WO2021002638A1 - 보행보조기 - Google Patents

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WO2021002638A1
WO2021002638A1 PCT/KR2020/008356 KR2020008356W WO2021002638A1 WO 2021002638 A1 WO2021002638 A1 WO 2021002638A1 KR 2020008356 W KR2020008356 W KR 2020008356W WO 2021002638 A1 WO2021002638 A1 WO 2021002638A1
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support
fastened
wheel
rim
roller
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PCT/KR2020/008356
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김영태
김경희
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김영태
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    • A61H2201/01—Constructive details
    • A61H2201/0192—Specific means for adjusting dimensions

Definitions

  • the present invention relates to a walking aid.
  • the main means of transportation for the elderly is walking, and walking becomes a more important means of transportation as they age.
  • the walking ability of the elderly gradually decreases due to the decrease in sensory and cognitive functions, and the decrease in motor capacity, and the elderly suffer from various limitations as it is difficult to walk independently.
  • the walker supports independent walking of the elderly who are difficult to walk independently, thereby increasing freedom of movement, as well as strengthening endurance and muscular strength, and preventing cardiovascular diseases to maintain health.
  • the walker is a product configured to be used by the elderly or users with mobility restrictions, and can be divided into a passive walker, which the user pushes and moves, and an active walker, which moves by electric power.
  • the most basic walker is made of a square frame and has a structure that supports the user to walk while supporting the weight of the body with both hands, and in addition, a walker with wheels or a walker with a chair is used.
  • such a walker does not reflect the characteristics of the user, such as physical changes of the elderly, resistance to judgment and cognitive abilities, and thus has problems such as lack of cognition of the structure and function of the walker, and immaturity of operation.
  • the purpose of the walker is to help the user who is uncomfortable walking in the normal walking, and the walker must follow the normal walking pattern.
  • the walker without wheels has to walk by repeating the behavior of the user lifting and releasing the device, and the type with wheels pushes the device while supporting the body in the direction of gravity.
  • the body should be tilted forward so that the weight can be moved and the center of gravity of the body should be kept in the direction of travel.
  • the center of gravity is distributed to the rear by bending, and as a result, the user cannot naturally rely on the device and takes a position in which a large load is applied to the upper limb.
  • Handbrake devices are sometimes used to solve these problems, but they are powerful, and there is a risk of overturning due to sudden braking, and durability is also reduced due to damage to the friction brake.
  • the present invention was created to solve the above-described problems, and the problem to be solved by the present invention is that the structure is simple and an appropriate rotational load is added to the wheel, so that the weight is naturally supported in the direction of pushing the walker in an upright walking posture. It is to provide a walking aid that does not have an independent weight bearing on the upper limb.
  • the rotational load is automatically adjusted against the reaction force of the support surface on flat ground, downhill, and uphill, so that even if the user does not perform any selective action, safe and comfortable walking can be continued.
  • the walking aid includes a support, a rim member, a pressure roller rotatably fastened to the rim member, and at least one support roller, and the rim member is supported by the pressure roller and the support roller.
  • a wheel disposed in a relative rotatable state with respect to, and a pressure configured to generate a rolling resistance that prevents rotation of the wheel by connecting the support to the rim member and elastically supporting the pressure roller so as to be in close contact with the wheel Includes structure.
  • the support can be elastically fastened to the rim member so that a relative displacement with respect to the rim member can occur, and the pressing structure is applied to the rim member caused by an increase in reaction force by a support surface supporting the wheel.
  • the size of the elastic force supporting the pressure roller may be changed, and accordingly, the size of the rolling resistance may be changed.
  • the pressing structure When the support is subjected to a relative displacement with respect to the rim member in a direction closer to the support surface, the pressing structure may be configured to reduce the magnitude of the rolling resistance.
  • the pressure structure is fastened to the rim member, and at one end, a guide rod in which the pressure roller is movably fastened toward the inner surface of the wheel, and a support fastened to the guide rod in a state spaced apart from the pressure roller.
  • a member, a moving member movably fastened to the guide rod in a state disposed between the pressure roller and the support member, a first elastic support member elastically supporting the moving member with respect to the support member, and the movement It may include a second elastic support member for elastically supporting the pressure roller with respect to the member.
  • the pressing structure may further include a pivoting member fastened to the rim member to enable a pivoting motion, and a connection member connecting the support and the pivoting member.
  • the connecting member and the pivoting member may be coupled to each other so as to achieve a pivoting behavior of the pivoting member by linear movement of the support, and the pivoting member and the moving member may be coupled to each other by a pivoting behavior of the pivoting member. It may be fastened to each other so that the movement member is linearly moved.
  • the pivoting member When the support base moves in a relative linear direction with respect to the rim member in a direction closer to the support surface, the pivoting member allows the first elastic support member to expand and contract, and the second elastic support member to relax. It may be configured to perform a pivoting motion to move the moving member to move in a direction.
  • the pressing structure may be configured such that an elastic force applied to the pressing roller by the first and second elastic support members can be adjusted.
  • the support member may be fastened to the guide rod so that the position of the guide rod in the longitudinal direction can be changed.
  • the pressure roller is a roller body that is movably fastened to the support in the longitudinal direction of the guide rod, a rolling element rotatably fastened to the roller body, and the second elasticity. It may include a support portion that is elastically supported by the support member and fastened to the roller body so that the position of the support rod can be changed in the longitudinal direction.
  • the support member may be fastened to the guide rod so that the position of the guide rod in the longitudinal direction can be changed.
  • the walking aid according to another embodiment of the present invention may further include a brake structure that acts to selectively block rotation of the wheel with respect to the support.
  • the brake structure includes an operation lever fastened to the support so as to rotate between a braking release position and a braking position, and a movable rod fastened to the operation lever to move toward the wheel when the operation lever is rotated to the braking position. And a return spring elastically supporting the movable rod so that the movable rod is moved away from the wheel when the operation lever is rotated to the braking release position.
  • the brake structure may further include a friction member that is fastened to the front end of the movable rod and configured to selectively contact the surface of the wheel in response to the movement of the movable rod.
  • the walking aid according to another embodiment of the present invention may further include a handle fastened to the upper end of the support, and the handle may be fastened to the support so that the height can be adjusted.
  • the walking aid includes a support, a rim member, a pressure roller rotatably fastened to the rim member, and at least one support roller, and the rim member is supported by the pressure roller and the support roller.
  • a wheel disposed in a relative rotatable state with respect to, and a pressure configured to generate a rolling resistance that prevents rotation of the wheel by connecting the support to the rim member and elastically supporting the pressure roller so as to be in close contact with the wheel Includes structure.
  • the support is elastically connected to the rim member so that a relative displacement with respect to the rim member occurs due to a reaction force by a support surface supporting the wheel, and the pressing structure makes the rolling resistance in inverse proportion to the magnitude of the reaction force. Is configured to automatically adjust.
  • the walking aid includes a support, a rim member, a pressure roller rotatably fastened to the rim member, and at least one support roller, and the rim member is supported by the pressure roller and the support roller.
  • a wheel disposed in a relative rotatable state with respect to, and a pressure configured to generate a rolling resistance that prevents rotation of the wheel by connecting the support to the rim member and elastically supporting the pressure roller so as to be in close contact with the wheel Includes structure.
  • the pressure structure is fastened to the rim member, and at one end, a guide rod in which the pressure roller is movably fastened toward the inner surface of the wheel, and a support fastened to the guide rod in a state spaced apart from the pressure roller.
  • a member a moving member movably fastened to the guide rod in a state disposed between the pressure roller and the support member, a first elastic support member elastically supporting the moving member with respect to the support member, and the movement And a second elastic support member elastically supporting the pressure roller with respect to the member.
  • the rolling resistance by the pressure roller is automatically adjusted according to the change of the reaction force of the support surface on flat ground, downhill, and uphill, safe and comfortable upright walking can be achieved even if the user does not perform a specific selective action. .
  • it can be used as a cane on stairs by restraining the rotation of the wheel by the brake structure.
  • FIG. 1 is a perspective view of a walking aid according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 1.
  • FIG 3 is an exploded perspective view of an upper support of a walker according to an embodiment of the present invention and a handle fastened thereto.
  • FIG. 4 is a perspective view of a wheel, a rim member, and a pressing structure of a walking aid according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of a wheel, a rim member and a pressing structure of a walking aid according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a partial perspective view of a rim member and a pressing structure of a walking aid according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a rim member and a pressing structure of a walking aid according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing a pressing structure of a walking aid according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view showing a state in which the elastic force for supporting the pressing roller is reduced by the action of the pressing structure of the walking aid according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a view for explaining the adjustment of the elastic force for supporting the pressing roller by the pressing structure of the walking aid according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a partial cross-sectional perspective view showing a brake structure of a walking aid according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a partial cross-sectional perspective view showing a case in which a brake structure of a walking aid according to an embodiment of the present invention is in a braking state that blocks rotation of a wheel.
