KR20220076929A - 좌면 경사 조절장치와 이를 구비한 휠체어 - Google Patents

좌면 경사 조절장치와 이를 구비한 휠체어 Download PDF

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Abstract

본 발명은 좌면 경사 조절이 가능한 휠체어를 개시한다. 본 발명에 따른 휠체어는, 구동 바퀴를 지지하는 본체 프레임; 상단은 회전축에 의해 본체 프레임에 회전 가능하게 결합되고, 하단에는 보조 캐스터가 결합되는 캐스터 연결프레임; 상기 본체 프레임에 결합되는 것으로서, 잠금 상태와 해제 상태를 선택하는 레버를 포함하며, 잠금 상태에서는 프레임 지지부재가 잠금 위치로 회전하여 상기 캐스터 연결프레임이 회전하지 못하도록 압박하고, 해제 상태에서는 프레임 지지부재가 해제 위치로 이동하여 상기 캐스터 연결프레임의 회전을 허용하는 경사 조절장치를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 사용자가 휠체어에서 내릴 때 선단 높이를 낮춰서 좌면을 앞쪽으로 약간 기울이고 발판과 지면의 간격을 줄임으로써 사용자가 보다 안전하고 쉽게 바닥을 딛고 기립하도록 보조할 수 있다. 또한 휠체어의 안전성을 크게 제고함으로써 사용자의 사고와 부상을 방지할 수 있다.

Description

좌면 경사 조절장치와 이를 구비한 휠체어{Seat inclination adjusting device and wheelchair comprising the same}
본 발명은 휠체어의 경사 조절 장치에 관한 것으로서, 사용자가 내릴 때 휠체어 앞 부분의 높이를 낮춤으로써 사용자가 보다 편하고 안전하게 휠체어에서 내릴 수 있도록 보조하는 좌면 경사 조절장치와 이를 구비한 휠체어에 관한 것이다.
일반적으로 다리 거동이 불편한 환자, 장애인, 노약자 등은 앉은 채로 이동할 수 있도록 바퀴가 장착된 휠체어를 많이 사용한다.
그런데 대부분의 휠체어 사용자는 휠체어를 타고 주행할 때 보다는 휠체어에 앉거나 내릴 때 큰 불편을 겪게 된다. 대부분의 사용자가 근력이나 균형감각이 매우 저하되어 있기 때문에 다리 움직임과 중심 이동이 원활하지 않기 때문이다.
특히, 휠체어에서 내릴 때는 발판에서 발을 내려 바닥에 댄 상태에서 하지 근력을 이용하여 기립과 동시에 무게 중심을 앞쪽으로 이동시키는 동작을 원활하게 수행해야만 하는데 신체 능력이 현저히 저하된 사용자인 경우에는 보조자의 도움 없이 이러한 동작을 홀로 수행하기가 쉽지 않으며 이 과정에서 낙상 사고도 자주 발생하는 것으로 알려져 있다.
한국공개특허 제10-2013-0057648호(2013.06.03 공개)
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 사용자가 보다 안전하고 편안하게 휠체어에서 내릴 수 있도록 좌면 경사를 조절할 수 있는 휠체어를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 휠체어의 안전성을 높임으로써 사고로 인한 사용자의 부상을 방지하는 데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양상은, 구동 바퀴를 지지하는 본체 프레임; 상단은 회전축에 의해 본체 프레임에 회전 가능하게 결합되고, 하단에는 보조 캐스터가 결합되는 캐스터 연결프레임; 상기 본체 프레임에 결합되는 것으로서, 잠금 상태와 해제 상태를 선택하는 레버를 포함하며, 잠금 상태에서는 프레임 지지부재가 잠금 위치로 회전하여 상기 캐스터 연결프레임이 회전하지 못하도록 압박하고, 해제 상태에서는 프레임 지지부재가 해제 위치로 이동하여 상기 캐스터 연결프레임의 회전을 허용하는 경사 조절장치를 포함하는 휠체어를 제공한다.
본 발명의 일 양상에 따른 휠체어에서, 상기 경사 조절장치는, 상기 본체 프레임에 결합되는 하우징; 일단은 상기 하우징에 대해 회전 가능하게 결합되고 타단은 상기 레버에 연결된 레버 연결부재; 상기 하우징에 대해 회전 가능하게 결합된 상기 프레임 지지부재; 일단은 상기 레버 연결부재에 회전 가능하게 결합되고 타단은 상기 프레임 지지부재에 회전 가능하게 결합된 연결부재를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 캐스터 연결프레임과 상기 프레임 지지부재의 사이에는 탄성부재가 설치될 수 있다.
또한 상기 캐스터 연결프레임은, 상기 경사 조절장치가 해제 상태일 때 상기 본체 프레임에 대해 회전하며, 상기 하우징에 구비된 프레임용 슬릿의 단부 또는 상기 하우징의 내부에 설치된 프레임용 스토퍼에 접촉하였을 때 정지할 수 있다.
