KR101632597B1 - 자세 변환장치 및 이를 포함하는 휠체어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자세 변환장치 및 이를 포함하는 휠체어에 관한 것으로, 제1 및 제2 리프트부, 상기 제1 및 제2 리프트부 위에 배치된 가동 플레이트, 상기 가동 플레이트와 상기 제1 리프트부를 연결하는 제1 힌지부 및 상기 가동 플레이트와 상기 제2 리프트부를 연결하는 제2 힌지부를 포함하며, 상기 제1 리프트부 및 상기 제2 리프트부는 독립적으로 구동할 수 있으며, 상기 제1 리프트부 및 제2 리프트부의 구동에 따라 상기 가동 플레이트는 수평을 유지하거나 일측 방향으로 기울어질 수 있다.

Description

자세 변환장치 및 이를 포함하는 휠체어{Apparatus for posture transforming and wheelchair including the same}

본 발명은 자세 변환장치 및 이를 포함하는 휠체어에 관한 것이다.

휠체어는 다리가 불편한 사람들(이하, '사용자'라 함.)이 보다 편리하게 이동하기 위해 사용된다. 다리가 불편한 관계로 사용자는 그 특성상 한번 앉아서 사용을 시작하게 되면 장시간을 앉아있게 된다. 한 자세로 오래 앉아 있으면 허리 근육의 긴장과 부담이 커져 허리통증, 척추질환 등이 발생할 수 있다.

휠체어를 탑승한 사용자가 오르막을 주행할 경우 상체가 뒤로 젖혀지게 되고, 내리막을 주행할 경우 상체가 앞으로 쏠리게 되어 경사로에서 안정적으로 휠체어를 주행할 수 없다.

사용자가 똑바로 서면 닿을 수 있는 높이의 물건에 휠체어에 앉아 있는 상태에서는 닿지 않아 주변 사람의 도움이 필요하며 이로 인하여 사용자는 자신의 신체에 대한 상실감이 발생할 수 있다.

등록특허공보 제10-1437374호 (2014.08.28.)

본 발명은 휠체어 사용자가 자유롭게 움직일 수 있도록 하면 경사로 등 에서 휠체어를 안정적으로 사용할 수 있는 기술을 제공한다.

본 발명의 한 실시예에 따른 자세 변환장치는 제1 및 제2 리프트부, 상기 제1 및 제2 리프트부 위에 배치된 가동 플레이트, 상기 가동 플레이트와 상기 제1 리프트부를 연결하는 제1 힌지부 및 상기 가동 플레이트와 상기 제2 리프트부를 연결하는 제2 힌지부를 포함하며, 상기 제1 리프트부 및 상기 제2 리프트부는 독립적으로 구동할 수 있으며, 상기 제1 리프트부 및 제2 리프트부의 구동에 따라 상기 가동 플레이트는 수평을 유지하거나 일측 방향으로 기울어질 수 있다.

상기 자세 변환장치는 상기 제1 및 제2 리프트부를 연결하는 베이스부를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 힌지부는, 상기 가동 플레이트와 연결되어 있고 핀홀을 갖는 핀홀 브래킷, 상기 제2 리프트부와 연결되어 있고 상기 핀홀 브래킷과 이웃하는 핀 브래킷 및 상기 핀홀에 위치하며 상기 핀 브래킷과 연결된 핀을 포함할 수 있다.

상기 제2 힌지부는, 상기 가동 플레이트와 연결되어 있고 롤러 홈을 갖는 롤러 홈 브래킷, 상기 제2 리프트부와 연결되어 있고 상기 롤러 홈 브래킷과 이웃하는 롤러 브래킷 및 상기 롤러 홈에 위치하며 상기 롤러 브래킷과 회전할 수 있게 연결된 롤러를 포함할 수 있다.

상기 제1 리프트부는, 상기 제1 힌지부와 연결된 상부 브래킷, 상기 상부 브래킷과 마주하는 하부 브래킷, 상기 하부 브래킷에 회전할 수 있게 연결된 스크류, 상기 스크류에 결합된 너트 및 상기 스크류를 회전시키는 모터를 포함하는 구동부, 일측이 상기 하부 브래킷에 힌지 연결되어 있고, 타측이 상기 상부 브래킷과 이동할 수 있게 연결된 제1 바, 상기 제1 바 타측에 결합되어 있고 상기 상부 브래킷과 구름 접촉하는 가이드 롤러, 상기 제1 바와 교차하고 일측이 상기 너트와 연결되어 있고, 타측이 상기 상부 브래킷과 힌지 연결된 제2 바, 상기 제1 바와 상기 제2 바가 교차하는 부분에 결합된 힌지핀, 상기 모터와 전기적으로 연결된 조종기 및 상기 모터와 연결된 축전지를 포함할 수 있으며, 상기 상부 브래킷에는 상기 가이드 롤러의 이동을 안내하는 레일이 형성될 수 있다.

