KR101731910B1

KR101731910B1 - 암레스트

Info

Publication number: KR101731910B1
Application number: KR1020150165840A
Authority: KR
Inventors: 양재선; 김맹선
Original assignee: (주)아리테크
Priority date: 2015-11-25
Filing date: 2015-11-25
Publication date: 2017-05-04

Abstract

본 발명은 암레스트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 책상이나 테이블, 휠체어 등에 고정하여 장애인이나 환자, 노인이 작은 힘으로도 자신의 팔을 지탱하면서 움직일 수 있도록 보조해주는 암레스트에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 장애인이나 환자, 노약자 등이 자신이 원하는 동작을 타인의 도움없이 스스로 할 수 있으며, 작은 힘으로도 팔을 움직여서 사무를 보거나 식사를 하는 등의 동작을 할 수 있는 효과가 있다.

Description

암레스트{ARM REST}

본 발명은 암레스트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 책상이나 테이블, 휠체어 등에 고정하여 장애인이나 환자, 노인이 작은 힘으로도 자신의 팔을 지탱하면서 움직일 수 있도록 보조해주는 암레스트에 관한 것이다.

근육병의 하나인 근이영양증 환자, 중증질환으로 인해 기력이 약해진 환자, 나이가 많은 노인과 같이 자신의 힘으로 자신의 신체를 잘 제어하지 못하는 경우가 생길 수 있는데, 이러한 대상자들이 자신의 몸이나 팔, 다리 등을 자신의 뜻대로 움직일 수 있도록 해주는 보조장치들이 개시되고 있다.

도 1a는 종래기술에 따른 팔 보조장치를 나타낸 사시도이며, 도 1b는 종래기술에 따른 팔 보조장치의 각 조인트를 나타낸 사시도이다.

도 1a와 1b에 도시된 바와 같이, 팔 보조장치(10)는 사람의 양팔을 지지할 수 있도록 두 개 마련된다. 제1 팔 보조장치(10a)는 왼팔을 지지하도록 하고, 제2 팔 보조장치(10b)는 오른팔을 지지하도록 할 수 있다. 제1 팔 보조장치(10a)와 제2 팔 보조장치(10b)는 그 구성이 동일하므로, 팔 보조장치(10)로 통칭한다.

통상 로봇 팔은 3개의 자유도를 가지는 어깨 관절과 1개의 자유도를 가지는 팔꿈치 관절, 3개의 자유도를 가지는 손목 관절을 포함하여 구성될 수 있다.

팔 보조장치(10)는 복수의 부재(21-25)를 포함하는데, 적어도 5개의 자유도를 가지도록 복수의 부재(21-25)는 적어도 5개의 조인트(31-35)를 통하여 연결된다. 예를 들면 팔 보조장치(10)는 통상적인 로봇 팔의 손목 관절에 대응하는 조인트를 구비하지 않음으로써 사용자가 섬세한 작업을 하도록 할 수 있다. 또한, 팔 보조장치(10)는 통상적인 로봇 팔의 어깨 관절 및 팔꿈치 관절과 대응하는 부분에 적어도 5개의 자유도를 확보함으로써 사용자가 팔을 자유롭게 움직이도록 할 수 있다.

팔 보조장치(10)의 복수의 부재(21-25)는 프레임(21)과 베이스(22), 제1 서포터(23), 제2 서포터(24), 전완지지부(25)를 포함하여 구성될 수 있다. 이들 복수의 부재(21-25)는 복수의 조인트(31-35)에 의해서 연결될 수 있다. 팔 보조장치(10)의 복수의 조인트(31-35)는 적어도 5개의 조인트(31-35)로 구성될 수 있는데, 제1 병진 조인트(31)와 제1 회전 조인트(32), 제2 병진 조인트(33), 제2 회전 조인트(34), 제3 회전 조인트(35)를 포함하여 구성될 수 있다.

또한 팔 보조장치(10)는 제1 병진 조인트(31)와 제3 회전 조인트(35)를 구동하는 액추에이터를 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 따른 팔 보조장치(10)는 사용자가 자신의 팔을 올려놓은 상태에서 5개 이상의 자유도를 갖는 회전운동을 할 수 있도록 보조해줌으로써 컴퓨터를 쓰거나 식사를 하는 등의 활동을 타인의 도움없이 스스로 할 수 있도록 해준다.

그러나 도 1a와 1b에 나타난 바와 같이, 종래기술의 팔 보조장치(10)는 사용자의 팔이 상하로 움직이는 것을 보조하려면 별도의 액추에이터를 사용해야 하기 때문에 장치가 크고 복잡해지는 문제가 있다. 또한 몸무게가 다른 복수의 사용자들이 자신의 몸에 맞게 텐션을 조절할 수 없는 문제가 있다.

