KR100802143B1

KR100802143B1 - 무릎 관절용 의지

Info

Publication number: KR100802143B1
Application number: KR1020060138254A
Authority: KR
Inventors: 선동윤
Original assignee: 선동윤
Priority date: 2006-12-29
Filing date: 2006-12-29
Publication date: 2008-02-11

Abstract

본 발명은 무릎 관절용 의지에 관한 것으로 정좌자세 또는 가부좌자세를 취하기 위해서는 정강이연결부재(20)가 일정각도 이상, 즉, 약 90도 이상으로 굽혀지는데 이때 록킹해제돌기(53)가 승하강돌기부재(51)의 걸림돌기(51a)에 걸리면서 승하강돌기부재(51)를 아래로 하강시켜 대퇴부연결부재(40)의 록킹상태를 해제함으로써 관절몸체부재(10) 및 정강이연결부재(20)가 회전 가능하게 하는 것이다.

무릎 관절이 일정이상의 각도로 굽혀지면 대퇴부연결부재(40)가 자동으로 회전가능하게 되어 자연스럽게 정좌자세(양반다리) 또는 가부좌자세를 취할 수 있어, 특히 팔 또는 손이 불편한 장애인이 쉽게 바닥에 앉을 수 있도록 하는 효과가 있는 것이다.

또한 보행 중 외부 구조물과의 충돌로 인해 대퇴부연결부재(40)의 록킹상태가 해제되지 않으므로, 보행 시 대퇴부연결부재(40)의 회전으로 인해 사용자가 넘어지는 것을 방지할 수 있는 것이다.

따라서 사용자의 편의성과 보행 시 안전성을 동시에 증대시키는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

무릎 관절용 의지{Knee Assembly}

도 1은 본 발명인 무릎 관절용 의지의 전체 형상을 도시한 사시도

도 2는 본 발명인 무릎 관절용 의지의 측단면도

도 3은 본 발명인 무릎 관절용 의지의 작동 단면도

도 4는 종래의 무릎 관절용 의지를 도시한 사시도

*도면 중 주요 부호에 대한 설명*

1 : 무릎 관절용 의지 2 : 정강이 의지

10 : 관절몸체부재 11 : 원통연결부

14 : 돌기가이드부 20 : 정강이연결부재

21 : 정강이연결구 24 : 링크탄성지지부

30 : 관절링크부재 31 : 메인관절링크

32 : 지지관절링크 50 : 회전단속수단

51 : 승하강돌기부재 52 : 록킹홈부

53 : 록킹해제돌기

본 발명은 무릎 관절용 의지에 관한 것으로 더 상세하게는 바닥에 착석 시 자연스럽게 무릎관절부가 회전되어 사용 시 편의성을 증대시키도록 발명된 것이다.

일반적으로 사고나 다리에 발생하는 질병으로 인해 다리를 절단한 환자의 경우 다리를 대신하는 인공 의지(義肢)를 착용하여 보행이 가능하도록 하고 있는 실정이다.

상기 무릎 상부에서 다리를 절단한 환자의 경우에는 대퇴부에 연결되는 대퇴부연결부와 무릎관절부를 포함한 무릎 관절용 의지를 사용하여 정상인과 유사한 보행이 가능하도록 하고 있다.

상기 무릎 관절용 의지는 도 4에서 도시한 바와 같이 상부에 대퇴부로 결합하는 대퇴부연결부재(40)가 회전가능하게 결합된 관절몸체부재(10)와, 상기 관절몸체부재(10)에 굽힘 가능하도록 결합하며, 하부로 정강이 의지가 결합하는 정강이연결부재(20)와, 일단은 상기 관절몸체부재(10)에 회전 가능하게 결합하고, 타단은 상기 정강이연결부재(20)에 회전가능하게 결합하는 관절링크부재(30)를 포함한다.

상기 무릎 관절용 의지(1)는 대퇴부연결부재(40)를 통해 대퇴부에 연결되어 관절링크부재(30)를 통해 정강이연결부재(20)를 기준으로 굽혀져 무릎 관절 역할을 함으로써 정상적인 보행이 가능하도록 하는 것이다.

