운동형침대{movement type bed}
본 고안은 운동형침대에 관한 것으로, 더 상세하게는 신체의 불편한 부위를 다양한 방법으로 자극하여 근육이나 척추의 이상상태를 풀어줄 수 있는 운동형침대에 관한 것이다. 일반적으로, 침대는 수면과 휴식을 취하기 위해 사용하는 기구로서, 가정용침대는 일반적으로 전체의 형태를 이루는 프레임(틀), 헤드보드(머리판), 풋보드(발판), 보텀(바닥), 매트리스 등으로 구성되어 있다. 보통 표준형이라면 프레임 전후에 헤드보드와 풋보드를 붙인 것이다. 유럽에서는 헤드보드와 풋보드를 붙인 것을 주로 사용하고, 미국에서는 헤드보드만을 붙인 할리우드형을 주로 사용하는데, 한국에도 이 형이 많이 보급되어 있다. 보텀은 매트리스를 지지하는 부분이며, 대나 판자를 발식[簾式]으로 붙인 네트식·스프링식 등이 있다. 매트리스에는 스프링매트리스, 천연섬유매트리스, 합성수지매트리스 등이 있으며 일반적으로 사용되는 것은 스프링형식이다. 스프링매트리스 구조는 연결식과 중대식(中袋式)으로 나뉘며, 최근에는 생산 가공이 용이한 연결식이 많이 사용되고 있다. 보통 가정용 침대는 맨 밑에 스프링이 달린 보텀을 놓고 그 위에 스프링을 얹은 뒤 매트리스를 깐다. 그리고 패드를 깔고 그 위에 시트를 덮는다.
그러나, 종래의 침대는 잠을 자거나 휴식을 취하기 위한 용도로 밖에는 사용하지 않고 있어서 장애인, 물리치료가 필요한 재활의학과 환자, 노약자들인 경우에는 적절한 침대가 개발되어 있지 않은 실정이다. 또한, 침대에 설치되는 장치이기 때문에 견고한 내구성을 가지도록 구성하고, 다양한 물리치료 프로그램이 입력되도록 구성하는 것이 필요하다. 본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 장기간 사용하여도 잔고장이 발생치 아니할 뿐만 아니라, 사용자의 용도에 따라 다양한 물리치료프로그램이 입력가능한 운동형침대를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 고안에 따른 운동형침대의 개념적 구성을 나타낸 블록도. 도 2는 본 고안에 따른 운동형침대를 사용하고, 설치하기 위한 위치를 설명하기 위한 평면도. 도 3은 본 고안에 따른 운동형침대의 기계적 구성을 나타낸 분해사시도. <도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> 10 : 컨트롤러 12 : 리모콘 14 : 리모콘수신부 16 : 제어부 18 : 과금부 20 : 표시부 22 : 구동부
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은 리모콘과, 상기 리모콘에 의해 제어명령을 발하는 컨트롤러와, 상기 컨트롤러에 의해 구동되는 운동형침대의 기계적구성은, 사용자의 허리, 아랫배, 척추, 하반신등을 자극할 때 직접적으로 접촉되는 탑로딩테이블 및 그밖의 로드테이블센터힌지, 센터힌지받침, 메인베이스, 사이드힌지와; 내부에 베어링이 구비되어 아래로부터의 운동력을 전달하기 위한 로드엔드베어링하우징과; 로드엔드베어링하우징과 나사식으로 고정되어 아래로부터의 운동력을 전달하기 위한 클랭크와; 클랭크와 연결되어 회전운동을 상하직선운동으로 변환시켜 상기 클랭크로 전달하기 위한 캠베어링과; 입력된 하나의 회전력을 다른 하나의 회전력으로 변환해서 상기 캠베어링으로 전달하는 편심기어와; 편심기어와 연결되어 회전력을 입력시키는 구동샤프트와; 구동샤프트의 회전을 도모하기 위한 구동샤프트힌지와; 회전력을 증대시키는 2차 풀리인 구동측풀리, 1차풀리인 모터측풀리와, 1차풀리와 2차풀리를 연결시키는 구동벨트와, 회전력의 동력원이 되는 구동모터, 모터브라킷을 포함하는 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명하도록 한다. 