하는 경우에만 상기 브레이크와 연결된 연결부재를 작동시켜 브레이크를 해제하고, 상기 안전장치 사용을 제거한 경우 상기 연결부재를 복귀시켜 다시 브레이크를 잠금상태로 전환하는 브레이크 스위칭 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠체어 브레이크 시스템.
제 11항에 있어서,

상기 안전장치는

안전 바, 안전 벨트 및 발 받침대 중 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 휠체어 브레이크 시스템.
제 12항에 있어서,

상기 안전장치가 안전 바 또는 안전 벨트인 경우

상기 안전바 또는 안전 벨트가 브레이크 스위칭 부재 역할을 담당하고, 상기 안전바 또는 안전 벨트가 채워지기 전에는 케이블의 장력이 브레이크를 향하고 있으므로 브레이크가 잠금 상태를 유지하고;

탑승자가 휠체어에 탑승하여 상기 안전바 또는 안전 벨트가 채워지면 안전바 내부에 형성된 케이블이 가압되어 케이블에 반대방향으로 장력이 발생하여 케이블의 장력이 브레이크 방향에서 반대방향으로 전환되어 브레이크가 잠금 상태에서 해제 상태로 변환되고;

상기 안전바 또는 안전 벨트를 해제하면 안전바 내부의 케이블에 작용했던 장력이 제거되어 케이블의 장력이 다시 브레이크 방향으로 향하게 되어 브레이크가 해제 상태에서 잠금 상태로 변환되는 것을 특징으로 하는 휠체어 브레이크 시스템.
제 13항에 있어서,

상기 안전장치가 안전 벨트인 경우

안전 벨트가 버클식으로 구성되고, 버클이 채워지는 체결 프레임 내부, 버클 투입부에 브레이크에서 연결된 케이블이 위치하고, 안전 벨트를 착용하기 위해 버클을 체결 프레임의 버클 투입부에 결합시키면 케이블을 가압하게 되고, 상기 케이블 가압에 따라 브레이크 방향으로 작용하던 장력의 방향이 반대로 변환되어 브레이크가 잠금상태에서 해제상태로 전환되는 것을 특징으로 하는 휠체어 브레이크 시스템.
제 14항에 있어서,

상기 체결 프레임내에는 케이블의 방향을 전환하는 가이드 부재를 포함하고,

버클이 체결 프레임에 삽입되어 체결됨에 따라 상기 가이드 부재가 케이블을 변위시켜 잡아당기는 힘이 발생하게 하고, 이에 따라 브레이크의 장력 방향이 반대로 변하여 브레이크가 잠금상태에서 해제 상태로 전환되는 것을 특징으로 하는 휠체어 브레이크 시스템.
제 15항에 있어서,

상기 가이드 부재는

전면과 배면에 각각 대향하도록 2개의 가이드 홈(A, B)이 형성되고, 상기 전면 가이드 홈(A)의 위로 돌출되는 전면 돌출부(C)와 배면 가이드 홈(B)의 아래로 돌출되고 케이블이 체결되는 배면 돌출부(D)를 일체로 구비하여 상기 전면 돌출부와 배면 돌출부를 가이드 홈을 따라 상대이동시키고 상기 가이드 부재 내에 실장되는 이동부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠체어 브레이크 시스템.
제 16항에 있어서

상기 이동부재는 회전축을 통해 이동하되, 이동부재는 스프링에 의해 기본 탄성력을 가지도록 형성되어 탄성력에 의해 항상 전면 돌출부가 전면 가이드 홈 최상부에 위치하도록 세팅되어, 버클이 체결되어 전면 돌출부가 전면 가이드홈의 하부로 이동한 상태에서 상기 버클이 제거되면 복원력에 의해 원위치로 돌아가게 되고;

상기 버클은 상기 이동부재의 전면 상으로 삽입되도록 구성되어 상기 버클이 체결 프레임에 삽입되면 상기 버클이 전면 돌출부(C)를 하부로 밀련서 삽입되고, 상기 전면 돌출부(C)가 전면 가이드 홈(A)을 따라 하부로 이동하고;

상기 전면 돌출부(C)와 상대이동 하는 배면 돌출부(D)는 상기 전면 돌출부(C)가 하부로 이동함에 따라 배면 가이드 홈(B)을 따라 상부로 이동함에 따라 상기 배면 돌출부(D)와 결합된 케이블이 상부로 이동하면서 잡아 당겨지면서 브레이크 방향으로 장력이 발생하던 케이블의 장력 방향이 반대가 되어 브레이크가 잠금 상태에서 해제 상태로 전환되고,

