KR100967989B1 - 구조변경이 가능한 전환형 휠체어 - Google Patents

Abstract

착석 가능한 일반적인 휠체어 모드에서 침상 모드로의 전환이 자유로운 구조변경이 가능한 전환형 휠체어를 제공한다. 상기 구조변경이 가능한 전환형 휠체어는 전륜 및 후륜을 회전가능하게 장착하고 있으며, 한 쌍 이상의 접철 링크를 통해 상호 연결되어 차량 탑재에 유리한 형태로 접철 될 수 있는 좌, 우 한 쌍의 메인 프레임; 상기 좌, 우 한 쌍의 메인 프레임 사이에 탑재되고, 두 쌍의 힌지축을 피봇점으로 하여 사용자 탑승에 유리한 형태 내지는 착석 자세에 유리한 형태로 굴절가능한 구조를 가진 평행하게 이격된 한 쌍의 원동 링크; 및 한 쌍의 메인 프레임 사이에 탑재된 상기 원동 링크가 사용자 탑승에 유리한 형태로 배치되거나 착석 자세에 유리한 형태로 굴절될 수 있도록, 상기 좌, 우 한 쌍의 메인 프레임 사이에 상기 원동 링크를 작동가능하게 연결하는 여러 쌍의 종동 링크;를 포함하는 것을 구성의 요지로 한다.

휠체어, 전환, 침상 모드

Description

구조변경이 가능한 전환형 휠체어{Transformable Wheelchair}

본 발명은 거동이 불편한 장애인 내지는 노약자의 이동수단으로서 활용되는 휠체어에 관한 것으로, 상세하게는 착석 가능한 일반적인 휠체어 모드에서 침상 모드로의 전환이 자유로운 구조변경이 가능한 전환형 휠체어에 관한 것이다.

지체 장애인 또는 노약자의 생산 활동 및 사회 활동에 독립적인 참여가 가능하기 위해서는 일반인에 맞춰진 생활 패턴을 장애 없이 적응할 수 있게 하는 다양한 보조 기구가 필요하다. 그 중 거동이 불편한 장애인 또는 노약자의 이동수단으로 가장 널리 이용되는 것이 휠체어이다.

일반적으로 널리 이용되고 있는 휠체어는 개략적으로, 비교적 소직경의 전륜 및 대직경의 후륜을 회전가능하게 장착한 마주하는 한 쌍의 좌, 우측 메인 프레임을 기반으로, 좌, 우측 메인 프레임 사이에 사용자 착석을 위한 시트와 상체 하중을 받치기 위한 등받이 및 하체 하중을 떠 받치기 위한 발판부가 마련된 구성을 가진다.

위와 같은 일반적인 휠체어는 상기 시트에 착석한 상태에서 사용자가 직접 휠체어에 마련된 바퀴를 굴림으로써 이동이 가능하며, 상기 좌, 우측 메인 프레임을 연결하는 적어도 한 쌍 이상의 접철 링크를 통해 차량 탑재에 유리한 형태로 접을 수 있다.

하지만, 일반적으로 알려진 위와 같은 구조의 휠체어의 경우, 사용자 착석에 유리한 일반 의자 형상에 국한되어 있고, 따라서 사용자 착석 상태에서 다른 자세로의 자세전환이 불가능하다는 구조적 단점을 가지고 있다. 시트에 대한 등받이 각도를 조절가능하게 구성함으로써 위와 같은 구조적 단점이 어느 정도 해소가능하지만, 사용자가 휴식을 취하기에 적합한 누운 자세로의 변경은 불가능하다.

또한, 종래 휠체어는 일반적으로 사용자의 전반적인 신체하중을 지지하는 시트부에 비해 암 레스트(arm rest, 팔걸이)가 높게 형성된 구조를 가짐에 따라, 침상 옆에 휠체어를 바짝 붙인 상태에서 침상에서 휠체어로 사용자를 이동시키는 경우, 상기 암 레스트로 인해 사용자를 들어 올려 이동시켜야 하는 등 사용자를 휠체어에 탑승시킴에 있어 상당한 어려움이 있었다.

위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 예로서, 암 레스트를 탈착 가능하게 구비하고 등받이와 발판부를 독립적으로 틸팅 가능하게 구비함으로써 사용자 내지는 주변인 조작에 따라 시트부 포함 상기 등받이와 발판부가 하나의 평면을 이뤄 전반적으로 침상 형태로 전환이 가능한 휠체어가 제안된 바 있다.

하지만, 침상 전환이 가능한 상기 구조의 경우 신체 엉덩이부분이 접하는 시트높이를 기준으로 침상 형태로 전환이 가능한 구조인 관계로, 암 레스트를 탈거하 더라도 휠체어 후륜 상부가 시트보다 높은 위치에 있게 되고, 따라서 간병인 내지는 주변인의 도움으로 사용자를 휠체어로 옮기고자 할 경우 여전히 사용자를 들어 올려서 옮겨야 하는 등 사용자를 휠체어에 탑승시킴에 있어 기존 휠체어로부터 야기되는 문제가 전혀 해소되지 못하는 구조적인 단점을 가지고 있다.

더욱이, 상기한 종래 침상 전환이 가능한 휠체어의 경우, 침상 모드로의 전환시 시트는 고정되어 있고 시트에 대한 등받이 및 발판부 각도 조절만을 통해 침상 모드로 전환되는 구조를 가짐으로써, 사용자가 앉아있는 상태에서 침상 모드로 전환할 경우에 휠체어에 탑승한 사용자의 전반적인 무게 중심이 휠체어의 후륜 바깥으로 이탈되는 경우가 발생하며, 그 결과 침상 모드로 전환하는 과정에서 휠체어가 전복되는 것과 같은 안전사고가 발생되는 문제가 있다. 이를 방지하기 위하여 휠체어의 후륜을 일반 휠체어보다 좀 더 후방에 배치되도록 하였으나, 이 경우 실제 사용자가 휠체어에 탑승한 상태에서 손으로 후륜을 굴려 이동함에 있어 상당한 어려움이 있다.

