KR20120046581A - 침대로 전환이 가능한 휠체어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고령자나 환자 혹은 장애인 등 거동에 불편함이 있는 사람들에게 제공되기에 적합한 것으로 상판 하부측에 전방면으로 개구된 진입구가 마련되는 침대; 프레임 상측에 좌판, 등판 및 다리판이 제1모터의 구동력에 의해 회동 가능하게 연결되며 상기 프레임의 하부에는 다수의 휠들이 설치되며, 상기 휠의 구동을 위한 제2모터가 마련되고, 상기 등판과 연결되는 팔걸이부에는 이동방향 조작을 위한 조이스틱이 마련되는 휠체어; 상기 휠체어가 상기 진입구를 통해 들어왔을 때 상기 휠체어를 상기 침대에 구속하게 되는 락 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 침대로 전환이 가능한 휠체어에 대한 것이다.

Description

침대로 전환이 가능한 휠체어{WHEELCHAIR WHICH IS POSSIBLE TO TRANSFORM A BED}

본 발명은 고령자나 환자 혹은 장애인 등 거동에 불편함이 있는 사람들에게 제공되기에 적합한 것으로 보다 구체적으로는 휠체어가 침대로 전환될 수 있는 기술에 관한 것이다.

거동이 자유롭지 못한 장애인이나 고령자 혹은 일부 환자들은 주로 휠체어를 이동수단으로 사용하게 되는데, 침대로부터 휠체어로 옮겨타거나 반대로 휠체어로부터 침대로 이동하고자 할 때 많은 어려움을 겪게 된다.

따라서 보호자나 간호사 혹은 보조자가 항상 환자의 옆에서 도움을 주어야 하기 때문에 환자 본인은 물론이고 가족 또는 국가적으로도 경제적인 부담이 되고 있다. 특히 고령화 속도가 빨라지고 있는 현 시점에서 국민건강보험의 지출규모는 더욱 늘어날 것이 분명하며 이러한 점들은 미래의 경제 활동 연령층에 있을 후손들에게 부담이 될 것임은 자명하다.

환자가 혼자서도 휠체어로부터 침대로 혹은 침대로부터 휠체어로 자유롭게 이동만 할 수 있다면 환자의 간호에 따른 비용을 상당히 절감할 수 있을 것이다. 또한, 환자의 입장에서는 누구의 도움없이도 쉽게 가고자 하는 곳으로 이동할 수 있기 때문에 남은 여생을 보내는데 있어 질 높은 삶을 영위할 수 있게 된다.

본 발명과 관련되는 종래기술로 대한민국 등록실용신안번호 제420149호의 "장애인 및 환자 이동장치"가 알려져 있다.

도 1은 종래기술에 따른 침대의 사시도이며, 도 2는 도 1의 이동매트리스가 결합될 수 있는 휠체어의 사시도이다.

도시된 바와 같이 침대(20)의 매트리스(22)는 3부분으로 나누어지며 그중 가운데의 이동매트리스(22b)는 다시 절반으로 나누어져 제1가이드 레일(26)을 따라 이동되고, 휠체어에는 제2가이드 레일(46)이 마련되어 이동매트리스(22b)가 휠체어의 제2가이드 레일에 결합될 수 있게 된다.

즉, 종래기술은 침대의 일부가 되는 이동매트리스를 휠체어에 연결하여 휠체어 시트로서 사용하도록 하는 것이 특징이나, 환자 혼자서 사용하기에 불편함이 있었고 침대와 휠체어가 완전히 분리된 형태이므로 휠체어의 보관에도 어려움이 있었다. 무엇보다도 휠체어로부터 침대 혹은 침대로부터 휠체어로 이동해야 하기 때문에 여전히 사용상 어려움이 많았다.

1. 대한민국 등록실용신안번호 제420149호(2006.06.22 등록)

따라서 본 발명에서는 환자 본인이 혼자서도 휠체어로부터 침대로 또는 침대로부터 휠체어로 이동하지 않고 앉은 상태에서 침대로 사용하거나 휠체어로 사용할 수 있도록 하는 침대로 전환이 가능한 휠체어를 제공하고자 한다.

또한, 휠체어로 사용시 방향전환이나 이동시에 조이스틱으로 조정이 가능하도록 하며, 휠체어를 침대에 연결시에 자동유도수단을 통해 휠체어가 침대에 접근하면 자동적으로 제 위치를 찾아가서 결합이 될 수 있는 침대로 전환이 가능한 휠체어를 제공하고자 한다.

