KR20110110425A - 레일식 보행보조기구의 방향전환장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레일식 보행보조기구의 방향전환장치에 관한 것으로서, 조인트레일의 방향 전환을 통해 사용자가 보행경로를 다양하게 선택하여 보행운동을 할 수 있는 장점이 있음과 함께 가이드레일을 다양한 방향에서 교차되도록 배치할 수 있기 때문에 설치공간, 사용자의 특성이나 사용자의 다양한 동선 등에 따라 레일식 보행보조기구를 그에 적합하게 다양한 배치구조로 설치할 수 있게 되는 장점이 있다.
이를 위한 본 발명은 착용지지부에 의해 체중이 지지된 채 천정에 배치된 가이드레일을 따라 이동 가능하도록 하여 사용자의 보행을 보조하는 레일식 보행보조기구에 있어서, 적어도 두 방향 이상으로 배치된 상기 가이드레일의 교차지점에 설치되며, 회전되면서 상이한 방향의 가이드레일에 선택적으로 연결되는 조인트레일을 구비하여 사용자의 보행 방향을 전환시키는 것을 특징으로 한다.

Description

레일식 보행보조기구의 방향전환장치 {Apparatus diverting direction for walking assistance device}

본 발명은 레일식 보행보조기구의 방향전환장치에 관한 것으로서, 거동이 불편한 사용자의 보행을 보조하기 위한 레일식 보행보조기구에 설치되어 사용자의 보행 방향을 다양하게 변경시킬 수 있도록 하는 레일식 보행보조기구의 방향전환장치에 관한 것이다.

일반적으로 뇌졸증 환자, 하지마비 환자 등과 같은 재활환자나 거동이 불편한 노인 등은 하지의 근력이 약하여 혼자의 힘으로 보행하는 것이 어려우며, 따라서 이러한 재활환자나 노인 등과 같이 자력보행이 어려운 사람들의 보행을 보조하여 재활운동을 할 수 있게 하는 다양한 종류의 보행보조기구들이 개발되어 왔다.

상기 다양한 보행보조기구들 중에서 자가보행을 필요로 하는 환자들이 체중으로 인한 부하를 경감시킨 상태에서 용이하게 보행운동을 할 수 있도록 보조하는 것이 레일식 보행보조기구이며, 이러한 레일식 보행보조기구에 대한 종래기술로서 등록특허 제10-0828401호, 등록특허 제10-0793726호 등이 개시되어 있다.

상기 개시된 종래의 레일식 보행보조기구는 기본적으로 천정 등에 배치되어 사용자의 이동경로를 안내하게 되는 가이드레일과, 상기 가이드레일을 따라 이동되는 롤러부재와, 상기 롤러부재에서 하향 연장되면서 사용자의 몸에 착용되어 사용자의 체중을 지지하는 착용지지부를 포함하여 구성되어 있으며, 이러한 구성의 레일식 보행보조기구는 사용자로 하여금 착용지지부에 체중이 지지되어 부하가 경감된 상태에서 가이드레일을 따라 자력으로 보행운동을 할 수 있게 하는 효과를 제공하게 된다.

그런데, 개시된 종래의 레일식 보행보조기구는 가이드레일과 롤러부재의 기구적 특성상 가이드레일의 방향, 배치를 다양하게 구현하는 것이 곤란하여 사용자의 보행 이동경로가 제한적일 수 밖에 없는 문제점이 있다.

즉, 롤러부재가 가이드레일을 따라 원활하게 이동되기 위해서는 가이드레일이 일직선 형태로 배치되거나 또는 원형, 타원형과 같이 연속적으로 이어진 형태로 배치될 수 있을 뿐, 방향이 상이한 가이드레일을 교차시키는 구조로는 배치할 수 없기 때문에 종래의 레일식 보행보조기구의 가이드레일은 단순한 구조로만 배치가 되었고, 그에 따라 종래의 레일식 보행보조기구를 통해 보행운동을 하는 사용자는 단조롭게 배치된 가이드레일을 따라 항상 동일한 이동경로로 전후진 보행운동을 할 수 밖에 없는 문제점이 있는 것이다.