도 1은 본 고안에 따른 운동형침대의 개략적인 구성을 나타낸 블록도로서, 운동형침대는 침대 내부에 설치되어 침대에 누운 사용자에게 적절한 운동력과 자극을 제공하도록 제어하는 컨트롤러(10)와, 이 컨트롤러(10)로 사용자가 지시한 명령을 무선으로 전송하는 리모콘(12)으로 구성되어 있다. 여기서, 상기 컨트롤러(10)는 다음과 같은 구성을 가진다. 도시된 바와 같이, 컨트롤러(10)는 상기 리모콘(12)으로부터 수신된 무선신호를 해독하는 리모콘수신부(14)와, 상기 리모콘수신부(14)로부터 해독된 무선신호를 전달받아서 사용자가 지시한 명령을 수행하는데 필요한 제어신호를 발하는 제어부(16)와, 사용자가 지불한 금액을 인식하여 그 결과를 상기 제어부로 전달하는 과금부(18)와, 현재의 동작상태와 기능을 디스플레이하기 위한 표시부(20)와, 상기 제어부로부터 전달된 신호에 따라 모터를 구동하는데 필요한 제어를 수행하는 구동부(22)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 과금부(18)는 일반적으로 사용되는 지폐 또는 코인계수장치를 탑재하도록 하고, 상기 표시부(20)는 현재 기기의 동작상태 및 기능을 사용자가 알 수 있도록 디스플레이한 것으로 일반적으로 이용되는 LED모듈, LCD모듈 중에서 선택된 것을 구비하도록 한다. 상술한 장치들은 사용자가 적절히 이용할 수 있도록 침대의 특정위치에 설치되는데, 도 2에서와 같이, 운동침대(100)에 사용자(B)가 누운 상태에서 척추와 하반신이 접촉되는 위치(A)에 설치하는 것이 가장 바람직하다. 전술한 바와 같은 제어신호를 수행하기 위한 운동형침대의 매트리스 내부에 설치되는 기계적인 구성을 더 자세히 설명하면 다음과 같다. 도 3은 본 고안에 따른 운동형침대의 기계적 구성을 나타낸 분해사시도로서, 운동형침대의 기계적 구성은 가장 상단에 위치하여 사용자의 허리, 아랫배, 척추, 하반신등을 자극할 때 직접적으로 접촉되는 원형의 탑로딩테이블(Top Loading Table; 101)와, 상기 탑로딩테이블 이면 상단에 설치되어 자연스럽게 다른 부품 위에 얹혀지도록 십자형지지구가 형성된 로딩테이블센터힌지(Loading Table Center Hinge; 102)가 구비된다. 또한, 상기 로딩테리블센터힌지의 하단부가 자연스럽게 얹혀지도록 십자홈(+)이 패여지고, 상기 탑로딩테이블을 지지하기 위한 센터힌지(Center Hinge)받침(103)과, 상기 센터힌지받침과 4개의 볼트가 체결되어 고정된 메인베이스(Main Base; 104)와, 상기 탑로딩테이블의 이면 상단에 설치되어 다른 구성부품의 회동을 도모하기 위한 두개의 사이드힌지(Side Hinge; 105)가 위치된다. 그리고, 상기 사이드힌지에 연결되고, 내부에 베어링이 구비되어 아래로부터의 운동력을 전달하기 위한 로드엔드베어링하우징(Rod End Bearing Housing; 106)과, 상기 로드엔드베어링하우징과 나사식으로 고정되어 아래로부터의 운동력을 전달하기 위한 클랭크(Clank; 107)와, 상기 클랭크와 연결되어 회전운동을 상하직선운동으로 변환시켜 상기 클랭크로 전달하기 위한 캠베어링(Cam Bearing; 108)이 설치된다. 