KR

10-2011-0080656

A

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 사용자의 팔을 올려놓는 로드가 스프링에 의해 상하로 일정 범위만큼 회전하도록 하고, 스프링의 인장 길이를 조절하여 장력을 변화시킬 수 있도록 하고, 자유롭게 팔이 회전하도록 복수의 링크를 구비하도록 한 암레스트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 상판(40)에 고정되어 탄성력으로 사용자의 팔을 지지하는 암레스트(100)로서, 상기 상판(40)에 분리가능하게 설치되며, 윗면에는 제1연결축(114)이 상항방향으로 돌출되게 설치되는 고정설치부(110)와; 상기 고정설치부(110)의 제1연결축(114)을 중심으로 회전가능하게 설치되는 링크부(120)와; 상기 링크부(120)의 말단에 회전가능하게 설치되며, 상기 사용자의 팔의 하중을 지지하는 탄성력을 발생하며, 상기 탄성력의 크기를 조절할 수 있도록 하는 완충조절부(130)와; 상기 완충조절부(130)에 연결되며, 상기 사용자의 팔이 이탈하지 않도록 고정시키는 수단을 갖는 거치대(140);를 포함한다.

상기 링크부(120)는 가운데 부분이 상하방향으로 비스듬하게 경사지게 형성되고, 양쪽 말단부는 상하방향으로 H의 거리만큼 떨어진 두 개의 평행한 평면상에서 각각 연장되는 연결부재(121)와; 상기 연결부재(121)의 양쪽 말단부 각각에 중심 회전축이 상하방향으로 설치되는 두 개의 링크샤프트(123)와; 상기 두 개의 링크샤프트(123)에 회전가능하게 각각 설치되는 두 개의 링크암(122);을 포함한다.

상기 완충조절부(130)는 외부 몸체를 구성하는 케이스(131)와; 일측 말단에 고정된 사용자의 팔의 하중에 따라 원호를 따라 상하로 회전운동을 하는 회전지지대(132)와; 회전손잡이(133a)의 회전에 따라 상하로 움직이면서 일측 말단이 상기 회전지지대(132)의 타측 말단에 고정된 스프링(133d)의 타측 말단의 위치를 변화시키는 장력조절부(133)와; 상기 케이스(131)의 밑면에 돌출되게 설치되며, 상기 링크암(122)에 회전가능하게 연결되는 제2연결축(134)과; 상기 케이스(131)의 표면에 세로방향으로 설치되며, 일정한 간격으로 눈금이 형성되어 상기 회전지지대(132)의 기울어진 각도를 표시하도록 하는 눈금표시부(135);를 포함한다.

상기 거치대(140)는 상기 사용자의 팔의 밑부분을 받치는 외부프레임(141)과; 상기 외부프레임(141)의 오목한 부분에 결합되어 상기 사용자의 팔의 하박을 감싸는 하박안착쿠션(142)과; 상기 외부프레임(141)의 일측에 연결되어 상기 사용자의 팔의 상박을 받치는 상박안착쿠션(144)과; 상기 외부프레임(141)과 상기 회전지지대(132)의 일측 말단을 회전가능하게 연결하는 로드회전축(145);으로 포함하며, 상기 외부프레임(141)에는 앞뒤 방향으로 전방 쿠션조절홈(141a)과 후방 쿠션조절홈(141b)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1연결축(114)의 위쪽 표면과 상기 제2연결축(134)의 아래쪽 표면에 서로 대응되는 오목부와 볼록부가 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 장애인이나 환자, 노약자 등이 자신이 원하는 동작을 타인의 도움없이 스스로 할 수 있으며, 작은 힘으로도 팔을 움직여서 사무를 보거나 식사를 하는 등의 동작을 할 수 있는 효과가 있다.