또한 상기 레버 연결부재는, 상기 경사 조절장치가 잠금 상태일 때 상기 하우징에 구비된 레버용 슬릿의 단부 또는 상기 하우징의 내부에 설치된 레버용 스토퍼에 접촉하여 회전이 정지될 수 있다.
또한 상기 레버 연결부재는, 잠금 상태에서 상기 연결부재와 결합된 회전축의 위치를 기준으로 위쪽 방향으로 연장되어 상기 하우징의 외부로 돌출되고, 상기 프레임 지지부재의 회전축은 상기 캐스터 연결프레임에 대해 압력을 가하는 작용점 보다 상부에 배치될 수 있다.
또한 상기 레버 연결부재는, 잠금 상태에서 상기 연결부재와 결합된 회전축의 위치를 기준으로 아래쪽 방향으로 연장되어 상기 하우징의 외부로 돌출되고, 상기 프레임 지지부재의 회전축은 상기 캐스터 연결프레임에 대해 압력을 가하는 작용점 보다 하부에 배치될 수 있다.
또한 상기 경사 조절장치가 잠금 상태인 경우에는, 상기 레버 연결부재의 회전축에서 상기 레버 연결부재와 상기 연결부재를 연결하는 제1 회전축까지의 제1 가상선과 상기 제1 회전축에서 상기 프레임 지지부재와 상기 연결부재를 연결하는 제2 회전축까지의 제2 가상선 사이의 각이 상기 프레임 지지부재의 회전축 쪽에서 볼 때 180도 보다 작을 수 있다.
본 발명의 다른 양상은, 휠체어 좌면의 경사를 조절하는 장치에 있어서, 상기 휠체어의 본체 프레임에 결합되고, 하단에 보조 캐스터가 장착된 캐스터 연결프레임의 상단과 상기 본체 프레임을 연결하는 회전축을 둘러싸는 하우징; 일단은 상기 하우징에 대해 회전 가능하게 결합되고 타단은 상기 하우징의 외부로 돌출되어 레버에 연결되는 레버 연결부재; 상기 하우징에 대해 회전 가능하게 결합된 프레임 지지부재; 일단은 상기 레버 연결부재에 회전 가능하게 결합되고 타단은 상기 프레임 지지부재에 회전 가능하게 결합된 연결부재를 포함하며, 잠금 상태에서는 상기 프레임 지지부재가 잠금 위치로 회전하여 상기 캐스터 연결프레임이 회전하지 못하도록 압박하고, 해제 상태에서는 프레임 지지부재가 해제 위치로 이동하여 상기 캐스터 연결프레임의 회전을 허용하는 휠체어 좌면 경사 조절장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 사용자가 휠체어에서 내릴 때 선단 높이를 낮춰서 좌면을 앞쪽으로 약간 기울이고 발판과 지면의 간격을 줄임으로써 사용자가 보다 안전하고 쉽게 바닥을 딛고 기립하도록 보조할 수 있다. 또한 휠체어의 안전성을 크게 제고함으로써 사용자의 사고와 부상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 경사 조절장치가 설치된 휠체어의 측면도
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 경사 조절장치의 사시도
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 경사 조절장치가 잠금 상태인 경우의 내부 구조를 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 경사 조절장치가 해제 상태인 경우를 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 경사 조절장치의 잠금 원리를 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 경사 조절장치가 해제 상태일 때 캐스터 프레임이 회전하는 모습을 나타낸 도면
도 7 및 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 경사 조절장치가 설치된 휠체어의 사용 상태도
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 경사 조절장치가 잠금 상태인 경우의 내부 구조를 나타낸 도면
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 경사 조절장치가 해제 상태인 경우를 나타낸 도면
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 경사 조절장치의 잠금 원리를 나타낸 도면
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 경사 조절장치가 해제 상태일 때 캐스터 프레임이 회전하는 모습을 나타낸 도면
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 경사 조절장치가 잠금 상태인 경우의 내부 구조를 나타낸 도면
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 휠체어의 측면도
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 경사 조절장치가 잠금 상태인 경우의 내부 구조를 나타낸 도면
도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 경사 조절장치가 해제 상태일 때 캐스터 프레임이 회전하는 모습을 나타낸 도면
도 17은 본 발명의 제4 실시예에 따른 경사 조절장치가 잠금 상태인 경우의 내부 구조를 나타낸 도면
도 18은 본 발명의 제4 실시예에 따른 경사 조절장치가 해제 상태일 때 캐스터 프레임이 회전하는 모습을 나타낸 도면
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
참고로 본 명세서에 첨부된 도면에는 실제와 다른 치수 또는 비율로 표시된 부분이 있으나 이는 설명과 이해의 편의를 위한 것이므로 이로 인해 본 발명의 범위가 제한적으로 해석되어서는 아니됨을 미리 밝혀 둔다. 또한 본 명세서에서 하나의 구성요소(element)가 다른 구성요소와 연결, 결합 또는 전기적으로 연결되는 경우는 다른 구성요소와 직접적으로 연결, 결합 또는 전기적으로 연결되는 경우뿐만 아니라 중간에 다른 요소를 사이에 두고 간접적으로 연결, 결합 또는 전기적으로 연결되는 경우도 포함한다. 또한 하나의 구성요소(element)가 다른 구성요소와 직접 연결 또는 결합되는 경우는 중간에 다른 요소 없이 연결 또는 결합되는 것을 의미한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함하는 것은 특별히 반대되는 기재가 없다면 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한 본 명세서에서 전, 후, 좌, 우, 위, 아래 등의 표현은 보는 위치에 따라 달라질 수 있는 상대적인 개념이므로 본 발명의 범위가 반드시 해당 표현으로 제한되어서는 아니된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어(100)는, 도 1에 예시한 바와 같이, 본체 프레임(110)과, 본체 프레임(110)의 양측에 결합된 구동바퀴(120)와, 본체 프레임(110)의 선단에 결합된 캐스터 연결프레임(130)과, 캐스터 연결프레임(130)의 하단에 결합된 보조 캐스터(140)와, 본체 프레임(110)에 각각 결합된 좌대(150), 팔걸이(160), 발 받침대(170) 등을 포함한다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어(100)에서는 캐스터 연결프레임(130)이 본체 프레임(110)에 고정되지 않고 경사 조절장치(200)에 의해 회전 가능하게 결합된다.
