KR102601961B1

KR102601961B1 - 휠체어용 자세 변환 장치

Info

Publication number: KR102601961B1
Application number: KR1020210184921A
Authority: KR
Inventors: 김세영; 박철훈; 박정애; 김휘수; 박종우; 박희창; 손영수; 최상규; 함상용; 김병인; 박찬훈
Original assignee: 한국기계연구원
Priority date: 2021-12-22
Filing date: 2021-12-22
Publication date: 2023-11-14
Anticipated expiration: 2041-12-22
Also published as: KR20230095447A

Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 휠체어용 자세 변환 장치는 사용자의 엉덩이를 지지하는 좌석 받침대, 상기 좌석 받침대에서 하부로 이어지며, 상기 좌석 받침대에 대하여 회전가능하게 설치된 다리 지지부, 상기 좌석 받침대에서 상부로 이어지며, 상기 좌석 받침대에 대하여 회전 가능하게 설치된 등받이부, 상기 좌석 받침대의 하부에 배치되어 상기 좌석 받침대를 지지하는 베이스, 상기 베이스에 대하여 상기 좌석 받침대를 승강시키는 승강 구동부, 상기 다리 지지부와 상기 등받이부를 상기 좌석 받침대에 대하여 회전시키는 폴딩 구동부를 포함할 수 있다.

Description

휠체어용 자세 변환 장치{POSITION CHANGING APPARATUS FOR WHEELCHAIR}

본 발명은 사용자가 휠체어에 탑승한 상태로 자세 전환이 가능하도록 돕는 휠체어용 자세 변환 장치에 관한 것이다.

노약자, 중증 피간호인 및 장애인 등 자력으로 목욕이 불가능한 피간호인의 경우 간호인의 도움을 받아서 목욕을 하게 된다. 최근에는 노령인구의 증가로 인해 자력으로 침대에 눕거나 이동이 어려운 피간호인이 늘어나고 있는 추세여서 간병인의 업무가 가중되고 있으며, 그에 따라 피간호인 및 간호인의 편의성을 향상시키고자 하는 여러 가지 장치 등이 소개되고 있다

이러한 장치들 중에서 휠체어는 장애인이나 환자 또는 거동이 불편한 노약자가 편하게 이동할 수 있도록 돕기 위한 이동보조장치이다.

이러한 휠체어는 시트와 등받이, 그리고 시트의 양측에 장착된 바퀴로 구성되어 있으며, 탑승자가 바퀴를 손으로 직접 회전시키거나 보조자가 뒤에서 손잡이를 잡고 밀어 움직이는 수동 휠체어가 많이 사용되고 있다.

최근에는 수동으로 바퀴를 움직일 필요 없는 전동휠체어가 많이 개발되고 있으며, 다양한 제품이 출시되어 판매되고 있다.

전동휠체어는 일반적으로 모터를 이용해 바퀴를 구동시키며 이동하는 형태의 휠체어는 장애인이나 환자 또는 거동이 불편한 노약자의 이동을 편리하게 하는 이점을 가지고 있다.

그러나, 단순히 이동만을 목적으로 하는 장치의 경우 거동이 불편한 사용자가 이동하기에는 용이하지만, 입식활동 및 원활한 혈액순환을 위한 추가적인 자세의 변경이 불가능하다.

특히, 중증의 장애인이나 노약자의 경우 휠체어에 탑승 및 하차하는 것 이외에도 욕창 방지를 위해 주기적으로 자세를 변경하는 것이 어려우며, 이를 위해서는 간병인이 상시 주변에서 대기해야 하는 불편함이 있다.

이에 사용자의 자세 전환이 가능한 전동 휠체어가 개발되고 있으나, 종래의 전동 휠체어는 부피가 크고, 지지 면적이 넓어서 투휠 휠체어에 적용되기 어려운 문제가 있다. 또한, 종래의 투휠 전동 휠체어에 탈부착이 불가능한 문제가 있다.

