WO2020180085A1 - 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈 및 이를 이용한 의료용 베드 - Google Patents

유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈 및 이를 이용한 의료용 베드 Download PDF

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WO2020180085A1
WO2020180085A1 PCT/KR2020/002994 KR2020002994W WO2020180085A1 WO 2020180085 A1 WO2020180085 A1 WO 2020180085A1 KR 2020002994 W KR2020002994 W KR 2020002994W WO 2020180085 A1 WO2020180085 A1 WO 2020180085A1
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hydraulic
hydraulic oil
cylinder module
unit
module
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PCT/KR2020/002994
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박준규
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박준규
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G7/00—Beds specially adapted for nursing; Devices for lifting patients or disabled persons
    • A61G7/05—Parts, details or accessories of beds
    • A61G7/057—Arrangements for preventing bed-sores or for supporting patients with burns, e.g. mattresses specially adapted therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/06—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor involving features specific to the use of a compressible medium, e.g. air, steam
    • F15B11/064—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor involving features specific to the use of a compressible medium, e.g. air, steam with devices for saving the compressible medium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/042—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/06—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with two or more servomotors
    • F15B13/08—Assemblies of units, each for the control of a single servomotor only

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic cylinder module that does not have a hydraulic line and a medical bed using the same, and more particularly, the structure is simple and simple, and the assembly is simple and quick without complicated assembly work such as binding work of hydraulic hoses, etc. It relates to a hydraulic cylinder module that does not have a hydraulic line that can be used and a medical bed using the same.
  • the air mattress according to the above registered utility model No. 20-0435149 uses an air generating unit 50 that provides pneumatic pressure and the pneumatic pressure generated by the air generating unit 50 as an operation signal of the control unit.
  • the distribution unit 60 controlled by is installed inside the case of the electric device 30.
  • the distribution unit 60 may include a solenoid valve and various flow path switching components for changing the direction in which pneumatic pressure is provided according to a control signal.
  • a supply unit 40 having a plurality of pipelines independently connected to the distribution unit 60 is provided.
  • the cushion unit 10 provided with a plurality of cell members individually expanded by the pneumatic pressure provided through the supply unit 40 is installed inside the frame member forming a frame shape.
  • cell members are arranged in a row or in a plurality of rows.
  • the air mattress according to the above-described Utility Model Registration No. 20-0435149 can relieve a patient's bedsores to some extent by expansion and contraction of the cell member, but has several disadvantages as follows.
  • the conventional mat for preventing bedsores has a fatal disadvantage in that it is not possible to change the posture of a lying patient, so there is still a limitation in that it cannot prevent bedsores.
  • the conventional air mattress described above has a structure in which a plurality of cushion units 10 are connected to a single air generating unit 50, and a plurality of pipe passages 42, 44 must be installed, so that the structure becomes very complicated, and it is difficult to assemble and manufacture.
  • the entire air mattress cannot be used due to air leakage when some of the pipes 42 and 44 are damaged.
  • the present invention was proposed in light of the above, and the structure is concise and simple, and a hydraulic cylinder module without a hydraulic line that allows simple and quick assembly and use without complicated assembly work such as binding work of hydraulic hoses, and There is an object to provide a medical bed using this.
  • the hydraulic cylinder module having no hydraulic line is a hydraulic cylinder module, comprising: a rod body provided with a piston on one side of the rod; A cylinder body having a moving path through which the piston moves; A drive case connected to one end of the cylinder body and having a working oil inlet and a working oil outlet; And a hydraulic generator built into the driving case to suck hydraulic oil from the hydraulic oil inlet and pressurize the hydraulic oil to the hydraulic oil discharge unit.
  • the cylinder body is characterized in that it is provided with a hydraulic oil storage unit for storing hydraulic oil to supply hydraulic oil to the hydraulic oil inlet.
  • the hydraulic oil storage unit may be configured to include a plurality of hydraulic oil storage holes formed to penetrate up and down through the cylinder body and communicated with the hydraulic oil inlet when coupled to the driving case.
  • the hydraulic pressure generating unit is installed inside the drive case and a pressure feed rotary body for discharging the hydraulic oil introduced into the hydraulic oil inlet to the hydraulic oil discharge unit; And it may be configured to include a hydraulic motor that rotates the pressure feed rotary body.
  • the drive case may include a cylindrical motor receiving body having a motor receiving space; A rotary groove concave into the motor receiving body so that the pressure-feeding rotor is installed and communicated with the hydraulic oil inlet and the hydraulic oil discharge; An airtight plate hermetically partitioning the rotor groove and the motor accommodation space; A storage unit seating protrusion formed on the motor receiving body so that the hydraulic oil storage unit is seated and provided with the hydraulic oil inlet unit; And a hydraulic oil discharge protrusion protruding from the center of the storage unit seating protrusion, the hydraulic oil discharge part being formed, and an airtight groove into which an airtight ring for airtight connection of the cylinder body is inserted.
  • the pressure-feeding rotor may consist of a pair of gears driven by the independently connected hydraulic motor and inserted into the rotor groove to mesh with each other.
  • the hydraulic oil inlet may include a long groove formed to communicate with the plurality of hydraulic oil storage holes, and an inlet hole drilled in the long groove to communicate with the hydraulic oil suction side of the rotary groove.
  • the hydraulic oil discharge part may be formed by a discharge hole passing through the hydraulic oil discharge protrusion in communication with the hydraulic oil discharge side of the rotary groove.
  • the rod body may be provided with a rod airtight member connected to the other end of the cylinder body so that the rod is hermetically moved.
  • the rod may be configured to include a rotational support portion is formed at the end, and a rotational seating portion that is inserted and rotatably installed in the rotational support.
  • the hydraulic cylinder module having no hydraulic line according to the present invention is disposed in the cylinder body to measure the pressure of the hydraulic oil pressure sensing unit; And a piston sensing unit that detects the position of the piston. It may be configured to include at least one or more.
  • the piston sensing unit may include a permanent magnet unit installed on the piston, and an electric resistance sensing line disposed inside the cylinder body to change electric resistance when it approaches the permanent magnet unit.
  • a control unit for controlling the driving of the hydraulic cylinder module without a hydraulic line the hydraulic generator;
  • a wireless communication module performing external communication under the control of the controller;
  • a power supply device for supplying power to the hydraulic generator.
  • a medical bed using a hydraulic cylinder module having no hydraulic line includes a bed body; And a hydraulic cylinder module not having the above-described hydraulic line disposed on the bed body.
  • the bed body may be provided with a connection terminal portion electrically connected to a terminal portion provided in a hydraulic cylinder module not having the hydraulic line.
  • the bed body is provided with a mattress, a hydraulic cylinder module not having a plurality of the hydraulic lines is installed on the mattress, the mattress may be configured to include an elastic cover surface body surrounding the outside of the rod body.
  • the bed body is provided with a mattress in which a module insertion groove is recessed into a mattress block so that a hydraulic cylinder module having no hydraulic line is inserted, and a power transmission unit including a primary coil part is provided in the module insertion groove,
  • the hydraulic cylinder module without the hydraulic line is provided with a power receiving unit including a secondary coil unit, and a contactless power supply for supplying power by using induced electromotive force between the primary coil unit and the secondary coil unit A supply device may be provided.
  • various hydraulic components for the forward and backward movement of the rod body are organically arranged to form a single body having a rod shape, such as a hydraulic line such as a conventional hydraulic hose.
  • a hydraulic line such as a conventional hydraulic hose.
  • a compact medical bed can be implemented by using a bar-shaped hydraulic cylinder module, and not only is convenient to use and handle, but also reduces manufacturing cost. can do.
  • the forward and backward motion of the rod body is performed by hydraulic pressure compared to other driving methods such as pneumatics, the human body can be stably moved, thereby effectively performing an action to prevent bedsores and improving durability.
