KR101065892B1

KR101065892B1 - 재활운동장치

Info

Publication number: KR101065892B1
Application number: KR1020090006071A
Authority: KR
Inventors: 허영백
Original assignee: 허영백
Priority date: 2009-01-23
Filing date: 2009-01-23
Publication date: 2011-09-19
Anticipated expiration: 2029-01-23
Also published as: US9199118B2; US9079064B2; CN102292060A; JP5626691B2; EP2381909A4; US20110275500A1; EP2381909A2; WO2010085111A2; CN102292060B; PL2381909T3; WO2010085111A3; KR20100086706A; EP2381909B1; JP2012515606A; US20140100092A1

Abstract

본 발명은 운동부족 퇴행성 질환이 발생하는 근본 원인과 극복하지 못하는 이유를 밝히고 이에 따른 해결 방안을 연구한 헬스케어솔루션에 관한 것으로, 특히 골반, 허리, 등, 어깨 등을 포함한 신체 코아부위를 중심으로 운동의 반복회수와 운동부담을 줄이면서 효과적으로 단련할 수 있도록 한 재활운동장치에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 앉거나 선 자세, 또는 눕거나 엎드린 자세에서 골반, 허리, 등, 어깨를 단련하여 퇴행성 질환을 예방 치유하기 위한 솔루션에 있어서, 엎드린 자세에서 상체를 고정하고 무게추와 대칭으로 연동되는 하체 운동에 의하여 골반, 복부 및 허리를 강화하는 고관절 재활운동장치와, 앉은 자세에서 하체를 고정하고 무게추와 연동되는 상체운동에 의하여 골반, 복부 및 허리를 강화하는 고관절 재활운동장치와, 누운 자세에서 하지와 골반을 일직선으로 고정하고 무게추와 연동되는 상체운동에 의하여 허리와 복부를 강화하는 허리관절 재활운동장치와, 그리고 앉은 자세에서 손과 팔을 이용한 등, 어깨의 근육운동에 의하여 등, 어깨근육의 긴장과 통증을 해소하는 스트레칭 재활운동장치를 포함한다.

골반, 허리, 등, 어깨, 엉덩이관절, 허리관절, 어깨관절, 단련, 재활운동

Description

재활운동장치{Strengthening and Rehabilitating Exercise Apparatus}

본 발명은 운동부족 퇴행성 질환이 발생하는 근본 원인과 극복하지 못하는 이유를 밝히고 이에 따른 해결 방안을 연구한 헬스케어솔루션으로, 특히 골반, 허리, 등, 어깨 등을 포함한 신체 코아부위를 중심으로 운동의 반복회수와 운동부담을 줄이면서 효과적으로 단련할 수 있도록 한 재활운동장치에 관한 것이다.

의학기술의 발달로 감염성 질병은 감소하고 수명은 크게 늘어났지만, 운동부족 퇴행성 질환이 급증하면서 노후질환 문제가 심각한 사회 문제로 대두되고 있으며, 운동부족 퇴행성 질환은 영구적이며 통증과 심각한 장애를 동반하고 있다. 또한 거동이 불편해지면서 몸이 쇠약해지고 면역력과 저항력도 떨어질 뿐만 아니라 갖가지 질환에 노출돼 막대한 의료비용이 소요됨으로써, 복지 예산의 비중이 커질 뿐만 아니라 의료보험 재정에도 커다란 부담 요인이다. 이와 같이, 질환의 양상이 바뀌면서 병원을 찾는 통증환자가 급증하고 있으며, 그 중 90%정도가 여성인데 이는 여성들이 운동부족 질환을 극복하지 못하고 있는데다 아직까지 대처할 방법을 찾지 못하고 있음을 보여준다.

일반적으로 요통은 흔히 겪지만 남성은 극복하기도 하고, 참다보면 저절로 없어지는 등 사고가 아니면 수술은 매우 드문 편인 반면에 여성은 통증이 깊고 지속적이며 오랜 재활과정 끝에 수술로 이어지기도 하고, 허리와 허벅지 뼈에 집중적으로 나타나는 골다공증은 여성에게서 흔히 나타나는 증상이다. 그리고 엉덩이관절 골절괴사 역시 여성이 대부분이고 요통과 골다공증을 포함해 여성에게 흔한 요실금 또한 여성의 대표적인 질환에 속하며, 여성 불감증도 근육 이완성 문제로 비롯되는 여성 질환이다.

이와 같이 여성이 남성에 비해 운동부족 질환에 쉽게 노출되는 것은 체력이 약하고 임신과 출산, 갱년기로 이어지는 라이프 사이클과 운동부족 상황이 오랫동안 지속됐기 때문이다. 남성은 비교적 손상도가 적은 반면에 여성의 경우는 대부분이 만성적이고, 종국에는 손상으로 이어져 고질화된다.

따라서 여성에게 운동부족 질환은 다른 어떤 질병보다 급박한 문제이며, 시급히 해결해야 할 인류의 과제이다.

우선 여성의 골반과 운동부족 질환과의 상관관계를 살펴본다.

동물은 암수가 똑같이 힘과 근육이 발달하고 민첩한 반면에, 유독 인간만이 남녀가 다른 체력 조건을 갖게 된 데는 보다 심오한 이유가 있다. 척추동물은 태반이 수평으로 안전하게 받쳐있어 기동성을 발휘 하는 반면에 인간의 골반은 문이 아래로 향하는 직립 형태이다. 이로 인해 여성은 태아를 보호하고 임신과 출산에 적합하도록 엄청난 변화가 수반되어 왔으며, 여성은 근육과 힘이 부족하고, 유연하면서 차분한 성품을 부여받은 것 또한 생명 탄생을 배려한 진화의 결과라고 판단된다. 그 결과 근육과 힘이 부족하고 약하지만 퇴행성 질환이 없었던 20년 전 한국의 상황이 증명하였듯이, 여성의 신체는 완벽한 정상체이었으며, 일상 활동으로 충분히 단련된 골반 근육이 아래로 처진 방광과 요도를 끌어당겨줌으로써 요실금과 같은 골반 문제가 자연스럽게 해소되었다.

이미 알고 있는 바와같이, 골반 근육은 직장, 이뇨, 성, 수태기관과 결합돼 방광과 자궁, 질과 직장을 제자리에 지탱해주는 역할을 하며, 요도와 항문 괄약근에 직접적인 영향을 미치기 때문에 운동은 절대적인 필수 요소이다. 또한 골반은 다리에 힘을 발생시키는 운동 기반이므로, 골반쇠약은 거동불편으로 이어지는 노후 질환의 주요 원인이 되고 있으며, 이와 같이 골반 기관은 운동부족으로 인한 후유증이 큰데다, 근육과 인대가 부드럽고 약하기 때문에 더욱 심각하기 마련이다.

뿐만 아니라 골반은 무거운 체중을 지탱하는 상체의 기반이며, 위로는 몸체를 지지하고 아래는 다리와 연결되는 직립골격의 중심축이어서 엉덩이 관절은 발을 기저로 올라오는 반작용과 상체의 하중작용이 충돌로 인해 골절이 빈번한 부위이고, 요컨대 인간의 골반은 직장, 이뇨, 성, 수태기관이 주변의 운동 근육에 의해 보호되고 지탱되므로 운동 영향은 매우 크다.

또한 여성의 나약한 특성은 직립 골반에서부터 비롯된 것이므로, 여성에게 골반은 건강의 본질이며 운동부족 퇴행성질환의 주요 기전인 것이다.

다음은 운동 부족이 퇴행성 질환에 미치는 영향을 살펴보고자 운동부족과 퇴행성 질환과의 밀접한 상관관계를 실제적 근거와 역학적 분석을 통해 살펴보기로 한다.

운동 부족 문제는 스스로 알아서 해결해야 하는 개체성 문제라는 점에서 깊 은 관심을 두지 않았기 때문에, 잘못된 오해도 있고 숨겨진 비밀이 많으며, 흔히 운동을 하라고 하지만 어디를 어떻게, 왜 해야 하는지 구체적인 설명도 없고 과학적 근거도 없다. 그리고 운동부족으로 유발되는 질환이 무엇인지도 제대로 알지 못하고, 오히려 이와 관련된 잘못된 정보가 진리처럼 인식되기도 하는데, 이는 건강한 노인들의 생활 습성이 일반인들과 다르지 않게 조사가 이루어졌으므로 노후 질환은 운동 부족이 아니라 유전자에 기인한다고 하는 주장도 그 하나의 예이다.

이와 같이 노후질환을 생물학적 본질문제로 이해하는 잘못된 인식이 운동부족 문제를 방치하게 만든 주요 원인이고, 알고 있듯이 거의 모든 생물체는 진화와 퇴화를 통해 완성된 가장 발달된 생명체이며, 인간 역시 서서 걸을 수 있도록 발달되었기 때문에 운동이 부족해도 괜찮다고 생각하지만 이는 어디까지나 생물학적 판단에 불과한 것이고, 오히려 요통 요실금과 같은 허리와 골반의 문제는 중력에 대항하여 직립해 있는 역학적 이유로 발생하는 것이므로 물리학적으로 설명하는 것이 정석이다.