종래 다른 예로서, 휠체어가 내장된 침대 형식의 장치가 제안된 바 있다. 하지만 이는 구조가 상당히 복잡하고 부피가 커서 공간 활용성 및 차량 이동성이 떨어지는 단점이 있으며, 휠체어로 전환될 수 있는 구조를 가진 들것 역시 제안된 바 있지만, 이 역시 구조가 복잡하고 부피가 큰 관계로 공간 활용성 및 차량 이동성이 떨어지며 사용자에 의한 자립 이동이 불가능 하다는 단점을 지니고 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 거동이 불편한 사용자 탑승에 유리한 침상 모드로의 전환이 가능하며, 침상 모드로 전환 후 간병인 내지는 주변인의 도움으로 사용자를 휠체어에 탑승시킴에 있어 탑승이 매우 용이하면서 휠체어로부터 일반 침상으로의 이동 역시 용이하고, 비사용시 접어서 보관할 수 있도록 접철가능한 구조를 가져 공간 활용성 및 차량 이동성을 확보할 수 있는 구조변경이 가능한 전환형 휠체어를 제공하는 데에 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 침상 모드로 전환하는 과정 중에 사용자의 무게 중심 변화가 휠체어의 전륜과 후륜 사이의 영역에서 발생될 수 있고, 따라서 사용자의 안전한 자세 전환을 보장할 수 있는 구조변경이 가능한 전환형 휠체어를 제공함에 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 간단한 조작만으로 휠체어 및 침상 모드로의 전환이 가능하고, 휠체어 모드에서의 주행 시 사용자가 원하는 다양한 각도 조절 또한 가능하여, 사용자가 원하는 자세에 적합한 착석구조를 제공할 수 있는 구조변경이 가능한 전환형 휠체어를 제공함에 있다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은, 거동이 불편한 장애인 또는 노약자의 이동수단으로 활용되는 휠체어에 있어서, 전륜 및 후륜을 회 전가능하게 장착하고 있으며, 한 쌍 이상의 접철 링크를 통해 상호 연결되어 차량 탑재에 유리한 형태로 접철 될 수 있는 좌, 우 한 쌍의 메인 프레임; 상기 좌, 우 한 쌍의 메인 프레임 사이에 탑재되고, 두 쌍의 힌지축을 피봇점으로 하여 사용자 탑승에 유리한 형태로 배치되거나 착석 자세에 유리한 형태로 굴절가능한 구조를 가진 평행하게 이격된 한 쌍의 원동 링크; 및 한 쌍의 메인 프레임 사이에 탑재된 상기 원동 링크가 사용자 탑승에 유리한 형태로 배치되거나 착석 자세에 유리한 형태로 굴절될 수 있도록, 상기 좌, 우 한 쌍의 메인 프레임 사이에 상기 원동 링크를 작동가능하게 연결하는 여러 쌍의 종동 링크;를 포함하며, 상기 한 쌍의 원동 링크는 상기 두 쌍의 힌지축을 기준으로 시트가 장착되는 중앙 시트 영역과 등받이가 장착되는 등받이 영역 및 발판과 종아리 받침시트가 장착되는 발받침 영역으로 분리 구획되어, 원동 링크가 지면과 수평을 이루도록 임의 전개시킬 경우 상기 종동 링크의 연계동작에 의해 상기 시트영역, 등받이 영역, 발받침 영역이 하나의 평면상에 배치될 수 있는 구조를 가진 구조변경이 가능한 전환형 휠체어를 제공한다.

본 발명에 있어 상기 원동 링크와 종동 링크는, 원동 링크의 등받이 영역 상단으로 연장된 손잡이 부분에 하향 선회 방향으로 외력을 가할 경우, 상기 원동 링크의 시트 영역이 종동 링크를 매개로 전방으로 미끄러지듯 상향 선회운동을 하는 것과 연동하여 등받이 영역과 발받침 영역이 상기 시트 영역과 동일 평면상에 놓이는 방향으로 선회하면서 침상 모드로 전환이 가능한 1 자유도 링크 구조를 가진다.

여기서 상기 종동 링크는, 한 쌍의 메인 프레임에 대한 원동 링크 시트 영역의 상대운동 구현을 위해 메인 프레임 상단에 위치한 암 레스트 프레임과 시트 영 역에 위치한 원동 링크를 상호 연결하는 제1 및 제2 크랭크 링크와; 상기 원동 링크의 시트 영역이 상향 선회운동 하는 것과 연계하여 원동 링크의 등받이 영역이 하향 선회운동을 할 수 있도록, 상기 메인 프레임 후방으로 돌출된 보조 프레임과 등받이 영역에 위치한 원동 링크에 한 쪽 끝과 다른 쪽 끝이 각각 피봇 가능하게 연결된 제3 크랭크 링크; 및 상기 원동 링크의 시트 영역이 상향 선회운동 하는 것과 연계하여 원동 링크의 발받침 영역이 상향 선회운동을 할 수 있도록, 메인 프레임 상단에 위치한 암 레스트 프레임과 발받침 영역에 위치한 원동 링크에 한 쪽 끝과 다른 쪽 끝이 각각 피봇 가능하게 연결된 제4 링크;로 구성될 수 있다.

그리고 상기 종동 링크와 메인 프레임은, ㄷ자 형상의 연결 브래킷과, 나사산이 있는 내면을 가진 체결블록 및, 연결 브래킷과 상기 체결블록을 체결하는 볼트를 포함하는 연결구를 통해 상호 피봇 가능하게 연결될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 종동 링크를 매개로 한 메인 프레임에 대한 원동 링크의 상대운동을 보조하기 위한 한 쌍의 댐퍼를 더 포함한다. 이때 상기 댐퍼는, 한 쪽 끝과 다른 쪽 끝은 메인 프레임 하단의 가로 지지대 중앙과 제2 크랭크 링크 중앙에 각각 피봇 가능하게 연결되도록 구성함이 바람직하다.

