KR20210071232A - 휠체어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휠체어에 관한 것이다.
본 발명은 시트(10)를 받쳐 지지하는 프레임(20)의 하부 양측에 장착된 한 쌍의 앞바퀴(23) 및 상기 앞바퀴(23)와 일정한 간격을 두고 상기 프레임(20)의 하부 양측에 장착된 한 쌍의 뒷바퀴(24)를 포함하는 휠체어에 있어서, 상기 프레임(20)은, 하부 양쪽에 중공관형의 아우터 멤버(21)가 고정되고, 상기 아우터 멤버(21) 내에 길이 조절을 위한 슬라이딩 이동이 가능하게 중공관형의 인너 멤버(22)가 장착되며, 상기 앞바퀴(23)는 상기 아우터 멤버(21)에 각각 장착되고, 상기 뒷바퀴(24)는 상기 인너 멤버(22)가 각각 장착되어 상기 아우터 멤버(21)에 대하여 상기 인너 멤버(22)의 전후 방향으로 길이 조절에 따라 상기 앞바퀴(23)와 상기 뒷바퀴(24)의 거리가 가변되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 사용자가 침대에 누운 상태에서 이동을 위해 휠체어로 옮겨 앉거나 휠체어에 앉은 상태에서 번거롭게 침대로 옮겨갈 필요없이 침대를 휠체어로 또는 휠체어를 침대로 자유롭게 변형하여 사용할 수 있다.

Description

휠체어{WHEELCHAIR}

본 발명은 휠체어에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사용자가 침대에 누운 상태에서 이동을 위해 휠체어로 옮겨 앉거나 휠체어에 앉은 상태에서 번거롭게 침대로 옮겨갈 필요없이 침대를 휠체어로 또는 휠체어를 침대로 자유롭게 변형하여 사용할 수 있도록 함은 물론 사용 형태에 따라 앞바퀴의 중심에서 뒷바퀴 중심까지의 거리가 자동으로 조절되어 사용자를 안정되게 받침 지지할 수 있도록 하는 휠체어에 관한 것이다.

오늘날 휠체어는 거동이 불편한 환자, 노약자 또는 장애인 등 다리를 마음대로 움직일 수 없는 사람의 이동 시 편의를 위해 널리 이용되고 있다.

일반적으로 휠체어의 종류는 바퀴의 구동방식에 따라 사용자가 손으로 직접 바퀴를 돌리는 수동식과 전동기의 회전력에 의해 바퀴가 회전하는 전동식으로 분류되며, 특히 수동식 휠체어의 경우 대개 차량 등에 탑재 시 부피를 최소화하기 위해 접거나 펼칠 수 있는 구조로 이루어져 있다.

이러한 휠체어에 하반신이 불편한 환자나 노약자, 장애인 등과 같이 거동이 불편한 사용자가 침대와 같이 일정 높이를 갖는 곳에서 내려와 앉을 경우 침대 매트리스와 휠체어 좌판 간의 높이 차이로 인해 사용자 혼자 힘으로 움직여서 이동하기에는 상당히 힘들고 불편할 수밖에 없고, 무리하게 이동할 경우 자칫 부상을 당하거나 심한 체력 저하를 야기할 수 있다.

또한, 사용자가 보호자나 간병인의 도움과 부축을 받아서 이동할 경우 보호자나 간병인의 입장에서는 거동이 불편한 사용자를 이동시키는 과정이 매우 곤란하고 조심스러울 수밖에 없고, 특히 체격이 큰 사용자인 경우 한 명의 보호자나 간병인이 감당하기에는 여간 힘에 부치고 어려운 일이 아닐 수 없다.

또한, 요양원 등지에서는 누워서만 생활할 수 밖에 없는 분들의 건강을 위해 휠체어에 앉혀 놓거나 식사나 배변, 목욕 등을 위해 휠체어를 자주 이용하고 있는데, 그 과정에서 침대에서 휠체어 또는 휠체어에서 침대로 이동하는 어려움은 사용자나 요양보호사 모두의 문제점이 되어왔고, 요양보호사의 경우 자세 불량 등으로 허리를 다쳐 아픔을 호소하고 있고, 사용자의 경우 넘어져 다치는 문제점이 있어왔다.

이를 해결하기 위해 사용자가 침대 누운 상태에서 이동을 위해 휠체어로 옮겨 앉거나 휠체어에 앉은 상태에서 침대로 번거롭게 옮겨갈 필요없이 침대를 휠체어로 또는 휠체어를 침대로 변형하여 사용할 수 있는 휠체어 가변형 침대가 개시된 바 있다.

