KR100834471B1 - 고관절 내회전 변형 교정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무릎을 붙잡은 상태로 무릎과 함께 회전되는 한 쌍의 무릎홀더부(250); 무릎을 외/내회전 시키는 방향으로 상기 무릎홀더부(250)를 강제 정/역회전 반복 구동시키는 회전구동부(240); 및 상기 무릎홀더부(250)의 회전 조건을 저장하는 메모리를 구비하고, 상기 메모리에 저장된 회전 조건에 따라 상기 회전구동부(240)를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고관절 내회전 변형 교정장치를 제공한다.

Description

고관절 내회전 변형 교정장치{DEVICE FOR CORRECTING BOWLEG}

본 발명은 고관절 내회전 변형 교정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 각 사용자마다 서로 다른 신체 구조를 수용하여 사용자의 신체에 무리를 주지 않으면서도, 각 사용자마다 최적의 교정 효과를 제공할 수 있는 고관절 내회전 변형 교정장치에 관한 것이다.

고관절은 둔부 옆부분 중 볼록하게 튀어나온 뼈의 내측에 위치해서 골반과 대퇴골을 연결하는 관절을 의미한다. 고관절이 내회전 변형되면 다리가 오(O)자형으로 휘게 되는데, 종래에는 수술을 통하여 이를 교정하였다. 그러나 이러한 수술을 통한 방법은 비용과 시간이 많이 소요되고, 절차가 번거로우며, 위험부담이 따르는 문제점이 있었다.

따라서 본 출원인은 무릎을 강제적으로 외회전시킴으로써, 간편하면서도 효과적으로 고관절 내회전 변형을 교정할 수 있는 교정장치를 개발하기에 이르렀고, 그 개발 과정에서 테스트 버전의 교정장치가 제안되었다.

그러나 단순히 무릎을 강제적으로 외회전시키는 것에만 주안점을 둔 본 출원인의 테스트 버전의 교정장치는 다음과 같은 문제점을 가지고 있었다.

첫째, 본 출원인의 테스트 버전의 교정장치는, 각 개인의 신체 구조의 차이, 예컨대, 골격 또는 연부 조직의 차이, 무릎 관절면의 기울기의 차이, 내회전 변형 정도의 차이, 등에 적절히 대응할 수 없어 사용자에 따라서는 오히려 신체에 무리를 주거나 심한 경우 사용이 불가능한 경우가 있었다.

본 장치가 인체에 직접 사용되는 의료 장치 내지 의료 보조 장치인 점을 감안할 때, 설사 높은 교정 효과가 있다 하더라도, 사용자에 따라서 인체에 손상을 가져올 수 있다면, 의료 장치 내지 의료 보조 장치로서 치명적일 수 밖에 없다.

둘째, 본 출원인의 테스트 버전의 교정장치는 동력 효율이 극히 저조한 문제점을 가지고 있었다. 무릎이 견고하게 고정되지 않은 상태에서 무릎을 강제로 회전시키는 경우, 무릎받이의 공회전 현상만이 야기될 뿐 무릎은 회전되지 않는다. 구조적으로 무릎의 견고한 고정이 어려운 본 출원인의 테스트 버전의 교정장치에서는, 무릎과 무릎받이 사이에 미끄럼이 발생하여 기기 효율이 극히 좋지 못하였다. 실제 다양한 구조의 테스트 버전의 교정장치의 제작 후 실험한 결과, 무릎받이의 공회전으로 인하여 무릎의 회전은 거의 이루어지지 않았다.

세째, 본 출원인의 테스트 버전의 교정장치는 사용자의 사용 이력을 반영할 수 없어 최적의 교정 효과를 얻을 수 없는 문제점을 가지고 있었다.

네째, 본 출원인의 테스트 버전의 교정장치는 무릎의 회전에 의한 교정 효과만을 얻을 수 있을 뿐, 발의 회전에 의한 교정 효과를 얻을 수 없어 치료 효과 면 에서 한계를 가지고 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 각 사용자의 신체 구조의 차이에 관계없이 신체에 무리를 주지 않으면서도 교정 효과는 극대화할 있는 교정장치를 제공하는데 있다.

또한 본 발명은 무릎받이의 회전이 무릎의 회전으로 그대로 전달될 수 있도록 함으로써, 무릎받이의 공회전 현상을 최소화하여 동력 효율 면에서 우수한 교정장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

또한 본 발명은 사용자의 사용 이력을 반영하여 사용자의 현재 상태에서 최적의 교정 효과를 제공할 수 있도록 하는데 또 다른 목적이 있다. 사용자가 선택할 수 있는 운동 단계의 상한을 사용자의 사용 이력에 따라 상향, 유지 또는 하향 조정시킬 수 있도록 함으로써 사용자에게 무리를 주지 않으면서도 최적의 교정 효과를 제공할 수 있도록 하는 것이다.

또한 본 발명은 무릎의 회전에 의한 교정 효과와 더불어 발의 회전에 의한 교정 효과를 동시에 또는 별도로 얻을 수 있는 교정장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 무릎을 붙잡은 상태로 무릎과 함께 회전되는 한 쌍의 무릎홀더부; 무릎을 외/내회전 시키는 방향으로 상기 무릎홀 더부를 강제 정/역회전 반복 구동시키는 회전구동부; 및 상기 무릎홀더부의 회전 조건을 저장하는 메모리를 구비하고, 상기 메모리에 저장된 회전 조건에 따라 상기 회전구동부를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고관절 내회전 변형 교정장치를 제공한다.

바람직하게는, 한 쌍의 상기 무릎홀더부는, 정해진 범위 내에서의 좌우 방향으로 자유 이동이 가능하다.

바람직하게는, 한 쌍의 상기 무릎홀더부는, 정해진 범위 내에서의 수평 방향으로 자유 회전이 가능하다.

바람직하게는, 상기 무릎홀더부는, 무릎에 고정되는 무릎보호대와 무릎을 안착 지지하는 무릎받이를 구비하고, 상기 무릎받이는 상기 회전구동부에 의하여 회전 구동되고, 상기 무릎보호대는 상기 무릎받이와 회전 연동되어 무릎을 회전시키고, 상기 무릎보호대는, 정해진 범위 내에서 상기 무릎받이에 대한 상대적인 위치 이동이 가능하다.

바람직하게는, 한 쌍의 발받이를 추가적으로 구비하고, 상기 무릎홀더부가 무릎을 붙잡은 상태에서, 상기 발받이는 발을 안착 지지하되, 발이 외/내회전 되는 방향으로 정/역회전 가능하게 설치된다.

바람직하게는, 상기 메모리는 사용자의 사용 이력을 저장하고, 상기 제어부는 상기 메모리에 저장된 사용자의 사용 이력에 대응하는 회전 조건을 검색한 뒤, 검색된 회전 조건에 따라 상기 회전구동부를 제어한다.

상기한 구성에 따르면, 본 발명은 교정장치에 제1유격, 제2유격, 등을 주어, 각 사용자의 신체 구조의 차이에 관계없이 신체에 무리를 주지 않으면서도 교정 효과는 극대화할 수 있다.

