KR100848169B1 - 보행 보조기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 보행 보조기에 관한 것으로서, 대퇴부지지대에 슬관절 블록이 결합되고, 상기 슬관절 블록에 경골부 지지대가 결합되어 상기 슬관절 블록에 형성된 슬관절 축을 통하여 회전이 가능하며, 상기 대퇴부지지대에 인체(대퇴부)에 착용시키기 위한 대퇴부 벨트가 결합되고, 상기 경골부 지지대에 인체(경골부)에 착용시키기 위한 경골부 벨트가 결합되어 있는 하지고정부; 상기 슬관절 블록에 상부 고정블록이 결합되고, 상기 경골부지지대에 하부 고정블록이 결합되어, 상기 고정블록 상, 하부에 입각기시 충격흡수를 위한 완충 스프링부가 결합되어, 보행시 슬관절에 전해지는 충격을 흡수하도록 된 완충 조절부; 상기 경골부 지지대에 발바닥 센서를 통하여 보행 상태를 완충 조절부에 신호를 보내주는 족관절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
도 1은 본 발명에 따른 보행 보조기의 전체구성을 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 보행 보조기 완충 조절부의 구조를 나타내는 분해사시도.
도 3은 본 발명에 따른 보행 보조기 완충 조절부의 세부 구조를 나타내는 분해사시도.
도 4은 본 발명에 따른 보행 보조기 완충 조절부의 결합상태를 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 보행 보조기 완충 조절부의 개폐용 강구의 구동상태를 각도별로 나타내는 단면도.
<도면중 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 하지고정부 140 : 대퇴부지지대
141 : 슬관절 블록 141-a : 슬관절 축
142 : 경골부 지지대 150, 151 : 대퇴부 벨트
232 : 경골부 벨트 200 : 완충 조절부
201 : 상부 고정블록 202 : 상부피봇 블록
203 : 결합볼트 204 : 하부 고정블록
205 : 내부 샤프트 206 : 완충 스프링
207 : 완충 조절너트 208 : 개폐용 상부블록
209 : 완충부 케이스 210 : 개폐용 강구
211 : 개폐용 하부블록 212 : 하부 힌지블록
213 : 구동기어 214 : 개폐용 센서
215 : 모터 고정블록 216 : 모터
300 : 족관절부 311, 312 : 발바닥 센서
본 발명은 신체의 보행에 관련된 관절과 근육이 약화되거나 마비된 사람들이 장착하여 보행을 보조하는 보행 보조 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 환자의 보행시 발생하는 충격을 흡수하며, 인체의 보행특성을 고려한 보행 보조기에 관한 것이다.
종래의 왕복보행 보조기(R.G.O)는 입각기시 충격흡수를 하지 못하여 보행훈련에 오랫동안 사용하기가 힘든 문제가 있었다.
또한, 왕복보행 보조기는 슬관절에 입각기와 유각기의 구분이 없어 입각기시 쓰러짐을 방지하기 위해 슬관절에 각도 제한을 두어 인체의 보행특성 고려가 부족 하여 완전한 재활훈련에는 도움이 되지 못하는 등 활용도가 떨어지는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 입각기시에는 슬관절의 충격을 흡수하도록 하고, 유각기시에는 슬관절의 굴곡이 자유롭게 이루어지도록 한 보행 보조기를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 보행 보조기는 대퇴부지지대에 슬관절 블록이 결합되고, 상기 슬관절 블록에 경골부 지지대가 결합되어 상기 슬관절 블록에 형성된 슬관절 축을 통하여 회전이 가능하며, 상기 대퇴부지지대에 인체(대퇴부)에 착용시키기 위한 대퇴부 벨트가 결합되고, 상기 경골부 지지대에 인체(경골부)에 착용시키기 위한 경골부 벨트가 결합되어 있는 하지고정부;
상기 슬관절 블록에 상부 고정블록이 결합되고, 상기 경골부지지대에 하부 고정블록이 결합되어, 상기 고정블록 상, 하부에 입각기시 충격흡수를 위한 완충 스프링부가 결합되어, 보행시 슬관절에 전해지는 충격을 흡수하도록 된 완충 조절부;
상기 경골부 지지대에 발바닥 센서를 통하여 보행 상태를 완충 조절부에 신호를 보내주는 족관절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 완충 조절부는 슬관절 블록에 상부 고정블록이 결합되고, 상기 상부 고정블록에 상부피봇 블록이 결합되어 상부피봇 블록을 통하여 각회전이 가능하도록 하며, 상기 경골부 지지대에 하부 고정블록이 결합되고, 상기 하부 고정블록에 완충부 케이스가 결합볼트에 의하여 축 결합되며, 상기 완충부 케이스에 내부 샤프트가 결합되고, 상기 내부 샤프트에 완충 스프링이 결합되어 보행시 슬관절에 발생하는 충격을 흡수하며, 상기 내부 샤프트 외부에 개폐용 하부블록을 결합하고, 상기 개폐용 하부블록에 개폐용 강구를 위치시켜, 완충시(입각기)에는 상기 개폐용 강구가 완충부 케이스의 내부 공간을 막게 하여 완충 스프링이 충격을 흡수하게 하며, 슬관절의 굴곡시(유각기)에는 상기 개폐용 강구가 완충부 케이스의 내부 공간을 개방시켜 슬관절이 자유롭게 회전되도록 하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 완충 조절부에 모터를 구동하기 위하여, 상기 경골부 지지대에 족관절부가 결합되며, 상기 족관절부에 발바닥 센서가 부착되어, 보행훈련시 발바닥과 지면의 접촉상태(입각기, 유각기)를 감지하여 완충 조절부에 알려주는 기능을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 보행 보조기의 구성 및 작용에 대해 첨부도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 보행 보조기의 전체구성을 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 보행 보조기 완충 조절부의 구조를 나타내는 분해사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 보행 보조기 완충 조절부의 세부 구조를 나타내는 분해사시도이고, 도 4은 본 발명에 따른 보행 보조기 완충 조절부의 결합상태를 나타내는 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 보행 보조기 완충 조절부의 개폐용 강구의 구동상태를 각도별로 나타내는 단면도이다.