또한 캐스터 연결프레임(130)은 본체 프레임(110)에 대해 회전 가능하게 결합되며, 캐스터 연결프레임(130)의 회전중심과 캐스터 연결프레임(130)의 하단에 결합된 보조 캐스터(140)의 회전중심은 수평 방향으로 간격 d 만큼 떨어지는 것이 바람직하다. 그래야만, 경사 조절장치(200)가 해제 상태가 되었을 때 캐스터 연결프레임(130)의 회전 토크가 하중에 의해 자연스럽게 발생할 수 있기 때문이다.
이하에서는 경사 조절장치의 여러 실시예를 설명한다.
제1 실시예
본 발명의 제1 실시예에 따른 경사 조절장치(200)는, 도 2의 사시도에 예시한 바와 같이, 본체 프레임(110)의 하단과 캐스터 연결프레임(130)의 상단을 둘러싸는 하우징(210)과, 레버용 슬릿(212)을 통해 하우징(210)의 외부로 돌출된 레버(220)를 포함한다.
하우징(210)은 본체 프레임(110)에 볼트 등으로 고정되며, 캐스터 연결프레임(130)은 하우징(210)의 하단에 구비된 프레임용 슬릿(214)을 통해 하부로 연장된다.
이하에서는 도 3를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 경사 조절장치(200)의 내부 구조를 설명한다.
먼저 본체 프레임(110)의 하단과 캐스터 연결프레임(130)의 상단은 하우징(210)의 내부에서 회전축(230)에 의해 회전 가능하게 연결된다.
또한 하우징(210)의 내부에는 고정부재(240)가 고정 설치되고, 고정부재(240)의 일 측에는 회전축(252)에 의해 레버 연결부재(250)가 회전 가능하게 결합되며, 고정부재(240)의 타 측에는 회전축(262)에 의해 프레임 지지부재(260)가 회전 가능하게 결합된다.
또한 레버 연결부재(250)와 프레임 지지부재(260)는 연결부재(270)에 의해 서로 연결된다. 연결부재(270)의 일단은 제1 회전축(272)에 의해 레버 연결부재(250)에 회전 가능하게 결합되고 타단은 제2 회전축(274)에 의해 프레임 지지부재(260)에 회전 가능하게 결합된다.
한편 본 발명의 제1 실시예에서는, 레버 연결부재(250)는, 도 5에 나타낸 바와 같은 잠금 상태에서, 연결부재(270)와 결합된 제1 회전축(272)의 높이를 기준으로 위쪽 방향으로 연장되어 하우징(210)의 외부로 돌출되며, 단부에는 레버(220)가 결합된다. 따라서 레버 연결부재(250)는 사용자가 레버(220)를 조작하는 방향에 따라 회전축(252)을 중심으로 회전하게 된다.
프레임 지지부재(260)는 캐스터 연결프레임(130)을 지지하는 역할을 하며, 레버(220)의 조작 방향에 따라 캐스터 연결프레임(130)이 회전하지 못하도록 지지하는 잠금 위치와 캐스터 연결프레임(130)으로부터 멀어진 해제 위치 사이를 왕복한다.
프레임 지지부재(260)는 잠금 위치에서 캐스터 연결프레임(130)에 직접 접촉하여 회전을 저지할 수도 있고, 도면에 나타낸 바와 같이 스프링(280) 등의 탄성부재를 매개로 간접적으로 캐스터 연결프레임(130)을 압박할 수도 있다.
