KR102627288B1 - 신체 약자용 이송 로봇용 좌판 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 거동이 불편한 신체 약자에 적합한 기능을 제공하는 신체 약자용 이송 로봇용 좌판 어셈블리에 관한 것으로, 일반적인 휠체어 기능성을 수행하면서, 발판이 결합된 종아리받침을 수평으로 펼 때 인체공학적으로 무릎이 펴지는 각도와 부합하도록 한 사용 편리성을 갖도록 한 것이다.
즉, 본 발명은 감속기 일체형 구동모터에 의해 정방향 또는 역방향으로 구동하는 주행휠이 좌우 양측에 설치되고, 전방과 후방에 보조바퀴가 설치된 이동대차와; 상기 이동대차의 상측에 설치되는 승강수단과; 상기 승강수단의 상측에 설치되는 좌판 어셈블리와; 상기 좌판 어셈블리를 구성하는 좌판의 후방 상측으로 설치한 등받이판 및 좌판의 전방 하측으로 설치되며 하부에 발판과; 상기 등받이판의 좌우측에 좌판 쪽으로 설치한 팔걸이를 포함하도록 구성하되;
상기 좌판 어셈블리를 구성하는 좌판과 등받이판의 결합은, 좌판프레임의 후방과 등받이판프레임의 하단을 핀으로 힌지 결합하고, 좌판프레임과 등받이판프레임에는 양단이 회동 가능하게 결합된 등받이판용 엑추에이터 및 등받이판용 쇽업소바를 설치하며, 상기 좌판과 결합되며 하측으로 발판이 결합되어 있는 발판프레임의 결합을 절첩수단으로 연결 구성한 것이다.

Description

신체 약자용 이송 로봇용 좌판 어셈블리{Seat assembly for transport robots for the physically challenged}

본 발명은 거동이 불편한 신체 약자에 적합한 기능을 제공하는 신체 약자용 이송 로봇용 좌판 어셈블리에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 일반적인 휠체어 기능성을 수행하면서, 발판이 결합된 종아리받침을 수평으로 펼 때 인체공학적으로 무릎이 펴지는 각도와 부합하도록 한 사용 편리성을 갖는 신체 약자용 이송 로봇용 좌판 어셈블리를 제공코자 하는 것이다.

고령의 환자, 쇠약한 환자, 하체 마비 환자등 보행이 어렵거나 체위를 스스로 바꾸지 못하는 환자의 경우에는 반드시 간병인이나 보호자의 도움을 받아 휠체어를 타고 다니게 된다.

휠체어는 다양한 선행기술들이 제공되고 있으며, 일 예로 대한민국 공개특허공보(A)10-2014-0088757호(2014.07.11.)의 기립 보조형 휠체어가 제안되고 있으며, 그 구성은 바퀴가 설치되는 하부프레임; 상기 하부프레임에 고정 설치되는 제1링크; 상기 제1링크의 상부에 힌지 연결되는 제2링크; 상기 제2링크에 고정되는 시트; 상기 제2링크가 상부에 힌지 연결되며, 설정각도를 유지하면서 회동하는 제4링크; 및 상기 제4링크의 하부와 상기 제1링크의 하부에 각각 힌지 연결되는 제3링크를 포함하는 등의 구성으로 환자가 기립하는데 도움을 줄 수 있도록 시트 및 등받이판을 기립시킬 수 있게 구성하고 있다.

또한 하단에 발판이 설치된 종아리받침부재는 승강대판의 저면 전방과 제6핀으로 회전되도록 설치하되; 상기 종아리받침부재의 중상단에는 외향 돌출되도록 축지부를 형성하고, 축지부에는 승강대판의 후방에 일단이 회전되도록 설치한 종아리받침부재용 엑추에이터의 로더와 관절타입으로 결합된 연결부재를 회전되도록 결합하여 종아리받침부재를 좌판과 수평상태로 펴질 수 있도록 하고 있다.