  • FIG. 1 is a view for explaining a conventional air mattress for preventing bedsores
  • FIG. 2 is a perspective view showing a hydraulic cylinder module not having a hydraulic line according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing a hydraulic cylinder module not having a hydraulic line according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4A to 4E are enlarged views showing a part of a hydraulic cylinder module without a hydraulic line according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4A is an enlarged perspective view of the rod hermetic member
  • FIG. 4B is a perspective view showing the cylinder body.
  • 4C is a cut-away perspective view of a driving case portion including a hydraulic pressure generator
  • FIG. 4D is an exploded perspective view of a hydraulic pressure generator and a driving case portion
  • FIG. 4E is a bottom view for explaining the internal structure of the driving case.
  • 5A is a cross-sectional view showing a hydraulic cylinder module without a hydraulic line according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5B is a partially enlarged view of FIG. 5A;
  • FIG. 6 is a view for explaining the operation of the hydraulic cylinder module not having a hydraulic line according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 and 8 are views for explaining a medical bed using a hydraulic cylinder module not having a hydraulic line according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2 to 8 of the accompanying drawings a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 8 of the accompanying drawings, and the same reference numerals are assigned to the same components in FIGS. 2 to 8.
  • FIGS. 2 to 8 of the accompanying drawings a configuration that can be easily understood by those in this field from a general technique, and an operation and a detailed description thereof have been simplified or omitted, and parts related to the present invention are mainly illustrated.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a hydraulic cylinder module without a hydraulic line according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is an exploded perspective view showing a hydraulic cylinder module without a hydraulic line according to an embodiment of the present invention
  • Figures 4a to 4E is an enlarged view of a part of a hydraulic cylinder module without a hydraulic line according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A is an enlarged perspective view of the rod hermetic member
  • FIG. 4B is a perspective view showing the cylinder body at 180°.
  • Fig. 4c is a cut-away perspective view of the drive case including the hydraulic generator
  • Fig. 4d is a perspective view of the hydraulic generator and the drive case
  • FIG. 4e is a bottom view for explaining the internal structure of the drive case. Is also. 5A is a cross-sectional view showing a hydraulic cylinder module without a hydraulic line according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a partially enlarged view of FIG. 5A.
  • a hydraulic cylinder module (m) having no hydraulic line includes a rod body (1), a cylinder body (2), a drive case (3), and a hydraulic pressure generator.
  • (4) is composed of a single body having a substantially rod shape, and complex components such as a hydraulic pump such as a hydraulic pump, a hydraulic oil storage tank, and a hydraulic valve are separated from the outside of the hydraulic cylinder like a conventional hydraulic drive module. It is not equipped and is characterized in that it is configured so that it can be installed and used easily without complicated assembly work such as hydraulic hose or binding work of various hydraulic components.
  • the rod body 1 is a component that is moved forward and backward by the hydraulic pressure of hydraulic hydraulic oil (hereinafter referred to as'hydraulic oil') generated by the hydraulic generator 4, and a piston 12 on one side of the rod 11 formed in a rod shape. ) Is constructed.
  • hydraulic hydraulic oil hereinafter referred to as'hydraulic oil'
  • the piston 12 is a piston body having an outer diameter corresponding to the inner diameter of the moving path 2a of the cylinder body 2, and a plurality of airtight ring insertion grooves 123 are concave, and the airtight ring insertion groove is an O-ring (O -ring), such as an airtight ring 122 is inserted.
  • O -ring O-ring
  • the rod body 1 has a rotation support portion 13 formed at the other end of the rod 11.
  • the rotation support part 13 protrudes in a substantially ball shape so that the rotation seating part 14 contacting a contacted part such as the skin of the human body is rotatably installed.
  • the rotation seating portion 14 has a structure in which a ball seating groove 142 is formed on the bottom surface of the body having a substantially disk shape.
  • the cylinder body (2) is a cylindrical component in which a moving path through which the piston (12) moves is formed, and one end is airtightly connected to the drive case (3) and an opening for the protrusion of the rod body (1) is at the other end Is formed.
  • the cylinder body 2 includes a rod airtight member 5 connected to the other end opening so that the rod 11 is airtightly moved.
  • the rod hermetic member 5 may be formed in various structures without any particular limitation on its structure and shape as long as it is a structure capable of smooth movement of the rod while blocking the leakage of hydraulic oil to the outside.
  • the rod airtight member 5 is a member in the form of a stopper formed of a material having excellent airtight properties, as shown in Fig. 4A, and a rod moving hole penetrated in the center to move the rod 11 of the airtight member body 51 (52), a fastening hole 53 formed so that the fastening member 55 is fastened to the cylinder body 2 around the periphery in contact with the rod moving hole 52, and an airtight ring installed around the hermetic member body 51 ( 54) is formed.
  • the rod hermetic member 5 is a flow groove 56 to communicate with each other the hydraulic oil storage hole 222 of the cylinder body (2) to be described later in the bottom of the hermetic member body (51) and a concave Has been.
  • the cylinder body 2 is characterized in that it is provided with a hydraulic oil storage unit 22 for storing hydraulic oil supplied to the hydraulic generating unit 4, as shown in Figs. 4B to 5B.
  • the hydraulic oil storage part 22 is formed so that a plurality of hydraulic oil storage holes 222 penetrate vertically in a storage hole forming part 221 protruding thickly by a predetermined thickness in the direction of the moving path 2a in the cylinder body 2 .
  • the storage hole forming part 221 protrudes in a substantially cylindrical shape toward the moving path, and is formed to have a shorter length than the outer tube 2b of the cylinder body 2.
  • the hydraulic oil storage hole 222 is formed to communicate with the hydraulic oil inlet 35 in a state in which the cylinder body 2 is coupled to the driving case 3, so that the hydraulic oil supply and recovery operation is performed.
  • the hydraulic oil storage unit 22 has a function of storing hydraulic oil supplied to the hydraulic generator 4 and a function of a hydraulic oil transfer line such as a hydraulic hose for moving hydraulic oil. Let's look at it in more detail.
  • reference numeral 225 denotes a fastening member 39 for fastening to the drive case 3 among the holes excluding the storage hole 222 among the holes formed in the storage hole forming part 221 of the cylinder body 2. It functions as a fastening hole through which the fastening member 55 for fastening with the rod airtight member 5 is fastened.
  • one of the holes formed in the storage hole forming part 221 of the cylinder body 2 performs the function of the sensor installation hole 223 in which the pressure sensing unit 6 and the piston sensing unit 7 to be described later are installed. do.
  • the sensor installation hole 223 has a connection hole 224 communicating with the moving path 2a so that the hydraulic oil accommodated in the moving path 2a is introduced and the pressure is sensed by the pressure sensing unit 6. have.
  • the drive case 3 is a part that is hermetically connected to one end of the cylinder body 2, and has a hydraulic oil inlet 35 and a hydraulic oil discharge 36 through which hydraulic oil flows to the built-in hydraulic generator 4 Has been.
  • the drive case 3 has a cylindrical motor receiving body 31 and a pressure-feeding rotating body 41 in which a motor receiving space 311 is formed.
  • the motor receiving body part 31 is concave in the inside of the motor receiving body part 31 and the rotating body groove 32 and the hydraulic oil storage part 22 in communication with the working oil inlet 35 and the working oil discharge part 36 are seated.
  • the storage unit seating protrusion 33 is formed on the surface of which the operation inlet 35 is concave. At this time, the storage unit seating protrusion 33 protrudes in a disk shape with an outer diameter smaller than the outer diameter of the motor receiving body 31 so that the cylinder body seating protrusion 331 is formed so that the lower end of the cylinder body 2 is raised.
  • the drive case (3) protrudes from the center of the storage unit seating protrusion (33), the hydraulic oil discharge part (36) is formed, and the hydraulic oil discharge protrusion (34) to which the inner peripheral surface of the cylinder body (2) is airtightly connected is formed.
  • the hydraulic oil discharge protrusion 34 has a plurality of airtight grooves 342 in which an airtight ring 38 such as an O-ring is installed on the outer circumferential surface so that the inner circumferential surface of the cylinder body 2 is tightly contacted.