한편 본 발명의 제1 실시예에서는, 프레임 지지부재(260)의 회전축(262)은 캐스터 연결프레임(130)에 대해 압력을 가하는 작용점(P) 보다 상부에 배치된다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 경사 조절장치(200)는, 도 3에 나타낸 바와 같이 레버용 슬릿(212)을 따라 레버(220)를 반시계 방향으로 상승시켰을 때 잠금 상태가 되고, 도 4에 나타낸 바와 같이 레버(220)를 시계 방향으로 회전 및 하강시켰을 때 해제 상태가 된다.
잠금상태에서는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 레버 연결부재(250)의 회전축(252)에서 레버 연결부재(250)와 연결부재(270)를 연결하는 제1 회전축(272)까지의 제1 가상선(L1)과 레버 연결부재(250)와 연결부재(270)를 연결하는 제1 회전축(272)에서 프레임 지지부재(260)와 연결부재(270)를 연결하는 제2 회전축(274)까지의 제2 가상선(L2) 사이의 각이 프레임 지지부재(260)의 회전축(262) 쪽에서 볼 때 180도 보다 작아야 한다.
이와 같이 두 가상선(L1, L2)의 사이각이 180도 보다 작으면, 휠체어(100)를 사용하는 중에 캐스터 연결프레임(130)에 반시계 방향의 토크가 가해지더라도 잠금상태가 계속 유지되어 캐스터 연결프레임(130)의 회전이 방지될 수 있다.
구체적으로 살펴보면, 캐스터 연결프레임(130)에 반시계 방향의 토크가 가해지면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 프레임 지지부재(260)에도 회전축(262)을 중심으로 반시계 방향의 토크가 가해지게 되고 이로 인해 레버 연결부재(260)에도 회전축(252)을 중심으로 반시계 방향의 토크가 가해지게 된다.
그런데 도 3에 나타낸 바와 같이, 잠금 상태에서는 레버(220)와 연결된 레버 연결부재(250)가 레버용 슬릿(212)의 상단(212a)에 막혀서 반시계 방향으로 회전할 수 없는 상태이므로 레버 연결부재(250)와 프레임 지지부재(260)의 회전이 저지되고, 이로 인해 캐스터 연결프레임(130)의 회전도 방지된다.
이와 같이 레버용 슬릿(212)의 상단(212a)이 레버 연결부재(250)에 대해 스토퍼의 역할을 할 수도 있지만, 도 5에 나타낸 바와 같이, 하우징의 내벽에 별도의 레버용 스토퍼(300)를 설치하여 잠금 상태에서 레버 연결부재(250)가 반시계 방향으로 더 이상 회전하지 않도록 저지할 수도 있다.
한편 잠금 상태에서 사용자가 레버(220)를 눌러서 시계방향으로 회전시키면, 도 4에 나타낸 바와 같이 프레임 지지부재(260)가 반시계 방향으로 회전함에 따라 캐스터 연결프레임(130)으로부터 멀어지면서 해제 상태가 된다.
이때 프레임 지지부재(260)와 캐스터 연결프레임(130)의 사이에 설치된 스프링(280)이 복원력을 발휘하고 있으므로 사용자는 앞서 설명한 제1 가상선(L1)과 제2 가상선(L1)의 사이각이 180보다 커지는 각도 까지만 힘을 가해서 레버(220)를 회전시키면 되고 이후에는 스프링(280)의 복원력에 의해 자연스럽게 레버(220)가 아래쪽으로 회전하게 된다.
이와 같이 해제 상태가 되면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상부에서 가해지는 하중에 의해 캐스터 연결프레임(130)에 자연스럽게 반시계 방향의 토크가 가해지면서 캐스터 연결프레임(130)이 회전하게 된다.
이때 프레임 지지부재(260)와 캐스터 연결프레임(130)의 사이에 설치된 스프링(280)이 다시 압축되면서 복원력을 발휘함에 따라 캐스터 연결프레임(130)이 갑작스럽게 회전하지 않고 비교적 느린 속도로 회전하게 된다.
한편 캐스터 연결프레임(130)의 회전 각도는 하우징(210)의 프레임용 슬릿(214)에 의해 제한될 수 있다. 즉, 캐스터 연결프레임(130)이 회전하다가 프레임용 슬릿(214)의 일단(214a)에 접촉하면 더 이상 회전하지 않게 된다.
이와 달리 하우징의 내벽에 별도의 프레임용 스토퍼(290)를 설치하여 해제 상태에서 캐스터 연결프레임(130)이 반 시계 방향으로 더 이상 회전하지 않도록 저지할 수도 있다.
이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 경사 조절장치(200)가 장착된 휠체어(100)의 사용방법을 설명한다.
먼저 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어(100)를 사용하는 중에는, 도 7의 (a)에 나타낸 바와 같이, 좌면은 수평이고, 발 받침대(170)와 지면 사이의 높이는 h1이다. 또한 이때는 경사 조절장치(200)의 레버(220)가 도 3에 나타낸 바와 같이 잠금 위치에 있어야 한다.
