KR102445549B1 - 기립 장치 및 이를 포함하는 휠체어 - Google Patents

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Abstract

기립 장치 및 이를 포함하는 휠체어가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기립 장치는, 일측에 상하 방향으로 연장된 가이드부가 형성되고, 타측에 상기 가이드부의 하측으로 연장되어 형성된 지지부를 포함하는 고정 프레임; 일측이 상기 지지부에 회전 가능하게 고정되고 타측으로 연장된 회전부재; 일측이 상기 가이드부를 따라 이동하도록 구속되고, 타측은 상기 회전부재의 타측에 연결되는 제 1 가동 프레임; 상기 제 1 가동 프레임의 상측에 배치되는 제 2 가동 프레임; 상기 제 1 가동 프레임의 일측 및 상기 제 2 가동 프레임의 일측을 링크 구조로 연결하는 제 3 가동 프레임; 상기 제 1 가동 프레임의 타측 및 상기 제 2 가동 프레임의 타측을 링크 구조로 연결하는 제 4 가동 프레임 및 상기 제 1 가동 프레임의 일측을 상기 가이드부의 하부측에서 상부측으로 이동하도록 제 1 가동 프레임을 거동시키는 액추에이터를 포함한다.

Description

기립 장치 및 이를 포함하는 휠체어{SIT-TO-STAND APPARATUS AND WHEEL CHAIR COMPRISING THE SAME}
본 발명은 기립 장치 및 이를 포함하는 휠체어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하지마비 장애인의 입식 생활 구현을 위한 기립 장치 및 이를 포함하는 휠체어에 관한 것이다.
하지마비 장애인은 휠체어에 앉은 상태로 생활을 하며, 다른 사람의 도움 없이 일어서는 것이 어렵다. 하지마비 장애인의 독립생활 및 삶의 질 향상을 위해서는 원하는 시기에 기립이 이루어질 필요가 있다. 이를 위해 다른 사람의 도움 없이 기립(스탠딩)이 가능하도록 설계된 휠체어가 선보이고 있다.
그러나 기립이 가능한 휠체어에 적용되는 종래 기립 메커니즘의 경우 일반적으로 기립 시 수평 무게중심이 앞쪽으로 과도하게 이동하게 된다. 따라서 기립 메커니즘의 구현을 위해서 최소 3점 이상의 넓은 지지면이 요구되며, 기립 메커니즘을 2개의 휠만을 가지는 휠체어에 적용하기가 매우 어려웠다. 이에 따라 기존의 기립 메커니즘 적용 시 휠체어 전방에 최소한 하나 이상의 추가적인 휠이 필요하게 되고, 휠체어의 크기가 증가하게 되는 문제가 있다.
한편, 기립 메커니즘이 적용된 종래의 휠체어는 기립 속도가 느려 기립에 상당한 시간이 소요되고, 기립 시 이동이 불가능하거나 부자연스럽게 되어 안정적인 운용이 어려운 것도 문제점으로 지적되고 있는 실정이다.
대한민국 등록특허공보 제10-0784503호
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 도출된 것으로, 본 발명의 목적은, 기립 시 수평 방향 무게중심의 이동을 최소화하여 2개의 휠만을 포함하는 휠체어에도 기립 메커니즘의 구현을 가능하게 하는 기립 장치 및 이를 포함하는 휠체어를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 기립 메커니즘을 구현하는 구성들의 점유 공간을 최소화하여 이동 모듈의 배치가 효율적으로 이루어질 수 있는 기립 장치 및 이를 포함하는 휠체어를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 기립 메커니즘의 회전 관절과 장애인 관절의 불일치를 보정하고 슬립 현상을 감소시킬 수 있는 기립 장치 및 이를 포함하는 휠체어를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 일측에 상하 방향으로 연장된 가이드부가 형성되고, 타측에 상기 가이드부의 하측으로 연장되어 형성된 지지부를 포함하는 고정 프레임; 일측이 상기 지지부에 회전 가능하게 고정되고 타측으로 연장된 회전부재; 일측이 상기 가이드부를 따라 이동하도록 구속되고, 타측은 상기 회전부재의 타측에 연결되는 제 1 가동 프레임; 상기 제 1 가동 프레임의 상측에 배치되는 제 2 가동 프레임; 상기 제 1 가동 프레임의 일측 및 상기 제 2 가동 프레임의 일측을 링크 구조로 연결하는 제 3 가동 프레임; 상기 제 1 가동 프레임의 타측 및 상기 제 2 가동 프레임의 타측을 링크 구조로 연결하는 제 4 가동 프레임 및 상기 제 1 가동 프레임의 일측을 상기 가이드부의 하부측에서 상부측으로 이동하도록 제 1 가동 프레임을 거동시키는 액추에이터를 포함하는 기립 장치가 제공된다.