  • the hydraulic oil inlet 35 is formed in a pair to face one side and the other side of the upper surface of the storage unit seating protrusion 33, and a long groove 351 concave in an arc shape to communicate with a plurality of hydraulic oil storage holes 222, and hydraulic oil It consists of an inlet hole 352 perforated in the long groove 351 to be located on the suction side to communicate with the rotary body groove.
  • three hydraulic oil storage holes 222 are disposed to face each of the long grooves 352 to receive hydraulic oil.
  • the hydraulic oil discharge part 36 is composed of a discharge hole formed in the hydraulic oil discharge protrusion 34 to communicate with the hydraulic oil discharge side of the rotating body groove 32.
  • an airtight plate 37 that hermetically divides the rotor groove 32 and the motor accommodation space 311 is installed through the motor receiving body 31.
  • the hydraulic pressure generator 4 is a component that generates hydraulic pressure for the forward and backward movement of the rod body 1, and the drive case 3 sucks hydraulic oil from the hydraulic oil inlet 35 and delivers it to the hydraulic oil discharge 36 Is built in.
  • the hydraulic generator 4 is built in the drive case 3 and can be configured without any particular limitation as long as it is a device capable of generating hydraulic pressure, and is composed of a pressure feed rotating body 41 and a hydraulic motor 42.
  • the pressure-feeding rotor 41 is installed inside the drive case 3 and is a component for discharging the hydraulic oil flowing into the hydraulic oil inlet 35 to the hydraulic oil outlet 36, and is rotated to be rotated by the hydraulic motor 42. It consists of a pair of gears that are inserted into the whole groove 32 so as to mesh with each other.
  • the hydraulic motor 42 is composed of a pair operated independently so as to form a relatively large hydraulic pressure, and is built in the motor receiving body part 31 and the motor receiving space 311, and the motor shaft is a pressure feed rotating body 41 It is connected to and installed to apply rotational force.
  • the hydraulic cylinder module (m) having no hydraulic line according to the present invention is disposed inside the cylinder body (2) to measure the pressure of the hydraulic oil and to calculate the protrusion length of the rod, etc.
  • the piston sensing unit 7 is configured to detect the position of the piston.
  • the pressure sensing unit 6 is composed of a pressure sensor capable of sensing the pressure of hydraulic oil, and is installed on the upper end of the electric resistance sensing line 72 to be described later.
  • the piston sensing unit 7 is a ring-shaped permanent magnet unit 71 installed on the piston 12, and is disposed inside the cylinder body 2 to change the magnetic field when it is close to the permanent magnet unit 71 It is composed of an electrical resistance detection line 72 that enables the position of the piston to be sensed through a change in electrical resistance.
  • reference numeral 8 in FIG. 4D is a printed circuit board 8 (PCB) installed in the driving case 3, and the printed circuit board 8 includes circuits and elements for driving control of the hydraulic motor 42. It is mounted, and the lead wire of the pressure sensing part 6 and the resistance sensing wire 72 of the piston sensing part 7 are electrically connected. Further, reference numeral 391 is a guide boss that is interposed between the printed circuit board 8 and the airtight plate 37 to maintain a spaced distance, and the fastening member 39 is inserted and fastened through a hole formed therein.
  • PCB printed circuit board 8
  • the hydraulic cylinder module (m) is provided with a contactless power supply (9).
  • the contactless power supply 9 includes a power transmitter (not shown) including a primary coil unit (not shown), and a power source that is disposed to correspond to the primary coil unit and receives power using induced electromotive force between each other. Consisting of a receiving unit 91, the power receiving unit 91 is disposed in the drive case 3, and the power transmitting unit (not shown) is configured to be installed in the installation portion to which the hydraulic cylinder module m is mounted.
  • This solid-state power supply device 9 generates an induced electromotive force in the secondary coil when an alternating current flows in the primary coil unit built in the power transmission unit.
  • This technology is widely known in charging technology and power supply technology. Detailed description of the configuration and operation will be omitted.
  • the non-contact power supply device has an advantage of solving the electrical problems caused by exposure of the conventional metal terminal to moisture and dust.
  • the hydraulic cylinder module may be provided with a contact type power receiver in addition to the above-described contactless power supply device.
  • the contact type power receiving unit may include a terminal unit such as a metal terminal formed on the printed circuit board 8 so as to be electrically connected to an external power supply unit.
  • the printed circuit board 8 controls the drive of the hydraulic motor 42 and receives a signal applied from the resistance sensing line 72 of the piston sensing unit 7 to perform a control operation. Not shown) is provided.
  • the printed circuit board 8 is provided with a wireless communication module (not shown) that performs communication with the outside under the control of a control unit to remotely control the driving of the hydraulic motor 42 and the like.
  • the hydraulic oil flow control means may be configured as a non-return valve that selectively opens and closes the discharge hole constituting the hydraulic oil discharge part 36, although not specifically shown in the drawings.
  • This non-return valve is composed of a small electric actuator with a forward and backward rod buried in the drive case 3, and when the hydraulic generator 4 is not operated, the rod is operated to seal the discharge hole 36 and generates hydraulic pressure. When the part 4 is operated, it is operated to open the discharge hole.
  • FIG. 6 is a view for explaining the operation of the hydraulic cylinder module not having a hydraulic line according to an embodiment of the present invention.
  • one hydraulic motor 42 is rotated in a clockwise direction, and the other hydraulic motor is rotated in a counterclockwise direction.
  • the pressure feed rotating body 41 is interlocked.
  • the hydraulic oil flowing into the hydraulic oil inflow side of the rotating body groove 32 is pushed out to the hydraulic oil discharge side of the rotating body groove 32, so that the moving path (2a) of the cylinder body (2) through the discharge hole (36)
  • the hydraulic oil received in the hydraulic oil storage hole 222 of the cylinder body 2 is successively flowed into the hydraulic oil inflow side of the rotating body groove 32 by the suction force according to the rotation of the pressure feed rotating body 41, thereby performing the above-described action. It will be repeated.
  • the hydraulic oil filled in the hydraulic oil storage hole 222 of the cylinder body 2 is pumped as shown in FIGS. 4C and 4E.
  • the rotating body groove 32 is first introduced into a pair of long grooves 351 facing each other in communication with the lower side by the suction force according to the rotation of the rotating body 41, and subsequently through the inlet hole 352 drilled into the long groove 351. Among the parts, it flows into the hydraulic oil inlet side. Thereafter, the hydraulic oil is moved to the hydraulic oil discharge part where the discharge hole 36 (hydraulic oil discharge part) is located by the pressure feeding force of the pressure feeding rotating body 41, and then is ejected into the moving path 2a via the discharge hole.
  • the rod 11 protrudes to the outside.
  • the protruding length of the protruding rod 11 becomes a desired length, It is operated to stop the operation of the hydraulic motor 42 under the control of the controller.
  • the hydraulic motor 42 is stopped, the rotational motion of the two pressure-feeding rotors 42 is stopped, and the teething state of the teeth engaged with each other is maintained, so that the movement of the hydraulic oil is stopped and the protruding state of the rod 11 is maintained.
  • the hydraulic cylinder module not having a hydraulic line is repeatedly desired while raising and lowering the rod body 1 through the forward and reverse rotational motions of the hydraulic motors 42 arranged in a pair. You can perform the operation
  • the hydraulic cylinder module without a hydraulic line does not separately provide complex components such as storage tanks and hydraulic valves, and does not require complicated assembly work such as binding work of hydraulic hoses or various hydraulic components. Since it can be installed and used simply, the structure is very concise and simple, so when applied to a medical bed as follows, it can effectively perform the action of preventing bedsores.
  • FIGS. 7 and 8 are diagrams for explaining a medical bed using a hydraulic cylinder module without a hydraulic line according to an embodiment of the present invention, and schematically show shapes shown from the front and the side.