따라서 레일식 보행보조기구가 설치된 재활센터, 병원, 또는 가정 등과 같은 설치공간 내에서 보행보조기구로 보행을 하는 사용자가 다양한 이동경로를 따라 선택적으로 보행운동을 할 수 있도록 가이드레일의 배치를 다양하게 구현시킬 수 있는 기술 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 사용자로 하여금 보행경로를 자유롭게 선택하여 다양한 방향과 경로로 보행운동을 할 수 있게 하는 레일식 보행보조기구의 방향전환장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 가이드레일의 설치상 한계를 극복하여 설치공간이나 사용자의 특성 등에 적합하게 가이드레일을 다양한 구조로 배치할 수 있게 하는 레일식 보행보조기구의 방향전환장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과제해결수단으로서,

착용지지부에 의해 체중이 지지된 채 천정에 배치된 가이드레일을 따라 이동 가능하도록 하여 사용자의 보행을 보조하는 레일식 보행보조기구에 있어서, 적어도 두 방향 이상으로 배치된 상기 가이드레일의 교차지점에 설치되며, 회전되면서 상이한 방향의 가이드레일에 선택적으로 연결되는 조인트레일을 구비하여 사용자의 보행 방향을 전환시키는 레일식 보행보조기구의 방향전환장치가 개시된다.

또한, 본 발명의 일 측면에 따른 상기 레일식 보행보조기구의 방향전환장치는, 적어도 두 방향 이상으로 배치된 가이드레일의 교차지점에 설치되는 하우징과, 수직축에 지지되어 상기 하우징의 저면에 회전 가능하게 구비되는 조인트레일, 및 상기 조인트레일이 상이한 방향의 가이드레일에 선택적으로 연결되도록 상기 수직축을 회전 구동시키는 작동수단을 포함하여 이루어질 수 있다.

여기서, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 하우징의 하단 둘레에는 상기 상이한 방향의 가이드레일 각각의 끝단부가 결합되는 복수의 레일설치구가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 작동수단은, 엑츄에이터와, 상기 엑츄에이터의 작동에 의해 전후진 직선 이동하는 랙기어, 및 상기 수직축에 구비되며, 상기 랙기어와 치합되어 랙기어의 직선 이동에 따라 회전 운동하는 피니언기어를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 작동수단은 상기 랙기어가 일정거리 전진 이동한 경우 상기 엑츄에이터의 구동을 정지시키는 리미트스위치부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 레일식 보행보조기구의 방향전환장치는,

조인트레일의 방향 전환을 통해 사용자가 보행경로를 다양하게 선택하여 보행운동을 할 수 있는 장점이 있으며, 그에 따라 단조롭고 지루한 보행운동 패턴에서 탈피하여 보다 즐겁게 보행운동을 할 수 있는 장점이 있게 된다.

또한, 가이드레일을 다양한 방향에서 교차되도록 배치할 수 있기 때문에 설치공간, 사용자의 특성이나 사용자의 다양한 동선 등에 따라 레일식 보행보조기구를 그에 적합하게 다양한 배치구조로 설치할 수 있게 되는 장점이 있다.

아울러, 상기한 바와 같이 구체적으로 명시한 효과 이외에 본 발명의 특징적인 구성으로부터 용이하게 도출되고 기대될 수 있는 특유한 효과 또한 본 발명의 효과에 포함될 수 있음을 첨언한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레일식 보행보조기구의 방향전환장치를 저면에서 바라본 사시도이고,
도 2는 도 1의 분해 사시도이며,
도 3과 도 4는 작동수단의 구동에 따른 조인트레일의 회전상태를 예시한 작동예시도이고,
도 5는 도 1의 방향전환장치에 4방향의 가이드레일이 설치된 상태를 예시한 설치예시도이며,
도 6과 도 7은 조인트레일의 회전에 따른 보행 방향전환을 예시한 사용예시도이다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 레일식 보행보조기구의 방향전환장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로서, 도면에서의 요소의 형상, 크기 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다.

또한, 실시예를 설명하는데 있어서 원칙적으로 관련된 공지의 기능이나 공지의 구성과 같이 이미 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 기술적 특징을 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

본 발명에 따른 레일식 보행보조기구의 방향전환장치(100)는 다양한 방향으로 배치가 된 레일식 보행보조기구의 가이드레일(200)이 상호 교차되는 지점에 설치되어 상이한 방향의 가이드레일(200)을 따라 방향을 전환하여 사용자가 보행을 할 수 있도록 하는 장치이다.

이를 위한 일 실시예로서 본 발명의 방향전환장치(100)는 도 1 내지 도 5에 도시된 것과 같이 하우징(10)과, 조인트레일(20)과, 수직축(30)과, 작동수단(40)을 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

상기 하우징(10)은 본 방향전환장치(100)의 외관을 구성하는 케이스로서, 전체적인 형상은 특별한 제한이 없는 바, 일 예로서 상기 도면들에 도시된 것처럼 원통 형태를 이룰 수 있으며, 그 저면은 개방이 된다. (상기 도면들은 저면에서 바라본 상태에 따라 도시된 것으로서, 도면상 상면이 저면이 됨을 참조.)

