KR20200118852A - 시중 장치 - Google Patents

Abstract

시중 장치(1)는, 피시중자가 발을 싣는 기대(2)와, 상기 피시중자의 신체의 일부를 지지 가능하고, 또한 상기 기대에 설치되어 상기 피시중자를 기립시키는 기립 방향 또는 상기 피시중자를 착좌시키는 착좌 방향을 동작 방향으로 하는 동작이 가능한 지지 암부(3)와, 상기 기대 및 상기 지지 암부에 접속되어, 상기 지지 암부를 구동하는 액츄에이터(5)와, 상기 기대로부터 상기 액츄에이터를 통해 접속되는 상기 지지 암부까지의 어느 하나의 부재 또는 서로 접속되는 부재 사이에 배치되고, 상기 액츄에이터의 구동에 의해 상기 착좌 방향으로 동작하고 있는 상기 지지 암부에 상기 기립 방향의 외력이 가해진 경우에, 상기 액츄에이터의 구동력의 적어도 일부를 흡수하는 완충 기구(7)를 구비하고, 상기 피시중자의 이승 동작을 시중든다.

Description

시중 장치

본 명세서는 피시중자의 이승(移乘) 동작을 시중(assistance)드는 시중 장치(assistance apparatus)에 관한 것이다.

고령화 사회의 진전에 수반하여, 시중 장치의 요구가 증대하고 있다. 시중 장치는, 일반적으로, 액츄에이터로부터의 구동에 의해, 피시중자의 신체의 일부를 지지한 지지부를 이동시킨다. 시중 장치의 도입에 의해, 시중자 및 피시중자의 신체적인 부담이 경감됨과 아울러, 시중자의 일손 부족도 완화된다. 시중 장치의 일례로서 피시중자의 좌위(座位) 자세로부터의 이승 동작을 시중드는 장치가 있다. 이런 종류의 시중 장치에 관한 하나의 기술예가 특허 문헌 1에 개시되어 있다.

특허 문헌 1의 인체 이송 장치는, 차륜이 장비된 주행부와, 주행부의 상부에 위치하여 피시중자를 지지하는 인체 지지부와, 인체 지지부를 높이 방향으로 구동하는 구동부를 구비한다. 또한, 구동부에 상당하는 신축 액츄에이터와 링크 기구가 조합하여 이용되고, 신축 액츄에이터의 신장 동작이 지지부의 원호상의 요동 동작으로 변환된다. 이에 의하면 시중자가 허리를 아프게 해 버리는 것을 억제하면서, 피시중자의 이송을 용이하고 신속하게 행할 수 있도록 되어 있다.

일본국 특허공개 2016-165313호 공보

그런데, 특허 문헌 1의 장치에 한정하지 않고, 시중 장치에 요청되는 소형 경량화 및 저비용화를 추진해 가면, 피시중자에게 예상외의 신체적 부담이 걸리고, 사용 쾌적성이 저하하는 경우가 있다. 예를 들면, 특허 문헌 1에 있어서, 소형 경량화를 추진해 가면, 인체 지지부와 주행부의 간격이 작아져, 피시중자의 다리를 끼워 넣어 버릴 우려가 생긴다. 이 우려를 해소하기 위해서, 시중 장치의 크기를 크게 하여 간격을 넓히면 상기한 요청에 응할 수가 없다. 즉, 시중 장치의 소형 경량화와 피시중자의 사용 쾌적성은 종래에 트레이드오프(trade-off)의 관계에 있었다.

본 명세서에서는 장치의 소형 경량화를 실현하면서 양호한 사용 쾌적성을 확보할 수 있는 시중 장치를 제공하는 것을 해결해야 할 과제로 한다.

본 명세서는 피시중자가 발을 싣는 기대와, 상기 피시중자의 신체의 일부를 지지 가능하고, 또한 상기 기대에 설치되어 상기 피시중자를 기립시키는 기립 방향 또는 상기 피시중자를 착좌(着座)시키는 착좌 방향을 동작 방향으로 하는 동작이 가능한 지지 암부(arm part)와, 상기 기대 및 상기 지지 암부에 접속되어, 상기 지지 암부를 구동하는 액츄에이터와, 상기 기대로부터 상기 액츄에이터를 통해 접속되는 상기 지지 암부까지의 어느 하나의 부재 또는 서로 접속되는 부재 사이에 배치되고, 상기 액츄에이터의 구동에 의해 상기 착좌(着座) 방향으로 동작하고 있는 상기 지지 암부에 상기 기립 방향의 외력이 가해진 경우에, 상기 액츄에이터의 구동력의 적어도 일부를 흡수하는 완충 기구를 구비하고, 상기 피시중자의 이승 동작을 시중드는 시중 장치를 개시한다.

본 명세서에서 개시하는 시중 장치에서는, 소형 경량화가 실현되어 있는 것에 기인하여, 착좌 방향으로 동작하고 있는 지지 암부에 피시중자로부터 기립 방향의 외력이 가해지는 경우가 있다. 이 때에 완충 기구가 액츄에이터의 구동력의 적어도 일부를 흡수하므로, 구동력의 전부가 지지 암부로부터 피시중자에 미치는 일은 없다. 따라서, 피시중자에게 과대한 신체적 부담은 발생하지 않고, 시중 장치의 양호한 사용 쾌적성이 확보된다.