인간은 중력과 평형한 자세로 직립해 있어 허리와 골반은 수직으로 압력을 받게 되고, 따라서 퇴행은 인대, 힘줄, 디스크 조직이 느슨하기 때문에 당기고, 비비고, 누르는 체중 압력을 견디지 못해 발생하게 된다. 더욱 분명한 사실은 허리 골반은 운동하지 않으면 퇴화하는 근골격인데, 이는 접골 치료시에 몇 달 깁스를 하고 있으면 뼈와 근육이 왜소해지듯이, 허리 골반에 퇴행성 변화가 나타나는 것이 그 증거라 할 수 있다. 또한, 골다공증이 다리뼈와 허리뼈에 집중적으로 나타난다는 사실 또한 엉덩이 관절 운동이 부족하다는 것을 보여주고 있으며, 퇴행성 질환 은 다리운동 부족으로 엉덩이관절이 약화돼 허리골반이 부실해진 결과이므로 엉덩이관절 운동 부족이 원인인 것이다.

따라서 운동부족 퇴행성 질환은 부실한 허리와 골반이 체중을 지탱하지 못해 나타나는 현상이고, 이는 인간의 직립 역량은 생물학적으로 유지되는 것이 아니라, 서서 걸음으로써 보존된다는 사실을 말해주며, 주로 걸어 다님으로써 퇴행성 질환이 없었던 1990년대 이전과 비교해 보면, 오늘날 퇴행성 질환의 90%는 생물학적 원인이나 그 어떤 이유가 아니라 좀처럼 걷지 않는 운동 부족에 있다는 것은 부정할 수 없는 사실이다.

한국의 경우에는 퇴행성 질환이 없는 시대와 흔한 시대를 동 세대에 경험했기 때문에 퇴행이 발현되는 원인과 과정, 그리고 그 결과를 생생하게 알 수 있고, 퇴행이 없던 1990년대 당시 시각으로 오늘날의 상황을 보는 것은 추측을 통해서가 아니라 실체적 경험을 통해 보는 것이다. 그러므로 퇴행성 질환은 다른 과학적 분석이나 시험연구를 통해서도 한국에서의 드러난 실체 보다 더 밝혀내지 못할 것이라고 판단되며, 이런 점에서 한국의 상황은 퇴행성 질환을 규명하고 규정될 수 있는 확실한 근거라 할 수 있다.

다음은 직립 메커니즘을 통해 본 허리와 골반 문제로서 퇴행성 질환 문제를 분석하는데 필요한 인체의 직립 메커니즘을 살펴보기로 한다.

인간의 직립은 무거운 상체가 취약한 허리에 지지되어 있는 매우 불안정한 역삼각형구조라고 하지만 완벽한 메커니즘으로 이루어져 있으며, 다리에서 허리로 연결되는 대요근의 역할로서, 상체를 지탱하는 허리는 굽힐수록 부담이 크고, 무거 운 물건을 들어 올릴 때 더욱 위험하지만, 대요근이 받쳐주기 때문에 위기를 모면한다. 허리의 부담을 다리로 분산시켜 역학적 안정을 이루는 대요근의 역할은 지금까지 거론한 적이 없을 만큼 무관심의 대상이었다. 대요근은 네 발 구조에서는 뒷다리를 앞으로 당기는 단순한 근육이지만, 인간은 다리를 기반으로 상체를 지탱할 뿐만 아니라, 하체를 움직이고 지탱하는 엉덩이 관절의 주동(主動) 근육이다.

또한 다리에서 허리로 연결된 대요근은 다리 운동을 통해 허리기관을 튼튼하게 보강해주는 주요 뿌리라는 사실을 유념해야 하며, 허리관절은 자신의 관절근육으로 움직이는 것이 아니라, 주변 근육에 의해서 공통으로 움직이기 때문에 운동으로 얻는 생리적 유대는 매우 희박하다.

따라서 여성들이 운동부족 퇴행성 질환에 노출되는 이유를 주목해야 한다. 운동부족 퇴행성 질환이 흔해진 이유와 근거도 대요근의 부실에 있고, 좀처럼 걷지 않는 하지의 운동 부족으로 다리와 골반, 허리를 잇는 엉덩이 관절이 부실해진 결과인 것이며, 골다공증이 대요근과 만나는 다리뼈와 허벅지뼈에 집중적으로 나타난다는 것만 봐도, 여성 질환의 원인이 엉덩이관절 운동 부족에 있다는 사실을 보여준다.

다음, 직립 메커니즘에서의 중요한 복부 기능으로서 인체직립에 가장 중요한 메커니즘은 복부의 진화를 꼽을 수 있다.

인체 골격은 앞쪽으로 구부리고 펴는 구조이고, 팔 동작이 전면에서 이루어짐으로 상체의 하중은 앞쪽으로 치우치게 돼 있는데, 인체 골격을 측면으로 보면 허리기둥은 뒤쪽에 세워져 있고, 앞은 텅 빈 공간이어서 상당히 불안하게 보이지 만, 사실은 보이지 않을 뿐 우리 몸은 앞뒤로 받쳐져 있다.

즉, 무거운 물건을 들거나 힘을 쓸 때, 심지어 화를 내거나 폭소를 터트릴 때 복부에 힘이 받치는 반사기동이 바로 그것이고, 허리에 위기가 닥쳤을 때 순간적으로 복부가 받쳐주는 절묘한 조화 덕에 위기를 모면하게 되며, 무거운 물건을 들거나 힘을 쓸 때 복부에 힘이 받친다는 것은 신체의 활동 기반이 복부라는 증거이다. 운동기반은 힘을 발생시키는 힘의 역량이므로 복부근육은 신체의 역량이며 체력이고, 힘을 지속시키는 체력의 기반이므로 지구력과 관련되며, 다빈치의 그림, 로마의 조각상, 벽화에 부각된 복부 근육은 힘과 체력을 상징하는데 뱃심, 배짱, 배포와 같은 어원 역시 복근은 체력을 의미한다.

그러므로 잘 발달된 복근은 허리와 약한 체력을 충분히 커버할 수 있고 복근은 옆구리까지 타이트하게 느껴질 만큼 당겨줌으로써 S라인의 주요 포인트가 되며, 신체적 효과 외에 질병에 대한 내성적 효과가 발현되므로 복부근육은 건강 체력에 매우 중요한 요소이다.

본 발명은 운동 부족 질환을 근본적으로 해결하는 직립 코어 단련기술을 제시하고자 한다.

그 동안 인간의 퇴행 문제는 확실한 원인이 밝혀지지 않았으며 효과적으로 대처할 수 있는 방법이 없었다.

이미 전술한 바와 같이 퇴행의 원인은 90% 이상이 운동 부족에 있음을 실체적 경험과 역학적 분석, 인간의 직립 메커니즘을 통하여 확인되었으며, 앞서 밝혔듯이 걷지 않는 생활 습성으로 인해 허리와 골반에 퇴행성 변화가 나타나게 되고, 이는 다리 운동 부족이 엉덩이 관절을 약화시켜 허리골반이 부실해진 결과이므로, 엉덩이 관절의 운동 부족이 그 원인인 것이다.

따라서 신체의 활동역량은 엉덩이 관절의 역량에 달려 있으며, 노후에 거동이 불편해지고 걷지 않으면 허리가 약해지는 이유도 여기에 있다. 그러나 상체를 지탱하는 허리, 복부, 골반은 체중 부담이 큰 부위이기 때문에 운동이 필요하지만 운동하기 쉽지 않은 부위이며, 운동 영향이 거의 미치지 않기 때문에 단기간에 성과를 내기는 불가능한 문제이다. 실제로 퇴행성 질환이 만성화/고질화되는 것은 기존의 치료 방법과 운동 요법이 한계가 있음을 의미한다. 그래서 수술로 이어지지만, 근본적인 치유가 아니므로 재발이 빈번하다.

물론, 위와 같은 문제점을 일부 해결하고 소정의 목적을 달성하기 위한 대책으로서, 본 발명자의 선발명인 미국특허 제5,498,222호, 미국특허 제6,537,185호를 제안한바 있으나, 이들 운동장치는 다양한 형태로 개발하여 허리를 중심으로 상체 또는 하체를 움직여 허리 부분을 단련할 수 있다는 장점이 있는 반면에 허리운동을 행하기 위하여 초기부터 많은 힘이 요하게 되므로 상대적으로 힘이 약한 여성이나 노약자의 경우에는 사용하기가 어렵고, 특히 재활치료의 목적으로는 사용하기 부적합한 단점이 발생하였다.

또한, 허리부위는 체중부담이 큰데다가 구조적으로 매우 취약하여 운동하기도 어려운 부위임에도 불구하고, 허리를 직접 움직이는 운동요법을 시도하기도 하지만, 허리관절은 상,하체가 서로 대칭되는 위치이기때문에 어느 한쪽이 운동저항을 받게 되면 다른 한쪽이 긴장하는 불안정한 운동구도이어서 무게 운동이 불가능 할 뿐만 아니라 윗몸일으키기와 같이 맨몸으로 운동을 시행한다 하더라도 목, 어깨 등 상체근육 등이 매우 긴장하게 되므로 지속하기가 어려운 특성이 있다.

