JP6740398B2 - リハビリトレーニング装置 - Google Patents

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ソン、ホヨン
バン、ホヨン
チョイ、ヨングン
ジャン、デフン
パク、ビョングォル
ユー、キョンファン
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Description

本発明はリハビリトレーニング装置に関し、より詳細には、手首及び肩の関節部位をリハビリトレーニングできるリハビリトレーニング装置に関する。
一般に、人体の各関節部位は、関節部位と隣接する部位が関節部位を基準に回転可能な構造を有する。
一方、お年寄りや筋力の弱いリハビリ患者は健常者と比べて関節運動が困難であり、実質的に運動が必要であるにも拘わらず、一般の運動器具では運動することが現実的に難しい状況である。
特に、手首及び肩のような関節部位を手術した患者の場合は、自ら運動することが不可能であるので、筋肉が弱くなり、円滑な栄養供給がなされず、手首及び肩の関節部位が硬直し、硬くなる恐れがある。
従って、関節の変形を防止し、正常な活動に復帰するためには長時間の痛みを伴うリハビリ運動を行わなければならない。
一方、従来のリハビリトレーニング装置は、使用者の手首及び肩の関節部位の関節角度を拘束して無理な運動をしないようにする程度の機能を有するものが大部分であった。
そのため、近年、アクチュエータにより関節角度を変化させるように構成されるリハビリトレーニング装置の研究が進められている。
従って、本出願人は使用者が手を置いた状態で微細な筋力を用いて手と腕を動かして手首及び肩の関節部位をリハビリトレーニングできるだけでなく、使用者の身体状態に応じて運動範囲を簡単にセットし、リハビリトレーニングを行えるリハビリトレーニング装置を開発するに至った。
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、使用者の身体状態に応じて運動範囲を簡単にセットし、リハビリトレーニングを行うことができ、使用者が自身の筋力を用いて手と腕を移動させて、使用者の手首及び肩の関節部位の関節角度を変化させ、リハビリトレーニングを行えるリハビリトレーニング装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、手が置かれる手置き台を使用者の特性に応じて多様なパターンで移動させて、使用者の手首及び肩の関節部位の関節角度を変化させ、リハビリトレーニングを行えるリハビリトレーニング装置を提供することにある。
前記課題を解決するために、本発明のリハビリトレーニング装置は、互いに間隔をおいて並んで配置される一対の第１トラックと、前記一対の第１トラックに移動自在に連結される第２トラックと、前記第２トラックに移動自在に設けられ、使用者の手及び腕が載置される手置き台と、前記第１トラック及び前記第２トラックのうちの少なくとも何れか１つに設けられ、前記第２トラック及び前記手置き台の移動を制限するトラック用ストッパとを含むことを特徴とする。
ここで、前記トラック用ストッパは、前記第２トラックの移動経路に沿って前記一対の第１トラックに間隔をおいて形成された複数のトラック用着脱溝と、前記複数のトラック用着脱溝に選択的に着脱され、前記第２トラックの移動経路を遮断及び遮断解除するトラック用ストッパピンとを含むことができる。
また、前記トラック用ストッパは、他の実施形態として、前記一対の第１トラックに着脱され、前記第２トラックの移動経路を遮断及び遮断解除する複数のクリップを含むことができる。
前記第２トラックに設けられ、前記手置き台の移動を制限する置き台用ストッパを更に含むことができる。
前記置き台用ストッパは、一実施形態として、前記手置き台の移動経路に沿って前記第２トラックに間隔をおいて形成された複数の置き台用着脱溝と、前記複数の置き台用着脱溝に選択的に着脱され、前記手置き台の移動経路を遮断及び遮断解除する置き台用ストッパピンとを含むことができる。