(특허문헌 0001) 한국등록특허 제10-2265885호(2021.06.10)

본 발명은 컴팩트하고 용이하게 자세변환이 가능하며, 투휠 휠체어에 탈부착이 가능한 휠체어용 자세 변환 장치를 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따른 휠체어용 자세 변환 장치는 상기 승강 구동부에 대하여 상기 좌석 받침대를 회전시키는 회전 구동부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 폴딩 구동부의 상부는 상기 좌석 받침대에 고정되고, 상기 폴딩 구동부의 길이방향 일측 단부는 상기 등받이부에 고정되며, 상기 폴딩 구동부의 길이방향 타측 단부는 상기 다리 지지부에 고정될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 폴딩 구동부는 상기 좌석 받침대의 하부에 고정된 제1 폴딩 링크와 상기 제1 폴딩 링크에서 이격된 제2 폴딩 링크와 길이방향 일측 단부가 상기 제1 폴딩 링크에 연결되고, 길이방향 타측 단부가 상기 제2 폴딩 링크에 연결된 폴딩 실린더를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 제1 폴딩 링크와 상기 제2 폴딩 링크에는 상기 제2 폴딩 링크를 상기 제1 폴딩 링크에 대하여 밀어내는 제1 폴딩 스프링과 제2 폴딩 스프링이 설치될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 제1 폴딩 스프링과 상기 제2 폴딩 스프링은 서로 교차하는 방향으로 이어질 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 제1 폴딩 링크와 상기 제2 폴딩 링크는 평행하게 배치되어 평행사변형 링크구조를 형성할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 제1 폴딩 링크의 측면에 상기 회전 구동부가 결합되고, 상기 회전 구동부의 배면에 상기 승강 구동부가 결합될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 회전 구동부는 상기 승강 구동부와 상기 폴딩 구동부를 연결하며, 상기 폴딩 구동부를 매개로 상기 좌석 받침대를 회전시킬 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 좌석 받침대의 하부에는 2개의 상기 폴딩 구동부가 설치되고, 이격된 상기 폴딩 구동부 사이에 상기 승강 구동부가 설치될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 승강 구동부는 상기 베이스와 상기 회전 구동부를 연결하는 제1 승강 링크, 상기 베이스와 상기 회전 구동부를 연결하되 상기 제1 승강 링크에서 이격된 제2 승강 링크, 및 길이방향 일측 단부가 상기 제1 승강 링크에 연결되고, 길이방향 타측 단부가 상기 제2 승강 링크에 연결된 승강 실린더를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 제1 승강 링크와 상기 제2 승강 링크에는 상기 제2 승강 링크를 상기 제1 승강 링크에 대하여 밀어내는 승강 스프링이 설치될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 제1 승강 링크와 상기 제2 승강 링크는 평행하게 배치되어 평행사변형 링크구조를 형성할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 다리 지지부는 상기 제1 폴딩 링크 및 상기 제2 폴딩 링크와 연결된 발판 프레임과 상기 발판 프레임 내부에 삽입되어 상기 발판 프레임의 길이방향으로 이동 가능하게 설치된 이송 막대와 상기 이송 막대의 하부에 결합되며 사용자의 발을 지지하는 발판과 상기 이송 막대의 상부에 결합되며 상기 이송 막대와 상기 제2 폴딩 링크를 연결하는 커넥팅 로드를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 등받이부는 상기 제1 폴딩 링크 및 상기 제2 폴딩 링크와 연결된 등받이 프레임과 상기 등받이 프레임 내부에 삽입되어 상기 등받이 프레임의 길이방향으로 이동 가능하게 설치된 슬라이더 막대와 상기 슬라이더 막대에 결합되며 사용자의 등을 지지하는 등받이판과 상기 슬라이더 막대의 하부에 결합되며 상기 슬라이더 막대와 상기 제2 폴딩 링크를 연결하는 이송 로드를 포함할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명의 일 측면에 따른 휠체어용 자세 변환 장치는 승강 구동부, 회전 구동부, 폴딩 구동부를 구비하여 사용자의 자세를 다양하게 전환할 수 있을 뿐만 아니라, 폴딩 구동부를 구비하여 다리 지지부와 등받이부를 동시에 변형시킬 수 있다.