상기 댐퍼의 바람직한 실시예로서, 밀폐된 가스 챔버를 내부에 가진 실린더와, 상기 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 설치되며 확장위치로부터 수축위치로 이동할 때 상기 가스 챔버내의 가스를 압축하는 피스톤과, 상기 피스톤과 연결되며 실린더 일측으로 인출되는 로드와, 상기 피스톤과 실린더 엔드 사이의 상기 가스 챔버 내에 설치되어 상기 로드를 실린더로부터 인출시키는 방향으로 탄성력을 제공 하는 스프링과, 상기 가스 챔버로 외부 공기를 도입하거나 내부 공기를 외부로 배출시키기 위해 상기 로드 중앙을 따라 형성된 캐비티 및 상기 캐비티 입구를 개방 또는 폐쇄하기 위해 로드 선단에 설치되는 개폐구를 포함하는 구성의 가스 스프링이 적용될 수 있다.

여기서, 상기 댐퍼에 설치되는 개폐구 조작을 위한 조작기구를 더 포함할 수 있다. 이러한 조작기구로는, 메인 프레임 적소에 설치되는 레버와, 상기 개폐구 일부를 수용하는 브래킷과, 상기 브래킷에 힌지축을 매개로 회동 가능하게 장착된 작동힌지 및 상기 레버와 작동힌지를 연결하는 릴리즈 와이어를 포함하는 구성으로서, 레버 조작에 따른 릴리즈 와이어를 매개로한 상기 작동힌지의 회동동작에 따라 상기 개폐구가 동작하여 캐비티 입구를 개방 또는 폐쇄할 수 있도록 구성함이 바람직하다.

한편, 본 발명에 적용된 원동 링크의 중앙 시트 영역에 장착되는 시트는, 원동 링크 사이를 연결하는 한 쌍의 횡간부재를 매개로 시트 영역에 위치한 원동 링크 상에 장착되되, 상기 횡간부재 한 쪽 끝은 한 쪽 원동 링크에 피봇 가능하게 연결하고 다른 쪽 끝은 평행하게 이격된 다른 쪽 원동 링크에 탈착 가능하게 맞물리도록 구성함으로써, 차량 탑재에 유리한 형태로 휠체어를 접철시킬 경우에 상기 시트가 피봇 가능하게 연결된 일측 지점을 피봇점으로 회동할 수 있도록 구성함이 좋을 것이다.

또한, 원동 링크의 등받이 영역에 장착되는 상기한 등받이는, 중앙 힌지를 중심으로 접철이 가능한 구조를 가진 한 쌍의 접철부재를 매개로 등받이 영역에 위 치한 원동 링크 상에 장착되며, 상기 접철부재 양 끝은 등받이 영역에 위치한 상기 원동 링크에 피봇 가능하게 연결되는 구성일 수 있다. 이 경우, 상기 등받이는 접철부재 중앙 힌지를 중심으로 좌, 우측에 각각 하나씩 두 개의 등받이를 갖는 듀얼 타입으로 구성함이 바람직하며, 상기 접철부재는 중앙 힌지를 기준으로 한 쪽 방향으로만 접철이 가능한 구조를 가지도록 구성함이 좋을 것이다.

상기한 본 발명에 의하면, 일반 휠체어 모드에서 거동이 불편한 사용자 탑승에 유리한 침상 모드로의 전환이 가능한 구조를 가지면서도 침상 모드 전환 후 휠체어의 후륜 및 암 레스트 보다 높은 위치에 침상이 구현된다. 이에 따라, 간병인 내지는 주변인의 도움으로 사용자를 휠체어로 옮기고자 할 경우 사용자를 들어 올려서 옮겨야 하는 등의 사용자를 휠체어에 탑승시킴에 있어 기존 휠체어로부터 야기되는 문제가 해소될 수 있다. 즉, 침상 모드로 전환 후 간병인 내지는 주변인의 도움으로 사용자를 휠체어에 탑승시킴에 있어 탑승이 매우 용이하면서 휠체어로부터 일반 침상으로의 이동 역시 용이하다는 이점이 있다.

또한 본 발명은, 비사용시 접어서 보관할 수 있도록 접철가능한 구조를 가져, 공간 활용 및 차량 이동에 있어 매우 유리하며, 침상 모드로 전환하는 과정 중에 사용자의 무게 중심 변화가 휠체어의 전륜과 후륜 사이의 영역에서 발생될 수 있는 구조를 가짐으로써, 사용자의 안전한 자세 전환을 보장할 수 있다.

또, 간단한 조작만으로 휠체어 및 침상 모드로의 전환이 가능하여 사용상 편 의를 도모할 수 있음은 물론, 휠체어에 탑승한 상태에서 시트에 대한 등받이 및 발판부의 각도를 자유롭게 조절하는 것 또한 가능하여, 사용자에게 적합한 최적의 착석 각도를 가진 휠체어 구현이 가능하다는 효과 또한 있다.

이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

첨부도면을 간단히 살펴보면, 도 1은 본 발명에 따른 휠체어의 전반적인 구성을 나타낸 사시도이며, 도 2는 도 1에 따른 측면도이다. 그리고 도 3은 본 발명에 따른 휠체어에 적용된 전반적인 링크 구조를 개략적으로 나타낸 개략 구성도이고, 도 4, 도 5는 각각 본 발명에 따른 휠체어가 침상 모드로 전환된 상태를 나타낸 사시도 및 측면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 휠체어를 보관 및 차량 탑재에 용이한 형태로 접철시킨 모습을 나타낸 사시도이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 상기 휠체어는 전륜(12a) 및 후륜(12b)을 회전가능하게 장착하고 있는 대향된 좌, 우 한 쌍의 메인 프레임(10) 및 상기 메인 프레임(10) 사이에 탑재되는 평행하게 이격된 한 쌍의 원동 링크(20)를 포함한다. 상기 메인 프레임(10)은 한 쌍 이상의 접철 링크(15)를 통해 상호 연결되어 도 6에서와 같이 차량 탑재에 유리한 형태로 접철될 수 있으며, 원동 링크(20)는 두 쌍의 힌지축(H1, H2)을 기준으로 사용자 탑승에 유리한 형태로 배치되거나 착석 자세에 유리한 형태로 굴절될 수 있다.