前記置き台用ストッパは、他の実施形態として、前記第２トラックの前記手置き台の移動経路に着脱され、前記手置き台の移動経路を遮断及び遮断解除する複数のクリップを含むことができる。
長方形の板状を有し、前記一対の第１トラックと前記第２トラックがなすＸ-Ｙ軸平面を形成するボードを更に含むことができる。
光を発する複数の発光素子と、前記複数の発光素子から発光される光をそれぞれ受光する複数の受光素子とを含み、前記複数の発光素子と前記複数の受光素子により形成される光の経路が互いに交差し、前記ボードにＸ-Ｙ軸座標を形成できる。
前記手置き台に設けられ、前記光の経路を遮断して前記ボードのＸ-Ｙ軸座標上で前記手置き台の位置を指示するポインタを更に含むことができる。
前記ポインタは、前記ボードの板面に沿って移動し、前記光の経路を遮断するポインタチップと、前記ポインタチップが前記ボードの板面に密着するように昇降自在に収容されるチップホルダと、前記チップホルダを前記手置き台に支持するマウントとを含むことができる。
前記手置き台が移動した座標データを外部機器に送信する通信モジュールを更に含むことができる。
前記手置き台は、使用者の腕が載置される置き台本体と、前記置き台本体に置かれた使用者の手が把持される取っ手と、前記取っ手と前記置き台を間隔をおいて支持する支持ブラケットと、前記支持ブラケットに結合され、前記支持ブラケットを前記第２トラックに沿って往復移動するように案内する置き台用ガイドピンとを含むことができる。
前記支持ブラケットに貫通形成された長孔のスロットと、前記置き台本体を前記スロットに移動自在に結合する結合部材とを含むことができる。
前記一対の第１トラックに沿って前記一対の第１トラックにそれぞれ配置された一対のトラック用ガイドレールと、前記第２トラックが連結され、前記一対のトラック用ガイドレールに沿って往復移動する一対のトラック用ガイドブロックとを含むことができる。
前記第２トラックに沿って配置された置き台用ガイドレールと、前記手置き台に連結され、前記置き台用ガイドレールに沿って往復移動する置き台用ガイドブロックとを含むことができる。
本発明によれば、使用者の身体状態に応じて運動範囲を簡単にセットし、リハビリトレーニングを行うことができ、使用者が自身の筋力を用いて手と腕を移動させて、使用者の手首及び肩の関節部位の関節角度を変化させ、リハビリトレーニングを行えるという効果を奏する。
また、手が置かれる手置き台を使用者の特性に応じて多様なパターンで移動させて、使用者の手首及び肩の関節部位の関節角度を変化させ、リハビリトレーニングを行える。
本発明の一実施形態に係るリハビリトレーニング装置の斜視図である。 図１の分解斜視図である。 図１の第２トラックと手置き台の要部拡大斜視図である。 図１の第２トラックの要部分解斜視図である。 一実施形態として、図１のリハビリトレーニング装置で第２トラック及び手置き台の移動経路を制限する過程を示す図面である。 一実施形態として、図１のリハビリトレーニング装置で第２トラック及び手置き台の移動経路を制限する過程を示す図面である。 他の実施形態として、図１のリハビリトレーニング装置で第２トラック及び手置き台の移動経路を制限する過程を示す図面である。
以下、添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。
図１乃至図４には、本発明の一実施形態に係るリハビリトレーニング装置が示されている。
これらの図面に示されているように、本発明の一実施形態に係るリハビリトレーニング装置１０は、一対の第１トラック１１ａ、１１ｂと、第２トラック２１と、手置き台３１と、ストッパとを含む。
一対の第１トラック１１ａ、１１ｂは、それぞれ一定の長さの中が空いた棒状を有し、互いに間隔をおいて並んで配置される。各第１トラック１１ａ、１１ｂの上部面には、第１トラック１１ａ、１１ｂの長手方向に沿って第１トラック用スリット１３ａ、１３ｂが貫通形成されている。