도 1은 실시 형태의 시중 장치의 측면 부분 단면도로 피시중자의 이승 동작을 시중드는 경우의 초기 상태를 나타내고 있다.
도 2는 시중 장치가 피시중자의 이승 동작을 시중드는 경우의 도중 상태를 나타내는 측면 부분 단면도이다.
도 3은 시중 장치가 피시중자의 이승 동작을 시중드는 경우의 종기 상태를 나타내는 측면 부분 단면도이다.
도 4는 완충 기구의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 5는 완충 기구의 동작 상태를 나타내는 측면도이다.

1. 실시 형태의 시중 장치(1)의 구성

실시 형태의 시중 장치(1)에 대해 도 1~도 5를 참고로 하여 설명한다. 도 1~도 3은 시중 장치(1)가 피시중자 M을 좌위(座位) 자세로부터 이승시 자세까지 시중드는 동작의 진행을 나타내는 측면 부분 단면도이다. 실시 형태의 시중 장치(1)는, 소형 경량화 및 저비용화가 추진되어 구성된 것이다.

시중 장치(1)는, 예를 들면, 피시중자 M의 침대와 휠체어의 사이의 이승이나, 휠체어와 변좌(便座)의 사이의 이승 등, 다른 2개소 사이의 이승을 시중든다. 시중 장치(1)는, 피시중자 M의 동체를 지지하여, 좌위 자세로부터 이승시 자세로의 이승 동작, 및 이승시 자세로부터 좌위 자세로의 착좌 동작을 시중든다. 여기서, 이승시 자세는, 엉덩이부가 좌면으로부터 뜬 자세이며, 입위(立位) 자세 및 엉거주춤 자세를 포함한다. 즉, 이승시 자세는, 상반신이 기립한 상태 및 앞으로 구부림 상태 등을 포함한다. 또, 시중 장치(1)는, 이승하는 2개소가 떨어져 있는 경우에, 이승시 자세의 피시중자 M을 이송할 수가 있다.

시중 장치(1)는, 기대(2), 암(3), 지지부(4), 액츄에이터(5), 링크(link) 기구(6), 완충 기구(7), 및 도시 생략의 제어부 등으로 구성된다. 기대(2)는, 발 재치대(21), 후륜(23), 기대 로드(rod)(24), 종아리 댐부(25), 부착판(26), 및 전륜(28) 등으로 형성된다. 발 재치대(21)는, 바닥면 F에 근접하여 대체로 수평으로 배치된다. 발 재치대(21)는, 피시중자 M이 발을 싣는 부위이다. 발 재치대(21)의 전측 가까이의 좌우 방향의 중앙에, 완충 기구(7)가 배치된다. 좌우 한 벌의 후륜(23)은, 발 재치대(21)의 후측의 좌우에 설치된다.

좌우 한 벌의 기대 로드(24)는, 발 재치대(21)의 전면의 좌우로부터 각각 전향(前向)으로 설치된다. 기대 로드(24)는, 전방으로부터 상방으로 굴곡한 후, 후방으로 기울어 연재(延在)한다. 종아리 댐부(25)는, 2개의 기대 로드(24)의 상부에, 후향(後向)으로 설치된다. 종아리 댐부(25)는, 발 재치대(21)의 앞 가까이의 상방에 위치한다. 종아리 댐부(25)는, 쿠션재(cushion material) 로 형성되어 있고, 피시중자 M의 종아리 부근이 접촉 가능하게 되어 있다.

좌우 한 벌의 부착판(26)은, 기대 로드(24)의 전방으로부터 상방으로 굴곡한 굴곡부의 조금 위 가까이의 위치에 있어서, 서로 마주 보는 내측의 위치에 각각 고정 설치된다. 부착판(26)은, 기대 로드(24)로부터 전방으로 뻗는다. 좌우 한 벌의 부착판(26)의 상부에, 암(arm) 지지좌(27)가 각각 설치된다. 좌우 한 벌의 부착판(26)의 하측의 전부(前部)에, 좌우 한 벌의 전륜(28)이 설치된다. 전륜(28) 및 후륜(23)의 전타(轉舵) 기능에 의해, 시중 장치(1)는, 직진 이동 및 선회 이동뿐만이 아니라, 가로 이동 및 스핀 턴(spin turn)이 가능하게 되어 있다. 또한, 전륜(28)은, 이동을 규제하는 잠금(lock) 기능을 구비한다.

암(3)은, 봉상(棒狀) 부재(31), 전부 커버 부재(36), 상부 커버 부재(38), 및 부호 생략의 각종 구조재 등으로 형성된다. 봉상 부재(31)는, 하측이 열린 대략 U자 형상의 봉상의 부재이다. 봉상 부재(31)의 양측의 하단(32)은, 부착판(26)의 암 지지좌(27)에 요동 가능하게 지지된다. 이에 의해 암(3)은, 기대(2)에 대한 전후 방향의 요동을 동작 방향으로 한다. 암(3)의 전방으로의 요동은 피시중자 M을 기립시키는 기립 방향에 대응하고, 후방으로의 요동은 피시중자 M을 착좌(着座)시키는 착좌 방향에 대응한다.