예컨대, 특허문헌 1에 한 쌍의 앞바퀴 및 뒷바퀴가 달리고 다단으로 접히고 펴지는 매트리스를 지지하는 의자 프레임이 침대프레임에 탈부착 가능하게 구비되어 있고, 이 매트리스를 의자 형상으로 변형시키기 위해 매트리스의 하부에 힌지 이음으로 복수 개의 링크절이 연결되어 있으며, 이 링크절을 선형 이동시키는 선형작동체가 구비되어 있다.

그런데 이는 휠체어로 사용 시 사용자의 무게중심을 고려하여 뒷바퀴가 의자 프레임의 일정한 위치에 장착되어 있는 구조여서 침대로 사용 시에는 사용자의 상체에서 발생하는 수직 하중을 안정적으로 지지 및 지탱할 수 없어 변형되는 등 구조적인 안정성이 상당히 떨어지는 한계가 있다.

여기서 상술한 배경기술 또는 종래기술은 본 발명자가 보유하거나 본 발명을 도출하는 과정에서 습득한 정보로서 본 발명의 기술적 의의를 이해하는데 도움이 되기 위한 것일 뿐, 본 발명의 출원 전에 이 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 기술을 의미하는 것은 아님을 밝히며, 아울러 종래기술에서의 도면 부호는 본 발명에서의 도면 부호와 상호 무관한 것이다.

대한민국 특허공개 제10-2011-0045932호 (2011.05.04) 대한민국 특허등록 제10-1891685호 (2018.08.20) 대한민국 실용등록 20-0208083호 (2000.10.12)

이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려하면서 기존의 침대 겸용 휠체어가 지닌 기술적 한계 및 문제점을 해결하려는 발상으로, 사용 형태에 따라 바퀴 거리를 조절 즉, 뒷바퀴의 위치를 자동으로 가변시켜 수직 하중을 적절히 분산시킴으로써 구조적인 안정성을 높이는 효과를 도모할 수 있는 새로운 구조의 휠체어를 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 연구하던 중 그 결과로써 본 발명을 창안하게 되었다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 사용 형태에 따라 앞뒤 바퀴거리를 조절하여 구조적 안정성을 높일 수 있도록 하는 휠체어를 제공하는 데 있는 것이다.

다시말해, 휠체어 탑승 상태에서 침대와 같이 바로 누워도 안정된 지지력을 가질 수 있도록 하는데 있다.

여기서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 이상에서 언급한 기술적 과제 및 목적으로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제 및 목적들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 달성 및 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은,

시트를 받쳐 지지하는 프레임의 하부 양측에 장착된 한 쌍의 앞바퀴 및 상기 앞바퀴와 일정한 간격을 두고 상기 프레임의 하부 양측에 장착된 한 쌍의 뒷바퀴를 포함하는 휠체어에 있어서, 상기 프레임은, 하부 양쪽에 중공관형의 아우터 멤버가 고정되고, 상기 아우터 멤버 내에 길이 조절을 위한 슬라이딩 이동이 가능하게 중공관형의 인너 멤버가 장착되며, 상기 앞바퀴는 상기 아우터 멤버에 각각 장착되고, 상기 뒷바퀴는 상기 인너 멤버에 각각 장착되어 상기 아우터 멤버에 대하여 상기 인너 멤버의 전후 방향으로 길이 조절에 따라 상기 앞바퀴와 상기 뒷바퀴의 거리가 가변되는 것을 특징으로 하는 휠체어를 제시한다.

이로써 본 발명은 사용 형태에 따라 뒷바퀴의 위치가 자동으로 가변되면서 수직 하중을 적절히 분산시켜 흔들림 없이 균형잡힌 안정감을 유지할 수 있음은 물론 구조적인 안정성을 높일 수 있다.