또한 본 발명은 무릎받이의 회전이 무릎의 회전으로 그대로 전달될 수 있도록 함으로써, 무릎받이의 공회전 현상을 최소화하여 동력 효율 면에서 우수한 교정장치를 제공할 수 있다.

또한 본 발명은 사용자의 사용 이력을 반영하여 사용자의 현재 상태에서 최적의 교정 효과를 제공할 수 있다.

또한 본 발명은 무릎의 회전에 의한 교정 효과와 더불어 발의 회전에 의한 교정 효과를 동시에 또는 별도로 얻을 수 있는 교정장치를 제공할 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교정장치의 외관을 보여주는 사시도이고, 도 2는 덮개부(400)를 제거한 도 1의 교정장치를 분해한 분해 사시도이다. (도 1 내지 도 3에서 도 5의 무릎보호대(271)의 도시는 생략하였다.)

교정장치는 하우징(100)과 무릎측 어셈블리(200)와 발측 어셈블리(300)와 제어부(미도시)를 포함하여 이루어진다. 무릎측 어셈블리(200)는 하우징(100)에 고정 결합되고, 발측 어셈블리(300)는 전후 방향으로 이동 가능하게 하우징(100)에 결합 된다.

하우징(100)은 덮개부(150)를 구비한다. 덮개부(150)는 덮개판(151)과 고정수단을 구비한다. 고정수단은 덮개판(151)에 고정 결합된다. 고정수단은 레버(153), 쐐기(미도시), 스프링(미도시)을 구비한다. 쐐기는 평상시에는 스프링의 힘에 의하여 발측 어셈블리(300)에 형성된 요철부(321)와 맞물려 발측 어셈블리(300)를 고정한다. 사용자가 레버(153)를 앞쪽으로 잡아당기면 쐐기가 스프링의 힘에 저항하여 들어올려져 발측 어셈블리(300)에 형성된 요철부(321)와의 맞물림이 해제된다. 이때 사용자가 발측 어셈블리(300)를 전후 방향으로 이동시킬 수 있다. 고정수단과 요철부(321)는 무릎홀더부(250)와 발받이(341) 사이의 설치 거리를 조절하기 위한 거리조절수단으로서 기능한다.

무릎받이(260)와 발받이(341) 사이의 설치 거리를 조절할 수 있도록 함으로써, 사용자의 키에 관계없이 어느 누구라도 사용이 가능하게 된다.

무릎측 어셈블리(200)는 설치대(210), 좌대(220), 받침대(230), 회전구동부(240), 및 무릎홀더부(250)를 구비한다. 설치대(210)는 하우징(100)에 고정 결합된다. 무릎홀더부(250)는 무릎을 붙잡은 상태로 무릎과 함께 회전되는 구성부이다. 회전구동부(240)는 무릎을 외/내회전 시키는 방향으로 무릎홀더부(250)를 정회전/역회전 구동시키는 구성부이다.

발측 어셈블리(300)는 레일(331)을 구비한다. 발측 어셈블리(300)의 레일(331)은 하우징(100)에 구비된 레일(131)을 따라 전후 방향으로 이동 가능하다. 레일(331)과 레일(131)의 상대 이동에 따라 발측 어셈블리(300)가 하우징(100)에 대하여 전후 방향으로 상대 이동된다.

제어부는 무릎홀더부의 회전 조건(예컨대 회전 각도, 등)을 저장하는 메모리를 구비하고, 메모리에 저장된 회전 조건에 따라 회전구동부를 제어한다.

도 3은 도 2의 무릎측 어셈블리(200)를 분해한 분해 사시도이고, 도 4는 도 3의 오른쪽 받침대(230)를 위쪽에서 바라본 사시도이다. (도 3 및/또는 도 4에는, 바이저(visor)(232) 및 커버블록(239)의 도시가 생략되어 있고, 왼쪽 받침대(230)의 제1센서(237) 및 롤러(235)의 도시가 생략되어 있다.)

설치대(210)는 걸이구(213) 및 레일(215)을 구비한다.

한 쌍의 좌대(220)가 정해진 유격 범위 내에서 좌우 방향으로 자유 이동 가능하게 설치대(210) 상에 설치되어 제1유격을 가진다. 좌대(220)는 플레이트(221), 돌출부(222), 슬라이더(223), 고리(225), 제1저항수단(227) 및 롤러(229)를 구비한다.

따라서 무릎홀더부(250)는 정해진 범위 내에서의 좌우 방향으로 자유 이동 가능하게 된다. 이를 통하여, 사용자마다 서로 다른 신체 구조에 관계없이 사용자의 신체에 무리를 주지 않는 교정 장치를 제공할 수 있게 된다.

또한 사용자는 제1저항수단(227)에 저항하여 무릎을 좌우 가까워지는 방향으로 이동시킴으로써 교정효과를 높일 수 있다. 제1저항수단(227)은 한 쌍의 플레이트(221)가 좌우 가까워지는 방향으로 이동되는 것에 저항한다. 따라서, 무릎홀더부에는, 한 쌍의 무릎홀더부가 좌우 가까워지는 방향으로 이동하는 것에 저항하는 제1저항이 가해진다.

*도시하지는 않았으나, 제1저항수단(227)의 저항력은 조절 가능하게 구성되는 것이 바람직하다. 예컨대 도 7과 같이 구성하거나, 공기 스프링을 사용하는 등 다양한 방법으로, 저항력의 크기 조절이 가능한 제1저항수단을 구성할 수 있을 것이다.

플레이트(221)의 저면에는 슬라이더(223)가 고정 결합된다. 슬라이더(223)는 설치대(210)에 구비된 레일(215)을 따라 좌우 이동 가능하므로, 플레이트(221)도 좌우 이동 가능하다.

한 쌍의 플레이트(221)의 상호 대향측에는 돌출부(222)가 돌출 형성된다. 돌출부(222)는 한 쌍의 플레이트(221)가 상호 최소 간격을 유지하도록 한다.

또한 한 쌍의 플레이트(221)의 상호 대향측에는 고리(225)가 돌출 형성된다. 좌대(220)에 구비되는 고리(225)와 설치대(210)에 구비되는 걸이구(213) 사이에는 스프링과 같은 제1저항수단(227)이 결합된다.

좌대(220) 상에는 받침대(230)가 설치된다. 플레이트(221)에 설치되는 롤러(229)는 받침대(230)가 수평 회전 유격을 가질 수 있도록 한다.

받침대(230)는 하판(231), 마운트(233), 롤러(235), 제1센서(237) 및 커버블록(239)을 구비한다.

하판(231)은 좌대(220)의 롤러(229) 상에 안착되어 정해진 유격 범위 내에서 수평 방향으로 자유 회전 가능하게 설치되어 제2유격을 가지는 구성부이다. 이로써 하판(231)의 상부에 탑재되는 무릎홀더부(250) 또한 정해진 범위 내에서의 수평 방 향으로 자유 회전이 가능하게 된다.