  • a medical bed using a hydraulic cylinder module without a hydraulic line does not have a bed body 100 and a hydraulic line disposed on the bed body 100. It is composed of hydraulic cylinder module (m).
  • the bed body 100 consists of a mattress 110, a bed frame 120 on which the mattress 110 is mounted, and a leg device 130 configured in a folding type to be installed on the bed frame 120 and adjustable in height Has been.
  • the mattress 110 is composed of a three-stage folding mattress block, and a hydraulic cylinder module (m) that does not have a plurality of hydraulic lines is installed to form a plurality of rows.
  • the mattress 110 includes a module insertion groove 111 that is recessed into the mattress block so that a hydraulic cylinder module m having no hydraulic line is inserted, and an elastic cover surface body 112 that surrounds the outside of the rod body 1 Is equipped.
  • the cover surface body 112 is made of a stretchable fabric so that it can be interlocked and appear when the rod body 1 appears and disappears without causing skin trouble.
  • the module insertion groove 111 is provided with a power transmission unit (not shown) including a primary coil unit, and the power transmission unit is installed in a form buried around the module insertion groove.
  • the hydraulic cylinder module m can operate by receiving power in a contactless manner using the primary and secondary coil units and induced electromotive force. In this way, when the power is supplied through the contact method, problems such as poor power supply or malfunction due to moisture or foreign substances inserted into the module insertion groove can be prevented in advance.
  • the bed body 100 may be applied to a bed composed of only a bed frame or a bed composed of only a mattress in addition to the form shown in FIGS. 7 and 8.
  • the load body 1 is periodically operated by operating the hydraulic cylinder module according to the load distribution of the human body while the patient with discomfort is lying down. If the concentration of the load is moderated while lowering and rising appropriately, the pressure concentrated in a specific position is relieved. Accordingly, pressure on the part of the body where the load is concentrated is relieved and ventilation is secured, and blood circulation and metabolism of patients lying on the bed for a long time or paralyzed patients such as paraplegia and general paralysis are smoothly performed, thereby reducing bedsores. There is an effect that can be prevented.
  • the load body 1 is protruded by operating the hydraulic cylinder module disposed on one side of the patient's body and lowering the rod body 1 on the other side of the patient's body so that the patient's body tilts to one side.
  • the user's lying position can be freely changed, thus maximizing the effect of preventing bedsores.
  • the rotational seating portion 14 is rotatably installed on the rod body 1, it can safely and comfortably perform a support function of the human body while rotating according to the bent portion of the human body.

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Abstract

본 발명은 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈 및 이를 이용한 의료용 베드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 구조가 간결, 단순하고, 유압호스 등의 결속작업 등과 같은 복잡한 조립작업 없이 간편하고, 신속하게 조립하여 사용할 수 있는 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈 및 이를 이용한 의료용 베드에 관한 것이다. 본 발명에 따른 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈은 유압실린더모듈에 있어서, 로드의 일측에 피스톤이 구비된 로드체; 상기 피스톤이 이동되는 이동로가 형성된 실린더체; 상기 실린더체의 일단에 접속되고, 작동유유입부와 작동유배출부가 형성된 구동케이스; 및 상기 작동유유입부로부터 작동유를 흡인하여 상기 작동유배출부로 압송하도록 상기 구동케이스에 내장되는 유압발생부를 포함하여 단일의 몸체로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈 및 이를 이용한 의료용 베드
본 발명은 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈 및 이를 이용한 의료용 베드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 구조가 간결, 단순하고, 유압호스 등의 결속작업 등과 같은 복잡한 조립작업 없이 간편하고, 신속하게 조립하여 사용할 수 있는 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈 및 이를 이용한 의료용 베드에 관한 것이다.
일반적으로, 장기간 누워있는 환자나 하반신마비, 전신마비 등의 마비 환자의 경우 혈액순환 및 신진대사가 원활하게 이루어지지 못함으로 압박을 받는 부위에 욕창이 발생하게 된다.
이러한 욕창은 환자의 누워있는 자세를 자주 변경시켜 압박부위의 부담을 줄여주고 통풍시켜주는 방법이 일반적이지만, 환자의 욕창 방지를 위하여 주기적으로 환자를 움직여 자세를 바꾸어주는 작업은 힘이 많이 들고 번거로울 뿐만 아니라 별도의 간병인을 필요로 하게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 근래에는 대한민국 등록실용신안 등록번호 제20-0435149호에 개시된 바와 같은 에어매트리스가 제안되어 있다.
상기한 등록실용신안 제20-0435149호에 따른 에어매트리스는 도1에 도시된 바와 같이 공압을 제공하는 에어발생부(50)와, 상기 에어발생부(50)에서 발생된 공압을 제어부의 작동신호에 의하여 제어하는 분배부(60)가 전장부(30)의 케이스 내측에 설치된다.
상기 분배부(60)는 솔레노이드밸브를 포함하여 제어신호에 의하여 공압이 제공되는 방향을 전환하기 위한 다양한 유로전환 부품들이 사용 가능할 것이다.
그리고, 상기 분배부(60)와 독립적으로 연결된 관로가 복수로 구비된 공급부(40)가 구비된다. 상기 공급부(40)를 통해 제공된 공압에 의하여 개별적으로 팽창되는 셀부재가 복수로 구비된 쿠션부(10)는 틀 형상을 이루는 프레임부재 내측에 설치된다. 상기 쿠션부(10)는 셀부재가 1열 또는 복수의 열로 배치되어 있다.
전술한 등록실용신안 제20-0435149호에 따른 에어매트리스는 셀부재의 팽창 및 수축에 의해 환자의 욕창을 어느 정도 완화할 수 있지만, 이하와 같은 여러 가지 단점을 가지고 있다.
상기한 종래 욕창 방지용 매트는 누워 있는 환자의 자세를 변경시킬 수 없는 치명적인 단점을 가지고 있으므로 여전히 욕창을 방지할 수 없는 한계점이 있다.
그리고, 환자의 피부에 공기주머니 형태의 쿠션부(10)가 피부와 비교적 넓게 접촉되는 구조이므로 통풍성의 결여로 욕창 완화효과가 떨어지는 단점이 있다.
또한, 상기한 종래 에어매트리스는 단일의 에어발생부(50)에 다수의 쿠션부(10)가 연결된 구조로서 다수의 관로(42,44)를 설치하여야 하므로 구조가 매우 복잡해지게 되고 조립 및 제작에 많은 비용과 시간이 소요되는 단점이 있을 뿐만 아니라 일부 관로(42,44)가 손상될 경우 공기의 누설로 인해 에어매트리스 전체를 사용할 수 없는 단점이 있다.
본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 구조가 간결, 단순하고, 유압호스의 결속작업 등과 같은 복잡한 조립작업 없이 간편하고, 신속하게 조립하여 사용할 수 있도록 한 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈 및 이를 이용한 의료용 베드를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈은 유압실린더모듈에 있어서, 로드의 일측에 피스톤이 구비된 로드체; 상기 피스톤이 이동되는 이동로가 형성된 실린더체; 상기 실린더체의 일단에 접속되고, 작동유유입부와 작동유배출부가 형성된 구동케이스; 및 상기 작동유유입부로부터 작동유를 흡인하여 상기 작동유배출부로 압송하도록 상기 구동케이스에 내장되는 유압발생부;를 포함하여 단일의 몸체로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 실린더체는 상기 작동유유입부로 작동유를 공급하도록 작동유가 저장되는 작동유저장부가 구비된 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 작동유저장부는 상기 실린더체에 상하로 관통되게 형성되고 상기 구동케이스에 결합된 상태에서 상기 작동유유입부와 연통되는 복수의 작동유저장홀을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 유압발생부는 상기 구동케이스 내부에 설치되고 상기 작동유유입부로 유입된 작동유를 작동유배출부로 배출시키는 압송회전체; 및 상기 압송회전체를 회전시키는 유압모터를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 구동케이스는, 모터수용공간이 형성된 통 형상의 모터수용바디부; 상기 압송회전체가 설치되도록 상기 모터수용바디부의 내부에 요입되고 상기 작동유유입부와 상기 작동유배출부와 연통되는 회전체홈; 상기 회전체홈과 상기 모터수용공간을 기밀적으로 구획하는 기밀판; 상기 작동유저장부가 안착되도록 상기 모터수용바디부에 형성되고 상기 작동유유입부가 구비된 저장부안착돌부; 및 상기 저장부안착돌부의 중앙에 돌출되고 상기 작동유배출부가 형성되며 상기 실린터체의 기밀적인 접속을 위한 기밀링이 삽입되는 기밀홈이 형성된 작동유배출돌부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 압송회전체는 독립적으로 접속되는 상기 유압모터에 의해 구동되고 상기 회전체홈에 삽입되어 서로 치합되는 한 쌍의 기어로 구성될 수 있다.