다른 예로는 대한민국 등록특공보(B1)10-1437374호(2014.09.12.)의 가변형 휠체어가 제안되고 있으며, 그 구성은 좌우 양측에서 회전가능하게 형성되는 바퀴; 상기 바퀴 상측에 형성되고, 제1 중앙패널을 포함하는 승강패널; 상기 제1 중앙패널 양측에서 회전 가능하게 힌지결합되는 팔걸이부; 상기 승강패널 상측에 안착되고, 환자가 앉을 수 있도록 이루어지며, 상기 승강패널과 분리되어 이동할 수 있도록 이루어지는 착석패널; 및 상기 바퀴 위쪽에서 상기 승강패널을 승강시키는 승강장치 포함하고, 상기 착석패널이 상기 승강패널에 안착된 상태에서 어느 일측으로 이동할 수 있도록, 상기 승강패널의 위쪽 면 및 상기 팔걸이부의 안쪽 면에는 롤러가 형성되며, 상기 롤러는 상기 승강패널 및 팔걸이부에 함몰되어 일부만 노출되고, 상기 롤러의 회전축은 상기 승강패널의 전후방향을 따라 형성되며, 상기 착석패널의 이동시 충격을 완화하도록, 상기 롤러의 테두리부분은 고무로 이루어지는 것 등을 포함하고 있다.

또한 상기 승강패널은, 상기 승강장치와 연결되는 상기 제1 중앙패널; 상기 제1 중앙패널 뒤쪽에서 회전 가능하게 힌지결합되는 제1 후방패널; 및 상기 제1 중앙패널 앞쪽에서 회전 가능하게 힌지결합되는 제1 전방패널을 포함하며, 상기 제1 후방패널 및 제1 전방패널은 상기 제1 중앙패널을 기준으로 임의의 위치에서 고정되도록 회전정도가 조절되는 것을 특징으로 하고 있다.

그러나 상기한 종래 기술들에서는 발판이 설치된 종아리받침부재는 승강대판의 저면 전방과 제6핀으로 회전하는 구성 및 제1 전방패널은 상기 제1 중앙패널을 기준으로 임의의 위치에서 회전되도록 한 구성의 경우 휠체어에 앉은 상태에서의 신체 약자의 무릎과 회전반경과 발판의 회전 위치가 달라 종아리받침부재나 제1 전방패널 하단에 위치하는 발판 위치를 조절해야 하는 불편과 종아리 사이에 허공이 생겨 다리가 올바르게 받쳐지지 못하는 문제점이 발생하였다.

KR 1020140088757 A 2014.07.11. KR 101437374 B1 2014.09.12.

이에 본 발명자는 상기한 종래 신체 약자용 이송 로봇에서 좌판 어셈블리를 구성하고 있는 발판이 설치되어 있는 발판프레임이 회동될 때 따른 문제점을 일소할 수 있도록 본 발명을 연구 개발한 것이다.

즉, 본 발명에서는 좌판 어셈블리를 구성하는 좌판과 발판을 가변형 구성으로 제공된 절첩수단에 의해 펴고 접는 작동이 이루어질 수 있도록 함으로써 다양한 체형의 신체 약자가 인체공학적으로 편안하게 앉을 수 있도록 등받이판 및 발판이 구비된 종아리받침을 좌판과 수평으로 펴 침대와 같이 사용하도록 하며, 특히 발판을 좌판과 수평으로 펼 때 신체 약자의 무릎과 회전반경과 다른 발판의 회전반경을 절첩수단으로 보상하여 발판이 위치이동되면서 다리를 받쳐줄 수 있는 등의 사용 편리성을 갖는 신체 약자용 이송 로봇용 좌판 어셈블리를 제공함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