그리고 본 발명의 바람직한 실시예는, 시트(seat), 상기 시트를 받쳐 지지하며, 전후 방향으로 길이 조절을 위해 하부 양쪽에 중공관형의 아우터 멤버가 고정되고, 상기 아우터 멤버 내에 슬라이딩 이동이 가능하게 중공관형 인너 멤버가 장착된 프레임(frame), 상기 아우터 멤버의 앞쪽 하부에 장착된 한 쌍의 앞바퀴, 상기 인너 멤버의 뒤쪽 하부에 장착된 한 쌍의 뒷바퀴, 상기 시트의 앞쪽에 힌지 이음으로 부착된 풋레스트(foot rest), 상기 프레임에 장착되고 신장 및 수축 작동으로 상기 풋레스트를 수평으로 펴거나 접은 상태로 유지시키는 제1액추에이터, 상기 시트의 뒤쪽에 힌지 이음으로 부착된 백레스트(back rest), 상기 프레임에 장착되고 신장 및 수축 작동으로 상기 백레스트를 수평으로 펴거나 접어 세운 상태로 유지시키는 제2액추에이터, 앞쪽이 상기 시트의 앞쪽 양측면에 핀 이음으로 연결되고, 뒤쪽이 상기 백레스트의 양측면에 핀 이음으로 연결되고, 상기 백레스트를 접어 세울 때 접히도록 가운데 부분에 접힘부가 형성된 한 쌍의 암레스트(arm rest), 상기 제2액추에이터의 신장 작동에 따라 제1드럼에 제1와이어를 풀고, 제2드럼에 제2와이어를 감아 상기 인너 멤버를 상기 아우터 멤버의 안쪽으로 끌어당겨서 이동시키며, 상기 제2액추에이터의 수축 작동에 따라 상기 제1드럼에 상기 제1와이어를 감고, 상기 제2드럼에 상기 제2와이어를 푸는 윈치(winch) 및 상기 아우터 멤버와 상기 인너 멤버 사이에 장착되어 상기 제2드럼에 상기 제2와이어가 감길 때 압축되고, 상기 제2드럼에서 상기 제2와이어가 풀릴 때 탄성 작용으로 상기 인너 멤버를 원래의 위치로 복귀시키는 스프링을 포함하여 채용하는 것을 특징으로 하는 휠체어를 제시한다.

이로써 본 발명은 사용자가 침대에 누운 상태에서 이동을 위해 휠체어로 옮겨 앉거나 휠체어에 앉은 상태에서 번거롭게 침대로 옮겨갈 필요없이 침대를 휠체어로 또는 휠체어를 침대로 자유롭게 변형하여 사용할 수 있다.

그뿐만 아니라 사용 형태에 따라 뒷바퀴의 위치가 자동으로 가변되어 수직 하중을 적절히 분산시킴으로써 구조적인 안정성을 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양(aspect)으로 상기 제2드럼의 지름은 상기 제1드럼의 지름보다 적어도 2배 이상 크게 형성됨으로써 뒷바퀴가 장착된 인너 멤버의 앞뒤 방향으로 길이 조절 범위를 극대화할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양(aspect)으로 상기 풋레스트의 앞쪽 하부에, 접고 펼 수 있는 풋플레이트(foot plate)가 장착됨으로써 사용의 편의성을 제고할 수 있다.

이로써 본 발명은 사용자가 침대에 누운 상태에서 이동을 위해 휠체어로 옮겨 앉거나 휠체어에 앉은 상태에서 번거롭게 침대로 옮겨갈 필요없이 침대를 휠체어로 또는 휠체어를 침대로 자유롭게 변형하여 사용할 수 있다.

상기와 같은 목적의 달성과 기술적 과제를 해결하기 위한 수단 및 구성을 갖춘 본 발명은, 사용자가 침대에 누운 상태에서 이동을 위해 휠체어로 옮겨 앉거나 휠체어에 앉은 상태에서 번거롭게 침대로 옮겨갈 필요없이 침대를 휠체어로 또는 휠체어를 침대로 자유롭게 변형하여 사용할 수 있다.

더구나 휠체어 또는 침대로 사용 시 형태에 따라 뒷바퀴의 위치가 자동으로 가변되어 수직 하중을 적절히 분산시킴으로써 흔들림 없이 균형잡힌 안정감을 유지하여 구조적인 안정성을 높일 수 있다.

여기서 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 휠체어를 침대처럼 평평하게 편 상태를 개략적으로 나타낸 부분단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 휠체어의 작동 상태를 개략적으로 나타낸 부분단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휠체어가 침대에 결합된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 측단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석하여야 함을 명시한다.

또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

여기서 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과, 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로, 각 구성요소가 실제의 크기 및 형태와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝힌다.

아울러 본 명세서에서 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함하는 의미이며, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

즉, 본 명세서에서 설시하는 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해해야 한다.

이외에도 "부" 및 "유닛"의 용어에 대한 의미는 시스템에서 목적하는 적어도 하나의 기능이나 어느 일정한 동작을 처리하는 단위 또는 역할을 하는 모듈 형태를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 혹은 하드웨어 및 소프트웨어의 결합 등을 통한 수단이나 독립적인 동작을 수행할 수 있는 디바이스 또는 어셈블리 등으로 구현할 수 있다.