도 1a는 종래기술에 따른 팔 보조장치를 나타낸 사시도.
도 1b는 종래기술에 따른 팔 보조장치의 각 조인트를 나타낸 사시도.
도 2와 3은 본 발명의 실시예에 따른 암레스트의 구조를 나타낸 사시도.
도 4는 암레스트의 외관을 나타낸 측면도.
도 5와 6은 고정설치부를 책상의 상판에 설치하는 상태를 나타낸 도면.
도 7과 8은 링크부의 구조와 회전에 따른 움직임을 나타낸 도면.
도 9는 두 개의 링크암의 상대적인 위치를 나타낸 측면도.
도 10과 11은 완충조절부의 내외부 구조를 나타낸 도면.
도 12와 13은 장력을 변화시킬 때의 스프링의 위치를 나타낸 측면도.
도 14와 15는 기어브라켓의 내부에서 지지대기어가 회전할 때, 지지대기어의 중심축의 이동을 나타낸 도면.
도 16과 17은 제1연결축과 제2연결축이 상하로 결합되어 암레스트가 고정되는 상태를 나타낸 도면.
도 18은 거치대의 구조를 나타낸 사시도.
도 19는 하박안착쿠션의 위치 조절을 위한 구조를 나타낸 측면도.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 "암레스트"를 설명한다.

도 2와 3은 본 발명의 실시예에 따른 암레스트의 구조를 나타낸 사시도이며, 도 4는 암레스트의 외관을 나타낸 측면도이다.

본 발명의 암레스트(100)는 기존에 개시된 장치와 유사하게 책상이나 테이블, 식탁 등의 상판(40)에 고정시킨 상태에서 사용된다. 그러나 기존과는 달리 사용자의 팔을 탄성력으로 지탱하는 구조를 가지며, 사용자에 따라 탄성력의 크기를 조절할 수 있도록 구성된다. 또한 상판(40) 위에서 좌우로 자유롭게 회전하도록 구성되며, 상하방향으로도 이동이 원활하기 때문에 사용자가 원하는 위치와 각도, 높이에서 팔 동작을 할 수 있다.

본 발명의 도면에서는 책상과 같은 평평한 형태의 상판(40)에 설치되는 것으로 도시하였지만, 이외에도 휠체어의 손잡이, 지팡이와 유사한 보행용 보조기구 등에 설치할 수도 있을 것이다. 이 경우에는 상판(40)이 원통형의 봉과 같은 형태가 될 것이다.

전체적으로 암레스트(100)는 상판(40)에 분리 가능하게 고정되는 고정설치부(110), 여러 개의 회전축으로 연결되어 좌우방향으로 자유롭게 회전하는 링크부(120), 사용자가 올려놓는 팔의 무게에 따라 상하방향으로 이동하면서 탄성력의 크기를 조절할 수 있는 완충조절부(130), 사용자 팔의 상박(上膊)과 하박(下膊)을 암레스트(100)에 고정시키는 거치대(140)로 구성된다.

사용자는 자신의 팔을 거치대(140)에 고정시킨 상태에서 상하 좌우로 이동시키거나 회전하면서 작업을 할 수 있다.

이하에서는 암레스트(100)를 구성하는 각각의 구성요소의 구조와 동작을 상세하게 설명한다.

도 5와 6은 고정설치부를 책상의 상판에 설치하는 상태를 나타낸 도면이다.

고정설치부(110)는 일정한 두께를 가지면서 평평한 상판(40)의 가장자리에 암레스트(100)를 고정시키는 수단이다.

고정설치부(110)는 하부클램프(111)와 상부클램프(112)로 이루어진다. 하부클램프(111)와 상부클램프(112)는 서로 아래위 방향으로 배치되며, 힌지축(111b)에 의해 회전가능하게 연결된다. 힌지축(111b)은 상판(40)의 평면에 대해 평행하게 축이 배치되도록 하는데, 이로 인해 하부클램프(111)와 상부클램프(112)가 상판(40)의 밑면과 윗면에 각각 접촉한다. 그리고 고정손잡이(113)를 시계방향 또는 반시계방향으로 돌리면 하부클램프(111)와 상부클램프(112) 사이의 간격이 커지거나 작아진다. 만약 고정설치부(110)를 상판(40)에 고정할 때에는 둘 사이의 간격이 작아지도록 고정손잡이(113)를 돌린다. 반대로 둘 사이의 간격이 커지도록 돌리면 상판(40)이 하부클램프(111)와 상부클램프(112) 사이의 공간으로부터 이탈하게 된다. 바람직하게는 하부클램프(111)와 상부클램프(112) 사이가 더 벌어지는 방향으로 탄성을 발휘하는 스프링을 설치하여 조작이 용이해지도록 한다.

하부클램프(111)에서 상판(40)의 밑면과 만나는 면에는 요철부(111a)가 형성되어 있어서 마찰력이 커진다. 이로 인해 상판(40)에 고정된 고정설치부(110)가 쉽게 상판(40)으로부터 떨어지지 않는다.

상부클램프(112)의 윗면에는 제1연결축(114)이 상하방향으로 돌출되게 설치되는데, 제1연결축(114)에는 링크부(120)가 회전가능하게 고정된다. 링크부(120)는 제1연결축(114)을 중심으로 고정설치부(110)에 대해서 회전운동을 한다.