상기 작동유유입부는 복수의 상기 작동유저장홀과 연통되도록 형성된 장홈과, 상기 회전체홈의 작동유 흡입측과 연통되게 상기 장홈에 천공된 유입공으로 구성될 수 있다.
상기 작동유배출부는 상기 작동유배출돌부에 상기 회전체홈의 작동유 배출측과 연통되게 관통되는 배출공으로 형성될 수 있다.
상기 로드체는 상기 로드가 기밀적으로 이동되도록 상기 실린더체의 타단에 접속되는 로드기밀부재가 구비될 수 있다.
바람직하게, 상기 로드는 단부에 회전지지부가 형성되고, 상기 회전지지부에 삽입되어 회전 가능하게 설치되는 회전안착부를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈은 상기 실린더체 내부에 배치되어 작동유의 압력을 측정하는 압력감지부; 및 상기 피스톤의 위치를 감지하는 피스톤감지부; 중에서 적어도 하나 이상을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 피스톤감지부는 상기 피스톤에 설치되는 영구자석부, 상기 실린터체 내부에 배치되어 상기 영구자석부에 근접시에 전기저항이 변화하는 전기저항감지선을 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈상기 유압발생부의 구동을 제어하는 제어부; 상기 제어부의 제어하에 외부와의 통신을 수행하는 무선통신모듈; 및 상기 유압발생부에 전원을 공급하는 전원공급장치를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈을 이용한 의료용 베드는 베드체; 및 상기 베드체에 배치되는 전술한 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈;포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 베드체는 상기 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈에 구비된 단자부와 전기적으로 연결되는 연결단자부가 구비될 수 있다.
상기 베드체는 매트리스가 구비되고, 상기 매트리스에 다수의 상기 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈이 설치되되, 상기 매트리스는 상기 로드체의 외부를 감싸는 신축성 커버면상체를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 상기 베드체는 상기 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈이 삽입되도록 매트리스블록에 모듈삽입홈이 요입된 매트리스가 구비되고, 상기 모듈삽입홈에는 1차 코일부를 포함하는 전원송신부가 구비되고, 상기 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈에는 2차 코일부를 포함하는 전원수신부가 구비되어, 상기 1차 코일부 및 상기 2차 코일부 상호 간의 유도 기전력을 이용하여 전원을 공급하는 무접점 방식의 전원공급장치가 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈에 의하면, 로드체의 전후진을 위한 각종 유압구성요소가 유기적으로 배치되어 막대 형상을 갖는 하나의 단일 몸체로 구성됨에 따라 종래 유압호스와 같은 유압라인 뿐만 아니라 유압탱크, 유압밸브 등과 같은 복잡한 각종 유압구성품들을 외부에 별도로 구비할 필요가 없고, 이러한 유압구성품의 복잡한 조립작업이 없이 간편하게 조립하여 사용할 수 있으므로 구조가 매우 간결, 단순하여 다양한 병진운동기구로 편리하게 사용할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈을 이용한 의료용 베드에 의하면, 막대 형상의 유압실린더모듈을 이용하여 컴팩트한 의료용 베드를 구현할 수 있고, 사용과 취급이 편리할 뿐만 아니라 제조원가를 절감할 수 있다. 특히, 로드체의 전후진 동작이 공압 등의 다른 구동방식에 비해 유압에 의해 이루어지므로 인체를 안정적으로 움직일 수 있어서 욕창방지 작용을 효과적으로 수행할 수 있고, 내구성이 향상되는 장점이 있다.
도1은 종래 욕창방지용 에어매트리스를 설명하기 위한 도면,
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈을 나타낸 사시도,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈을 나타낸 분리사시도,
도4a 내지 도4e는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈의 일부를 확대하여 나타낸 도면으로서, 도4a는 로드기밀부재를 확대한 사시도, 도4b는 실린더체를 나타낸 사시도, 도4c는 유압발생부를 포함하는 구동케이스 부분의 절개사시도, 도4d는 유압발생부 및 구동케이스 부분의 분리사시도, 도4e는 구동케이스의 내부 구조를 설명하기 위한 저면도이다.
도5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈을 나타낸 단면도,
도5b는 도5a의 부분 확대도,
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈의 작용을 설명하기 위한 도면,
도7 및 도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈을 이용한 의료용 베드를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도2 내지 도8에 의거하여 상세히 설명하고, 도2 내지 도8에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여한다. 한편 각 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈을 나타낸 사시도, 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈을 나타낸 분리사시도, 도4a 내지 도4e는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈의 일부를 확대하여 나타낸 도면으로서 도4a는 로드기밀부재를 확대한 사시도, 도4b는 실린더체를 나타낸 사시도로서 180°도 회전시킨 상태를 도시한 것이고, 도4c는 유압발생부를 포함하는 구동케이스 부분의 절개사시도, 도4d는 유압발생부 및 구동케이스 부분의 분리사시도, 도4e는 구동케이스의 내부 구조를 설명하기 위한 저면도이다. 도5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈을 나타낸 단면도, 도5b는 도5a의 부분 확대도이다.
도2 내지 도5b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈(m)은 로드체(1), 실린더체(2), 구동케이스(3) 및 유압발생부(4)가 대략 막대 형상을 갖는 하나의 단일 몸체로 구성된 것으로서, 종래 일반적인 유압구동모듈과 같이 유압펌프와 같은 유압발생부나, 작동유 저장탱크, 유압밸브 등과 같은 복잡한 구성요소들을 유압실린더의 외부에 별도로 구비하지 않고 유압호스나 각종 유압 구성품의 결속작업 등과 같은 복잡한 조립작업 없이 간편하게 설치하여 사용할 수 있도록 구성한 점에 특징이 있다.
로드체(1)는 유압발생부(4)에 의해 생성된 유압작동유(이하 '작동유'라 한다)의 유압에 의해 전후진되는 구성요소로서, 봉상으로 형성된 로드(11)의 일측에 피스톤(12)이 구비된 구조로 구성되어 있다.
피스톤(12)은 실린더체(2)의 이동로(2a) 내경과 대응하는 외경을 갖는 피스톤몸체에 복수의 기밀링삽입홈(123)이 요입된 것으로서, 기밀링삽입홈에는 오-링(O-ring)과 같은 기밀링(122)이 삽입되어 있다.
그리고, 로드체(1)는 로드(11)의 타측 단부에 회전지지부(13)가 형성되어 있다. 회전지지부(13)는 인체의 피부와 같은 피접촉부에 접촉되는 회전안착부(14)가 회전 가능하게 설치되도록 대략 볼 형태로 돌출되어 있다. 여기서, 회전안착부(14)는 대략 원판 형상을 갖는 몸체의 저면에 볼안착홈(142)이 형성된 구조로 되어 있다.
실린더체(2)는 피스톤(12)이 이동되는 이동로가 형성된 원통 형상의 구성요소로서, 일단이 구동케이스(3)에 기밀적으로 접속되고 타단에 로드체(1)의 출몰을 위한 개구부가 형성되어 있다.
