KR100963276B1

KR100963276B1 - 전동식 보행기

Info

Publication number: KR100963276B1
Application number: KR1020080070782A
Authority: KR
Inventors: 이선경
Original assignee: 이선경
Priority date: 2008-07-21
Filing date: 2008-07-21
Publication date: 2010-06-11
Also published as: KR20080073280A

Abstract

본원발명에 따른 전동식 보행기는 기둥, 적어도 하나 이상의 구동 바퀴, 상기 기둥의 하부와 상기 구동 바퀴를 연결하고, 상기 기둥의 기울기를 감지하여 상기 구동 바퀴의 구동을 제어하는 본체; 및 상기 기둥의 상부에 연결되어 있으며, 상기 본체의 운동 방향을 조정하는 핸들을 포함하는 것으로서, 노약자 및 유아 등의 보행이 불편한 사용자가 보행시 편안한 직립보행을 할 수 있도록 하는 장치에 관한 것이다.

Description

전동식 보행기{Electrically-powered walker}

본 발명은 직립보행 보조기구에 관한 것으로서 노약자 및 유아 등이 보행 장치를 이용하여 보행시 편안한 직립보행 할 수 있도록 하고 유아의 경우 걸음마 연습에 도움을 줄 수 있는 전동식 보행기에 관한 발명이다.

지팡이 같은 보행 보조장치는 노인용, 환자용, 유아용 등 용도에 따라 다양한 형태가 존재한다. 이러한 보행 보조 장치는 수동으로 동작하기 때문에 보행자가 보행 보조장치를 이동시킬만한 정도의 힘을 필요로 하게 된다. 그러나, 노인, 환자 또는 유아 등의 경우에 있어서는 보행 보조장치를 지속적으로 이동시킬만한 힘을 갖기가 어려우며, 이러한 힘의 소모로 인해 오랜 시간 동안 움직이는 것에는 한계가 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 작동시 사용자가 핸들에 체중을 의지하여 전진 보행하면 전동식 보행기가 지면과의 각도변화를 인지하고 구동바퀴를 정 회전시켜서 전동식 보행기가 정상 각도의 위치로 이동하고, 반대로 사용자가 후진 보행할 경우 전동식 보행기가 지면과의 각도변화를 인지하여 구동바퀴를 역회전시켜 결국 전동식 보행기는 항시 사용자의 체중을 최대한 지탱할 수 있도록 하는 장치를 제공한다.

상기의 과제를 이루기 위해, 본 발명에 의한 전동식 보행기는 기둥, 적어도 하나 이상의 구동 바퀴, 상기 기둥의 하부와 상기 구동 바퀴를 연결하고, 상기 기둥의 기울기를 감지하여 상기 구동 바퀴의 구동을 제어하는 본체; 및 상기 기둥의 상부에 연결되어 있으며, 상기 본체의 운동 방향을 조정하는 핸들을 포함한다.

상기 본체는, 상기 구동 바퀴의 구동 전원을 공급하는 전원 공급부, 상기 기둥의 기울기를 감지하는 기울기 감지부, 상기 감지된 기울기에 따라, 상기 구동 전원을 사용해 상기 구동 바퀴의 구동 속도를 제어하는 구동 제어부 및 상기 구동 제어부의 제어에 따라, 상기 구동 바퀴를 구동시키는 구동 모터를 포함한다.

상기 기울기 감지부는 로드 암, 상기 로드 암의 일측에 구비된 보조 바퀴 및 상기 로드 암과 결합하여 상기 기둥의 기울기 정도를 감지하는 볼륨 스위치를 포함한다.

상기 로드 암은 기울기 감지를 위한 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 상기 로드 암은 샤프트를 축으로 하여 상하 방향으로 움직이는 것을 특징으로 한다.

상기 볼륨 스위치는 상기 로드 암의 상하 움직임의 크기에 따라, 상기 기둥의 기울기 정도를 감지하는 것을 특징으로 한다.

상기 구동 바퀴는 웜 기어를 사용해 상기 구동 모터와 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 본체는 상기 구동 바퀴가 2개 이상 일 때, 상기 구동 바퀴의 갯수에 대응하는 기울기 감지부 및 구동 모터를 각각 포함한다.