상기 원동 링크(20)는 두 쌍의 힌지축(H1, H2)을 경계로 시트가 장착되는 중앙 시트 영역(200)과 등받이가 장착되는 등받이 영역(210) 및 발판과 종아리 받침시트가 장착되는 발받침 영역(220)으로 분리 구획되고 여러 쌍의 종동 링크(30)를 매개로 메인 프레임(10) 사이에 가변가능하게 탑재된다.

상기 종동 링크(30)는 한 쌍의 메인 프레임(10) 사이에 탑재된 상기 원동 링크(20)가 사용자 탑승에 유리한 형태로 배치되거나 착석에 유리한 형태로 굴절될 수 있도록, 상기 좌, 우 한 쌍의 메인 프레임(10)과 상기 원동 링크(20)를 복수의 개소에서 작동가능하게 연결한다. 따라서 지면과 수평을 이루도록 원동 링크(20)를 임의로 전개시킬 경우에, 메인 프레임(10)에 대한 상기 종동 링크(30)의 연계동작에 의해 상기 원동 링크(20)의 시트 영역(200), 등받이 영역(210), 발받침 영역(220)은 도 4, 도 5에서와 같이 한 평면상에 배치되어 하나의 침상 모드를 구현하게 된다.

휠체어 모드에서 침상 모드로의 전환시 상호 연동하여 상기 원동 링크(20) 포함, 상기 종동 링크(30)가 동시에 작동 가능하도록, 본 발명에서의 상기 원동 링크(20)와 종동 링크(30)는 도 3에서와 같이 전체적으로, 하나의 자유도를 가지는 1 자유도 8절 링크 구조를 이루고 있다. 이에 따라, 원동 링크(20)의 등받이 영역(210) 상단으로 연장된 손잡이 부분(215)에 하향 선회 방향으로 외력을 가하면, 상기 원동 링크(20)의 시트 영역(200)이 종동 링크(30)를 매개로 전방으로 미끄러지듯 상향 선회운동을 하는 것과 연동하여 등받이 영역(210)과 발받침 영역(220)이 상기 시트 영역(200)과 동일 평면상에 놓이는 방향으로 선회하는 움직임을 수반하게 된다.

원동 링크(20) 포함, 종동 링크(30)가 전체적으로 하나의 자유도를 가져 상호 연동된 움직임을 수반하는 링크 구조를 구현함에 있어, 본 발명에 적용된 상기 종동 링크(30)는 모두 4개의 개소에서 원동 링크(20)와 메인 프레임(10)을 상호 작 동가능하게 연결하고 있다. 이를 위해 상기 종동 링크(30)는 원동 링크(20)의 시트 영역(200) 구동과 관련한 제1 크랭크 링크(30a) 및 제2 크랭크 링크(30b)와, 원동 링크(20)의 등받이 영역(210) 구동과 관련한 제3 크랭크 링크(30c), 그리고 원동 링크(20)의 발받침 영역(220) 구동과 관련한 제4 크랭크 링크(30d) 등 모두 4 개의 크랭크 링크로 구성된다.

원동 링크(20)의 시트 영역(200) 구동을 위한 상기 제1 및 제2 크랭크 링크(30a)(30b)는 상기 메인 프레임(10) 상단에 위치한 암 레스트 프레임(100)에 한 쪽 끝이 피봇 가능하게 연결되며, 원동 링크(20)의 등받이 영역(210) 구동을 위한 제3 크랭크 링크(30c)는 상기 메인 프레임(10) 후방으로 돌출된 보조 프레임(102)에 한 쪽 끝이 피봇 가능하게 연결된다. 그리고 원동 링크(20)의 발받침 영역(220) 구동을 위한 제4 크랭크 링크(30d)는 메인 프레임(10) 상단에 위치한 암 레스트 프레임(100) 단부에 그 한 쪽 끝이 피봇 가능하게 연결됨으로써, 전환 시 상기 원동 링크(20)의 시트 영역(200)의 움직임은 발받침 영역(220)의 움직을 수반하게 된다.

도 7은 상기 종동 링크(30)를 매개로 한 쌍의 메인 프레임(10) 사이에 원동 링크(20)를 탑재함에 있어서 각각 종동 링크(30) 즉, 상기한 제1 내지 제4 크랭크 링크와 메인 프레임(10)과의 연결관계를 보여주기 위한 본 발명의 주요부를 확대 도시한 사시도이다.

도 7을 참조하면, 메인 프레임(10)에 원동 링크(20)를 작동가능하게 연결시켜주는 종동 링크(30) 즉, 제1 내지 제4 크랭크 링크(30a)(30b)(30c)(30d)는 복수의 구성요소를 포함하는 연결구(40)를 통해 메인 프레임(10)에 피봇 가능하게 연결 된다. 본 발명에 적용된 연결구(40)의 바람직한 실시형태로는 도면에 도시된 바와 같이, ㄷ자 형상의 연결 브래킷(400)과, 나사산이 있는 내면을 가진 체결블록(410) 및 연결 브래킷(400)과 상기 체결블록(410)을 체결하는 볼트(420)를 포함하는 구성일 수 있다.

상기 연결구(40)를 이용하여 종동 링크(30) 일단을 메인 프레임(10)에 연결함에 있어, 상기 연결 브래킷(400)은 그 한 쪽 끝이 상기 메인 프레임(10)에 볼트 또는/및 용접으로서 고정되도록 한 상태에서 상기 체결블록(410)이 연결 브래킷(400) 다른 쪽 끝에 상기 볼트(420)를 매개로 체결되어 고정되도록 하되, 연결 브래킷(400)을 사이에 두고 체결블록(410)에 형성된 구멍과 종동 링크(30)에 일측 선단에 형성된 구멍이 상호 일치되도록 한 상태에서 상기 볼트(420)를 이용하여 체결블록(410)과 종동 링크(30)를 상호 연결함으로써, 상기 볼트(420)를 피봇점으로 연결 브래킷(400)에 대해 상기 종동 링크(30)가 회동될 수 있도록 구성함이 바람직하다.