各第１トラック１１ａ、１１ｂには、第１トラック用スリット１３ａ、１３ｂに沿って第１トラック用スリット１３ａ、１３ｂの下方にトラック用ガイドレール１５ａ、１５ｂが設けられている。
トラック用ガイドレール１５ａ、１５ｂには、第２トラック２１に連結されたトラック用ガイドブロック１７ａ、１７ｂが往復移動自在に結合される。トラック用ガイドブロック１７ａ、１７ｂには、後述するトラック用ガイドピン２３が結合される。
第２トラック２１は、一定の長さの中が空いた棒状を有し、第１トラック１１ａ、１１ｂと直角をなして配置される。
第２トラック２１の両端部には、トラック用ガイドピン２３が第２トラック２１から突出するように結合される。トラック用ガイドピン２３は、第１トラック用スリット１３ａ、１３ｂを貫通し、トラック用ガイドブロック１７ａ、１７ｂに支持される。
これにより、第２トラック２１は、トラック用ガイドピン２３に連結されたトラック用ガイドブロック１７ａ、１７ｂによりトラック用ガイドレール１５ａ、１５ｂに沿って往復移動するように案内される。即ち、第２トラック２１は、一対の第１トラック１１ａ、１１ｂに移動自在に連結される。
第２トラック２１の上部面には、第２トラック２１の長手方向に沿って第２トラック用スリット２５が貫通形成されている。
第２トラック２１には、第２トラック用スリット２５に沿って第２トラック用スリット２５の下方に置き台用ガイドレール２７が設けられている。
置き台用ガイドレール２７には、手置き台３１に連結された置き台用ガイドブロック２９が往復移動自在に結合される。置き台用ガイドブロック２９には、後述する置き台用ガイドピン４５が結合される。
ここで、一対の第１トラック１１ａ、１１ｂ及び第２トラック２１はそれぞれ、長手方向に沿ってテレスコピック可能に結合され、例えば、各トラック１１ａ、１１ｂ、２１を重ねて入れる方式で製造して延長及び縮小し、長さを調節自在に設けられることもできる。
手置き台３１は、第２トラック２１に移動可能に設けられ、使用者の手及び腕が載置される。手置き台３１は、置き台本体３３と、取っ手３５と、支持ブラケット３７と、置き台用ガイドピン４５とを含む。
置き台本体３３は、使用者の腕を部分的に覆うアーチ型の断面形状を有し、使用者の腕を載置する。
取っ手３５は棒状を有し、置き台本体３３に置かれた使用者の手が把持される。
支持ブラケット３７は板状を有し、第２トラック２１の上部面に沿って移動する。支持ブラケット３７は、取っ手３５と置き台本体３３を間隔をおいて支持する。取っ手３５と置き台本体３３は、第２トラック２１の長手方向に対して横方向に配置され、第２トラック２１の長手方向に沿って往復移動する。
置き台用ガイドピン４５は、支持ブラケット３７の底部から突出するように結合される。置き台用ガイドピン４５は、第２トラック用スリット２５を貫通し、置き台用ガイドブロック２９に支持される。
これにより、手置き台３１は、置き台用ガイドピン４５に連結された置き台用ガイドブロック２９により置き台用ガイドレール２７に沿って往復移動するように案内される。即ち、手置き台３１は、第２トラック２１に移動自在に連結される。
一方、支持ブラケット３７には、支持ブラケット３７の長手方向に沿って長孔のスロット３９が貫通形成されている。
また、置き台本体３３は、置き台本体３３の底部に設けられた結合部材４１によりスロット３９に沿って移動自在に結合されている。
このように、支持ブラケット３７にスロット３９を形成し、置き台本体３３を結合部材４１によりスロット３９に沿って移動自在に結合することによって、置き台本体３３と取っ手３５間の間隔を自由に調節できるようになる。
従って、使用者の身体条件に応じて、取っ手３５と置き台本体３３との間の間隔を可変調節してリハビリトレーニングを行うことができる。
ストッパは、第１トラック１１ａ、１１ｂ及び第２トラック２１に設けられ、第２トラック２１及び手置き台３１の移動を制限する。
本実施形態では、ストッパとしてトラック用ストッパ５１と置き台用ストッパ６１とを含む。