상기 대퇴부연결부재(40)는 무릎 관절용 의지(1)를 착용한 환자가 정좌자세(양반자세) 또는 가부좌자세를 취할 수 있도록 관절몸체부재(10)의 상부에 회전 가능하게 장착된다.

상기 대퇴부연결부재(20)는 보행 시 회전하면 보행이 불가능하게 되므로 사 용자가 정좌자세 또는 가부좌자세를 취할 경우에만 선택적으로 회전가능하도록 하는 회전단속수단(50)을 구비한다.

상기 대퇴부연결부재(40)는 관절링크부재(10)의 상부로 고정되는 고정하우징(60)과, 상기 고정하우징(60)에 회전 가능하게 결합하며 대퇴부에 연결되는 회전하우징(61)과, 상기 고정하우징(60)과 회전하우징(61)의 반경방향으로 이동 가능하게 결합하며 단부에 회전하우징(61) 내부에서 걸리는 단속턱(62a)이 형성되며 스프링(62b)에 의해 탄성적으로 지지되어 내부로 삽입되면 단속턱(62a)의 걸림이 해제되는 록킹로드(62)를 포함한다.

상기 대퇴부연결부재(20)의 회전하우징(61)은 보행 시에는 록킹로드(62)의 단속턱(62a)이 내부에서 걸려진 상태로 고정되어 정상적인 보행이 가능하도록 하고, 실내에서 바닥에 앉을 경우 록킹로드(62)를 눌러 가압하면 상기 관절몸체부재(10) 및 정강이연결부재(20)와 함께 회전하여 정좌자세 또는 가부좌자세를 취할 수 있도록 하는 것이다.

그러나 상기한 종래의 무릎 관절용 의지는 바닥에 편하게 앉기 위하여 정좌자세(양반다리) 또는 가부좌자세를 취할 경우 사용자가 직접 록킹로드를 가압하여 대퇴부연결부의 록킹상태를 해제한 후 대퇴부연결부의 회전하우징을 회전시켜야 하는 번거로움과 불편함이 있었던 것이다.

또 상기 종래의 무릎 관절용 의지는 바닥에 정좌자세 또는 가부좌자세로 앉을 경우 사용자가 직접 록킹로드를 가압하여 대퇴부연결부재의 록킹상태를 해제하 고, 다른 한 손으로 관절몸체부재 및 정강이연결부재를 회전시켜야 하므로, 한 손 또는 양손이 불편한 장애인이 바닥에 정좌자세 또는 가부좌자세로 편하게 앉기 위해서는 다른 사람의 도움이 필요한 문제점이 있었던 것이다.

또한 보행 중 부주의로 인해 록킹로드가 주변 구조물에 부딪쳐 가압되면 대퇴부연결부재의 록킹상태가 해제되어 관절몸체부재 및 정강이연결부재가 갑자기 회전하여 정상적인 보행이 불가능해지고, 사용자가 넘어져 사고가 발생하는 위험이 있었던 것이다.

본 발명의 목적은 무릎 관절이 일정 각도 이상으로 굽혀지면 자동으로 대퇴부연결부재가 회전되도록 하여 바닥에 앉을 경우 정좌자세 또는 가부좌자세를 편하게 취할 수 있도록 하는 무릎 관절용 의지를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 보행 시 외부 충격에 의한 갑작스런 관절부의 회전을 방지하여 안정적인 보행을 가능하게 하고, 안전성이 증대되는 무릎 관절용 의지를 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명의 목적은 대퇴부에 연결되는 관절몸체부재와, 상기 관절부재에 굽힘 가능하도록 결합하며, 하부로 정강이 의지가 결합하는 정강이연결부재와, 일단은 상기 관절몸체부재에 회전 가능하게 결합하고, 타단은 상기 정강이연결부재에 회전가능하게 결합하는 관절링크부재와, 상기 관절몸체부재의 상부에 회전가능하게 결합하며, 대퇴부에 연결되는 대퇴부연결부재와, 상기 대퇴부연결부재의 회전을 단속하는 회전단속수단을 포함한 무릎 관절용 의지에 있어서, 상기 회전단속수 단은 상기 관절몸체부재에 승, 하강 가능하게 결합하여 지지스프링에 의해 지지된 상태로 관절몸체부재의 상부로 돌출되며, 단부에 관절링크부재의 단부 측으로 돌출되는 걸림돌기가 구비된 승하강돌기부재와, 상기 대퇴부연결부재의 하부면에 형성되며, 상기 승하강돌기부재의 돌출된 단부가 결합하는 록킹홈부와, 정강이연결부재가 일정각도 이상으로 굽혀지면 상기 걸림돌기에 걸리도록 상기 관절몸체부재에 힌지 결합한 상기 관절링크부재의 단부 일 측에 돌설되는 록킹해제돌기를 포함하여 달성된다.