  • the support 10 may have a long rod shape as a whole and form a longitudinal axis.
  • the support 10 may include an upper support 11, a lower support 12, and an intermediate support 13 interposed between the upper support 11 and the lower support 12.
  • the upper support 11 may be fastened to the upper end of the intermediate support 13
  • the lower support 12 may be fastened to the lower end of the intermediate support 13.
  • the upper support 11, the lower support 12, and the intermediate support 13 may have the shape of a hollow tube for weight reduction and installation of other parts.
  • the handle 20 may be fastened to the upper support 11.
  • the handle 20 may be formed in a shape that the user can hold by hand.
  • the handle 20 may include a handle portion 21 formed to be gripped with a hand, and a fastening portion 22 extending from the handle portion 21 and fastened to the upper support 11.
  • the handle 20 may be fastened to the support 10 to enable height adjustment for the user's convenience.
  • a plurality of fastening holes 221 arranged in the vertical direction may be formed in the fastening part 22, and a corresponding fastening hole 111 may be formed in the upper support 11. I can.
  • the height of the handle 20 can be adjusted by selecting any one of the plurality of fastening holes 221 of the fastening part 22.
  • the wheel 30 is formed to rotate during use, for example, the wheel 30 may include a circular rim 31 and a tire 32 fastened thereto.
  • the tire 32 may be formed of a rubber material to enable stable grounding during use.
  • the rim member 40 may be disposed inside the wheel 30, and the pressure roller 50 and at least one support roller 60 are rotatably fastened to the rim member 40.
  • the wheel 30 is supported by the pressure roller 50 and the support roller 60 and is disposed in a state capable of relative rotation with respect to the rim member 40.
  • the support roller 60 and the pressure roller 50 may be arranged to support the inner surface of the wheel 30, and thus the wheel 30 may be rotated relative to the rim member 40.
  • a support surface 311 on which the pressure roller 50 and the support roller 60 are supported may be formed on the inner circumferential surface of the circular rim 31.
  • the pressing structure 70 connects the support 10 to the rim member 40. At this time, the pressing structure 70 connects the support 10 and the rim member 40 so that the support 10 is elastically supported with respect to the rim member 40. On the other hand, the pressing structure 70 acts to generate a rolling resistance that inhibits the rotation of the wheel 30 by elastically supporting the pressing roller 50 so as to be in close contact with the wheel 30.
  • the support 10 is elastically fastened to the rim member 40 so that a relative displacement with respect to the rim member 40 can occur, and the pressing structure 70 is a reaction force by a support surface supporting the wheel 30.
  • the pressing structure 70 is configured to change the magnitude of the elastic force supporting the pressure roller 50 and change the magnitude of the rolling resistance accordingly.
  • the pressing structure 70 is configured to reduce the magnitude of the rolling resistance.
  • the pressing structure 70 may be disposed in the inner space of the wheel 30 together with the rim member 40 as shown in FIG. 4, and covers both sides of the rim member 40 as shown in FIG. 33 may be combined to surround the space in which the rim member 40 and the pressing structure 70 are disposed.
  • the rim member 40 may have a substantially annular shape and may include a fastening part 41 for fastening the cover 33.
  • the cover 33 is fastened to the fastening portion 41 by a fastening member such as a bolt 34, so that the cover 33 may be fastened to the rim member 40.
  • the pressing structure 70 elastically supports the support 10 against the rim member 40 while supporting the pressing roller 50 elastically so that rolling resistance that inhibits the rotation of the wheel 30 is generated. do.
  • the pressing structure 70 may include a pivoting member 71 fastened to the rim member 40 to enable a pivoting behavior, and a connection member 72 connecting the support 10 and the pivoting member 71. have.
  • the pivoting member 71 is pivotably fastened to the rim member 40 so that the pivoting movement may be performed around the pivot axis PA. 4 to 7, the pivoting member 71 may be composed of a pair of members having an arm shape facing each other, and one end of the pivoting member 71 is in close contact with each other to be fastened.
  • the members 91 are fixed to each other, and the other end may be pivotally fastened to the fastening protrusion 42 of the rim member 40 through the fastening hole 711.
  • Fastening holes 712 are formed at opposite ends of the pair of pivoting members 71, respectively, and fastening members 91 are fastened to the fastening holes 712 so that the pair of pivoting members 71 At this time, the support roller 60 may be further fastened to the fastening protrusion 42.
  • the pivoting member 71 may be coupled to the rim member 40 so as to be pivotable about the pivot axis PA by such a connection.
  • the connecting member 72 connects the support 10 and the pivoting member 71.
  • the connecting member 72 and the pivoting member 71 are coupled to each other so that the pivoting behavior of the pivoting member 71 is achieved by linear movement of the support 10.
  • the connection member 72 may be fastened to the support 10 so as to move linearly together with the support 10, and is arranged to be linearly moved within the rim member 40.
  • a yoke member 14 fastened to the lower end of the lower support 12 may be fastened, and the connection member 72 is formed by a fastening member 92 such as a bolt through the coupling part 721. It can be fixed to the yoke member 14.
  • the fastening portion 92 may be provided in a pair facing each other.
  • connection member 72 may have a through hole 722 formed in the vertical direction, and a pair of guide rods 73 fixed to the rim member 40 are inserted into the through hole 722 to guide rods ( 73) can be movably fastened. Threads may be formed at the upper and lower ends of the guide rod 73, and may be fixed to the rim member 40 by bolts 93 and 94 coupled to the threads.
  • the rim member 40 may have fastening grooves 43 and 44 for fastening the guide rod 73, and the upper and lower portions of the guide rod 73 are respectively in the fastening grooves 43 and 44. In the inserted state, the bolts 93 and 94 may be fastened.
  • the linking member 72 and the pivoting member 71 may be coupled to each other in a protrusion and long hole structure.
  • fastening protrusions 723 may be formed on both sides of the connection member 72, and long holes 713 into which the fastening protrusions 723 are inserted may be formed in the pivoting member 71. 8 and 9, when the connecting member 72 moves in a straight line, the fastening protrusion 723 of the connecting member 72 presses the surface forming the long hole 713 of the pivoting member 71 to pivot. The pivoting behavior of the member 71 is made, and at this time, the position of the fastening protrusion 723 in the long hole 713 is changed when the pivoting member 71 pivots.
  • the pressure structure 70 is configured to elastically support the pressure roller 50 and is configured such that an elastic force supporting the pressure roller 50 changes according to the pivoting behavior of the pivoting member 71.
  • the lower end of the guide rod 74 may be fixed to the rim member 40.
  • the lower end of the guide rod 74 may be inserted into the fastening groove 45 formed in the rim member 40 and fixed to the rim member 40 by the nut 95.
  • the pressure roller 50 may have a roller body 52 to which the rolling element 51 is rotatably fastened, and a fastening hole 521 formed in the roller body 52 with an upper end of the guide rod 74 Can be inserted movably in the.
  • the support member 75 is fastened to the guide rod 74.
  • the support member 75 is formed to maintain the fastened position after being fastened to the guide rod 74, and may be formed to move along the longitudinal direction of the guide rod 74 if necessary.
  • the support member 75 may be fastened to the guide rod 74 through screw coupling.
  • the moving member 76 is disposed on the pressure roller 50 and the support member 75.
  • the moving member 76 is movably fastened to the guide rod 74.
  • the moving member 76 includes a fastening hole 761, and the guide rod 74 is movably inserted into the fastening hole 761.
  • the first elastic support member 77 elastically supports the movable member 76 with respect to the support member 75, and the second elastic support member 78 holds the pressing roller 50 against the movable member 76. It supports elastically.
  • the first elastic support member 77 may be disposed so that the lower end and the upper end thereof contact each of the support member 75 and the moving member 76 in an elastically compressed state, and the second elastic support member 78 In an elastically compressed state, the lower end and the upper end may be disposed to contact the moving member 76 and the pressure roller 50, respectively.
  • the roller body 52 of the pressure roller 50 may be provided with a support 53 on which the second elastic support member 78 is supported. At this time, the first and second elastic support members 77 and 78 may be formed of coil springs.
  • the compression state of the first and second elastic support members 77 and 78 changes according to the position of the guide rod 74 of the moving member 76 in the longitudinal direction, and at this time, the first and second elastic support members 77 , 78 is configured to always remain elastically compressed over the entire moving displacement of the moving member 76.
