KR102150594B1

KR102150594B1 - 휠체어

Info

Publication number: KR102150594B1
Application number: KR1020180128079A
Authority: KR
Inventors: 진영욱; 한종민; 홍세헌; 장준현; 통 육; 김정원
Original assignee: 한국기술교육대학교 산학협력단
Priority date: 2018-10-25
Filing date: 2018-10-25
Publication date: 2020-09-01
Also published as: KR20200046635A

Abstract

본 발명은, 좌석 프레임에 구비되는 좌석; 상기 좌석 프레임의 좌우 양측에 구비되는 팔걸이 프레임; 상기 좌석 프레임 후방에 구비되는 것으로서, 가이드 프레임에 의해 상기 팔걸이 프레임에 연결된 상태에서 승강장치에 의해 높이 조절이 가능한 등받이; 및 상기 좌석 프레임의 좌우 측면에 구비되는 베이스 바퀴; 를 포함하는 휠체어를 제공한다.

Description

휠체어{WHEELCHAIR}

본 발명은 거동이 불편한 사람이 앉은 채로 이동할 수 있는 휠체어에 관한 것이다.

일반적으로 휠체어(WHEELCHAIR)는 다리를 마음대로 움직일 수 없거나 거동이 불편한 사람이 앉은 채로 이동할 수 있도록 바퀴를 설치한 의자이다. 장애인들이 사회 생활, 직장 및 여가 생활에 참여하는 데 사용하는 이동 기구이다. 휠체어의 구조는 프레임(frame), 좌석(seat), 큰 바퀴(wheel), 앞 보조바퀴(caster), 바퀴손잡이(hand rim), 브레이크(brake), 등받이(back rest), 팔걸이(arm rest), 발받침(foot rest), 발판(foot plate)으로 이루어진다. 휠체어의 종류는 일반적으로 사람이 밀면서 이동하는 수동휠체어와 전기 모터를 이용하여 주행 가능한 전동휠체어가 있으며, 용도에 따라 실외용과 실내용 휠체어가 있다. 그 외 특수한 목적으로 사용되는 스포츠형 휠체어, 한 손으로 움직이는 휠체어 등이 있다.

그런데 기존 휠체어는 휠체어 탑승자가 보호자의 도움 없이 스스로 타고 내리는 것이 매우 불편하다. 특히, 휠체어 등받이는 고정 설치되어 있기 때문에 휠체어 탑승자가 휠체어에서 내릴 때에는 이동에 방해요소가 된다.

이에 대하여, 본 발명은 휠체어 탑승자가 휠체어에서 내리고자 할 때는 등받이 높이를 낮추어 휠체어 탑승자가 휠체어에서 쉽게 내릴 수 있는 메커니즘을 제시하고자 한다.

대한민국 공개특허공보 제10-2008-0042033호(2008.05.14. 공개)

전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 등받이 높이 조절이 가능한 휠체어를 제공하고자 한다.

전술한 목적을 이루기 위해 본 발명은, 좌석 프레임에 구비되는 좌석; 상기 좌석 프레임의 좌우 양측에 구비되는 팔걸이 프레임; 상기 좌석 프레임 후방에 구비되는 것으로서, 가이드 프레임에 의해 상기 팔걸이 프레임에 연결된 상태에서 승강장치에 의해 높이 조절이 가능한 등받이; 및 상기 좌석 프레임의 좌우 측면에 구비되는 베이스 바퀴; 를 포함하는 휠체어를 제공한다.

또한, 상기 등받이는 상기 좌석 프레임 후방 좌우 양측으로 세워진 상태로 구비되면서 상기 승강장치에 의해 승강 작동을 하는 것으로서, 하부가 가이드 프레임에 의해 상기 팔걸이 프레임과 연결되는 제1 프레임; 및 상기 제1 프레임 상부에서 후방으로 연장되는 것으로서, 상기 제1 프레임의 하강 작동 시 상기 가이드 프레임 닿으면서 제1 프레임의 하강을 제한하는 제2 프레임; 을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 프레임 아래의 좌, 우 제1 프레임 영역에 제1 시트가 구비되고, 좌, 우 제2 프레임 영역에 제2 시트가 구비될 수 있다.