상기 도 1내지 도 5에서 보는 바와 같은 본 발명에 따른 보행 보조기는 크게, 하지고정부(100), 완충 조절부(200), 족관절부(300)로 구성된다.
우선, 도 1에서 보는 바와 같은 하지고정부(100)은 대퇴부지지대(140)에 슬관절 블록(141)이 결합되고, 상기 슬관절 블록(141)에 경골부 지지대(142)가 결합된다.
이때, 상기 경골부 지지대(142)는 상기 슬관절 블록(141)에 형성된 슬관절 축(141-a)을 이용하여 회전이 가능한 상태로 결합된다.
또한, 상기 대퇴부지지대(140)에 인체(대퇴부)에 착용시키기 위한 대퇴부 벨트(150, 151)가 결합되고, 상기 경골부 지지대(142)에 인체(경골부)에 착용시키기 위한 경골부 벨트(232)가 결합된다.
그리고, 상기 족관절부(300)는 상기 경골부 지지대(142)에 족관절부(300)가 결합되며, 상기 족관절부(300)에 발바닥 센서(311, 312)가 부착된다.
여기서, 상기 발바닥 센서(311, 312)는 상기 족관절부(300)의 바닥에 부착되어 보행훈련시 상기 족관절부(300)의 바닥과 지면의 접촉상태(입각기, 유각기)를 감지하여 상기 완충 조절부(200)를 구동시키게 된다.
다음, 도 2, 3에서 보는 바와 같은 완충 조절부(200)는 상기 슬관절 블 록(141)에 상부 고정블록(201)이 결합되며, 상기 상부 고정블록(201)에 상부피봇 블록(202)이 결합되어 상기 상부피봇 블록(202)에 결합되는 완충역할을 담당하는 부분의 원활한 각 회전이 가능하도록 한다.
상기 경골부 지지대(142)에 하부 고정블록(204)이 결합되고, 상기 하부 고정블록(204)에 하부 힌지블록(212)이 결합볼트(203)에 의하여 축 결합된다.
이때, 상기 결합볼트(203)는 상기 상부피봇 블록(202)과 함께 각 회전이 가능한 상태로 결합된다.
또한, 상기 하부 힌지블록(212)에 완충부 케이스(209)가 결합되고, 상기 완충부 케이스(209)에 내부 샤프트(205)가 결합되며, 상기 내부 샤프트(205)에 완충 스프링(206)이 결합되어 충격흡수를 하게 된다.
이때, 상기 완충 스프링(206)은 환자의 무게에 따라 스프링 상수가 다른 완충 스프링(206)을 선택적으로 사용하거나, 완충 기능을 가진 다양한 소재를 이용할 수도 있다.
이와 같은 상기 완충 스프링(206)으로는 유압완충기, 고무완충제 또는 공압완충기 중 어느 하나가 될 수도 있다.
또한, 상기 완충 스프링(206)에 완충 조절너트(207)가 결합되어 초기 완충량을 조절하여 환자의 상태에 따른 완충량을 변화시킬 수 있도록 한다.
상기 완충부 케이스(209)에 개폐용 하부블록(211)를 결합하고, 상기 개폐용 하부블록(211)에 개폐용 강구(210)를 위치시켜, 완충(입각기)시는 상기 개폐용 강구(210)를 닫히게 하여 보행시 발생하는 충격을 흡수하고, 슬관절의 굴곡시(유각 기)는 상기 개폐용 강구(210)를 열림 위치가 되게 하여 실제 인체 슬관절이 회전하는 각도에 따라 보행이 가능하도록 한다.
이때, 상기 개폐용 하부블록(211)에 개폐용 상부블록(208)이 결합되어 상기 개폐용 강구(210)을 원하는 위치에 위치하도록 하며 원활한 회전이 가능하도록 한다.
여기서, 상기 개폐용 상부블록(208)과 상기 개폐용 하부블록(211)의 회전을 위하여 모터(216)가 사용되며, 상기 모터(216)에 구동기어(213)가 결합, 구동하여, 상기 개폐용 강구(210) 열림, 닫힘이 가능하게 된다.