한편, 도 7과 8은 링크부의 구조와 회전에 따른 움직임을 나타낸 도면이며, 도 9는 두 개의 링크암의 상대적인 위치를 나타낸 측면도이다.

링크부(120)는 세 개의 부품으로 이루어지는데, 연결부재(121)를 중심으로 연결부재(121)의 양쪽 말단에 두 개의 링크암(122)이 각각 회전가능하게 연결된다. 두 개의 링크암(122)은 두 개의 링크샤프트(123)에 의해 연결부재(121)의 양쪽 말단에 각각 결합된다.

연결부재(121)는 일측이 개방된 중공 기둥으로서, 가운데 부분이 절곡되어 있다. 개방된 면을 통해 링크암(122)의 말단부가 끼워지며, 링크샤프트(123)는 연결부재(121)의 내부에 상하로 고정된다.

연결부재(121)는 가운데 부분이 상하방향으로 비스듬하게 절곡되면서 경사를 형성하고, 양쪽 말단부는 서로 평행하게 연장된다. 그리고 링크샤프트(123)는 평행하게 연장되는 말단부에 중심축이 상하방향으로 배치되도록 설치되기 때문에 두 개의 링크암(122)은 상하로 이격된 두 개의 평면상에서 각각 회전하게 된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 두 개의 링크암(122)은 연결부재(121)의 양쪽 말단부에 상하방향으로 H의 거리만큼 떨어진 두 개의 평면상에서 서로 간섭없이 회전운동을 할 수 있다. 이로 인해 링크부(120)를 접었을 때, 길이가 최소화되도록 할 수 있다.

링크암(122)의 양쪽 말단에는 상하방향으로 링크샤프트(123)가 삽입되는 샤프트홈(122a)이 형성된다. 샤프트홈(122a)의 내부에는 베어링이 설치될 수 있으며, 링크샤프트(123)는 샤프트홈(122a)을 관통한 상태로 회전가능하게 설치된다.

링크부(120)를 구성하는 연결부재(121)와 링크암(122)은 제1연결축(114), 두 개의 링크샤프트(123)를 중심으로 회전하는데, 회전축이 세 개이기 때문에 다양한 방식으로 회전 또는 상대적인 움직임을 나타낼 수 있다. 이로 인해 사용자가 자신의 팔을 앞뒤 또는 좌우로 자유롭게 움직일 수 있게 된다.

한편, 도 10과 11은 완충조절부의 내외부 구조를 나타낸 도면이며, 도 12와 13은 장력을 변화시킬 때의 스프링의 위치를 나타낸 측면도이다.

완충조절부(130)는 사용자의 팔이 가하는 하중을 지탱하는 수단으로서, 내부에 설치된 탄성체가 하중을 받치면서 사용자가 적은 힘으로도 자신의 팔을 들어올릴 수 있도록 해준다.

완충조절부(130)는 외부 몸체를 구성하는 케이스(131)의 내부 공간에 하중을 지지하는 수단과 하중의 크기를 조절하는 수단이 설치된다.

회전지지대(132)는 상판(40)과 평행한 회전축을 중심으로 원호를 따라 상하로 회전운동하면서 팔의 높이를 조절하는 수단이다. 사용자가 팔을 세게 누르면 회전지지대(132)가 아래쪽으로 회전하면서 내려가고, 누르는 힘을 줄이면 탄성력에 의해 회전지지대(132)가 다시 위쪽으로 회전하면서 팔이 올라간다.

장력조절부(133)는 탄성력을 발휘하는 부품의 길이를 변화시켜 탄성력의 크기를 조절하는 역할을 한다.

케이스(131)의 하단부에 상하방향으로 돌출된 제2연결축(134)은 링크부(120)와 연결되는데, 구체적으로는 링크암(122)의 말단에 형성된 샤프트홈(122a)에 끼워진다. 한 개의 연결부재(121)와 두 개의 링크암(122)으로 구성된 링크부(120)의 일측 말단은 고정설치부(110)에 구비된 제1연결축(114)에 회전가능하게 고정되며, 타측 말단은 제2연결축(134)에 회전가능하게 고정된다. 따라서 완충조절부(130)는 제2연결축(134)을 중심으로 회전함과 동시에 제1연결축(114)을 중심으로도 자유롭게 평행이동 또는 회전운동할 수 있다.