또한, 상기 가이드 프레임은 상기 제1 프레임이 결합되는 제1 결합공을 구비하는 제1 결합부; 상기 제1 결합부와 연결되는 것으로서, 일측이 개방되면서 상기 팔걸이 프레임의 외면 일부를 감싸는 제2 결합공을 구비하는 제2 결합부; 및 상기 제2 결합부의 개방 부위에 결합되는 것으로서, 상기 팔걸이 프레임의 외면 일부를 감싸는 제3 결합공을 구비하는 커버; 를 포함할 수 있다.

또한, 상기 승강장치는 상기 제2 시트에 구비되는 래크; 상기 래크와 기어 물림되는 피니언; 상기 피니언과 연결되는 모터; 및 내부에 상기 피니언과 모터가 장착되고, 좌, 우 측면이 연결프레임에 의해 상기 팔걸이 프레임과 연결되는 케이스; 를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 프레임 하단에 절곡부가 구비되고, 상기 제1 프레임이 상기 제1 결합공에 삽입된 상태에서 상기 절곡부는 제1 결합부 아래에 위치하며, 상기 절곡부는 상기 제1 프레임의 상승 작동 시 상기 제1 결합부에 닿으면서 제1 프레임의 상승을 제한할 수 있다.

또한, 상기 팔걸이 프레임에 상기 승강장치의 구동을 제어하는 작동 스위치가 구비될 수 있다.

본 발명은 휠체어 등받이 높이를 낮추어 휠체어 탑승자가 혼자서도 휠체어에서 침대 또는 소파로 쉽게 이동할 수 있다.

또한, 본 발명은 휠체어 이용자가 스스로 침대로 수월하게 이동할 수 있어 탑승자의 편의성 제공하고 휠체어 이용자의 자립성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 휠체어의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 승강장치와 가이드 프레임의 확대도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 등받이의 하강 전 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 피니언의 작동을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 등받이의 하강 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가이드 프레임의 결합 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가이드 프레임의 확대도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

기존 휠체어는 휠체어 탑승자가 보호자의 도움 없이 스스로 타고 내리는 것이 매우 불편하다. 특히, 휠체어 등받이는 고정 설치되어 있기 때문에 휠체어 탑승자가 휠체어에서 내릴 때에는 이동에 방해요소가 된다. 이에 대하여, 본 발명은 휠체어 탑승자가 휠체어에서 내리고자 할 때는 등받이 높이를 낮추어 휠체어 탑승자가 휠체어에서 쉽게 내릴 수 있는 메커니즘을 제시하고자 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 휠체어의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 승강장치와 가이드 프레임의 확대도이다.

본 발명은 좌석 프레임(11)에 구비되고 휠체어 탑승자가 앉는 좌석(10), 팔을 지지할 수 있는 팔걸이 프레임(20), 등을 지지할 수 있는 등받이(30), 휠체어의 이동을 위한 베이스 바퀴(40), 베이스 바퀴(40)의 전방에 위치하는 앞바퀴(50), 발을 놓을 수 있는 발판(80)을 포함하며, 등받이(30)에 등받이(30)의 높이를 조절할 수 있는 승강장치(70)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

좌석 프레임(11)에 장착되는 좌석(10)은 휠체어 탑승자의 하중을 지탱할 수 있도록 충분한 내구성과 안락한 구조로 설계되어야 한다. 팔걸이 프레임(20)은 좌석 프레임(11)의 좌우 양측으로 구비되며 휠체어 탑승자가 팔을 올려놓았을 때 편안함을 느낄 수 있는 높이를 가지도록 구성 한다. 베이스 바퀴(40)는 좌석 프레임(11)의 좌, 우 측면 양쪽으로 대칭 구성된다.

등받이(30)는 좌석 프레임(11) 후방에 구비된다. 등받이(30)는 가이드 프레임(60)에 의해 팔걸이 프레임(20)과 연결된다. 등받이(30)는 승강장치(70)의 작동에 의해 높이 조절이 가능하도록 구성된다.

구체적으로 등받이(30)는 제1 시트(33)가 장착되는 제1 프레임(31) 및 제2 시트(34)가 장착되는 제2 프레임(32)으로 구성된다.