무릎홀더부(250)가 수평 방향으로 자유 이동 가능하도록 구성함으로써, 각 사용자의 무릎관절면의 기울기에 관계없이, 무릎관절에 부담을 주지 않으면서 사용할 수 있는 교정장치를 제공할 수 있게 된다. 즉, 사람마다 무릎관절면의 기울기가 달라, 무릎관절면이 인체의 키 방향과 직각면을 이룰 수도 있으나 직각면과 다소 각을 이룰 수도 있다. 따라서 이러한 사용자마다의 무릎관절면 기울기 차이를 감안하여 무릎받이(260)가 정해진 범위 내에서 수평 방향으로 자유 회전될 수 있도록 함으로써, 사용자의 무릎관절에 부담을 주지 않도록 하는 것이다.

또한 무릎홀더부(250)가 정해진 범위 내에서 수평 방향으로 자유 회전 가능하도록 한 구성은, 무릎홀더부(250)에 무릎을 견고하게 고정할 수 있게 한다. 왜냐하면 무릎홀더부(250)와 무릎이 중심선이 일치하지 않으면, 무릎의 견고한 고정이 어렵기 때문이다.

하판(231)은 그 저면에 축받이(231a) 및 고정구(231b)를 구비한다.

마운트(233)는 하판(231)의 상면에 고정 결합된다. 마운트(233)에는 롤러(235)와 제1센서(237)가 고정 결합된다. 또한, 마운트(233)의 앞쪽과 뒤쪽에는 각각 커버블록(239)이 고정 결합된다.

커버블록(239)은 무릎받이(260)가 받침대(230)로부터 이탈되지 않도록 커버 역할을 한다. 커버블록(239)은 돌출림(239a)을 구비한다.

무릎홀더부(250)는 무릎받이(260), 무릎보호대(271) 및 연결부를 구비한다.

무릎받이(260)는 무릎을 안착 지지한다. 무릎받이(260)는 받침대(230)의 롤러(235)에 의해 정회전/역회전 가능하게 지지된다.

무릎받이(260)는 앞쪽 및 뒤쪽 각각 2개의 원호림(arc rim)(261, 263)을 구비한다. 받침대(230)의 롤러(235)는 외측 원호림(263)의 외면과 접촉하게 된다. 커버블록(239)의 돌출림(239a)은 무릎받이(260)의 2개의 원호림(261, 263)의 사이 공간에 위치되어 무릎받이(260)가 이탈되지 않도록 한다. 즉 무릎받이(260)가 들어 올려지려할 때, 외측 원호림의 내면이 걸림 접촉되어 무릎받이(260)가 이탈되지 않도록 한다.

오른쪽 무릎받이(260)의 경우, 도시한 바와 같이 무릎받이(260)의 뒤쪽에 위치하는 원호림(263)의 오른쪽 끝단에 인접하여 피검출부(265)가 형성되어 있다. 또한 도시되어 있지는 않으나 무릎받이(260)의 앞쪽에 위치하는 원호림(263)의 왼쪽 끝단에 인접하여 피검출부(265)가 형성되어 있다. 피검출부(265)로는 예컨대 마그네트가 사용되는데, 제1센서(237)에 의하여 검출되어, 무릎받이(260)의 위치를 검출하게 된다.

제1센서(237)와 피검출부(265)는 무릎홀더부(250)의 위치를 검출하는 제1검출수단으로서 기능한다. 제1검출수단은 두 가지의 기능을 수행하는데, 그 첫 번째는 제어 불량 등으로 인하여 무릎홀더부(250)가 정상 회전 범위를 벗어나 한계 위치에 오는 경우 이를 검출하여, 회전구동부(240)가 무릎홀더부(250)의 회전을 즉시 정지시킬 수 있도록 하는 것이다. 무릎이 한계 위치를 벗어나 회전하게 되면 이는 의료사고로 이어지게 된다. 따라서 제1검출수단을 두어, 이러한 사고를 미연에 방 지케 하는 것이다.

제1검출수단의 또 다른 기능은 기준 위치 검출에 이용하는 것이다. 즉 무릎홀더부(250)의 한계 위치를 기준 위치로 인식하는 것이다. 기준 위치로부터 무릎홀더부(250)를 기설정된 구동량으로 구동시킨 후 도달한 위치를 사용자가 교정장치를 사용할 수 있는 시작 위치로 인식하는 것이다. 시작 위치 검출을 위하여 별도의 검출수단을 필요로 하는 것이 아니라, 한계 위치 검출에 사용되는 제1검출수단을 이용하여 시작 위치를 검출함으로써, 구조의 단순화 및 비용 절감의 이점을 가질 수 있다.

무릎받이(260)의 외면에는 원주 방향을 따라 기어치(257)가 형성되어 있다.

한편, 하판(231)의 하부에는 회전구동부(240)가 설치된다.

회전구동부(240)는 브래킷(241), 구동모터(243), 구동기어(245), 중간기어(247), 제2센서(248) 및 원판(249)을 구비한다.

브래킷(241)은 하판(231)에 고정된다. 브래킷(241)은 나사공(241a)을 구비하는데, 이 나사공(241a)을 관통하여 하판(231)의 고정구(231b)에 나사를 체결하여 브래킷(241)을 하판(231)의 저면에 고정한다. 따라서 브래킷(241) 즉, 회전구동부(240)는 하판(231) 즉, 받침대(230)와 일체로 수평 회전 유격을 가진다.

구동모터(243)는 브래킷(241)에 고정된다. 구동모터(243)의 나사공(243b) 및 브래킷(241)의 나사공(241b)에 나사를 체결하여 구동모터(243)를 브래킷(241)에 고정한다.

축(247a)은 하판(231)의 축받이(231a)에 끼워져 중간기어(247)를 지지한다. 중간기어(247)의 몸체는 브래킷(241)의 슬롯(241c)을 통과하여 위치된다.

구동모터(243)의 구동력은 구동기어(245) 및 중간기어(247)를 거쳐 무릎받이(260)의 외주에 형성된 기어치(257)에 전달되어 무릎받이(260)를 회전시킨다.

구동모터(243)의 축(243a)의 끝단에는 원판(249)이 고정된다. 원판(249)에는 다수개의 마그네트가 원주 방향을 따라 배열되어 있다.

제2센서(248)는 브래킷(241)에 고정된다. 제2센서(248)는 원판(249)에 내장되어 있는 마그네트를 검출한다. 제2센서(248)와 원판(249)에 내장되어 있는 마그네트는 제2검출수단을 구성한다. 제2검출수단에 의하여 회전구동부(240)의 출력 회전 구동량을 검출하여 이를 피드백 제어에 이용한다.

제2검출수단에 의하여 검출된 출력 회전 구동량과 회전구동부(240)에 입력된 입력 회전 구동량의 편차가 오차 범위를 벗어나면, 에러로 인식하고 무릎홀더부(250)의 회전을 정지시킨다.