그리고, 실린더체(2)는 로드(11)가 기밀적으로 이동되도록 타단 개구부에 접속되는 로드기밀부재(5)가 구성되어 있다. 이 로드기밀부재(5)는 작동유의 외부 유출을 차단하면서 로드의 원활한 이동이 가능한 구조라면 구조와 형태에 특별한 제한 없이 다양한 구조로 형성될 수 있다.
예컨대, 로드기밀부재(5)는 도4a에 도시된 바와 같이 기밀 특성이 우수한 소재로 형성된 마개 형태의 부재로서, 기밀부재몸체(51)의 로드(11)가 이동되도록 중앙에 관통된 로드이동공(52), 이 로드이동공(52)과 접한 둘레에 실린더체(2)에 체결부재(55)가 체결되도록 형성된 체결공(53), 및 기밀부재몸체(51)의 둘레에 설치된 기밀링(54)이 형성되어 있다.
그리고, 로드기밀부재(5)는 기밀부재몸체(51)의 저부에 후술되는 실린더체(2)의 작동유저장홀(222)와 이동로(2a)를 서로 연통되도록 하는 유동홈(56)이 요입되어 있다.
한편, 상기 실린더체(2)는 도4b 내지 도5b에 도시된 바와 같이 유압발생부(4)로 공급되는 작동유를 저장하는 작동유저장부(22)가 구비된 특징이 있다.
작동유저장부(22)는 실린더체(2)에 이동로(2a) 방향으로 소정 두께만큼 두텁게 돌출된 저장홀형성부(221)에 복수의 작동유저장홀(222)이 상하로 관통되게 형성되어 있다. 이때, 저장홀형성부(221)는 이동로를 향해 대략 원통 형상으로 돌출되되 실린더체(2)의 외부튜브(2b)보다 짧은 길이를 갖도록 형성되어 있다.
작동유저장홀(222)은 실린더체(2)가 구동케이스(3)에 결합된 상태에서 작동유유입부(35)와 연통되도록 형성되어 작동유의 공급 및 회수동작이 이루어지도록 되어 있다.
작동유저장부(22)는 유압발생부(4)측으로 공급되는 작동유의 저장기능과 함께 작동유의 이동을 위한 유압호스와 같은 작동유이송라인의 기능을 수행하는 작용상의 특징으로 갖는 것으로서 이하 작용설명 부분에서 좀더 구체적으로 살펴보기로 한다.
그리고, 도4b에서 도면부호 225는 실린더체(2)의 저장홀형성부(221)에 형성된 홀 중에서 저장홀(222)을 제외한 홀 중에서 구동케이스(3)와의 체결을 위한 체결부재(39)와 로드기밀부재(5)와의 체결을 위한 체결부재(55)가 체결되는 체결공의 기능을 수행한다. 또한 실린더체(2)의 저장홀형성부(221)에 형성된 홀 중에서 한 개의 홀은 후술되는 압력감지부(6) 및 피스톤감지부(7)가 설치되는 센서설치홀(223)의 기능을 수행한다. 이때, 센서설치홀(223)은 이동로(2a)와 연통되는 연결공(224)가 형성됨으로써 이동로(2a)에 수용된 작동유가 유입되어 그 압력이 압력감지부(6)에 의해 감지되도록 되어 있다.
구동케이스(3)는 실린더체(2)의 일단에 기밀적으로 접속되는 부분으로서, 내장되는 유압발생부(4)로 작동유가 유동되는 작동유유입부(35)와 작동유배출부(36)가 형성되어 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 도4c 및 도4e에 도시된 바와 같이 구동케이스(3)는 모터수용공간(311)이 형성된 통 형상의 모터수용바디부(31), 압송회전체(41)가 설치되도록 모터수용바디부(31)의 내부에 요입되고 작동유유입부(35)와 작동유배출부(36)와 연통되는 회전체홈(32), 작동유저장부(22)가 안착되도록 모터수용바디부(31)에 연장되고 표면에 작동유유입부(35)가 요입된 저장부안착돌부(33)가 형성되어 있다. 이때, 저장부안착돌부(33)는 실린더체(2)의 하단이 올려지도록 실린더체안착턱(331)이 형성되도록 모터수용바디부(31)의 외경보다 외경이 작은 원판형으로 돌출되어 있다.
그리고 구동케이스(3)는 저장부안착돌부(33)의 중앙에 돌출되고 작동유배출부(36)가 형성되고 실린터체(2)의 내주면이 기밀적으로 접속되는 작동유배출돌부(34)가 형성되어 있다. 이때, 작동유배출돌부(34)는 외주면에 오-링과 같은 기밀링(38)이 설치되는 복수의 기밀홈(342)이 요입되어 실린터체(2)의 내주면이 기밀적으로 밀착되도록 되어 있다.
상기 작동유유입부(35)는 저장부안착돌부(33)의 상면 일측 및 타측에 마주보게 한쌍으로 형성되고 복수의 작동유저장홀(222)과 연통되도록 호 형상으로 요입된 장홈(351)과, 작동유 흡인측에 위치하게 회전체홈과 연통되게 장홈(351)에 천공된 유입공(352)으로 구성되어 있다. 그리고, 본 실시예에서 장홈(352) 한 개에 3개의 작동유저장홀(222)이 마주보게 배치되어 작동유를 공급받도록 되어 있다.
상기 작동유배출부(36)는 작동유배출돌부(34)에 회전체홈(32)의 작동유 배출측과 연통되게 형성된 배출공으로 구성되어 있다.
그리고, 구동케이스(3)는 회전체홈(32)과 모터수용공간(311)을 기밀적으로 구획하는 기밀판(37)이 모터수용바디부(31)를 통해 설치되어 있다.
유압발생부(4)는 로드체(1)의 전후진을 위한 유압을 생성하는 구성요소로서, 작동유유입부(35)로부터 작동유를 흡인하여 작동유배출부(36)로 압송하도록 구동케이스(3)에 내장되어 있다.
유압발생부(4)는 구동케이스(3)에 내장되어 유압을 생성할 수 있는 장치라면 특별한 제한 없이 구성될 수 있는 것으로서, 압송회전체(41)와, 유압모터(42)로 구성되어 있다.
압송회전체(41)는 구동케이스(3) 내부에 설치되고 작동유유입부(35)로 유입된 작동유를 작동유배출부(36)로 배출시키는 구성요소로서, 유압모터(42)에 의해 회전되도록 회전체홈(32)에 서로 치합되게 삽입되는 한 쌍의 기어로 구성되어 있다.
유압모터(42)는 비교적 큰 유압을 형성할 수 있도록 독립적으로 작동되는 한 쌍으로 구성되어 모터수용바디부(31) 모터수용공간(311)에 내장되는 것으로, 모터축이 압송회전체(41)에 접속되어 회전력을 인가하도록 설치되어 있다.
한편, 본 발명에 따른 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈(m)은 실린더체(2) 내부에 배치되어 작동유의 압력을 측정하는 압력감지부(6)와, 로드의 돌출길이 등을 계산할 수 있도록 피스톤의 위치를 감지하는 피스톤감지부(7)가 구성되어 있다.
압력감지부(6)는 작동유의 압력을 감지할 수 있는 압력센서로 구성되는 것으로서, 후술되는 전기저항감지선(72)의 상단에 설치되어 있다.
피스톤감지부(7)는 피스톤(12)에 설치되는 링 형상의 영구자석부(71)와, 실린터체(2) 내부에 배치되어 영구자석부(71)에 근접시에 자기장의 변화나 이에 따른 전기저항의 변화를 통해 피스톤의 위치를 감지할 수 있도록 하는 전기저항감지선(72)으로 구성되어 있다.