암(3)의 요동 각도를 규제하기 위해서, 부호 생략의 스토퍼(stopper) 기구가 암 지지좌(27)의 근방에 설치된다. 봉상 부재(31)는, 좌우의 하단(32)으로부터 상방으로 연재하고, 도중에 후방으로 비스듬하게 상방으로 굴곡하여 연재하고, 후방의 상부에서 합일한다. 암(3)의 전체 형상은, 암 지지좌(27)로부터 상방으로 연재하는 암 전부(34), 및 암 전부(34)의 상부에 이어져 후방으로 비스듬하게 상방으로 연재하는 암 상부(35)로 이루어진다.

전부 커버 부재(36)는, 암 전부(34)를 구성한다. 전부 커버 부재(36)는, 봉상 부재(31)의 전측에 간격을 두고 배치되어 있다. 전부 커버 부재(36)는, 양방의 측면이 후향으로 절곡(折曲)되어 형성되고, 내부 공간이 구획된다. 전부 커버 부재(36)의 내부 공간에는, 도시 생략의 배터리가 수납된다. 배터리는, 액츄에이터(5) 및 제어부의 전원으로 된다.

상부 커버 부재(38)는, 전부 커버 부재(36)에 이어져 형성되고, 암 상부(35)를 구성한다. 상부 커버 부재(38)는, 봉상 부재(31)의 상측에 근접하여 배치된다. 상부 커버 부재(38)는, 양방의 측면이 하향으로 절곡되어 형성되어 있고, 내부 공간이 구획된다. 상부 커버 부재(38)의 내부 공간의 전하측(前下側)에 링크 기구(6)가 설치된다. 또, 내부 공간의 후상측(後上側)에 지지부 부착좌(33)가 설치된다.

지지부(4)는, 동체 지지부(41) 및 좌우 한 벌의 겨드랑이 지지부(45)를 포함하여 형성된다. 동체 지지부(41)는, 암 상부(35)의 지지부 부착좌(33)에 요동 가능하게 지지된다. 이에 의해 지지부(4)는, 암(3)에 대한 전후 방향의 요동을 동작 방향으로 한다. 지지부(4)의 전방으로의 요동은 피시중자 M을 기립시키는 기립 방향에 대응하고, 후방으로의 요동은 피시중자 M을 착좌시키는 착좌 방향에 대응한다. 동체 지지부(41)는, 핸들(handle)(42)을 가진다. 핸들(42)은, 대체로 사각형의 프레임 형상으로 형성되어 있다. 핸들(42)은, 피시중자 M이 파지하는 부위임과 아울러, 시중 장치(1)를 이동시키기 위해서 시중자가 파지하는 부위이기도 하다.

동체 지지부(41)는, 베이스 플레이트(base plate)(43) 및 동체 접촉 부재(44) 등으로 형성된다. 베이스 플레이트(43)는, 금속제나 수지제의 강성이 큰 판재를 이용하여 대체로 직사각형으로 형성된다. 베이스 플레이트(43)에는, 전술한 핸들(42), 지지부 부착좌(33)에 부착되는 부위, 및 후술하는 제2 링크(link) 부재(62)가 설치된다.

동체 접촉 부재(44)는, 유연성이 있는 재료를 이용하여 베이스 플레이트(43)보다 크게 형성되고, 베이스 플레이트(43)의 상면에 부착된다. 동체 접촉 부재(44)는, 예를 들면, 표층 및 베이스층(base layer)으로 이루어지는 2층 구조로 할 수가 있다. 표층의 형성 재료로서 저반발성의 발포합성고무를 예시할 수가 있고, 베이스층의 형성 재료로서 저연소성의 발포합성고무를 예시할 수가 있다. 동체 지지부(41)는, 피시중자 M의 신체의 일부인 동체의 흉부로부터 복부의 근처를 지지 가능하다.

좌우 한 벌의 겨드랑이 지지부(45)는, 동체 지지부(41)의 좌우 양측의 흉부 가까이에 부착된다. 겨드랑이 지지부(45)는, 둔각으로 굴곡하는 L자 형상으로 형성된다. 겨드랑이 지지부(45)는, 심부재(芯部材) 및 외주 부재(47) 등으로 형성된다. 심부재는, 예를 들면, 금속제 또는 경질 수지제의 둥근 막대나 파이프가 굴곡되어 형성된다.

외주 부재(47)는, 쿠션재를 이용하고, 심부재의 외주를 덮는 통상으로 형성된다. 겨드랑이 지지부(45)의 부착측의 기단으로부터 굴곡 위치까지의 짧은 직선 모양 부분은 어깨 받이부가 되고, 굴곡 위치에서 선단까지의 긴 직선 모양 부분은 겨드랑이 진입부로 된다. 어깨 받이부는, 피시중자 M의 어깨의 전면(前面)을 지지한다. 겨드랑이 진입부는, 피시중자 M의 동체의 양측의 겨드랑이에 진입한다. 동체 지지부(41) 및 겨드랑이 지지부(45)는, 포제(布製)나 가죽제의 착탈 가능한 커버를 구비하여도 좋다.

액츄에이터(5)는, 신축 액츄에이터이고, 본체부(51), 가동부(52), 및 모터(53) 등으로 구성된다. 본체부(51)는, 상하로 긴 굵은 직경의 원통형의 부재이며, 상방으로 개구하는 개구부를 가진다. 본체부(51)의 하단은, 완충 기구(7)를 통해 기대(2)에 접속된다. 가동부(52)는, 상하로 긴 가는 직경의 둥근 봉상의 부재이다. 가동부(52)의 상단은, 링크 기구(6)의 제1 링크 부재(61)에 접속된다. 가동부(52)의 하부는, 본체부(51)의 개구부에 감입(嵌入)되어 있다.