침상 모드에서 휠체어 모드로의 전환 또는 휠체어 모드에서 침상 모드로의 전환 시 종동 링크(30)를 매개로 한 메인 프레임(10)에 대한 원동 링크(20)의 굴절 및 선회 동작은 간병인 내지는 보조자가 등받이 영역의 원동 링크(20)로부터 뻗은 손잡이 부분(215)을 지면을 향해 누르는 동작을 통해 수행되지만, 그러한 동작이 수행되는 과정에서 자칫 링크 기구의 급속한 회전에 의해 휠체어에 탑승한 사용자에게 충격이 전가될 수 있다. 따라서 모드 전환 시 간병인 내지는 보조자의 조작력을 보조하면서도 탑승자의 안전을 도모할 수 있도록, 본 발명의 실시예에서는 상기 종동 링크(30)를 매개로 한 메인 프레임(10)에 대한 원동 링크(20)의 상대운동을 보조하기 위한 한 쌍의 댐퍼(50)를 구비한다.

본 발명에 적용된 상기 댐퍼(50)는 도 2 또는 도 5에서와 같이, 상기 메인 프레임(10) 하단에 위치한 가로 지지대(104) 중앙과 제2 크랭크 링크(30b)의 중앙에 그 양 단부가 각각 피봇 가능하게 연결되는 데, 이와 같은 댐퍼(50)로는 외부로부터 도입된 공기를 밀폐된 공간안에 수용하여 충격흡수에 적합한 기능을 수행할 수 있는 구조를 가진 가스 스프링이 적합하다.

가스 스프링 구조를 가진 상기 댐퍼의 구체적인 실시형태로는 도 5의 부분 확대도에서와 같이, 밀폐된 가스 챔버(도면부호 생략)를 내부에 가진 실린더(500)와, 상기 실린더(500) 내에 슬라이딩 가능하게 설치되며 확장위치로부터 수축위치로 이동할 때 상기 가스 챔버내의 가스를 압축하는 피스톤(510)과, 상기 피스톤(510)과 연결되며 실린더(500) 일측으로 인출되는 로드(520) 및 상기 피스톤(510)과 실린더(500) 엔드 사이의 상기 가스 챔버 내에 설치되어 상기 로드(520)를 실린더로부터 인출시키는 방향으로 탄성력을 제공하는 스프링(530)을 포함한다.

이때 상기 로드(520)의 중앙부를 따라서는 상기 가스 챔버로 외부 공기를 도입하거나 내부 공기를 외부로 배출시키기 위한 캐비티(525)가 형성되어 있으며, 상기 로드(520) 선단에는 누름 동작에 의해 상기 캐비티(525) 입구를 개방 또는 폐쇄할 수 있도록 구성된 개폐구(540)가 마련되는 데, 이러한 개폐구는 상기 댐퍼(50)의 로드(520)와 메인 프레임의 하단부 가로 지지대(104)의 연결부위에 설치되는 조작기구(60)를 통해 조작된다.

도 8은 위와 같은 댐퍼(50)와 메인 프레임(10)이 상호 연결되는 연결부를 도시한 도면으로서, 상기 조작기구(60)는 상기 개폐구(540) 조작을 통해 가스 챔버 내부로 도입되는 외부공기의 양 및 외부로 배출되는 공기의 양을 조절하고 따라서 댐퍼(50)의 신축 길이를 조절할 수 있도록 한 것으로, 메인 프레임(10) 적소에 설치되는 레버(미도시)와, 상기 개폐구(540) 일부를 수용하는 브래킷(600)과, 상기 브래킷(600)에 힌지축(H3)을 매개로 회동 가능하게 장착된 작동힌지(610) 및 상기 레버와 작동힌지(610)를 연결하는 릴리즈 와이어(620)로 구성된다.

이와 같은 조작 기구의 구성에 의하면, 댐퍼(50)의 상기 개폐구(540) 조작을 위해 메인 프레임(10)에 구비되는 레버(미도시)를 조작하는 경우에, 상기 레버 조작에 따른 릴리즈 와이어(620)를 매개로한 상기 작동힌지(610)의 회동동작에 따라 상기 개폐구(540)가 개방되거나 폐쇄되어 상기 캐비티(525)의 입구를 개방 또는 폐쇄시킬 수 있다. 즉, 가스 챔버 내부로 도입되는 외부공기의 양 및 외부로 배출되는 공기의 양 조절을 통해 댐퍼의 신축량을 조절할 수 있게 됨으로써, 사용자가 원하는 최적의 각도를 가지도록 댐퍼(50)에 의해 지지되는 종동 링크(30) 및 이 종동 링크(30)에 의해 메인 프레임(10)에 탑재되는 원동 링크(20)의 굴적 각도를 자유롭게 제어하는 것이 가능해 진다.

첨부도면 도 9는 본 발명에 따른 원동 링크(20) 중앙에 형성되는 시트 영역(200)을 도시한 사시도로서, 상기 원동 링크(20)의 중앙 시트 영역(200)에는 사용자 착석을 위해 시트(202)가 장착된다. 상기 시트(202)는 사용자 착석 시 신체하중을 지지할 수 있을 정도의 충분한 강성을 가지면서 신체 접촉 시 신체 하중에 의 한 통증 유발을 최대한 방지할 수 있는 구성이면 특정한 형상 내지는 구조에 구애됨이 없이 적용 가능하지만, 차량 탑재를 위해 휠체어를 접철시킬 경우 이러한 시트 역시 접철에 유리한 구조를 가져야 한다.