또한, 승강 구동부가 2개의 승강 링크와 승강 실린더를 포함하므로 평행사변형 링크구조를 형성하여 중력토크를 구조적으로 흡수하고 독립적으로 관절의 중력을 보상함으로써, 안정적이고 용이하게 자세 변환을 구현할 수 있다.

또한, 승강 링크에는 승강 스프링이 설치되어 작은 힘으로 용이하게 변형될 수 있을 뿐만 아니라, 등받이판과 발판이 폴딩 링크와 맞물려 이동하므로 사용자와 장치의 관절 불일치를 해소하게 되어 사용자 편의가 보다 증대될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 자세 변환 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 자세 변환 장치를 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 승강 구동부와 회전 구동부를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴딩 구동부와 회전 구동부를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 등받이부를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다리 지지부를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 자세 변환 장치가 휠체어 프레임에 결합된 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 자세 변환 장치가 기립된 상태를 도시한 측면도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어용 자세 변환 장치에 대해서 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 휠체어용 자세 변환 장치(100)는 좌석 받침대(110), 등받이부(120), 다리 지지부(130), 베이스(170), 승강 구동부(140), 회전 구동부(150), 폴딩 구동부(160)를 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 휠체어용 자세 변환 장치(100)는 2개의 바퀴를 갖는 전동 휠체어 또는 휠 프레임에 착탈 가능하게 결합되어 전동 휠체어 사용자의 자세 전환을 돕는 장치이다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 자세 변환 장치(100)는 4개의 바퀴를 갖는 휠체어에도 적용될 수 있으며 수동 휠체어에도 적용될 수 있다.

좌석 받침대(110)는 사용자의 엉덩이를 지지하며, 좌석 쿠션(112)과 좌석 쿠션(112)을 지지하는 좌석 지지판(113)을 포함할 수 있다. 좌석쿠션(112)은 충격을 흡수하고, 사용자의 하중을 분산시킬 수 있는 다양한 구조로 이루어질 수 있다. 좌석 지지판(113)은 좌석 쿠션(112)의 하부에서 좌석 쿠션(112)을 지지하며 폴딩 구동부(160)에 고정될 수 있다.

등받이부(120)는 좌석 받침대(110)에서 상부로 이어지며, 좌석 받침대(110)에 대하여 회전 가능하게 설치된다. 등받이부(120)는 폴딩 구동부(160)를 매개로 좌석 받침대(110)에 결합될 수 있다.

다리 지지부(130)는 좌석 받침대(110)에서 하부로 이어지며, 좌석 받침대(110)에 대하여 회전 가능하게 설치된다. 다리 지지부(130)는 폴딩 구동부(160)를 매개로 좌석 받침대(110)에 결합될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 승강 구동부와 회전 구동부를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 3을 참조하여 설명하면, 승강 구동부(140)는 좌석 받침대(110)를 승강시키며, 베이스(170)에 고정될 수 있다. 베이스(170)는 승강 구동부의 하부에서 승강 구동부(140)를 지지하며, 기둥 형태로 이루어질 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이 베이스(170)는 휠체어 또는 휠 프레임(190)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 휠 프레임(190)은 2개의 바퀴와 바퀴를 구동하는 주행 모터를 포함할 수 있다. 또한, 휠 프레임(190)은 주행 모터와 바퀴를 지지하는 지지 모듈과 하나 이상의 보조 바퀴를 더 포함할 수도 있다. 또한, 휠 프레임(190)은 4개 또는 그 이상의 바퀴를 포함할 수도 있다. 베이스(170)는 볼트, 핀, 또는 클램프 등을 매개로 휠 프레임(190)에 찰탈 가능하게 결합될 수 있다. 이에 따라 본 실시예에 따른 자세 변환 장치(100)는 다양한 종류의 휠체어에 적용될 수 있다.