모터(53)는, 본체부(51)의 하부의 전측에 부착된다. 모터(53)는, 도시 생략의 제어부에 의해 흐르는 전류의 방향이 제어되고, 가동부(52)의 신장 동작 및 수축 동작을 구동한다. 모터(53)로부터의 구동에 의해, 가동부(52)는, 본체부(51)에 대해서 신축 동작한다. 또한, 모터(53)에 대신하여, 액츄에이터(5)는, 유압이나 공기압을 이용한 압력 구동원 등의 별종의 구동원을 이용할 수가 있다.

액츄에이터(5)는, 단축 길이로부터 소정의 도중 길이까지 신장하는 제1 신장 동작, 도중 길이로부터 신장 길이까지 신장하는 제2 신장 동작, 및 신장 길이로부터 도중 길이를 거쳐 단축 길이까지 수축하는 수축 동작을 행한다. 제1 신장 동작의 스트로크(stroke) 길이로서 30㎜를 예시할 수가 있고, 제2 신장 동작의 스트로크(stroke) 길이로서 60㎜를 예시할 수가 있다.

링크 기구(6)는, 제1 링크 부재(61), 제2 링크 부재(62), 및 규제 부재(63) 등으로 구성된다. 제1 링크 부재(61)는, 지지점(支持点)(611), 전완부(前腕部)(612), 및 후완부(後腕部)(616)를 가지는 전후 방향으로 가늘고 긴 부재이다. 지지점(611)은, 암 상부(35)의 중앙 부근에 배치된다. 또한, 지지점(611)은, 암(3)의 요동축부에 의해 요동 가능하게 지지된다. 이에 의해 제1 링크 부재(61)는, 지지점(611)을 중심으로 하여 요동한다.

전완부(612)는, 지지점(611)으로부터 전방으로 뻗어 있다. 전완부(612)의 앞 가까이의 하부에, 연결 핀(pin)(613)이 설치된다. 연결 핀(613)은, 전완부(612)와 액츄에이터(5)의 가동부(52)의 상단을 연결한다. 전완부(612)의 앞 가까이의 상부에 규제 돌기부(614)가 형성된다.

후완부(616)는, 지지점(611)으로부터 후방으로 뻗어 있다. 후완부(616)의 뒤 가까이에, 계합 핀(pin)(617)이 좌우 방향으로 연재하도록 설치된다. 도 1~도 3에 나타내듯이, 계합 핀(617)은, 반시계회전의 방향으로부터 제2 링크 부재(62)에 계합하고, 제2 링크 부재(62)를 하방으로 눌러 요동시킨다.

제2 링크 부재(62)는, 지지부(4)의 베이스 플레이트(43)에 고정되어 있고, 전방으로 연재한다. 이에 의해 지지부(4) 및 제2 링크 부재(62)는, 지지부 부착좌(33)를 중심으로 하여 일체적으로 요동한다. 규제 부재(63)는, 암 상부(35)의 앞 가까이의 구조재에 고정된다. 제1 링크 부재(61)의 규제 돌기부(614)는, 규제 부재(63)에 맞닿음 가능하게 되어 있다.

도시 생략의 제어부는, 조작기 및 제어 본체부 등으로 구성된다. 조작기는, 액츄에이터(5)를 조작하는 상승 버튼 및 하강 버튼을 가진다. 조작기는, 시중자에 의해 조작된다. 제어 본체부는, CPU(Central Processing Unit)를 가지고 소프트웨어로 동작하는 컴퓨터 장치를 이용하여 구성된다. 제어 본체부는, 상승 버튼 및 하강 버튼의 조작 정보에 따라 액츄에이터(5)의 모터(53)에 흐르는 전류의 유무 및 흐름 방향을 제어한다.

2. 완충 기구(7)의 구성

다음에, 완충 기구(7)의 구성에 대해 도 4를 참고로 하여 설명한다. 도 4에는 완충 기구(7)가 동작하기 이전의 원래 상태가 나타나 있다. 완충 기구(7)는, 기대(2) 및 액츄에이터(5)에 접속된다. 상술하면, 기대(2)를 구성하는 발 재치대(21)의 전측 가까이의 좌우 방향의 중앙에, 노치(notch) 구멍(89)이 설치된다. 이 노치 구멍(89)의 내부에, 2매의 지지판(85)이 설치된다. 2매의 지지판(85)은, 전후 방향으로 긴 금속제 판상의 부재이다. 2매의 지지판(85)은, 기대(2)의 상면보다 하측의 위치에서 좌우 방향으로 이격하고, 또한 평행하게 배치된다. 지지판(85)의 전부에 상하 방향으로 긴 구멍(86)이 설치된다. 지지판(85)의 후부 위 가까이에 회전 지지좌(87)가 설치된다.

완충 기구(7)는, 브래킷(bracket)(71) 및 부세(付勢) 부재(77)를 가진다. 브래킷(71)은, 2매의 지지판(85)의 사이에 배치된다. 브래킷(71)은, 전측이 높고, 후측이 낮은 대략 L자 형상의 금속제 판상의 부재이다. 브래킷(71)은, 전측의 상부에 고정 부착부(72)를 가지고, 전측의 하부에 변위 부착부(73)를 가진다. 브래킷(71)은, 또한 후측의 상부에 회전 지점부(74)를 가지고, 후측의 하부에 부세(付勢) 홈(groove)(75)을 가진다.