이때, 상기 제 1 가동 프레임의 일측이 상기 가이드부의 하부측으로부터 상부측으로 상기 가이드부를 따라 이동할 때, 상기 제 1 가동 프레임의 타측에 연결된 상기 회전부재가 회전하고, 그에 따라 상기 제 1 및 2 가동 프레임은 바닥면에 대해 세워지도록 회전되며, 상기 제 2 가동 프레임의 회전에 따라 상기 제 3 및 4 가동 프레임은 상기 제 1 가동 프레임에 대해 타측에서 일측으로 회전되어 상기 제 2 가동 프레임을 상기 제 1 가동 프레임에 대해 타측에서 일측으로 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 제 1 내지 제 4 가동 프레임은 4절 링크를 형성할 수 있다.
또한, 상기 제 3 가동 프레임은 등판을 지지할 수 있도록 상기 제 2 가동 프레임의 일측에서 상측으로 연장될 수 있다.
또한, 상기 제 4 가동 프레임은 발판을 지지할 수 있도록 상기 제 1 가동 프레임의 타측에서 하측으로 연장될 수 있다.
또한, 상기 액추에이터는 전기 유압 액추에이터로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 액추에이터는 제 1 가동 프레임 및 상기 제 2 가동 프레임 사이에 설치될 수 있다.
또한, 상기 제 1 내지 제 4 가동 프레임 및 상기 회전부재는 각각 한 쌍씩 좌우 양측에 대칭을 이루며 배치되고, 상기 고정 프레임도 좌우 양측에 대칭으로 배치되며, 한 쌍의 상기 제 2 가동 프레임 사이에서 연장되어 한 쌍의 상기 제 2 가동 프레임을 연결하는 제 1 연결부재 및 한 쌍의 상기 제 4 가동 프레임 사이에서 연장되어 한 쌍의 상기 제 4 가동 프레임을 연결하는 제 2 연결부재를 더 포함하며, 상기 액추에이터는 소정의 스트로크를 가지고 일측은 상기 제 1 연결부재에 결합되고, 타측은 상기 제 2 연결부재에 결합될 수 있다.
또한, 상기 기립 장치는, 소정의 스트로크를 가지고 한 쌍의 상기 제 2 가동 프레임과 상기 제 2 연결부재 사이에 배치되어 탄성력을 제공하는 하나 이상의 탄성부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 탄성부재는 가스 스프링으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 고정 프레임은 상기 가이드부의 하단과 상기 지지부의 상단을 연결하는 연결부를 더 포함하고, 상기 연결부의 하부에는 이동 모듈의 배치를 위한 배치 공간이 형성될 수 있다.