한편, 도4d의 미설명부호 8은 구동케이스(3)에 설치되는 인쇄회로기판(8,PCB)으로서, 인쇄회로기판(8)에는 유압모터(42)의 구동제어를 위한 회로, 소자 등이 실장되어 있고, 압력감지부(6)의 리드선 및 피스톤감지부(7)의 저항감지선(72)이 전기적으로 연결되어 있다. 그리고, 미설명부호 391은 인쇄회로기판(8)과 기밀판(37) 사이에 개재되어 이격거리를 유지하는 가이드보스로서 그 내부에 형성된 홀을 통해 체결부재(39)가 삽입 체결된다.
또한, 유압실린더모듈(m)에는 무접점 전원공급장치(9)가 구비되어 있다. 이 무접점 전원공급장치(9)는 1차 코일부(미도시)를 포함하는 전원송신부(미도시)와, 1차 코일부와 대응되게 배치되고 상호 간에 유도 기전력을 이용하여 전원을 수신하는 전원수신부(91)로 구성된 것으로, 전원수신부(91)는 구동케이스(3)에 배치되어 있고, 전원송신부(미도시)는 유압실린더모듈(m)이 장착되는 피설치부에 설치되도록 구성한다.
이러한 무접점 전원공급장치(9)는 전원송신부에 내장된 1차 코일부에 교류전류가 흐르면 2차 코일부에 유도 기전력이 발생되는 것으로서 이러한 기술은 충전기술 및 전원공급기술에서 널리 알려진 기술이므로 세부 구성 및 작용에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 또한 무접접 전원공급장치는 종래 금속 단자가 습기 및 먼지에 노출됨에 따라 발생되는 전기적인 문제점을 해소할 수 있는 장점이 있다.
또한, 유압실린더모듈은 전술한 무접점 전원공급장치 외에도 접점식 전원수신부가 구비될 수도 있다. 예컨대, 접점식 전원수신부는 외부의 전원공급부와 전기적으로 연결되도록 인쇄회로기판(8)에 형성되는 금속 단자와 같이 단자부를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 인쇄회로기판(8)에는 유압모터(42)의 구동을 제어하고 피스톤감지부(7)의 저항감지선(72)으로부터 인가되는 신호를 수신받아 제어동작을 수행하도록 마이콤 등으로 구성되는 제어부(미도시)가 구비되어 있다.
그리고, 인쇄회로기판(8)에는 제어부의 제어하에 외부와의 통신을 수행하는 무선통신모듈(미도시)이 구비되어 원격으로 유압모터(42) 등의 구동을 제어할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈(m)은 로드체(1)에 비교적 큰 압력이 작용이 작용될 경우 이동로(2a)에 유입된 작동유가 작동유배출부(36)를 통해 미세하게 역류되면서 로드체(1)가 하강될 수 있으므로 이를 방지하기 위한 작동유흐름제어수단(미도시)이 설치될 수 있다.
예컨대, 작동유흐름제어수단은 도면에 구체적으로 도시하지는 않았으나 작동유배출부(36)를 구성하는 배출공을 선택적으로 개폐하는 역류방지밸브로 구성될 수 있다. 이 역류방지밸브는 구동케이스(3)에 매설되는 전후진 로드를 구비한 소형 전기식 액츄에이터로 구성되어, 유압발생부(4)의 미작동시 로드가 배출공(36)을 밀폐하도록 작동되고 유압발생부(4)의 작동시 배출공을 개방하도록 작동된다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈의 작용을 간략하게 설명한다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 일측 유압모터(42)는 시계방향으로 회전되고, 나머지 타측 유압모터는 반시계방향으로 회전되는 방식으로 2개의 유압모터(42)가 서로 다른 방향으로 회전되면 연동되는 압송회전체(41)가 회전체홈(32)의 작동유 유입측에 유입되어 있는 작동유를 회전체홈(32)의 작동유 배출측으로 밀어내 압송하게 되므로 배출공(36)을 통해 실린더체(2)의 이동로(2a)로 분출되고, 압송회전체(41)의 회전에 따른 흡인력에 의해 실린더체(2)의 작동유저장홀(222)에 수용된 작동유가 연이어 회전체홈(32)의 작동유 유입측으로 유입되면서 상기한 작용을 반복 수행하게 된다.
여기서, 작동유가 회전체홈(32)으로 유입된 후 배출되는 과정을 좀 더 설명하면 도4c 및 도4e에 도시된 바와 같이 실린더체(2)의 작동유저장홀(222)에 채워져 있던 작동유는 압송회전체(41)의 회전에 따른 흡인력으로 하측에 연통되게 마주한 한 쌍의 장홈(351)으로 1차 유입되고 연이어 이 장홈(351)에 천공된 유입공(352)을 통해 회전체홈(32) 부분 중에서 작동유 유입측으로 유입된다. 이후, 압송회전체(41)의 압송력으로 배출공(36;작동유배출부)이 위치한 작동유 배출부측으로 작동유가 이동된 후 배출공을 경유하여 이동로(2a)로 분출된다.
그리고, 배출공(36)을 통해 분출된 작동유가 팽창되면서 피스톤(12)을 밀어내게 되므로 로드(11)가 외부로 돌출되는데, 이와 같이 돌출되는 로드(11)의 돌출 길이가 희망하는 길이가 되면 제어부의 제어하에 유압모터(42)의 작동이 정지되도록 작동된다. 유압모터(42)가 정지되면 2개의 압송회전체(42) 회전동작이 정지되고 서로 치합된 치산의 잇말물림 상태가 유지되므로 작동유의 이동이 중지되면서 로드(11)의 돌출된 상태가 유지된다.
한편, 반대로 로드(11)를 실린더체(2)의 내부로 이동시키는 방향으로 작동시키고자 할 때는 일측 유압모터(42)의 회전방향을 반시계방향으로 나머지 타측 유압모터는 시계방향으로 회전되도록 작동시킨다. 이와 같이 역방향으로 2개의 유압모터(42)가 서로 다른 방향으로 회전되면 연동되는 압송회전체(41)가 회전체홈(32)의 작동유 배출측에 유입되어 있는 작동유를 회전체홈의 작동유 유입측으로 밀어내 압송하게 되므로 실린더체(2)의 이동로에 위치한 작동유가 배출공(36)을 통해 회전체홈(32)으로 흡인된 후 유입공(352), 장홈(351)를 통과하여 실린더체(2)의 작동유저장홀(222)로 배출되어 채워지게 된다.
전술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈은 한 쌍으로 배치된 유압모터(42)의 정방향 및 역방향 회전동작을 통해 로드체(1)를 출몰시키면서 반복적으로 희망하는 동작을 수행할 수 있다.
특히 본 발명의 일 실시예에 따른 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈은 저장탱크, 유압밸브 등과 같은 복잡한 구성요소들을 외부에 별도로 구비하지 않고 유압호스나 각종 유압 구성품의 결속작업 등과 같은 복잡한 조립작업 없이 간편하게 설치하여 사용할 수 있으므로 구조가 매우 간결, 단순하여 이하와 같은 의료용 베드에 적용할 경우 욕창방지 작용을 효과적으로 수행할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈을 이용한 의료용 베드를 설명하되, 여기에서 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈은 전술한 일 실시예에 나타난 것을 적용하므로 구체적인 설명이나 도면상 도시는 생략한다.
첨부도면, 도7 및 도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈을 이용한 의료용 베드를 설명하기 위한 도면으로서, 정면 및 측면에서 나타나는 형상을 간략하게 도시한 것이다.
도7 및 도8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈을 이용한 의료용 베드는 베드체(100)와, 베드체(100)에 배치되는 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈(m)로 구성되어 있다.
베드체(100)는 매트리스(110)와, 매트리스(110)가 올려지는 베드프레임(120), 및 베드프레임(120)에 설치되고 높낮이 조절이 가능하도록 절첩식으로 구성된 레그장치(130)로 구성되어 있다.
매트리스(110)에는 3단 접이식 매트리스블록로 구성되어 있고, 다수 개의 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈(m)이 복수의 열을 형성하도록 설치되어 있다.