과제 해결 수단으로 본 발명에서는, 첫째 감속기 일체형 구동모터에 의해 정방향 또는 역방향으로 구동하는 주행휠이 좌우 양측에 설치되고, 전방과 후방에 보조바퀴가 설치된 이동대차와; 상기 이동대차의 상측에 설치되는 승강수단과; 상기 승강수단의 상측에 설치되는 좌판 어셈블리와; 상기 좌판 어셈블리를 구성하는 좌판의 후방 상측으로 설치한 등받이판 및 좌판의 전방 하측으로 설치되며 하부에 발판과; 상기 등받이판의 좌우측에 좌판 쪽으로 설치한 팔걸이를 포함하도록 구성하되;

상기 좌판 어셈블리를 구성하는 좌판과 등받이판의 결합은, 좌판프레임의 후방과 등받이판프레임의 하단을 핀으로 힌지 결합하고, 좌판프레임과 등받이판프레임에는 양단이 회동 가능하게 결합된 등받이판용 엑추에이터 및 등받이판용 쇽업소바를 설치하며, 상기 좌판과 결합되며 하측으로 발판이 결합되어 있는 발판프레임의 결합을 절첩수단으로 연결 구성한 것을 특징으로 한다.

둘째 상기 절첩수단은, 인체공학적으로 무릎이 펴지는 각도와 부합하도록 좌판프레임에 일단이 제1핀으로 회전되도록 설치된 ㄴ형상의 제1링크와; 제1링크의 타단과 제2핀으로 회전되게 일단이 결합되고, 타단이 종아리받침의 상부에 제3핀으로 회전되도록 결합된 제2링크와; 제1핀 전방으로 좌판프레임에 제4핀으로 회전되게 결합되고, 제2핀과 근접하도록 제2링크의 중도에 제5핀으로 중하단을 결합한 제3링크와; 제3링크의 하단과 제6핀으로 회전되게 결합되고, 타단이 종아리받침의 하부에 제7핀으로 결합된 제4링크와; 상기 제1링크의 절곡부분과 좌판프레임의 하단에 양단이 회전되도록 결합된 발판용 엑추에이터를 포함하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 제공하는 신체 약자용 이송 로봇용 좌판 어셈블리를 사용하는 경우 하기와 같은 효과가 있다.

-좌판 어셈블리를 구성하는 등받이판 및 발판이 구비된 발판프레임을 좌판과 수평으로 펴 침대와 같이 사용할 수 있으므로 침대에서 휠체어 또는 휠체어에서 침대로 신체 약자를 쉽게 이동시킬 수 있어 보호자나 간병인의 수고로움을 줄일 수 있고, 신체 약자 혼자서도 이동성을 개선할 수 있다.

-발판프레임을 펴거나 접을 때 절첩수단이 인체공학적으로 무릎이 펴지는 각도와 부합하도록 발판프레임을 회동시키므로 별도로 조작 없이도 신체약자의 다리를 항상 편안하게 지지할 수 있어 승차 안전감을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명에서 제공하는 신체 약자용 이송 로봇용 좌판 어셈블리를 적용한 이송 로봇의 바람직한 일 실시례를 보인 외형 사시도
도 2는 도 1의 정면도
도 3은 도 1의 측면도
도 4는 도 1의 평면도
도 5는 본 발명에서 제공하는 좌판 어셈블리의 일 실시례를 보인 저면 사시도
도 6은 도 5의 측면도로 등받이판이 작동상태도
도 7은 본 발명에서 좌판 어셈블리에서의 발판을 작동시키기 위한 가변형 구성의 절첩수단을 발췌한 사시도
도 8은 본 발명에 적용된 절첩수단의 분해사시도
도 9는 본 발명에 적용된 절첩수단의 측면도로 발판이 접어진 상태도
도 10은 본 발명에 적용된 절첩수단의 측면도로 발판이 펴진 상태도

이하 본 발명에서 제공하는 신체 약자용 이송 로봇용 좌판 어셈블리의 바람직한 실시례를 첨부 도면에 의거하여 설명한다.