또한, 상기 기립 장치는, 상기 등판과 결합되며, 상기 제 1 및 제 2 가동 프레임이 상기 바닥면에 대해 세워지도록 회전할 때, 상기 등판을 하강시키는 등판 이송부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 등판 이송부는, 상기 제 2 가동 프레임과 상기 제 3 가동 프레임의 연결부에 결합되는 제 1 고정 풀리; 상기 제 1 고정 풀리의 상측에서 상기 제 3 가동 프레임에 결합되어 자유 회전하는 제 1 회전 풀리 및 상기 등판과 결합되고 상기 제 1 고정 풀리와 상기 제 1 회전 풀리에 감겨져 상기 제 1 회전 풀리의 회전에 따라 회전하여 상기 등판을 이송하는 제 1 벨트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 기립 장치는, 상기 발판과 결합되며, 상기 제 1 및 제 2 가동 프레임이 상기 바닥면에 대해 세워지도록 회전할 때, 상기 발판을 하강시키는 발판 이송부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 발판 이송부는, 상기 제 1 가동 프레임과 상기 제 4 가동 프레임의 연결부에 결합되는 제 2 고정 풀리; 상기 제 2 고정 풀리의 하측에서 상기 제 4 가동 프레임에 결합되어 자유 회전하는 제 2 회전 풀리 및 상기 발판과 결합되고 상기 제 2 고정 풀리와 상기 제 2 회전 풀리에 감겨져 상기 제 2 회전 풀리의 회전에 따라 회전하여 상기 발판을 이송하는 제 2 벨트를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 상기 기립 장치 및 상기 기립 장치에 결합되어 상기 기립 장치를 이동시키는 이동 모듈을 포함하는 휠 체어가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가동 프레임이 고정 프레임에 의해 거동 범위가 제한됨으로써 기립 메커니즘의 작동 과정에서 수평 방향 무게중심의 이동이 최소화되므로 2개의 휠만을 구비하는 휠체어에도 기립 메커니즘을 용이하게 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 고정 프레임, 가동 프레임 및 액추에이터의 하부에 이동 모듈의 배치를 위한 공간이 형성되므로 휠체어의 구현을 위한 이동 모듈의 배치가 효율적으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기립 메커니즘의 작동 시 등판과 발판이 함께 승하강됨으로써 기립 메커니즘의 회전 관절과 사용자 관절의 불일치가 보정될 수 있으며, 이를 통해 인체 공학적인 디자인을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기립 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1 에서 일부 구성을 제외한 상태의 사시도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기립 장치의 기립 과정을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기립 장치의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기립 장치의 기립 상태를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어의 구성도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어의 기립 상태를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 설명하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서, 도면에 도시된 구성 요소들과의 상관 관계를 설명하기 위해 공간적으로 상대적인 용어인 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부" 등이 사용될 수 있다. 이들은 도면 상 도시된 것을 기준으로 정하여진 상대적인 용어들로서 배향에 따라 위치 관계는 반대로 해석될 수도 있다. 또한, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결"되어 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 서로 직접 연결되는 것뿐만 아니라 간접적으로 서로 연결되는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기립 장치의 사시도이다. 도 2는 도 1 에서 일부 구성을 제외한 상태의 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기립 장치(100)는 기립 시 수평 방향 무게중심의 이동을 최소화하여 투휠 기반 휠체어(2개의 휠만을 구비하는 휠체어)에도 기립 메커니즘의 구현을 가능하게 하며, 고정 프레임(110), 회전부재(120), 제 1 가동 프레임(130), 제 2 가동 프레임(140), 제 3 가동 프레임(150) 및 제 4 가동 프레임(160) 및 액추에이터(170)를 포함한다.
고정 프레임(110)은 일측에 상하 방향으로 연장된 가이드부(111)가 형성되고, 타측에 가이드부(111)의 하측으로 연장되어 형성된 지지부(112)를 포함한다. 이때, 가이드부(111)는 상하 방향으로 형성되되, 지지부(112) 측으로 소정 각도 기울어져 형성될 수 있다. 가이드부(111)는 상하 방향으로 연장된 장공 또는 트랙롤러가이드 등으로 형성될 수 있다.
회전부재(120)는 일측이 지지부(112)에 회전 가능하게 고정되고 타측으로 연장된다. 회전부재(120)는 제 1 가동 프레임(130)이 바닥면에 대해 세워지도록 회전시키는 역할을 수행한다.
제 1 가동 프레임(130)은 고정 프레임(110)에 대해 상대적으로 이동가능하되, 일측은 가이드부(111)를 따라 이동하도록 구속되고, 타측은 회전부재(120)의 타측에 연결된다. 제 1 가동 프레임(130)의 일측은 제 3 가동 프레임(150)과 상대 회전 가능하게 연결된다.
본 발명의 일 실시예에서, 제 1 가동 프레임(130)의 일측은 제 3 가동 프레임(150)과의 연결부에 형성되는 회전축을 따라 돌출된 돌기(135)가 가이드부(111)에 삽입됨으로써 구속되어 있다. 또한, 제 1 가동 프레임(130)의 타측은 회전부재(120)의 타측과 상대 회전 가능하게 연결되어 있다.