トラック用ストッパ５１は第１トラック１１ａ、１１ｂに設けられ、第２トラック２１の移動を制限する。本実施形態では、トラック用ストッパ５１として複数のトラック用着脱溝５３と、トラック用ストッパピン５５とを含む。
複数のトラック用着脱溝５３は、第１トラック用スリット１３ａ、１３ｂに沿って、例えば、第２トラック２１の移動経路に沿って一対の第１トラック１１ａ、１１ｂに間隔をおいて形成されている。
トラック用ストッパピン５５は、複数のトラック用着脱溝５３に選択的に着脱され、第２トラック２１の移動経路を遮断及び遮断解除する。
これにより、図５及び図６に示すように、第１トラック１１ａ、１１ｂの複数のトラック用着脱溝５３のうちの少なくとも何れか１つにトラック用ストッパピン５５を装着することによって、使用者の身体状態に応じて第１トラック１１ａ、１１ｂに対する第２トラック２１の移動経路を制限、例えば、使用者の運動範囲を簡単にセットし、リハビリトレーニングを行うことができる。
ここで、図７に示すように、トラック用ストッパ５１としてトラック用着脱溝５３とトラック用ストッパピン５５の代わりにクリップ５７、例えば、弾性を有する「Ｕ」字の断面形状のクリップ５７を第１トラック１１ａ、１１ｂの上部面に着脱することによって、第２トラック２１の移動経路を遮断及び遮断解除することもできる。
置き台用ストッパ６１は第２トラック２１に設けられ、手置き台３１の移動を制限する。置き台用ストッパ６１は、複数の置き台用着脱溝６３と、置き台用ストッパピン６５とを含む。
複数の置き台用着脱溝６３は、手置き台３１の移動経路に沿って、例えば、第１トラック用スリット１３ａ、１３ｂに沿って第２トラック２１に間隔をおいて形成されている。
置き台用ストッパピン６５は、複数の置き台用着脱溝６３に選択的に着脱され、手置き台３１の移動経路を遮断及び遮断解除する。
これにより、図５及び図６に示すように、第２トラック２１の複数の置き台用着脱溝６３のうちの少なくとも何れか１つに置き台用ストッパピン６５を装着することによって、使用者の身体状態に応じて第２トラック２１に対する手置き台３１の移動経路を制限、例えば、使用者の運動範囲を簡単にセットし、リハビリトレーニングを行うことができる。
ここで、図７に示すように、置き台用ストッパ６１として置き台用着脱溝６３と置き台用ストッパピン６５の代わりにクリップ６７、例えば、弾性を有する「Ｕ」字の断面形状のクリップ６７を第２トラック２１の上部面に着脱することによって、手置き台３１の移動経路を遮断及び遮断解除することもできる。また、本実施形態では、ストッパとしてトラック用ストッパ５１と置き台用ストッパ６１が共に設けられるものと示されているが、これに限定されず、ストッパとしてトラック用ストッパ５１又は置き台用ストッパ６１のみ設けられることもできる。
一方、本発明の一実施形態に係るリハビリトレーニング装置１０は、ボード７１を更に含むことができる。
ボード７１は長方形の板状を有し、一対の第１トラック１１ａ、１１ｂと第２トラック２１がなすＸ-Ｙ軸平面を形成し、一対の第１トラック１１ａ、１１ｂの底部に支持される。
ボード７１の相互対向する一対の縁には、一対の第１トラック１１ａ、１１ｂが並んで配置されている。第２トラック２１は、ボード７１の板面を横切って配置されている。
以下、説明の便宜上、第２トラック２１が配置される方向をＸ軸方向といい、一対の第１トラック１１ａ、１１ｂが配置される方向をＹ軸方向という。
一方、ボード７１の互いに対向する一対のＸ軸辺、例えば、一側Ｘ軸辺には、光を発する複数の発光素子７３が一側Ｘ軸辺の長手方向に沿って間隔をおいて設けられており、他側Ｘ軸辺には、複数の発光素子７３から発光される光をそれぞれ受光する複数の受光素子７５が他側Ｘ軸辺の長手方向に沿って間隔をおいて設けられている。これにより、一側Ｘ軸辺に設けられた複数の発光素子７３と他側Ｘ軸辺に設けられた複数の受光素子７５により、直線状の複数のＸ軸光の経路が形成され、複数のＸ軸光の経路によりボード７１に複数のＸ軸座標を形成するようになる。