  • the pressure roller 50 is installed to be movable with respect to the rim member 40 and the guide rod 74.
  • the roller body 52 of the pressure roller 50 may include a fastening hole 521, and an upper end of the guide rod 74 is movably inserted into the fastening hole 521.
  • the roller body 52 of the pressure roller 50 is movably inserted in the fastening groove 46 formed in the rim member 40 along the longitudinal direction of the guide rod 74 (up and down directions in FIGS. 8 and 9). Can be.
  • the pivoting member 71 and the movable member 76 are coupled to each other so that the movable member 76 is linearly moved by the pivoting behavior of the pivoting member 71.
  • the moving member 76 and the pivoting member 71 may be fastened to each other in a protrusion and long hole structure.
  • fastening protrusions 762 may be formed on both sides of the moving member 76, and long holes 714 into which the fastening protrusions 762 are inserted may be formed in the pivoting member 71.
  • At least one of the support member 75 and the support portion 53 of the pressure roller 50 may be configured to be variable in position in the longitudinal direction of the guide rod 74.
  • the support member 75 may have a through hole 751 formed in the vertical direction, and the guide rod 74 may pass through the through hole 751, and at this time, support The position of the support member 75 may be adjusted by screwing the member 75 and the guide rod 74 (for convenience of illustration, a thread is not explicitly shown in the drawing).
  • the support portion 53 of the pressure roller 50 may have a through hole 531 formed in the vertical direction, and the roller body 52 of the pressure roller 50 may penetrate the through hole 531 .
  • Figure 10 (a) is a view showing the coupling position of the support portion 53 and the support member 75 of the pressure roller 50 in the initial state
  • Figure 10 (b) is an elastic force applied to the pressure roller 50 It is a view showing a state in which the coupling position of the support part 53 and the support member 75 of the pressure roller 50 is moved in the direction of the arrow from the position of FIG. 10A to adjust the pressure roller 50.
  • the support part 53 of the pressing roller 50 is rotated to move in a direction away from the inner surface of the wheel 30 facing (downward in FIG. 10), and correspondingly, the support member 75 ) To move toward the pressure roller 50 to increase the elastic force applied to the pressure roller 50. Thereby, the rolling resistance applied to the wheel 30 by the pressure roller 50 may be increased.
  • both the support portion 53 and the support member 75 of the pressure roller 50 to be movable to adjust the elastic force
  • the moving member elastically supported by the first and second elastic support members 77 and 78 It is possible to adjust the pivoting member 71 fastened to 76 to maintain approximately horizontal. Thereby, the operational stability of the walking aid can be improved.
  • the linking member 72 and the pivoting member 71 may be coupled to each other in a protrusion and long hole structure.
  • fastening protrusions 723 may be formed on both sides of the connection member 72, and long holes 713 into which the fastening protrusions 723 are inserted may be formed in the pivoting member 71. 8 and 9, when the connecting member 72 moves in a straight line, the fastening protrusion 723 of the connecting member 72 presses the surface forming the long hole 713 of the pivoting member 71 to pivot. The pivoting behavior of the member 71 is made, and at this time, the position of the fastening protrusion 723 in the long hole 713 is changed when the pivoting member 71 pivots.
  • FIG. 8 shows a state in which no force is applied to the support 10 by the user
  • FIG. 9 shows the support 10 for the rim member 40 when force is applied to the support 10 by the user. It shows the status of the relative movement.
  • the moving member 76 is placed in a position by balancing the elastic restoring force of the first and second elastic support members 77 and 78, and in the state of FIG. 9, the moving member 76 is a pivoting member.
  • Rolling resistance of a preset size is obtained, and when climbing uphill using a walking aid, the support 10 moves relative to the rim member 40 due to the reaction force of the support surface, and thereby, in the state of FIG. As the state of 9 is changed, compression of the second elastic member 78 is relaxed, so that the magnitude of the elastic force supporting the pressure roller 50 decreases. Accordingly, rolling resistance of the wheel 30 may be reduced in the uphill.
  • the rolling resistance applied to the wheel 30 on the downhill road where the ground reaction force is small is the largest, and the rolling resistance is automatically reduced on the flat ground and on the uphill road, so that comfortable walking can be induced.
  • the brake structure 80 acts to selectively block rotation of the wheel 30. 2 and 11, the brake structure 80 may include an operation lever 81, a movable rod 82 and a return spring 83.
  • the operation lever 81 is configured to be held and rotated by the user by hand, and may be installed to be rotated on the intermediate support 13 of the support 10.
  • a cam member 82 that rotates together with the operation lever 81 may be provided at an end of the operation lever 81.
  • the cam member 82 may have two actuating surfaces, namely, a braking release surface 841 and a braking action surface 842.
  • one of the braking release surface 841 and the braking action surface 842 is configured to selectively contact the support plate 821 fastened to the upper end of the movable rod 82.
  • the return spring 83 is installed to elastically support the movable rod 82 in the braking release direction, that is, in a direction away from the wheel 30.
  • the return spring 83 may elastically support the support plate 821 with respect to the support surface 131 provided on the intermediate support 13.
  • the friction member 84 may be coupled to the front end of the movable rod 82, and the friction member 84 is configured to selectively contact the surface of the wheel 30 according to the rotation of the operation lever 81.
  • the friction member 84 may be fastened to the lower end of the movable rod 82 through screwing, and the friction member 84 is rotated to increase the distance with the wheel 30. Braking pressure can be adjusted by adjusting. At this time, by screwing the lock nut 85 on the upper portion of the friction member 84 to be screwed, the separation of the friction member 84 may be prevented.
  • the present invention can be applied to a walking aid, which is a device for walking assistance, and thus has industrial applicability.

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Abstract

보행보조기는 지지대, 림(rim) 부재, 상기 림 부재에 각각 회전 가능하게 체결되는 가압 롤러 및 적어도 하나의 지지 롤러, 상기 가압 롤러와 상기 지지 롤러에 지지되어 상기 림 부재에 대해 상대 회전 가능한 상태로 배치되는 휠, 그리고 상기 지지대를 상기 림 부재에 연결하며 상기 가압 롤러를 상기 휠에 밀착되도록 탄성적으로 지지하여 상기 휠의 회전을 저해하는 구름 저항이 생성되도록 구성되는 가압 구조를 포함한다.

Description

보행보조기
본 발명은 보행보조기에 관한 것이다.
노인들의 주된 이동 수단은 보행이며 보행은 나이가 들어갈수록 더욱 중요한 이동수단이 된다. 그러나 노인들의 보행 능력은 감각기능 및 인지기능의 저하, 운동 능력의 저하 등으로 점차 감소하며 노인들은 자립 보행이 어려워 여러가지 제약을 겪게 된다. 보행보조기는 자립 보행이 어려운 노인들의 자립 보행을 지원하여 이동 자유성을 높일 뿐만 아니라 지구력 및 근력 강화, 심혈관계 질환의 예방에 의해 건강을 유지할 수 있도록 한다.
보행 불편 정도에 따라 지팡이, 보행보조기, 휠체어와 같은 다양한 형태의 보행을 보조하는 장치가 사용되고 있다. 보행보조기는 노인이나 거동에 제약을 갖는 사용자가 사용할 수 있도록 구성된 제품으로 사용자가 직접 밀면서 다니는 수동형 보행보조기와 전동으로 움직이는 능동형 보행보조기로 구별될 수 있다. 가장 기본적인 보행보조기는 사각 프레임으로 만들어져 사용자가 양 손으로 몸의 무게를 지탱하면서 걸을 수 있도록 지지하는 구조를 가지며, 이 외에 바퀴가 결합된 보행보조기 또는 의자를 구비하는 보행보조기가 사용되고 있다.
그러나 이러한 보행보조기는 노인들의 신체적 변화, 판단력과 인지력 저항 등 사용자의 특성을 반영하지 않아 보행보조기의 구조 및 기능에 대한 인지 결여, 조작의 미숙함 등의 문제를 가지며, 특히 보행보조기의 형태적 특징으로 인해 장애인이나 노약자가 쓰는 재활용 제품이라는 부정적 인식 및 노쇠해진 신체에 대한 좌절감을 유발하며 특히 남성들의 수치심을 유발하여 사용에 대한 심리적 저항감을 갖는 것으로 조사되었다. 또한 활용 상의 장애 요소로 인해 계단이나 차량에서 사용하기 어렵고 회전문이나 현관문의 통과도 어려운 문제가 있으며, 경사면을 오르내릴 때 전복의 위험이 있고 우천 시에 외출이 곤란한 문제도 있다. 또한 장기간 사용 시에는 건염, 골관절염, 손목터널증후근 등과 같은 상지 부상이 야기될 수 있고 단거리 사용 시에도 지면 충격과 상지에 의한 체중 지지로 허리, 어깨, 팔 등에 통증을 유발한다는 사실들도 장애 요소로 작용한다는 것이 여러 연구를 통해 알려졌다.