승강 구동부(140)는 제1 승강 링크(141), 제2 승강 링크(142), 승강 실린더(143), 승강 스프링(145)을 포함할 수 있다. 제1 승강 링크(141)와 제2 승강 링크(142)는 베이스(170)와 회전 구동부(150)를 연결하며, 평행하게 배치될 수 있다. 또한, 제1 승강 링크(141)와 제2 승강 링크(142)는 베이스(170)와 회전 구동부(150)에 회전 가능하게 연결되며, 간격을 두고 높이방향으로 이격될 수 있다. 승강 구동부(140)는 좌석 받침대(110)의 폭방향 중앙 하부에 위치하며, 이격된 폴딩 구동부(160)들 사이에 배치될 수 있다.

제1 승강 링크(141)와 제2 승강 링크(142)는 이격된 2개의 막대와 막대들을 지지하는 지지바를 포함하며, 승강 실린더(143)와 승강 스프링(145)은 지지바에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 제1 승강 링크(141)와 제2 승강 링크(142)는 평행하게 배치되어 평행사변형 링크구조를 형성할 수 있다.

승강 실린더(143)는 전기 모터 기반 선형 구동기, 유압 또는 공압 실린더로 이루어질 수 있으며, 제1 승강 링크(141)를 제2 승강 링크(142)에 대하여 밀거나 당길 수 있다. 승강 실린더(143)는 제1 승강 링크(141)의 길이방향 일측 단부와 인접하게 연결되고, 제2 승강 링크(142)의 길이방향 타측 단부와 인접하게 연결될 수 있다. 즉, 승강 실린더(143)는 하부에 배치된 제1 승강 링크(141)의 후방쪽에 연결되고, 상부에 배치된 제2 승강 링크(142)의 전방쪽에 연결될 수 있다.

승강 실린더(143)가 제2 승강 링크(142)를 밀면 회전 구동부(150)가 상승하고, 승강 실린더(143)가 제2 승강 링크(142)를 당기면 회전 구동부(150)가 하강할 수 있다.

2개의 승강 스프링(145)이 제1 승강 링크(141)와 제2 승강 링크(142)에 설치되는데, 승강 스프링(145)은 제2 승강 링크(142)를 제1 승강 링크(141)에 대하여 밀어내는 힘을 작용할 수 있다. 승강 스프링(145)은 제1 승강 링크(141)의 길이방향 일측 단부와 인접하게 연결되고, 제2 승강 링크(142)의 길이방향 타측 단부와 인접하게 연결될 수 있다. 여기서 승강 스프링(145)은 가스 스프링으로 이루어질 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 승강 스프링(145)은 승강 실린더(143)와 평행하게 배치될 수 있다. 이와 같이 승강 스프링(145)이 설치되면, 승강 스프링(145)이 하중을 보상하여 적은 힘으로도 좌석 받침대(110)를 상승 또는 하강시킬 수 있다.

회전 구동부(150)는 제1 승강 링크(141)와 제2 승강 링크(142)의 전방에 고정되며, 모터를 포함할 수 있다. 회전 구동부(150)는 승강 구동부(140)에 대하여 좌석 받침대(110)를 회전시킬 수 있다. 회전 구동부(150)는 제1 폴딩 링크(162)를 매개로 좌석 받침대(110)와 연결되며, 회전 구동부(150)에 의하여 폴딩 구동부(160)가 회전할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴딩 구동부와 회전 구동부를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 4를 참조하여 설명하면, 좌석 받침대(110)의 하부에는 2개의 폴딩 구동부(160)가 설치되고 폴딩 구동부(160)들은 좌석 받침대(110)의 폭 방향으로 이격 배치된다. 폴딩 구동부(160)는 다리 지지부(130)와 등받이부(120)를 좌석 받침대(110)에 대하여 회전시킨다.