제 2 가동 프레임(140)은 좌판(141)을 지지하도록 제 1 가동 프레임(130)의 상측에 배치된다. 제 2 가동 프레임(140)은 제 1 가동 프레임(130)과 한 쌍의 링크 구조를 통해 연결되며, 제 1 가동 프레임(130)에 대해 일측 및 타측으로 이동할 수 있다. 제 2 가동 프레임(140)을 제 1 가동 프레임(130)과 연결하는 한 쌍의 링크 구조는 제 3 가동 프레임(150) 및 제 4 가동 프레임(160)에 의해 형성될 수 있다.
제 3 가동 프레임(150)은 제 1 가동 프레임(130)의 일측 및 제 2 가동 프레임(140)의 일측을 링크 구조로 연결한다. 본 발명의 일 실시예에서, 제 3 가동 프레임(150)은 등판(151)을 지지할 수 있도록 제 2 가동 프레임(140)의 일측에서 상측으로 연장될 수 있다.
제 4 가동 프레임(160)은 제 1 가동 프레임(130)의 타측 및 제 2 가동 프레임(140)의 타측을 링크 구조로 연결한다. 본 발명의 일 실시예에서, 제 4 가동 프레임(160)은 발판(161)을 지지할 수 있도록 제 1 가동 프레임(130)의 타측에서 하측으로 연장될 수 있다.
액추에이터(170)는 제 1 가동 프레임(130) 및 제 2 가동 프레임(140) 사이에 설치되어 제 1 내지 4 가동 프레임(130, 140, 150, 160)을 거동시킨다. 본 발명의 일 실시예에서, 액추에이터(170)는 전기 유압 액추에이터로 이루어질 수 있다. 전기 유압 액추에이터의 경우 특성상 역구동성이 없어 브레이크 등 별도 고정장치 없이 임의의 위치에 고정 가능한 장점이 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 기립 장치(100)의 기립 과정을 살펴보면 아래와 같다.
액추에이터(170)가 일방향으로 작동하면, 제 1 가동 프레임(130)의 일측이 가이드부(111)의 하부측으로부터 상부측으로 가이드부(111)를 따라 이동하며, 제 1 가동 프레임(130)의 타측에 연결된 회전부재(120)가 회전하게 된다. 그에 따라 제 1 가동 프레임(130) 및 제 2 가동 프레임(140)은 바닥면에 대해 세워지도록 회전된다. 또한, 제 2 가동 프레임(140)의 회전에 따라 제 3 가동 프레임(150) 및 제 4 가동 프레임(160)은 제 1 가동 프레임(130)에 대해 타측에서 일측으로 회전되어 제 2 가동 프레임(140)을 제 1 가동 프레임(130)에 대해 타측에서 일측으로 이동시킨다.
이와 같은 작동의 결과, 제 2 가동 프레임(140)에 의해 지지되는 좌판(141)이 바닥면에 대해 세워지게 된다. 또한, 좌판(141)을 기준으로 발판(161)이 위치한 측을 전방 등판(151)이 위치한 측을 후방으로 규정할 때, 제 3 가동 프레임(150)에 의해 지지되는 등판(151)은 전방 상측으로 이동되고, 제 4 가동 프레임(160)에 의해 지지되는 발판(161)은 후방 하측으로 이동된다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 기립 장치(100)에 사용자가 앉아 있는 상태에서 액추에이터(170)가 일방향으로 작동할 경우 사용자는 제 1 내지 제 4 가동 프레임(130, 140, 150, 160)의 회전에 따라 기립할 수 있다.
이때, 제 1 가동 프레임(130)의 일측은 가이드부(111)에 구속되어 있으며, 제 1 가동 프레임(130)의 타측은 일측이 지지부(112)에 회전 가능하게 고정된 회전부재(120)의 타측에 연결되어 있으므로 수평 방향으로의 무게중심 이동이 최소화될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 일 실시예에 의할 경우, 등판(151)의 수평 이동 거리는 3cm이하, 발판의 수평 이동 거리는 22cm이하가 되도록 할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 기립 장치(100)에 의할 경우 기립 장치 및 사용자의 무게중심 이동에 따른 이동 모듈의 밸런싱 제어 부담을 경감시켜 추가적인 제어 장치 구성을 최소화할 수 있으며, 결과적으로 기립 메커니즘이 3점 이상의 넓은 지지면을 필요로 하지 않도록 한다. 그러므로 본 발명의 일 실시예에 따른 기립 장치(100)는 2개의 휠을 기반으로 하는 휠체어에도 적용될 수 있으며, 기립 장치(100)를 포함하는 휠체어를 소형화할 수 있다.