케이스(131)의 정면에는 세로방향으로 눈금표시부(135)가 설치된다. 눈금표시부(135)는 일정한 간격으로 눈금이 설치된 판을 붙이거나, 일정한 간격으로 눈금을 케이스(131)의 표면에 인쇄함으로써 만들 수 있다. 사용자는 눈금표시부(135)에 표시되는 지침을 확인하면서 팔에 가해지는 지지력을 조절할 수 있다.

회전지지대(132)는 상판(40)의 표면에 대하여 일정한 각도만큼 기울어진 상태로 설치되는데, 대략 50˚ 보다 작은 각도의 범위에서 경사지도록 하는 것이 바람직하다.

지지대로드(132a)는 케이스(131)의 내부에 회전가능하게 설치되며, 케이스(131)의 바깥으로 상당한 길이만큼 돌출된다. 지지대로드(132a)의 일측 말단(위쪽에 있는 말단)에는 거치대(140)가 설치된다. 따라서 거치대(140)에 팔을 올린 사용자가 팔을 아래로 누르면 지지대로드(132a)가 상판(40)의 표면을 향해서 회전하면서 상판(40)과 가까워진다.

지지대로드(132a)의 중간쯤에는 측면으로 돌출된 지지대기어(132b)가 구비된다. 지지대기어(132b)는 케이스(131)의 내부에 위치할 수 있도록 지지대로드(132a)의 약간 아래쪽 중간에 설치되는 것이 바람직하다.

지지대기어(132b)는 원통형의 표면에 톱니바퀴가 형성되는 일반적인 기어와 유사한 것으로서, 지지대로드(132a)의 회전 중심축의 역할을 한다. 즉, 지지대로드(132a)의 일측 말단을 사용자가 팔로 누르면, 지지대로드(132a)는 지지대기어(132b)를 중심으로 회전하면서 일측 말단이 아래로 내려가고, 반대쪽의 타측 말단은 위로 올라가게 된다. 사용자가 팔을 치우면 탄성력에 의해 반대방향으로 회전하게 된다.

본 발명의 지지대기어(132b)에 형성되는 톱니바퀴는 원주를 따라서 일부분에만 존재할 수 있다.

톱니바퀴가 형성된 지지대기어(132b)에 의해 지지대로드(132a)가 회전하면서 회전 중심축의 위치가 약간 이동하게 된다.

케이스(131)의 내부에는 좌우측으로 측판(132d)이 설치되는데, 측판에는 기어브라켓(132c)이 고정된다. 기어브라켓(132c)은 바깥쪽 테두리의 내부가 비어있는 부품으로서, 내부 표면에는 지지대기어(132b)의 톱니바퀴와 맞물리는 톱니바퀴가 형성된다. 지지대기어(132b)는 기어브라켓(132c)의 내부에서 톱니바퀴가 서로 맞물리도록 설치된다.

기어브라켓(132c)은 측판(132d)에 고정되고, 측판(132d)은 케이스(131)의 내부에 고정된다. 따라서 지지대기어(132b)가 회전하면, 지지대기어(132b)와 기어브라켓(132c)의 톱니바퀴가 서로 맞물려서 돌고, 이로 인해 지지대기어(132b)가 기어브라켓(132c)의 내부에서 평행이동한다.

장력조절부(133)는 케이스(131)의 외부로 노출되는 회전손잡이(133a)의 아래쪽으로 상하이동바(133b)가 길게 연장된다. 상하이동바(133b)는 회전손잡이(133a)의 회전방향에 따라서 아래쪽 또는 위쪽으로 움직인다.

상하이동바(133b)의 아래쪽 말단에는 회전브라켓(133c)이 설치된다. 회전브라켓(133c)은 일측 말단이 케이스(131)의 내부에 회전가능하게 고정되며, 중간쯤에는 상하이동바(133b)의 아래쪽 말단이 회전가능하게 연결된다. 회전브라켓(133c)의 일측 말단이 연결되는 부분의 회전 중심축은 상판(40)의 표면과 평행이면서 케이스(131)의 좌우방향이기 때문에 회전브라켓(133c)은 지지대로드(132a)와 같은 방향으로 회전하게 된다.

인장에 의한 탄성력을 발휘하는 스프링(133d)은 일측 말단이 지지대로드(132a)의 타측 말단(아랫부분)에 연결되고, 스프링(133d)의 타측 말단은 회전브라켓(133c)의 타측 말단에 연결된다.(도 11 참조) 이로 인해 지지대로드(132a)를 회전시키면 스프링(133d)의 일측 말단이 올라가거나 내려가면서 스프링(133d)의 길이가 변화된다. 그리고 회전손잡이(133a)를 돌리면 회전브라켓(133c)이 회전하면서 스프링(133d)의 타측 말단이 올라가거나 내려가게 되고, 이로 인해 스프링(133d)의 초기 위치(팔의 하중이 가해지지 않은 상태)가 달라지게 된다.