상기 버클이 체결 프레임에서 분리되면, 상기 이동 부재는 스프링의 복원력에 의해 원위치로 복귀하게 되고, 이에 따라 상대이동하는 배면 돌출부도 원위치로 복귀하면서 케이블의 장력 방향 역시 원위치로 복귀하면서 케이블의 장력 방향이 다시 브레이크를 향하게 되어 브레이크가 해제상태에서 잠금 상태로 전환되는 것을 특징으로 하는 휠체어 브레이크 시스템.
제 12항에 있어서,

상기 안전장치가 발 받침대인 경우

상기 발 받침대가 브레이크 스위칭 부재 역할을 담당하고, 상기 발 받침대가 접힌 상태에 있는 경우 케이블의 장력이 브레이크를 향하고 있으므로 브레이크가 잠금 상태를 유지하고;

탑승자가 휠체어를 탑승하여 상기 발 받침대를 펼치면 발 받침대 내에 형성된 케이블이 가압되어 케이블에 반대방향으로 장력이 발생하여 케이블의 장력이 브레이크 방향에서 반대방향으로 전환되어 브레이크가 잠금 상태에서 해제 상태로 변환되는 것을 특징으로 하는 휠체어 브레이크 시스템.
제 12항에 있어서,

상기 안전장치가 발 받침대인 경우

발 받침대가 브레이크 스위칭 부재 역할을 담당하되, 발 받침대와 브레이크 사이에 케이블에 의해 연결되는 장력 조절부를 더 포함하고;

상기 장력 조절부는 브레이크 케이블을 통해 브레이크와 연결되고, 제어 케이블을 통해 발 받침대와 연결되고;

상기 장력 조절부는 시트 하부에 고정 설치되는 가이드 레일과 상기 가이드 레일을 따라 이동하는 슬라이딩 부재를 포함하여 구성되고, 상기 슬라이딩 부재의 일단에는 제어 케이블이 연결되고, 타단에는 브레이크 케이블이 연결된 것을 특징으로 하는 휠체어 브레이크 시스템.
제 19항에 있어서,

발 받침대가 접혀진 상태에서는 브레이크 케이블이 브레이크 방향으로 장력이 작용하여 브레이크가 잠금 상태로 유지되고;

상기 발 받침대가 접힌 상태에서 펼쳐지면 브레이크 케이블의 길이가 브레이크 반대 방향으로 증가하면서 브레이크 반대 방향으로 장력이 발생하고, 이에 따라 제어 케이블이 가압되면서 당겨지게 되고,

상기 슬라이딩 부재가 가이드 레일을 따라 휠체어 전면방향으로 이동하게 되고, 이에 따라 브레이크 케이블도 잡아 당겨져서 장력의 방향이 브레이크 방향에서 반대방향으로 작용하여 브레이크가 잠금 상태에서 해제 상태로 전환하는 것을 특징으로 하는 휠체어 브레이크 시스템.
제 12항에 있어서,

상기 안전장치가 발 받침대인 경우

상기 발 받침대가 브레이크 스위칭 부재 역할을 담당하되, 발 받침대와 브레이크 사이에 케이블에 의해 연결되는 기어 어셈블리를 더 포함하고;

상기 기어 어셈블리는 제어 케이블과 연결되어 회동하는 제 1 축 회동 기어 유닛과, 상기 제 1 축 회동 기어 유닛과 결합되어 제 2축으로 회동하는 제 2축 회동 기어 유닛과, 브레이크 케이블과 연결되어 상기 제 2 축 회동 기어 유닛에 따라 제 1 축 회동하면서 브레이크 케이블을 가압하는 브레이크 제어 유닛을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 휠체어 브레이크 시스템.
제 21항에 있어서,

상기 제 1 축 회동 기어 유닛은

축을 중심으로 일단에 형성되어 제 1 및 2 제어 케이블과 연결되어 상기 제 1 및 2 제어 케이블에 의해 제 1 축 방향으로 회동하는 케이블 연결부와, 타단에 형성되어 상기 제 2축 회동 기어 유닛과 결합되어 회동력을 제 2축 회동 기어 유닛에 전달하는 제 1 기어부를 포함하되, 상기 제 1 축 회동 기어 유닛은 각 발 받침대와 연결된 2개가 한 쌍으로 구성되고;

상기 제 2축 회동 기어 유닛은

상기 제 1 기어부와 결합되어 제 2축 방향으로 회동하는 제 2 기어부와 상기 제 2 기어부와 일체로 결합되어 제 2 축 방향으로 회동하는 회동 바를 포함하여 구성되되, 상기 제 2축 회동 기어 유닛도 제 1 축 회동 기어와 동일하게 2개가 한 쌍으로 구성되고;

각 제 2 축 회동 기어 유닛의 2개의 회동 바가 발 받침대가 순차적으로 펼쳐짐에 따라 각각 동작하여 모든 발 받침대가 모두 펼쳐진 경우에만 브레이크 제어 유닛을 가압하여 회동시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 휠체어 브레이크 시스템.