제1 프레임(31)은 좌석 프레임(11)의 후방 좌우 양측으로 구비된다. 제1 프레임(31)은 수직으로 세워진 상태로 설치된다. 제1 프레임(31)의 상단에 제2 프레임(32)이 구비된다. 제2 프레임(32)은 제1 프레임(31)과 대략 직각을 이루도록 절곡된 구조로 형성된다.

제1 프레임(31)의 하부는 가이드 프레임(60)에 의해 팔걸이 프레임(20)과 승강 가능하도록 연결된다. 제1 프레임(31)은 가이드 프레임(60)의 안내를 받으면서 안정적인 수직 승강작동을 한다.

제2 프레임(32)은 좌우 양측으로 구비된다. 제2 프레임(32)은 좌우 양측으로 구비되는 제1 프레임(31)의 상부에서 후방으로 연장 형성된다. 제2 프레임(32)은 손잡이부(21) 아래에 위치하는 것이 바람직하다.

제2 프레임(32) 아래의 좌우로 구비되는 제1 프레임(31) 영역에는 탑승자가 등을 기댈 수 있는 제1 시트(33)가 구비된다. 제1 시트(33)는 좌석(10)과 대략 직각을 이룬다

좌우 양측으로 구비되는 제2 프레임(32) 영역에 제2 시트(34)가 구비될 수 있다. 제2 시트(34)는 제1 시트(33)와 대략 직각을 이룬다. 등받이(30)의 하강 작동에 의해 제2 시트(34)는 좌석(10)과 동일 높이를 이룰 수 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 등받이의 하강 전 상태를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 피니언의 작동을 나타내는 도면이며, 도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 등받이의 하강 상태를 나타내는 도면이다.

등받이(30)의 높이는 승강장치(70)에 의해 제어될 수 있다. 승강장치(70)는 래크(71), 래크(71)와 기어 물림되는 피니언(72)을 포함한다. 래크(71)는 제1 시트(3)에 장착된다. 래크(71)는 피니언(72) 기어의 회전 작동에 의해 승강 작동을 한다. 래크(71)가 승강 작동을 함에 따라 등받이(30)가 승강한다.

피니언(72)은 모터(73)와 연결된다. 모터(73)의 구동은 피니언(72)에 전달된다. 모터(73)는 배터리(75) 등과 같은 전원과 연결될 수 있다. 모터(73)는 정, 역회전이 가능한 고출력 브러실리스 DC모터(BLDC : brushless DC motor)일 수 있다.

피니언(72)과 모터(73)는 케이스(74) 내부에 장착될 수 있다. 케이스(74)는 제1 시트(33) 후방에 위치한다. 케이스(74)는 등받이(30)의 승강 작동 시 작동에 방해를 주지 않는 위치에 설치되어야 한다. 케이스(74)는 래크(71) 후방에 위치하면서 제2 시트(34) 아래에 위치한다. 케이스(74)의 좌, 우 측면은 연결프레임(100)에 의해 팔걸이 프레임(20)과 연결된다.

케이스(74)는 등받이(30)의 승강 작동 시 고정 상태를 유지한다. 케이스(74) 내부에는 피니언(72)과 모터(73)가 고정 설치된다. 케이스(74) 내부에는 모터(73)에 전원을 공급하는 배터리(75)가 장착될 수 있다.

팔걸이 프레임(20)의 후방 좌우 양측에는 손잡이부(21)가 연장 형성된다. 손잡이부(21)는 파지가 용이하도록 후방으로 절곡된 구조로 형성된다. 팔걸이 프레임(20)의 상면 전방에는 등받이(30)의 승강 작동을 제어하는 작동 스위치(90)가 구비될 수 있다. 작동 스위치(90)는 모터(73)와 전기적으로 연결된다. 작동 스위치(90)를 통해 모터(73) 축의 정, 역방향 회전을 제어할 수 있다.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가이드 프레임의 결합 상태를 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가이드 프레임의 확대도이다.

등받이(30)의 승강 작동 시 안정적인 승강 작동이 가능하도록 제1 프레임(31)은 가이드 프레임(60)에 의해 팔걸이 프레임(20)과 연결된다.

가이드 프레임(60)은 대략 "C"와 같은 프레임 2개를 연결한 구조이다. 가이드 프레임(60)은 제1 결합부(61), 제2 결합부(62) 및 커버(63)를 포함한다.