도 12와 13을 참조하여 스프링(133d)의 탄성력을 조절하는 방법을 설명한다.

먼저 도 12에 도시된 바와 같이, 회전손잡이(133a)를 돌려서 상하이동바(133b)가 제일 아래쪽으로 내려가도록 한다. 이때 회전브라켓(133c)도 아래쪽으로 회전하면서 내려가고, 스프링(133d)의 타측 말단(B)도 함께 아래쪽으로 내려간다. 스프링(133d)의 일측 말단(A)이 연결된 지지대로드(132a)의 타측 말단은 아무런 위치 변화가 없으므로, 스프링(133d)의 양측 말단 사이의 거리(A-B)는 더 길어진다. 이 상태에서 지지대로드(132a)의 일측 말단을 아래로 누르면 타측 말단은 위쪽으로 올라가게 된다. 결국 스프링(133d)의 양측 말단의 거리(L₁)가 더 길어지면서 인장 탄성력이 더 커지며, 이로 인해 사용자가 세게 눌러도 회전지지대(132)가 지탱할 수 있다.

반대로 도 13에 도시된 바와 같이, 회전손잡이(133a)를 반대로 돌려서 상하이동바(133b)가 제일 위쪽으로 올라가도록 한다. 회전브라켓(133c)은 위쪽으로 회전하면서 스프링(133d)의 타측 말단(B)이 위로 올라간다. 이때 스프링(133d)의 길이는 제일 짧은 상태가 된다. 이 상태에서 지지대로드(132a)를 누르면, 스프링(133d)의 일측 말단(A)이 회전하면서 올라가는데, 늘어난 상태에서의 거리(L₂)가 도 12의 상태보다는 더 짧아진다. 결국 더 작은 탄성력을 발휘하게 되므로, 사용자가 팔로 눌렀을 때 지탱하는 힘이 작아진다.

사용자의 몸무게가 작거나 작은 힘으로 누르면서 작업을 하는 경우에는 회전브라켓(133c)을 위쪽으로 올려서 스프링(133d)의 탄성력을 줄이고, 몸무게가 크거나 큰 힘으로 누르면서 작업을 해야하는 경우에는 회전브라켓(133c)을 아래쪽으로 내려서 탄성력을 늘인다.

한편, 도 14와 15는 기어브라켓의 내부에서 지지대기어가 회전할 때, 지지대기어의 중심축의 이동을 나타낸 도면이다.

지지대로드(132a)는 지지대기어(132b)를 중심으로 회전운동을 한다. 그런데 지지대로드(132a)가 사용자 팔의 하중으로 인해 제일 아래쪽까지 회전했을 때, 스프링(133d)과 거의 평행한 상태가 될 수 있다. 스프링(133d)과 지지대로드(132a) 사이의 각도가 가장 작아졌을 때의 각도(R₁)는 0에 가까운 상태가 된다. 그리고 이때 지지대로드(132a)를 다시 원래의 위치로 복원시키는 스프링(133d)의 탄성력은 삼각형의 수직방향 성분(cosR₁)에 비례하기 때문에 탄성력이 급격히 줄어들게 된다.

만약 지지대로드(132a)의 회전 중심축을 이동시켜 스프링(133d)과 지지대로드(132a) 사이의 각도를 더 크게 할 수 있다면 복원력을 더 크게 할 수 있다. 이를 위해서 지지대로드(132a)의 회전 중심축을 위쪽으로 약간 이동시키면 스프링(133d)과 지지대로드(132a) 사이의 각도(R₂)가 증가한다. 따라서 수직방향 성분의 크기가 커지면서 탄성력을 최대한 유지할 수 있게 된다. 이러한 구조가 적용되면 사용자는 팔을 아래쪽으로 내리는 과정의 끝부분에서 스프링(133d)의 힘이 급격히 줄어드는 현상을 느끼지 않게 된다.

케이스(131)의 내부에 설치되는 측판(132d)에는 기어브라켓(132c)이 설치되는데, 지지대로드(132a)의 중간쯤에 돌출되게 설치된 지지대기어(132b)가 기어브라켓(132c)의 내부에 들어가서 톱니바퀴가 서로 맞물리게 된다. 지지대로드(132a)가 회전하면 지지대기어(132b)도 함께 회전하게 되고, 이로 인해 지지대기어(132b)가 톱니바퀴를 따라 위쪽으로 비스듬하게 이동한다. 그러면서 지지대로드(132a)의 회전 중심축이 위쪽으로 비스듬하게 일정한 거리(C-C')만큼 이동하게 되고, 결국 각도의 증가가 이루어진다.