그리고, 매트리스(110)는 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈(m)이 삽입되도록 매트리스블록에 요입되는 모듈삽입홈(111)과, 로드체(1)의 외부를 감싸는 신축성 커버면상체(112)가 구비되어 있다. 여기서 커버면상체(112)는 피부에 트러블을 유발하지 않으면서 로드체(1)의 출몰시 연동되어 출몰될 수 있도록 신축성 직물지로 구성되어 있다.
그리고 모듈삽입홈(111)에는 1차 코일부를 포함하는 전원송신부(미도시)가 구비된 것으로서, 전원송신부는 모듈삽입홈의 둘레에 매립되는 형태로 설치되어 있다.
이와 같이 모듈삽입홈(111)에 전원송신부가 구비되면 유압실린더모듈(m)은 1차 및 2차 코일부과 상호 간의 유도 기전력을 이용하여 무접점 방식으로 전원을 공급받아 작동할 수 있다. 이와 같이 접점방식으로 전원을 공급받을 경우 모듈삽입홈에 삽입되는 습기나 이물질에 의한 전원공급불량이나 오작동과 같은 문제점을 미연에 방지할 수 있다.
한편, 베드체(100)는 도7 및 도8에 도시된 형태 외에도 베드프레임으로만 구성된 침상이나 매트리스로만 구성된 침대를 적용할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈 및 이를 이용한 의료용 베드를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않은 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.
상기한 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈을 이용한 의료용 베드는 거동이 불편한 환자가 누워있는 상태에서 인체의 하중 분포에 따라 유압실린더모듈을 작동시켜 로드체(1)를 주기적으로 적절하게 하강 및 상승시키면서 하중의 집중을 완하시키게 되면 특정 위치에 집중되는 압력이 해소된다. 이에 따라 인체의 등과 같이 하중이 집중되는 부분의 압력이 해소되고 통풍성이 확보되어 장기간 침상에 누워있는 환자나 하반신마비, 전신마비 등의 마비 환자의 혈액순환 및 신진대사가 원활하게 이루어지게 되면서 욕창을 방지할 수 있는 효과가 있다.
특히, 환자가 누워있는 상태에서 환자의 신체 일측 부위에 배치된 유압실린더모듈을 작동시켜 로드체(1)를 돌출시키고 타측 부분의 로드체(1)를 하강시키게 되면 환자의 인체가 한 쪽으로 기울어지게 되어 사용자의 누운 자세를 자유롭게 변환시킬 수 있어서 욕창 방지효과를 극대화할 수 있다.
이와 같이 환자를 움직여 자세를 바꾸어주는 작업이 유압실린더모듈에 의해 자동적으로 수행되므로 사용상에 편의성이 향상되고 별도의 간병인을 필요로 하지 않게 되므로 보호자의 경제적 부담을 획기적으로 줄일 수 있는 장점이 있다.
그리고, 로드체(1)에 회전안착부(14)가 회전 가능하게 설치되어 있으므로 인체의 굴곡부위에 맞추어 회전되면서 안전하고 편안하게 인체의 지지작용을 수행할 수 있다.
m:유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈
1:로드체
2:실린더체
3:구동케이스
4:유압발생부
41:압송회전체
42:유압모터
5:로드기밀부재
6:압력감지부
7:피스톤감지부
8:인쇄회로기판
9:전원공급장치
100:베드체
110:매트리스
120:베드프레임
130:레그장치

Claims (16)

  1. 유압실린더모듈에 있어서,
    로드의 일측에 피스톤이 구비된 로드체;
    상기 피스톤이 이동되는 이동로가 형성된 실린더체;
    상기 실린더체의 일단에 접속되고, 작동유유입부와 작동유배출부가 형성된 구동케이스; 및
    상기 작동유유입부로부터 작동유를 흡인하여 상기 작동유배출부로 압송하도록 상기 구동케이스에 내장되는 유압발생부;를 포함하여 단일의 몸체로 구성된 것을 특징으로 하는 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실린더체는 상기 작동유유입부로 작동유를 공급하도록 작동유가 저장되는 작동유저장부가 구비된 것을 특징으로 하는 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 작동유저장부는 상기 실린더체에 상하로 관통되게 형성되고 상기 구동케이스에 결합된 상태에서 상기 작동유유입부와 연통되는 복수의 작동유저장홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 유압발생부는,
    상기 구동케이스 내부에 설치되고 상기 작동유유입부로 유입된 작동유를 작동유배출부로 배출시키는 압송회전체; 및
    상기 압송회전체를 회전시키는 유압모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 구동케이스는,
    모터수용공간이 형성된 통 형상의 모터수용바디부;
    상기 압송회전체가 설치되도록 상기 모터수용바디부의 내부에 요입되고 상기 작동유유입부와 상기 작동유배출부와 연통되는 회전체홈;
    상기 회전체홈과 상기 모터수용공간을 기밀적으로 구획하는 기밀판;
    상기 작동유저장부가 안착되도록 상기 모터수용바디부에 형성되고 상기 작동유유입부가 구비된 저장부안착돌부; 및
    상기 저장부안착돌부의 중앙에 돌출되고 상기 작동유배출부가 형성되며 상기 실린터체의 기밀적인 접속을 위한 기밀링이 삽입되는 기밀홈이 형성된 작동유배출돌부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 압송회전체는 독립적으로 접속되는 상기 유압모터에 의해 구동되고 상기 회전체홈에 삽입되어 서로 치합되는 한 쌍의 기어로 구성되고,
    상기 작동유유입부는 복수의 상기 작동유저장홀과 연통되도록 형성된 장홈과, 상기 회전체홈의 작동유 흡입측과 연통되게 상기 장홈에 천공된 유입공으로 구성되고,
    상기 작동유배출부는 상기 작동유배출돌부에 상기 회전체홈의 작동유 배출측과 연통되게 관통되는 배출공으로 형성된 것을 특징으로 하는 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 로드가 기밀적으로 이동되도록 상기 실린더체의 타단에 접속되는 로드기밀부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 로드는 단부에 회전지지부가 형성되고,
    상기 회전지지부에 삽입되어 회전 가능하게 설치되는 회전안착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 실린더체 내부에 배치되어 작동유의 압력을 측정하는 압력감지부; 및
    상기 피스톤의 위치를 감지하는 피스톤감지부; 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 피스톤감지부는 상기 피스톤에 설치되는 영구자석부, 상기 실린터체 내부에 배치되어 상기 영구자석부에 근접시에 전기저항이 변화하는 전기저항감지선을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 유압발생부의 구동을 제어하는 제어부;
    상기 제어부의 제어하에 외부와의 통신을 수행하는 무선통신모듈; 및
    상기 유압발생부에 전원을 공급하는 전원공급장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 이동로에 유입된 작동유의 유동을 제어하기 위해 상기 구동케이스에 설치되는 작동유흐름제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈.
  13. 베드체; 및
    상기 베드체에 배치되는 상기 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈;포함하는 것을 특징으로 하는 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈을 이용한 의료용 베드.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 베드체는 상기 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈에 구비된 단자부와 전기적으로 연결되는 연결단자부가 구비된 것을 특징으로 하는 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈을 이용한 의료용 베드.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 베드체는 매트리스가 구비되고, 상기 매트리스에 다수의 상기 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈이 설치되되,
    상기 매트리스는 상기 로드체의 외부를 감싸는 신축성 커버면상체를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈을 이용한 의료용 베드.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 베드체는 상기 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈이 삽입되도록 매트리스블록에 모듈삽입홈이 요입된 매트리스가 구비되고,
    상기 모듈삽입홈에는 1차 코일부를 포함하는 전원송신부가 구비되고, 상기 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈에는 2차 코일부를 포함하는 전원수신부가 구비되어, 상기 1차 코일부 및 상기 2차 코일부 상호 간의 유도 기전력을 이용하여 전원을 공급하는 무접점 방식의 전원공급장치가 구비된 것을 특징으로 하는 유압라인을 갖지 않는 유압실린더모듈을 이용한 의료용 베드.
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