고정 부착부(72)는, 연결 핀(82)을 이용하여, 액츄에이터(5)의 본체부(51)의 하단에 부착된다. 본체부(51)는, 고정 부착부(72)에 대해서 변위 불가능이며, 또한 고정 부착부(72)를 중심으로 하는 회전이 가능하게 되어 있다. 변위 부착부(73)는, 연결 핀(83)을 이용하여, 지지판(85)의 긴 구멍(86)에 부착된다. 연결 핀(83)은, 긴 구멍(86) 내를 승강할 수 있게 되어 있다. 따라서, 변위 부착부(73)는, 긴 구멍(86)에 대한 상하 운동이 가능하다.

회전 지점부(74)는, 변위 부착부(73)로부터 이격하여 설치되어 있다. 회전 지점부(74)는, 지지 핀(84)을 이용하여, 지지판(85)의 회전 지지좌(87)에 부착된다. 회전 지점부(74)는, 지지판(85)에 대해서 변위 불가능이며, 또한 지지판(85)에 대한 회전이 가능하게 되어 있다. 부세 홈(75)은, 브래킷(71)의 하연(下緣)에 개구하고, 또한 홈(groove) 내부가 후방으로 연재하고 있다. 부세 홈(75)의 내부에, 중간 부재(76)의 전단(前端)이 결합된다. 중간 부재(76)는, 전후 방향으로 길고, 폭 방향으로 절곡된 판상의 부재이다. 중간 부재(76)의 후단(後端)은, 부세 부재(77)의 전단에 결합된다.

부세 부재(77)는, 코일 형상의 스프링으로 되어 있고, 이것에 한정되지 않는다. 부세 부재(77)의 전단은, 중간 부재(76)를 통해 브래킷(71)에 연결된다. 부세 부재(77)의 후단은, 발 재치대(21)에 지지된다. 부세 부재(77)는, 전후 방향으로 신축 가능하고, 브래킷(71)의 부세 홈(groove)(75)을 후방으로 부세한다. 이 때문에 브래킷(71)은, 회전 지점부(74)를 중심으로 하여 도 4의 반시계회전으로 부세된다. 통상시에, 브래킷(71)은 반시계회전으로 회전하고 있고, 연결 핀(83)은 긴 구멍(86)의 하단에 위치한다. 이에 의해 도 4에 나타난 원래 상태가 유지된다.

액츄에이터(5)의 본체부(51)로부터 브래킷(71)에 상향의 힘 F2가 작용했을 때, 브래킷(71)은, 시계회전의 회전이 가능하게 되어 있다. 즉, 브래킷(71)은, 회전 지점부(74)를 중심으로 하여 고정 부착부(72)가 상승하는 방향으로 회전하여, 도 5에 나타나는 동작 상태로 된다. 이 때에 연결 핀(83)은, 긴 구멍(86) 내를 상승한다.

또한, 부세 부재(77)가 없는 구성에서도, 브래킷(71)은, 중력의 작용으로 반시계회전으로 회전한 원래 상태를 유지한다. 그렇지만, 이 구성에서는, 시중 장치(1)가 시중 동작을 행할 때, 갑자기 브래킷(71)이 시계회전으로 회전하여, 액츄에이터(5)가 상승해 버릴 우려가 생긴다. 바꾸어 말하면, 부세 부재(77)는, 시중 장치(1)의 시중 동작을 안정화 하는 기능을 가진다.

3. 실시 형태의 시중 장치(1)의 시중 동작

다음에, 실시 형태의 시중 장치(1)의 시중 동작에 대해 설명한다. 이후에서는, 피시중자 M을 좌위 자세로부터 이승시 자세로 시중드는 동작을 중심으로 하여 설명한다. 시중자는, 우선 액츄에이터(5)를 단축 길이까지 되돌려, 도 1에 나타난 초기 상태로 한다. 제1 링크 부재(61)는 시계회전으로 요동한 상태로 되어 있고, 제2 링크 부재(62)는 반시계회전으로 요동한 상태로 되어 있다. 제1 링크 부재(61)의 규제 돌기부(614)와 규제 부재(63)의 사이에는 간극이 있다.

이어서, 시중자는, 핸들(42)을 파지하여 시중 장치(1)를 이동시키고, 좌위 자세의 피시중자 M에 접근시킨다. 피시중자 M은, 하반신을 지지부(4)의 하방의 영역에 진입시키고, 양쪽 발을 발 재치대(21)에 재치한다. 피시중자 M은, 종아리의 일부를 종아리 댐부(25)에 접촉시킴으로써, 안정된 자세가 얻어진다. 여기서, 제2 링크 부재(62)는, 제1 링크 부재(61)의 계합 핀(617)으로부터 떨어져, 시계회전으로 요동하는 것이 가능하게 되어 있다. 즉, 지지부(4)는, 전방으로 자유 요동한다. 이 때문에 지지부(4)의 하방의 영역을 넓히는 것이 가능하게 되어, 피시중자 M은 용이하게 하반신을 진입시킬 수가 있어 갑갑하게 느끼지 않는다.