제시한 바와 같은 과제 달성을 위한 본 발명의 침대로 전환이 가능한 휠체어는, 상판 하부측에 전방면으로 개구된 진입구가 마련되는 침대; 프레임 상측에 좌판, 등판 및 다리판이 제1모터의 구동력에 의해 회동 가능하게 연결되며 상기 프레임의 하부에는 다수의 휠들이 설치되며, 상기 휠의 구동을 위한 제2모터가 마련되고, 상기 등판과 연결되는 팔걸이부에는 이동방향 조작을 위한 조이스틱이 마련되는 휠체어; 상기 휠체어가 상기 진입구를 통해 들어왔을 때 상기 휠체어를 상기 침대에 구속하게 되는 락 수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에서 상기 락 수단은, 상기 휠체어 후방측에 마련되는 제1솔레노이드와 상기 진입구에 마련되는 제2솔레노이드를 포함하되, 상기 제1솔레노이드의 제1플런저와 상기 제2솔레노이드의 제2플런저는 상호 구속될 수 있는 결합구조를 이루며, 상기 제1플런저와 상기 제2플런저가 결합되면 상기 제1솔레노이드와 상기 제2솔레노이드에는 전기공급이 차단되도록 하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 침대로 전환이 가능한 휠체어는, 상기 휠체어가 상기 침대에 접근되었을 때 자동적으로 상기 휠체어가 상기 침대의 진입구로 들어갈 수 있도록 유도하는 자동유도수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에서 상기 자동유도수단은, 상기 휠체어 마련되는 발광센서와 수광센서와 상기 침대의 진입구 전방 바닥면을 따라 부착되는 라인트랙을 포함하며, 상기 휠은 메카넘 휠인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 침대로 전환이 가능한 휠체어는 환자가 휠체어에 앉은 채 침대에 누운 자세로 전환이 가능하기 때문에 환자 혼자서도 원하는 곳으로 이동할 수 있게 된다는 효과가 있다. 즉, 보호자나 기타 보조자의 지속적인 도움없이도 환자가 생활할 수 있게 된다.

도 1은 종래기술에 따른 침대의 사시도.
도 2는 도 1의 이동매트리스가 결합될 수 있는 휠체어의 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 대한 개략적인 사시도.
도 4는 도 3에서 좌판, 등판, 다리판의 작동관계를 보여주는 부분 사시도.
도 5는 본 발명에 대한 구성도.
도 6은 도 5에 대한 작동관계도.
도 7은 제1플런저와 제2플런저의 결합관계도.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 대한 개략적인 사시도이며, 도 4는 도 3에서 좌판, 등판, 다리판의 작동관계를 보여주는 부분 사시도이며, 도 5는 본 발명에 대한 구성도이고, 도 6은 도 5에 대한 작동관계도이며, 도 7은 제1플런저와 제2플런저의 결합관계도를 나타낸 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침대로 전환이 가능한 휠체어는 크게 침대(100), 휠체어(200) 및 락 수단(300)을 포함하며, 상기 침대(100)는 그 자체로는 통상의 침대로서의 기능을 못하지만 상기 휠체어(200)와 결합이 되면 침대로서 사용이 가능하게 된다.

침대(100)의 상판(110) 하부측은 전방면으로 개구된 진입구(120)가 마련되며 상판(110) 가장자리에는 ㄷ자 형태의 테두리부(130)를 두도록 한다. 바람직하게 상판(110)의 상면에는 후술할 조이스틱(150)이 수용될 수 있는 조이스틱홀(140)이 마련된다.

진입구(120)를 통해서 휠체어(200)가 침대(100)로 들어오게 되는데, 상기 휠체어(200)는 기본적인 골격을 이루는 프레임(210)과 상기 프레임(210) 상측에 좌판(220), 등판(230), 다리판(240)이 상호 회동 가능한 구조로 연결된다.

도 4는 상기 좌판(220), 등판(230), 다리판(240)의 회동구조의 일 실시예에 대한 구성도를 나타낸 것이다. 도시된 것처럼 프레임(210) 상측에 좌판(220)이 고정 설치되며, 좌판(220)의 일측단에 등판(230)이 연결되며 타측단에 다리판(240)이 연결된다. 좌판(220)에 대해 등판(230)과 다리판(240)이 회동되면서 펼쳐지거나 접히도록 하기 위해 상기 좌판(220) 하부측에 제1모터(250)를 두고 제1모터(250)의 회전력은 다수의 기어를 거치면서 제1출력축(260)과 제2출력축(270)으로 전달된다.