그리고 상단, 하단, 상면, 하면, 또는 상부, 하부, 상측, 하측, 전후, 좌우 등의 용어는 각 구성요소에 있어 상대적인 위치를 구별하기 위해 편의상 사용한 것이다. 예를 들어, 도면상의 위쪽을 상부로 아래쪽을 하부로 명명하거나 지칭하고, 길이 방향을 전후 방향으로, 폭 방향을 좌우 방향으로 명명하거나 지칭할 수 있다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있다. 즉, 제1, 제2 등의 용어는 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 구성요소는 본 발명의 보호범위를 벗어나지 않는 한에서 제2 구성요소로 명명할 수 있고, 또 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명할 수도 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 휠체어(100)는 크게 시트(10), 프레임(20), 풋레스트(30), 백레스트(40), 암레스트(50), 윈치(60)를 포함하고 있다.

상기 시트(10)는 환자의 둔부를 받쳐주는 것으로, 뒤틀림 등의 변형 없이 견고하고 안정적인 상태를 유지하기 위해 스테인리스 스틸이나 알루미늄 합금 등의 무게가 가벼운 재질로 기본 골격을 이루고 있으며, 사용자가 안락하게 착석하거나 누울 수 있도록 180도 전개되는 쿠션층이 형성되어 있다.

예를 들면, 시트(10)의 표면에는 탄성력을 부여하는 스펀지 또는 솜 등이 소정의 두께로 부착할 수 있다.

또한, 시트(10)의 표면은 혈액 등이 흡수되지 않도록 비닐 코딩 처리된 나일론 등의 합성수지 재질로 형성할 수도 있다.

상기 프레임(20)은 시트(10)를 지면에서 일정한 높이로 받쳐 지지하는 것으로, 뒷바퀴(24)를 전후 방향으로 위치 이동시킬 수 있도록 하부 양쪽에는 중공 파이프 형상의 아우터 멤버(21)가 고정되어 있고, 이 아우터 멤버 내(21)에는 슬라이딩 이동이 가능하게 중공 파이프 형상의 인너 멤버(22)가 각각 삽입 장착되어 있다.

즉, 인너 멤버(22)는 아우터 멤버(21)에 대하여 접고 펴는 조작에 따라 길이를 조절할 수 있다.

여기서 프레임(20)은, 스테인리스 스틸 또는 고강도 알루미늄 합금 등의 소재로 제작하는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않고 내구성 및 내강도성 등과 같은 물적 특성이 우수한 금속 또는 합성수지 재질로 이루어질 수 있으며, 그 단면 형상도 일반적인 원형이나 사각형 외에도 구조적인 강도를 높이고 경량화를 도모하는 형태로 제작할 수 있다.

그리고 아우터 멤버(21)의 앞쪽 하부에는 앞바퀴(23)가 장착되어 있고, 인너 멤버(22)의 뒤쪽 하부에는 뒷바퀴(24)가 장착되어 있다.

여기서 앞바퀴(23) 및 뒷바퀴(24)는 전진 또는 후진 시 등에 주행 방향을 좌우로 자유롭게 변환할 수 있도록 통상의 캐스터(caster)와 같은 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.

이외에도 바퀴 형상을 가지며 테두리는 내부에 주입된 압축공기에 의해 이동시 노면으로부터 전달되는 충격을 흡수 및 완화할 수 있는 공기주입식 타이어로 이루어질 수도 있다.

그리고 아우터 멤버(21)와 인너 멤버(22) 사이에는 스프링(25)이 내장되어 있다.

즉, 스프링(25)은 윈치(60)의 제2드럼(63)에 제2와이어(64)가 감길 때 압축되고, 이와 반대로 제2드럼(63)에서 제2와이어(64)가 풀릴 때 탄성 작용으로 인너 멤버(22)를 원래의 위치로 복귀시키는 역할을 한다.

여기서 스프링(25)으로는 압축코일스프링을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 국한하지 않고 예를 들어 탄성고무 등과 같이 탄성 복원력에 의해 코일스프링과 동일한 작용효과를 가진 것이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방할 것이다.

상기 풋레스트(30)는 사용자의 다리 부위를 받쳐주는 것으로, 제1액추에이터(31)에 의해 회전 및 각도조절 상태를 유지할 수 있도록 시트(10)의 앞쪽에 힌지 이음으로 부착되어 있다.

그리고 제1액추에이터(31)는 신장 및 수축 작동으로 풋레스트(30)를 수평으로 펴거나 접은 상태로 유지시키기 위해 프레임(20)에 장착되어 있다.

즉, 제1액추에이터(31)의 실린더 부분은 프레임(20)에 핀 이음으로 연결되어 있고, 플런저 부분은 풋레스트(30)의 하부에 핀 이음으로 연결되어 있다.

여기서 풋레스트(30)는 뒤틀림 등의 변형 없이 견고하고 안정적인 상태를 유지하기 위해 스테인리스 스틸이나 알루미늄 합금 등의 무게가 가벼운 재질로 기본 골격을 이루고 있으며, 사용자가 안락하게 착석하거나 누울 수 있도록 쿠션층이 형성되어 있다.