보행보조기의 목적은 보행이 불편한 사용자의 정상 보행을 돕는 것으로 보행보조기는 정상 보행 패턴을 추종해야 한다. 그런데 기존의 제품을 볼 때, 바퀴가 없는 보행보조기는 사용자가 기기를 들었다 놓았다 하는 행동을 반복하면서 보행해야 하고, 바퀴를 가지는 타입은 신체를 중력방향으로 지지한 상태에서 기기를 밀어서 보행한다. 구체적으로, 바퀴를 가지는 타입의 보행보조기를 사용할 때 체중 이동이 가능하도록 몸을 앞으로 기울여 몸의 무게 중심이 진행방향 쪽에 있도록 유지하여야 하는데, 이때 바퀴가 앞으로 구르게 되면 기기가 전복되기 때문에 엉덩이 관절을 굴곡시켜 무게 중심을 후방으로 분산하게 되고 이로 인해 사용자는 기기에 자연스럽게 체중을 의지하지 못하고 상지에 큰 부하가 가해지는 자세를 취하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 핸드 브레이크 장치를 사용하기도 하지만 힘이 들고 급제동에 따른 전복의 위험도 있으며 마찰식 브레이크의 손상에 의해 내구성도 저하된다.
많은 연구에서 이러한 문제점들을 토대로 새로운 개선 모델이 제시되고 있으나 여전히 구조적, 기능적, 심리적, 활용상의 문제들에 대한 근본적인 해결책은 제시되지 못하고 있다.
<선행기술문헌>
- 미국 등록특허공보 9,961,973 (등록일: 2018.05.08)
- 미국 등록특허공보 9,089,194 (등록일: 2015.07.28)
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 구조가 간단하며 휠에 적정한 회전 부하가 부가되어 있어 직립 보행 자세에서 보행보조기를 미는 방향으로 자연스럽게 체중 지지가 이루어져 상지에 독립적인 체중 부하가 걸리지 않는 보행보조기를 제공하는 것이다.
또한 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 회전 부하가 평지, 내리막길, 오르막길에서 지지면의 반력에 반하여 자동적으로 조절되어 사용자가 어떠한 선택적인 행위를 하지 않더라도 안전하고 편안한 보행을 지속할 수 있으며, 계단에서는 바퀴의 회전을 구속하여 지팡이로 사용할 수 있도록 구성된 보행보조기를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 보행보조기는 지지대, 림(rim) 부재, 상기 림 부재에 각각 회전 가능하게 체결되는 가압 롤러 및 적어도 하나의 지지 롤러, 상기 가압 롤러와 상기 지지 롤러에 지지되어 상기 림 부재에 대해 상대 회전 가능한 상태로 배치되는 휠, 그리고 상기 지지대를 상기 림 부재에 연결하며 상기 가압 롤러를 상기 휠에 밀착되도록 탄성적으로 지지하여 상기 휠의 회전을 저해하는 구름 저항이 생성되도록 구성되는 가압 구조를 포함한다.
상기 지지대는 상기 림 부재에 대한 상대 변위가 일어날 수 있도록 상기 림 부재에 탄성적으로 체결될 수 있고, 상기 가압 구조는 상기 휠을 지지하는 지지면에 의한 반력의 증가에 의해 유발되는 상기 림 부재에 대한 상기 지지대의 상대 변위에 대응하여 상기 가압 롤러를 지지하는 탄성력의 크기가 변하고 그에 따라 상기 구름 저항의 크기를 변화시키도록 구성될 수 있다.
상기 지지대가 상기 지지면에 가까워지는 방향으로 상기 림 부재에 대한 상대 변위를 겪게 되는 경우, 상기 가압 구조는 상기 구름 저항의 크기가 감소하도록 구성될 수 있다.
상기 가압 구조는 상기 림 부재에 체결되며 일 단에 상기 가압 롤러가 상기 휠의 내면을 향해 이동 가능하게 체결되는 가이드 로드(guide rod), 상기 가압 롤러와 이격되는 상태로 상기 가이드 로드에 체결되는 지지 부재, 상기 가압 롤러와 상기 지지 부재 사이에 배치되는 상태로 상기 가이드 로드에 이동 가능하게 체결되는 이동 부재, 상기 지지 부재에 대해 상기 이동 부재를 탄성적으로 지지하는 제1 탄성 지지 부재, 그리고 상기 이동 부재에 대해 상기 가압 롤러를 탄성적으로 지지하는 제2 탄성 지지 부재를 포함할 수 있다.
상기 가압 구조는 피봇 거동이 가능하도록 상기 림 부재에 체결되는 피봇팅 부재, 그리고 상기 지지대와 상기 피봇팅 부재를 연결하는 연결 부재를 더 포함할 수 있다. 상기 연결 부재와 상기 피봇팅 부재는 상기 지지대의 직선 이동에 의해 상기 피봇팅 부재의 피봇 거동이 이루어지도록 서로 체결될 수 있고, 상기 피봇팅 부재와 상기 이동 부재는 상기 피봇팅 부재의 피봇 거동에 의해 상기 이동 부재의 직선 이동이 이루어지도록 서로 체결될 수 있다.
상기 지지대가 상기 지지면에 가까워지는 방향으로 상기 림 부재에 대해 상대 직선 이동을 하는 경우, 상기 피봇팅 부재는 상기 이동 부재가 상기 제1 탄성 지지 부재가 신축되고 상기 제2 탄성 지지 부재는 이완되는 방향으로 이동되도록 상기 이동 부재를 이동시키도록 피봇 거동을 하도록 구성될 수 있다.
상기 가압 구조는 상기 제1 및 제2 탄성 지지 부재에 의해 상기 가압 롤러에 가해지는 탄성력이 조절될 수 있도록 구성될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 지지 부재는 상기 가이드 로드의 길이방향으로의 위치가 변경될 수 있도록 상기 가이드 로드에 체결될 수 있다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 가압 롤러는 상기 지지대에 상기 가이드 로드의 길이방향을 따라 이동 가능하게 체결되는 롤러 몸체, 상기 롤러 몸체에 회전 가능하게 체결되는 롤링 요소, 그리고 상기 제2 탄성 지지 부재에 탄성적으로 지지되며 상기 지지 로드의 길이방향으로 위치가 변경될 수 있도록 상기 롤러 몸체에 체결되는 지지부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 지지 부재는 상기 가이드 로드의 길이방향으로의 위치가 변경될 수 있도록 상기 가이드 로드에 체결될 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 보행보조기는 상기 지지대에 대한 상기 휠의 회전을 선택적으로 차단하도록 작용하는 브레이크 구조를 더 포함하는 할 수 있다.
상기 브레이크 구조는 브레이킹 해제 위치와 브레이킹 위치 사이를 회동할 수 있도록 상기 지지대에 체결되는 조작 레버, 상기 조작 레버의 상기 브레이킹 위치로의 회동 시에 상기 휠을 향해 이동되도록 상기 조작 레버에 체결되는 가동 로드, 그리고 상기 조작 레버의 상기 브레이킹 해제 위치로의 회동 시에 상기 가동 로드를 상기 휠에서 멀어지게 이동되도록 상기 가동 로드를 탄성적으로 지지하는 리턴 스프링을 포함할 수 있다.
상기 브레이크 구조는 상기 가동 로드의 선단에 체결되어 상기 가동 로드의 이동에 대응하여 상기 휠의 표면에 선택적으로 밀착될 수 있도록 구성되는 마찰 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 보행보조기는 상기 지지대의 상단에 체결되는 손잡이를 더 포함할 수 있으며, 상기 손잡이는 높이 조절이 가능하도록 상기 지지대에 체결될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 보행보조기는 지지대, 림(rim) 부재, 상기 림 부재에 각각 회전 가능하게 체결되는 가압 롤러 및 적어도 하나의 지지 롤러, 상기 가압 롤러와 상기 지지 롤러에 지지되어 상기 림 부재에 대해 상대 회전 가능한 상태로 배치되는 휠, 그리고 상기 지지대를 상기 림 부재에 연결하며 상기 가압 롤러를 상기 휠에 밀착되도록 탄성적으로 지지하여 상기 휠의 회전을 저해하는 구름 저항이 생성되도록 구성되는 가압 구조를 포함한다. 상기 지지대는 상기 휠을 지지하는 지지면에 의한 반력에 의해 상기 림 부재에 대한 상대 변위가 일어날 수 있도록 상기 림 부재에 탄성적으로 연결되고, 상기 가압 구조는 상기 구름 저항을 상기 반력의 크기에 반비례하게 자동적으로 조절하도록 구성된다.