상기 제1 리프트부는, 상기 너트와 상기 제2 바를 연결하는 위치 조절부를 더 포함할 수 있고, 상기 위치 조절부는, 상기 너트에 수직하게 설치된 포스트, 상기 포스트와 연결되어 있고 상기 포스트의 길이 방향을 따라 위치 조절할 수 있는 이동 블록 및 상기 이동 블록에 결합되어 상기 제2 바와 연결된 블록 샤프트를 포함할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 휠체어는, 위의 구성과 같은 자세 변환장치, 접힐 수 있는 본체부, 상기 본체부에 회전할 수 있게 연결된 바퀴 및 상기 본체부와 연결되어 있고 상기 자세 변환장치가 놓일 수 있는 시트를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제1 리프트부와 제2 리프트부가 각 구동부에 의해 독립적으로 작동하므로 가동 플레이트를 전방 또는 후방으로 기울리거나 수평을 유지할 수 있다. 가동 플레이트의 기울기에 따라 사용자는 앉아 있는 자세를 변환할 수 있다. 이에 한 자세로 오래 앉아 있음으로써 발생할 수 있는 허리통증, 척추질환 등의 질병을 예방할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 휠체어 사용자는 오르막 또는 내리막 주행 시 경사도에 따라 가동 플레이트의 기울기를 조절할 수 있어 오르막 또는 내리막에서 안정적으로 주행할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 포스트에 결합된 이동 블록의 이동으로 제1 바의 일측과 제2 바의 일측을 서로 마주한 상태에서 항상 동일 선상에 위치시킬 수 있다. 이에 제1 바와 제2 바가 어긋나지 않아 구동부의 작동이 자연스럽게 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 구동부는 축전지 전원을 사용하므로 작동유체가 필요하지 않다. 작동유체를 사용하면 이에 따른 유체 탱크, 유체 펌프, 엑추에이터 등이 사용되면서 휠체어의 무게를 증가시키는 문제가 있다. 그러나 본 실시예에 따른 구동부는 작동유체를 사용하지 않으므로 자세 변환장치를 경량 및 소형화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 휠체어를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1에 도시한 자세 변환장치를 나타낸 사시도.
도 3은 도 2에 도시한 제1 및 제2 리프트부를 나타낸 사시도.
도 4는 도 3에 도시한 제1 리프트부를 나타낸 사시도.
도 5는 도 4에 도시한 위치 조절부를 나타낸 사시도.
도 6은 도 3에 도시한 가이드 롤러 및 힌지핀을 나타낸 사시도.
도 7은 도 2에 도시한 제1 힌지부를 나타낸 사시도.
도 8은 도 2에 도시한 제2 힌지부를 나타낸 사시도.
도 9는 도 3에 도시한 제1 리프트부의 작동 상태를 나타낸 개략도.
도 10은 도 2에 도시한 가동 플레이트가 전방으로 기울어진 상태를 나타낸 측면도.
도 11은 도 2에 도시한 가동 플레이트가 후방으로 기울어진 상태를 나타낸 측면도.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

본 발명의 실시예에 따른 자세 변환장치는 본 발명의 실시예인 휠체어에 적용될 수 있는 바, 이하에서는 자세 변환장치가 적용된 휠체어 위주로 설명한다.

그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 휠체어에 대하여 도 1을 참고하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 휠체어를 나타낸 사시도이다.

도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 휠체어(1)는 본체부(10), 바퀴(12), 시트(16) 및 자세 변환장치(100)를 포함한다.

본체부(10)는 복수의 프레임(11)이 수직, 수평 방향으로 배열되어 복합적으로 연결되어 있다. 프레임(11)은 휠체어의 보관성을 위해 접힐 수 있다.

바퀴(12)은 프레임(11)에 회전할 수 있게 연결되어 있다. 바퀴(12)는 사용자의 조작으로 회전하거나 모터의 구동으로 회전할 수 있다. 바퀴(12)의 회전으로 휠체어는 이동할 수 있다. 바퀴(12)는 프레임(11)의 앞쪽에 설치되어 이동 방향을 조절하는 앞바퀴, 뒷쪽에 설치되고 상대적으로 크기가 큰 뒷바퀴를 포함한다.

시트(16)은 사용자가 않을 수 있도록 양측이 프레임(11)에 견고히 고정되어 있다. 시트(16)은 프레임(11)이 접힐 때 접힐 수 있다.

한편, 프레임(11)에는 뒷바퀴에 제동을 거는 브레이크, 사용자의 두 발을 올려놓는 발판(13), 도우미가 사용하는 손잡이(14), 휠체어 사용자의 양팔을 편하게 올려놓을 수 있는 팔걸이(15), 등을 기댈 수 있는 등받이(17)이 등이 연결되어 있다.