제2검출수단은 제1검출수단에 더하여 교정장치가 설정된대로 동작되는지를 검사하여 교정장치의 안전성을 더욱 높이는 역할을 한다. 즉 교정장치의 오동작을 제1검출수단과 제2검출수단이 이중으로 감시토록 함으로써 안전사고를 미연에 방지케 한 것이다. 또한 임상적으로 최적의 치료 효과를 제공하도록 설정된 회전 프로그램에 따라 무릎받이(260)가 회전되도록 보장함으로써, 사용자로 하여금 최적의 치료 효과를 얻을 수 있도록 한다.

도 5는 오른쪽 무릎홀더부(250)의 무릎보호대(271)를 아래쪽에서 바라본 사 시도이다.

무릎홀더부(250)는, 무릎을 안착 지지하는 무릎받이(260), 무릎에 고정되는 무릎보호대(271) 및 무릎보호대(271)를 무릎받이(260)에 연결하는 연결부를 구비한다. 무릎받이(260)는 회전구동부(240)에 의하여 회전 구동되고, 무릎보호대(271)는 무릎받이(260)와 회전 연동되어 무릎을 회전시킨다.

무릎보호대(271)는 무릎의 본을 뜬 형상을 가져 무릎을 감싼 상태로 무릎에 고정된다. 무릎보호대(271)는 무릎에 밀착되는 내겹과 바깥쪽의 외겹의 두 겹으로 형성되되, 내겹이 외겹보다 소프트한 재질로 형성된다.

소프트한 재질의 내겹은 두 가지 이점을 제공한다. 첫째는 무릎을 촬과상으로부터 보호할 수 있도록 한다. 둘째는 무릎과 무릎보호대(271)간의 미끄러짐을 방지할 수 있도록 한다. 전술한 바와 같이, 무릎과 무릎보호대(271) 사이의 미끄러짐을 방지하는 것은 본 발명의 교정장치에서 매우 중요한 설계 포인트가 되므로, 무릎보호대의 내겹을 저경도의 소프트한 재질로 형성함으로써 얻는 이점은 매우 의미를 갖는 것이다.

한편 무릎보호대(271) 전체를 소프트한 재질로 만들면, 무릎보호대(271)가 무릎을 밀어 강제로 회전시키는 본연의 기능을 수행할 수 없게 된다. 따라서 외겹은 구조재의 역할을 할 수 있도록 고경도의 하드(hard)한 재질로 만든다.

무릎받이(260)와 무릎보호대(271) 사이에는, 무릎받이(260)의 정회전 시 그 회전을 무릎보호대(271)에 전달하여 무릎보호대(271)를 정회전 시키는 연결부가 구비된다.

연결부는 무릎받이(260)에 일단이 고정되고 타단은 역회전 방향으로 연장되어 상기 무릎보호대(271)에 고정되는 벨트가 사용될 수 있는데, 도시한 실시예에서는, 무릎받이(260)에 결합되는 연결벨트(257)와 무릎보호대(271)에 결합되는 연결벨트(277)가 이에 해당된다.

고정구(273)는 무릎보호대(271)에 고정된다. 고정구(273)는 고리(273a)와 그루브(273b)를 구비한다. 고정벨트(275)의 일단에 구비되는 후크(275a)가 고리(273a)에 걸려 결합된다. 연결벨트(277)의 일단이 그루브(273b)에 끼워져 고정된다.

고정벨트(275)의 타단은 무릎보호대(271)에 형성된 그루브(271a)에 끼워져 고정된다. 고정벨트(275)는 그 길이를 조절할 수 있도록 되어 있다.

고정벨트(275)는 다양한 형태로 구성될 수 있다. 예컨대, 고정벨트가 무릎보호대(271)를 내부에 수용한 상태로 고정벨트의 일단이 무릎의 외주를 돌아온 타단에 부착되도록 구성할 수도 있다. 이때 보조벨트의 일단과 타단은 예컨대 벨크로(velcro) 방식으로 부착될 수 있다.

연결벨트(277)의 타단에는 버클(277a)이 구비된다. 연결벨트(277)의 버클(277a)은 연결벨트(257)의 버클(257a)과 결합된다. 따라서 무릎받이(260)가 정회전되면, 연결벨트(257) 및 연결벨트(277)에 의하여 무릎보호대(271)가 정회전 방향으로 당겨져 무릎보호대(271)도 함께 정회전한다.

그러나 무릎받이(260)가 역회전되면, 무릎보호대(271)를 밀수 없으므로, 무릎받이(260)는 무릎보호대(271)와 별개로 역회전되고, 무릎도 또한 자체 복귀 능력 에 의하여 내회전 복귀된다. 다만 무릎의 복귀 각도는 무릎받이(260)의 복귀 각도에 의하여 제한을 받는다.

상기와 같은 무릎받이(260)와 무릎보호대(271)의 연결 구성은 본 발명의 핵심적인 특징 중 하나를 이룬다.

본 출원인의 테스트 버전의 교정장치에서는 단순히 무릎을 무릎받이에 묶어, 무릎을 고정시키는 구조를 가지고 있었다. 그러나 신체의 일부인 무릎을 무릎받이에 매우 견고하게 묶는데는 한계가 있었다. 일반인의 힘으로 무릎을 무릎받이에 매우 견고하게 묶기는 쉽지가 않고, 매우 견고하게 묶을 수 있다 하더라도 그로 인하여 무릎에 통증을 유발하기 때문이다. 또한, 반대로 무릎을 헐겁게 묶으면 무릎받이(260)가 무릎과는 별개로 공회전되는 문제점이 발생되는 것이다.

따라서 무릎을 무릎받이(260)에 견고하게 고정하는 기술적 구성은 본 교정장치를 완성하는데에 있어 해결하여야 할 난제였다. 본 발명은 이러한 기술적 난제를 발상의 전환을 통하여 매우 간단한 구성으로 해결한 것이다. 무릎을 무릎받이(260)에 고정하는 대신 무릎받이(260)와 무릎보호대(271)를 벨트로 연결함으로써, 무릎받이(260)의 정회전 시, 무릎받이(260)가 무릎을 당겨 함께 회전될 수 있도록 구성한 것이다.

이러한 구성의 이점은 무릎받이(260)의 역회전 시에도 나타난다. 본 발명의 교정장치에서 무릎의 내회전은 무릎의 강제 외회전을 위한 복귀 동작으로서만 의미를 갖는다. 따라서 무릎을 강제적으로 내회전 시킬 필요는 전혀 없고, 오히려 무릎을 강제적으로 내회전 시키는 것은 의학적으로 바람직하지 않을 수 있다.

따라서 본 발명에서는 무릎의 정회전은 강제적으로, 무릎의 역회전은 자체 복귀 능력에 의하여 이루어질 수 있도록 한 것이다.