물론, 허리관절운동은 골반과 등, 척추 사이에 연결된 근력운동이므로, 골반을 고정하는 방법으로 운동기반을 안정시킬 수는 있으나, 골반은 등 척추길이의 1/5에 불과하므로 운동기반을 안정시키려면 운동토크의 5 배 이상의 물리력으로 골반을 고정하여야만 하는데, 이는 사실상 실현이 불가능한 일이므로 아직까지 운동기반을 안정시킬 수 있도록 골반을 확고하게 고정한 상태에서 행하는 허리관절운동기술은 아직까지 구현되지 못하고 있다.

더구나 앉은 자세에서 골반은 앞쪽이 허벅지근육에 묻혀 있어 고정될 수 없기 때문에 움직일 수 있는 여백이 없고, 허리관절은 지탱골격이 없이 뼈마디로 구성되어 있는 취약한 구조일 뿐만 아니라 하지 신경이 관통하고 있어 매우 민감한 부위이어서, 골반이 확고하게 고정되어 있지 않으면 운동중심이 허리에서 고관절로 이동되면서 강력한 힘이 함께 이동하게 되므로 허리운동시 골반의 고정은 반드시 전제되어야 하는 이유가 된다.

이러한 관점에서, 미국특허 제5,928,112호에 개시되어 있는 선행기술은 무릎을 높게 당겨 앉은 자세에서 무릎과 허벅지를 좌판에 벨트로 당겨 묶는 기존의 방식은 하지와 골반이 발판과 골반받침 사이에 밀착됨으로써 물리적인 고정이 이루어지도록 되어 있으나, 구부린 상태의 다리 관절은 단단하게 고정되어 있어도 하지근육은 여전하게 운동의 힘에 대응하여 반응하게 되므로 인체공학적으로 운동힘이 발판에까지 내리게 되며, 골반의 상단부 전면이 개방되어 있어 여백만큼 골반을 움직 일 수밖에 없는 폐단이 있다.

즉, 실제로 허리운동시에 운동의 힘에 대한 반발력은 발판에 미치게 되므로 허리를 펴는 운동의 힘에 대한 운동기반은 골반이 아니라 발판이 그 역할을 하게 되며 이는 발을 딛고 서서 물건을 들어올리는 구도와 다를 바가 없는 것이다.

따라서, 위와 같은 종래의 기술은 근력테스트와 재활과정의 안정성, 효율성 등의 측면에서 많은 논란이 있어 왔으며, 디스플레이에서 보여주는 근력 값은 허리의 고유근력이 아니라 발판에서부터 밀어올리는 하지 전체의 힘에 대하여 합산된 값으로 해석될 수밖에 없고 배근력 테스트의 경우에도 또한 오류가 될 수 있는 것이다.

그 이외의 선행기술로서 본 발명자의 선발명인 미국특허 제6,776,743호에 개시되어 있는 선행기술은 고른 압력으로 허벅지와 골반을 가압하여 최적의 패드 고정방식을 채택함으로서 하체 및 골반의 고정효과와 고정시 가압에 의하여 발생하는 고통도 어느 정도 완화하는 안전한 고정효과가 있으나 실제로는 구조적인 결함으로 인하여 골반을 충분하게 고정할 수 있을 정도로 고정압력 이상의 힘을 가할 수 있도록 적용하기가 어려워 다양한 운동부하를 선택함에 한계가 있음이 노출되었고, 환자나 노약자가 사용하기에는 용이하지 아니하며, 사용자에게 맞는 운동부하를 선택함에 구조적인 제약이 뒤따르고 허리관절문제만을 해소하여서는 전체적인 운동부족문제가 해소되지 않음이 확인되었다.

이상 살펴본 바와 같은 사실을 근거로 본 발명은 연구 개발이 이루어진 것으로서, 본 발명의 주목적은 퇴행성질환의 원인과 이를 극복하지 못하는 이유를 밝히면서, 질환에 효과적으로 대처하기 위하여 직립코어를 용이하게 단련할 수 있도록 구성한 재활 운동 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상체를 지탱하는 허리, 골반은 운동영향이 거의 미치지 않는 부위이므로 지방이 쉽게 쌓이고 운동하기도 가장 어려운 부위이지만, 이를 용이하게 극복할 수 있도록 중력과 진자운동 원리를 이용한 재활 운동 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 다리에서 골반. 허리와 복부로 이어지는 직립코어를 직접운동요법으로 단련하고, 등 어깨 부위를 스트레칭 함으로써 인체 퇴행 문제를 근본적으로 해결할 수 있는 재활 운동 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 기존의 엉덩이관절 굴절운동 방식은 하지 운동 힘에 대항하여 등, 어깨 근육이 긴장하게 되므로, 이를 탈피하고자 엎드린 방식을 채택하여 중력의 영향을 받지 않도록 한 엉덩이관절을 포함하는 재활 운동 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 기존의 허리관절 운동방식은 골반고정이 불완전하므로, 누운 자세에서 허벅지와 골반을 일체로 고정하고 중력과 진자운동 원리를 이용 하여 복근과 허리근육을 안전하고 용이하게 단련할 수 있는 재활 운동 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 엎드린 자세에서 하지를 병렬로 구성된 4절 링크의 받침대에 지지하여 시소로 움직이는 관성을 이용한 운동이 용이하고, 허벅지운동지렛대와 운동저항제어기의 무게추기구를 포함하여 지렛대를 대칭 구조로 링크시켜 초기운동부하를 최소화하여 운동부담을 줄이고, 관성을 이용하여 강력한 무게저항을 유도하여 이와 상응되는 운동효과를 갖도록 하고자 함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 무게추기구나 전자제어브레이크 및 증폭기를 활용하여 무게저항을 미세하게 가감할 수 있게 구성하고, 누구나 사용이 가능할 수 있도록 운동부담을 적게 하면서 동일한 장치를 활용하여 준비운동과 마무리운동을 행할 수 있는 스트레칭 기능도 겸비하여 편의성을 보다 확대시킬 수 있도록 하고자 함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 요추관절을 당겨주는 인장상태에서 상기 발판을 기반으로 시행되는 고관절운동이 가능하도록 하고자 함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 골반과 하지를 고정하고 등 척추를 구부리거나 펴는 허리관절 재활운동장치로서 선 자세에서 골반과 대퇴골을 일체로 고정한 고정기술을 응용하고 허리운동이 허리관절을 중심으로 한 골반과 등 척추 사이의 허리관절 근력운동을 상체와 하체 간의 대칭운동임을 근거로 하여 운동기반을 안정시키는 확고한 골반의 고정을 이룩하되, 누운 자세에서 골반과 허벅지를 일체화한 고정방식을 채택하여 등 척추의 운동축과 대등한 조건으로 대응할 수 있고 허리관절운동시 에 수반되는 연동현상과 힘의 분산을 근원적으로 차단하여 허리관절의 운동기반을 확고하게 하면서 안정적이고 효율적인 허리관절 운동을 수행할 수 있도록 하고자 함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 허리관절의 운동기반을 확고하게 안정시켜 최대의 저항력으로 근육수축을 유도하여 운동의 반복횟수를 줄이고도 최대의 운동효과를 얻을 수 있도록 하고자 함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 운동 초기에 운동중심축과 일체로 대칭 회동되는 지렛대의 무게하중을 최소화한 시소운동기능으로 진자운동의 관성을 갖도록 하여 노약자나 환자들이 안전하게 초기의 운동부담을 줄일 수 있게 하고, 중력과 같은 방향으로 고정하여 근육의 긴장을 상쇄시킴으로서 반사신경의 반응을 사전에 차단할 수 있어 등 근육이 긴장하는 일이 없도록 하며, 중량추의 변위와 파우더브레이크의 저항에 의한 운동부하의 조절기능을 발휘하여 나약한 사람도 효과적인 허리운동이 가능하도록 하고자 함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 운동이 시행되는 경사각도에 따라 증가하는 중량추의 하중을 부담없이 수용하는 진자운동기능을 채택하여 최대의 저항력으로 근육수축을 유도하고 효과적인 운동관성의 역할을 갖도록 하여 운동시간을 단축하거나 운동노력을 줄이더라도 향상된 운동효과를 갖도록 하고자 함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 진자운동이 가능하게 구성된 무게추, 그리고 증폭기를 포함한 파우더브레이크의 저항력으로 운동토크를 얻는 운동저항제어기를 제공하고자 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 골반관절과 등, 어깨 스트레칭을 시행하여 일상의 운동부족문제를 하나하나 순차적으로 수행하여 몸에 통합된 효과를 얻도록 근본적으로 퇴행문제를 쉽게 해결하는 솔루션을 제공하고자 함에 있다.

본 발명은 위와 같은 목적들을 달성하기 위하여 앉거나 선 자세, 또는 눕거나 엎드린 자세에서 골반, 허리, 등, 어깨를 단련하여 퇴행성 질환을 예방 치유하기 위한 장치에 있어서, 엎드린 자세에서 상체를 고정하고 무게추와 대칭으로 연동되는 하체 운동에 의하여 골반, 복부 및 허리를 강화하는 고관절 재활운동장치와, 앉은 자세에서 하체를 고정하고 무게추와 연동되는 상체운동에 의하여 골반, 복부 및 허리를 강화하는 고관절 재활운동장치와, 누운 자세에서 하지와 골반을 일직선으로 고정하고 무게추와 연동되는 상체운동에 의하여 허리와 복부를 강화하는 허리관절 재활운동장치와, 그리고 앉은 자세에서 손과 팔을 이용한 등, 어깨의 근육운동에 의하여 등, 어깨근육의 긴장과 통증을 해소하는 스트레칭 재활운동장치를 포함하여 이루어져 운동부족 문제를 순차적으로 통합하여 해소하는 재활운동장치를 제공한다.