제1모터(250)의 회전력은 베벨기어(G)로 전달된 후 제1출력축(260)의 일단에 결합되는 제1베벨기어(G1) 및 제2출력축(270)의 일단에 결합되는 제2베벨기어(G2)를 회전시키게 된다. 상기 제1출력축(260)과 제2출력축(270)의 타단에는 웜기어(W)가 형성되며, 상기 각 웜기어(W)와 취합되는 제1웜휠(W1)과 제2웜휠(W2)이 각각 마련된다.

상기 제1웜휠(W1)과 제2웜휠(W2)은 각각 제1회동축(280)과 제2회동축(290)에 연결되어 있으며, 상기 제1회동축(280)과 제2회동축(290)은 좌판(220)의 하부측에 양단부가 회동가능하게 지지되며, 상기 제1회동축(280)의 말단부에서 다리판(240)이 고정되게 연결되고 제2회동축(290)의 말단부에서 등판(230)이 고정되게 연결된다. 상술한 바와 같은 결합 구조를 통해 좌판(220)에 대해 등판(230)과 다리판(240)은 동시에 회동되어 펼쳐지거나 접히는 형태로 전환될 수 있다.

등판(230)과 다리판(240)이 수평하게 펼쳐지면 침대의 일부로 침대로 사용될 수 있고, 등판(230)은 상부로 접히고 다리판(240)은 하방으로 접히게 되면 휠체어로서 사용할 수 있게 된다.

한편, 프레임(210)의 하부에는 다수의 휠(201)들이 마련되며 상기 휠(201)의 구동을 위한 제2모터(M)가 구비된다. 상기 제2모터(M)는 BLDC 모터가 적합하며 충전이 가능한 배터리(B)가 마련되어 BLDC 모터는 구동된다. 그리고 상기 등판(230)에는 팔걸이부(231)가 형성되며 상기 팔걸이부(231)는 등판(230)에 대해 회동될 수 있는 구조로 하고 팔걸이부(231)에 조이스틱(150)을 두는 것으로 한다. 상기 조이스틱(150)의 조작에 의해 휠체어(200)의 이동방향을 제어할 수 있게 된다. 조이스틱(150)을 이용한 이동방향 결정은 일반적인 기술에 해당된다고 할 수 있는 바 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

그리고 바람직하게 상기 휠(201)은 전방향으로 자유롭게 이동될 수 있는 메카넘 휠을 이용하는 것이 적합하나, 그 외 일반적인 휠이 적용될 수도 있다.

물론 휠체어(200)에는 제어부(400)가 마련되어 조이스틱(150)의 조작에 따른 제2모터(M)의 구동방향 등을 제어할 수 있도록 구성된다.

본 발명의 실시예에서 침대(100)는 일정한 위치에 고정되며 휠체어(200)는 침대(100)와 결합되어 침대로 사용되거나 독자적으로 이동가능한 수단이 될 수 있다. 특히, 휠체어(200)가 침대(100)의 진입구(120)로 들어와 침대로 사용될 때에는 휠체어(200)가 침대(100)와 고정 연결되어야 한다.

이를 위해 락 수단(300)이 마련되며, 바람직하게 상기 락 수단(300)은 침대(100)의 진입구(120) 내측에 형성되어 휠체어(200)의 프레임(210)과 선택적으로 연결될 수 있는 것으로 하고, 더욱 바람직하게는 휠체어(200)가 락 수단(300)에 의해 고정되면 전기적 접점이 연결되어 배터리 충전이 이루어지도록 한다. 즉, 락 수단(300)을 통해 전기가 공급될 수 있고 휠체어(200)의 프레임(210)과 락 수단(300)이 연결되면 배터리의 충전이 이루어지도록 한다.

도 5 내지 도 7을 참조하도록 하며, 도시된 것처럼 락 수단(300)은 제1솔레노이드(310)와 제2솔레노이드(320)를 포함하며, 제1솔레노이드(310)는 휠체어(200)의 후방측에 결합되고 제2솔레노이드(320)는 침대(100)의 진입구(120)에 설치된다. 그리고 제1솔레노이드(310)에는 제1플런저(P1)가 형성되며 제2솔레노이드(320)에는 제2플런저(P2)가 형성된다.