사용자가 정좌자세 또는 가부좌자세를 취하기 위해서는 정강이연결부재가 일정각도 이상, 즉, 약 90도 이상으로 굽혀지는데 이때 록킹해제돌기가 승하강돌기부재의 걸림돌기에 걸리면서 승하강돌기부재를 아래로 하강시켜 록킹상태를 해제함으로써 관절몸체부재 및 정강이연결부재가 회전 가능하도록 하는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명인 무릎 관절용 의지의 전체 형상을 도시한 사시도로서, 관절몸체부재의 상부로 대퇴부연결부가 결합하며, 관절몸체부재의 상부면으로 승하강돌기부재의 단부가 돌출되고, 대퇴부연결부의 하부면에는 상기 승하강돌기부재의 단부가 삽입되는 록킹홈부가 형성된 것을 나타내고 있다.

도 2는 본 발명인 무릎 관절용 의지의 측단면도로서, 측면도의 일부를 절결하여 회전단속수단의 구성을 도시하는 것으로 승하강돌기부재의 상단부가 대퇴부연결부의 록킹홈부에 결합하여 단속된 상태를 나타내고 있다.

도 3은 본 발명인 무릎 관절용 의지의 작동 단면도로서, 정강이연결부재가 일정각도 이상으로 굽혀지면 록킹해제돌기가 회전하면서 승하강돌기부재의 걸림돌기를 걸어 내림으로써 승하강돌기부재를 하강시켜 록킹상태를 해제하는 것을 나타내고 있다.

이하, 도 1 내지 도 2에서 도시한 바와 같이 본 발명인 무릎 관절용 의지(1)의 정강이연결부재(20)는 하부에 정강이 의지(2)와 연결되는 정강이연결구(21)가 구비되며, 상기 정강이 의지(2)는 도시하지는 않았지만 하부에 지면을 딛는 인공발, 그리고 정강이부와 인공발을 연결하는 발목관절부를 포함한다.

상기 정강이연결부재(20)의 정강이연결구(21)는 공지된 연결구로써 정강이 의지(2)의 정강이부가 연결되는 것이다.

상기 정강이연결부재(20)는 상부 앞 측에 링크연결 제1힌지부(22)가 구비되며, 링크연결 제1힌지부(22)의 후측에 링크연결 제2힌지부(23)가 구비된다.

또 상기 정강이연결부재(20)의 상부로는 관절몸체부재(10)가 연결되며, 상기 관절몸체부재(10)는 상부에 대퇴부연결부재(40)가 회전 가능하도록 결합하는 원통연결부(11)가 형성되며, 상기 원통연결부(11)의 중심에는 대퇴부연결부재(40)의 회전축(41)이 수직으로 관통되어 결합하는 축구멍(11a)이 뚫려 형성된다.

또한, 상기 관절몸체부재(10)는 몸체 후측으로 링크연결 제3힌지부(12)가 구비되며, 상기 링크연결 제3힌지부(12)의 후측으로 링크연결 제4힌지부(13)가 구비된다.

상기 정강이연결부재(20)와 관절몸체부재(10)를 연결하는 관절링크부재(30) 는 링크연결 제1힌지부(22)와 링크연결 제3힌지부(12)에 양단이 각각 힌지결합하는 메인관절링크(31)와, 링크연결 제2힌지부(23)와 링크연결 제4힌지부(13)에 양단이 각각 힌지결합하는 지지관절링크(32)를 포함한다.