또한, 고관절 재활운동장치에 있어서, 운동장치의 고정프레임에 엎드린 자세로 자리를 잡게 구성되는 운동프레임을 설치하고, 상기 운동프레임은 상체프레임과 하체프레임으로 결합 구성되며, 상기 상체프레임과 상기 하체프레임의 사이 중간에 위치하는 회동축은 인체의 고관절축과 함께 연동되도록 상기 고정프레임의 일측에 설치되어 이루어져, 상기 운동프레임의 상부에 엎드린 자세에서 상체운동 또는 하체운동으로 골반, 복부 및 허리를 강화할 수 있게 이루어지는 재활운동장치를 제공한다.

또한, 상기 운동프레임에 위치하는 상기 회동축엔 운동저항제어기를 설치하되, 상기 운동저항제어기는 상기 운동프레임과 연동하면서 대칭회전되도록 지렛대를 설치하고 상기 지렛대에는 무게추기구를 설치하여 이루어져 중력에 대항하면서 저항을 유도시키는 운동부하기능과 중력상쇄기능, 그리고 관성에 의한 진자운동을 이용하여 적은 힘으로 큰 무게운동을 용이하게 유도시킬 수 있도록 하는 재활운동장치를 제공한다.

또한, 상기 운동프레임의 하체프레임은 상기 회동축과 연동되는 허벅지운동지렛대와, 상기 허벅지운동지렛대와 결합되어 병렬 회동되는 4축링크와, 그리고 상기 4축링크의 하단에 결합 설치되고 허벅지의 길이에 맞게 길이를 조절할 수 있게 모터가 설치되는 장단지받침대를 구성하여 관성운동기능을 갖도록 하는 재활운동장치를 제공한다.

또한, 상기 운동저항제어기가 상기 무게추기구의 회동축에 브레이크휠을 설치하고, 상기 브레이크휠과 연동되는 별도의 전기전자브레이크와 증폭기를 설치하여 이루어지는 재활운동장치를 제공한다.

또한, 슬라이딩보드를 갖춘 고정프레임의 하단에 발판과 높이조절이 가능한 무릎지지대를 설치하고, 상기 슬라이딩보드엔 좌판운동프레임이 슬라이드 이동운동이 가능하게 설치하며, 상기 고정프레임엔 상기 좌판운동프레임과 연동되는 운동저항제어기를 설치하여 상기 운동프레임으로부터 운동저항제어기에 의하여 요추관절을 당겨주는 인장상태에서 상기 좌판운동프레임이 하강운동하도록 구성하여 발판을 기반으로 고관절운동이 가능하게 구성되는 고관절 재활운동장치를 제공한다.

또한, 허리재활운동장치에 있어서, 누운 자세에서 허벅지 또는 허벅지와 골반이 동시에 일직선으로 정렬된 상태로 고정되도록 전방엔 장단지를 받쳐주기 위한 장단지받침이 위치하고, 상기 장단지받침의 후부엔 허벅지 또는 허벅지와 골반을 동시에 받쳐주기 위한 허벅지골반받침이 위치하며, 작동시 상기 장단지받침의 상부에 위치하여 장단지를 가압 고정하는 장단지고정구와 상기 허벅지골반받침의 상부에 위치하여 허벅지와 골반을 가압 고정하는 허벅지골반고정구를 구비하여 이루어지고, 상기 고정프레임에 등판을 이루는 등판프레임을 회동중심축을 중심으로 각도회전이 가능하게 결합 설치하되, 상기 회동중심축의 위치를 인체의 고관절 또는 허리관절과 일치되도록 구성하고, 상기 회동중심축에는 상기 등판프레임과 연동되도록 운동저항제어기를 설치하여 고관절 또는 허리관절을 중심으로 상체를 구부리거나 펴는 운동에 의하여 골반과 복부, 허리를 단련할 수 있게 이루어지는 재활운동장치를 제공한다.

또한, 상기 허벅지골반받침을 포함하여 고정시키기 위한 고정프레임을 마련하고 상기 고정프레임에 등판을 이루는 등판프레임을 회동중심축을 중심으로 각도회전이 가능하게 결합설치하되, 상기 회동중심축의 위치를 인체의 허리관절과 일치되도록 구성하고, 상기 회동중심축에는 상기 등판프레임과 연동되도록 운동저항제어기를 설치하되, 상기 운동저항제어기는 상기 회동중심축을 중심으로 상기 등판프레임을 포함한 상기 등판과 연동되면서 대칭 회전되도록 지렛대를 설치하고, 상기 지렛대에는 무게추기구를 설치하여 이루어져, 상기 등판의 중력을 상쇄시키는 중력상쇄기능, 운동저항을 가감하기 위한 운동부하기능 그리고 관성을 이용하여 근육에 무게저항을 유도시키고 심리적 부담을 완화시키는 진자운동기능을 갖도록 이루어지고, 상기 등판프레임은 이중형태로 높낮이가 조절되고, 상기 등판프레임의 상부엔 전, 후진이 가능하도록 구성된 머리받침이 설치되고, 상기 등판프레임의 상부엔 상체고정기구를 설치하고, 상기 운동저항제어기의 회동중심축에 별도의 브레이크연동휠을 설치하고 상기 브레이크연동휠과 연동되는 별도의 전기전자브레이크와 증폭기를 설치하여 이루어지는 재활운동장치가 제공된다.

또한, 상기 고정프레임의 일측엔 제1힌지부를 중심으로 회동가능하게 상기 장단지고정구를 설치하고, 상기 장단지고정구엔 제2힌지부를 중심으로 회동가능하게 상기 허벅지골반고정구를 설치하며, 상기 고정프레임의 다른 일측엔 제3힌지부를 중심으로 회동가능하게 상기 장단지받침을 설치하고, 상기 고정프레임의 다른 일측엔 제4힌지부를 중심으로 회동가능하게 한 쌍의 팔걸이형 가압링크를 설치하며, 상기 허벅지골반고정구의 양측엔 가압가이드레일이 고정 설치되어 작동시 상기 가압링크가 상기 가압가이드레일을 가압하고 비작동시엔 가압해제가 가능하게 이루어지되, 상기 장단지고정구, 상기 장단지받침 및 상기 가압링크는 상기 고정프레임의 내측에 설치되는 제1직동스크류모터, 제2직동스크류모터 및 제3직동스크류모터와 각각 결합 설치되어 이루어져, 신축왕복운동이 이루어지면서 허벅지 또는 허벅지를 포함한 골반을 고정하거나 고정해제작동이 가능하게 이루어지되, 상기 장단지받침, 상기 허벅지골반받침, 상기 장단지고정구 및 상기 허벅지골반고정구는 인체와 접하게 되는 부위에 각각 고정가압부재를 일체로 설치하여 구성하되, 상기 고정 가압부재는 인체의 골격과 부합되도록 연질부와 경질부를 조합하여 이루어지는 재활운동장치를 제공한다.

또한, 단단히 굳어 있는 등, 어깨 근육의 통증을 해소하는 스트레칭 재활운동장치에 있어서, 고정프레임에 마련된 좌판, 상기 좌판의 후부에 마련된 등판, 상기 등판의 양측에 설치한 팔지지대, 그리고 상기 팔지지대에 슬라이드 전,후진이 가능하게 설치된 양손잡이를 각각 갖추어 이루어지되, 상기 양손잡이에 운동저항력을 전달하기 위한 제1운동저항제어기는 밸브와 센서에 의하여 제어되는 공압시스템으로 구성되어 등 어깨 스트레칭이 가능하게 이루어지는 재활운동장치를 제공한다.

또한, 상기 고정프레임의 회동축에 상기 등판을 설치하고, 골반과 하지가 고정된 상태에서 손잡이를 포함한 팔지지대와 상기 등판을 이용하여 척추를 중심으로 수평회동이 가능하게 구성하여 허리관절과 주변근육을 스트레칭하도록 이루어지고, 상기 고정프레임엔 서로 치합되는 주축기어에 의하여 연동되는 한 쌍의 주축을 설치하고, 상기 주축의 하부 전방으로는 상기 주축과 연동되는 발판을 설치하고, 상기 주축의 상부 전방으로는 상기 주축과 연동되는 허벅지운동보드를 각각 설치하며, 상기 주축기어와 연동되는 별도의 제2운동저항제어기로서 파우더브레이크와 증폭기의 조합에 의하여 구성되어, 골반관절의 내전, 외전근육을 단련할 수 있도록 구성이 이루어지는 재활운동장치를 제공한다.