본 출원인의 또 다른 테스트 버전의 교정장치에서는 무릎을 무릎보호대(271)로 감싼 상태로, 무릎보호대(271)와 무릎받이(260) 간의 상대적인 위치 이동을 허용하지 않도록 무릎보호대(271)를 무릎받이(260)에 위치 고정하여, 무릎받이(260)의 정회전 및 역회전시에 무릎보호대(271)가 함께 정회전 및 역회전 연동되도록 구성하였다.

그러나 사용자의 신체 구조와 관계없이, 무릎(보호대)과 무릎받이(260) 간의 일률적인 상대 위치만을 허용하는 이러한 기술적 구성은 사용자의 서로 다른 신체 구조를 수용할 수 없어, 사용자의 신체에 무리를 줄 수 있었다.

따라서 본 발명에서는 무릎받이(260)와 무릎보호대(271) 사이를 연결벨트(257, 277)를 사용하여 연결함으로써, 연결벨트(257, 277) 자체의 비틀어짐, 구부러짐, 등에 의하여 무릎보호대(271)가, 정해진 범위 내에서 무릎받이(260)에 대한 상대적인 위치 이동이 가능하도록 구성하였다.

그러나 본 발명이, 무릎보호대(271)에 감싸진 무릎을 무릎받이(260)에 단순히 묶어 고정하는 것을 권리범위로부터 배제하는 것은 아니다.

전술한 바와 같이, 무릎홀더부(250)는 각각의 독립적인 유격 구조를 통하여 결과적으로 제1유격 및 제2유격을 갖는다. 그러나 본 발명은 이 밖에도 다양한 유격 구조를 가질 수 있는 바, 예컨대, 좌대와 받침대 사이에 고무와 같은 탄성체를 개재하고, 그 탄성체의 탄성 특성에 의하여 무릎홀더부가 좌대에 대하여 결과적으 로 제2유격을 갖도록 할 수 있다. 즉, 본 발명의 핵심은, 결과적으로 무릎홀더부(250)에 제1유격 및 제2유격을 제공한 것에 있는 것이고, 이를 구현하기 위한 구체적인 구조는 다양한 변화가 가능한 것이다.

도 6은 도 2의 발측 어셈블리(300)를 전면 커버를 제거하고 앞쪽에서 바라본 사시도이고, 도 7은 도 2의 발측 어셈블리(300)를 후면 커버를 제거하고 뒤쪽에서 바라본 사시도이다.

발측 어셈블리(300)는 발받이(341), 회전블록(343), 제2저항수단(미도시), 기판(344), 또 다른 저항수단(미도시), 연동블록(345), 스위치록커(switch locker)(347) 및 제3센서(349)를 구비한다.

무릎홀더부(250)가 무릎을 붙잡은 상태에서, 즉 무릎받이(260)가 무릎을 안착 지지한 상태에서, 발받이(341)는 발을 안착 지지한다. 발받이(341)는 발이 외/내회전되는 방향으로 정회전/역회전 가능하게 설치된다.

발받이(341)는 발판 쿠션(342)를 구비한다. 발판 쿠션(342)는 발의 외측 부위와 접촉되는 내겹과 그 바깥쪽의 외겹의 두 겹을 구비한다. 내겹은 외겹보다는 저경도의 소프트한 재질로, 외겹은 내겹보다 고경도의 하드한 재질로 형성된다. 발판 쿠션(342)은 발과 발받이(341)의 접촉에 의하여 발생할 수 있는 통증을 방지할 수 있도록 한다.

한 쌍의 발받이(341)의 뒤쪽에는 발받이(341)와 일체로 회전되는 한 쌍의 회전블록(343)이 결합된다. 각 회전블록(343)은 연동블록(345)을 향하여 돌출 형성되는 3개의 고리(343a)를 구비한다.

좌우 각각 3개의 연동블록(345)은 좌우 방향으로 수평 이동될 수 있도록 기판(344) 상에 설치된다.

각 연동블록(345)은 전면에 홈(345a)을 구비한다.

각 연동블록(345)은 회전블록(343)을 향하여 돌출 형성되는 고리(345b)를 구비한다. 회전블록(343)의 고리(343a)와 연동블록(345)의 고리(345b) 사이에는 제2저항수단이 고정된다. 제2저항수단으로는, 예컨대 스프링 상수가 서로 다른 코일스프링이 사용된다. 따라서, 발받이에는, 발받이의 정회전에 저항하는 제2저항이 가해진다.

또한 각 연동블록(345)의 후면에는 고리(345c)가 형성되어 있다. 이에 대응하여 기판(344)의 후면에도 그 중심선을 따라 3개의 고정구(344a)가 돌출 형성되어 있다. 이 고정구(344a)에는 고정나사(미도시)가 체결되는데, 이 고정나사와 연동블록(345)의 후면에 형성되는 고리(345c) 사이에 저항수단(미도시)이 결합된다. 저항수단으로는, 예컨대 코일스프링이 사용된다.

연동블록(345)의 고리(345c)에 고정되는 저항수단은 연동블록(345)의 고리(345b)에 고정되는 제2저항수단에 비하여 스프링 상수가 작은 코일스프링(작은 힘으로도 쉽게 인장이 가능한 코일스프링)이 사용된다.

스위치록커(347)는 상하로 이동 가능하게 설치된다. 스위치록커(347)는 후방을 향하여 돌출 형성되는 돌출편(347a)을 구비한다. 이 돌출편(347a)은 연동블록(345)의 홈(345a)에 끼워져 해당 연동블록(345)을 고정한다. 이때 나머지 연동블록(345)은 고리(345c)에 고정된 스프링 상수가 작은 저항수단의 저항만을 받을 뿐 비교적 자유롭게 좌우 이동이 가능하다.

따라서 스위치록커(347)가 어느 연동블록(345)을 고정하는가에 따라, 회전블록(343)의 회전, 즉 발받이(341)의 정회전에 저항하는 저항력의 크기가 달라진다. 왜냐하면 전술한 바와 같이, 각 연동블록(345)의 고리(345b)에 고정되는 제2저항수단의 스프링 상수는 서로 다르기 때문이다. 즉 스위치록커(347)를 이동시킴에 따라 제2저항수단의 저항력을 조절할 수 있는 것이다.

발의 외회전에 대한 저항력을 조절할 수 있도록 함으로써, 각 사용자의 신체 특성 및 조건에 따라 최적의 치료 효과를 얻을 수 있도록 하는 것이다.

제3센서(349)는 연동블록(345)이 기설정된 각도 이상 정회전 되면 접촉되는 위치에 스위치를 구비한다. 따라서 발받이(341)가 기설정된 각도 이상 정회전 되면 이를 제3센서(349)가 검출하게 된다.

*제3센서(349)가 검출하는 발받이(341)의 정회전 각도는 조절 가능하게 구성될 수 있다. 예컨대 가장 단순한 구조로는, 제3센서(349)의 위치 이동을 통하여 발받이(341)의 정회전 각도를 조절할 수 있다.

사용자에 따라서 신체 구조나 근력의 차이가 존재하므로, 발의 외회전 정도를 사용자에 따라 다르게 요구함으로써, 각 사용자별로 최적의 교정 효과를 얻을 수 있도록 하기 위함이다.