상기 메인관절링크(31)는 정강이연결부재(20)와 관절몸체부재(10)의 양 측에서 각각 두 개의 힌지부, 즉, 링크연결 제1, 3힌지부(22, 12)를 연결하도록 구성되고, 상기 지지관절링크(32)는 링크연결 제2힌지부(23)에 연결된 단부가 탄성적으로 지지되도록 구성된다.

상기 정강이연결부재(20)는 상기 링크연결 제2힌지부(23)의 하부에 상기 지지관절링크(32)의 단부를 탄성적으로 지지하는 링크탄성지지부(24)가 구비된다.

상기 링크탄성지지부(24)는 정강이연결부재(20)가 일정각도 이내에서 굽혀질 경우 원위치로 자동으로 펴질 수 있도록 하는 것으로, 상기 정강이연결부재(20)의 후 측에서 소정의 각도로 경사진 상태로 상기 지지관절링크(32)의 단부에 접촉하며, 단부가 스프링에 의해 탄성적으로 지지된 상태로 설치되는 지지바를 포함한다.

즉, 보행 시 인공발이 지면에 닿을 때 발생하는 답력이 발생하면 메인관절링크(31)와 지지관절링크(32)는 답력에 의해 링크연결 제3, 4힌지부(12, 13)를 중심으로 회전하고, 상기 정강이연결부재(20)는 링크연결 제1, 2힌지부(22, 23)를 중심으로 회전하여 뒤쪽으로 밀려 굽혀지게 되는 것이다.

그리고 상기 정강이연결부재(20)는 상기한 바와 같이 보행 시 발생하는 굽힘각도 이내에서는 인공발이 지면에서 떨어져 답력이 제거되면 상기 링크탄성지지부(24)의 탄성력으로 원위치로 복귀되어 펴지게 되는 것이다.

따라서 상기 무릎 관절용 의지(1)는 보행 시 정강이연결부재(20)가 일정 각도 이내에서 굽힘과 펴짐이 자동으로 반복되면서 자연스런 보행이 가능하게 되는 것이며 상기한 정강이연결부재(20) 및 관절몸체부재(10), 관절링크부재(30)는 상기한 실시 예에 한정되지 않으며, 보행이 가능한 관절부를 구비하도록 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.

한편, 상기 관절몸체부재(10)의 상부에는 대퇴부에 회전 가능하게 연결되어 정좌자세(양반다리) 또는 가부좌자세가 가능하도록 하는 대퇴부연결부재(40)가 구비된다.

상기 대퇴부연결부재(40)는 사용자가 정좌자세 또는 가부좌자세를 취할 경우에만 회전되도록 록킹, 해제가 가능한 회전단속수단(50)을 구비한다.

본 발명의 가장 큰 특징은 정좌자세 또는 가부좌자세를 취하기 위하여 상기 정강이연결부재(20)가 일정 각도 이상으로 굽혀지면 자동으로 대퇴부연결부재(40)의 록킹상태가 해제되어 회전이 가능한 회전단속수단(50)을 제공하는 것이다.

상기 대퇴부연결부재(40)는 상기 관절몸체부재(10)의 원통연결부(11)에 결합하는 원형캡형상으로 형성되며, 하부면 중심에 상기 원통연결부(11)의 축구멍(11a)으로 결합하는 회전축(41)이 돌설된다.

또 상기 대퇴부연결부재(40)는 상부에 대퇴부로 연결되는 역피라미드 형상의 대퇴부연결구(42)가 돌설되며, 상기 대퇴부연결구(42) 대신에 대퇴부로 볼트 체결하는 나사홈을 형성할 수도 있으며 이외 대퇴부와 연결이 가능한 어떠한 구조도 적용하여 실시할 수 있는 것이다.

상기 대퇴부연결부재(40)는 축구멍(11a)에 결합하는 회전축(41)을 중심으로 회전하며, 하부면이 상기 관절몸체부재(10)의 상부면 즉, 원통연결부(11)의 상부면에 밀착되게 결합한다.