また、ボード７１の互いに対向する一対のＹ軸辺、例えば、一側Ｙ軸辺には、光を発する複数の発光素子７３が一側Ｙ軸辺の長手方向に沿って間隔をおいて設けられており、他側Ｙ軸辺には、複数の発光素子７３から発光される光をそれぞれ受光する複数の受光素子７５が他側Ｙ軸辺の長手方向に沿って間隔をおいて設けられている。これにより、一側Ｙ軸辺に設けられた複数の発光素子７３と他側Ｙ軸辺に設けられた複数の受光素子７５により、直線状の複数のＹ軸光の経路が形成され、複数のＹ軸光の経路によりボード７１に複数のＹ軸座標を形成するようになる。
従って、ボード７１の各辺に沿って複数の発光素子７３と複数の受光素子７５を配置することによって、複数の発光素子７３と複数の受光素子７５により形成される光の経路が互いに交差し、ボード７１に複数のＸ-Ｙ軸座標を形成するようになる。
ここで、各発光素子７３から各受光素子７５に照射される光は、赤外線又はレーザであり得る。
また、本発明の一実施形態に係るリハビリトレーニング装置１０は、ポインタ８１を更に含むことができる。
ポインタ８１は手置き台３１に設けられ、光の経路を遮断してボード７１のＸ-Ｙ軸座標上で手置き台３１の位置を指示する。
このようなポインタ８１は、ポインタチップ８３と、チップホルダ８５と、マウント８７とを含む。
ポインタチップ８３はボード７１の板面に沿って移動し、光の経路を遮断する。ここで、ポインタチップ８３は、ボード７１の板面に沿ってスライド移動するか、又はボード７１の板面から離間し、ボード７１の板面に沿って移動することができる。
チップホルダ８５は、ポインタチップ８３がボード７１の板面に密着するようにポインタチップ８３を昇降自在に収容する。
マウント８７は、チップホルダ８５を手置き台３１に支持する。
これにより、手置き台３１がボード７１のＸ-Ｙ軸座標に沿って移動することによって、手置き台３１に支持されたポインタチップ８３はボード７１に形成された複数の光の経路のうちの何れか１つを遮断し、ボード７１のＸ-Ｙ軸座標上で手置き台３１の位置を指示するようになる。
また、ポインタチップ８３をチップホルダ８５に昇降自在に設けることによって、使用者の腕又は手がボード７１に向かって傾いても、ポインタチップ８３がチップホルダ８５に緩衝して収容され、使用者は、手置き台３１を円滑に移動させながら運動できるようになる。
そして、本発明の一実施形態に係るリハビリトレーニング装置１０は、手置き台３１が移動した座標データを外部機器に送信する通信モジュール９１を更に含むことができる。
このように、通信モジュール９１を設けることによって、使用者が手置き台３１を動かすのに伴い発生する運動データ、例えば、ボード７１のＸ-Ｙ軸座標上で手置き台３１の移動経路データをリアルタイムで外部機器に転送し、運動量及び運動状態を遠隔地でも簡単に把握できるようになる。
このような構成により、使用者が手と腕を手置き台３１に載置した後、力を加えて手置き台３１をボード７１のＸ-Ｙ軸座標上で自由に移動させて例えば、使用者が微細な筋力を用いて手置き台３１を所望する方向へ移動させて使用者の手首及び肩の関節部位の関節角度を変化させ、リハビリトレーニングを行うことができる。
このとき、手置き台３１の移動経路データ、例えば、ポインタ８１が移動した座標データは通信モジュール９１を介してリアルタイムで外部機器に転送され、使用者の運動量及び運動状態を遠隔地でも簡単に把握できるようになる。
一方、本発明の一実施形態に係るリハビリトレーニング装置１０の他の運動方法として、リハビリトレーニング装置１０の近くに所定のパターンが形成されたパターンデータをディスプレイを介してディスプレイした状態で、使用者が手と腕を手置き台３１に載置した後、使用者がディスプレイを介してディスプレイされるパターンデータを見ながら、手置き台３１をパターンデータに従ってボード７１のＸ-Ｙ軸座標上で移動させて例えば、使用者が微細な筋力を用いて手置き台３１を移動させて、使用者の手首及び肩の関節部位の関節角度を変化させ、リハビリトレーニングを行うことができる。
このとき、手置き台３１の移動経路データ、例えば、ポインタ８１が移動した座標データとディスプレイ上にディスプレイされたパターンデータとを比較し、使用者のリハビリトレーニング状態などを把握できるようになる。