도 1은 본 발명에서 제공하는 신체 약자용 이송 로봇용 좌판 어셈블리를 적용한 이송 로봇의 바람직한 일 실시례를 보인 외형 사시도를 도시한 것이고, 도 2는 도 1의 정면도, 도 3은 도 1의 측면도, 도 4는 도 1의 평면도를 각각 도시한 것이다.

본 발명에서 제공하는 신체 약자용 이송 로봇용 좌판 어셈블리(1)는 감속기 일체형 구동모터(3)에 의해 정방향 또는 역방향으로 구동하는 주행휠(4)이 좌우 양측에 설치되고, 전방과 후방에 보조바퀴(5)(6)가 설치된 이동대차(2)의 상측에 설치하여 신체 약자가 착좌하여 사용할 수 있도록 한 좌판 어셈블리(1)를 포함하도록 한 것이다.

도시된 바에 의하면 이동대차(2)의 상측에 설치되는 승강수단(7)이 설치되고, 승강수단(7)의 상측으로 좌판(8)을 설치하여 좌판(8)의 높이를 조절할 수 있도록 구성하고 있다.

상기 좌판(8)은 등받이판(9)과 및 좌판(8)의 전방 하측으로 설치되며 하부에 발판(10)을 구비하고 있으며, 등받이판(9)의 좌우측에는 좌판(8)의 상측에 위치할 수 있도록 팔걸이(11)를 설치한 구성으로 이루어진다.

본 발명은 상기와 같이 구성되는 신체 약자용 이송 로봇(A)에서 제공하고 있는 좌판(8)의 구성 특히 발판(10)의 결합구성을 개량하여 무릎이 펴지는 각도와 부합하는 인체공학적인 구조로 좌판(8)과 발판(10)이 결합되어 있는 발판프레임(12)의 결합을 적극적으로 개량하여 발판프레임(12)에 결합되어 있는 종아리받침(13)과 좌판(8)을 수평으로 제공할 때 신체 약자의 무릎과 회전반경과 다른 발판(10)의 회전반경을 절첩수단(20)으로 보상하여 발판(10)이 위치이동되면서 다리를 받쳐줄 수 있는 등의 사용 편리성을 제공할 수 있도록 한 것으로, 이하 이에 대해 도면을 통해서 구체적으로 설명한다.

도 5는 본 발명에서 제공하는 좌판의 일 실시례를 보인 저면 사시도를 도시한 것으로, 도 6은 도 5의 측면도로 등받이판이 작동상태도, 도 7은 본 발명에서 발판을 작동시키기 위한 가변형 구성의 절첩수단을 발췌한 사시도, 도 8은 도 7의 측면도로 발판의 작동 상태도를 도시한 것이다.

본 발명에서 제공하는 신체 약자용 이송 로봇용 좌판 어셈블리(1)는 도시된 바와 같이 신체 약자가 착좌하는 좌판(8)과, 좌판(8)의 후방으로 배치되는 등받이판(9)과, 좌판(8)의 전방 하측으로 설치되는 발판(10)이 구비된 발판프레임(12)을 포함하는 구성으로 이루어진다.

상기 좌판(8)은 하부의 좌판프레임(81)을 이동대차(2)에 설치되어 있는 승강수단(7)에 결합하여 승강될 수 있도록 구성한다.

등받이판(9)과 좌판(8)의 결합은 좌판프레임(81)의 후방과 등받이판프레임(91)의 하단을 핀으로 힌지 결합하여 일정 각도로 회전될 수 있도록 하고, 좌판프레임(81)과 등받이판프레임(91)에는 양단이 회동 가능하게 결합된 등받이판용 엑추에이터(92) 및 등받이판용 쇽업소바(93)를 설치하여 등받이판(9)을 세워 의자와 같이 사용할 수 있도록 하거나 또는 눕혀 침대와 같이 사용할 수 있도록 한다.