상기 회전단속수단(50)의 승하강돌기부재(51)는 상기 관절몸체부재(10)의 상부면, 즉, 원통연결부(11)의 상부면으로 돌설되도록 관절몸체부재(10)에 결합하며, 상기 관절몸체부재(10)에는 상기 승하강돌기부재(51)가 승하강 가능하게 결합하는 돌기가이드부(14)가 구비된다.

상기 돌기가이드부(14)는 상기 관절몸체부재(10)에 힌지결합하는 관절링크부재(30)의 앞 측, 즉, 후술될 록킹해제돌기(53)가 돌설되는 링크연결 제3힌지부(12)의 앞 측에 소정의 간격을 두고 위치하여 형성되는 것이다.

상기 돌기가이드부(14)는 상기 관절몸체부재(10)의 상부면으로 뚫려 승하강돌기부재(51)가 결합하는 결합구멍을 포함하며, 내부에 지지스프링(51b)이 걸려 지지되는 스프링지지부(14a)가 구비되고, 하부에 상기 관절링크부재(30)를 향해 길이방향으로 개구되어 걸림돌기(51a)가 결합하여 돌출되는 승하강가이드홈(14b)이 파여져 형성된다.

승하강돌기부재(51)는 상기 돌기가이드부(14)에 결합하여 상단의 일부가 원통연결부(11)의 상부면으로 돌출되고, 스프링지지부(14a)의 상부로 내장되는 지지스프링(51b)에 의해 탄성적으로 지지되는 것이다.

또 승하강돌기부재(51)의 하부는 돌기가이드부(14)의 결합구멍을 통해 하부로 연장되고 연장된 단부가 절곡되어 걸림돌기(51a)로 형성되어 승하강가이드 홈(14b)을 통해 관절링크부재(30)의 단부를 향해 돌설되는 것이다.

그리고 상기 대퇴부연결부재(40)의 하부면에는 돌출된 승하강돌기부재(51)의 단부가 삽입되어 걸리는 록킹홈부(52)가 형성된다.

상기 록킹홈부(52)는 상기 관절몸체부재(10)와 정강이연결부재(20)가 보행 시의 정위치에서 상기 승하강돌기부재(51)에 대응되는 위치로 형성되어 보행 중 또는 의자 등에 걸터 앉을 경우에 승하강돌기부재(51)가 삽입되어 관절몸체부재(10)가 회전되지 않도록 록킹함은 물론 회전된 관절몸체부재(10)와 정강이연결부재(20)를 보행 시의 정위치로 복귀시킬 때 승하강돌기부재(51)가 삽입되면서 소리를 발생시키므로 이 소리를 통해 보행 시의 정위치 파악을 용이하게 할 수 있는 것이다.

또한 상기 돌기가이드부(14)의 후측으로 위치하는 관절링크부재(30)의 단부, 즉, 관절몸체부재(10)의 링크연결 제3힌지부(12)에 결합된 메인관절링크(31)의 단부에 상기 정강이연결부재(20)가 일정각도 이상으로 굽혀졌을 경우 상기 걸림돌기(51a)에 걸리는 록킹해제돌기(53)가 구비된다.

상기 록킹해제돌기(53)는 사용자가 보행 시나 의자 등에 엉덩이를 걸터 앉을 경우에 정강이연결부재(20)가 굽혀지는 각도 이내에서는 상기 걸림돌기(51a)에 걸리지 않는 것이다.

반면에 록킹해제돌기(53)는 도 3에서 도시한 바와 같이 바닥에 정좌자세 또는 가부좌자세를 취하기 위해 정강이연결부재(20)가 약 90도 이상으로 굽혀질 경우 상기 걸림돌기(51a)에 걸리게 되는 것이다.

즉, 정좌자세 또는 가부좌 자세를 취하는 상기 정강이연결부재(20)는 메인관 절링크(31)와 지지관절링크(32)가 링크연결 제3, 4힌지부(12, 13)를 중심으로 회전한 후, 링크연결 제1, 2힌지부(22, 23)를 중심으로 회전하여 약 90도 이상으로 굽혀지는 것이다.

록킹해제돌기(53)는 메인관절링크(31)의 회전과 함께 링크연결 제3힌지부(12)를 중심으로 회전하면서 걸림돌기(51a)를 걸어서 밀어 하강시키는 것이다.