휠체어(200)가 침대(100)의 진입구(120)로 들어오게 되면 제1플런저(P1)와 제2플런저(P2)가 결합되어 휠체어(200)가 침대(100)와 구속되도록 하며, 휠체어(200)를 침대(100)와 분리하여 이동수단으로 사용하고자 할 때에는 제1플런저(P1)와 제2플런저(P2)의 결합상태가 해제된다. 그리고 제1플런저(P1)와 제2플런저(P2)가 결합된 상태가 되면 제1솔레노이드(310)와 제2솔레노이드(320)에는 더 이상의 전기공급이 되지 않도록 구성된다는데 특징이 있다.

보다 구체적으로 제1솔레노이드(310)에 형성되는 제1플런저(P1)와 제2솔레노이드(320)의 제2플런저(P2)는 서로 교차되는 방향으로 설치되며, 제1플런저(P1)의 일단에는 천공된 끼움홀(H)이 형성되고 제2플런저(P2)의 일단 외면에는 끼움홈(K)이 형성된다. 바람직하게 끼움홀(H)은 삼각형태와 같이 일측은 제2플런저(P2)가 통과될 정도로 폭은 넓고 타측으로 갈수록 폭이 좁아지는 형태가 된다. 따라서 끼움홀(H)에 끼움홈(K)이 삽입되었다가 위치변화에 따라 끼움홈(K)은 끼움홀(H)에 걸리게 되어 구속상태를 유지할 수 있게 된다.

휠체어(200)가 진입구(120)로 들어가면 제1솔레노이드(310)가 온되어 제1플런저(P1)가 전진하게 되고, 이어서 진입구(120)에 설치된 제2솔레노이드(320)도 온되어 제2플런저(P2)도 전진된다. 제2플런저(P2)가 전진되면 제1플런저(P1)의 끼움홀(H)에 제2플런저(P2)의 끼움홈(K)이 삽입되는 상태가 되며, 이후 제1솔레노이드(310)를 오프시키면 제1플런저(P1)가 후퇴되면서 끼움홈(K)에 폭이 좁은 끼움홀(H)이 결합된다. 즉, 제1플런저(P1)와 제2플런저(P2)가 상호 구속상태가 되면 제2솔레노이드(320)도 오프시키도록 함으로써 제1솔레노이드(310)와 제2솔레노이드(320)에 전기공급 없이도 휠체어(200)를 침대(100)와 결합시킬 수 있게 된다.

반대로 제1플런저(P1)와 제2플런저(P2)의 결합상태를 해제시키고자 하는 경우에는 제1솔레노이드(310)를 온시켜 제1플런저(P1)를 다시 전진시키면 끼움홀(H)과 끼움홈(K)의 구속이 해제되어 제2플런저(P2)는 후퇴되어 그 결합이 해제된다.

락 수단(300)은 그 외에도 다양한 변형이 가능한데, 예를들어 침대의 진입구 내벽에 회동아암을 설치하고 회동아암에는 액츄에이터를 연결하여 휠체어의 프레임을 회동아암으로 잡아줄 수 있도록 구성할 수도 있다.

본 발명에 의한 침대로 전환이 가능한 휠체어에 있어 더욱 바람직하게는 휠체어(200)가 침대(100) 근처로 접근되었을 때 침대(100)의 진입구(120)로 휠체어(200)가 자동적으로 들어갈 수 있도록 하는 자동유도수단(500)이 마련되는 것으로 한다.

휠체어(200)를 조이스틱(150)의 조작으로 침대(100)의 진입구(120)로 후진하면서 진입되게 하는 것은 쉽지 않은 일이기 때문에 휠체어(200)가 침대(100)의 전방 소정의 위치까지 이동되면 자동유도수단(500)에 의해 휠체어(200)의 이동이 자동모드로 전환되도록 한다.

본 실시예에서는 상기 자동유도수단(500)으로 흔히 라인트레이서라 불리우는 수단을 이용하는 것으로 하며, 보다 구체적으로 휠체어(200)에 장착되는 센서(510)와 침대의 진입구(120) 전방 바닥면을 따라 부착되는 라인트랙(520)을 포함하는 것으로 하며, 상기 센서(510)는 발광센서와 수광센서로 이루어져 발광센서가 라인트랙(520)을 향해 빛을 쏘면 반사되는 빛을 수광센서가 인식하게 된다.