더욱이, 양손잡이에 운동저항력을 전달하기 위한 운동저항제어기로서 밸브와 센서에 의하여 제어되는 공압시스템이 감속모터 스크류의 직선운동에 의하여 작동되는 에어실린더와, 이와 연동되는 에어과입력조절센서가 각각 설치되는 운동부하용 실린더와, 그리고 상기 에어실린더와 상기 운동부하용 실린더를 서로 연결하여 공압을 공급 제어하는 공압공급제어라인을 포함하여 구성이 이루어지되, 상기 공압공급제어라인의 중간엔 한 쌍의 전자압력센서를 설치하고 상기 한 쌍의 압력센서의 사이 위치엔 에어가압솔밸브, 역류방지 체크밸브 및 배기솔밸브를 각각 설치하여 이루어지는 운동저항제어기를 채택하여 이루어지는 재활운동장치를 제공한다.

그리하여, 본 발명에 의한 고관절 재활운동장치는 엎드린 자세에서 하지를 병렬로 구성된 4절 링크의 받침대에 지지하여 시소로 움직이도록 구성하여 관성을 이용한 운동이 용이하고, 허벅지운동지렛대와 운동저항제어기의 무게추기구를 갖는 지렛대를 대칭 구조로 링크시켜 초기운동부하를 최소화하여 운동부담을 줄이면서 관성을 이용하여 고관절을 중심으로 한 재활운동이 용이하게 이루어질 수 있고, 필요시에 강력한 무게저항을 유도하여 이와 상응되는 운동효과를 가질 수 있으며, 무게추기구에 의하면 무게저항을 미세하게 가감할 수 있게 구성하여 누구나 사용이 가능할 수 있도록 운동부담을 적게 하면서 같은 장치를 활용하여 준비운동과 마무리운동도 행할 수 있는 스트레칭 기능도 행할 수 있어 편의성을 보다 확대시킬 수 있고, 본 발명인 고관절 재활운동장치의 변형례에 의하면, 요추관절을 당겨주는 인장 상태에서 보다 손쉽게 발판을 기반으로 시행하는 고관절 굴절운동이 가능하게 된다.

또한, 본 발명인 허리관절 재활운동장치에 의하면, 골반과 하지를 고정하고 등 척추를 구부리거나 펴는 허리관절 재활운동장치로서 선 자세에서 골반과 대퇴골을 일체로 고정한 고정기술을 응용하고 허리운동이 허리관절을 중심으로 한 골반과 등 척추 사이의 근력운동이고 상체와 하체 간의 대칭운동임을 근거로 하여 운동기반을 안정시키는 확고한 골반고정을 이룩하되, 누운 자세에서 골반과 허벅지를 일체화한 고정방식을 채택하여 등 척추의 운동중심축과 대등한 조건으로 대응할 수 있고 허리관절운동시에 수반되는 연동현상과 힘의 분산을 근원적으로 차단하여 허리관절의 운동기반을 확고하게 하면서 안정적이고 효율적인 허리관절 운동을 수행할 수 있으며, 허리관절의 운동기반을 확고하게 안정시켜 최대의 저항력으로 근육수축을 유도하여 운동의 반복횟수를 줄이고도 최대의 운동효과를 얻을 수 있고, 운동 초기에 운동중심축과 일체로 대칭 회동되는 지렛대의 무게하중을 최소화한 시소운동기능을 갖도록 하여 초기의 운동부담을 줄일 수 있으며, 운동이 시행되는 경사각도에 따라 증가하는 중량추의 하중을 부담없이 수용하는 관성운동기능을 채택하여 최대의 저항력으로 근수축을 유도하고 효과적인 운동매체의 역할을 갖도록 하여 운동시간을 단축하거나 운동노력을 줄이더라도 운동효과를 얻을 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 의한 스트레칭 및 내, 외전 단련 재활운동장치에 의하면, 앉은 자세에서 고관절을 중심으로 단련하여 골반의 관략근, 치골근, 내전 및 외전근육을 강화 및 재활시키고, 팔을 곧게 편 상태에서 등, 어깨 근육을 단련시키며 척추선을 중심으로 회동시켜 긴장된 허리관절과 주변 근육을 스트레칭시켜 운동부족에 의하여 부실해지기 쉬운 골반, 허리, 등, 어깨 부위를 중심으로 효과적인 단련 및 재활운동 효과를 얻을 수 있게 된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 도 1 내지 도 12에 도시한 바와 같이 운동장치의 고정프레임(1)에 운동장치의 골격을 이루고 인체가 엎드린 자세로 자리를 잡게 구성되는 운동프레임(2)을 설치하고, 상기 운동프레임(2)은 상체프레임(3)과 하체프레임(4)으로 결합 구성되며, 상기 상체프레임(3)과 상기 하체프레임(4)의 사이 중간에 위치하는 회동축(5)은 인체의 고관절축과 함께 연동되도록 상기 고정프레임(1)의 일측에 설치되어 이루어져, 상기 운동프레임(2)의 상부에 엎드린 자세에서 상체운동 또는 하체운동으로 골반, 복부 및 허리를 강화할 수 있게 이루어지게 된다.

상기 고정프레임(1)은 상기 운동프레임(2)의 작동이 이루어질 수 있도록 지지하고 고정된 상태로 상기 운동프레임(2)의 측방 및 저부에 걸쳐 고정된 구조물 형태로 이루어지게 된다.

상기 운동프레임(2) 중 상체프레임(3)은 상부에 가슴받침(30)과 머리 및 팔을 포함한 목받침(32)이 상부에 설치되고 상기 고정프레임(1)과 서로 고정 설치된 형태로 구성할 수도 있고, 아니면 일 측이 회동축(5)과 연동이 가능하도록 설치하고 고정프레임(2)과의 사이에 고정핀(34)을 결합하거나 분리함에 따라 상체프레임(3)이 고정된 상태를 유지하거나 회동축(5)을 중심으로 각도회전에 의한 연동작동이 가능하게 구성할 수도 있다.

또한, 상기 운동프레임(2)에 위치하는 상기 회동축(5)엔 운동저항제어기(6)를 설치하되, 상기 운동저항제어기(6)는 상기 운동프레임(2)과 연동하면서 대칭회 전되도록 지렛대(7)를 설치하고 상기 지렛대(7)에는 무게추기구(70)를 설치하여 이루어져 중력에 대항하면서 저항을 유도시키고, 중력상쇄기능, 운동부하기능과 관성운동기능을 갖도록 구성한다.

다음, 상기 운동저항제어기(6)는 상기 회동축(5)을 중심으로 상기 상체프레임(3) 또는 상기 하체프레임(4)과 연동되도록 설치하되, 상기 지렛대(7)에는 무게추기구(70)를 설치하고, 상기 무게추기구(70)는 구동모터(74)에 의하여 제자리에서 회전되는 나사봉(76)에 나사식으로 결합되어 구동모터(74)가 회전하는 정방향 또는 역방향의 회전방향에 따라 무게추(72)가 상기 나사봉(76)을 타고 지렛대(7) 상에서 움직이게 되어 변위가 가능하게 구성된다.

또한, 상기 운동프레임(2)의 하체프레임(4)은 상기 회동축(5)과 연동되는 허벅지운동지렛대(40)와, 상기 허벅지운동지렛대(40)와 결합되어 병렬 회동되는 4축링크(42)와, 그리고 상기 4축링크(42)의 하단에 결합 설치되고 허벅지의 길이에 맞게 길이를 조절할 수 있게 설치되는 장단지받침대(44)를 포함하여 이루어져 관성운동기능을 갖도록 한다.

즉, 허벅지운동지렛대(40)는 상부 양측이 회동축(5)과 연동되게 고정프레임(1)에 결합 설치되고 전면엔 골반받침(40a)과 허벅지받침(40b)이 각각 상,하로 위치하고 중간부위 양측엔 직동스크류모터(41)에 의하여 승,하강이 이루어지는 제1연결부재(43)와 장단지받침대(44)의 제2연결부재(45)를 제1힌지축(46)으로 서로 연결 설치하며 상기 장단지받침대(44)의 다른 일측은 후방지렛대(47)와 제2힌지축(48)으로 연결 결합설치하며 상기 후방지렛대(47)는 상부가 고정프레임(1)과 제3 힌지축(49)으로 각각 결합 설치되어, 상기 허벅지운동지렛대(40), 상기 장단지받침대(44) 및 상기 후방지렛대(47)는 제1 및 제2힌지축(46)(48)과 고정프레임(1)에 일정 거리 이격된 위치에 마련된 회동축(5)과 제3힌지축(49)에 의하여 4축링크(42)를 구성하게 된다.

이때, 허벅지운동지렛대(40)에 설치된 직동스크류모터(41)에 의하여 제자리에서 회전되는 스크류부재(41a)와 이 스크류부재(41a)와 일측이 나사결합된 제1연결부재(43)가 승하강함에 따라 이와 함께 연결 설치된 장단지받침대(44)의 높낮이를 조절하여 사용자의 허벅지 길이에 따라 알맞게 조절하여 활용하도록 구성한다.

다음, 상기 운동프레임(2)과 연동되는 무게추기구(70)에 설치된 무게추(72)의 무게중심을 중력선과 가까운 위치에 위치시키고, 상기 무게추(72) 중 무게중심의 중력선과 관절운동의 초기위치가 서로 대칭되게 위치시켜 관성을 이용하여 적은 힘으로 큰 무게운동을 용이하게 유도시킬 수 있도록 한다.

또한, 상기 운동프레임(2) 중 하체프레임(4)을 고정하고 상체프레임(3)을 움직일 수 있게 구성하여 상기 하체프레임(4)엔 고관절의 하부를 고정하고 상기 상체프레임(3)을 이용하여 운동을 행할 수 있도록 한다.