그리고 본 발명에서의 핵심 기술인 좌판프레임(81)과 하측으로 발판(10)이 결합되어 있는 발판프레임(12)의 결합은 상기에서 언급한 바와 같이 인체공학적으로 무릎이 펴지는 각도와 부합하도록 절첩수단(20)으로 연결 구성하여 신체 약자의 무릎과 회전반경과 다른 발판(10)의 회전반경을 절첩수단(20)으로 보상하여 발판(10)이 위치이동되면서 다리를 받쳐줄 수 있게 한다.

본 발명에서 제공하는 발판프레임(12)에는 하단에 발판(10)이 직각으로 구비되어 신체 약자가 앉은 상태에서 발을 편안하게 올릴 수 있도록 하며, 발판(10)의 상측인 발판프레임(12)의 전방으로는 종아리받침(13)을 결합한다.

상기 절첩수단(20)은 좌판프레임(81)에 일단이 제1핀(21)으로 회전되도록 설치된 ㄴ형상의 제1링크(22)를 설치한다.

상기 제1링크(22)의 타단과 제2핀(23)으로 회전되게 일단이 결합되고, 타단이 종아리받침(13)의 상부에 제3핀(24)으로 회전되도록 제2링크(25)를 결합하며, 상기 제1핀(21) 전방으로 좌판프레임(81)에 제4핀(26)으로 회전되게 결합되고, 제2핀(23)과 근접하도록 제2링크(25)의 중도에 제5핀(27)으로 중하단에 제3링크(28)를 결합하며, 제3링크(28)의 하단과 제6핀(29)으로 회전되게 결합되고, 타단이 종아리받침(13)의 하부에 제7핀(30)으로 제4링크(31)를 결합한다.

또한 상기 제1링크(22)의 절곡 부분과 좌판프레임(81)의 하단에 양단이 회전되도록 결합된 발판용 엑추에이터(32)를 포함하도록 구성한다.

상기 발판용 엑추에이터(32)는 좌우 한 쌍이 설치될 수 있으며, 동기 작동하도록 구성한다.

상기와 같이 절첩수단(20)을 구성하는 경우 언급한 바와 같이 신체 약자의 무릎과 회전반경과 다른 발판(10)의 회전반경을 절첩수단(20)으로 보상하여 발판(10)이 위치이동되면서 다리를 받쳐줄 수 있게 한다.

즉, 좌판 어셈블리(1)에 신체 약자가 앉기 위해 발판(10)이 절첩수단(20)에 의해 펴진 상태에서 접고자 할 시에 발판용 엑추에이터(32)를 이용하여 제1링크(22)를 당기게 된다. 발판용 엑추에이터(32)에 의해 제1링크(22)가 당겨지면 좌판프레임(81)에 결합되어 있는 제1핀(21)을 중심으로 제1링크(22)가 외향 회동하면 제1링크(22)와 좌판프레임(81)에 제4핀(26)으로 결합되어 있는 제3링크(28)가 종아리받침(13)에 결합되어 있는 제2링크(25) 및 제3링크(28)를 당겨지게 되는데, 이때 제2링크(25)가 제3링크(28)의 중하단에 결합되어 있는 제5핀(27)을 중심으로 회전되면서 종아리받침(13)을 좌판프레임(81) 쪽으로 당겨 좌판프레임(81)과의 거리를 좁혀지게 한다.

또한 상기와 같이 발판(10)을 좌판(8)과 직각으로 접은 상태에서 발판(10)을 펴고자 할 시에는 상기와 반대로 발판용 엑추에이터(32)를 이용하여 제1링크(22)를 밀게 된다. 발판용 엑추에이터(32)에 의해 제1링크(22)를 밀면 좌판프레임(81)에 결합되어 있는 제1핀(21)을 중심으로 제1링크(22)가 내향 회동하면 제1링크(22)와 좌판프레임(81)에 제4핀(26)으로 결합되어 있는 제3링크(28)가 종아리받침(13)에 결합되어 있는 제2링크(25) 및 제3링크(28)를 밀게 되는데, 이때 제2링크(25)가 제3링크(28)의 중하단에 결합되어 있는 제5핀(27)을 중심으로 회전되면서 종아리받침(13)을 좌판프레임(81) 반대쪽으로 밀어 좌판프레임(81)과의 거리를 넓혀 무릎의 회전반경과 다른 발판(10)의 위치를 절첩수단(20)으로 보상하여 신체 약자의 신체에 부합하도록 발판(10)을 가변 이동시킬 수 있게 되는 것이다.