이어서 휠체어(100)에서 내리고자 하는 경우에는, 먼저 도 4에 나타낸 바와 같이, 사용자 또는 보조자가 레버(220)를 해제 위치까지 회전시킨다.
레버(220)가 해제 위치가지 회전하면, 사용자의 체중과 휠체어의 무게로 인해 도 6에 나타낸 바와 같이 캐스터 연결프레임(130)이 자연스럽게 반시계 방향으로 회전하게 되며, 이로 인해 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이 휠체어(100)의 선단이 앞쪽으로 기울어지게 되고 이로 인해 좌면이 앞쪽으로 기울어짐과 동시에 발 받침대(170)와 지면 사이의 높이는 h1 보다 작은 h2가 된다.
이와 같이 발 받침대(170)와 지면 사이의 간격이 좁아지면 사용자는 자신의 발을 보다 쉽게 바닥에 접촉하여 기립 준비를 할 수 있고, 좌면이 앞쪽으로 기울어져 있으므로 보다 쉽게 무게 중심을 앞쪽으로 이동시킬 수 있다.
따라서 도 8에 예시한 바와 같이, 종래에 비하여 하체를 덜 굽힌 상태에서 일어설 수 있으며 이를 통해 낙상이나 부상의 위험을 크게 줄일 수 있게 된다.
제2 실시예
본 발명의 제1 실시예에 따른 경사 조절장치(200)는 사용자가 레버(220)를 내리면 잠금 상태에서 해제 상태로 전환되는 구조인데, 누군가 실수로 레버(220)를 누르면 휠체어(100)의 앞쪽이 갑자기 낮아지면서 위험 상황이 발생할 수도 있다.
본 발명의 제2 실시예는 이러한 위험을 줄이기 위하여 레버(220)를 누르면 잠금상태가 되고 올리면 해제상태가 되는 구조를 적용한 것이다.
이하에서는 도 9를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 경사 조절장치(200a)의 내부 구조를 설명한다.
먼저 제1 실시예와 마찬가지로, 본체 프레임(110)의 하단과 캐스터 연결프레임(130)의 상단은 하우징(210)의 내부에서 회전축(230)에 의해 회전 가능하게 연결되고, 하우징(210)의 내부에는 고정부재(240), 회전축(252)에 의해 고정부재(240)에 회전 가능하게 결합된 레버 연결부재(250), 회전축(262)에 의해 고정부재(240)에 회전 가능하게 결합된 프레임 지지부재(260), 제1 및 제2 회전축(272,274)에 의해 레버 연결부재(250)와 프레임 지지부재(260)에 각각 연결되는 연결부재(270) 등이 설치된다.
다만, 본 발명의 제2 실시예에서는, 레버 연결부재(250)는, 도 11에 나타낸 바와 같은 잠금 상태에서, 연결부재(270)와 결합된 제1 회전축(272)을 기준으로 아래쪽 방향으로 연장되어 하우징(210)의 외부로 돌출되며, 단부에는 레버(220)가 결합된다.
또한 프레임 지지부재(260)의 회전축(262)은 캐스터 연결프레임(130)에 압력을 가하는 작용점(P) 보다 하부에 배치된다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 경사 조절장치(200a)는, 도 9에 나타낸 바와 같이 레버용 슬릿(212)을 따라 레버(220)를 시계 방향으로 하강시켰을 때 잠금 상태가 되고, 도 10에 나타낸 바와 같이 레버(220)를 반시계 방향으로 회전 및 상승시켰을 때 해제 상태가 된다.
잠금상태에서는, 도 11에 나타낸 바와 같이, 레버 연결부재(250)의 회전축(252)에서 레버 연결부재(250)와 연결부재(270)를 연결하는 제1 회전축(272)까지의 제1 가상선(L1)과 레버 연결부재(250)와 연결부재(270)를 연결하는 제1 회전축(272)에서 프레임 지지부재(260)와 연결부재(270)를 연결하는 제2 회전축(274)까지의 제2 가상선(L2) 사이의 각이 프레임 지지부재(260)의 회전축(262) 쪽에서 볼 때 180도 보다 작아야 한다.
이와 같이 두 가상선(L1, L2)의 사이각이 180도 보다 작으면, 휠체어(100)를 사용하는 중에 캐스터 연결프레임(130)에 반시계 방향의 토크가 가해지면, 도 11에 나타낸 바와 같이, 프레임 지지부재(260)에도 회전축(262)을 중심으로 시계 방향의 토크가 가해지게 되고 이로 인해 레버 연결부재(260)에도 회전축(252)을 중심으로 시계 방향의 토크가 가해지게 된다.
그런데 도 9에 나타낸 바와 같이, 잠금 상태에서는 레버(220)와 연결된 레버 연결부재(250)가 레버용 슬릿(212)의 하단(212b)에 막혀서 시계 방향으로 회전할 수 없는 상태이므로 레버 연결부재(250)와 프레임 지지부재(260)의 회전이 저지되고, 이로 인해 캐스터 연결프레임(130)의 회전도 방지된다.