도 8은 도 1의 교정장치의 작동 순서도이고, 도 9는 무릎받이(260)가 기준 위치에 있을 때를, 도 10은 무릎받이(260)가 중립 위치에 있을 때를, 도 11은 무릎 받이(260)가 시작 위치에 있을 때를, 도 12는 무릎받이(260)가 1회째 정회전을 완료하였을 때를, 도 13은 무릎받이(260)가 1회째 역회전을 완료하였을 때를 보여주는 도면이고, 도 14는 1세트 내에서 운동 회수에 따른 무릎받이의 운동 각도를 보여주는 도면이다.

교정장치의 전원을 인가하면 교정장치는 정지 상태로 대기한다.

이 상태에서도 후술하는 바와 같은 운동 회수 설정과 운동 단계 설정을 할 수 있다.

리모컨의 '준비' 버튼을 누르면, 무릎받이(260)가 기준 위치를 검출하는 회전을 시작한다.

기준 위치 검출은 제1센서(237)가 피검출부(265)를 검출하는 동작이다. 오른쪽 무릎받이(260)(이하, 같다)의 경우, 무릎받이(260)의 앞쪽 외주면에는 무릎받이(260)의 원호 중심점에서 +71°(오른쪽 무릎받이(260)의 경우, +는 시계 방향을 가리킨다)의 위치에 피검출부(265)가 설치되고, 무릎받이(260)의 뒤쪽 외주면에는 무릎받이(260)의 원호 중심점에서 -83°의 위치에 피검출부(265)가 설치된다.

여기서 기준 위치 검출에는 앞쪽 피검출부(265)가 사용된다. 무릎받이(260)가 역회전을 하여, 앞쪽 피검출부(265)가 0°의 위치에 오면 (이때 무릎받이(260)의 원호 중심점은 -71°의 위치에 온다) 앞쪽 제1센서(237)가 이를 검출하여 기준 위치로 인식한다. (도 9 상태)

뒤쪽 피검출부(265)는 제어 불량 등으로 인하여 무릎홀더부(250)가 정상 회전 범위를 벗어나 한계 위치에 오는 경우 이를 검출하여, 회전구동부(240)가 무릎 홀더부(250)의 회전을 즉시 정지시킬 수 있도록 하는데 사용된다.

기준 위치가 검출되면, 기준 위치로부터 무릎받이(260)를 기설정된 구동량으로 정회전 구동시켜 무릎받이(260)를 중립 위치로 이동시킨다. 중립 위치에서 원호 중심점은 0°의 위치에 온다. (도 10 상태)

준비 상태에서 운동 단계와 운동 회수를 설정한다. 운동 단계는 1단계 ~ 8단계로 이루어진다. 운동 회수는 3단계 이후부터는 30회, 40회 및 50회 중에서 선택할 수 있으나, 1단계에서는 30회로 고정되며, 2단계에서는 30회, 40회 중에서만 선택이 가능하다.

회전구동부(240)는 운동 단계가 증가함에 따라 무릎홀더부(250)의 정방향 최대 회전 각도를 증가시키는 회전 구동을 수행한다. 즉 무릎받이(260)는 1단계에서는 65°, 2단계에서는 75°, 3단계에서는 85°, 4단계에서는 95°, 5단계에서는 105°, 6단계에서는 115°, 7단계에서는 125°, 8단계에서는 135°의 최대 정회전 각도를 가지게 된다.

사용자가 임의로 운동 강도를 설정하도록 하는 것이 아니라, 각 단계별로 신체에 무리를 주지 않으면서 최적의 교정효과를 얻을 수 있는 운동 강도(회전 구간)를 미리 임상적으로 실험하여 데이터를 얻고, 이를 사용자에게 강제함으로써 교정효과를 극대화시킬 수 있게 하는 것이다.

제어부는 메모리에 사용자의 사용 이력을 저장하고, 메모리에 저장된 사용자의 운동 이력에 대응하는 회전 조건을 검색한 뒤, 검색된 회전 조건에 따라 회전구동부(240)를 제어한다.

구체적으로 살펴보면, 제어부는 메모리에 저장된 사용자의 운동 이력에 따라 사용자가 선택할 수 있는 운동 단계를 제한한다. 운동 이력은 사용자의 운동 단계와 다음 단계로 넘어가기 위해 남은 세트 수에 대한 데이터를 포함한다. 각 단계별로 기설정된 세트 수의 무릎홀더부(250)의 작동이 완료되어야 다음 단계로 이행할 수 있다.

예컨대 1단계에서는 10세트(1세트 30회의 조건에서), 2단계에서는 20세트(1세트 40회의 조건에서), 3단계에서는 30세트(1세트 50회의 조건에서), 4단계에서는 40세트(1세트 50회의 조건에서), 5단계에서는 50세트(1세트 50회의 조건에서), 6단계에서는 60세트(1세트 50회의 조건에서), 7단계에서는 70세트(1세트 50회의 조건에서)의 운동을 해야만 다음 단계로 넘어갈 수 있다. 단, 하루에 4세트 이상의 운동을 하여도 남은 세트의 양은 최대 3세트까지만 줄게 된다.

2일 동안 연속으로 운동을 하지 않으면, 남은 세트의 양이 다음과 같이 추가되고, 그 단계의 최대 세트 수만큼이 되면 그 전단계로 넘어간다.

운동을 하지 않은 날 수가 D라 할때,

D = 1 : 세트 수 추가 없음

2 ≤ D ≤ 5 : D * 1 세트 수 추가

6 ≤ D ≤ 10 : D * 2 세트 수 추가

11 ≤ D : D * 3 세트 수 추가

교정장치는 "이력 초기화" 버튼을 구비하여 1단계 30세트 남은 상태로 이력을 초기화할 수 있다.

준비 상태에서 무릎에 무릎보호대(271)를 착용한 후 그 상태에서 무릎을 무릎받이(260) 위에 올려놓고, 발은 발받이(341)에 올려놓는다.

다음으로, 리모컨의 '시작' 버튼을 누르면, 무릎받이는 시작 위치로 회전된다. 시작 위치에서 원호 중심점은 -58°의 위치에 온다. (도 11 상태)

무릎받이(260)가 시작 위치에 있을 때, 사용자는 무릎보호대(271)를 무릎받이(260)에 연결한다. 무릎받이(260)가 중립 위치에 있을 때 무릎을 고정하지 않고, 무릎받이(260)가 -58°의 위치에 있을 때 무릎을 고정하도록 함으로써, 무릎받이(260)의 정회전 각도 즉 무릎의 외회전 각도를 크게 할 수 있는 이점을 가진다.

연결벨트(277)의 버클(277a)을 연결벨트(257)의 버클(257a)에 끼운 후, 사용자는 다시 '시작' 버튼을 누른다.

그리고 나서 사용자는 발을 외회전 시킨다.