한편, 도 16과 17은 제1연결축과 제2연결축이 상하로 결합되어 암레스트가 고정되는 상태를 나타낸 도면이다.

본 발명의 암레스트(100)는 제1연결축(114), 두 개의 링크샤프트(123), 제2연결축(134)을 중심으로 자유롭게 회전할 수 있어서 사용자가 다양한 위치에서 자신의 팔을 지지할 수 있는 장점이 있다. 그러나 많은 회전축으로 인해 암레스트(100)가 무작위로 회전하는 문제점이 발생할 수 있다. 만약 상판(40)의 평행하지 않은 경우에는 무게중심의 편중으로 인해 암레스트(100)가 스스로 회전하면서 다른 작업을 방해하거나 사용자와 부딪힐 수도 있을 것이다.

이러한 현상을 방지하기 위해 본 발명에서는 사용하지 않는 암레스트(100)를 일정한 위치에 고정시키기 위한 수단을 제시한다.

제1연결축(114)은 첫 번째 링크암(122)의 샤프트홈(122a)을 아래쪽에서 위쪽으로 관통하도록 설치되며, 제2연결축(134)은 두 번째 링크암(122)의 샤프트홈(122a)을 위쪽에서 아래쪽으로 관통하도록 설치된다. 그리고 두 개의 링크암(122)은 상하방향으로 이격되어 설치되기 때문에 회전하는 과정에서 상하방향으로 겹치게 배치할 수 있다.

암레스트(100)를 고정하기 위해서는 링크부(120)를 회전시켜 제2연결축(134)이 제1연결축(114)과 만나도록 해준다. 그리고 제1연결축(114)의 위쪽 표면과 제2연결축(134)의 아래쪽 표면에 오목부와 볼록부를 각각 형성하여 서로 안착되도록 한다.

본 발명의 도 16에서는 제1연결축(114)에 오목부를, 제2연결축(134)에 볼록부를 형성하는 것으로 도시하였는데, 반대의 경우가 되어도 무방하다.

결국 제1연결축(114)과 제2연결축(134)이 아래위로 겹쳐지면, 제2연결축(134)이 제1연결축(114)으로부터 멀어지는 방향으로 회전하지 못한다. 따라서 링크부(120)가 접혀진 상태(연결부재와 링크암이 삼각형을 형성)로 유지되기 때문에 암레스트(100)가 거치되는 공간을 최소화할 수 있다.

한편, 도 18은 거치대의 구조를 나타낸 사시도이며, 도 19는 하박안착쿠션의 위치 조절을 위한 구조를 나타낸 측면도이다.

거치대(140)는 사용자의 팔을 올려놓고 고정하는 부분으로서 밑부분을 받쳐주는 반원통 모양의 외부프레임(141)과, 외부프레임(141)의 오목한 부분에 결합되는 탄성이 있는 하박안착쿠션(142), 하박안착쿠션(142)의 윗부분을 둘러싸서 사용자 팔의 하박이 이탈하지 않도록 해주는 고정밴드(143), 외부프레임(141)의 일측에 연결되어 사용자 팔의 상박을 받쳐주는 상박안착쿠션(144), 거치대(140)가 지지대로드(132a)의 말단부에 회전 가능하게 연결되도록 하는 로드회전축(145)으로 구성된다.

외부프레임(141)과 하박안착쿠션(142)은 탈착 가능하게 결합된다. 사용자가 왼팔이나 오른팔을 선택적으로 사용할 때에는 오른팔용 장치와 왼팔용 장치를 교체하여 사용할 수 있다.

또한 외부프레임(141)과 하박안착쿠션(142)에는 앞뒤 위치를 조절할 수 있도록 앞뒤 방향으로 길게 형성되는 조절홈이 구비된다.

외부프레임(141)에는 전방 쿠션조절홈(141a)과 후방 쿠션조절홈(141b)이 각각 형성되어 있어서 하박안착쿠션(142)의 위치를 앞뒤 방향으로 조절할 수 있다. 하박안착쿠션(142)의 위치를 조절하면 하박안착쿠션(142)과 상박안착쿠션(144) 사이의 거리를 조절할 수 있으므로, 사용자 팔의 길이에 따라 적절한 위치를 정할 수 있다.