본 발명의 실시예에 따른 보행보조기는 지지대, 림(rim) 부재, 상기 림 부재에 각각 회전 가능하게 체결되는 가압 롤러 및 적어도 하나의 지지 롤러, 상기 가압 롤러와 상기 지지 롤러에 지지되어 상기 림 부재에 대해 상대 회전 가능한 상태로 배치되는 휠, 그리고 상기 지지대를 상기 림 부재에 연결하며 상기 가압 롤러를 상기 휠에 밀착되도록 탄성적으로 지지하여 상기 휠의 회전을 저해하는 구름 저항이 생성되도록 구성되는 가압 구조를 포함한다. 상기 가압 구조는 상기 림 부재에 체결되며 일 단에 상기 가압 롤러가 상기 휠의 내면을 향해 이동 가능하게 체결되는 가이드 로드(guide rod), 상기 가압 롤러와 이격되는 상태로 상기 가이드 로드에 체결되는 지지 부재, 상기 가압 롤러와 상기 지지 부재 사이에 배치되는 상태로 상기 가이드 로드에 이동 가능하게 체결되는 이동 부재, 상기 지지 부재에 대해 상기 이동 부재를 탄성적으로 지지하는 제1 탄성 지지 부재, 그리고 상기 이동 부재에 대해 상기 가압 롤러를 탄성적으로 지지하는 제2 탄성 지지 부재를 포함한다.
본 발명에 의하면, 직립 보행 자세에서 보행보조기를 미는 방향으로 자연스럽게 체중 지지가 이루어지므로 상지에 독립적인 체중 부하가 걸리지 않는다. 또한 본 발명에 의하면, 평지, 내리막길, 오르막길에서 지지면의 반력의 변화에 따라 가압 롤러에 의한 구름 저항이 자동적으로 조절되므로 사용자가 특정한 선택적인 행위를 하지 않더라도 안전하고 편안한 직립 보행이 이루어질 수 있다. 또한 브레이크 구조에 의해 휠의 회전을 구속하여 계단 등에서 지팡이 용도로 사용할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보행보조기의 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 보행보조기의 상부 지지대와 그에 체결되는 손잡이의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 보행보조기의 휠, 림 부재 및 가압 구조의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 보행보조기의 휠, 림 부재 및 가압 구조의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 보행보조기의 림 부재 및 가압 구조의 일부 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 보행보조기의 림 부재 및 가압 구조의 일부 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 보행보조기의 가압 구조를 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 보행보조기의 가압 구조의 작용에 의해 가압 롤러를 지지하는 탄성력이 감소된 상태를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 보행보조기의 가압 구조에 의해 가압 롤러를 지지하는 탄성력의 조절을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 보행보조기의 브레이크 구조를 보여주는 일부 단면 사시도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 보행보조기의 브레이크 구조가 휠의 회전을 차단하는 브레이킹 상태에 있는 경우를 보여주는 일부 단면 사시도이다.
이하에서 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 지지대(10)는 전체적으로 긴 막대 형상을 가질 수 있으며 길이방향 축을 형성한다. 예를 들어, 지지대(10)는 상부 지지대(11), 하부 지지대(12) 그리고 상부 지지대(11)와 하부 지지대(12) 사이에 개재되는 중간 지지대(13)를 포함할 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상부 지지대(11)는 중간 지지대(13)의 상단에 체결될 수 있고, 하부 지지대(12)는 중간 지지대(13)의 하단에 체결될 수 있다. 이때, 상부 지지대(11), 하부 지지대(12) 및 중간 지지대(13)는 무게 저감, 다른 부품의 설치 등을 위해 중공 관의 형태를 가질 수 있다.
상부 지지대(11)에는 손잡이(20)가 체결될 수 있다. 손잡이(20)는 사용자가 손으로 잡을 수 있는 형태로 형성될 수 있다. 손잡이(20)는 손으로 잡을 수 있도록 형성되는 손잡이부(21), 그리고 손잡이부(21)에서 연장되며 상부 지지대(11)에 체결되는 체결부(22)를 포함할 수 있다. 손잡이(20)는 사용자의 편의를 위해 지지대(10)에 높이 조절이 가능하도록 체결될 수 있다. 예를 들어, 도 3을 참조하면, 체결부(22)에는 상하 방향으로 배열되는 복수의 체결 구멍(221)이 형성될 수 있으며, 상부 지지대(11)에는 대응하는 체결 구멍(111)이 형성될 수 있다. 체결부(22)에 상부 지지대(11)를 삽입한 상태에서 체결부(22)의 체결 구멍(221) 중 어느 하나를 상부 지지대(11)의 체결 구멍(111)과 높이를 맞춘 후 고정 핀(23)을 양 체결 구멍(221, 111)을 통과시켜 고정 부재(24)를 고정 핀(23)의 단부에 고정하여 체결부(22)와 상부 지지대(11)를 고정할 수 있다. 이때 체결부(22)의 복수의 체결 구멍(221) 중 어느 하나를 선택함으로써 손잡이(20)의 높이를 조절할 수 있다.
휠(30)은 사용 중 회전할 수 있도록 형성되며, 예를 들어 휠(30)은 원형 림(rim)(31)과 그에 체결되는 타이어(32)를 포함할 수 있다. 타이어(32)는 사용 중 안정적인 지면 접지가 가능하도록 고무 재질로 형성될 수 있다.
림(rim) 부재(40)는 휠(30)의 내측에 배치될 수 있으며, 가압 롤러(50)와 적어도 하나의 지지 롤러(60)가 림 부재(40)에 회전 가능하게 체결된다. 휠(30)은 가압 롤러(50)와 지지 롤러(60)에 지지되어 림 부재(40)에 대해 상대 회전 가능한 상태로 배치된다. 지지 롤러(60)와 가압 롤러(50)는 휠(30)의 내면을 지지하도록 배치될 수 있으며, 그에 따라 휠(30)이 림 부재(40)에 대해 회전될 수 있다. 원형 림(31)의 내주면에는 가압 롤러(50)와 지지 롤러(60)가 지지되는 지지면(311)이 형성될 수 있다.
가압 구조(70)는 지지대(10)를 림 부재(40)에 연결한다. 이때, 가압 구조(70)는 지지대(10)가 림 부재(40)에 대해 탄성적으로 지지되도록 지지대(10)와 림 부재(40)를 연결한다. 한편, 가압 구조(70)는 가압 롤러(50)를 휠(30)에 밀착되도록 탄성적으로 지지함으로써 휠(30)의 회전을 저해하는 구름 저항이 생성되도록 작용한다.
지지대(10)는 림 부재(40)에 대한 상대 변위가 일어날 수 있도록 상기 림 부재(40)에 탄성적으로 체결되고, 가압 구조(70)는 휠(30)을 지지하는 지지면에 의한 반력의 증가에 의해 유발되는 림 부재(40)에 대한 지지대(10)의 상대 변위에 대응하여 가압 롤러(50)를 지지하는 탄성력의 크기에 변하고 그에 따라 구름 저항의 크기를 변화시키도록 구성된다. 지지대(10)가 지지면에 가까워지는 방향으로 림 부재(40)에 대한 상대 변위를 겪게 되는 경우, 가압 구조(70)는 구름 저항의 크기가 감소하도록 구성된다. 이하에서 이러한 기능을 담보하기 위한 가압 구조(70)의 구성 및 작용에 대해 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
가압 구조(70)는 도 4에 도시된 바와 같이 림 부재(40)와 함께 휠(30)의 내측 공간에 배치될 수 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이 림 부재(40)의 양 측에 커버(33)가 결합되어 림 부재(40)와 가압 구조(70)가 배치된 공간을 둘러쌀 수 있다. 이때 림 부재(40)는 대략 고리 형상을 가질 수 있으며 커버(33)의 체결을 위한 체결부(41)를 구비할 수 있다. 커버(33)가 볼트(34)와 같은 체결 부재에 의해 체결부(41)에 체결됨으로써 커버(33)가 림 부재(40)에 체결될 수 있다.
가압 구조(70)는 지지대(10)를 림 부재(40)에 대해 탄성적으로 지지하는 한편 가압 롤러(50)를 탄성적으로 지지하여 휠(30)의 회전을 저해하는 구름 저항이 생성되도록 작용한다.