이어서, 입력된 하나의 회전력을 다른 하나의 회전력으로 변환해서 상기 캠베어링으로 전달하는 편심기어(片心 Gear; 109)와, 상기 편심기어와 연결되어 회전력을 입력시키는 구동샤프트(驅動 Shaft; 110)와, 상기 구동샤프트의 회전을 도모하기 위한 구동샤프트힌지(驅動 Shaft Hinge; 111)가 구비되어 있다. 마지막으로, 회전력을 증대시키는 2차 풀리인 구동측풀리(驅動側 Pully; 112)와, 1차풀리인 모터측풀리(Motor側 Pully; 114)와, 1차풀리와 2차풀리를 연결시키는 구동벨트(驅動 Belt; 113)와, 회전력의 동력원이 되는 구동모터(驅動Motor; 116)와, 상기 구동모터를 상기 메인베이스(Main Base; 104) 이면 상단에 고정시키는 모터브라킷(Motor Braket; 115)을 포함하여 구성된다. 이러한 기계적 구성을 가진 운동형침대를 전술한 도 1 내지 도 3을 참조하여 동작흐름을 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 사용자가 과금부(18)에 소정의 지폐 또는 코인 즉, 화폐를 투입하면, 과금부(18)는 제어부(16)로 화폐가 투입되어 과금이 정상적으로 이루어졌음을 통지하고, 제어부(16)는 리모콘(12)을 통해 지시될 사용자의 명령을 대기하는 상태가 된다. 사용자가 리모콘(12)을 이용하여 소정의 명령을 지시하면 리모콘수신부(14)에서 이것을 해독하여 제어부(16)로 전달하고, 제어부(16)는 해독된 사용자의 명령에 해당하는 제어신호를 표시부(20) 및 구동부(22)로 전송한다. 상기 제어신호에 따라서, 표시부(20)는 소정의 데이터를 디스플레이하고, 구동부(22)는 구동모터(116)를 동작시켜 사용자가 원하는 자극을 발생시키게 된다. 즉, 구동모터(116)의 회전력은 모터측풀리(114)를 동일하게 회전시키고, 구동벨트(113)을 통해 전달된 회전력은 구동측풀리(112)에 의해서 다시 증대되고, 증대된 회전력은 구동샤프트(110)을 통해서 편심기어(109)로 전달된다. 편심기어(109)로 전달된 회전력은 서로 다른 회전축에 고정된 캠베어링(108)로 다른 회전력으로 변환되고, 클랭크(107), 캠베어링(108), 편심기어(109)에 의해서 다른 회전력은 상하직선운동으로 변환하게 되며, 변환된 상하직선운동은 로드엔드베어링하우징(106)으로 전달되어, 로드엔드베어링하우징(106)의 종단에 고정된사이드힌지(105) 및 탑로딩테이블(101)을 상하로 움직이도록 하는 운동력을 발생시킨다. 그런데, 전술한 운동력은 두개가 발생되도록 구성되어 있다. 하나는 침대의 세로측에서 자극하고, 다른 하나는 침대의 가로측에서 자극할 수 있도록 도 3에서와 같이 두개의 사이드힌지는 서로 90도의 각도차가 나도록 배치되어 있다. 즉, 침대의 세로측 자극이 발생된 후에 가로측 자극이 발생되는 자극패턴이 연속적으로 이루어질 경우에 원형의 탑로딩테이블 위에서 자극을 받는 사용자는 이것을 일종의 웨이브형태의 자극으로 인식되고, 그 자극 간격을 조절함으로써 사용자별로 프로그래밍이 가능하도록 구현할 수가 있다. 따라서, 이러한 프로그래밍이 기록된 메모리칩을 카드방식으로 상기 제어부와 연결되도록 설계함으로써, 운동방식의 신속한 업그레이드 및 유지보수가 간편해지도록 구현하는 것이 가능해진다.
전술한 바와 같이 개시된 본 실시예의 바람직한 양태에 따르면, 두개의 구동모터를 이용하여 물리적 자극을 발생시킴으로써 운동형침대의 내구성을 증대시키고, 두개의 구동모터를 통해서 다양한 프로그래밍을 설계함으로써 신속한 업그레이드 및 유지보수를 간편하게 해주는 장점이 있다. |