이어서, 피시중자 M은, 동체를 앞쪽으로 기울여 동체 지지부(41)에 면접촉시킴과 아울러, 양쪽 겨드랑이로 겨드랑이 지지부(45)에 의지한다. 이 때에 동체 지지부(41)는 기립한 방향(도 1의 반시계회전의 방향)으로 요동하고 있으므로, 동체의 앞쪽으로 기우는 각도는 작아도 된다. 또, 겨드랑이 지지부(45)가 거의 수평이거나 약간 뒤가 내려가게 되므로, 피시중자 M은, 겨드랑이 지지부(45)에 용이하게 의지할 수가 있다. 이 때의 피시중자 M의 자세가 초기 자세로 된다. 상술한 피시중자 M의 일련의 동작은, 시중자가 시중들어도 좋다. 초기 자세에서는, 피시중자 M의 엉덩이부가 좌면에 붙어 있다. 따라서, 피시중자 M은, 체중에 기인하는 하중이 엉덩이부로 지지되어 편한 자세로 되어 있다.

이어서, 시중자는 조작기의 상승 버튼을 눌러 시중 동작을 진행시킨다. 제1 신장 동작을 개시한 액츄에이터(5)는, 연결 핀(613)을 통해, 제1 링크 부재(61)의 전완부(612)를 상방으로 압동(壓動)한다. 이에 의해 제1 링크 부재(61)는, 반시계회전으로 요동한다(도 1의 화살표 A1 참조). 제1 링크 부재(61)의 반시계회전의 요동에 의해, 계합 핀(617)은, 제2 링크 부재(62)를 눌러 요동시킨다.

제2 링크 부재(62)는 시계회전으로 요동하고, 지지부(4)는 전방(기립 방향)으로 요동한다(도 1의 화살표 A2 참조). 이 동작은 액츄에이터(5)가 소정의 도중 길이까지 신장할 때까지 계속되어, 도 2에 나타나는 상태에 이른다. 이 때에 겨드랑이 지지부(45)가 앞이 내려가게 되므로, 피시중자 M은, 후방으로의 이동이 규제되어 지지부(4)로부터 탈락하지 않는다. 도 2의 상태에 있어서, 규제 돌기부(614)가 규제 부재(63)에 맞닿아, 제1 링크 부재(61)의 요동이 종료한다. 따라서, 지지부(4)의 요동도 종료한다. 그리고, 피시중자 M의 엉덩이부는, 좌면으로부터 떨어지는 순간의 상태로 된다.

또한, 액츄에이터(5)가 제2 신장 동작을 개시하면, 제1 링크 부재(61)는, 요동하는 일이 없이 암(arm)(3)에 압접(壓接)된다. 암(3)은, 액츄에이터(5)로 구동되어, 시계회전으로 전방(기립 방향)으로 요동한다(도 2의 화살표 A3참조). 동시에, 액츄에이터(5)는, 전방으로 경동(傾動)한다. 또, 지지부(4)는, 암(3)에 대해서 일정한 자세를 유지한다. 이 동작은 도 3의 종기 상태까지 계속된다. 이에 의해 피시중자 M은, 상반신이 전방으로 비스듬하게 상방으로 이동하면서 더 앞쪽으로 기운다. 그 결과, 피시중자 M은, 엉덩이부가 좌면으로부터 크게 상승하여 각부(脚部)가 신장한 이승시 자세로 된다.

4. 완충 기구(7)의 동작 및 작용

다음에, 완충 기구(7)의 동작 및 작용에 대해 설명한다. 전술한 시중 장치(1)의 시중 동작의 역방향, 즉 피시중자 M을 이승시 자세로부터 좌위 자세로 시중드는 경우, 시중 장치(1)는, 대체로 도 3으로부터 도 2를 경유하여 도 1의 상태로 이행한다. 이 시중 동작에 즈음하여, 액츄에이터(5)는, 수축 동작을 행하여, 우선 암(3)을 후방(착좌 방향)으로 요동하고, 이어서 지지부(4)를 후방(착좌 방향)으로 요동한다.

여기서, 시중 장치(1)의 소형 경량화가 실현되어 있는 것에 기인하여, 착좌 방향으로 동작하고 있는 암(3)에 피시중자 M으로부터 기립 방향의 외력 F1(도 2 참조)이 가해지는 경우가 있다. 예를 들면, 피시중자 M이 구두창이 두꺼운 구두를 신고 있을 때, 피시중자 M의 무릎이 암(3)에 맞닿아, 외력 F1이 발생한다. 또, 몸집이 큰 피시중자 M의 다리의 위치 및 각도에 의해도, 무릎이나 넓적다리가 암(3)에 맞닿아, 외력 F1이 발생한다. 이러한 경우, 피시중자 M은, 착좌 방향으로 동작하고 있는 암(3)으로부터 하중을 받아, 사용 쾌적성이 저하할 우려가 생긴다.

이 우려에의 대책으로서 완충 기구(7)가 구비되어 있다. 완충 기구(7)는, 시중 장치(1)의 시중 동작마다 동작하는 것이 아니라, 암(3)에 기립 방향의 외력 F1이 가해진 때만 동작한다. 도 5는 완충 기구(7)의 동작 상태를 나타내는 측면도이다. 기립 방향의 외력 F1은, 암(3)을 기립 방향으로 구동하도록 작용한다. 한편, 액츄에이터(5)의 수축 동작에 의한 구동력은, 외력 F1에 저항하여 암(3)을 착좌 방향으로 구동한다. 만일, 완충 기구(7)를 구비하지 않는 경우, 액츄에이터(5)의 구동력의 전부가 암(3)으로부터 피시중자 M에 미치고, 피시중자 M에 과대한 신체적 부담이 발생할 수 있다.