가압 구조(70)는 피봇 거동이 가능하도록 림 부재(40)에 체결되는 피봇팅 부재(71), 그리고 지지대(10)와 피봇팅 부재(71)를 연결하는 연결 부재(72)를 포함할 수 있다. 도 4를 참조하면, 피봇팅 부재(71)는 피봇 축(PA)을 중심으로 피봇 거동이 이루어질 수 있도록 림 부재(40)에 피봇 가능하게 체결된다. 도 4 내지 도 7을 참조하면, 피봇팅 부재(71)는 서로 마주하는 암(arm) 형태를 가지는 한 쌍의 부재로 구성될 수 있으며, 피봇팅 부재(71)의 일측 단부는 서로 밀착되어 체결 부재(91)에 의해 서로 고정되고 다른 일측 단부는 체결 구멍(711)을 통해 림 부재(40)의 체결 돌기(42)에 피봇 가능하게 체결될 수 있다. 한 쌍의 피봇팅 부재(71)의 반대 측 단부에는 체결 구멍(712)이 각각 형성되며, 이 체결 구멍(712)에 체결 부재(91)가 체결되어 한 쌍의 피봇팅 부재(71)가 서로 체결될 수 있다.이때, 체결 돌기(42)에는 지지 롤러(60)가 더 체결될 수 있다. 피봇팅 부재(71)는 이러한 연결에 의해 피봇 축(PA)을 중심으로 피봇 가능하게 림 부재(40)에 체결될 수 있다.
연결 부재(72)는 지지대(10)와 피봇팅 부재(71)를 연결한다. 연결 부재(72)와 피봇팅 부재(71)는 지지대(10)의 직선 이동에 의해 피봇팅 부재(71)의 피봇 거동이 이루어지도록 서로 체결된다. 이때, 연결 부재(72)는 지지대(10)와 함께 직선 이 동을 하도록 지지대(10)에 체결될 수 있으며, 림 부재(40) 내에서 직선 이동을 할 수 있도록 배치된다. 구체적으로, 하부 지지대(12)의 하단에 체결되는 요크(yoke) 부재(14)가 체결될 수 있으며, 연결 부재(72)는 결합부(721)를 통해 볼트와 같은 체결 부재(92)에 의해 요크 부재(14)에 고정될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 체결부(92)는 서로 마주하는 한 쌍으로 구비될 수 있다. 또한 연결 부재(72)는 상하 방향으로 형성되는 관통공(722)을 구비할 수 있으며 림 부재(40)에 고정되는 한 쌍의 가이드 로드(73)가 관통공(722)에 삽입됨으로써 가이드 로드(73)에 이동 가능하게 체결될 수 있다. 가이드 로드(73)의 상단부와 하단부에는 나사산이 형성될 수 있으며 나사산에 결합되는 볼트(93, 94)에 의해 림 부재(40)에 고정될 수 있다. 여기서 림 부재(40)는 가이드 로드(73)의 체결을 위한 체결 홈(43, 44)을 구비할 수 있으며, 가이드 로드(73)의 상단 부분 및 하단 부분이 체결 홈(43, 44)에 각각 삽입된 상태에서 볼트(93, 94)가 체결될 수 있다.
한편, 연결 부재(72)의 직선 이동에 따른 피봇팅 부재(71)의 피봇 거동이 이루어지도록 하기 위해, 연결 부재(72)와 피봇팅 부재(71)는 돌기와 장공 구조로 서로 체결될 수 있다. 구체적으로, 연결 부재(72)의 양 측면에는 체결 돌기(723)가 각각 형성될 수 있으며, 피봇팅 부재(71)에는 체결 돌기(723)가 삽입되는 장공(713)이 형성될 수 있다. 도 8 및 도 9를 참조하면, 연결 부재(72)의 직선 이동 시 연결 부재(72)의 체결 돌기(723)가 피봇팅 부재(71)의 장공(713)을 형성하는 면을 가압하여 피봇팅 부재(71)의 피봇 거동이 이루어지며, 이때 피봇팅 부재(71)의 피봇 거동 시에 장공(713) 내의 체결 돌기(723)의 위치가 변하게 된다.
가압 구조(70)는 가압 롤러(50)를 탄성적으로 지지하도록 구성되며 피봇팅 부재(71)의 피봇 거동에 따라 가압 롤러(50)를 지지하는 탄성력이 변하도록 구성된다. 가이드 로드(guide rod)(74)의 하단은 림 부재(40)에 고정될 수 있다. 예를 들어, 가이드 로드(74)의 하단부가 림 부재(40)에 형성된 체결 홈(45)에 삽입되어 너트(95)에 의해 림 부재(40)에 고정될 수 있다. 가압 롤러(50)는 롤링 요소(51)가 회전 가능하게 체결되는 롤러 몸체(52)를 구비할 수 있으며, 가이드 로드(74)의 상단 부분이 롤러 몸체(52)에 형성되는 체결 구멍(521)에 이동 가능하게 삽입될 수 있다.
지지 부재(75)가 가이드 로드(74)에 체결된다. 지지 부재(75)는 가이드 로드(74)에 체결된 후 체결 위치를 유지할 수 있도록 형성되며, 필요한 경우 가이드 로드(74)의 길이방향을 따라 이동할 수 있도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 지지 부재(75)는 나사 결합을 통해 가이드 로드(74)에 체결될 수 있다.
이동 부재(76)가 가압 롤러(50)와 지지부재(75)에 배치된다. 이동 부재(76)는 가이드 로드(74)에 이동 가능하게 체결된다. 예를 들어, 이동 부재(76)는 체결 구멍(761)를 포함하고, 가이드 로드(74)가 체결 구멍(761)에 이동 가능하게 삽입된다.
제1 탄성 지지 부재(77)가 지지 부재(75)에 대해 이동 부재(76)를 탄성적으로 지지하며, 제2 탄성 지지 부재(78)가 이동 부재(76)에 대해 가압 롤러(50)를 탄성적으로 지지한다. 제1 탄성 지지 부재(77)는 탄성적으로 압축된 상태로 그 하단과 상단이 지지 부재(75)와 이동 부재(76)에 각각 접촉되도록 배치될 수 있으며, 제2 탄성 지지 부재(78)는 탄성적으로 압축된 상태로 그 하단과 상단이 이동 부재(76)와 가압 롤러(50)에 각각 접촉되도록 배치될 수 있다. 가압 롤러(50)의 롤러 몸체(52)에는 제2 탄성 지지 부재(78)가 지지되는 지지부(53)가 구비될 수 있다. 이때 제1 및 제2 탄성 지지 부재(77, 78)는 코일 스프링으로 형성될 수 있다. 제1 및 제2 탄성 지지 부재(77, 78)는 이동 부재(76)의 가이드 로드(74)의 길이방향으로의 위치에 따라 압축 상태가 변하게 되며, 이때 제1 및 제2 탄성 지지 부재(77, 78)는 이동 부재(76)의 전체 이동 변위에 걸쳐 항상 탄성적으로 압축된 상태가 유지되도록 구성된다.
이때, 가압 롤러(50)는 림 부재(40) 및 가이드 로드(74)에 대해 이동 가능하도록 설치된다. 예를 들어, 가압 롤러(50)의 롤러 몸체(52)는 체결 구멍(521)을 포함할 수 있고, 가이드 로드(74)의 상단 부분이 체결 구멍(521)에 이동 가능하게 삽입된다. 또한 가압 롤러(50)의 롤러 몸체(52)는 림 부재(40)에 형성된 체결 홈(46)에 가이드 로드(74)의 길이방향(도 8 및 도 9에서 상하방향)을 따라 이동 가능하게 삽입될 수 있다.
피봇팅 부재(71)와 이동 부재(76)는 피봇팅 부재(71)의 피봇 거동에 의해 이동 부재(76)의 직선 이동이 이루어지도록 서로 체결된다. 피봇팅 부재(71)의 피봇 거동에 의해 이동 부재(76)의 직선 이동이 이루어지도록 하기 위해, 이동 부재(76)와 피봇팅 부재(71)는 돌기와 장공 구조로 서로 체결될 수 있다. 구체적으로, 이동 부재(76)의 양 측면에는 체결 돌기(762)가 각각 형성될 수 있으며, 피봇팅 부재(71)에는 체결 돌기(762)가 삽입되는 장공(714)이 형성될 수 있다.