예를 들면, 풋레스트(30)의 표면에는 탄성력을 부여하는 스펀지 또는 솜 등이 소정의 두께로 부착할 수 있다.

또한, 풋레스트(30)의 표면은 혈액 등이 흡수되지 않도록 비닐 코딩 처리된 나일론 등의 합성수지 재질로 형성할 수도 있다.

그리고 풋레스트(30)의 앞쪽 하부에는 사용자가 앉아서 발을 편안하게 올려놓을 수 있게 받쳐주는 풋플레이트(32)가 장착되어 있다.

여기서 풋플레이트(32)는 사용 시 간섭을 최소화하기 위해 접고 펼 수 있고 좌우 방향으로 회전이 가능하게 구비될 수 있다.

백레스트(40)는 사용자의 등 부위를 받쳐주는 것으로, 제2액추에이터(41)에 의해 회전 및 각도조절 상태를 유지할 수 있도록 시트(10)의 뒤쪽에 힌지 이음으로 부착되어 있다.

그리고 제2액추에이터(41)는 신장 및 수축 작동으로 백레스트(40)를 수평으로 펴거나 사용자가 앉은 상태에서 등을 기댈 수 있게 접어 세운 상태로 유지시키기 위해 프레임(20)에 장착되어 있다.

즉, 제2액추에이터(41)의 실린더 부분은 프레임(20)에 핀 이음으로 연결되어 있고, 플런저 부분은 백레스트(40)의 하부에 핀 이음으로 연결되어 있다.

여기서 백레스트(40)는 상하 회전되는 것으로 뒤틀림 등의 변형 없이 견고하고 안정적인 상태를 유지하기 위해 스테인리스 스틸이나 알루미늄 합금 등의 무게가 가벼운 재질로 기본 골격을 이루고 있으며, 사용자가 안락하게 착석하거나 누울 수 있도록 쿠션층이 형성되어 있다.

예를 들면, 백레스트(40)의 표면에는 탄성력을 부여하는 스펀지 또는 솜 등이 소정의 두께로 부착할 수 있다.

또한, 백레스트(40)의 표면은 혈액 등이 흡수되지 않도록 비닐 코딩 처리된 나일론 등의 합성수지 재질로 형성할 수도 있다.

그리고 백레스트(40)에는 보호자나 간병인 등이 손잡이를 잡고 밀거나 당기면서 수월하게 이동시킬 수 있도록 손잡이(42)가 부착되어 있다.

여기서 손잡이(42)는 접고 펴거나 백레스트(40)의 기본 골격에 삽입 및 인출되면서 그 길이의 조절이 가능하게 구비할 수도 있음은 물론이다.

한편, 제1 및 제2액추에이터(31)(41)로는 제어부가 컴프레셔 등의 구동원에 제어 신호를 전달하여 유압이나 공기압으로 실린더(푸시 로더, 피스톤 또는 플런저)를 가동시키면 전후진 또는 신장 및 수축하는 구조의 통상적인 유압 또는 공압실린더, 실린더 2개를 한 조로 사용하는 직선왕복동식 실린더, 선형 직선운동을 하는 리니어 전동기(linear motor) 등 에너지와 제어 신호를 기계적인 일로 변환하는 장치 및 리니어 액추에이터 기구를 채택하여 적용할 수 있다.

또한, 제어부는 제1 및 제2액추에이터(31)(41)의 작동을 미리 입력된 설정 프로그램에 의해 유기적이고 순차적으로 작동시키는 등 전반적인 가동을 제어할 수 있다.

즉, 제어부는 전원 및 동작 제어 등을 위한 스위치 개폐 신호와, 각종 센서로부터 검출 신호를 각각 수신받고, 이를 기초로 하여 미리 입력된 설정 프로그램(로직 컴퓨터에 수록된 제어 프로그램)에 따라 제1 및 제2액추에이터(31)(41) 등의 순차적인 작동과 함께 속도, 이동 거리, 범위 등 전반적인 가동을 제어할 수 있다.

암레스트(50)는 사용자의 양팔을 받쳐주는 것으로, 시트(10)와 백레스트(40) 사이의 양측면에 배치되어 있다.

즉, 암레스트(50)는 탑승한 사용자의 몸이 기울어지지 않도록 보호하기 위한 것으로, 시트(10)의 앞쪽 양측면에 핀 이음으로 연결되어 있고, 뒤쪽이 백레스트(40)의 양측면에 핀 이음으로 연결되어 있고, 가운데 부분에는 백레스트(40)를 접어 세울 때 자연스럽게 접히도록 접힘부(51)가 형성되어 있다.