이와 같이 레버용 슬릿(212)의 하단(212b)이 레버 연결부재(250)에 대해 스토퍼의 역할을 할 수도 있지만, 도 11에 나타낸 바와 같이, 하우징의 내벽에 별도의 레버용 스토퍼(300)를 설치하여 잠금 상태에서 레버 연결부재(250)가 반시계 방향으로 더 이상 회전하지 않도록 저지할 수도 있다.
한편 잠금 상태에서 사용자가 레버(220)를 올려서 반시계방향으로 회전시키면, 도 10에 나타낸 바와 같이 프레임 지지부재(260)가 시계 방향으로 회전함에 따라 캐스터 연결프레임(130)으로부터 멀어지면서 해제 상태가 된다.
이때 프레임 지지부재(260)와 캐스터 연결프레임(130)의 사이에 설치된 스프링(280)이 복원력을 발휘하고 있으므로 사용자는 앞서 설명한 제1 가상선(L1)과 제2 가상선(L1)의 사이각이 180보다 커지는 각도 까지만 힘을 가해서 레버(220)를 회전시키면 되고 이후에는 스프링(280)의 복원력에 의해 자연스럽게 레버(220)가 위쪽으로 회전하게 된다.
이와 같이 해제 상태가 되면, 도 12에 나타낸 바와 같이, 상부에서 가해지는 하중에 의해 캐스터 연결프레임(130)에 자연스럽게 반시계 방향의 토크가 가해지면서 캐스터 연결프레임(130)이 회전하게 된다.
이때 프레임 지지부재(260)와 캐스터 연결프레임(130)의 사이에 설치된 스프링(280)이 다시 압축되면서 복원력을 발휘함에 따라 캐스터 연결프레임(130)이 갑작스럽게 회전하지 않고 비교적 느린 속도로 안정적으로 회전하게 된다.
제3 실시예
앞서 설명한 제1 및 제2 실시예에서는 프레임 지지부재(260)의 작용점(P)과 캐스터 연결프레임(130)의 사이에 스프링(280)을 설치하였으나, 본 발명의 제3 실시예에 따른 경사 조절장치(200b)의 경우처럼 스프링(280)을 생략할 수도 있다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 경사 조절장치(200b)에서는, 프레임 지지부재(260)의 작용점(P)이 캐스터 연결프레임(130)에 직접 접촉하는 구조이다.
다만, 이 경우에도, 캐스터 연결프레임(130)의 회전 충격을 완화시키기 위한 탄성수단을 별도로 설치할 수도 있다. 예를 들어, 캐스터 연결프레임(130)과 본체 프레임(110)을 연결하는 회전축(230)이나 프레임 지지부재(260)의 회전축(262)에 토션 스프링 등을 설치하여 회전 충격을 완화시킬 수도 있다.
또한 마찰로 인한 손상을 방지하기 위하여 프레임 지지부재(260) 또는 캐스터 연결프레임(130)의 접촉영역에 별도의 완충부재를 결합할 수도 있다.
제4 실시예
앞서 설명한 제1 내지 제3 실시예에 따른 경사 조절장치(200, 200a,200b)는 모두 도 1에 나타낸 바와 같이 보조 캐스터(140)가 캐스터 연결프레임(130)과 본체 프레임(110)을 연결하는 회전축(230)보다 선단 쪽에 위치하는 휠체어(100)에 사용되는 것이다.
그러나 도 14에 나타낸 바와 같이 보조 캐스터(140)가 캐스터 연결프레임(130)과 본체 프레임(110)을 연결하는 회전축(230)보다 후단 쪽에 위치하는 휠체어(100a)에는 제1 내지 제3 실시예에 따른 경사 조절장치(200, 200a,200b)를 그대로 적용하기는 어려우므로 내부 구성요소의 방향을 반대로 조정할 필요가 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 경사 조절장치(200c)는 이를 위한 것으로서, 도 15 및 도 16에 나타낸 바와 같이, 캐스터 연결프레임(130)의 방향을 고려하여 내부의 고정부재(240), 레버 연결부재(250), 프레임 지지부재(260), 연결부재(270), 레버용 슬릿(212), 캐스터 프레임용 슬릿(214) 등을 도 3의 제1 실시예에 따른 경사 조절장치(200)와 대칭적으로 배치한 점에 특징이 있다.
도 15는 잠금 상태를 나타낸 것이고, 도 16은 해제상태에서 캐스터 연결프레임(130)이 회전하는 모습을 나타낸 것이다.
다만, 제4 실시예에 따른 경사 조절장치(200c)도 제1 실시예와 마찬가지로, 레버 연결부재(250)는 잠금상태에서 연결부재(270)와 결합된 제1 회전축(272)을 기준으로 위쪽 방향으로 연장되어 하우징(210)의 외부로 돌출되며, 단부에는 레버(220)가 결합된다. 또한 프레임 지지부재(260)의 회전축(262)은 캐스터 연결프레임(130)에 압력을 가하는 작용점(P) 보다 상부에 배치된다.