제1 결합부(61)는 대략 원통 형태로 형성된다. 제1 결합부(61)에는 환봉 형태의 제1 프레임(31)이 대응 결합되는 제1 결합공(611)이 구비된다. 제1 결합공(611)은 제1 프레임(31)이 삽입 결합된 상태에서 자유로운 수직 승강 작동이 가능하도록 제1 프레임(31)의 외경보다 큰 내경을 가지도록 형성하는 것이 바람직하다. 제1 결합부(61) 외면에는 절개부(612)가 구비될 수 있다.

제2 결합부(62)는 제1 결합부(61)와 연결된다. 제2 결합부(62)는 일면이 개방된 형태로 형성된다. 제2 결합부(62)에는 제2 결합공(621)이 구비된다. 제2 결합공(621)은 대략 반원 형태를 이룬다. 제2 결합공(621)은 환봉 형태의 팔걸이 프레임(20) 외면 대략 절반을 감싼다.

제2 결합부(62)의 개방 부위에 커버(63)가 대응 결합된다. 제2 결합부(62)와 커버(63)는 볼트 등과 같은 결합부재에 의해 결합될 수 있다. 제2 결합부(62)와 커버(63)는 분리 결합 구조로서, 팔걸이 프레임(20) 하부에 쉽게 결합할 수 있다.

커버(63)에는 제3 결합공(631)이 구비된다. 제3 결합공(631)은 대략 반원 형태를 이룬다. 제3 결합공(631)으로 제2 결합공(621)에 의해 감싸지지 않은 팔걸이 프레임(20)의 나머지 외면을 감쌀 수 있다.

제1 프레임(31) 하단은 제2 결합부(62)의 제2 결합공(621)에 삽입 결합 상태에서 제2 결합공(621)에서 이탈하지 않도록 절곡부(312)가 형성된다. 절곡부(312)는 제1 프레임(31)의 상승을 제한하는 역할을 한다.

다음은 본 발명에 따른 휠체어의 등받이 승강과정을 설명한다.

도 1 내지 3과 같이 등받이(30)의 제1 시트(33)가 휠체어 탑승자의 등을 지지할 수 있는 높이로 상승한 상태에서 휠체어 탑승자가 소파 또는 침대로 이동하고자할 경우 승강장치를 구동하여 등받이(30) 높이를 낮춘다.

구체적으로 팔걸이 프레임(20)에 구비되어 있는 작동 스위치(90)를 조작하여 등받이(30)를 하강시킨다. 작동 스위치(90)를 누르면 배터리(75) 전원이 모터(73)에 인가되면서 모터(73)가 구동한다. 모터(73)의 구동에 의해 피니언(72)이 회전한다.

케이스(74)에 고정 설치되어 있는 피니언(72)이 회전함에 따라 피니언(72)과 기어 물림되어 있는 래크(71)가 하강한다.

래크(71)가 수직 하강함에 따라 등받이(30)가 하강한다. 구체적으로 래크(71)의 하강 작동에 의해 제1 프레임(31)이 가이드 프레임(60)에 구비된 제1 결합공(611)의 안내를 받으면서 수직 하강을 한다.

제1 프레임(31)이 수직 하강 작동을 하다가 제2 프레임(32)이 가이드 프레임(60)에 닿으면 제1 프레임(31)은 하강 작동을 멈춘다. 제2 프레임(32)은 제1 프레임(31)의 수직 하강 작동을 제한하는 역할을 한다.

도 5와 같이 등받이(30)의 수직 하강 작동을 통해 제2 시트(34)의 높이를 좌석(10)의 높이와 일치시킬 수 있다. 이 상태에서 좌석(10)에 앉아 있던 휠체어 탑승자가 좌석(10) 높이와 일치된 제2 시트(34)을 지나 침대 또는 소파 등과 같은 이동대상으로 이동할 수 있다.

반대로, 탑승자가 휠체어에 탑승한 경우에는 승강장치(70)를 구동하여 등받이(30)를 상승시킨다. 등받이(30)의 상승을 위해 팔걸이 프레임(20)에 구비된 작동 스위치(90)를 누른다 작동 스위치(90)를 누르면 배터리(75) 전원이 모터(73)에 인가된다. 전원이 인가된 모터(73)의 회전력은 피니언(72)에 전달된다. 피니언(72)이 회전함에 따라 피니언(72)과 기어 물림된 래크(71)가 상승한다.