このように、本発明によれば、互いに間隔をおいて並んで配置される一対の第１トラックに第２トラックを移動自在に配置し、使用者の手が置かれる手置き台を第２トラックに沿って往復移動させると同時に、第２トラックを第１トラックに沿って往復移動させ、第２トラック及び手置き台の移動を制限するストッパを設けることによって、使用者の身体状態に応じて運動範囲を簡単にセットし、リハビリトレーニングを行うことができ、使用者が自身の筋力を用いて手と腕を移動させて、使用者の手首及び肩の関節部位の関節角度を変化させ、リハビリトレーニングを行うことができる。
一方、前述した実施形態では、ボードが底に水平に置かれるものと示されているが、これに限定されず、ボードの一側辺に、底と垂直をなすか、又はボードの底面に密着するように折り畳み可能にヒンジ結合されたサポートを装着し、ボードを底に対して傾斜するように置くこともできる。このように、ボードを底に対して傾斜するように置くことによって、ボードが底に水平に置かれた状態よりも相対的に強い力で手置き台を移動させなければならないので、使用者の運動量を増大させるようになる。

Claims (8)

  1. 第１軸に沿って互いに並んで形成される一対の第１トラックと、
    前記一対の第１トラックに配置されて第１軸に沿って移動し、第２軸に沿って形成される第２トラックと、
    前記第２トラックに配置されて第２軸に沿って移動し、使用者の手及び腕のうち少なくとも何れか１つが載置される手置き台と、
    長方形の板状を有し、前記一対の第１トラックと前記第２トラックがなすＸ-Ｙ軸平面を形成するボードと、
    光を発する複数の発光素子と、
    前記複数の発光素子から発光される光をそれぞれ受光する複数の受光素子とを含み、
    前記複数の発光素子と前記複数の受光素子により形成される光の経路が互いに交差し、
    前記ボードにＸ-Ｙ軸座標を形成することを特徴とする、リハビリトレーニング装置。
  2. 前記第２トラックに配置され、前記手置き台の移動範囲を制限する置き台用ストッパを含み、
    前記第２トラックには、前記手置き台の移動をガイドする第２トラック用スリットが第２軸に沿って形成され、
    前記置き台用ストッパは、置き台用ストッパピンを含むことを特徴とする請求項１に記載のリハビリトレーニング装置。
  3. 前記第２トラック用スリットには、第２軸に沿って互いに離間し、前記置き台用ストッパピンが選択的に配置される複数の置き台用着脱溝が形成されることを特徴とする請求項２に記載のリハビリトレーニング装置。
  4. 前記置き台用ストッパは、前記第２トラックの上面に着脱されるクリップを含むことを特徴とする請求項２に記載のリハビリトレーニング装置。
  5. 前記一対の第１トラックに配置され、前記２トラックの移動範囲を制限するトラック用ストッパを含み、
    前記一対の第１トラックのそれぞれには、前記第２トラックの移動をガイドする第１トラック用スリットが第１軸に沿って形成され、
    前記トラック用ストッパは、トラック用ストッパピンを含むことを特徴とする請求項１に記載のリハビリトレーニング装置。
  6. 前記第１トラック用スリットには、第１軸に沿って互いに離間し、前記トラック用ストッパピンが選択的に配置される複数のトラック用着脱溝が形成されることを特徴とする請求項５に記載のリハビリトレーニング装置。
  7. 前記トラック用ストッパは、前記一対の第１トラックの上面に着脱されるクリップを含むことを特徴とする請求項５に記載のリハビリトレーニング装置。
  8. 前記ボードにヒンジ結合されて前記ボードを底面と傾斜するように配置するサポート
    を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のリハビリトレーニング装置。
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