상기 전동식 보행기는 상기 핸들의 좌우 움직임을 감지하는 회전 감지부를 더 포함한다.

상기 회전 감지부는 상기 핸들의 조작에 따라 좌측 또는 우측 방향으로 회전하는 캠 및 상기 캠의 움직임에 따라, 상기 핸들의 좌우 회전을 감지하는 하나 이상의 리미트 스위치를 포함한다.

상기 전동식 보행기는 상기 구동 제어부의 작동 개시 또는 구동 속도 조절을 지시하는 작동용 및 속도 조절용 버튼 및 상기 작동용 및 속도 조절용 버튼의 조작에 따라, 상기 구동 제어부의 작동 개시를 스위칭하는 작동 개시 스위치를 더 포함한다.

상기 기둥은 길이 조정이 가능한 다단 구조인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 사용자의 보행에 따라 전동식 보행기가 전기적인 힘에 의해 자동적으로 전진 및 후진과 좌회전 및 우회전할 수 있도록 함으로써, 보행자가 힘을 들이지 않고서도 보행을 할 수 있도록 하며, 노인의 보행 보조, 환자의 재활 운동, 유아의 보행 연습용으로서 커다란 효과가 있다.

이하, 본 발명에 의한 전동식 보행기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 전동식 보행기의 일 실시예를 도시한 외부 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 전동식 보행기는 작동용 및 속도 조절용 버튼(10), 핸들(11), 기둥(12), 적어도 하나 이상의 구동 바퀴(13, 14), 본체(15)로 구성된다.

작동용 및 속도 조절용 버튼(10)은 전동식 보행기의 작동 개시 또는 구동 바퀴(13, 14)의 구동 속도 조절을 지시하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 작동용 및 속도 조절용 버튼(10)을 누를 경우에, 전동식 보행기의 작동을 개시하는 것으로 설계할 수 있다. 전동식 보행기의 작동을 개시하게 되면, 이하에서 설명하는 바와 같이, 기둥(12)의 기울어짐 또는 좌우 회전에 따라 전동식 보행기가 움직이게 된다.

한편, 작동용 및 속도 조절용 버튼(10)은 버튼을 회전 조작함으로써, 구동 바퀴(13, 14)의 구동 속도를 조절하도록 구동 제어부(140)에 지시한다. 이에 따라, 구동 제어부(140)는 구동 바퀴(13, 14)의 구동 속도를 조절한다.

핸들(11)은 기둥(12)의 상부에 연결되어 있으며, 전동식 보행기의 운동 방향을 조정한다. 핸들(11)을 좌측으로 회전시킬 경우에 전동식 보행기는 좌회전을 하게 되며, 핸들(11)을 우측으로 회전시킬 경우에 전동식 보행기는 우회전을 하게 된다.

기둥(12)은 핸들(11)과 본체(15)를 연결하는 구성요소로서, 길이 조정이 가능한 다단 구조를 갖는다.

구동 바퀴(13, 14)는 본체(15)와 연결되어 있으며, 전동식 보행기의 전진 및 후진과 좌회전 및 우회전을 위한 구성요소이다. 구동 바퀴(13, 14)는 도 1에서 2개가 구비되어 있는 것을 도시하였지만, 제작에 따라, 후술하는 도 7과 같이, 하나의 구동 바퀴를 구비할 수도 있고, 필요에 따라 3개 이상의 바퀴를 구비할 수도 있다. 구동 바퀴(13, 14)의 재질을 가벼운 소재를 사용하여 제작한다.

본체(15)는 기둥(12)의 하부와 구동 바퀴(13, 14)를 연결하고, 기둥(12)의 기울기를 감지하여 구동 바퀴(13, 14)의 구동을 제어한다.

도 2는 본체(15)를 구성하는 각 구성요소를 블록으로 도시한 블록도로서, 작동 개시 스위치(100), 회전 감지부(110), 기울기 감지부(120), 전원 공급부(130), 구동 제어부(140), 제1 구동 모터(150) 및 제2 구동 모터(160)를 포함한다.

도 3은 작동 개시 스위치(100) 및 회전 감지부(110)를 설명하기 위한 참고도이다.