한편, 구체적인 설계에 따라 달라질 수 있으나 본 발명의 일 실시예에 의할 경우 위 구성들을 통해 3.5초 이내에 착석 상태에서 완전한 기립이 이루어지도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제 1 내지 제 4 가동 프레임(130, 140, 150, 160)은 4절 링크를 형성하고 있으며, 제 1 가동 프레임(130) 및 제 2 가동 프레임(140)이 바닥면에 대해 세워지는 방향으로 회전할 때, 제 3 가동 프레임(150) 및 제 4 가동 프레임(160)은 제 1 가동 프레임(130)을 기준으로 일측에서 타측으로 회전함으로써 제 2 가동 프레임(140)을 제 1 가동 프레임(130)에 대해 일측에서 타측으로 이동시킨다.
이에 따라 제 2 가동 프레임(140)에 의해 지지되는 좌판(141)이 바닥면에 대해 세워질 때, 제 3 가동 프레임(150)에 의해 지지되는 등판(151)의 전방으로의 기울어짐 및 제 4 가동 프레임(160)에 의해 지지되는 발판(161)의 후방으로의 기울어짐이 상쇄될 수 있다.
한편, 액추에이터(170)가 타방향으로 작동하면, 위에서 설명한 것과 반대의 방향으로 제 1 내지 제 4 가동 프레임(130, 140, 150, 160)이 거동한다. 이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 기립 장치(100)에 사용자가 서있는 상태에서 액추에이터(170)가 타방향으로 작동할 경우 사용자는 제 1 내지 제 4 가동 프레임(130, 140, 150, 160)의 회전에 따라 착석 상태로 전환될 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 따른 기립 장치(100)의 기본적인 구성 및 작동에 관해 설명하였다. 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 기립 장치(100)의 세부적인 구성들을 추가적으로 살펴본다.
본 발명의 일 실시예에서, 제 1 내지 제 4 가동 프레임(130, 140, 150, 160) 및 회전부재(120)는 각각 한 쌍씩 좌우 양측에 대칭을 이루며 배치되고, 고정 프레임(110)도 좌우 양측에 대칭으로 배치되어 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기립 장치(100)는 한 쌍의 제 2 가동 프레임(140) 사이에서 연장되어 한 쌍의 제 2 가동 프레임(140)을 연결하는 제 1 연결부재(142) 및 한 쌍의 제 4 가동 프레임(160) 사이에서 연장되어 한 쌍의 제 4 가동 프레임(160)을 연결하는 제 2 연결부재(162)를 더 포함한다.
이때, 액추에이터(170)는 소정의 스트로크를 가지고 일측은 제 1 연결부재(142)에 결합되고, 타측은 제 2 연결부재(162)에 결합될 수 있다. 이에 따라 액추에이터(170)가 신장되는 방향으로 작동 시 제 1 가동 프레임(130) 및 제 2 가동 프레임(140)이 바닥면에 대해 세워지도록 회전할 수 있고, 액추에이터(170)가 단출되는 방향으로 작동 시 제 1 가동 프레임(130) 및 제 2 가동 프레임(140)이 바닥면에 대해 눕혀지도록 회전할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기립 장치(100)는, 소정의 스트로크를 가지고 한 쌍의 제 2 가동 프레임(140)과 제 2 연결부재(162) 사이에 배치되어 탄성력을 제공하는 하나 이상의 탄성부재(171)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 탄성부재(171)는 가스 스프링으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 액추에이터(170)의 소요힘을 감소시키기 위해 배치되는 탄성부재(171)는 액추에이터(170)의 좌우 양측에 각각 하나씩 한 쌍이 배치되어 있다. 더욱 상세하게, 한 쌍의 탄성부재(171) 가운데 우측의 것은 일측이 우측의 제 2 가동 프레임(140)에 연결되고 타측이 제 2 연결부재(162)에 연결되어 있으며, 한 쌍의 탄성부재(171) 가운데 좌측의 것은 일측이 좌측의 제 2 가동 프레임(140)에 연결되고 타측이 제 2 연결부재(162)에 연결되어 있다.