래크(71) 상승으로 등받이(30) 전체가 상승한다. 등받이(30) 상승 시 제1 프레임(31)은 가이드 프레임(60)에 구비된 제1 결합공(611)의 안내를 받으면서 안정적으로 수직 상승을 한다. 제1 프레임(31) 하단의 절곡(312) 부위가 가이드 프레임(60)에 닿으면서 제1 프레임(31)이 수직 상승 작동을 멈춘다. 등받이(30)의 제1 시트(33)는 휠체어 탑승자의 등을 받칠 수 있는 높이로 상승된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 좌석
11 : 좌석 프레임
20 : 팔걸이 프레임
21 : 손잡이부
30 : 등받이
31 : 제1 프레임
32 : 제2 프레임
33 : 제1 시트
34 : 제2 시트
40 : 베이스 바퀴
50 : 앞바퀴
60 : 가이드 프레임
61 : 제1 결합부
62 : 제2 결합부
63 : 커버
70 : 승강장치
71 : 래크
72 : 피니언
73 : 모터
74 : 케이스
75 : 배터리
80 : 발판
90 : 작동 스위치
100 : 연결프레임
312 : 절곡
611 : 제1 결합공
612 : 절개부
621 : 제2 결합공
631 : 제3 결합공

Claims

좌석 프레임에 구비되는 좌석;
상기 좌석 프레임의 좌우 양측에 구비되는 팔걸이 프레임;
상기 좌석 프레임 후방에 구비되는 것으로서, 가이드 프레임에 의해 상기 팔걸이 프레임에 연결된 상태에서 승강장치에 의해 높이 조절이 가능한 등받이; 및
상기 좌석 프레임의 좌우 측면에 구비되는 베이스 바퀴;
를 포함하고,
상기 등받이는,
상기 좌석 프레임 후방 좌우 양측으로 세워진 상태로 구비되면서 상기 승강장치에 의해 승강 작동을 하는 것으로서, 하부가 가이드 프레임에 의해 상기 팔걸이 프레임과 연결되는 제1 프레임; 및
상기 제1 프레임 상부에서 후방으로 연장되는 것으로서, 상기 제1 프레임의 하강 작동 시 상기 가이드 프레임 닿으면서 제1 프레임의 하강을 제한하는 제2 프레임;
을 포함하는 휠체어.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 제2 프레임 아래의 좌, 우 제1 프레임 영역에 제1 시트가 구비되고, 좌, 우 제2 프레임 영역에 제2 시트가 구비되는 것을 특징으로 하는 휠체어.
제 3 항에 있어서,
상기 가이드 프레임은,
상기 제1 프레임이 결합되는 제1 결합공을 구비하는 제1 결합부;
상기 제1 결합부와 연결되는 것으로서, 일측이 개방되면서 상기 팔걸이 프레임의 외면 일부를 감싸는 제2 결합공을 구비하는 제2 결합부; 및
상기 제2 결합부의 개방 부위에 결합되는 것으로서, 상기 팔걸이 프레임의 외면 일부를 감싸는 제3 결합공을 구비하는 커버;
를 포함하는 휠체어.
제 3 항에 있어서,
상기 승강장치는,
상기 제2 시트에 구비되는 래크;
상기 래크와 기어 물림되는 피니언;
상기 피니언과 연결되는 모터; 및
내부에 상기 피니언과 모터가 장착되고, 좌, 우 측면이 연결프레임에 의해 상기 팔걸이 프레임과 연결되는 케이스;
를 포함하는 휠체어.
제 4 항에 있어서,
상기 제1 프레임 하단에 절곡부가 구비되고, 상기 제1 프레임이 상기 제1 결합공에 삽입된 상태에서 상기 절곡부는 제1 결합부 아래에 위치하며, 상기 절곡부는 상기 제1 프레임의 상승 작동 시 상기 제1 결합부에 닿으면서 제1 프레임의 상승을 제한하는 것을 특징으로 하는 휠체어.
제 1 항에 있어서,
상기 팔걸이 프레임에 상기 승강장치의 구동을 제어하는 작동 스위치가 구비되는 것을 특징으로 하는 휠체어.