위와 같은 휠체어의 본체부(10), 바퀴(12) 및 시트(16)의 세부 적인 구조는 널리 공지된 휠체어의 구성이 적용될 수 있는 바, 상세한 구조에 대한 설명은 생략한다.

다음으로, 도 2를 참고하여 자세 변환장치에 대하여 설명한다.

도 2는 도 1에 도시한 자세 변환장치를 나타낸 사시도이다.

도 2를 참고하면, 자세 변환장치(100)는 베이스부(110), 가동 플레이트(120), 제1 리프트부(130), 제2 리프트부(140), 제1 힌지부(150) 및 제2 힌지부(160)를 포함하며 시트(16)(도 1참조)에 설치되어 휠체어(1) 사용자의 자세를 변환시킬 수 있다. 예컨대 휠체어(1)가 이동하는 장소에 따라 사용자의 엉덩이를 들어 올리거나 내려 안정적으로 앉아 있을 수 있도록 한다.

베이스부(110) 및 가동 플레이트(120)는 서로 마주하며, 기설정된 너비를 갖는다. 베이스부(110) 및 가동 플레이트(120)의 너비는 시트(16)(도 1 참조)의 너비를 벗어나지 않는다.

베이스부(110)는 시트(16) 위에 놓여 프레임(11)에 고정부재(도시하지 않음)로 고정되어 있다. 고정부재는 볼트, 클램프 등으로 형성될 수 있다. 그러나 시트(16)가 생략되고 베이스부(110)가 프레임(11)(도 1 참조)에 직접 설치될 수 있다. 베이스부(110)는 생략될 수 있다.

가동 플레이트(120)에는 사용자가 직접 앉을 수 있다. 가동 플레이트(120)의 상면에는 쿠션부재(도시하지 않음)가 설치되어 사용자에게 안락함을 제공할 수 있다. 가동 플레이트(120)에는 사용자의 추락을 방지하기 위해 사용자를 고정하는 안전벨트(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 가동 플레이트(120)에 사용자가 앉을 경우 등받이(17)(도 1 참조)가 위치한 후방에는 엉덩이가 위치할 수 있고 전방에는 대퇴부가 위치할 수 있다.

다음으로 도 3 및 도 4를 참고하여 제1 및 제2 리프트부를 설명한다.

도 3은 도 2에 도시한 리프트부를 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시한 제1 리프트부를 나타낸 사시도이다.

도 3 및 도 4를 참고하면, 제1 리프트부(130) 및 제2 리프트부(140)는 베이스부(110)와 가동 플레이트(120) 사이에 위치하여 제1 리프트부(130)는 베이스부(110) 전방에 배치되어 있고, 제2 리프트부(140)는 베이스부(110)의 후방에 배치되어 있다.

제1 리프트부(130) 및 제2 리프트부(140)는 각각 상부 브래킷(131, 141), 하부 브래킷(132, 142), 구동부(133, 143), 축전지(134, 144), 위치 조절부(138, 148), 제1 바(135, 145), 제2 바(136, 146), 힌지핀(137, 147) 및 조종기(139, 149)를 포함한다.

상부 브래킷(131, 141)과 하부 브래킷(132, 142)은 서로 상하 방향으로 적층되어 마주한다. 하부 브래킷(132, 142)은 베이스부(110)에 볼트, 용접 등의 방식으로 결합되어 있다. 베이스부(110)가 생략된 경우 하부 브래킷(132, 142)이 시트(16) 위에 놓이거나 프레임(11)게 고정될 수 있다.

제1 리프트부(130)의 상부 브래킷(131)은 제1 힌지부(150)를 통해 가동 플레이트(120) 전방 부분과 연결되어 있다(도 1 참조). 제2 리프트부(140)의 상부 브래킷(141)은 제2 힌지부(160)를 통해 가동 플레이트(120) 후방 부분과 연결되어 있다(도 1 참조).

상부 브래킷(131, 141)과 하부 브래킷(132, 142)이 서로 마주하는 면은 개방되어 있으며 내부는 비어 있다. 상부 브래킷(131, 141)과 하부 브래킷(132, 142)의 내부면 폭 방향 양측에는 길이 방향을 따라 레일 홈(131a, 132a, 141a, 142a)이 형성되어 있다.

구동부(133, 143)는 스크류(133a, 143a), 너트(133e, 143e), 모터(133c, 143c) 및 벨트(133d, 143d)를 포함한다.