이와 같이 좌우 대칭형으로 고정 프레임(110), 회전부재(120) 및 제 1 내지 제 4 가동 프레임(130, 140, 150, 160)이 배치되고, 액추에이터(170) 및 탄성부재(171)가 그 중간 부분에 배치됨으로써 액추에이터(170)의 구동력 전달과 제 1 내지 제 4 가동 프레임(130, 140, 150, 160)의 거동이 안정적으로 이루어질 수 있다.
한편, 고정 프레임(110)은 가이드부(111)의 하단과 지지부(112)의 상단을 연결하는 연결부(113)를 더 포함하고 있다. 또한, 전술한 바와 같이 액추에이터(170)는 제 1 가동 프레임(130) 및 제 2 가동 프레임(140) 사이에 배치된다.
이에 따라 본 발명의 일 실시예에 의할 경우 연결부(113) 및 제 1 가동 프레임(130)의 하부에는 이동 모듈의 배치를 위한 배치 공간이 형성될 수 있다. 다시 말하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기립 장치(100)는 이동 모듈과의 결합이 용이하며, 휠체어를 용이하게 구현할 수 있게 해준다.
또 한편, 제 3 가동 프레임(150)에는 기립 시 사용자가 팔을 걸칠 수 있도록 전방으로 연장된 형태의 팔걸이(152)가 구비될 수 있다. 예를 들면, 팔걸이(152)는 제 3 가동 프레임(150)에 결합된 길이부재로 이루어질 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기립 장치의 사시도이다. 도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기립 장치의 기립 상태를 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기립 장치(100)는 등판 이송부(180) 및 발판 이송부(190)를 더 포함한다. 이를 제외한 나머지 구성은 도 1 내지 도 5에 나타난 본 발명의 일 실시예와 동일하다. 따라서 이하에서는 등판 이송부(180) 및 발판 이송부(190)에 관해서만 설명한다.
등판 이송부(180)는 등판(151)과 결합되며, 제 1 가동 프레임(130) 및 제 2 가동 프레임(140)이 바닥면에 대해 세워지도록 회전할 때, 등판(151)을 하강시킬 수 있다. 등판 이송부(180)는 제 1 고정 풀리(181), 제 1 회전 풀리(182) 및 제 1 벨트(183)를 포함할 수 있다.
제 1 고정 풀리(181)는 제 2 가동 프레임(140)과 제 3 가동 프레임(150)의 연결부에 결합된다. 제 1 고정 풀리(181)는 링크 구조와 일체형으로 단독으로 회전하지 않는다.
제 1 회전 풀리(182)는 제 1 고정 풀리(181)의 상측에서 제 3 가동 프레임(150)에 결합되어 자유 회전한다. 제 1 회전 풀리(182)는 링크 구조와 별개로 자유롭게 회전할 수 있다.
제 1 벨트(183)는 등판(151)과 결합되고 제 1 고정 풀리(181)와 제 1 회전 풀리(182)에 감겨져 제 1 회전 풀리(182)의 회전에 따라 회전하여 등판(151)을 이송한다. 본 발명의 다른 일 실시예에서, 제 1 벨트(183)는 등판 슬라이더(151a)를 통해 등판(151)에 결합되어 있다.
제 1 가동 프레임(130) 및 제 2 가동 프레임(140)이 바닥면에 대해 세워질 때, 제 1 회전 풀리(182)는 일방향으로 회전한다. 이에 따라 제 1 벨트(183)가 회전하며 등판 슬라이더(151a)가 하강하면서 등판(151)이 하강하게 된다. 제 1 가동 프레임(130) 및 제 2 가동 프레임(140)이 바닥면에 대해 눕혀질 때, 제 1 회전 풀리(182)는 타방향으로 회전하며 등판(151)이 상승할 수 있다.
발판 이송부(190)는 발판(161)과 결합되며, 제 1 가동 프레임(130) 및 제 2 가동 프레임(140)이 바닥면에 대해 세워지도록 회전할 때, 발판(161)을 하강시킬 수 있다. 발판 이송부(190)는 제 2 고정 풀리(191), 제 2 회전 풀리(192) 및 제 2 벨트(193)를 포함할 수 있다.