이때, 상기 하체프레임(4)을 고정하는 방식은 예를 들면 도 3에 예시한 바와 같이 후방지렛대(47)를 고정프레임(1)과 고정핀(47a)으로 고정하여 어느 특정의 위치에서 고정된 상태를 유지하도록 하고, 상기 상체프레임(3)은 고정핀(34)을 분리하여 회동축(5)을 중심으로 움직일 수 있게 구성하고, 상기 상체프레임(3)이 상기 회동축(5)과 함께 운동저항제어기(6)의 지렛대(7)와 무게추기구(70)와 연동되도록 하되, 도 10 및 도 11에 예시한 바와 같이 상체프레임(3)을 상향위치에서 상체의 체중을 실어 하향으로 가압하면 무게추(72)가 설치된 지렛대(7)는 회동축(5)을 중심으로 각도 회전하여 상향으로 움직이고 반대로 가압상태를 해제하여 상체프레임(3)이 상향으로 움직일 수 있게 하면 무게추(72)의 중량에 의하여 지렛대(7)는 회동축(5)을 중심으로 각도 회전하여 하향 회전하면서 상체프레임(3)은 쉽게 상승하는 작동이 가능하게 되며, 이와 같이 상체프레임(3)과 지렛대(7)의 연동작동을 고정프레임(1)에 설치된 회동로울(36)과 양측에 각각 고정 설치된 와이어(38)에 의하여 상기 와이어(38)가 회동로울(36)을 경유하면서 상호 운동이 가능하게 구성할 수도 있다.

더욱이, 상기 운동저항제어기(6)의 경우 상기 무게추기구(70)를 제외하고 상기 회동축(5)에 별도의 브레이크휠(8)을 설치하고, 상기 브레이크휠(8)과 연동되는 별도의 전기전자브레이크(86)와 증폭기(88)를 설치하여 이루어지도록 구성할 수 있다.

이때, 상기 전기전자브레이크(86)와 증폭기(88)는 상기 브레이크휠(8)과 연동되는 체인기어(88a), 이 체인기어(88a)와 함께 연동되는 복수개의 체인기어군(88b), 상기 체인기어군(88b)과 연동되는 직류모터(88c), 그리고 상기 직류모터(88c)와 타이밍기어(88d,88e) 및 타이밍벨트(88f)에 의하여 연동되는 전기전자브레이크(86)로 구성된다.

상기 전기전자브레이크(86)는 코일에 전류를 가하면 발생된 자속에 의하여 파우더의 결속 및 파우더와 동작면과의 마찰력에 의하여 운동토크가 전달되며, 이 때 가하여지는 전압을 조정하여 필요한 운동토크를 선정하여 재활운동시에 방향과 부하를 조절할 수 있게 구성된다.

다음은 전술한 바와 같이 이루어지는 본 발명에 대하여 그 작동이 이루어지는 과정을 살펴보기로 한다.

우선 고관절 재활운동의 준비과정으로서 하체프레임(4)에 있어서 사람마다 그 체형이 서로 달라 허벅지의 길이가 다른 경우 허벅지운동지렛대(40)와 장단지받침대(44) 사이의 위치 및 간격을 조절하기 위하여 사용자가 장단지받침대(44)에 무릎을 구부리고 앉은 자세를 취한 다음, 적절한 위치 및 자세에 맞도록 직동스크류모터(41)를 작동시켜 제자리에서 회전되는 스크류부재(41a)와 이 스크류부재(41a)와 일측이 나사결합된 제1연결부재(43)가 승하강함에 따라 이와 함께 연결 설치된 장단지받침대(44)의 높낮이를 조절하여 사용자의 허벅지 길이에 따라 알맞게 조절하여 운동 전 준비를 행한다.

다음, 상체를 고정 위치시키고 하체를 이용하여 고관절 재활운동을 행하는 경우에는 상체프레임(3)은 고정핀(34)에 의하여 고정프레임(1)과 고정 설치한 상태에서 운동을 행하면 된다.

이때, 상체는 상체프레임(3)에 편안한 자세로 엎드려 가슴받침(30)엔 가슴이 위치하고 목받침(32)에는 목과 팔 등을 위치시키고, 하체는 허벅지운동지렛대(40)와 장단지받침대(44)에 골반, 허벅지, 정강이가 각각 편안하게 위치한 무릎을 굽힌 상태에서 허벅지운동지렛대(40), 장단지받침대(44) 및 후방지렛대(47)가 회동축(5), 제1,제2 및 제3힌지축(46,48,49)을 중심으로 구성되는 4축링크(42)에 의하 여 매어 달린 상태로 스윙운동과 같이 전,후 방향으로 고관절을 중심으로 하는 운동이 이루어지게 된다.

또한, 하체는 제자리에 위치한 상태에서 상체를 이용하여 고관절 재활운동을 행하는 경우에는 상체프레임(3)은 고정핀(34)을 분리하여 회동축(5)을 중심으로 움직일 수 있도록 하고 하체프레임(4)은 고정핀(47a)을 고정프레임(1)과 고정 설치한 상태에서 상체를 이용하여 운동을 행하면 된다.

이때, 하체는 고정 위치한 하체프레임(4)의 장단지받침대(44)에 정강이를 위치시키고 허벅지운동지렛대(40)엔 허벅지가 위치하도록 밀착시킨 상태에서 상체는 상체프레임(3)에 편안한 자세로 엎드려 가슴받침(30)엔 가슴이 위치하고 목받침(32)에는 목과 팔 등을 위치시킨 다음, 상체를 이용하여 체중을 실은 상태로 상체프레임(3)을 가압하게 되면 상체프레임(3)은 회동축(5)을 중심으로 각도 회전이 이루어지면서 하강 및 상승의 반복에 의한 고관절 운동이 가능하게 된다.

이때, 위와 같이 상체나 하체를 이용하여 고관절을 중심으로 하는 재활운동시에 운동저항제어기(6)에 있어서 지렛대(7)의 무게추기구(70)를 작동시켜 구동모터(74)의 나사봉(76)의 회전에 따라 무게추(72)의 위치를 변위시키고, 상체를 이용하여 운동을 행하는 경우에는 상체프레임(3)을 기준으로 하고 하체를 이용하여 운동을 행하는 경우, 하체프레임(4)을 기준으로 하여 상호간의 부하중력이 상쇄될 수 있도록 하는 경우에는 사용자는 운동시에 부하중력이 서로 상쇄된 무부하의 상태로 운동이 가능하게 되고 결국 상체를 고정시킨 상태에서 하체를 움직이거나 아니면 하체를 고정시킨 상태에서 상체를 선택적으로 움직여 수직의 중력방향을 중심으로 볼 때 전, 후 방향으로 대칭되는 반복적인 스윙운동이 가능하게 되어 작용 반작용에 의한 관성운동의 실현이 기능하게 된다.

또한, 지렛대(7)의 무게추기구(70)나 브레이크휠(8)과 전기전자클러지(86) 및 증폭기(88)의 선택적인 적용에 의하여 움직이게 되는 상체 또는 하체에 가하여지는 운동부하력을 다양하게 조절하여 폭 넓은 상태의 운동부하에 의한 고관절을 중심으로 하는 재활운동이 가능하게 된다.

다음, 도 13 및 도 14에 예시한 실시예는 위 도 1 내지 도 12에 예시한 실시예의 변형례로서, 슬라이딩보드(10)를 갖춘 고정프레임(1)의 일측에 발판(12)을 설치하고, 상기 슬라이딩보드(10)엔 운동프레임(2)을 슬라이드 이동이 가능하게 설치하며, 상기 고정프레임(1)엔 상기 운동프레임(2)과 연동되는 운동저항제어기(6)를 설치하여 상기 운동프레임(2)으로부터 상기 운동저항제어기(6)에 의하여 요추관절을 당겨주는 인장상태에서 상기 발판(12)을 기반으로 시행되는 고관절운동이 가능하게 구성되는 고관절 재활운동장치를 보여준다.

이때, 상기 운동프레임(2)은 상기 슬라이딩보드(10) 상에서 슬라이드이동이 가능하게 설치되는 안장(20), 상기 안장(20)의 일측에 설치되고 스프링 연동벨트(21)가 설치된 무릎운동시트(22)를 가지며 인장가능한 운동지렛대(23), 그리고 상기 슬라이딩보드(10) 상에서 슬라이드이동이 가능하게 설치되고 베개(24)와 팔받침(25)이 마련된 등판(26)을 포함하여 이루어지게 된다.

상기 연동벨트(21)는 일측이 무릎운동시트(22)에 설치되고, 고정프레임(1)에 설치된 공전풀리(27)와 안장(20)의 저부에 설치된 공전풀리(28)를 경유하여 안 장(20) 및 등판(26)의 저부에 걸쳐 마련되고 스프링(29a)을 갖춘 탄성지지구(29)에 나머지 일측이 설치되어 무릎을 오무리거나 펼침에 따라 변위가 이루어지는 것을 상기 연동벨트(21)가 움직이면서 수용할 수 있게 이루어지게 된다.