실제로는, 완충 기구(7)는, 액츄에이터(5)의 구동력을 흡수하여 암(3)의 현재 위치를 유지한다. 상술하면, 외력 F1이 가해지고 있을 때, 액츄에이터(5)의 수축 동작에 의한 구동력은, 본체부(51)로부터 브래킷(71)에 상향의 힘 F2를 작용시킨다(도 4 참조). 힘 F2에 의해, 브래킷(71)은, 회전 지점부(74)를 중심으로 하여, 고정 부착부(72)가 상승하는 방향으로 회전하고(도 5의 화살표 A5 참조), 도 5에 나타난 상태로 된다. 이에 의해 액츄에이터(5)의 수축 여유와 고정 부착부(72)의 상승분이 상쇄되어, 암(3)의 현재 위치가 유지된다. 따라서, 액츄에이터(5)의 구동력이 완충 기구(7)에 흡수되어 피시중자 M의 신체적 부담이 경감된다.

여기서, 회전 지점부(74)와 변위 부착부(73)의 사이가 이격하고 있으므로, 브래킷(71)은, 액츄에이터(5)를 안정되게 지지할 수가 있다. 또한, 고정 부착부(72)가 상승할 때의 브래킷(71)의 회전 동작도 원활하게 된다. 이것에 대비하여, 액츄에이터(5)의 회전 지점부(74)를 변위 부착부로 치환하고, 2개소의 변위 부착부를 구비하는 변형 구성은 원리적으로 불가능하지 않다. 그렇지만, 이 변형 구성에서는, 고정 부착부(72)가 상승할 때에, 2개소의 변위 부착부가 갖추어져 원활하게 동작하는 것이 어렵다.

또, 도 5에 나타내듯이, 회전 지점부(74)와 고정 부착부(72)와의 사이의 제1 거리 D1은, 회전 지점부(74)와 변위 부착부(73)와의 사이의 제2 거리 D2보다 크다. 이 때문에 고정 부착부(72)가 상승하는 이동거리는, 긴 구멍(86)의 상하 방향의 장경보다 커진다. 따라서, 액츄에이터(5)의 수축 여유가 큰 범위에서 피시중자 M의 신체적 부담을 경감하는 효과가 계속된다.

또, 브래킷(71)의 변위 부착부(73)에 가까운 전측의 주연부(周緣部)(78)는, 회전 지점부(74)를 중심으로 한 원호 형상으로 형성되어 있다. 이에 의해 브래킷(71)이 회전했을 때, 주연부(78)와 노치(notch) 구멍(89)의 내연(內緣)의 사이의 간극 거리가 일정하게 유지된다. 따라서, 피시중자 M의 발가락이나 양말 등이 끼워 넣어질 우려가 없다. 이에 더하여, 브래킷(71)의 후부의 상연부(上緣部)(79) 및 회전 지점부(74)는, 브래킷(71)이 회전해도, 기대(2)의 상면으로부터 돌출하지 않는다. 따라서, 피시중자 M의 발의 뒤에 위화감을 줄 우려나 전술한 끼워 넣어짐의 우려가 없다.

또한, 완충 기구(7)가 동작을 종료한 시점에서, 아직도 외력 F1이 남아 있을 때, 링크 기구(6)의 제1 링크 부재(61)는 압접되어 있던 규제 부재(63)로부터 이간 동작한다. 이에 의해 액츄에이터(5)의 구동력은, 제1 링크 부재(61)의 반시계회전의 요동, 및 지지부(4)의 착좌 방향으로의 요동에 소비된다. 결과적으로, 암(3)의 현재 위치가 유지된다. 즉, 완충 기구(7) 및 링크 기구(6)의 2단계 동작의 각각에서 피시중자 M의 신체적 부담이 경감된다.

실시 형태의 시중 장치(1)에서는, 소형 경량화가 실현되어 있는 것에 기인하여, 착좌 방향으로 동작하고 있는 암(3)에 피시중자 M으로부터 기립 방향의 외력 F1이 가해지는 경우가 있다. 이 때에 완충 기구(7)가 액츄에이터(5)의 구동력의 적어도 일부를 흡수하므로, 구동력의 전부가 암(3)으로부터 피시중자 M에 미치는 일은 없다. 따라서, 피시중자 M에 과대한 신체적 부담은 발생하지 않고, 시중 장치(1)의 양호한 사용 쾌적성이 확보된다.

5. 실시 형태의 변형 및 응용

또한, 완충 기구(7)의 접속 위치는, 기대(2)와 액츄에이터(5)의 사이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 완충 기구(7)는, 액츄에이터(5) 및 링크 기구(6)에 접속되어도 좋다. 또, 링크 기구(6)를 생략한 구성에 있어서, 완충 기구(7)는, 액츄에이터(5) 및 암(3)에 접속되어도 좋다. 또한, 완충 기구(7)는, 액츄에이터(5)의 본체부(51)와 가동부(52)와의 사이에 설치하는 것도 가능하다. 또, 완충 기구(7)는, 통상시에 압축된 형상을 가지고, 동작시에 신장하는 스프링을 응용하여 구성하는 것도 가능하다.