또한 하박안착쿠션(142)에는 고정밴드(143)의 위치를 조절할 수 있도록 앞뒤 방향으로 전방 밴드조절홈(142a)과 후방 밴드조절홈(142b)을 형성한다. 사용자는 고정밴드(143)의 위치를 조절함으로써 적절한 위치를 찾아서 팔을 고정시킬 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 암레스트 110 : 고정설치부
111 : 하부클램프 111a : 요철부
111b : 힌지축 112 : 상부클램프
113 : 회전손잡이 114 : 제1연결축
120 : 링크부 121 : 연결부재
122 : 링크암 122a : 샤프트홈
123 : 링크샤프트 130 : 완충조절부
131 : 케이스 132 : 회전지지대
132a : 지지대로드 132b : 지지대기어
132c : 기어브라켓 132d : 측판
133 : 장력조절부 133a : 회전손잡이
133b : 상하이동바 133c : 회전브라켓
133d : 스프링 134 : 제2연결축
135 : 눈금표시부 140 : 거치대
141 : 외부프레임 141a : 전방 쿠션조절홈
141b : 후방 쿠션조절홈 142 : 하박안착쿠션
142a : 전방 밴드조절홈 142b : 후방 밴드조절홈
143 : 고정밴드 144 : 상박안착쿠션
145 : 로드회전축

Claims

상판(40)에 고정되어 탄성력으로 사용자의 팔을 지지하는 암레스트(100)로서,
상기 상판(40)에 분리가능하게 설치되며, 윗면에는 제1연결축(114)이 상하방향으로 돌출되게 설치되는 고정설치부(110)와;
상기 고정설치부(110)의 제1연결축(114)을 중심으로 회전가능하게 설치되는 링크부(120)와;
상기 링크부(120)의 말단에 회전가능하게 설치되며, 상기 사용자의 팔의 하중을 지지하는 탄성력을 발생하며, 상기 탄성력의 크기를 조절할 수 있도록 하는 완충조절부(130)와;
상기 완충조절부(130)에 연결되며, 상기 사용자의 팔이 이탈하지 않도록 고정시키는 수단을 갖는 거치대(140);를 포함하며,
상기 링크부(120)는
가운데 부분이 상하방향으로 비스듬하게 경사지게 형성되고, 양쪽 말단부는 상하방향으로 H의 거리만큼 떨어진 두 개의 평행한 평면상에서 각각 연장되는 연결부재(121)와;
상기 연결부재(121)의 양쪽 말단부 각각에 중심 회전축이 상하방향으로 설치되는 두 개의 링크샤프트(123)와;
상기 두 개의 링크샤프트(123)에 회전가능하게 각각 설치되는 두 개의 링크암(122);을 포함하는, 암레스트.
삭제
제1항에 있어서,
상기 완충조절부(130)는
외부 몸체를 구성하는 케이스(131)와;
일측 말단에 고정된 사용자의 팔의 하중에 따라 원호를 따라 상하로 회전운동을 하는 회전지지대(132)와;
회전손잡이(133a)의 회전에 따라 상하로 움직이면서 일측 말단이 상기 회전지지대(132)의 타측 말단에 고정된 스프링(133d)의 타측 말단의 위치를 변화시키는 장력조절부(133)와;
상기 케이스(131)의 밑면에 돌출되게 설치되며, 상기 링크암(122)에 회전가능하게 연결되는 제2연결축(134)과;
상기 케이스(131)의 표면에 세로방향으로 설치되며, 일정한 간격으로 눈금이 형성되어 상기 회전지지대(132)의 기울어진 각도를 표시하도록 하는 눈금표시부(135);를 포함하는, 암레스트.
제3항에 있어서,
상기 거치대(140)는
상기 사용자의 팔의 밑부분을 받치는 외부프레임(141)과;
상기 외부프레임(141)의 오목한 부분에 결합되어 상기 사용자의 팔의 하박을 감싸는 하박안착쿠션(142)과;
상기 외부프레임(141)의 일측에 연결되어 상기 사용자의 팔의 상박을 받치는 상박안착쿠션(144)과;
상기 외부프레임(141)과 상기 회전지지대(132)의 일측 말단을 회전가능하게 연결하는 로드회전축(145);으로 포함하며,
상기 외부프레임(141)에는 앞뒤 방향으로 전방 쿠션조절홈(141a)과 후방 쿠션조절홈(141b)이 형성되는 것을 특징으로 하는, 암레스트.
제3항에 있어서,
상기 제1연결축(114)의 위쪽 표면과 상기 제2연결축(134)의 아래쪽 표면에 서로 대응되는 오목부와 볼록부가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는, 암레스트.