스크류(133a, 143a)는 하부 브래킷(132, 142)의 내부에 배치되어 있으며, 양측이 지지 블록(133b, 143b)으로 회전할 수 있게 지지되어 있다. 지지 블록(133b, 143b)과 스크류(133a, 143a) 사이에는 베어링(도시하지 않음)이 배치되어 있다. 스크류(133a, 143a)의 외부 둘레면에는 길이 방향을 따라 나사가 형성되어 있다.

너트(133e, 143e)는 스크류(133a, 143a)와 결합되어 있으며, 스크류(133a, 143a)의 회전 방향에 따라 스크류(133a, 143a)의 일측 또는 타측 방향으로 이동할 수 있다.

모터(133c, 143c)는 베이스부(110)에 배치되어 있으며 벨트(133d, 143d)로 스크류(133a, 143a)와 동력 연결되어 있다. 벨트(133d, 143d)는 모터(133c, 143c)의 회전력을 스크류(133a, 143a)에 전달하여 스크류(133a, 143a)가 회전할 수 있게 한다. 모터(133c, 143c)는 정 회전 또는 역 회전할 수 있다. 벨트(133d, 143d)는 생략될 수 있으며 이 경우 모터(133c, 143c)는 스크류(133a, 143a)와 직접적으로 연결될 수 있다.

조종기(139, 149)는 사용자가 조작할 수 있도록 팔걸이(15)이 부분에 장착되어 모터(133c, 143c)와 전기적으로 연결되어 있다. 조종기(139, 149)에는 팔걸이(15)에 장착되는 케이스, 케이스 내부에 배치되어 있고 모터(133c, 143c)와 전기적으로 연결되어 있으며 회로가 설계된 기판 및 케이스 외부에 배치되어 있고 기판과 연결된 누름 스위치를 포함한다. 누름 스위치는 모터(133c, 143c)에 전원을 인가할 수 있는 전원 스위치, 모터(133c, 143c)를 정 회전 시키는 상승 스위치 및 모터(133c, 143c)를 역 회전 시키는 하강 스위치를 포함한다.

축전지(134, 144)는 모터(133c, 143c)와 이웃하게 배치되어 모터(133c, 143c) 및 조종기(139, 149)와 전기적으로 연결되어 있다. 축전지(134, 144)는 조종기(139, 149)제어로 모터(133c, 143c)에 전류를 공급한다. 축전지(134, 144)의 용량은 모터(133c, 143c)의 규격에 따라 달라질 수 있다. 도면에서 축전지(134, 144)를 2개로 도시하여 각 모터(133c, 143c)에 축전지(134, 144)가 각각 연결된 것으로 하였으나, 축전지(134, 144)는 1개만 구비될 수 있다. 이 경우 1개의 축전지(134)에서 발생하는 전류는 제1 리프트부(130) 및 제2 리프트부(140)의 모터(133c, 143c)로 분기된다.

모터(133c, 143c)의 전원을 축전지(134)로 사용하므로 자세 변환장치(100)의 사용, 휴대 및 이동성이 높아질 수 있다. 구동부(133, 143)가 작동유체를 이용하면 작동유체 사용에 따른 유체 탱크, 유체 펌프, 엑추에이터 등의 사용으로 자세 변환장치는 무게 증가, 부피 증가 등의 문제가 발생하여 이동, 휴대 등이 불편하다. 그러나 본 실시예에 따른 구동부(133, 143)는 작동유체를 사용하지 않으므로 자세 변환장치(100)를 경량 및 소형화할 수 있어 휴대 및 이동성이 높다.

위치 조절부(138, 148)는 하부 브래킷(132, 142) 내부에 배치되어 너트(133e, 143e)와 연결되어 있다. 위치 조절부(138, 148)은 이동 블록, 포스트 및 블록 샤프트를 포함한다.

제1 리프트부(130)의 하부 브래킷(132)에 위치한 위치 조절부(138)와 제2 리프트부(140)의 하부 브래킷(142)에 위치한 위치 조절부(148)는 동일한 구성 및 작용을 갖는다. 위치 조절부(138)의 구조가 위치 조절부(148) 구조에 그대로 적용되므로 위치 조절부(148)에 대한 설명은 생략하고 제1 리프트부(130)의 위치 조절부(138)만을 설명한다.

도 5를 참고하면, 위치 조절부(138)는 이동 블록(138b), 포스트(138a) 및 블록 샤프트(138e)를 포함하며 너트(133e)와 연결되어 스크류(133a)를 따라 이동할 수 있다.

이동 블록(138b)에는 제1 홀(138c) 및 제2 홀(138d)이 형성되어 있다. 제1 홀(138c)은 이동 블록(138b)의 일측에서 상하 방향으로 관통되어 있고, 제2 홀(138d)은 이동 블록(138b)의 타측에서 좌우 방향으로 관통되어 있다. 제1 홀(138c)과 제2 홀(138d)이 형성된 이동 블록(138b) 부분은 절개되어 있으며, 절개된 부분은 나사 결합으로 조여질 수 있다.