폴딩 구동부(160)의 일측 단부는 등받이부(120)에 결합되고, 폴딩 구동부(160)의 타측 단부는 다리 지지부(130)에 결합된다. 또한 폴딩 구동부(160)의 상단은 좌석 받침대(110)에 고정될 수 있다.

폴딩 구동부(160)는 제1 폴딩 링크(161), 제2 폴딩 링크(162), 폴딩 실린더(163), 제1 폴딩 스프링(164), 제2 폴딩 스프링(165)을 포함할 수 있다. 제1 폴딩 링크(161)와 제2 폴딩 링크(162)는 등받이부(120)와 다리 지지부(130)를 연결하며, 평행하게 배치될 수 있다.

제1 폴딩 링크(161)와 제2 폴딩 링크(162)는 등받이부(120)와 다리 지지부(130)에 회전 가능하게 연결되며, 간격을 두고 높이방향으로 이격될 수 있다. 제1 폴딩 링크(161)와 제2 폴딩 링크(162)는 평행하게 배치되어 평행사변형 링크구조를 형성할 수 있다.

제1 폴딩 링크(161)와 제2 폴딩 링크(162)는 이격된 2개의 막대와 막대들을 지지하는 지지바를 포함하며, 폴딩 실린더(163)와 제1 폴딩 스프링(164)과 제2 폴딩 스프링(165)은 지지바에 회전 가능하게 결합될 수 있다.

제1 폴딩 링크(161)는 좌석 받침대(110)의 하부에 고정되어 좌석 받침대(110)와 함께 회전한다. 제1 폴딩 링크(161)에는 하부로 돌출된 돌출부가 형성되고, 돌출부에 회전 구동부(150)가 고정될 수 있다.

폴딩 실린더(163)는 전기 모터 기반 선형 구동기, 유압 또는 공압 실린더로 이루어질 수 있으며, 제1 폴딩 링크(161)를 제2 폴딩 링크(162)에 대하여 밀거나 당길 수 있다. 폴딩 실린더(163)는 제1 폴딩 링크(161)의 길이방향 일측 단부와 인접하게 연결되고, 제2 폴딩 링크(162)의 길이방향 타측 단부와 인접하게 연결될 수 있다. 즉, 폴딩 실린더(163)는 하부에 배치된 제1 폴딩 링크(161)의 전방쪽에 연결되고, 상부에 배치된 제2 폴딩 링크(162)의 후방쪽에 연결될 수 있다.

폴딩 실린더(163)가 제2 폴딩 링크(162)를 밀면 등받이부(120)와 다리 지지부(130)가 펴지고, 폴딩 실린더가 2 폴딩 링크(162)를 당기면 등받이부(120)와 다리 지지부(130)가 세워질 수 있다.

이와 같이 본 실시예에 따르면 제1 폴딩 링크(161)와 제2 폴딩 링크(162)가 평행사변형 링크구조를 형성하고, 등받이부(120)와 다리 지지부(130)에 결합되면, 하나의 폴딩 실린더(163)에 의하여 등받이부(120)와 다리 지지부(130)가 동시에 펴지거나 세워질 수 있다.

제1 폴딩 링크(161)와 제2 폴딩 링크(162)에는 제2 폴딩 링크(162)를 제1 폴딩 링크(161)에 대하여 밀어내는 제1 폴딩 스프링(164)과 제2 폴딩 스프링(165)이 설치되며, 제1 폴딩 스프링(164)과 제2 폴딩 스프링(165)은 교차하는 방향으로 이어진다. 제1 폴딩 스프링(164)은 폴딩 실린더(163)와 평행하게 배치될 수 있으며, 제2 폴딩 스프링(165)은 폴딩 실린더(163)와 교차하도록 배치될 수 있다.