제 2 고정 풀리(191)는 제 1 가동 프레임(130)과 제 4 가동 프레임(160)의 연결부에 결합된다. 제 2 고정 풀리(191)는 링크 구조와 일체형으로 단독으로 회전하지 않는다.
제 2 회전 풀리(192)는 제 2 고정 풀리(191)의 하측에서 제 4 가동 프레임(160)에 결합되어 자유 회전한다. 제 2 회전 풀리(192)는 링크 구조와 별개로 자유롭게 회전할 수 있다.
제 2 벨트(193)는 발판(161)과 결합되고 제 2 고정 풀리(191)와 제 2 회전 풀리(192)에 감겨져 제 2 회전 풀리(192)의 회전에 따라 회전하여 발판(161)을 이송한다. 본 발명의 다른 일 실시예에서, 제 2 벨트(193)는 발판 슬라이더(161a)를 통해 발판(161)에 결합되어 있다.
제 1 가동 프레임(130) 및 제 2 가동 프레임(140)이 바닥면에 대해 세워질 때, 제 2 회전 풀리(192)는 일방향으로 회전한다. 이에 따라 제 2 벨트(193)가 회전하며 발판 슬라이더(161a)가 하강하면서 발판(161)이 하강하게 된다. 제 1 가동 프레임(130) 및 제 2 가동 프레임(140)이 바닥면에 대해 눕혀질 때, 제 2 회전 풀리(192)는 타방향으로 회전하며 발판(161)이 상승할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에서, 등판(151) 또는 발판(161)의 승강 방향은 제 1 벨트(183) 또는 제 2 벨트(193)의 감기는 방향을 변경하여 조절할 수 있다. 또한, 등판(151) 또는 발판(161)의 이동 거리는 각 풀리의 반경을 변경하여 조절할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어의 구성도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어(1)는 기립 장치(100) 및 이동 모듈(200)을 포함한다.
기립 장치(100)는 앞서 살펴본 바와 같다. 전술한 바와 같이, 기립 장치(100)는 이동 모듈(200)의 배치를 위한 배치 공간을 고정 프레임(110)의 연결부(113) 및 제 1 가동 프레임(130)의 하부에 형성할 수 있으며, 이를 통해 이동 모듈(200)의 효율적 배치가 이루어질 수 있다.
이동 모듈(200)은 기립 장치(100)에 이동성을 부여한다. 이동 모듈(200)은 좌우 양측의 휠, 휠의 연결 및 지지를 위한 연결축 등을 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라 휠에 구동력을 제공하는 전동 구동부를 더 포함할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어의 기립 상태를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어(1)는 착석 상태에서 기립 상태로 전환 시 수평 방향의 무게중심 이동이 거의 발생하지 않음을 확인할 수 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 의할 경우 2개의 휠만을 가지고도 기립 상태의 전환이 가능한 휠체어를 용이하게 구현할 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예들에 의해 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
1: 휠 체어
100: 기립 장치
200: 이동 모듈

Claims (16)

  1. 일측에 상하 방향으로 연장된 가이드부가 형성되고, 타측에 상기 가이드부의 하측으로 연장되어 형성된 지지부를 포함하는 고정 프레임;
    일측이 상기 지지부에 회전 가능하게 고정되고 타측으로 연장된 회전부재;
    일측이 상기 가이드부를 따라 이동하도록 구속되고, 타측은 상기 회전부재의 타측에 연결되는 제 1 가동 프레임;
    상기 제 1 가동 프레임의 상측에 배치되는 제 2 가동 프레임;
    상기 제 1 가동 프레임의 일측 및 상기 제 2 가동 프레임의 일측을 링크 구조로 연결하는 제 3 가동 프레임;
    상기 제 1 가동 프레임의 타측 및 상기 제 2 가동 프레임의 타측을 링크 구조로 연결하는 제 4 가동 프레임 및