본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시례에 관해 설명하고 있으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 보호 범위는 설명된 실시례에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

A:신체 약자용 이송 로봇
1:(신체 약자용 이송 로봇용) 좌판 어셈블리
2:이동대차 3:구동모터
4:주행휠 5,6:보조바퀴
7:승강수단 8:좌판
81:좌판프레임 9:등받이판
91:등받이판프레임 92:등받이판용 엑추에이터
93:등받이판용 쇽업소바 10:발판
11:팔걸이 12:발판프레임
13:종아리받침 20:절첩수단
21:제1핀 22:제1링크
23:제2핀 24:제3핀
25:제2링크 26:제4핀
27:제5핀 28:제3링크
29:제6핀 30:제7핀
31:제4링크 32:발판용 엑추에이터

Claims (2)

1. 감속기 일체형 구동모터(3)에 의해 정방향 또는 역방향으로 구동하는 주행휠(4)이 좌우 양측에 설치되고, 전방과 후방에 보조바퀴(5)(6)가 설치된 이동대차(2)와;
   상기 이동대차(2)의 상측에 설치되는 승강수단(7)과;
   상기 승강수단(7)의 상측에 설치되는 좌판 어셈블리(1)와;
   상기 좌판 어셈블리(1)를 구성하는 좌판(8)의 후방 상측으로 설치한 등받이판(9) 및 좌판(8)의 전방 하측으로 설치되며 하부에 발판(10)과;
   상기 등받이판(9)의 좌우측에 좌판(8) 쪽으로 설치한 팔걸이(11)를 포함하도록 구성하되;
   상기 좌판 어셈블리(1)를 구성하는 좌판(8)과 등받이판(9)의 결합은, 좌판프레임(81)의 후방과 등받이판프레임(91)의 하단을 핀으로 힌지 결합하고, 좌판프레임(81)과 등받이판프레임(91)에는 양단이 회동 가능하게 결합된 등받이판용 엑추에이터(92) 및 등받이판용 쇽업소바(93)를 설치하며, 상기 좌판(8)과 결합되며 하측으로 발판(10)이 결합되어 있는 발판프레임(12)의 결합을 절첩수단(20)으로 연결 구성하되;
   상기 절첩수단(20)은, 인체공학적으로 무릎이 펴지는 각도와 부합하도록 좌판프레임(81)에 일단이 제1핀(21)으로 회전되도록 설치된 ㄴ형상의 제1링크(22)와;
   제1링크(22)의 타단과 제2핀(23)으로 회전되게 일단이 결합되고, 타단이 종아리받침(13)의 상부에 제3핀(24)으로 회전되도록 결합된 제2링크(25)와;
   제1핀(21) 전방으로 좌판프레임(81)에 제4핀(26)으로 회전되게 결합되고, 제2핀(23)과 근접하도록 제2링크(25)의 중도에 제5핀(27)으로 중하단을 결합한 제3링크(28)와;
   제3링크(28)의 하단과 제6핀(29)으로 회전되게 결합되고, 타단이 종아리받침(13)의 하부에 제7핀(30)으로 결합된 제4링크(31)와;
   상기 제1링크(22)의 절곡부분과 좌판프레임(81)의 하단에 양단이 회전되도록 결합된 발판용 엑추에이터(32)를 포함하도록 구성한 것을 특징으로 하는 신체 약자용 이송 로봇용 좌판 어셈블리.
2. 삭제

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