포스트(138a)는 너트(133e)의 상면에서 기설정된 길이를 가지고 수직하게 돌출되어 있다. 포스트(138a)는 너트(133e)에 나사, 용접 등의 방식으로 고정될 수 있다. 포스트(138a)는 제1 홀(138c)을 관통하며 이동 블록(138b)은 포스트(138a)길이 방향을 따라 이동할 수 있다. 이에 이동 블록(138b)은 포스트(138a) 길이 방향을 따라 위치 조절할 수 있다. 제1 홀(138c)의 절개된 부분의 조임으로 이동 블록(138b)과 포스트(138a)는 결합될 수 있다.

위 설명에서 이동 블록(138b)과 포스트(138a)를 하나로 설명하였으나, 도 5에서 도시한 바와 같이 간격을 두고 한 쌍으로 형성된다.

블록 샤프트(138e)는 기설정된 길이를 가지며 제2 홀(138d)을 관통한다. 제2 홀(138d)의 절개된 부분의 조임으로 블록 샤프트(138e)와 이동 블록(138b)은 결합되어 있다. 블록 샤프트(138e)의 양측은 이동 블록(138b) 양측으로 돌출되어 있다. 블록 샤프트(138e)는 한 쌍의 이동 블록(138b)을 관통한다.

제1 바(135, 145) 및 제2 바(136, 146)는 같은 길이로 형성되어 있다. 제1 바(135, 145) 및 제2 바(136, 146)는 X 형태로 서로 교차되어 있다. 제1 바(135, 145) 및 제2 바(136, 146)의 교차 지점은 힌지핀(137, 147)으로 서로 연결되어 있다. 제1 바(135, 145) 및 제2 바(136, 146)는 힌지핀(137, 147)을 기준으로 움직일 수 있다.

제1 바(135, 145)의 일측은 하부 브래킷(132, 142)의 일측과 힌지 연결되어 있고 타측은 상부 브래킷(131, 141)의 일측에 위치한다. 하부 브래킷(132, 142)의 일측과 상부 브래킷(131, 141)의 일측은 대각 방향에서 서로 마주한다.

제1 바(135, 145)의 일측이 하부 브래킷(132, 142)에 연결된 위치에 따라 이동 블록(138b, 148b)이 포스트(138a, 148a)와 결합되는 위치가 달라질 수 있다.

제1 바(135, 145)의 타측에는 가이드 롤러(135a, 145a)가 회전할 수 있게 결합되어 있다(도 6 참조). 가이드 롤러(135a, 145a)는 레일 홈(131a, 141a)이 형성된 상부 브래킷(131, 141) 부분과 구름 접촉하며, 레일 홈(131a, 141a)을 따라 상부 브래킷(131, 141)의 길이 방향을 따라 이동할 수 있다.

제2 바(136, 146)의 일측은 블록 샤프트(138e, 148e)와 연결되어 있고, 타측은 상부 브래킷(131, 141)의 타측과 힌지 연결되어 있다. 제2 바(136, 146)의 일측은 스크류(133a, 143a)를 따라 이동할 수 있다.

포스트(138a)를 따라 이동하는 이동 블록(138b)에 의해 제1 바(135, 145)의 일측과 제2 바(136, 146)의 일측은 동일 선상에 위치할 수 있다.

제1 리프트부(130)의 제1 바(135, 145) 및 제2 바(136, 146) 그리고 제2 리프트부(140)의 제1 바(135, 145) 및 제2 바(136, 146)는 가동 플레이트(120)에 가해지는 하중을 충분히 견딜 수 있도록 도 2에서 도시한 바와 같이 한 개의 조를 이루어 복수로 형성된다.

다음으로 도 7을 참고하여 제1 힌지부에 대하여 설명한다.

도 7은 도 2에 도시한 제1 힌지부를 나타낸 사시도이다.

도 7을 참고하면, 제1 힌지부(150)는 핀 브래킷(152), 핀(153) 및 핀홀 브래킷(151)을 포함하며, 제1 리프트부(130)의 상부 브래킷(131)의 상면 양측에 배치되어 제1 리프트부(130)와 가동 플레이트(120)의 전방 부분을 연결한다.

핀 브래킷(152)은 상부 브래킷(131)의 상면에 수직하게 배치되어 볼트, 용접 등의 방식으로 결합되어 있다.

핀(153)은 원 기둥 형태로 형성되어 있으며 핀 브래킷(152)의 일면에서 돌출되어 있다. 핀(153)은 핀 브래킷(152) 상에서 회전할 수 있다. 그러나 회전하지 않을 수도 있다.