이때, 상기 모터(216)는 모터 고정블록(215)에 결합되며, 상기 모터 고정블록(215)에는 개폐용 센서(214)가 결합되어 상기 개폐용 하부블록(211)의 회전각을 측정하여 상기 개폐용 강구(210)를 정확하게 열림 및 닫힘작용이 이루어지도록 한다.
상기 개폐용 강구(210)는 유, 공압 개폐기가 사용될 수도 있다.
다음, 도 4에서 보는 바와 같은 완충 조절부(200)의 조립된 모습으로 조립체를 절단하여 도 2,3에서 설명된 부분의 조립방식을 나타내어 보행 보조기의 상기 완충 조절부(200)의 기능 이해가 쉽도록 하였다.
다음, 도 5를 통해 완충 조절부(200)의 상기 개폐용 강구(210)의 열림, 닫힘 기능을 상세하게 설명하면, 상기 족관절부(300)의 발바닥 센서(311, 312)의 감지된 신호에 의하여 입각기에는 도 5의 (a)와 같이 상기 모터(216)가 상기 개폐용 상부블록(208)과 상기 개폐용 하부블록(211)를 회전시켜 상기 개폐용 강구(210)가 상기 완충부 케이스(209)의 내부 공간을 막게 하여, 상기 완충 스프링(206)이 압축되면서 충격을 흡수할 수 있도록 한다.
그리고, 유각기에는 도 5의 (b)와 같이 슬관절이 굴곡이 가능하도록 하기 위하여 상기 모터(216)가 상기 개폐용 상부블록(208)과 상기 개폐용 하부블록(211)을 회전시키게 된다. 이때 개폐용 강구(210)가 상기 완충부 케이스(209)의 내부 공간을 개방시키게 되고, 상기 완충 스프링(206)이 저항 없이 완충부 케이스(209)의 내부 공간을 따라 움직여서 원하는 각도만큼 회전하게 된다.
상기 본 발명은 슬관절의 회전부에 완충 조절부를 설치함으로써, 환자의 관절기능이나 근력이 약한 환자의 보행시 충격을 흡수하며, 인체와 같은 보행특성을 갖게 되어 장시간 사용에 따른 피로감을 최소화 할 수 있게 되는 효과를 갖는다.
Claims (5)
- 대퇴부지지대에 슬관절 블록이 결합되고, 상기 슬관절 블록에 경골부 지지대가 결합되어 상기 슬관절 블록에 형성된 슬관절 축을 통하여 회전이 가능하며, 상기 대퇴부지지대에 인체(대퇴부)에 착용시키기 위한 대퇴부 벨트가 결합되고, 상기 경골부 지지대에 인체(경골부)에 착용시키기 위한 경골부 벨트가 결합되어 있는 하지고정부; 상기 슬관절 블록에 상부 고정블록이 결합되고, 상기 경골부지지대에 하부 고정블록이 결합되어, 상기 고정블록 상, 하부에 입각기시 충격흡수를 위한 완충 스프링부가 결합되어, 보행시 슬관절에 전해지는 충격을 흡수하도록 된 완충 조절부; 상기 경골부 지지대에 발바닥 센서를 통하여 보행 상태를 완충 조절부에 신호를 보내주는 족관절부;를 포함하는 보행 보조기로서,상기 완충 조절부는, 슬관절 블록에 상부 고정블록이 결합되고, 상기 상부 고정블록에 상부피봇 블록이 결합되어 상부피봇 블록을 통하여 각회전이 가능하도록 하며, 상기 경골부 지지대에 하부 고정블록이 결합되고, 상기 하부 고정블록에 완충부 케이스가 결합볼트에 의하여 축 결합되며, 상기 완충부 케이스에 내부 샤프트가 결합되고, 상기 내부 샤프트에 완충 스프링이 결합되어 보행시 슬관절에 발생하는 충격을 흡수하며, 상기 내부 샤프트 외부에 개폐용 하부블록을 결합하고, 상기 개폐용 하부블록에 개폐용 강구를 위치시켜, 완충시(입각기)에는 상기 개폐용 강구가 완충부 케이스의 내부 공간을 막게 하여 완충 스프링이 충격을 흡수하게 하며, 슬관절의 굴곡시(유각기)에는 상기 개폐용 강구가 완충부 케이스의 내부 공간을 개방시켜 슬관절이 자유롭게 회전되도록 하는 것을 특징으로 하는 보행 보조기.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,상기 내부 샤프트에 완충 조절너트를 장착하여, 상기 완충 스프링의 초기 길이를 변화시켜서 완충량을 조정 가능하도록 하여 인체 중량에 대응하도록 하는 보행 보조기.
- 제 1항에 있어서,상기 완충 스프링으로 유압완충기, 고무완충제, 공압완충기 중 어느 하나가 사용되는 것을 특징으로 하는 보행 보조기.
- 제 1항에 있어서,상기 개폐용 강구는 유, 공압개폐기가 사용되는 것을 특징으로 하는 보행 보조기.
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