작동 개시 스위치(100)는 작동용 및 속도 조절용 버튼(10)의 조작에 따라, 구동 제어부(140)의 작동 개시를 스위칭한다. 사용자가 작동용 및 속도 조절용 버 튼(10)을 누르면, 기둥(12)에 구비된 압축 스프링(200)이 압축된다. 압축 스프링(200)의 하부에는 스토퍼(204)와 함께 작동 개시 스위치(202)가 구비되어 있다. 작동 개시 스위치(202)는 압축 스프링(200)의 압축에 따라 온(on) 스위칭 된다. 이를 위해, 작동 개시 스위치(202)는 리미트 스위치로 구성되는 것을 특징으로 한다. 작동 개시 스위치(202)의 온(on) 스위칭 신호는 구동 제어부(140)로 전송되고, 구동 제어부(140)는 온 스위칭 신호의 수신에 의해 전동식 보행기의 작동을 개시한다.

회전 감지부(110)는 핸들(11)의 움직임을 감지한다. 사용자가 핸들(11)을 좌측 또는 우측 방향으로 회전시킬 경우에, 핸들(11)의 좌회전 또는 우회전을 감지한다. 이를 위해, 회전 감지부(110)는 도 3에 도시된 바와 같이, 핸들(11)의 조작에 따라 좌측 또는 우측 방향으로 회전하는 캠(206) 및 캠(206)의 움직임에 따라, 핸들의 좌회전 및 우회전을 각각 감지하는 제1 및 제2 리미트 스위치(208, 210)를 포함한다. 캠(206)이 우측으로 회전하게 되면, 제1 리미트 스위치(208)가 온 스위칭되고, 캠(206)이 좌측으로 회전하게 되면, 제2 리미트 스위치(210)가 온 스위칭된다. 제1 리미트 스위치(208) 또는 제2 리미트 스위치(210)가 온 스위칭되면, 온 스위칭된 신호가 구동 제어부(140)로 전송되고, 구동 제어부(140)는 제1 리미트 스위치(208) 또는 제2 리미트 스위치(210)의 온 스위칭 신호에 따라, 제1 구동 모터(150) 또는 제2 구동 모터(160)의 구동을 제어한다.

기울기 감지부(120)는 기둥(12)이 전후로 기울어진 정도를 감지한다.

도 4는 기울기 감지부(120)를 설명하기 위한 참고도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 기울기 감지부(120)는 로드 암(300), 볼륨 스위치(306) 및 보조 바퀴(308)를 포함한다.

로드 암(300)은 샤프트(302)를 축으로 하여 상하 방향으로 움직이는 것을 특징으로 한다. 또한, 로드 암(300)은 기울기 감지를 위한 홈(304)이 형성되어 있다. 예를 들어, 기둥(12)이 앞으로 기울어지게 되면, 로드 암(300)은 샤프트(302)를 축으로 하여 위로 상승하게 된다. 또한, 기둥(12)이 수직 상태로 돌아오면, 로드 암(300)는 샤프트(302)를 축으로 하여 아래로 하강하여 원래의 상태로 복귀하게 된다.

볼륨 스위치(306)는 로드 암(300)의 상하 움직임의 크기에 따라, 기둥(12)의 기울기 정도를 감지한다. 로드 암(300)이 위로 상승하게 되면, 로드 암(300)의 홈(304)과 결합된 볼륨 스위치(306)는 로드 암(300)이 위로 상승하는 정도에 따라 구동 속도 제어용의 스위칭 단자 접속이 조절된다. 볼륨 스위치(306)가 기둥(12)의 기울기 정도에 따라 스위칭 단자의 접속을 차별함으로써, 구동 제어부(140)는 볼륨 스위치(306)의 스위칭 신호에 따라 구동 속도를 제어한다.

보조 바퀴(308)는 로드 암(300)의 일측에 구비된다. 보조 바퀴(308)는 로드 암(300)과 연결되어 자유롭게 회전이 가능하도록 설계된다. 보조 바퀴(308)는 기울기 판단을 위해 지면과 접촉해야 하는 로드 암(300)의 저항을 최소화하기 위해 구비된다.

전원 공급부(130)는 구동 바퀴(13, 14)의 구동을 위한 전원을 공급한다. 전원 공급부(130)는 충전기를 구비하여 전원을 충전할 수 있는 것을 특징으로 한다.