핀홀 브래킷(151)은 가동 플레이트(120)의 하면에 볼트, 용접 등의 방식으로 결합되어 있으며 일면이 핀 브래킷(152)의 일면과 마주한다. 핀홀 브래킷(151)에는 핀(153)이 삽입되는 핀홀(151a)이 형성되어 있다. 제1 리프트부(130) 작동 시 핀(153)은 핀홀(151a) 내에서 축 회전할 수 있으며, 핀홀 브래킷(151)과 핀(153) 사이에는 윤활유가 도포될 수 있다.

다음으로 도 8을 참고하여 제2 힌지부에 대하여 설명한다.

도 8은 도 2에 도시한 힌지부를 나타낸 사시도이다.

도 8을 참고하면, 제2 힌지부(160)는 롤러 브래킷(162), 롤러(163) 및 롤러 홈 브래킷(161)을 포함하며, 제2 리프트부(140)의 상부 브래킷(141)의 상면 양측에 배치되어 제2 리프트부(140)와 가동 플레이트(120)의 후방 부분을 연결한다.

롤러 브래킷(162)은 상부 브래킷(141)의 상면에 수직하게 배치되어 볼트, 용접 등의 방식으로 결합되어 있다.

롤러(163)는 롤러 브래킷(162)의 일면에 회전할 수 있게 연결되어 있다.

롤러 홈 브래킷(161)은 가동 플레이트(120)의 하면에 볼트, 용접 등의 방식으로 결합되어 있으며 일면이 롤러 브래킷(162)과 마주한다. 롤러 홈 브래킷(161)의 폭은 롤러 브래킷(162)의 폭보다 길게 형성되어 있다. 롤러 홈 브래킷(161)에는 롤러(163)가 삽입되는 롤러 홈(161a)이 길이 방향을 따라 형성되어 있다. 제2 리프트부(140) 작동 시 롤러(163)는 롤러 홈(161a) 내에서 움직일 수 있다.

다음은 위에서 설명한 자세 변환장치의 작용에 대하여 설명한다.

제1 리프트부(130) 및 제2 리프트부(140)는 동일한 구조 및 작용 효과를 갖는다. 도 9를 참고하여 제1 리프트부(130)에 대해서 설명하며, 제1 리프트부(130)에 대한 설명이 제2 리프트부(140)에 그대로 적용된다.

도 9는 도 2에 도시한 제1 리프트부의 작동 상태를 나타낸 개략도이다.

도 9를 참고하면, 제1 바(135, 145)와 제2 바(136, 146)의 일측 간격에 따라 상부 브래킷(131, 141)과 하부 브래킷(132, 142)의 간격이 설정될 수 있다.

제1 리프트부(130)의 작동 상태를 좀더 자세히 살펴보면 다음과 같다.

제1 바(135)와 제2 바(136)의 일측이 가장 멀리 떨어진 경우 제1 바(135)의 일측과 제2 바(136)의 타측 그리고 제1 바(135)의 타측과 제2 바(136)의 일측이 서로 가까워진 상태를 유지한다. 이 경우 상부 브래킷(131)과 하부 브래킷(132)이 근접된 상태를 유지한다.

조종기(139)의 상승 스위치 조작으로 모터(133c)가 정회전하면 모터(133c)와 연결된 스크류(133a)가 정 회전하게 되면서 너트(133e)는 제1 바(135)의 일측과 가까워지는 방향으로 이동하게 되어 제1 바(135) 및 제2 바(136)의 단부(E1)가 서로 가까워지게 된다.

제1 바(135) 및 제2 바(136)의 단부(E1)가 서로 가까워진 상태에서, 조종기(139)의 하강 스위치 조작으로 모터(133c)가 역 회전하면 모터(133c)와 연결된 스크류(133a)가 역 회전지게 된다. 스크류(133a)의 역 회전으로 너트(133e)는 제1 바(135)의 일측으로부터 멀어지는 방향으로 이동한다. 제1 바(135) 및 제2 바(136)의 단부(E1, E2) 간격(G1)은 벌어질 수 있다.

제1 바(135) 및 제2 바(136)의 단부(E1, E2) 간격(G1)이 좁혀지면 상부 브래킷(131)과 하부 브래킷(132)의 간격이 벌어지고, 제1 바(135) 및 제2 바(136)의 단부(E1)가 벌어지면 상부 브래킷(131)과 하부 브래킷(132)의 간격이 좁혀질 수 있다. 상부 브래킷(131)과 하부 브래킷(132)의 간격에 따라 가동 플레이트(120)의 위치가 달라질 수 있다.