제1 폴딩 스프링(164)과 제2 폴딩 스프링(165)은 서로 다른 방향으로 제1 폴딩 링크(161)와 제2 폴딩 링크(162)를 밀어내어 하중을 보상하여 구동 토크를 최소화할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 등받이부를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 5를 참조하여 설명하면, 등받이부(120)는 폴딩 구동부(160)와 연결된 등받이 프레임(121)과 등받이 프레임(121) 내부에 삽입되어 등받이 프레임(121)의 길이방향으로 이동 가능하게 설치된 슬라이더 막대(122)와 슬라이더 막대(122)에 결합되며 사용자의 등을 지지하는 등받이판(125)과 슬라이더 막대(122)의 하부에 결합되며 슬라이더 막대(122)와 제1 폴딩 링크(161)를 연결하는 이송 로드(123)를 포함할 수 있다.

이송 로드(123)와 슬라이더 막대(122)는 핀(129)을 매개로 결합되며, 등받이 프레임(121)에는 핀(129)이 삽입되어 이동하는 안내 홀(121b)이 형성될 수 있다. 또한, 등받이부(120)는 이격된 2개의 슬라이더 막대(122)를 연결하는 지지 막대(126)와 지지 막대(126)에 결합되며 전방으로 돌출된 2개의 팔걸이대(127)를 포함할 수 있다.

등받이부(120)가 펴질 때, 제1 폴딩 링크(161)는 좌석 받침대(110) 및 제2 폴딩 링크(162)에 대하여 하부로 이동한다. 이에 따라, 이송 로드(123)는 제1 폴딩 링크(161)와 결합되어 등받이부(120)가 펴질 때, 슬라이더 막대(122)를 당기며, 이에 따라 등받이판(125)은 등받이 프레임(121)을 따라 하부로 이동하게 된다. 또한, 폴딩 구동부(160)에 의하여 등받이부(120)가 세워질 때, 등받이판(125)은 이송 로드(123)에 의하여 밀려서 상부로 이동할 수 있다.

이와 같이 본 실시예에 따르면 등받이부(120)가 펴질 때, 등받이판(125)이 하부로 이동하여 등을 지지할 수 있으며, 등받이부(120)가 세워질 때, 등받이판(125)이 상부로 이동하여 등을 안정적으로 지지할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다리 지지부를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 6을 참조하여 설명하면, 다리 지지부(130)는 제1 폴딩 링크(161) 및 제2 폴딩 링크(162)와 연결된 발판 프레임(131)과 발판 프레임(131) 내부에 삽입되어 발판 프레임(131)의 길이방향으로 이동 가능하게 설치된 이송 막대(132)과 이송 막대(132)의 하부에 결합되며 사용자의 발을 지지하는 발판(133)과 이송 막대(132)의 상부에 결합되며 이송 막대(132)와 제1 폴딩 링크(161)를 연결하는 커넥팅 로드(134)를 포함할 수 있다.

커넥팅 로드(134) 와 이송 막대(132)는 핀(139)을 매개로 결합되며, 발판 프레임(131)에는 핀(139)이 삽입되어 이동하는 안내 홀(131b)이 형성될 수 있다.

다리 지지부(130)가가 펴질 때, 제1 폴딩 링크(161)는 좌석 받침대(110) 및 제2 폴딩 링크(162)에 대하여 하부로 이동한다. 이에 따라, 커넥팅 로드(134)는 다리 지지부(130) 가 펴질 때, 이송 막대(132)를 밀며, 이에 따라 발판(133)은 하부로 이동하게 된다. 또한, 폴딩 구동부(160)에 의하여 다리 지지부(130)가 세워질 때, 발판(133)은 커넥팅 로드(134)에 의하여 당겨져서 상부로 이동할 수 있다.

이와 같이 본 실시예에 따르면 다리 지지부(130)가 펴질 때, 발판(133)이 하부로 이동하여 발의 불편함을 최소화할 수 있으며, 다리 지지부(130)가 세워질 때, 발판이 상부로 이동하여 발을 안정적으로 지지할 수 있다.