접철에 유리한 구조를 가지는 시트의 바람직한 실시형태로는 도 9에 도시한 바와 같이, 원동 링크(20) 사이를 연결하는 한 쌍의 횡간부재(204) 상에 시트(202)를 장착하여 신체하중을 무리없이 지지가능 하도록 구성하되, 상기 횡간부재(204) 한 쪽 끝은 한 쪽 원동 링크(20)에 피봇 가능하게 연결하고 다른 쪽 끝은 평행하게 이격된 다른 쪽 원동 링크(20)에 탈착 가능하게 맞물도록 구성함으로써, 차량 탑재에 유리한 형태로 휠체어를 접철시킬 경우에 상기 시트(202)가 피봇 가능하게 연결된 일측 지점을 피봇점으로 하여 상부로 젖힘될 수 있도록 구성함이 바람직하다.

한편, 도 10은 본 발명에 따른 원동 링크(20)의 등받이 영역(210)을 도시한 사시도로서, 상기 원동 링크(20)의 등받이 영역에는 사용자가 기대는 경우 상체 하중을 떠 받치기 위한 등받이(212)가 장착된다. 이러한 등받이(212) 역시 상기 시트(202)와 마찬가지로, 사용자 착석 시 사용자 상체 하중을 지지할 수 있을 정도의 충분한 강성을 가지면서 신체 접촉 시 신체 하중에 의한 통증 유발을 최대한 방지할 수 있는 구성이면 특정한 형상 내지는 구조에 구애됨이 없이 적용 가능하지만, 이 역시 차량 탑재를 위해 휠체어를 접철시킬 경우 접철에 유리한 구조를 가져야 한다.

이를 위한 상기 등받이의 바람직한 실시형태로는 도 10에서와 같이, 중앙 힌지(H4)를 중심으로 접철이 가능한 구조를 가진 한 쌍의 접철부재(214)를 매개로 등 받이 영역(210)에 위치한 원동 링크(20) 상에 등받이(212)를 장착하되, 상기 접철부재(214) 양 끝은 등받이 영역(210)에 위치한 상기 원동 링크(20)에 피봇 가능하게 연결하고, 상기 등받이(212)는 접철부재(214) 중앙 힌지(H4)를 중심으로 좌, 우측에 각각 하나씩 두 개의 등받이를 갖는 듀얼 타입으로 구성함으로써, 휠체어를 차량 탑재에 유리한 형태로 접철시킬 경우에 상기 접철부재(214)의 중앙 힌지(H4)를 기준으로 두개의 등받이가 도 6과 같은 형태로 접철될 수 있도록 구성함이 좋을 것이다.

이때 상기 접철부재(214)는 도 10의 부분 확대도에 도시한 바와 같이 중앙 힌지(H4)를 기준으로 한 쪽의 접철부재 선단에만 필렛(fillet) 가공함으로써 한 쪽 방향으로만 접철 가능하도록 구성하며, 한 쌍의 등받이(212)가 완전히 펼쳐진 경우에는 그 펼쳐진 상태가 안정되게 유지될 수 있도록, 상기 힌지 주변에는 인덱스 플런져(미도시)와 같은 장치를 부가 설치함이 바람직할 것이다.

도면 중 미설명 부호 222와 224는 원동 링크 발받침 영역에 설치되는 발판과 종아리 부분을 떠 받치기 위한 유연한 재질의 종아리 받침시트를 각각 가르킨다.

다음은 상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 전환형 휠체어에 의해 수행되는 휠체어 모드에서 침상 모드로의 전환과정을 본 발명의 동작과 연계하여 설명한다.

도 11a 내지 도 11c는 본 발명에 따른 휠체어에 있어, 사용자가 착석하기에 유리한 형태로 배치된 일반 휠체어 모드에서 사용자 탑승 및 이동에 유리한 침상 모드로의 전환과정을 나타낸 도면들로서, 앞서 첨부된 도면과 연계하여 본 발명의 작동을 설명한다.

착석 가능한 도 11a와 같은 일반 휠체어 모드에서 도 11c와 같은 침상 모드로의 전환을 위하여 사용자가 암 레스트 프레임에 구비되는 레버(미도시)를 당기면, 레버와 릴리즈 와이어(620)를 통해 연결된 작동힌지(610)가 힌지축(H3)을 피봇점으로 회동하면서 댐퍼(50) 선단의 개폐구(540)를 누르고, 따라서 상기 댐퍼(50)는 신장가능한 상태가 된다(도 8참조).

그 상태에서 간병인 내지 보조자가 등받이 영역(210)의 원동 링크(20)로부터 뻗은 손잡이 부분(215)에 상기 등받이 영역(210)이 하향 선회하는 방향으로 외력을 가하면, 상기 작동 외력과 함께 댐퍼(50)에 내설된 스프링(530)의 복원력에 의해 댐퍼(50)가 신장되면서 원동 링크(20)의 시트 영역(200)은 도 11b와 같이 종동 링크 구체적으로는, 제1, 제2 크랭크 링크(30a,30b)를 매개로 전방으로 미끄러지듯 상향 선회운동을 하게 된다.

본 발명에 있어 원동 링크(20) 포함, 상기 종동 링크(30)는 전체적으로 하나의 자유도를 가지는 1 자유도 8절 링크 구조를 가짐으로써, 상기 원동 링크(20)의 시트 영역(200) 움직임은 원동 링크(20)의 발받침 영역(220)의 운동을 수반하게 되며, 그 결과 원동 링크(20)의 등받이 영역(210), 시트 영역(200), 발받침 영역(220)은 메인 프레임(10)의 암 레스트 프레임(100)과 근접한 평행한 축선상에 평면형태로 배치되어 전체적으로 도 11c와 같은 침상 모드를 취하게 된다.

한편, 침상 모드로의 전환 과정 중 조작자가 특정 위치에서 당기고 있던 레버를 놓게 되면, 댐퍼(50) 선단의 개폐구(540)를 누르고 있던 작동힌지(610)가 누 름 동작을 멈춤으로써 댐퍼(50) 내 가스 챔버로 외부 공기를 도입하는 캐비티(525) 입구가 폐쇄된다. 이에 따라, 댐퍼(50)는 더이상 신축되지 않는다. 즉, 상기 가스 챔버로의 공기 도입 내지는 가스 챔버로부터의 공기가 외부로 배출되는 것이 차단되어 댐퍼(50)는 더이상 신장되거나 축소되지 않으므로, 사용자가 원하는 각도로 배치된 상태에 있는 원동 링크(20)는 상기 댐퍼로 인하여 그 각도가 조절된 상태를 유지하게 된다.