    상기 제 1 가동 프레임의 일측을 상기 가이드부의 하부측에서 상부측으로 이동하도록 제 1 가동 프레임을 거동시키는 액추에이터를 포함하는 기립 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 가동 프레임의 일측이 상기 가이드부의 하부측으로부터 상부측으로 상기 가이드부를 따라 이동할 때, 상기 제 1 가동 프레임의 타측에 연결된 상기 회전부재가 회전하고, 그에 따라 상기 제 1 및 2 가동 프레임은 바닥면에 대해 세워지도록 회전되며, 상기 제 2 가동 프레임의 회전에 따라 상기 제 3 및 4 가동 프레임은 상기 제 1 가동 프레임에 대해 타측에서 일측으로 회전되어 상기 제 2 가동 프레임을 상기 제 1 가동 프레임에 대해 타측에서 일측으로 이동시키는 기립 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 4 가동 프레임은 4절 링크를 형성하는 기립 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 가동 프레임은 등판을 지지할 수 있도록 상기 제 2 가동 프레임의 일측에서 상측으로 연장되는 기립 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 4 가동 프레임은 발판을 지지할 수 있도록 상기 제 1 가동 프레임의 타측에서 하측으로 연장되는 기립 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 액추에이터는 전기 유압 액추에이터로 이루어지는 기립 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 액추에이터는 제 1 가동 프레임 및 상기 제 2 가동 프레임 사이에 설치되는 기립 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 4 가동 프레임 및 상기 회전부재는 각각 한 쌍씩 좌우 양측에 대칭을 이루며 배치되고, 상기 고정 프레임도 좌우 양측에 대칭으로 배치되며,
    한 쌍의 상기 제 2 가동 프레임 사이에서 연장되어 한 쌍의 상기 제 2 가동 프레임을 연결하는 제 1 연결부재 및
    한 쌍의 상기 제 4 가동 프레임 사이에서 연장되어 한 쌍의 상기 제 4 가동 프레임을 연결하는 제 2 연결부재를 더 포함하며,
    상기 액추에이터는 소정의 스트로크를 가지고 일측은 상기 제 1 연결부재에 결합되고, 타측은 상기 제 2 연결부재에 결합되는 기립 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    소정의 스트로크를 가지고 한 쌍의 상기 제 2 가동 프레임과 상기 제 2 연결부재 사이에 배치되어 탄성력을 제공하는 하나 이상의 탄성부재를 더 포함하는 기립 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 탄성부재는 가스 스프링으로 이루어지는 기립 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정 프레임은 상기 가이드부의 하단과 상기 지지부의 상단을 연결하는 연결부를 더 포함하고,
    상기 연결부의 하부에는 이동 모듈의 배치를 위한 배치 공간이 형성되는 기립 장치.
  12. 제 4 항에 있어서,
    상기 등판과 결합되며, 상기 제 1 및 제 2 가동 프레임이 바닥면에 대해 세워지도록 회전할 때, 상기 등판을 하강시키는 등판 이송부를 더 포함하는 기립 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 등판 이송부는,
    상기 제 2 가동 프레임과 상기 제 3 가동 프레임의 연결부에 결합되는 제 1 고정 풀리;
    상기 제 1 고정 풀리의 상측에서 상기 제 3 가동 프레임에 결합되어 자유 회전하는 제 1 회전 풀리 및
    상기 등판과 결합되고 상기 제 1 고정 풀리와 상기 제 1 회전 풀리에 감겨져 상기 제 1 회전 풀리의 회전에 따라 회전하여 상기 등판을 이송하는 제 1 벨트를 포함하는 기립 장치.
  14. 제 5 항에 있어서,
    상기 발판과 결합되며, 상기 제 1 및 제 2 가동 프레임이 바닥면에 대해 세워지도록 회전할 때, 상기 발판을 하강시키는 발판 이송부를 더 포함하는 기립 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 발판 이송부는,
    상기 제 1 가동 프레임과 상기 제 4 가동 프레임의 연결부에 결합되는 제 2 고정 풀리;
    상기 제 2 고정 풀리의 하측에서 상기 제 4 가동 프레임에 결합되어 자유 회전하는 제 2 회전 풀리 및
    상기 발판과 결합되고 상기 제 2 고정 풀리와 상기 제 2 회전 풀리에 감겨져 상기 제 2 회전 풀리의 회전에 따라 회전하여 상기 발판을 이송하는 제 2 벨트를 포함하는 기립 장치.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항의 기립 장치 및
    상기 기립 장치에 결합되어 상기 기립 장치를 이동시키는 이동 모듈을 포함하는 휠 체어.
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