한편, 등받이 프레임(121)은 폭방향으로 돌출되며 제2 폴딩 링크(162)에 결합된 상부 돌기(121a)를 포함하고, 발판 프레임(131)은 제1 폴딩 링크(161)에 결합된 하부 돌기(131a)를 포함할 수 있다.

등받이 프레임(121)의 하단에 제1 폴딩 링크(161)가 결합되고, 제1 지지 돌기(121a)에 제2 폴딩 링크(162)가 결합된다. 또한, 발판 프레임(131)의 상단에 상기 제2 폴딩 링크(162)가 결합되고, 제2 지지 돌기(131a)에 제1 폴딩 링크(161)가 결합된다.

상부 메인 막대와 하부 메인 막대는 평행하게 배치되고 제1 폴딩 링크(161)와 제2 폴딩 링크(162)가 평행하게 배치되어 평행사변형 링크구조를 형성할 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 휠체어용 자세 변환 장치는 앉은 자세, 기립, 전방 틸팅, 후방 틸팅, 리클라닝 등의 자세 변환이 용이하여 사용자의 편의를 제공할 수 있다.

또한, 제1 승강 링크와 제2 승강 링크가 평행사변형 링크구조를 형성하고, 제1 폴딩 링크(161)와 제2 폴딩 링크(162)가 평행사변형 링크구조를 형성하므로, 2개의 평행사변형 링크구조에 의하여 경량이며 컴팩트한 장치를 구성하고, 작은 지지면적으로 모듈화가 용이하다. 또한, 승강 스프링 및 폴딩 스프링을 구비하여 관절간 상대모션으로 인한 중력토크를 구조적으로 흡수하여 관절별 독립적으로 하중을 보상할 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

100: 자세 변환 장치 110: 좌석 받침대
112: 좌석 쿠션 113: 좌석 지지판
120: 등받이부 121: 등받이 프레임
122: 슬라이더 막대 123: 이송 로드
130: 다리 지지부 131: 발판 프레임
132: 이송 막대 133: 발판
134: 커넥팅 로드 140: 승강 구동부
141: 제1 승강 링크 142: 제2 승강 링크
143: 승강 실린더 145: 승강 스프링
150: 회전 구동부 160: 폴딩 구동부
161: 제1 폴딩 링크 162: 제2 폴딩 링크
163: 폴딩 실린더 164: 제1 폴딩 스프링
165: 제2 폴딩 스프링 170: 베이스