발받이(341)가 소정 각도(예컨대 15°) 이상 정회전 되어 회전블록(343)이 제3센서(349)의 스위치에 접촉된 상태로 소정 시간(예컨대 5초)이 유지되면, 이를 개시신호로 하여 무릎홀더부(250)의 정회전을 개시한다.

발받이(341)가 소정 각도(예컨대 15°)보다 적게 정회전 되거나 소정 시간(예컨대 5초) 이상 유지되지 않으면 무릎홀더부(250)의 정회전은 개시되지 않고 경고음이 울린다. 발받이(341)를 소정 각도(예컨대 15°) 이상 정회전시키면 경고음이 멈춘다.

도 12는 첫 번째 정회전이 완료된 후 무릎받이(260)의 원호 중심점의 위치가 예컨대 -14°에 오는 경우를 도시한 도면이다.

정회전이 완료된 후 다시 발받이(341)를 정회전 시킨 상태로 3초 이상 유지하면, 무릎받이(260)는 첫 번째 역회전을 개시한다. 만일 발받이(341)를 정회전 시키지 않고 7초 이상이 경과하면, 경고음이 나온다. 발받이(341)를 정해진 시간만큼 회전시키면 경고음이 중단된다.

도 13은 첫 번째 역회전이 완료된 후 무릎받이(260)의 원호 중심점의 위치가 예컨대 -52°에 오는 경우를 도시한 도면이다.

* 발목관절과 무릎관절은 회전동작이 불가능한 관절이므로, 사용자로 하여금 발의 외회전을 강제시킴으로써, 발의 외회전 동작이 고관절의 외회전 동작을 유발하여 고관절의 내회전 변형에 대한 교정 효과를 높일 수 있도록 하는 것이다. 즉 무릎홀더부(250)의 정회전과 역회전 각각은 발받이(341)의 정회전이 있는 경우에만 작동 개시하도록 구성함으로써, 사용자가 매번 발받이(341)를 외회전시키도록 강제한다. 따라서 무릎의 외회전을 통한 고관절 전방부 인대 스트레칭과 더불어, 발의 외회전을 통하여 고관절 외회전 근육을 강화시킴으로써 교정 효과를 높이는 것이다.

또한, 발받이(341)의 정회전 상태를 소정 시간동안 유지토록 강제함으로써, 고관절의 외회전 근육을 효과적으로 강화시킬 수 있게 된다. 아울러 무릎홀더부(250)가 정회전된 상태가 최소한 발받이(341)의 외회전 요구 시간(예컨대 3초)만큼 유지되게 되므로, 고관절의 전방부 인대를 효과적으로 신장시켜 교정 효과를 높 일 수 있다. - 사용자가 무릎받이(260)의 정회전이 완료되는 즉시 발받이(341)를 정회전 시키더라도, 무릎받이(260)의 역회전에 필요한 발받이(341)의 외회전 요구 시간동안은 역회전이 개시될 수 없으므로, 이 시간만큼은 무릎받이(260)의 정회전이 유지되는 상태가 된다.

발받이(341)의 정회전은 무릎홀더부(250)가 회전하는 동안에는 하지 않아도 되나, 가능하면 발받이(341)을 정회전 시키는 동작은 계속하는 것이 사용 효과면에서 유리하다.

발받이를 정회전시키는 도중에 두 무릎을 붙이는 방향으로 힘을 주는 것이 좋다.

이와 같은 과정을 반복하며 설정된 회수의 무릎받이(260)의 정/역회전 운동을 하게 된다. 운동이 완료되어 교정장치를 보관하여야 할 때에는 "준비" 버튼을 눌러 무릎받이(260)를 중립 위치에 위치시킨 상태로 보관한다.

무릎홀더부(250)의 회전 구간을 살펴보면, 도 14에 도시한 바와 같이, 초기에는 무릎홀더부(250)의 정/역회전이 이루어지는 구간이 점차 정방향으로 옮겨가고 중기에는 정/역회전이 이루어지는 구간이 변화되지 않고 그대로 유지되다가, 말기에는 점차 역방향으로 옮겨가게 된다.

무릎의 운동 강도를 처음에는 작게 하다가 점진적으로 높여가 준비 운동을 할 수 있도록 하고, 중기에는 본 운동을 할 수 있도록 하며, 마지막에는 반대로 운동 강도를 점진적으로 낮춰 정리 운동을 할 수 있도록 하여, 신체에 무리를 주지 않으면서 최대의 치료 효과를 얻을 수 있도록 하는 것이다.

도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고관절 내회전 변형 교정장치의 외관을 개략적으로 보여주는 도면이다.

도시한 바와 같이, 도 15의 교정장치는 도 1의 교정장치의 발측 어셈블리를 따로 떼어내어 구성한 것이다. 도 15의 교정장치는 발의 외회전을 통하여 고관절 외회전 근육을 강화시킴으로써 고관절 내회전 변형을 교정한다.

교정장치는 하우징(1351), 발받이(1341), 디스플레이부(1353), 손잡이(1355) 및 제어부(미도시)를 구비한다.

발받이(1341)는 발을 안착 지지하되, 발이 외/내회전 되는 방향으로 정/역회전 가능하게 설치된다. 발받이(1341)는 발판 쿠션(1342)을 구비한다.

도 15의 교정장치는 사용자가 기립한 상태에서 사용할 수 있도록 손잡이(1355)를 구비한다. 손잡이(1355)는 사용자가 한 쌍의 발받이(1341)에 발을 안착 지지한 상태로 기립하였을 때, 손으로 잡을 수 있는 위치에 오도록 형성된다. 손잡이(1355)는 하우징(1351)으로부터 착탈 가능하게 구성된다.

이 밖에도, 도 15의 교정장치는 사용자가 누운 상태나 의자에 착석한 상태에서도 사용할 수 있다.

도 16은 도 15의 교정장치의 내부 구성을 보여주는 도면이고, 도 17은 도 16의 스위치록커(1347)를 뒤쪽에서 바라본 사시도이다.

교정장치는 전술한 하우징(1351), 발받이(1341), 디스플레이부(1353), 손잡이(1355) 및 제어부 외에, 제3저항수단(1346), 제4센서(1349) 및 제4저항수단(1227)을 구비한다.

제3저항수단(1346)은 도 7의 제2저항수단과 유사하고, 제4센서(1349)는 도 7의 제3센서(349)와 유사하며, 제4저항수단(1227)은 도 3의 제1저항수단(227)과 유사한 기능을 수행한다.

설치대(1210) 상에 한 쌍의 좌대(1220)가 좌우 이동 가능하게 설치되어 제4유격을 가진다. 좌대(1220) 상에 발받이(1341)가 정/역회전 가능하게 설치된다. 따라서 발받이(1341)는, 정해진 범위 내에서의 좌우 방향으로 자유 이동 가능하다.

회전블록(1343)은 발받이(1341)와 회전 연동되도록 구성된다.