또한, 상기 발판(12)의 하부는 힌지 설치되고, 상기 슬라이딩보드(10)의 상, 하부엔 힌지부(14,16)를 각각 마련하되 상부 힌지부(14)가 설치되는 상부지지대(18)는 높낮이를 조절할 수 있게 구성된다.

더우기, 상기 운동저항제어기(6)는 고정프레임(1)의 일측에 설치하고 예를 들면 압축스프링을 포함하는 탄성기구 형태로 구성하고 상기 운동프레임(2)과의 사이에 와이어(60)를 상부지지대(18)에 설치된 공전로울(62,64)을 경유, 연결 설치하여 상기 슬라이딩보드(10) 상에서 슬라이드 이동이 가능하게 설치되는 운동프레임(2)을 당겨주어 운동시에 안장(20)에 위치하게 되는 사용자의 요추관절 역시 당겨주어 인장한 상태에서 재활운동이 가능하게 구성이 이루어지게 된다.

그리하여 운동시엔 사용자가 안장(20)에 앉아 발판(12)엔 발을 올려 놓고 등판(26)엔 등을, 베개(24)엔 머리를, 그리고 팔받침(25)엔 팔을 각각 올려 놓은 안정된 상태에서, 그리고 운동저항제어기(6)와 와이어(6)로 연결 설치된 운동프레임(2)이 상향으로 당겨지는 상태에서 발과 무릎을 이용하여 발판(12)에 힘을 가하게 되면 고관절을 중심으로 하는 재활운동이 가능하게 된다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 도 15 내지 도 34에 예시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면 다음과 같이 이루어진다.

본 발명인 재활운동장치는 공통적으로 앉거나 선 자세에서 하지 또는 하지와 골반을 동시에 고정하고 허리관절을 중심으로 상체를 구부리거나 펴는 운동에 의하여 복부비만, 허리통증을 개선하는 등의 재활운동이 가능하게 이루어지는 허리재활운동장치에 있어서, 누운 자세에서 허벅지 또는 허벅지와 골반이 동시에 일직선으로 정렬된 상태로 고정되도록 전방엔 장단지를 받쳐주기 위한 장단지받침(101)이 위치하고 상기 장단지받침(101)의 후부엔 허벅지 또는 허벅지와 골반을 동시에 받쳐주기 위한 허벅지골반받침(102)이 위치하며, 작동시 상기 장단지받침(101)의 상부에 위치하여 장단지를 가압 고정하는 장단지고정구(103)와 상기 허벅지골반받침(102)의 상부에 위치하여 허벅지와 골반을 가압 고정하는 허벅지골반고정구(104)를 구비하여 허리관절을 중심으로 상체를 구부리거나 펴는 운동에 의하여 복부와 허리를 단련할 수 있게 이루어진다.

또한, 본 발명인 재활운동장치는 상기 허벅지골반받침(102)을 포함하여 고정시키기 위한 고정프레임(105)을 마련하고 상기 고정프레임(105)에 등판(106)을 이루는 등판프레임(160)을 회동중심축(107)을 중심으로 각도회전이 가능하게 결합 설치하되, 상기 회동중심축(107)의 위치를 인체의 허리관절과 일치하도록 구성하고, 상기 회동중심축(107)에는 상기 등판프레임(160)과 연동되도록 운동저항제어기(108)를 설치하여 이루어진다.

이때, 본 발명인 재활운동장치에 있어서, 상기 운동저항제어기(108)는 상기 회동중심축(107)을 중심으로 상기 등판프레임(160)을 포함한 상기 등판(106)과 연동되면서 대칭 회전되도록 지렛대(180)를 설치하고, 상기 지렛대(180)에는 무게추기구(182)를 설치하여 이루어져, 상기 등판(106)의 중력을 상쇄시키는 중력상쇄기 능, 운동저항을 가감하기 위한 운동부하기능 그리고 관성을 이용하여 근육에 무게저항을 유도시키고 심리적 부담을 완화시키는 관성운동기능을 갖도록 이루어지게 된다.

또한, 본 발명에 의한 재활운동장치는 상기 고정프레임(105)의 일측엔 제1힌지부(110)를 중심으로 회동가능하게 상기 장단지받침(101)을 설치하고, 상기 고정프레임(105)의 다른 일측엔 제3힌지부(130)를 중심으로 회동이 가능하게 상기 장단지고정구(103)를 설치하고 상기 장단지고정구(103)엔 제4힌지부(140)를 중심으로 회동가능하게 상기 허벅지골반고정구(104)를 설치하며, 상기 고정프레임(105)의 다른 일측엔 제2힌지부(120)를 중심으로 회동가능하게 한 쌍의 팔걸이형 가압링크(104a)를 설치하며, 상기 허벅지골반고정구(104)의 양측엔 가압가이드레일(104b)이 고정 설치되어 작동시 상기 가압링크(104a)가 상기 가압가이드레일(04b)을 가압하고 비작동시엔 가압해제가 가능하게 이루어지되, 상기 장단지받침(101), 상기 가압링크(04a) 및 상기 장단지고정구(103)는 상기 고정프레임(105)에 일측이 설치되는 제1 직동스크류모터(112), 제2직동스크류모터(122) 및 제3직동스크류모터(132)와 각각 결합 설치되어 왕복운동이 이루어지면서 허벅지 또는 허벅지를 포함한 골반을 고정하거나 고정해제작동이 가능하게 이루어지게 된다.

이때, 상기 장단지받침(101), 상기 허벅지골반받침(102), 상기 장단지고정구(103) 및 상기 허벅지골반고정구(104)는 인체와 접하게 되는 부위에 각각 고정가압부재(114,124,134,144)를 일체로 설치하여 구성하되, 상기 고정가압부재(114,124,134,144)는 인체의 골격과 부합되도록 연질부와 경질부를 조합하여 그 구성이 이루어지도록 하되, 예를 들면 도 23 및 도 24에 예시한 바와 같이 상기 허벅지골반고정구(104)에 있어서 고정가압부재(144)는 연질부(144a)와 경질부(144b)를 구분되게 조합하여 구성하게 되면 해당되는 고정부위로서 허벅지와 골반을 고정하는데 보다 효과적으로 작동이 이루어지도록 구성한다.

또한, 본 발명인 재활운동장치는 상기 등판프레임(160)은 2중 형태로 높낮이가 조절되고, 상기 등판프레임(160)의 상부엔 전진 및 후진이 가능하도록 구성된 머리받침(162)이 설치되고, 상기 등판프레임(160)의 상부엔 상체고정기구(109)를 설치하고, 상기 운동저항제어기(108)가 상기 회동중심축(107)에 별도의 브레이크휠(184)을 설치하고 상기 브레이크휠(184)과 연동되는 별도의 전기전자브레이크(186)와 증폭기(188)를 설치하여 이루어지게 된다.

이때, 상기 등판프레임(160)의 높낮이가 조절되는 것은 도 25 및 도 26에 예시한 바와 같이 상기 등판프레임(160)을 하부의 고정프레임(160a)과 상부의 가동프레임(160b)을 2중 형태로 구성하고 이들 고정프레임(160a)과 가동프레임(160b)의 사이로서 중앙에는 직동스크류모터(160c)를 설치하고 상기 직동스크류모터(160c)의 양측으로는 가이더(160d)(160d)를 각각 설치하여 상기 직동스크류모터(160c)의 정회전 또는 역회전 방향에 따라 가동프레임(160b)이 상승 또는 하강이 가능하게 구성될 수 있다.

또한, 상기 머리받침(162)은 도 28에 도시한 바와 같이 상기 등판프레임(160)의 상부에 고정 설치되는 머리받침프레임(162a)에 고정 설치되어지되, 상기 머리받침(162)은 후부 가동축(162b)에 스프링(162c)이 끼워 설치되어 스프링(162c) 에 탄성적으로 지지된 상태에서 전진, 또는 후진이 가능하게 설치될 수 있다.

다음, 도 25, 도 27 및 도 28에 예시한 바와 같이, 상기 상체고정기구(109)는 상기 머리받침프레임(162a)의 선단에 힌지부(190)를 중심으로 상하방향으로 손잡이(192)를 갖춘 지지프레임(194)이 회전 가능하게 설치되어지되, 상기 지지프레임(194)의 일측으로서 상기 손잡이(192)의 대향측엔 고정패드(196)를 설치하여 그 구성이 이루어진다.

다음, 상기 운동저항제어기(108)는 도 17, 도 18, 도 19, 도 20, 도 21 내지 도 31에 도시한 바와 같이, 상기 회동중심축(107)을 중심으로 상기 등판프레임(160)을 포함한 상기 등판(106)과 연동되면서 대칭 회전되도록 지렛대(180)를 설치하고, 상기 지렛대(180)에는 무게추기구(182)를 설치하고, 상기 회동중심축(107)에 별도의 브레이크휠(184)을 설치하고 상기 브레이크휠(184)과 연동되는 별도의 전기전자브레이크(186)와 증폭기(188)를 설치하여 이루어지되, 상기 무게추기구(182)는 구동모터(182a)에 의하여 제자리에서 회전되는 나사봉(182b)에 나사식으로 결합되어 구동모터(182a)가 회전하는 정방향 또는 역방향의 회전방향에 따라 무게추(182c)가 상기 나사봉(182b)을 타고 지렛대(180) 상에서 움직이게 되어 변위가 가능하게 구성된다.