이러한 하우징(10)은 적어도 두 방향 이상으로 배치가 된 가이드레일(200)의 교차지점에 설치가 되는데, 그 하단부의 둘레에는 상기 상이한 방향을 갖는 가이드레일(200) 각각의 끝단부가 끼워져 결합될 수 있도록 하는 레일설치구(11)가 각각 형성이 된다.

상기 레일설치구(11)는 가이드레일(200)의 끝단이 하우징(10)에 삽입 설치될 수 있도록 가이드레일(200)의 단면 형태로 절개되어 형성될 수 있으며, 상기 레일설치구(11)를 통해 가이드레일(200)이 설치됨에 따라 배치된 가이드레일(200) 각각의 끝단부는 하우징(10)의 내부와 연통이 되며, 그에 따라 후술할 조인트레일(20)과 각각 연결이 가능해지게 된다.

상기 조인트레일(20)은 상기 하우징(10)의 개방된 저면에 상기 수직축(30)에 지지되어 회전 가능하게 구비된다.

상기 조인트레일(20)은 그 길이가 하우징(10)의 내주면 직경에 대응하게 되고 그 길이의 중앙에 상기 수직축(30)이 결합된다.

그에 따라 상기 조인트레일(20)은 상기 수직축(30)을 회전의 축으로 하여 하우징(10)의 내주면을 따라 회전이 가능하게 되고, 회전각도에 따라 상기 레일설치구(11)에 결합된 가이드레일(200) 각각의 끝단부와 선택적으로 연결이 된다.

이러한 조인트레일(20)의 내부 레일구조는 연결되는 상기 가이드레일(200)과 동일하게 구성됨이 바람직하며, 따라서 가이드레일(200)의 다양한 레일구조에 맞추어 상기 조인트레일(20)의 레일구조 또한 다양하게 채택될 수 있음은 충분히 이해될 수 있다.

한편, 도면 중 미설명 부호 12는 하우징(10)의 개방된 저면을 패쇄하기 위한 저면커버(12)이며, 21은 상기 저면커버(12)를 조인트레일(20)에 결합시키기 위한 커버지지대(21)로서, 상기 저면커버(12)는 상기 조인트레일(20) 양측면에 구비된 커버지지대(21)에 분리 가능하게 볼트 등으로 결합 설치가 되어 조인트레일(20)의 회전시 함께 회전이 되도록 구성이 된다.

상기 작동수단(40)은 상기 수직축(30)에 회전동력을 제공하여 상기 조인트레일(20)을 소정 각도로 회전시키기 위한 수단으로서, 이러한 작동수단(40)으로는 수직축(30)에 회전력을 제공하기 위한 다양한 실시예를 채택하는 것이 가능하다.

먼저, 그 일 실시예로서, 상기 도 2 내지 도 4에 도시되어 있는 것과 같이 상기 작동수단(40)은 상호 치합되는 피니언기어(41)와 랙기어(42), 및 상기 랙기어(42)를 왕복 직선이동시키는 엑츄에이터(43)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

상기 피니언기어(41)는 상기 수직축(30)에 구비되면서 상기 랙기어(42)와 치합되므로 상기 랙기어(42)가 일정거리 전후진 직선 이동을 하게 되면 그에 따라 양방향으로 회전운동을 하면서 상기 수직축(30)에 회전력을 제공하게 된다.

상기 엑츄에이터(43)는 구동신호에 따라 상기 랙기어(42)와 연결부재(44)를 통해 결합된 작동로드(43a)를 가압함으로써 랙기어(42)를 전후진 직선 이동시키게 된다.

여기서, 수직축(30)의 회전각도는 피니언기어(41)와 랙기어(42)의 기어비(gear ratio)에 따른 상기 랙기어(42)의 직선 이동거리로 결정이 되므로, 상기 엑츄에이터(43)는 채택된 피니언기어(41)와 랙기어(42)의 기어비에 따라서 구동신호가 입력되면 랙기어(42)를 설정된 일정거리만큼 전진 이동시키거나 원위치로 후진시키도록 설계될 수 있으며, 그에 따라 엑츄에이터(43)의 구동에 의해 상기 수직축(30)을 원하는 각도만큼 회전시키는 것이 가능하다.

이러한 엑츄에이터(43)로는 유압실린더, 공압실린더 등 다양한 구동장치들이 포함될 수 있다.