사용자가 작동용 및 속도 조절용 버튼(10)을 누르면, 작동 개시 스위치(100)가 온 스위칭되고, 온 스위칭 신호에 응답하여 구동 제어부(140)는 전동식 보행기의 작동을 개시한다.

핸들(11)의 조작에 따라, 회전 감지부(110)에서 전동식 보행기의 좌회전 또는 우회전을 감지하게 되면, 구동 제어부(140)는 감지된 결과에 따라 구동 바퀴(13, 14)의 회전을 위한 전원 공급을 제어한다. 예를 들어, 회전 감지부(110)에서 우회전이라고 감지하면, 구동 제어부(140)는 우측의 구동 바퀴(13)을 후진시키고, 좌측의 구동 바퀴(14)를 전진시킴으로써, 전동식 보행기가 사용자의 의도에 따라 우회전할 수 있도록 제어한다.

한편, 기울기 감지부(120)에서 기둥(12)이 앞으로 또는 뒤로 기울어졌다고 감지하게 되면, 구동 제어부(140)는 감지된 결과에 따라 구동 바퀴(13, 14)의 전진 또는 후진을 위한 전원 공급을 제어한다. 예를 들어, 기울기 감지부(120)에서 전진이라고 감지하면, 구동 제어부(140)는 전원 공급부(130)에서 공급되는 전원을 사용해 두개의 구동 바퀴(13, 14)을 모두 전진하도록 제어하고, 기울기 감지부(120)에서 후진이라고 감지하면, 구동 제어부(140)는 전원 공급부(130)에서 공급되는 전원을 사용해 두개의 구동 바퀴(13, 14)을 모두 후진하도록 제어한다.

이때, 기울기 감지부(120)에서 감지된 기울기 정도에 따라, 구동 바퀴의 구동 속도를 제어한다. 또한, 구동 제어부(140)에서 제어되는 구동 속도는 작동용 및 속도 조절용 버튼(10)의 회전 조작에 따라, 구동 속도의 크기가 비례적으로 증감될 수 있다.

제1 구동 모터(150) 및 제2 구동 모터(160)는 구동 제어부(140)의 제어에 따라, 구동 바퀴(13, 14)를 각각 구동시킨다.

도 5는 구동 모터와 구동 바퀴의 연결관계를 설명하기 위한 참고도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 구동 모터(400)는 웜 기어(402)를 사용해 구동 바퀴(404)와 연결되어 있다.

도 6은 도 1의 전동식 보행기의 전체 구성요소를 분해하여 도시한 참고도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 기울기 감지부는 구동 바퀴가 2개 이상 일 때, 구동 바퀴의 갯수에 대응하는 갯수만큼 구비되어 있다. 도 6에는 두개의 구동 바퀴가 구비되어 있으므로, 2개의 기울기 감지부를 구비한다. 마찬가지로, 구동 모터의 경우에도 구동 바퀴가 2개 이상 일 때, 구동 바퀴의 갯수에 대응하는 구동 모터를 각각 포함한다. 따라서, 도 6에는 두개의 구동 바퀴가 구비되어 있으므로, 2개의 구동 모터를 구비한다.

도 7은 본 발명에 따른 전동식 보행기의 또 다른 일 실시예를 도시한 외부 사시도로서, 작동용 및 속도 조절용 버튼(500), 핸들(502), 기둥(504), 본체(506), 구동 바퀴(508)로 구성된다. 도 7의 전동식 보행기는 구동 바퀴(508)가 한 개인 경우를 예시한 것으로, 이때 구동 바퀴(508)가 한 개이므로, 이를 구동하기 위한 구동 모터도 한 개로 족하다. 기타의 구성요소의 특징은 도 1의 각 구성요소의 특징과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

도 8은 도 7의 전동식 보행기를 사용하여 보행하는 경우에 전동식 보행기의 동작 태양을 설명하기 위한 참고도이다. 도 8 (a)는 전동식 보행기의 기둥이 수직 상태를 유지하고 있는 경우로서, 이때에는 전동식 보행기가 정지 상태를 유지한다. 도 8 (b)는 사용자가 핸들을 앞으로 기울였을 경우로서, 이때에 핸들이 앞으로 기울어짐을 기울기 감지부가 감지하고, 이에 따라 구동 제어부가 구동 모터를 구동시킴으로써, 구동 바퀴가 전진 회전하여 전동식 보행기가 전진하는 모습을 도시한 것이다. 또한, 도 8 (c)는 사용자가 핸들을 뒤로 기울였을 경우로서, 이때에 핸들이 뒤로 기울어짐을 기울기 감지부가 감지하고, 이에 따라 구동 제어부가 구동 모터를 구동시킴으로써, 구동 바퀴가 후진 회전하여 전동식 보행기가 후진하는 모습을 도시한 것이다.