라인트랙(520)은 흑색과 백색으로 이루어지며 일자형으로 진입구(120) 전방에서 침대(100) 내부로까지 지면에 부착된다. 중심부에 흑색 라인이 형성되고 흑색 라인 좌우로 백색 라인이 형성된다. 발광센서에서 방출되는 빛은 흑색 라인과 백색 라인에서의 빛 반사율이 틀리기 때문에 이를 이용하여 수광센서가 인식하는 빛의 양을 통해서 휠체어의 자동주행을 가능하게 할 수 있다. 물론, 발광센서 및 수광센서는 제어부(400)와 연결되어 자동모드로 전환되면 제어부의 연산기능에 의해 자동적으로 라인트랙(520)을 따라 침대의 진입구(120)로 들어가게 된다. 즉, 발광센서와 수광센서의 반복적인 상호작용으로 흑색 라인을 따라 휠체어는 이동할 수 있게 된다.

이와 같은 자동유도수단(500)을 이용함에 있어서는 보다 신속한 휠체어의 방향전환이 요구되는 바, 언급한 바와 같은 메카넘 휠을 이용하는 것이 적합하다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침대로 전환이 가능한 휠체어는 다른 사람의 도움없이도 사용자 혼자서 침대에 누워있다가 등판과 다리판을 적당한 각도로 접히게 한 후 락 수단을 해제시켜서 휠체어를 타고 자유롭게 이동할 수 있게 된다.

휠체어를 이용한 후 다시 침대로 돌아오는 경우에는 조이스틱을 조정하여 침대의 진입구 전방 근처로 이동한 후 자동모드 버튼을 눌러서 발광센서와 수광센서가 라인트랙을 인식하도록 함으로써 자동적으로 진입구로 들어오도록 하고 이 후 락 수단으로 휠체어를 침대와 고정시킨다. 다음으로 등판과 다리판을 펼쳐서 눕도록 하면 된다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명은 환자나 장애인 혹은 노약자를 위한 이동수단으로 사용될 수 잇다.

100 : 침대 110 : 상판
120 : 진입구 130 : 테두리부
140 : 조이스틱홀 150 : 조이스틱
200 : 휠체어 210 : 프레임
220 : 좌판 230 : 등판
231 : 팔걸이부 240 : 다리판
250 : 제1모터 260 : 제1출력축
270 : 제2출력축 280 : 제1회동축
290 : 제2회동축 300 : 락 수단
310 : 제1솔레노이드 320 : 제2솔레노이드
400 : 제어부 500 : 자동유도수단
510 : 센서 520 : 라인트랙
201 : 휠 P1 : 제1플런저
P2 : 제2플런저 H : 끼움홀
K : 끼움홈 G : 베벨기어
G1 : 제1베벨기어 G2 : 제2베벨기어
W : 웜기어 W1 : 제1웜휠
W2 : 제2웜휠 M : 제2모터

Claims (4)

1. 상판 하부측에 전방면으로 개구된 진입구가 마련되는 침대;
   프레임 상측에 좌판, 등판 및 다리판이 제1모터의 구동력에 의해 회동 가능하게 연결되며 상기 프레임의 하부에는 다수의 휠들이 설치되며, 상기 휠의 구동을 위한 제2모터가 마련되고, 상기 등판과 연결되는 팔걸이부에는 이동방향 조작을 위한 조이스틱이 마련되는 휠체어;
   상기 휠체어가 상기 진입구를 통해 들어왔을 때 상기 휠체어를 상기 침대에 구속하게 되는 락 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 침대로 전환이 가능한 휠체어.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 락 수단은,
   상기 휠체어 후방측에 마련되는 제1솔레노이드와 상기 진입구에 마련되는 제2솔레노이드를 포함하되, 상기 제1솔레노이드의 제1플런저와 상기 제2솔레노이드의 제2플런저는 상호 구속될 수 있는 결합구조를 이루며, 상기 제1플런저와 상기 제2플런저가 결합되면 상기 제1솔레노이드와 상기 제2솔레노이드에는 전기공급이 차단되도록 하는 것을 특징으로 하는 침대로 전환이 가능한 휠체어.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 침대로 전환이 가능한 휠체어는,
   상기 휠체어가 상기 침대에 접근되었을 때 자동적으로 상기 휠체어가 상기 침대의 진입구로 들어갈 수 있도록 유도하는 자동유도수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침대로 전환이 가능한 휠체어.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 자동유도수단은,
   상기 휠체어 마련되는 발광센서와 수광센서와 상기 침대의 진입구 전방 바닥면을 따라 부착되는 라인트랙을 포함하며,
   상기 휠은 메카넘 휠인 것을 특징으로 하는 침대로 전환이 가능한 휠체어.

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