즉, 휠체어 모드에서 침상 모드로의 전환 내지는 침상 모드에서 착석 가능한 일반 휠체어 모드로의 전환 과정에서의 레버를 통한 댐퍼(50)의 신축량을 조절을 통해 사용자가 원하는 최적의 각도를 가지도록 원동 링크(20)를 포함한 종동 링크(30)의 각도 제어가 가능하며, 결과적으로는, 사용자에게 적합한 다양한 등받이 및 발판부 각도를 가진 휠체어 구현이 가능해 진다..

이상과 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 일반 휠체어 모드에서 거동의 불편한 사용자 탑승에 유리한 침상 모드로의 전환이 가능한 구조를 가지면서도 침상 모드 전환 후 휠체어의 후륜 및 암 레스트 보다 높은 위치에 침상이 구현된다. 이에 따라, 간병인 내지는 주변인의 도움으로 사용자를 휠체어로 옮기고자 할 경우 사용자를 들어 올려서 옮겨야 하는 등의 사용자를 휠체어에 탑승시킴에 있어 기존 휠체어로부터 야기되는 문제를 해소할 수 있다. 즉, 침상 모드로 전환 후 간병인 내지는 주변인의 도움으로 사용자를 휠체어에 탑승시킴에 있어 탑승이 매우 용이하면서 휠체어로부터 일반 침상으로의 이동 역시 용이하다는 이점이 있다.

또한, 비사용 시 접어서 보관할 수 있도록 접철가능한 구조를 가짐으로써, 공간 활용성 및 차량 이동성 확보가 가능하며, 침상 모드로의 전환 시 사용자의 전반적인 신체하중을 지지하는 등받이 영역 일부 포함, 시트 영역 대부분이 도 5에서와 같이 휠체어의 전륜과 후륜 사이의 영역에 위치함으로써, 침상 모드로 전환하는 과정 중에 사용자의 무게 중심 변화가 휠체어의 전륜과 후륜 사이의 영역에서 발생될 수 있다. 결과적으로, 사용자의 안전한 자세 전환을 보장할 수 있다.

또 본 발명은, 간단한 조작만으로 휠체어 및 침상 모드로의 전환이 가능하여 사용상 편의를 도모할 수 있음은 물론, 휠체어에 탑승한 상태에서 간단한 레버 조작만으로 시트에 대한 등받이 및 발판부의 각도를 자유롭게 조절하는 것 또한 가능하여, 사용자에게 적합한 최적의 착석 각도를 가진 휠체어 구현이 가능하다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 상기 실시예들을 기존의 공지기술과 단순히 조합적용한 실시예와 함께 본 발명의 특허청구범위와 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 변형하여 이용할 수 있는 기술은 본 발명의 기술범위에 당연히 포함된다고 보아야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 휠체어의 전반적인 구성을 나타낸 사시도.

도 2는 도 1에 따른 측면도.

도 3은 본 발명에 따른 휠체어에 적용된 전반적인 링크 구조를 개략적으로 나타낸 개략 구성도.

도 4, 도 5는 각각 본 발명에 따른 휠체어가 침상 모드로 전환된 상태를 나타낸 사시도 및 측면도.

도 6은 본 발명에 따른 휠체어를 보관 및 차량 탑재에 용이한 형태로 접철시킨 모습을 나타낸 사시도.

도 7은 본 발명에 적용된 종동 링크와 메인 프레임과의 연결관계를 보여주기 위해 본 발명의 주요부를 확대 도시한 사시도.

도 8은 본 발명에 적용된 댐퍼와 메인 프레임이 상호 연결되는 연결부분을 확대 도시한 도면.

도 9는 본 발명에 따른 휠체어의 시트 영역을 도시한 사시도.

도 10은 본 발명에 따른 휠체어의 등받침 영역을 도시한 사시도.

도 11a 내지 도 11c는 본 발명에 따른 작동 상태도.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

10...메인 프레임 15...접철 링크

20...원동 링크 30...종동 링크

30a, 30b, 30c, 30d...제1, 제2, 제3 , 제4 크랭크 링크

40...연결구 50...댐퍼

60...조작기구 200...시트 영역

202...시트 204...횡간부재

210...등받이 영역 212...등받이

214...접철부재 220...발받침 영역

H1, H2, H3, H4...힌지축

Claims (13)

1. 삭제
2. 삭제
3. 전륜 및 후륜을 회전가능하게 장착하고 있으며, 한 쌍 이상의 접철 링크를 통해 상호 연결되어 차량 탑재에 유리한 형태로 접철 될 수 있는 좌, 우 한 쌍의 메인 프레임;

   상기 좌, 우 한 쌍의 메인 프레임 사이에 탑재되고, 두 쌍의 힌지축을 피봇점으로 하여 굴절가능한 구조를 가진 평행하게 이격된 한 쌍의 원동 링크; 및

   한 쌍의 메인 프레임 사이에 탑재된 상기 원동 링크가 굴절될 수 있도록, 상기 좌, 우 한 쌍의 메인 프레임 사이에 상기 원동 링크를 작동가능하게 연결하는 여러 쌍의 종동 링크;를 포함하며,

   상기 한 쌍의 원동 링크는 상기 두 쌍의 힌지축을 기준으로 시트가 장착되는 중앙 시트 영역과 등받이가 장착되는 등받이 영역 및 발판과 종아리 받침시트가 장착되는 발받침 영역으로 분리 구획되고,

   지면과 수평을 이루도록 외력을 가해 상기 원동 링크를 임의로 전개시킬 경우 메인 프레임에 대한 상기 종동 링크의 연계동작에 의해 상기 원동 링크의 시트영역, 등받이 영역, 발받침 영역이 하나의 평면상에 배치될 수 있는 구조를 가진 구조변경이 가능한 전환형 휠체어에 있어서,