또한, 암레스트(50) 중 백레스트(40)의 양측면에 핀 이음으로 연결하기 위한 구멍은 링크 운동이 원활하게 이루어지도록 장공(52)으로 형성되어 있다.

여기서 암레스트(50)는 뒤틀림 등의 변형 없이 견고하고 안정적인 상태를 유지하기 위해 스테인리스 스틸이나 알루미늄 합금 등의 무게가 가벼운 재질로 기본 골격을 이루고 있으며, 사용자가 안락하게 팔을 올려놓거나 누울 수 있도록 쿠션층이 형성되어 있다.

상기 윈치(60)는 제2액추에이터(41)의 신장 작동에 따라 제1드럼(61)에 제1와이어(62)를 풀고, 제2드럼(63)에 제2와이어(64)를 감아 인너 멤버(22)를 아우터 멤버(21)의 안쪽으로 끌어당겨서 이동시키며, 아울러 제2액추에이터(41)의 수축 작동에 따라 제1드럼(61)에 제1와이어(62)를 감고, 제2드럼(63)에 제2와이어(64)를 푸는 작동을 하도록 그 회전축(65)이 프레임(20)에 회전 가능하게 장착되어 있다.

즉, 윈치(60)는 제2액추에이터(41)의 신장 작동에 따라 연동하여 그 회전축(65)을 중심으로 회전하면서 제2액추에이터(41)의 플런저에 한쪽 끝부분이 고정되어 있는 제1와이어(62)를 제1드럼(61)에 감거나 풀고, 아울러 아우터 멤버(21)를 통해 인너 멤버(22)에 한쪽 끝부분이 고정되어 있는 제2와이어(64)를 제2드럼(63)에 감거나 풀어서 아우터 멤버(21)에 대하여 인너 멤버(22)를 접고 펴는 방식으로 그 길이를 조절할 수 있다.

여기서 제2드럼(63)의 바깥쪽 지름은 제1드럼(61)의 바깥쪽 지름보다 적어도 2배 이상 크게 형성하는 것이 바람직하다.

즉, 제1드럼(61)을 한 바퀴 돌릴 때 감기고 풀리는 제1와이어(62)의 길이보다 이와 동시에 회전하는 제2드럼(63)에 감기고 풀리는 제2와이어(64)의 길이가 길어지기 때문에 인너 멤버(22)의 전후 방향으로 길이 조절 범위를 극대화할 수 있고, 결국 뒷바퀴(24)의 가변 범위를 늘릴 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 휠체어(100)의 주요 작동 및 원리를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자가 눕거나 할 때에는 도 1에 도시된 바와 같이 시트(10)에 대하여 풋레스트(30)와 백레스트(40) 및 암레스트(50)가 수평을 이루면서 평평하게 펴진 상태를 유지할 수 있다.

이 상태에서 앉은 상태로 이동할 때에는 도 2에 도시된 바와 같이 시트(10)에 대하여 풋레스트(30)와 백레스트(40) 및 암레스트(50)가 일정한 각도로 접은 상태를 유지할 수 있다.

즉, 제1액추에이터(31)가 수축 작동으로 풋레스트(30)를 일정한 각도로 접은 상태로 유지시키고, 이와 함께 제2액추에이터(41)가 신장 작동으로 백레스트(40)를 일정한 각도로 접어 세운 상태를 유지시킬 수 있다.

이때, 제2액추에이터(41)의 플런저에 한쪽 끝부분이 고정되어 있는 제1와이어(62)가 제1드럼(61)에서 풀리고, 이와 동일한 회전축(65) 상에 구비되어 있는 제2드럼(63)에 인너 멤버(22)에 한쪽 끝부분이 고정되어 있는 제2와이어(64)가 감기면서 아우터 멤버(21)에 대하여 인너 멤버(22)를 당겨서 접고, 이렇게 되면 뒷바퀴(24)의 위치가 자동으로 변경되기 때문에 앞바퀴(23)와 뒷바퀴(24)의 간격을 줄일 수 있다.

이와 반대로 사용자가 앉은 상태에서 누울 때에는 도 1에 도시된 바와 같이 제1액추에이터(31)가 신장 작동으로 풋레스트(30)를 수평으로 편 상태로 유지시키고, 이와 함께 제2액추에이터(41)가 수축 작동으로 백레스트(40)를 수평으로 편 세운 상태를 유지시킬 수 있다.

이때, 제2드럼(63)에서 풀리는 제2와이어(64)는 인너 멤버(22)를 팽팽하게 당겨 구속하는 상태를 해제하여 인너 멤버(22)는 윈치(60)의 제2드럼(63)에 제2와이어(64)가 감길 때 압축되었던 스프링(25)의 탄성 작용으로 인해 자연스럽게 원래의 위치로 복귀할 수 있다.