이러한 본원 발명인 전동식 보행기는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

도 2는 본체를 구성하는 각 구성요소를 블록으로 도시한 블록도이다.

도 3은 본체의 작동 개시 스위치 및 회전 감지부를 설명하기 위한 참고도이다.

도 4는 본체의 기울기 감지부를 설명하기 위한 참고도이다.

도 5는 본체의 구동 모터와 구동 바퀴의 연결관계를 설명하기 위한 참고도이다.

도 6은 도 1의 전동식 보행기의 전체 구성요소를 분해하여 도시한 참고도이다.

도 7은 본 발명에 따른 전동식 보행기의 또 다른 일 실시예를 도시한 외부 사시도이다.

도 8은 도 7의 전동식 보행기를 사용하여 보행하는 경우에 전동식 보행기의 동작 태양을 설명하기 위한 참고도이다.

Claims

기둥;

적어도 하나 이상의 구동 바퀴;

상기 기둥의 하부와 상기 구동 바퀴를 연결하고, 상기 기둥의 기울기를 감지하여 상기 구동 바퀴의 구동을 제어하는 본체; 및

상기 기둥의 상부에 연결되어 있으며, 상기 본체의 운동 방향을 조정하는 핸들을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 보행기.
제1항에 있어서, 상기 본체는

상기 구동 바퀴의 구동 전원을 공급하는 전원 공급부;

상기 기둥의 기울기를 감지하는 기울기 감지부;

상기 감지된 기울기에 따라, 상기 구동 전원을 사용해 상기 구동 바퀴의 구동 속도를 제어하는 구동 제어부; 및

상기 구동 제어부의 제어에 따라, 상기 구동 바퀴를 구동시키는 구동 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 보행기.
제2항에 있어서, 상기 기울기 감지부는

로드 암;

상기 로드 암의 일측에 구비된 보조 바퀴; 및

상기 로드 암과 결합하여 상기 기둥의 기울기 정도를 감지하는 볼륨 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 보행기.
제3항에 있어서, 상기 로드 암은

기울기 감지를 위한 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 보행기.
제3항에 있어서, 상기 로드 암은

샤프트를 축으로 하여 상하 방향으로 움직이는 것을 특징으로 하는 전동식 보행기.
제5항에 있어서, 상기 볼륨 스위치는

상기 로드 암의 상하 움직임의 크기에 따라, 상기 기둥의 기울기 정도를 감지하는 것을 특징으로 하는 전동식 보행기.
제2항에 있어서, 상기 구동 바퀴는

웜 기어를 사용해 상기 구동 모터와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 보행기.
제2항에 있어서, 상기 본체는

상기 구동 바퀴가 2개 이상 일 때, 상기 구동 바퀴의 갯수에 대응하는 기울 기 감지부 및 구동 모터를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 보행기.
제1항에 있어서,

상기 핸들의 좌우 움직임을 감지하는 회전 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 보행기.
제9항에 있어서, 상기 회전 감지부는

상기 핸들의 조작에 따라 좌측 또는 우측 방향으로 회전하는 캠; 및

상기 캠의 움직임에 따라, 상기 핸들의 좌우 회전을 감지하는 하나 이상의 리미트 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 보행기.
제2항에 있어서,

상기 구동 제어부의 작동 개시 또는 구동 속도 조절을 지시하는 작동용 및 속도 조절용 버튼; 및

상기 작동용 및 속도 조절용 버튼의 조작에 따라, 상기 구동 제어부의 작동 개시를 스위칭하는 작동 개시 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 보행기.
제1항에 있어서, 상기 기둥은

길이 조정이 가능한 다단 구조인 것을 특징으로 하는 전동식 보행기.