또한, 실시 형태의 암(3) 및 지지부(4)를 일체화하여 지지 암부로 하고, 지지 암부가 승강 동작 또는 전후 방향의 요동 동작을 행하는 구성으로도 완충 기구(7)를 설치할 수가 있다. 또, 액츄에이터(5)는 신축 액츄에이터에 한정하지 않고, 회전 구동 타입의 액츄에이터라도 좋다. 또한, 링크 기구(6)의 구성은 적당하게 변형이 가능하다. 그 외에도 본 실시 형태는 여러 가지 변형이나 응용이 가능하다.

1 : 시중(assistance) 장치
2 : 기대(基臺) 21 : 발 재치대
3 : 암(arm) 4 : 지지부
5 : 액츄에이터(actuator) 51 : 본체부
52 : 가동부 53 : 모터(motor)
6 : 링크(link) 기구 61 : 제1 링크 부재
614 : 규제 돌기부 617 : 계합 핀(pin)
62 : 제2 링크 부재 63 : 규제 부재
7 : 완충 기구
71 : 브래킷(bracket) 72 : 고정 부착부
73 : 변위 부착부 74 : 회전 지점부
77 : 부세(付勢) 부재
85 : 지지판 86 : 긴 구멍
87 : 회전 지지좌
M : 피시중자

Claims (8)

1. 피시중자가 발을 싣는 기대와,
   상기 피시중자의 신체의 일부를 지지 가능하고, 또한 상기 기대에 설치되어 상기 피시중자를 기립시키는 기립 방향 또는 상기 피시중자를 착좌시키는 착좌 방향을 동작 방향으로 하는 동작이 가능한 지지 암부와,
   상기 기대 및 상기 지지 암부에 접속되어, 상기 지지 암부를 구동하는 액츄에이터와,
   상기 기대로부터 상기 액츄에이터를 통해 접속되는 상기 지지 암부까지의 어느 하나의 부재 또는 서로 접속되는 부재 사이에 배치되고, 상기 액츄에이터의 구동에 의해 상기 착좌 방향으로 동작하고 있는 상기 지지 암부에 상기 기립 방향의 외력이 가해진 경우에, 상기 액츄에이터의 구동력의 적어도 일부를 흡수하는 완충 기구를 구비하여, 상기 피시중자의 이승 동작을 시중드는 시중 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 완충 기구는, 상기 액츄에이터의 구동력을 흡수하여, 상기 지지 암부의 위치를 유지하는 시중 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 완충 기구는, 일방의 상기 부재에 변위 불가능하게 부착되는 고정 부착부 및 타방의 상기 부재에 변위 가능하게 부착되는 변위 부착부를 갖는 브래킷을 가지는 시중 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 브래킷은,
   일방의 상기 부재인 상기 액츄에이터에 부착되는 상기 고정 부착부,
   타방의 상기 부재인 상기 기대에 부착되는 상기 변위 부착부, 및
   상기 변위 부착부로부터 이격하여 설치되고, 상기 기대에 변위 불가능 또한 회전 가능하게 부착되는 회전 지점부를 가지고,
   상기 회전 지점부를 중심으로 하여, 상기 고정 부착부가 상승하는 방향으로 회전 가능한 시중 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 완충 기구는, 상기 고정 부착부가 하강하는 방향으로 상기 브래킷을 부세하는 부세 부재를 가지는 시중 장치.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
   상기 브래킷의 상기 회전 지점부와 상기 고정 부착부와의 사이의 거리는, 상기 회전 지점부와 상기 변위 부착부와의 사이의 거리보다도 큰 시중 장치.
7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 브래킷의 상기 변위 부착부에 가까운 주연부는, 상기 회전 지점부를 중심으로 한 원호 형상으로 형성되어 있는 시중 장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 지지 암부는, 상기 기대에 전후 방향으로 요동 가능하게 설치된 암, 및 상기 피시중자의 신체의 일부를 지지 가능하고 상기 암에 전후 방향으로 요동 가능하게 설치된 지지부를 포함하고,
   상기 액츄에이터는, 단축 길이로부터 소정의 도중 길이까지 신장하는 제1 신장 동작, 상기 도중 길이로부터 신장 길이까지 신장하는 제2 신장 동작, 및 상기 신장 길이로부터 상기 도중 길이를 거쳐 상기 단축 길이까지 수축하는 수축 동작을 행하는 신축 액츄에이터이고,
   상기 시중 장치는, 상기 암에 요동 가능하게 설치되고, 상기 신축 액츄에이터의 상기 제1 신장 동작에 따라 요동하고, 상기 신축 액츄에이터의 상기 제2 신장 동작에 따라 요동하는 일이 없이 상기 암에 압접되는 제1 링크 부재, 및 상기 지지부에 고정되어 상기 제1 링크 부재에 압동 되는 제2 링크 부재를 가지는 링크 기구를 더 구비하고,
   상기 신축 액츄에이터의 상기 수축 동작에 의해 상기 착좌 방향으로 동작하고 있는 상기 암에 상기 기립 방향의 외력이 가해진 경우에, 우선 상기 완충 기구가 동작하고, 그 후에 상기 링크 기구의 상기 제1 링크 부재가 상기 암으로부터 이간 동작하는 시중 장치.

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