지지 부재(75)와 가압 롤러(50)의 지지부(53) 중 하나 이상은 가이드 로드(74)의 길이방향으로 위치가 가변될 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 5를 참조하면, 지지 부재(75)는 상하방향으로 형성되는 관통 구멍(751)을 구비할 수 있으며 가이드 로드(74)가 관통 구멍(751)을 관통할 수 있으며, 이때 지지 부재(75)와 가이드 로드(74)가 나사 결합으로 체결됨으로써 지지 부재(75)의 위치가 조절될 수 있다(도시의 편의를 위해 도면에는 나사산이 명시적으로 도시되지 않음). 한편, 가압 롤러(50)의 지지부(53)는 상하방향으로 형성되는 관통 구멍(531)을 구비할 수 있으며 가압 롤러(50)의 롤러 몸체(52)가 관통 구멍(531)을 관통할 수 있다. 이때 지지부(53)와 롤러 몸체(52)가 나사 결합으로 체결됨으로써 지지부(53)의 위치가 조절될 수 있다(도시의 편의를 위해 도면에는 나사산이 명시적으로 도시되지 않음). 도 10의 (a)는 초기 상태의 가압 롤러(50)의 지지부(53)와 지지 부재(75)의 결합 위치를 보여주는 도면이고, 도 10의 (b)는 가압 롤러(50)에 가해지는 탄성력을 조절하기 위해 가압 롤러(50)의 지지부(53)와 지지 부재(75)의 결합 위치가 도 10의 (a)의 위치로부터 각각 화살표 방향으로 이동된 상태를 보여주는 도면이다. 도 10을 참조하면, 초기 상태에서 가압 롤러(50)의 지지부(53)를 회전시켜 마주하는 휠(30)의 내면에서 멀어지는 방향(도 10에서 아래 방향)으로 이동시키고 이에 대응하여 지지 부재(75)를 회전시켜 가압 롤러(50)를 향해 이동시킴으로써 가압 롤러(50)에 가해지는 탄성력을 증가시킬 수 있다. 이에 의해 가압 롤러(50)에 의해 휠(30)에 가해지는 구름 저항이 증가될 수 있다. 한편, 도 10의 (b)와는 반대 방향으로 가압 롤러(50)의 지지부(53)와 지지 부재(75)를 이동시킴으로써 가압 롤러(50)에 가해지는 탄성력을 감소시킬 수도 있다. 이때, 탄성력 조절을 위해 가압 롤러(50)의 지지부(53)와 지지 부재(75) 모두 이동 가능하도록 구성함으로써 제1 및 제2 탄성 지지 부재(77, 78)에 의해 탄성적으로 지지되는 이동 부재(76)에 체결된 피봇팅 부재(71)가 대략 수평을 유지하도록 조절할 수 있다. 이에 의해 보행보조기의 작동 안정성이 향상될 수 있다.
한편, 연결 부재(72)의 직선 이동에 따른 피봇팅 부재(71)의 피봇 거동이 이루어지도록 하기 위해, 연결 부재(72)와 피봇팅 부재(71)는 돌기와 장공 구조로 서로 체결될 수 있다. 구체적으로, 연결 부재(72)의 양 측면에는 체결 돌기(723)가 각각 형성될 수 있으며, 피봇팅 부재(71)는 체결 돌기(723)가 삽입되는 장공(713)이 형성될 수 있다. 도 8 및 도 9를 참조하면, 연결 부재(72)의 직선 이동 시 연결 부재(72)의 체결 돌기(723)가 피봇팅 부재(71)의 장공(713)을 형성하는 면을 가압하여 피봇팅 부재(71)의 피봇 거동이 이루어지며, 이때 피봇팅 부재(71)의 피봇 거동 시에 장공(713) 내의 체결 돌기(723)의 위치가 변하게 된다.
연결 부재(72), 피봇팅 부재(71) 그리고 이동 부재(76)의 상기한 바와 같은 연결 구조에 의해 림 부재(40)에 대한 지지대(10)의 상대적인 직선 이동 시에 이동 부재(76)의 직선 거동이 이루어지며 그에 의해 가압 롤러(50)를 지지하는 탄성력이 변하게 된다. 도 8은 사용자에 의해 지지대(10)에 힘이 가해지지 않는 상태를 보여주며, 도 9는 사용자에 의해 지지대(10)에 힘이 가해지는 경우 그에 의해 림 부재(40)에 대한 지지대(10)의 상대 이동이 이루어진 상태를 보여준다. 도 8의 상태에서 이동 부재(76)는 제1 및 제2 탄성 지지 부재(77, 78)의 탄성 복원력의 균형에 의한 위치에 놓이며, 도 9의 상태에서는 이동 부재(76)가 피봇팅 부재(71)에 의해 눌려 이동하게 된다. 지지대(10)가 휠(30)을 지지하는 지지면에 가까워지는 방향으로 림 부재(40)에 대해 상대 직선 이동을 하는 경우(즉 도 8의 상태에서 도 9의 상태로 전환되는 경우), 피봇팅 부재(71)는 제1 탄성 지지 부재(77)가 신축되고 제2 탄성 지지 부재(78)는 이완되는 방향으로 이동 부재(76)를 이동시키도록 피봇 거동을 한다. 이에 의해 평지나 내리막에서는 제1 및 제2 탄성 지지 부재(77, 78)의 균형에 의해 가압 롤러(50)에 의해 가해재는 탄성력에 의해 가압 롤러(50)가 휠(30)의 내면을 가압하여 미리 설정된 크기의 구름 저항이 얻어지고, 보행보조기를 사용하여 오르막을 오르는 경우 지지면의 반력에 의해 지지대(10)가 림 부재(40)에 대해 상대 이동을 하게 되고 그에 의해 도 8의 상태에서 도 9의 상태로 전환되면서 제2 탄성 부재(78)의 압축이 이완되어 가압 롤러(50)를 지지하는 탄성력의 크기가 감소한다. 이에 의해 오르막에서는 휠(30)의 구름 저항이 감소될 수 있다. 이러한 구조에 의해 지면 반력이 작은 내리막길에서 휠(30)에 가해지는 회전 저항이 가장 크고 평지와 오르막길에서는 회전 저항이 자동적으로 작아져 편안한 보행이 유도될 수 있다.
브레이크 구조(80)는 휠(30)의 회전을 선택적으로 차단하도록 작용한다. 도 2 및 도 11을 참조하면, 브레이크 구조(80)는 조작 레버(81), 가동 로드(82) 그리고 리턴 스프링(83)을 포함할 수 있다. 조작 레버(81)는 사용자가 손으로 잡고 회동시킬 수 있도록 구성되며 예를 들어 지지대(10)의 중간 지지대(13)에 회동 가능하게 설치될 수 있다. 조작 레버(81)의 단부에는 조작 레버(81)와 함께 회동하는 캠 부재(82)가 구비될 수 있다. 캠 부재(82)는 두 개의 작동면, 즉 브레이킹 해제 면(841) 및 브레이킹 작용 면(842)를 구비할 수 있다. 조작 레버(81)의 회동에 따라 브레이킹 해제 면(841) 및 브레이킹 작용 면(842) 중 하나가 가동 로드(82)의 상단에 체결되는 지지 플레이트(821)에 선택적으로 접촉하도록 구성된다. 리턴 스프링(83)은 가동 로드(82)를 브레이킹 해제 방향, 즉 휠(30)에서 멀어지는 방향으로 탄성적으로 지지하도록 설치된다. 예를 들어, 리턴 스프링(83)은 중간 지지대(13)에 구비되는 지지면(131)에 대해 지지 플레이트(821)를 탄성적으로 지지할 수 있다. 마찰 부재(84)가 가동 로드(82)의 선단에 결합될 수 있으며, 마찰 부재(84)는 조작 레버(81)의 회동에 따라 휠(30)의 표면에 선택적으로 접촉되도록 구성된다. 조작 레버(81)가 도 2 및 도 11에 도시된 바와 같이 브레이킹 해제 위치에 있는 경우 브레이킹 해제 면(841)이 지지 플레이트(821)에 접촉되며 가동 로드(82)가 리턴 스프링(83)에 의해 휠(30)에서 멀어지는 방향으로 이동되어 가동 로드(82)의 선단에 구비되는 마찰 부재(84)가 휠(30)의 표면에서 이격된다. 반면, 조작 레버(81)가 도 12에 도시된 바와 같이 브레이킹 위치에 있는 경우 브레이킹 작용 면(842)이 지지 플레이트(821)에 접촉되어 가동 로드(82)가 휠(30) 쪽으로 이동하여 마찰 부재(84)가 휠(30) 표면에 접촉되어 브레이킹이 이루어진다. 브레이크 구조(80)가 브레이킹 위치에 있는 경우 휠(30)의 회전이 구속될 뿐만 아니라 지지대(10)의 피봇 거동도 구속되기 때문에, 본 발명의 실시예에 따른 보행보조기를 지팡이로 사용할 때 휠(30)의 회전과 지지대(10)의 탄성 작용도 방지되어 견고한 스틱으로 작용할 수 있다.