이러한 구성에 의해 도 3과 도 4에 도시된 것처럼 엑츄에이터(43)가 구동되어 작동로드(43a)를 설정된 거리만큼 전진 이동시키면 그와 연동하여 랙기어(42)가 이동되고, 그에 따라 피니언기어(41)의 회전력에 의해 수직축(30) 및 조인트레일(20)이 일정각도 회전을 하게 된다.

한편, 상기 작동수단(40)은 수직축(30)의 회전각도를 보조적으로 제어하기 위한 리미트스위치부(45)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 리미트스위치부(45)는 특히 엑츄에이터(43)의 오작동 등으로 상기 랙기어(42)가 설정된 이동거리를 초과하여 전진 이동하는 것을 방지하는, 즉 수직축(30)이 원하는 회전각도를 초과하여 회전하는 것을 방지하는 기능을 수행한다.

따라서, 상기 리미트스위치부(45)는 상기 랙기어(42)의 설정된 전진 이동거리에 정확하게 대응하는 위치에 설치가 이루어지게 되며, 엑츄에이터(43)의 구동에 따라 작동로드(43a)가 전진 이동되어 랙기어(42)가 설정된 이동거리에 도달되면 상기 연결부재(44)에 접촉되면서 엑츄에이터(43)로의 전원공급을 차단하여 그 구동을 정지시킴으로써 수직축(30)이 원하는 회전각도를 초과하여 회전되는 것을 방지하게 되는 것이다.

이상으로 일 실시예에 따른 상기 작동수단(40)의 구성을 설명하였는데, 상기 작동수단(40)은 상술한 피니언기어(41)와 랙기어(42) 및 엑츄에이터(43)를 이용한 구성 이외에도 통상적으로 회전각도를 제어하면서 축을 회전시키는 구동장치로서 많이 이용되는 서보모터(servomotor)나 스테핑모터(stepping motor)를 통해 구현되는 것도 물론 가능하며, 이 또한 본 발명의 작동수단(40)에 포함됨을 이해할 수 있을 것이다.

한편, 상술한 구성의 작동수단(40)은 리모트컨트롤(remote control)을 통해 그 구동이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 사용자가 소지할 수 있는 컨트롤단말기(도면 미도시)에 작동수단(40)의 구동을 위한 구동버튼을 구비시키고 이를 통해 상기 작동수단(40)을 원격으로 구동시킬 수 있도록 구현할 수 있으며, 이러한 리모트컨트롤 기술은 당해 기술분야에서 이미 주지관용의 기술인 바, 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 도면 중 미설명 부호 46은 컨트롤단말기와의 무선통신을 위한 신호수신부(46)이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 방향전환장치(100)의 작동에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 방향전환장치(100)는 천정에 고정 설치가 되는데, 그 설치위치는 전술한 바와 같이 레일식 보행보조기구 중 다양한 방향으로 배치가 된 가이드레일(200)의 교차지점이 된다.

도 6과 도 7은 90도 각도를 이루면서 4방향으로 배치된 가이드레일(200a, 200b, 200c, 200d)의 교차지점에 설치된 방향전환장치에 있어 보행 방향을 전환하는 것을 예시한 사용예시도이다. (여기서, 가이드레일의 방향이라 함은 본 발명에 따른 방향전환장치(100)를 기준으로 하는 것임.)

상기와 같이 방향전환장치(100)가 레일식 보행보조기구에 설치된 상태에서 재활환자, 노인 등 거동이 불편한 사용자는 롤러부재(300)에서 하향 연장된 착용지지부(도면 미도시)에 몸을 지지하여 부하가 경감된 상태에서 0도 방향에 배치된 가이드레일(200a)을 따라 이동되는 롤러부재(300)에 안내되면서 보행운동을 시작하게 된다.

그리고 상기 가이드레일(200a)을 따라 보행을 진행하는 과정에서 본 발명에 따른 방향전환장치(100)가 설치된 지점에 도달하게 된다.

이렇게 방향전환장치(100)가 설치된 지점에 도달하면, 그대로 전진 보행하여 롤러부재(300)가 조인트레일(20) 상에 위치되도록 진행을 한 상태에서 사용자는 자신의 보행을 안내할 가이드레일을 선택함으로써 보행 방향을 전환할 수 있게 된다.

먼저, 보행 방향을 전환시키기 않고 그대로 보행을 진행하기를 윈하면 도 6에 도시된 것과 같이 조인트레일(20)을 회전 작동시키지 않은 채 그대로 180도 방향에 배치된 가이드레일(200c)쪽으로 보행을 진행하면 된다.