제4센서(1349)는 회전블록(1343)과의 접촉에 의하여 기설정된 시간 이상 동안 발받이(1341)의 기설정된 각도 이상의 정회전이 계속되는지를 검출하여, 발받이(1341)의 정회전 회수를 디스플레이부(1353)에 표시한다. 제4센서(1349)가 검출하는 발받이(1341)의 정회전 각도는 조절 가능하게 구성될 수 있다.

회전블록(1343)과 연동블록(1345)의 일단에는 제3저항수단(1346)이 연결된다. 제3저항수단(1346)은 발받이(1341)의 정회전에 저항한다. 본 실시예에서는 제3저항수단(1346)으로 서로 다른 스프링 상수를 가지는 스프링을 사용함으로써, 제3저항수단(1346)의 저항력을 조절할 수 있다.

좌대(1220) 상에 고정되는 고정구(1221)와 연동블록(1345)의 타단에는 또 다른 저항수단(1348)이 연결된다.

스위치록커(1347)는 후방으로 돌출 형성되는 삽입편(1347a)과 걸림편(1347b)을 가진다. 삽입편(1347a)은 연동블록(1345)의 홈에 끼워지고, 걸림편(1347b)은 좌대(1220) 상에 고정되는 기판(1344)에 걸림된다. 따라서 스위치록커(1347)의 삽입 편(1347a)이 끼워진 연동블록(1345)은 기판(1344) 및 좌대(1220)에 대하여 위치 고정된다.

스위치록커(1347)에는 제4저항수단(1227)이 설치된다. 제4저항수단(1227)은 연동블록(1345), 기판(1344), 좌대(1220), 회전블록(1343) 및 발받이(1341)가 좌우 가까워지는 방향으로 이동하는 것에 저항한다. 즉 제4저항수단(1227)은 제4유격에 의하여 한 쌍의 상기 발받이(1341)가 좌우 가까워지는 방향으로 이동하는 것에 저항한다. 제4저항수단(1227)의 저항력은 조절 가능하게 구성될 수 있다. 따라서, 발받이에는, 한 쌍의 발받이가 좌우 가까워지는 방향으로 이동하는 것에 저항하는 제4저항이 가해진다.

사용 과정을 살펴본다.

먼저 사용자가 스위치록커(1347)를 원하는 위치로 이동시켜 어느 하나의 연동블록(1345)의 홈에 스위치록커(1347)의 삽입편(1347a)이 끼워지도록 한다.

다음, 사용자가 발을 좌우 가까워지는 방향으로 이동하면 발받이(1341), 회전블록(1343), 좌대(1220), 기판(1344), 연동블록(1345)이 좌우 가까워지는 방향으로 함께 이동되고, 따라서 스위치록커(1347)의 삽입편(1347a)도 좌우 가까워지는 방향으로 접근된다. 제4저항수단(1227)이 이에 저항한다.

이 상태에서 사용자가 발을 외회전시키면, 발받이(1341), 회전블록(1343)이 정회전된다. 제3저항수단(1346)이 이에 저항한다. 사용자가 발을 외회전시키면, 회전블록(1343)이 제3저항수단(1346)을 잡아당기게 되나, 스위치록커(1347)의 걸림편(1347b)이 기판(1344)에 걸림되어 연동블록(1345)의 이동을 제한하기 때문에, 제 3저항수단(1346)의 저항력이 그대로 회전블록(1343)에 걸리게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교정장치의 외관을 보여주는 사시도이다.

도 2는 덮개부를 제거한 도1의 교정장치를 분해한 분해 사시도이다.

도 3은 도 2의 무릎측 어셈블리를 분해한 분해 사시도이다.

도 4는 도 3의 오른쪽 받침대를 위쪽에서 바라본 사시도이다.

도 5는 오른쪽 무릎보호대를 아래쪽에서 바라본 사시도이다.

도 6은 도 2의 발측 어셈블리를 전면 커버를 제거하고 앞쪽에서 바라본 사시도이고, 도 7은 도 2의 발측 어셈블리를 후면 커버를 제거하고 뒤쪽에서 바라본 사시도이다.

도 8은 도 1의 교정장치의 작동 순서도이다.

도 9 내지 도 13는 도 1의 교정장치의 무릎받이의 동작을 순차적으로 형상화한 도면이다.

도 14는 1세트 내에서 운동 회수에 따른 무릎받이의 운동 각도를 보여주는 도면이다.

도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고관절 내회전 변형 교정장치의 외관을 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 16은 도 15의 교정장치의 내부 구성을 보여주는 도면이다.

도 17은 도 16의 스위치록커를 뒤쪽에서 바라본 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 하우징 200: 무릎측 어셈블리

210: 설치대 220: 좌대

227: 제1저항수단 230: 받침대

237: 제1센서 240: 회전구동부

248: 제2센서 250: 무릎홀더부

260: 무릎받이 265: 피검출부

271: 무릎보호대

300: 발측 어셈블리 341: 발받이

343: 회전블록 349: 제3센서

400: 덮개부

Claims (5)

1. 무릎을 붙잡은 상태로 무릎과 함께 회전되는 한 쌍의 무릎홀더부(250);

   무릎을 외/내회전 시키는 방향으로 상기 무릎홀더부(250)를 강제 정/역회전 반복 구동시키는 회전구동부(240); 및

   상기 무릎홀더부(250)의 회전 조건을 저장하는 메모리를 구비하고, 상기 메모리에 저장된 회전 조건에 따라 상기 회전구동부(240)를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지고,

   상기 무릎홀더부(250)는, 무릎에 고정되는 무릎보호대(271)와 무릎을 안착 지지하는 무릎받이(260)를 구비하고,

   상기 무릎받이(260)는 상기 회전구동부(240)에 의하여 회전 구동되고, 상기 무릎보호대(271)는 상기 무릎받이(260)와 회전 연동되어 무릎을 회전시키고,

   상기 무릎보호대(271)는, 정해진 범위 내에서 상기 무릎받이(260)에 대하여 상대적인 위치 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 고관절 내회전 변형 교정장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 무릎받이(260)와 상기 무릎보호대(271) 사이에는, 상기 무릎받이(260)의 정회전 시 그 회전을 상기 무릎보호대(271)에 전달하여 상기 무릎보호대(271)를 정회전 연동시키는 연결부가 구비되는 것을 특징으로 하는 고관절 내회전 변형 교정장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 연결부는 상기 무릎받이(260)에 일단이 고정되고 타단은 역회전 방향으로 연장되어 상기 무릎보호대(271)에 고정되는 벨트인 것을 특징으로 하는 고관절 내회전 변형 교정장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 무릎보호대(271)는 무릎의 본을 뜬 형상을 가져 무릎을 감싼 상태로 무릎에 고정되는 것을 특징으로 하는 고관절 내회전 변형 교정장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 무릎보호대(271)는 무릎에 밀착되는 내겹과 바깥쪽의 외겹의 두 겹을 구비하고,

   상기 내겹은 상기 외겹보다는 저경도의 재질로, 상기 외겹은 상기 내겹보다는 고경도의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 고관절 내회전 변형 교정장치.

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