한편, 제1 리프트부(130) 및 제2 리프트부(140)가 구동할 때 제1 힌지부(150)의 핀(153)이 핀홀(151a)을 중심으로 회전하고 제2 힌지부(160)의 롤러(163)가 롤러 홈(161a)을 따라 이동하게 되어 가동 플레이트(120)와 제1 리프트부(130), 제2 리프트부(140) 사이에 서로 간섭이 발생하지 않아 가동 플레이트(120)의 기울기가 자연스럽게 이루어질 수 있다.

사용자가 비교적 높은 곳에 위치한 식사 도구, 책 등을 꺼내거나, 오르막길을 주행할 경우 도 10에서 도시한 바와 같이 조종기(139, 149) 조정으로 제1 리프트부(130)는 하강시키고 제2 리프트부(140)는 상승시켜 가동 플레이트(120)를 전방으로 기울인다.

제1 리프트부(130)와 제2 리프트부(140)의 구동부(133, 143)를 독립적으로 작동시켜 제1 리프트부(130)의 제1 바(135)와 제2 바(136)의 단부(E1, E2) 간격(G1)이 제2 리프트부(140)의 제1 바(145) 및 제2 바(146)의 단부(E2) 간격(G2) 보다 멀리 떨어진 상태를 유지하도록 한다(도 2 참조). 이렇게 되면 가동 플레이트(120)는 도 10에 도시한 바와 같이 후방에서 전방 방향으로 기울어질 수 있다. 이 경우 사용자의 엉덩이를 들어 올리는 효과가 발생한다. 엉덩이의 위치에 의해 손이 닿을 수 있는 위치가 높아져 높은 곳에 있는 식사 도구, 책 등을 꺼낼 수 있고 오르막길을 안정적으로 주행할 수 있다.

사용자가 내리막길을 주행할 경우 도 11에서 도시한 바와 같이 조종기(139, 149) 조정으로 제1 리프트부(130)는 상승시키고 제2 리프트부(140)는 하승시켜 가동 플레이트(120)를 후방으로 기울인다.

제1 리프트부(130)와 제2 리프트부(140)의 구동부(133, 143)를 독립적으로 작동시켜 제2 리프트부(140)의 제1 바(145)와 제2 바(146)의 단부(E1, E2) 간격(G2)을 제1 리프트부(130)의 제1 바(135) 및 제2 바(136)의 단부(E1, E2) 간격(G1) 보다 멀리 떨어지게 한다(도 2 참조). 이 경우 가동 플레이트(120)는 전방에서 후방 방향으로 기울어질 수 있다. 이 경우 사용자의 엉덩이를 내리고 대퇴부를 들어 올리는 효과가 발생한다. 이에 사용자는 내리막길을 안정적으로 주행할 수 있다.

사용자가 휠체어 이동 중 상체를 움직이고 싶을 경우 제1 리프트부(130) 또는 제2 리프트부(140)를 선택적으로 작동시켜 가동 플레이트(120)를 전방 또는 후방으로 기울어지면 가동 플레이트(120)의 기울어짐에 따라 사용자의 상체가 움직이게 되어 앉아 있는 자세가 변환될 수 있다. 이에 한 자세로 오래 앉아 있음으로써 발생할 수 있는 허리통증, 척추질환 등의 질병을 예방할 수 있다.

제1 리프트부(130)와 제2 리프트부(140)의 제1 바(135, 145) 및 제2 바(136, 146)의 단부(E1, E2) 간격(G1, G2)이 같으면 가동 플레이트(120)는 기울어지지 않고 수평 상태를 유지할 수 있다(도 2 참조).

제1 리프트부(130)와 제2 리프트부(140)는 모터(133c, 143c)를 각각 포함하므로 독립적으로 작동할 수 있다. 이에 가동 플레이트(120)는 전방에서 후방으로, 후방에서 전방으로 기울어진 상태를 유지할 수 있다.

참고로 위 설명과 도면에서는 본 발명의 자세 변환장치가 휠체어에 설치되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 자세 변환장치는 휠체어에 한정되지 않고 일반적으로 거동이 불편한 사용자가 눕거나 앉을 수 있는 침대, 의자 등이라면 얼마든지 적용될 수 있다. 즉 위 실시예에서의 휠체어의 본체는 의자, 침대 등의 골조에 해당될 수 있다. 또한, 자세 변환장치는 휠체어, 의자, 침대 등에 적용되지 않고 독립적으로 사용될 수 있다.