상기 승하강돌기부재(51)는 걸림돌기(51a)와 함께 하강하면서 대퇴부연결부재(40)의 하부면에 형성된 록킹홈부(52)에서 빠져 대퇴부연결부재(40)의 록킹상태를 해제하는 것이다.

상기한 바와 같이 록킹상태가 해제된 대퇴부연결부재(40)는 회전하여 바닥에 정좌자세 또는 가부좌자세로 앉을 수 있게 관절몸체부재(10) 및 정강이연결부재(20)를 위치시키게 되는 것이다.

그리고 정강이연결부재(20)를 편 후 상기 대퇴부연결부재(40)를 반대방향으로 회전시켜 록킹홈부(52)가 승하강돌기부재(51)에 일치되도록 원위치시키면 지지스프링(51b)의 탄성복원력으로 승하강돌기부재(51)가 승강하여 록킹홈부(52)에 삽입됨으로써 대퇴부연결부재(40)가 다시 록킹되는 것이다.

상기한 바와 같이 대퇴부연결부재(40)가 록킹된 후에는 다시 직립 보행이 가능해지는 것이다.

상기한 본 발명의 구성에 의하면, 바닥에 앉기 위하여 무릎 관절이 일정이상의 각도로 굽혀지면 대퇴부의 연결부가 자동으로 회전가능하게 되어 자연스럽게 정 좌자세(양반다리) 또는 가부좌자세를 취할 수 있어, 특히 팔 또는 손이 불편한 장애인이 쉽게 바닥에 앉을 수 있도록 하는 효과가 있는 것이다.

또한 보행 중 외부 구조물과의 충돌로 인해 대퇴부연결부재의 록킹상태가 해제되지 않으므로, 보행 시 관절부의 갑작스런 회전으로 인해 사용자가 넘어지는 것을 방지할 수 있는 것이다.

Claims

대퇴부에 연결되는 관절몸체부재(10)와, 상기 관절부재에 굽힘 가능하도록 결합하며, 하부로 정강이 의지(2)가 결합하는 정강이연결부재(20)와, 일단은 상기 관절몸체부재(10)에 회전 가능하게 결합하고, 타단은 상기 정강이연결부재(20)에 회전가능하게 결합하는 관절링크부재(30)와, 상기 관절몸체부재(10)의 상부에 회전가능하게 결합하며, 대퇴부에 연결되는 대퇴부연결부재(40)와, 상기 대퇴부연결부재(40)의 회전을 단속하는 회전단속수단(50)을 포함한 무릎 관절용 의지에 있어서,

상기 회전단속수단(50)은 상기 관절몸체부재(10)에 승, 하강 가능하게 결합하여 지지스프링(51b)에 의해 지지된 상태로 관절몸체부재(10)의 상부로 돌출되며, 단부에 관절링크부재(30)의 단부 측으로 돌출되는 걸림돌기(51a)가 구비된 승하강돌기부재(51)와;

상기 대퇴부연결부재(40)의 하부면에 형성되며, 상기 승하강돌기부재(51)의 돌출된 단부가 결합하는 록킹홈부(52)와;

정강이연결부재(20)가 일정각도 이상으로 굽혀지면 상기 걸림돌기(51a)에 걸리도록 상기 관절몸체부재(10)에 힌지 결합한 상기 관절링크부재(30)의 단부 일 측에 돌설되는 록킹해제돌기(53)를 포함한 것을 특징으로 하는 무릎 관절용 의지.
청구항 1에 있어서,

상기 관절몸체부재(10)에는 상기 관절몸체부재(10)의 상부면으로 뚫려 승하 강돌기부재(51)가 결합하는 결합구멍을 포함하며, 내부에 지지스프링(51b)이 걸려 지지되는 스프링지지부(14a)가 구비되고, 하부에 상기 관절링크부재(30)를 향해 길이방향으로 개구되어 걸림돌기(51a)가 결합하여 돌출되는 승하강가이드홈(14b)이 파여져 형성된 돌기가이드부(14)가 구비되는 것을 특징으로 하는 무릎 관절용 의지.