또한 잠금상태에서는, 제1 실시예와 마찬가지로, 제1 가상선(L1)과 제2 가상선(L2) 사이의 각이 프레임 지지부재(260)의 회전축(262) 쪽에서 볼 때 180도 보다 작아야 한다.
제5 실시예
본 발명의 제5 실시예에 따른 경사 조절장치(200d)도 도 14의 휠체어(100b)에 사용되는 것으로서, 도 17 및 도 18에 나타낸 바와 같이, 캐스터 연결프레임(130)의 방향을 고려하여 내부의 고정부재(240), 레버 연결부재(250), 프레임 지지부재(260), 연결부재(270), 레버용 슬릿(212), 캐스터 프레임용 슬릿(214) 등을 도 9의 제2 실시예에 따른 경사 조절장치(200a)와 대칭적으로 배치한 점에 특징이 있다.
도 17은 잠금 상태를 나타낸 것이고, 도 18은 해제상태에서 캐스터 연결프레임(130)이 회전하는 모습을 나타낸 것이다.
다만, 제5 실시예에 따른 경사 조절장치(200d)도 제2 실시예와 마찬가지로, 레버 연결부재(250)는 잠금 상태에서 연결부재(270)와 결합된 제1 회전축(272)을 기준으로 아래쪽 방향으로 연장되어 하우징(210)의 외부로 돌출되며, 단부에는 레버(220)가 결합된다. 또한 프레임 지지부재(260)의 회전축(262)은 캐스터 연결프레임(130)에 압력을 가하는 작용점(P) 보다 하부에 배치된다.
또한 잠금상태에서는, 제2 실시예와 마찬가지로, 제1 가상선(L1)과 제2 가상선(L2) 사이의 각이 프레임 지지부재(260)의 회전축(262) 쪽에서 볼 때 180도 보다 작아야 한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예들은 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않고 구체적인 적용 과정에서 다양하게 변형 또는 수정되어 실시될 수 있다.
일 예로서, 앞서 설명한 실시예에서는 하우징(210)의 내부에 고정부재(240)를 설치하고, 레버 연결부재(250)와 프레임 지지부재(260)를 고정부재(240)에 회전 가능하게 결합하였으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 고정부재를 생략하고, 레버 연결부재(250)와 프레임 지지부재(260)를 하우징(210)의 내벽에 직접 회전 가능하게 결합할 수도 있다.
다른 예로서, 하우징(210)의 내부에 설치되는 고정부재(240), 레버 연결부재(250), 프레임 지지부재(260) 등의 형상이나 설치 위치는 구체적인 설계 과정에서 하우징(210)의 크기나 형상을 고려하여 얼마든지 다양하게 변형될 수 있다.
이와 같이 본 발명은 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있으며, 변형 또는 수정된 실시예도 후술하는 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다 할 것이다.
100: 휠체어 110: 본체 프레임 120: 구동바퀴
130: 캐스터 연결프레임 140: 보조 캐스터 150: 좌대
160: 팔걸이 170: 발 받침대 200: 경사 조절장치
210: 하우징 212: 레버용 슬릿 212a: 슬릿 상단
212b: 슬릿 하단 214: 프레임용 슬릿 214a: 슬릿 단부
220: 레버 230: 프레임 회전축 240: 고정부재
250: 레버 연결부재 252: 회전축 260: 프레임 지지부재
262: 회전축 270: 연결부재 272, 274: 회전축
280: 스프링 290: 프레임용 스토퍼 300: 레버용 스토퍼
L1: 제1 가상선 L2: 제2 가상선 P: 작용점

Claims (12)

  1. 구동 바퀴를 지지하는 본체 프레임;
    상단은 회전축에 의해 본체 프레임에 회전 가능하게 결합되고, 하단에는 보조 캐스터가 결합되는 캐스터 연결프레임;
    상기 본체 프레임에 결합되는 것으로서, 잠금 상태와 해제 상태를 선택하는 레버를 포함하며, 잠금 상태에서는 프레임 지지부재가 잠금 위치로 회전하여 상기 캐스터 연결프레임이 회전하지 못하도록 압박하고, 해제 상태에서는 프레임 지지부재가 해제 위치로 이동하여 상기 캐스터 연결프레임의 회전을 허용하는 경사 조절장치
    를 포함하는 휠체어
  2. 제1항에 있어서, 상기 경사 조절장치는,
    상기 본체 프레임에 결합되는 하우징;
    일단은 상기 하우징에 대해 회전 가능하게 결합되고 타단은 상기 레버에 연결된 레버 연결부재;
    상기 하우징에 대해 회전 가능하게 결합된 상기 프레임 지지부재;