여기서, 제2와이어(64)의 이동이 안정되게 이루어질 수 있도록 전원 인가에 따른 구동력을 통해 동작된느 랙기어 및 피니언기어를 적용할 수 있다. 즉, 랙기어를 수평이동되도록 한 상태에서 제2와이어(64)에 설치하고 전원 인가에 따른 구동력에 의해 회전되는 피니언 기어를 랙기어에 치합시켜 전후 방향으로 랙기어가 이동될 수 있도록 함이 가능할 것이다.

이처럼 본 발명은 사용자의 사용하는 형태에 따라 앞바퀴(23)와 뒷바퀴(24)의 중심에서 중심까지의 거리가 자동으로 늘어나거나 줄어들어 수직 하중을 적절히 분산시킴으로써 흔들림 없이 균형잡힌 안정감을 유지하여 항상 튼튼하게 사용할 수 있음은 물론 구조적인 안정성을 높일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 휠체어(100)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와같이, 침대(200)에 결합되어 사용자가 보다 넓은 공간의 침대(200)를 이용 가능하도록 할 수 있다.

즉, 침대(200)의 중심에 휠체어(100)가 위치될 수 있도록 수용공간(201)이 형성되도록 하고, 상기 휄체어(100)가 수용공간(201)에 위치되어 전개시 펼쳐진 부분이 침대(200)의 매트리스 표면과 동일한 평활면을 형성하도록 구성하면 된다.

더 상세하게 설명하면, 본 발명에 따른 휠체어(100)는 휠체어 가변형 침대로 구현할 수 있으며, 이는 상기 시트(10), 상기 풋레스트(30), 상기 백레스트(40), 상기 암레스트(50)를 평평하게 편 상태로 삽입하여 밀착시키도록 안쪽에 수용공간(201)이 형성된 매트리스와, 상기 매트리스를 지지하고 상기 매트리스와 대응되는 형상으로 형성된 고정 보텀과, 안쪽에 상기 암레스트(50)와 대응되는 형상의 수용공간이 형성된 회전 매트리스 및 상기 회전 매트리스를 지지하고 상기 휠체어(100)를 상기 매트리스의 수용공간(201)에 넣거나 빼내기 위한 개폐가 가능하게 양쪽이 상기 고정 보텀과 핀 이음으로 연결된 회전 보텀을 포함하여 구성할 수 있다.

여기서 매트리스로는 충격흡수 작용과 탄력성 및 내구성이 있고, 사용자가 누웠을 때 편안하고 안락하도록 인체의 무게를 골고루 받쳐주는 코일형 스프링과 솜, 스펀지 등이 내장되어 있는 통상의 깔개 형태를 채용할 수 있다.

여기서 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휠체어 가변형 침대의 구성요소 중 상술한 실시 예와 동일 또는 유사한 작용효과를 갖는 구성요소는 그와 동일한 참조부호를 사용하며, 그에 대한 반복적이고 구체적인 설명은 생략한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휠체어는 사용자가 침대에 누운 상태에서 이동을 위해 휠체어(100)로 옮겨 앉거나 휠체어(100)에 앉은 상태에서 번거롭고 힘들게 침대로 옮겨갈 필요없이 침대로 사용하다가 휠체어(100) 만을 분리하여 사용할 수 있고, 또는 휠체어(100)로 사용하다가 간편하게 변형한 후 침대에 삽입하여 사용할 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지로 다양하게 변형하고 응용할 수 있음은 물론이고 각 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경하여 폭넓게 적용할 수도 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백하다.

그러므로 본 발명의 기술적 특징을 변형하고 응용하는 것에 관계된 내용은 본 발명의 기술사상 및 범위 내에 포함되는 것으로 해석하여야 할 것이다.

10: 시트 20: 프레임
21: 아우터 멤버 22: 인너 멤버
23: 앞바퀴 24: 뒷바퀴
25: 스프링 30: 풋레스트
31: 제1액추에이터 32: 풋플레이트
40: 백레스트 41: 제2액추에이터
42: 손잡이 50: 암레스트
51: 접힘부 52: 장공
60: 윈치 61: 제1드럼
62: 제1와이어 63: 제2드럼
64: 제2와이어 65: 회전축
100: 휠체어 200: 침대
201: 수용공간

Claims (5)