다음으로 보행 방향을 전환시키고자 하는 경우에는 착용지지부와 연결된 롤러부재(300)가 조인트레일(20)에 위치된 상태에서 컨트롤단말기를 통해 작동수단(40)을 구동시켜 조인트레일(20)을 회전시키면 사용자의 보행방향이 변경이 되는 것이다.

즉, 도 7에 도시된 것과 같이 작동수단(40)을 구동시켜 조인트레일(20)을 90도 회전시킴으로써 조인트레일(20)이 90도, 270도 방향으로 배치된 가이드레일(200b, 200d)과 연결되도록 한 후, 사용자는 보행방향을 변경하여 가이드레일(200b, 200d)을 따라 계속 보행운동을 진행할 수 있게 되는 것이다.

여기서, 종래 상기 롤러부재(300)에 대해 착용지지부가 회전 가능하도록 구성되어 있기 때문에 조인트레일(20)이 회전되어 양단이 가이드레일(200b, 200d)과 각각 연결되기만 하면 사용자는 양쪽 가이드레일(200b, 200d) 중 어느 쪽으로도 진행하는 것이 가능함을 참고로 언급한다.

상기 작동설명에서는 가이드레일(200)이 각각 90도 각도를 이루면서 4개의 다른 방향으로 배치된 것만을 예시하면서 방향을 90도 변경하는 것에 대해서만 기재하였으나, 이에 한정되지는 않으며 필요에 따라 가이드레일을 세 개 배치할 수 도 있으며, 또한 그 각도도 60도 또는 120도 등 가이드레일(200)을 다양하게 배치할 수 있고 그에 맞추어 조인트레일(20)의 회전각도를 제어함으로써 사용자가 보다 다양한 방향으로 보행운동을 할 수 있게 하는 것이 가능하다.

한편, 본 발명에 따른 방향전환장치(100)는 보행을 보조하는 레일식 보행보조기구뿐만 아니라 아예 거동을 할 수 없는 환자, 노인 등을 이송하기 위해 천정 등에 설치된 레일식 이송기구에도 이송방향의 전환을 위해서 동일하게 설치되어 적용될 수 있음은 당연히 이해될 것이다.

이상으로 본 발명을 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것이라 할 것이다.

첨부된 도면의 주요부위에 대한 부호를 설명하면 다음과 같다.
100: 방향전환장치 200: 가이드레일
300: 롤러부재
10: 하우징 11: 레일설치구
12: 저면커버 20: 조인트레일
21: 커버지지대 30: 수직축
40: 작동수단 41: 피니언기어
42: 랙기어 43: 엑츄에이터
44: 연결부재 45: 리미트스위치부

Claims (5)

1. 착용지지부에 의해 체중이 지지된 채 천정에 배치된 가이드레일을 따라 이동 가능하도록 하여 사용자의 보행을 보조하는 레일식 보행보조기구에 있어서,
   적어도 두 방향 이상으로 배치된 상기 가이드레일의 교차지점에 설치되며, 회전되면서 상이한 방향의 가이드레일에 선택적으로 연결되는 조인트레일을 구비하여 사용자의 보행 방향을 전환시키는 것을 특징으로 하는 레일식 보행보조기구의 방향전환장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 레일식 보행보조기구의 방향전환장치는,
   적어도 두 방향 이상으로 배치된 가이드레일의 교차지점에 설치되는 하우징;
   수직축에 지지되어 상기 하우징의 저면에 회전 가능하게 구비되는 조인트레일; 및
   상기 조인트레일이 상이한 방향의 가이드레일에 선택적으로 연결되도록 상기 수직축을 회전 구동시키는 작동수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 레일식 보행보조기구의 방향전환장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 하우징의 하단 둘레에는 상기 상이한 방향의 가이드레일 각각의 끝단부가 결합되는 복수의 레일설치구가 형성되는 것을 특징으로 하는 레일식 보행보조기구의 방향전환장치.
4. 제 2항에 있어서,
   상기 작동수단은,
   엑츄에이터;
   상기 엑츄에이터의 작동에 의해 전후진 직선 이동하는 랙기어; 및
   상기 수직축에 구비되며, 상기 랙기어와 치합되어 랙기어의 직선 이동에 따라 회전 운동하는 피니언기어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레일식 보행보조기구의 방향전환장치.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 작동수단은,
   상기 랙기어가 일정거리 전진 이동한 경우 상기 엑츄에이터의 구동을 정지시키는 리미트스위치부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레일식 보행보조기구의 방향전환장치.
   
   
   
   

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