Claims

휠체어용 자세 변환 장치에 있어서,
사용자의 엉덩이를 지지하는 좌석 받침대;
상기 좌석 받침대에서 하부로 이어지며, 상기 좌석 받침대에 대하여 회전가능하게 설치된 다리 지지부;
상기 좌석 받침대에서 상부로 이어지며, 상기 좌석 받침대에 대하여 회전 가능하게 설치된 등받이부;
상기 좌석 받침대의 하부에 배치되어 상기 좌석 받침대를 지지하는 베이스;
상기 베이스에 대하여 상기 좌석 받침대를 승강시키는 승강 구동부;
상기 다리 지지부와 상기 등받이부를 상기 좌석 받침대에 대하여 회전시키는 폴딩 구동부; 및
상기 승강 구동부에 대하여 상기 좌석 받침대를 회전시키는 회전 구동부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠체어용 자세 변환 장치.
제1항에 있어서,
상기 승강 구동부에 대하여 상기 좌석 받침대를 회전시키는 회전 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휠체어용 자세 변환 장치.
제2항에 있어서,
상기 폴딩 구동부의 상부는 상기 좌석 받침대에 고정되고, 상기 폴딩 구동부의 길이방향 일측 단부는 상기 등받이부에 고정되고, 상기 폴딩 구동부의 길이방향 타측 단부는 상기 다리 지지부에 고정된 것을 특징으로 하는 휠체어용 자세 변환 장치.
제3항에 있어서,
상기 폴딩 구동부는 상기 좌석 받침대의 하부에 고정된 제1 폴딩 링크와 상기 제1 폴딩 링크에서 이격된 제2 폴딩 링크와 길이방향 일측 단부가 상기 제1 폴딩 링크에 연결되고, 길이방향 타측 단부가 상기 제2 폴딩 링크에 연결된 폴딩 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠체어용 자세 변환 장치.
제4항에 있어서,
상기 제1 폴딩 링크와 상기 제2 폴딩 링크에는 상기 제2 폴딩 링크를 상기 제1 폴딩 링크에 대하여 밀어내는 제1 폴딩 스프링과 제2 폴딩 스프링이 설치된 것을 특징으로 하는 휠체어용 자세 변환 장치.
제5항에 있어서,
상기 제1 폴딩 스프링과 상기 제2 폴딩 스프링은 서로 교차하는 방향으로 이어진 것을 특징으로 하는 휠체어용 자세 변환 장치.
제4항에 있어서,
상기 제1 폴딩 링크와 상기 제2 폴딩 링크는 평행하게 배치되어 평행사변형 링크구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 휠체어용 자세 변환 장치.
제4항에 있어서,
상기 제1 폴딩 링크의 측면에 상기 회전 구동부가 결합되고, 상기 회전 구동부의 배면에 상기 승강 구동부가 결합된 것을 특징으로 하는 휠체어용 자세 변환 장치.
제2항에 있어서,
상기 회전 구동부는 상기 승강 구동부와 상기 폴딩 구동부를 연결하며, 상기 폴딩 구동부를 매개로 상기 좌석 받침대를 회전시키는 것을 특징으로 하는 휠체어용 자세 변환 장치.
제2항에 있어서,
상기 좌석 받침대의 하부에는 2개의 상기 폴딩 구동부가 설치되고, 이격된 상기 폴딩 구동부 사이에 상기 승강 구동부가 설치된 것을 특징으로 하는 휠체어용 자세 변환 장치.
제2항에 있어서,
상기 승강 구동부는 상기 베이스와 상기 회전 구동부를 연결하는 제1 승강 링크, 상기 베이스와 상기 회전 구동부를 연결하되 상기 제1 승강 링크에서 이격된 제2 승강 링크, 및 길이방향 일측 단부가 상기 제1 승강 링크에 연결되고, 길이방향 타측 단부가 상기 제2 승강 링크에 연결된 승강 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠체어용 자세 변환 장치.
제11항에 있어서,
상기 제1 승강 링크와 상기 제2 승강 링크에는 상기 제2 승강 링크를 상기 제1 승강 링크에 대하여 밀어내는 승강 스프링이 설치된 것을 특징으로 하는 휠체어용 자세 변환 장치.
제11항에 있어서,
상기 제1 승강 링크와 상기 제2 승강 링크는 평행하게 배치되어 평행사변형 링크구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 휠체어용 자세 변환 장치.
제4항에 있어서,
상기 다리 지지부는 상기 제1 폴딩 링크 및 상기 제2 폴딩 링크와 연결된 발판 프레임과 상기 발판 프레임 내부에 삽입되어 상기 발판 프레임의 길이방향으로 이동 가능하게 설치된 이송 막대와 상기 이송 막대의 하부에 결합되며 사용자의 발을 지지하는 발판과 상기 이송 막대의 상부에 결합되며 상기 이송 막대와 상기 제2 폴딩 링크를 연결하는 커넥팅 로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠체어용 자세 변환 장치.
제4항에 있어서,
상기 등받이부는 상기 제1 폴딩 링크 및 상기 제2 폴딩 링크와 연결된 등받이 프레임과 상기 등받이 프레임 내부에 삽입되어 상기 등받이 프레임의 길이방향으로 이동 가능하게 설치된 슬라이더 막대와 상기 슬라이더 막대에 결합되며 사용자의 등을 지지하는 등받이판과 상기 슬라이더 막대의 하부에 결합되며 상기 슬라이더 막대와 상기 제2 폴딩 링크를 연결하는 이송 로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠체어용 자세 변환 장치.