1. 시트(10)를 받쳐 지지하는 프레임(20)의 하부 양측에 장착된 한 쌍의 앞바퀴(23) 및 상기 앞바퀴(23)와 일정한 간격을 두고 상기 프레임(20)의 하부 양측에 장착된 한 쌍의 뒷바퀴(24)를 포함하는 휠체어에 있어서,
   상기 프레임(20)은, 하부 양쪽에 중공관형의 아우터 멤버(21)가 고정되고,
   상기 아우터 멤버(21) 내에 길이 조절을 위한 슬라이딩 이동이 가능하게 중공관형의 인너 멤버(22)가 장착되며,
   상기 앞바퀴(23)는 상기 아우터 멤버(21)에 각각 장착되고, 상기 뒷바퀴(24)는 상기 인너 멤버(22)가 각각 장착되어 상기 아우터 멤버(21)에 대하여 상기 인너 멤버(22)의 전후 방향으로 길이 조절에 따라 상기 앞바퀴(23)와 상기 뒷바퀴(24)의 거리가 가변되는 것을 특징으로 하는 휠체어.
   
2. 시트(10);
   상기 시트(10)를 받쳐 지지하며, 전후 방향으로 길이 조절을 위해 하부 양쪽에 중공관형의 아우터 멤버(21)가 고정되고, 상기 아우터 멤버(21) 내에 슬라이딩 이동이 가능하게 중공관형 인너 멤버(22)가 장착된 프레임(20);
   상기 아우터 멤버(21)의 앞쪽 하부에 장착된 한 쌍의 앞바퀴(23);
   상기 인너 멤버(22)의 뒤쪽 하부에 장착된 한 쌍의 뒷바퀴(24);
   상기 시트(10)의 앞쪽에 힌지 이음으로 부착된 풋레스트(30);
   상기 프레임(20)에 장착되고 신장 및 수축 작동으로 상기 풋레스트(30)를 수평으로 펴거나 접은 상태로 유지시키는 제1액추에이터(31);
   상기 시트(10)의 뒤쪽에 힌지 이음으로 부착된 백레스트(40);
   상기 프레임(20)에 장착되고 신장 및 수축 작동으로 상기 백레스트(40)를 수평으로 펴거나 접어 세운 상태로 유지시키는 제2액추에이터(41);
   앞쪽이 상기 시트(10)의 앞쪽 양측면에 핀 이음으로 연결되고, 뒤쪽이 상기 백레스트(40)의 양측면에 핀 이음으로 연결되고, 상기 백레스트(40)를 접어 세울 때 접히도록 가운데 부분에 접힘부(51)가 형성된 한 쌍의 암레스트(50);
   상기 프레임(20)에 장착되고 상기 제2액추에이터(41)의 신장 작동에 따라 제1드럼(61)에 제1와이어(62)를 풀고, 제2드럼(63)에 제2와이어(64)를 감아 상기 인너 멤버(22)를 상기 아우터 멤버(21)의 안쪽으로 끌어당겨서 이동시키며, 상기 제2액추에이터(41)의 수축 작동에 따라 상기 제1드럼(61)에 상기 제1와이어(62)를 감고, 상기 제2드럼(63)에 상기 제2와이어(64)를 푸는 윈치(60); 및
   상기 아우터 멤버(21)와 상기 인너 멤버(22) 사이에 장착되어 상기 제2드럼(63)에 상기 제2와이어(64)가 감길 때 압축되고, 상기 제2드럼(63)에서 상기 제2와이어(64)가 풀릴 때 탄성 작용으로 상기 인너 멤버(12)를 원래의 위치로 복귀시키는 스프링(25);을 포함하는 것을 특징으로 하는 휠체어.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제2드럼(63)의 지름은 상기 제1드럼(61)의 지름보다 적어도 2배 이상 크게 형성된 것을 특징으로 하는 휠체어.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 풋레스트(30)의 앞쪽 하부에, 접고 펼 수 있는 풋플레이트(32)가 장착된 것을 특징으로 하는 휠체어.
   
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 휠체어(100)를 포함하며,
   상기 시트(10), 상기 풋레스트(30), 상기 백레스트(40), 상기 암레스트(50)를 평평하게 편 상태로 삽입하여 밀착시키도록 안쪽에 수용공간(201)이 형성된 매트리스;
   상기 매트리스를 지지하고, 상기 매트리스와 대응되는 형상으로 형성된 고정 보텀;
   안쪽에 상기 암레스트(50)와 대응되는 형상의 수용공간이 형성된 회전 매트리스; 및
   상기 회전 매트리스를 지지하고, 상기 휠체어(100)를 상기 매트리스의 수용공간(201)에 넣거나 빼내기 위한 개폐가 가능하게 양쪽이 상기 고정 보텀과 핀 이음으로 연결된 회전 보텀;
   을 포함하는 휠체어 가변형 침대.
   

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