한편, 도면에 명시적으로 도시되지 않았으나, 마찰 부재(84)는 가동 로드(82)의 하단부에 나사 결합을 통해 체결될 수 있으며, 마찰 부재(84)를 회전시켜 휠(30)과의 간격을 조절함으로써 브레이킹 압력을 조절할 수 있다. 이때, 나사 결합되는 마찰 부재(84)의 상부에 잠금 너트(85)를 나사 결합으로 체결하여 마찰 부재(84)의 이탈을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
본 발명은 보행 보조를 위한 장치인 보행보조기에 적용될 수 있어 산업상 이용가능성이 있다.

Claims (16)

  1. 지지대,
    림(rim) 부재,
    상기 림 부재에 각각 회전 가능하게 체결되는 가압 롤러 및 적어도 하나의 지지 롤러,
    상기 가압 롤러와 상기 지지 롤러에 지지되어 상기 림 부재에 대해 상대 회전 가능한 상태로 배치되는 휠, 그리고
    상기 지지대를 상기 림 부재에 연결하며 상기 가압 롤러를 상기 휠에 밀착되도록 탄성적으로 지지하여 상기 휠의 회전을 저해하는 구름 저항이 생성되도록 구성되는 가압 구조
    를 포함하는 보행보조기.
  2. 제1항에서,
    상기 지지대는 상기 림 부재에 대한 상대 변위가 일어날 수 있도록 상기 림 부재에 탄성적으로 체결되고,
    상기 가압 구조는 상기 휠을 지지하는 지지면에 의한 반력의 증가에 의해 유발되는 상기 림 부재에 대한 상기 지지대의 상대 변위에 대응하여 상기 가압 롤러를 지지하는 탄성력의 크기가 변하고 그에 따라 상기 구름 저항의 크기를 변화시키도록 구성되는
    보행보조기.
  3. 제2항에서,
    상기 지지대가 상기 지지면에 가까워지는 방향으로 상기 림 부재에 대한 상대 변위를 겪게 되는 경우, 상기 가압 구조는 상기 구름 저항의 크기가 감소하도록 구성되는 보행보조기.
  4. 제1항에서,
    상기 가압 구조는
    상기 림 부재에 체결되며 일 단에 상기 가압 롤러가 상기 휠의 내면을 향해 이동 가능하게 체결되는 가이드 로드(guide rod),
    상기 가압 롤러와 이격되는 상태로 상기 가이드 로드에 체결되는 지지 부재,
    상기 가압 롤러와 상기 지지 부재 사이에 배치되는 상태로 상기 가이드 로드에 이동 가능하게 체결되는 이동 부재,
    상기 지지 부재에 대해 상기 이동 부재를 탄성적으로 지지하는 제1 탄성 지지 부재, 그리고
    상기 이동 부재에 대해 상기 가압 롤러를 탄성적으로 지지하는 제2 탄성 지지 부재
    를 포함하는 보행보조기.
  5. 제4항에서,
    상기 가압 구조는
    피봇 거동이 가능하도록 상기 림 부재에 체결되는 피봇팅 부재, 그리고
    상기 지지대와 상기 피봇팅 부재를 연결하는 연결 부재를 더 포함하고,
    상기 연결 부재와 상기 피봇팅 부재는 상기 지지대의 직선 이동에 의해 상기 피봇팅 부재의 피봇 거동이 이루어지도록 서로 체결되고,
    상기 피봇팅 부재와 상기 이동 부재는 상기 피봇팅 부재의 피봇 거동에 의해 상기 이동 부재의 직선 이동이 이루어지도록 서로 체결되는
    보행보조기.
  6. 제5항에서,
    상기 지지대가 상기 지지면에 가까워지는 방향으로 상기 림 부재에 대해 상대 직선 이동을 하는 경우, 상기 피봇팅 부재는 상기 이동 부재가 상기 제1 탄성 지지 부재가 신축되고 상기 제2 탄성 지지 부재는 이완되는 방향으로 이동되도록 상기 이동 부재를 이동시키도록 피봇 거동을 하도록 구성되는 보행보조기.
  7. 제4항에서,
    상기 가압 구조는 상기 제1 및 제2 탄성 지지 부재에 의해 상기 가압 롤러에 가해지는 탄성력이 조절될 수 있도록 구성되는 보행보조기.
  8. 제7항에서,
    상기 지지 부재는 상기 가이드 로드의 길이방향으로의 위치가 변경될 수 있도록 상기 가이드 로드에 체결되는 보행보조기.
  9. 제7항에서,
    상기 가압 롤러는
    상기 지지대에 상기 가이드 로드의 길이방향을 따라 이동 가능하게 체결되는 롤러 몸체,
    상기 롤러 몸체에 회전 가능하게 체결되는 롤링 요소, 그리고
    상기 제2 탄성 지지 부재에 탄성적으로 지지되며 상기 지지 로드의 길이방향으로 위치가 변경될 수 있도록 상기 롤러 몸체에 체결되는 지지부
    를 포함하는 보행보조기.
  10. 제9항에서,
    상기 지지 부재는 상기 가이드 로드의 길이방향으로의 위치가 변경될 수 있도록 상기 가이드 로드에 체결되는 보행보조기.
  11. 제1항에서,
    상기 지지대에 대한 상기 휠의 회전을 선택적으로 차단하도록 작용하는 브레이크 구조를 더 포함하는 보행보조기.
  12. 제11항에서
    상기 브레이크 구조는
    브레이킹 해제 위치와 브레이킹 위치 사이를 회동할 수 있도록 상기 지지대에 체결되는 조작 레버,
    상기 조작 레버의 상기 브레이킹 위치로의 회동 시에 상기 휠을 향해 이동되도록 상기 조작 레버에 체결되는 가동 로드, 그리고
    상기 조작 레버의 상기 브레이킹 해제 위치로의 회동 시에 상기 가동 로드를 상기 휠에서 멀어지게 이동되도록 상기 가동 로드를 탄성적으로 지지하는 리턴 스프링
    을 포함하는 보행보조기.
  13. 제12항에서,
    상기 브레이크 구조는 상기 가동 로드의 선단에 체결되어 상기 가동 로드의 이동에 대응하여 상기 휠의 표면에 선택적으로 밀착될 수 있도록 구성되는 마찰 부재를 더 포함하는 보행보조기.
  14. 제1항에서,
    상기 지지대의 상단에 체결되는 손잡이를 더 포함하며,
    상기 손잡이는 높이 조절이 가능하도록 상기 지지대에 체결되는
    보행보조기.
  15. 지지대,
    림(rim) 부재,
    상기 림 부재에 각각 회전 가능하게 체결되는 가압 롤러 및 적어도 하나의 지지 롤러,
    상기 가압 롤러와 상기 지지 롤러에 지지되어 상기 림 부재에 대해 상대 회전 가능한 상태로 배치되는 휠, 그리고
    상기 지지대를 상기 림 부재에 연결하며 상기 가압 롤러를 상기 휠에 밀착되도록 탄성적으로 지지하여 상기 휠의 회전을 저해하는 구름 저항이 생성되도록 구성되는 가압 구조
    를 포함하고,
    상기 지지대는 상기 휠을 지지하는 지지면에 의한 반력에 의해 상기 림 부재에 대한 상대 변위가 일어날 수 있도록 상기 림 부재에 탄성적으로 연결되고,
    상기 가압 구조는 상기 구름 저항을 상기 반력의 크기에 반비례하게 자동적으로 조절하도록 구성되는
    보행보조기.
  16. 지지대,
    림(rim) 부재,
    상기 림 부재에 각각 회전 가능하게 체결되는 가압 롤러 및 적어도 하나의 지지 롤러,
    상기 가압 롤러와 상기 지지 롤러에 지지되어 상기 림 부재에 대해 상대 회전 가능한 상태로 배치되는 휠, 그리고
    상기 지지대를 상기 림 부재에 연결하며 상기 가압 롤러를 상기 휠에 밀착되도록 탄성적으로 지지하여 상기 휠의 회전을 저해하는 구름 저항이 생성되도록 구성되는 가압 구조
    를 포함하고,
    상기 가압 구조는
    상기 림 부재에 체결되며 일 단에 상기 가압 롤러가 상기 휠의 내면을 향해 이동 가능하게 체결되는 가이드 로드(guide rod),
    상기 가압 롤러와 이격되는 상태로 상기 가이드 로드에 체결되는 지지 부재,
    상기 가압 롤러와 상기 지지 부재 사이에 배치되는 상태로 상기 가이드 로드에 이동 가능하게 체결되는 이동 부재,
    상기 지지 부재에 대해 상기 이동 부재를 탄성적으로 지지하는 제1 탄성 지지 부재, 그리고
    상기 이동 부재에 대해 상기 가압 롤러를 탄성적으로 지지하는 제2 탄성 지지 부재
    를 포함하는 보행보조기.
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