따라서 본 발명의 자세 변환장치는 휠체어에 한정되지 않고 거동이 불편한 사용자가 사용할 수 있는 대상물에 다양하게 적용된다는 의미로 해석되어야 한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 사용자한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

1: 휠체어 10: 본체부
11: 프레임 12: 바퀴
13: 발판 14: 손잡이
15: 팔걸이 16: 시트
17: 등받이 100: 자세 변환장치
110: 베이스부 120: 가동 플레이트
130: 제1 리프트부 140: 제2 리프트부
131, 141: 상부 브래킷 132, 142: 하부 브래킷
131a, 132a, 141a, 142a: 레일 홈 133, 143: 구동부
133a, 143a: 스크류 133b, 143b: 지지블럭
133c, 143c: 모터 133d, 143d: 벨트
133e, 143e: 너트 134, 144: 축전지
135, 145: 제1 바 135a, 145a: 가이드 롤러
136, 146: 제2 바 137, 147: 힌지핀
138, 148: 위치 조절부 138a, 148a: 포스트
138b, 148b: 이동 블록 138c, 148c: 제1 홀
138d, 148d: 제2 홀 138e, 148e: 블록 샤프트
150: 제1 힌지부 151: 핀홀 브래킷
151a: 핀홀 152: 핀 브래킷
153: 핀 160: 제2 힌지부
161: 롤러 홈 브래킷 161a: 롤러 홈
162: 롤러 브래킷 163: 롤러
G1, G2: 간격 E1 E2: 단부

Claims (7)

1. 제1 및 제2 리프트부, 상기 제1 및 제2 리프트부 위에 배치된 가동 플레이트, 상기 가동 플레이트와 상기 제1 리프트부를 연결하는 제1 힌지부 및 상기 가동 플레이트와 상기 제2 리프트부를 연결하는 제2 힌지부
   를 포함하며,
   상기 제1 리프트부 및 상기 제2 리프트부는 독립적으로 구동할 수 있으며, 상기 제1 리프트부 및 제2 리프트부의 구동에 따라 상기 가동 플레이트는 수평을 유지하거나 일측 방향으로 기울어질 수 있으며,
   상기 제1 리프트부는,
   상기 제1 힌지부와 연결된 상부 브래킷, 상기 상부 브래킷과 마주하는 하부 브래킷, 상기 하부 브래킷에 회전할 수 있게 연결된 스크류, 상기 스크류에 결합된 너트 및 상기 스크류를 회전시키는 모터를 포함하는 구동부, 상기 모터와 연결된 축전지, 일측이 상기 하부 브래킷에 힌지 연결되어 있고, 타측이 상기 상부 브래킷과 이동할 수 있게 연결된 제1 바, 상기 제1 바 타측에 결합되어 있고 상기 상부 브래킷과 구름 접촉하는 가이드 롤러, 상기 제1 바와 교차하고 일측이 상기 너트와 연결되어 있고, 타측이 상기 상부 브래킷과 힌지 연결된 제2 바, 상기 제1 바와 상기 제2 바가 교차하는 부분에 결합된 힌지핀 및 상기 너트와 상기 제2 바를 연결하는 위치 조절부
   를 포함하고,
   상기 위치 조절부는,
   상기 너트에 수직하게 설치된 포스트, 상기 포스트와 연결되어 있고 상기 포스트 길이 방향을 따라 위치 조절할 수 있는 이동 블록 및 상기 이동 블록에 결합되어 상기 제2 바와 연결된 블록 샤프트
   를 포함하는
   자세 변환장치.
2. 제1항에서,
   상기 제1 및 제2 리프트부를 연결하는 베이스부를 더 포함하는 자세 변환장치.
3. 제1항에서,
   상기 제1 힌지부는,
   상기 가동 플레이트와 연결되어 있고 핀홀을 갖는 핀홀 브래킷,
   상기 제2 리프트부와 연결되어 있고 상기 핀홀 브래킷과 이웃하는 핀 브래킷 및
   상기 핀홀에 위치하며 상기 핀 브래킷과 연결된 핀
   을 포함하는
   자세 변환장치.
4. 제1항에서,
   상기 제2 힌지부는,
   상기 가동 플레이트와 연결되어 있고 롤러 홈을 갖는 롤러 홈 브래킷,
   상기 제2 리프트부와 연결되어 있고 상기 롤러 홈 브래킷과 이웃하는 롤러 브래킷 및
   상기 롤러 브래킷과 회전할 수 있게 연결되어 있고 상기 롤러 홈에 위치하는 롤러
   를 포함하는
   자세 변환장치.
5. 제1항에서,
   상기 제1 리프트부는,
   상기 모터와 전기적으로 연결되어 있는 조종기를 더 포함하고, 상기 상부 브래킷에는 상기 가이드 롤러의 이동을 안내하는 레일이 형성되어 있는 자세 변환장치.
6. 삭제
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 정의되어 있는 자세 변환장치,
   접힐 수 있는 본체부,
   상기 본체부에 회전할 수 있게 연결된 바퀴 및
   상기 본체부와 연결되어 있고 상기 자세 변환장치가 놓일 수 있는 시트
   를 포함하는 휠체어.

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