    일단은 상기 레버 연결부재에 회전 가능하게 결합되고 타단은 상기 프레임 지지부재에 회전 가능하게 결합된 연결부재
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠체어
  3. 제2항에 있어서,
    상기 캐스터 연결프레임과 상기 프레임 지지부재의 사이에는 탄성부재가 설치된 것을 특징으로 하는 휠체어
  4. 제2항에 있어서,
    상기 캐스터 연결프레임은, 상기 경사 조절장치가 해제 상태일 때 상기 본체 프레임에 대해 회전하며, 상기 하우징에 구비된 프레임용 슬릿의 단부 또는 상기 하우징의 내부에 설치된 프레임용 스토퍼에 접촉하였을 때 정지하는 것을 특징으로 하는 휠체어
  5. 제2항에 있어서,
    상기 레버 연결부재는, 상기 경사 조절장치가 잠금 상태일 때 상기 하우징에 구비된 레버용 슬릿의 단부 또는 상기 하우징의 내부에 설치된 레버용 스토퍼에 접촉하여 정지하는 것을 특징으로 하는 휠체어
  6. 제2항에 있어서,
    상기 레버 연결부재는, 잠금 상태에서 상기 연결부재와 결합된 회전축의 위치를 기준으로 위쪽 방향으로 연장되어 상기 하우징의 외부로 돌출되고,
    상기 프레임 지지부재의 회전축은 상기 캐스터 연결프레임에 대해 압력을 가하는 작용점 보다 상부에 배치되는 것을 특징으로 하는 휠체어
  7. 제2항에 있어서,
    상기 레버 연결부재는, 잠금 상태에서 상기 연결부재와 결합된 회전축의 위치를 기준으로 아래쪽 방향으로 연장되어 상기 하우징의 외부로 돌출되고,
    상기 프레임 지지부재의 회전축은 상기 캐스터 연결프레임에 대해 압력을 가하는 작용점 보다 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 휠체어
  8. 제2항에 있어서,
    상기 경사 조절장치가 잠금 상태인 경우에는, 상기 레버 연결부재의 회전축에서 상기 레버 연결부재와 상기 연결부재를 연결하는 제1 회전축까지의 제1 가상선과 상기 제1 회전축에서 상기 프레임 지지부재와 상기 연결부재를 연결하는 제2 회전축까지의 제2 가상선 사이의 각이 상기 프레임 지지부재의 회전축 쪽에서 볼 때 180도 보다 작은 것을 특징으로 하는 휠체어
  9. 휠체어 좌면의 경사를 조절하는 장치에 있어서,
    상기 휠체어의 본체 프레임에 결합되고, 하단에 보조 캐스터가 장착된 캐스터 연결프레임의 상단과 상기 본체 프레임을 연결하는 회전축을 둘러싸는 하우징;
    일단은 상기 하우징에 대해 회전 가능하게 결합되고 타단은 상기 하우징의 외부로 돌출되어 레버에 연결되는 레버 연결부재;
    상기 하우징에 대해 회전 가능하게 결합된 프레임 지지부재;
    일단은 상기 레버 연결부재에 회전 가능하게 결합되고 타단은 상기 프레임 지지부재에 회전 가능하게 결합된 연결부재
    를 포함하며, 잠금 상태에서는 상기 프레임 지지부재가 잠금 위치로 회전하여 상기 캐스터 연결프레임이 회전하지 못하도록 압박하고, 해제 상태에서는 프레임 지지부재가 해제 위치로 이동하여 상기 캐스터 연결프레임의 회전을 허용하는 휠체어 좌면 경사 조절장치
  10. 제9항에 있어서,
    상기 레버 연결부재는, 잠금 상태에서 상기 연결부재와 결합된 회전축의 위치를 기준으로 위쪽 방향으로 연장되어 상기 하우징의 외부로 돌출되고,
    상기 프레임 지지부재의 회전축은 상기 캐스터 연결프레임에 대해 압력을 가하는 작용점 보다 상부에 배치되는 것을 특징으로 하는 휠체어 좌면 경사 조절장치
  11. 제9항에 있어서,
    상기 레버 연결부재는, 잠금 상태에서 상기 연결부재와 결합된 회전축의 위치를 기준으로 아래쪽 방향으로 연장되어 상기 하우징의 외부로 돌출되고,
    상기 프레임 지지부재의 회전축은 상기 캐스터 연결프레임에 대해 압력을 가하는 작용점 보다 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 휠체어 좌면 경사 조절장치
  12. 제9항에 있어서,
    잠금 상태인 경우에는, 상기 레버 연결부재의 회전축에서 상기 레버 연결부재와 상기 연결부재를 연결하는 제1 회전축까지의 제1 가상선과 상기 제1 회전축에서 상기 프레임 지지부재와 상기 연결부재를 연결하는 제2 회전축까지의 제2 가상선 사이의 각이 상기 프레임 지지부재의 회전축 쪽에서 볼 때 180도 보다 작은 것을 특징으로 하는 휠체어
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