   상기 원동 링크와 종동 링크는,

   원동 링크의 등받이 영역 상단으로 연장된 손잡이 부분에 하향 선회 방향으로 외력을 가할 경우, 상기 원동 링크의 시트 영역이 종동 링크를 매개로 전방으로 미끄러지듯 상향 선회운동을 하는 것과 연동하여 등받이 영역과 발받침 영역이 상기 시트 영역과 동일 평면상에 놓이는 방향으로 선회하면서 침상 모드로 전환이 가능한 1 자유도 링크 구조를 가지는 것을 특징으로 하며,

   상기 종동 링크는,

   한 쌍의 메인 프레임에 대한 원동 링크 시트 영역의 상대운동 구현을 위해, 상기 메인 프레임 상단에 위치한 암 레스트 프레임과 시트 영역에 위치한 원동 링크를 상호 연결하는 제1 및 제2 크랭크 링크와;

   상기 원동 링크의 시트 영역이 상향 선회운동 하는 것과 연계하여 원동 링크의 등받이 영역이 하향 선회운동을 할 수 있도록, 상기 메인 프레임 후방으로 돌출된 보조 프레임과 등받이 영역에 위치한 원동 링크에 한 쪽 끝과 다른 쪽 끝이 각각 피봇 가능하게 연결된 제3 크랭크 링크; 및

   상기 원동 링크의 시트 영역이 상향 선회운동 하는 것과 연계하여 원동 링크의 발받침 영역이 상향 선회운동을 할 수 있도록, 메인 프레임 상단에 위치한 암 레스트 프레임과 발받침 영역에 위치한 원동 링크에 한 쪽 끝과 다른 쪽 끝이 각각 피봇 가능하게 연결된 제4 링크;로 구성됨을 특징으로 하는 구조변경이 가능한 전환형 휠체어.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 종동 링크와 메인 프레임은,

   ㄷ자 형상의 연결 브래킷과, 나사산이 있는 내면을 가진 체결블록 및, 연결 브래킷과 상기 체결블록을 체결하는 볼트를 포함하는 연결구를 통해 상호 피봇 가능하게 연결됨을 특징으로 하는 구조변경이 가능한 전환형 휠체어.
5. 제 3 항에 있어서,

   종동 링크를 매개로 한 메인 프레임에 대한 원동 링크의 상대운동을 보조하기 위한 한 쌍의 댐퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조변경이 가능한 전환형 휠체어.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 댐퍼는,

   한 쪽 끝과 다른 쪽 끝은 메인 프레임 하단의 가로 지지대 중앙과 제2 크랭크 링크 중앙에 각각 피봇 가능하게 연결됨을 특징으로 하는 구조변경이 가능한 전환형 휠체어.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 댐퍼는,

   밀폐된 가스 챔버를 내부에 가진 실린더와;

   상기 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 설치되며 확장위치로부터 수축위치로 이동할 때 상기 가스 챔버내의 가스를 압축하는 피스톤과;

   상기 피스톤과 연결되며 실린더 일측으로 인출되는 로드와;

   상기 피스톤과 실린더 엔드 사이의 상기 가스 챔버 내에 설치되어 상기 로드를 실린더로부터 인출시키는 방향으로 탄성력을 제공하는 스프링과;

   상기 가스 챔버로 외부 공기를 도입하거나 내부 공기를 외부로 배출시키기 위해 상기 로드 중앙을 따라 형성된 캐비티; 및

   상기 캐비티 입구를 개방 또는 폐쇄하기 위해 로드 선단에 설치되는 개폐구;를 포함하여 구성되는 가스 스프링인 것을 특징으로 하는 구조변경이 가능한 전환형 휠체어.
8. 제 7 항에 있어서,

   댐퍼에 설치되는 상기 개폐구 조작을 위한 조작기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조변경이 가능한 전환형 휠체어.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 조작기구는,

   메인 프레임 적소에 설치되는 레버와;

   상기 개폐구 일부를 수용하는 브래킷과;

   상기 브래킷에 힌지축을 매개로 회동 가능하게 장착된 작동힌지; 및

   상기 레버와 작동힌지를 연결하는 릴리즈 와이어;로 이루어져,

   레버 조작에 따른 릴리즈 와이어를 매개로한 상기 작동힌지의 회동동작에 따라 상기 개폐구가 동작하여 캐비티 입구를 개방 또는 폐쇄할 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 구조변경이 가능한 전환형 휠체어.
10. 제 9 항에 있어서,

    원동 링크의 중앙 시트 영역에 장착되는 시트는,

    원동 링크 사이를 연결하는 한 쌍의 횡간부재를 통해 시트 영역에 위치한 원동 링크 상에 장착되되, 상기 횡간부재 한 쪽 끝은 한 쪽 원동 링크에 피봇 가능하게 연결되고 다른 쪽 끝은 평행하게 이격된 다른 쪽 원동 링크에 탈착 가능하게 맞물린 것을 특징으로 하는 구조변경이 가능한 전환형 휠체어.
11. 제 10 항에 있어서,

    원동 링크의 등받이 영역에 장착되는 등받이는,

    중앙 힌지를 중심으로 접철이 가능한 구조를 가진 한 쌍의 접철부재를 통해 등받이 영역에 위치한 원동 링크 상에 장착되며, 상기 접철부재 양 끝은 등받이 영역에 위치한 상기 원동 링크에 피봇 가능하게 힌지 결합됨을 특징으로 하는 구조변경이 가능한 전환형 휠체어.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 등받이는 접철부재 중앙 힌지를 중심으로 좌, 우측에 각각 하나씩 두 개의 등받이를 갖는 듀얼 타입으로 구성됨을 특징으로 하는 구조변경이 가능한 전환형 휠체어.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 접철부재는 중앙 힌지를 기준으로 한 쪽 방향으로만 접철이 가능한 구조로 된 것을 특징으로 하는 구조변경이 가능한 전환형 휠체어.

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