또한, 상기 전기전자브레이크(186)와 증폭기(188)는 상기 브레이크휠(184)과 연동되는 체인기어(188a), 이 체인기어(188a)와 함께 연동되는 복수개의 체인기어군(188b), 상기 체인기어군(188b)과 연동되는 직류모터(188c), 그리고 상기 직류모터(188c)와 타이밍기어(188d,188e) 및 타이밍벨트(188f)에 의하여 연동되는 전기전 자브레이크(186)로 구성된다.

이때, 상기 전기전자브레이크(186)는 코일에 전류를 가하면 발생된 자속에 의하여 파우더의 결속 및 파우더와 동작면과의 마찰력에 의하여 운동토크가 전달되며, 이때 가하여지는 전압을 조정하여 필요한 운동토크를 선정하여 재활운동시에 방향과 부하를 조절할 수 있게 구성된다.

우선 운동 준비과정으로서 하지 또는 하지와 골반을 동시에 고정하는 과정을 살펴보면, 허벅지골반받침(102) 위에 엉덩이와 허벅지가 위치하도록 앉고, 장단지는 장단지받침(101)에 위치한 자세에서 제1직동스크류모터(112)를 작동시키면 장단지받침(101)은 제1힌지부(110)를 중심으로 각도 회전하여 선단부가 상승하면서 장단지받침(101)의 상부에 장단지가 위치하도록 펼쳐진 상태를 유지하게 된다.

다음, 허벅지골반고정구(104)를 제4힌지부(140)를 중심으로 각도회전시켜 사용자의 상부로서 팔걸이형 가압링크(104a)와 결합하되, 허벅지골반고정구(104)의 가압가이드레일(104b)이 가압링크(104a)의 고정가압부재(144)와 결합되도록 하고, 함께 연동되는 장단지고정구(103)는 제3직동스크류모터(132)를 작동시켜 제3힌지부(130)를 중심으로 각도회전이 이루어져 장단지고정구(103)는 장단지의 상부에 위치하는 정강이 부분을 상부로부터 가압하고, 제2직동스크류모터(122)를 작동시키게 되면 가압링크(104a)는 제2힌지부(120)를 중심으로 각도회전이 이루어지면서 하향으로 이동하고 이에 따라 허벅지와 골반을 동시에 가압하여 고정하는 작동이 이루 어지게 된다.

이때, 사용자의 장단지, 허벅지 및 골반을 포함하는 신체의 체형이나 신체 상태에 따라 제1 내지 제3 직동스크류모터(112,122,132)의 작동을 조절하여 가압 고정하는 상태를 조절이 가능하고, 이와 같은 작동에 의하여 사용자의 하지 및 고반을 고정하는 준비작업을 수행하게 된다.

다음, 사용자는 등판(106)에 기댄 상태에서 직류스크류모터(160c)를 작동시켜 가동프레임(160b)의 상승 또는 하강시켜 체형에 맞게 등판(106)의 크기를 조절하고 상체고정기구(109)를 손잡이(192)로 조절하되, 힌지부(190)를 중심으로 전방으로 각도회전시켜 고정패드(196)를 가슴 상부에 위치하도록 하여 상체를 등판(106)에 고정시켜 운동을 준비하게 된다.

또한, 사용자의 상태에 따라 운동저항제어기(108)를 조절하되, 지렛대(180)와 무게추기구(182)에 의한 조절방식을 채택하거나 콘트롤휘일(184)과 전기전자브레이크(186) 그리고 증폭기(188)를 이용한 조절방식을 채택하거나 아니면 위 두 방식을 동시에 채택하여 조절한다.

위와 같이 운동을 위한 준비과정이 완료되면 사용자는 허리관절을 중심으로 등판(106)과 함께 상체를 구부리거나 펴는 동작을 수행하면서 허리운동을 수행하게 된다.

이때, 등판(106)과 등판(106)에 결합되어 있는 상체고정기구(109) 등에 의하여 생성되는 부하중력과 이와 대향되게 위치한 지렛대(180)와 무게추기구(182) 중 무게추(182c)의 위치를 구동모터(182a)에 의하여 조절하여 상기 부하중력을 상쇄시 킬 수 있는 위치로 변위시키게 되면 사용자는 운동시에 중력이 서로 상쇄된 무부하의 상태로 운동이 가능하고 상체를 구부리거나 펴는 과정이 작용 반작용에 의한 관성력이 발생되어 관성적인 운동이 가능하게 된다.

물론, 무게추기구(182)나 전기전자브레이크(186) 및 증폭기(188)를 활용하여 상체의 변위에 따른 운동부하력의 변화가 이루어지도록 다양하게 조절하여 폭 넓은 형태의 운동부하에 의한 허리 단련이 가능하고 복부비만이나 허리의 통증을 개선하는 데에도 크게 기여할 수 있게 된다.

다음 도 35 내지 도 42에 예시한 실시예는 등이나 어깨의 스트레칭 허리관절과 주변 근육에 대한 스트레칭, 그리고 골반관절의 내전, 외전근육을 단련할 수 있도록 구성한 재활운동장치를 예시한 본 발명의 다른 실시예를 보여주는 것으로서, 이는 단단히 굳어 있는 등, 어깨 근육의 통증을 해소하는 스트레칭 장치에 있어서, 고정프레임(201)에 마련된 좌판(202), 상기 좌판(202)의 후부에 마련된 등판(203), 상기 등판(203)의 양측에 설치한 팔지지대(204,204), 그리고 상기 팔지지대(204,204)에 슬라이드 전,후진이 가능하게 설치된 양손잡이(205,205)를 각각 갖추어 이루어지되, 상기 양손잡이(205,205)에 운동저항력을 전달하기 위한 제1운동저항제어기(206)는 밸브와 센서에 의하여 제어되는 공압시스템으로 구성되어 등 어깨 스트레칭이 가능하게 이루어지는 재활운동장치를 보여준다.

또한, 상기 고정프레임(201)의 회동축(207)에 상기 등판(203)을 설치하고, 골반과 하지가 고정된 상태에서 손잡이(205,205)를 포함한 팔지지대(204,204)와 상기 등판(203)을 이용하여 척추를 중심으로 수평회동이 가능하게 구성하여 허리관절 과 주변근육을 스트레칭하도록 그 구성이 이루어질 수 있다.

또한, 상기 고정프레임(201)에 서로 치합되는 주축기어(208,208)에 의하여 연동되는 한 쌍의 주축(209,209)을 설치하고, 상기 주축(209,209)의 하부 전방으로는 상기 주축(209,209)과 연동되는 발판(210,210)을 설치하고, 상기 주축(209,209)의 상부 전방으로는 상기 주축(209,209)과 연동되는 허벅지운동보드(211,211)를 각각 설치하며, 상기 주축기어(208,208)와 연동되는 별도의 제2운동저항제어기(216)로서 파우더브레이크(217)와 증폭기(218)의 조합에 의하여 구성되어, 골반관절의 내전, 외전근육을 단련할 수 있도록 그 구성이 이루어지게 된다.

더욱이, 상기 양손잡이(205,205)에 운동저항력을 전달하기 위한 제1운동저항제어기(206)로서 밸브와 센서에 의하여 제어되는 공압시스템이 감속모터 스크류(261)의 직선운동에 의하여 작동되는 에어실린더(262)와, 상기 팔지지대(204,204)의 내측에 설치되고 손잡이(205,205)와 연동되며 에어과입력검출센서(263)가 각각 설치되는 운동부하용 실린더(264)와, 그리고 상기 에어실린더(262)와 상기 운동부하용 실린더(264)를 서로 연결하여 공압을 공급 제어하는 공압공급제어라인(265)을 포함하여 구성이 이루어지되, 상기 공압공급제어라인(265)의 중간엔 한 쌍의 전자압력센서(266,266)를 설치하고 상기 한 쌍의 압력센서의 사이 위치엔 에어가압솔밸브(267), 역류방지 체크밸브(268) 및 배기솔밸브(269)를 각각 설치하여 이루어지게 된다.

그리하여, 전술한 실시예에 의하면, 등이나 어깨의 스트레칭, 허리관절과 주변 근육에 대한 스트레칭, 그리고 골반관절의 내전, 외전근육을 단련 내지 재활운 동을 행할 수 있게 된다.

즉, 좌판(202)에 앉아 발판(210)엔 발을 올려놓고 등판(203)에 기댄 상태에서 팔지지대(204)의 위에 팔을 곧게 편 상태로 손잡이(205)를 잡아 스트레칭을 위한 준비상태를 유지하고, 전기적으로 제1운동저항제어기(206)를 작동시키게 되면 감속모터스크류(261)에 의한 에어실린더(262)의 작동으로 내부에서 발생한 공압은 공압공급라인(265)을 경유하여 운동부하용 실린더(262)를 작동시켜 도 35의상태로부터 도 36의 상태로 손잡이(205)를 전진시키게 되어 사용자의 손을 통하여 어깨 및 등을 통한 스트레칭 기능을 수행하게 된다.

이때 공압공급제어라인(265)를 통하여 운동부하용 실린더(264)에 공급되는 공기압력은 전자압력센서(266)에 의하여 압력이 검출되고 압력이 부족한 저공압 상태에서는 에어가압솔밸브(267)에 의하여 내부압력을 더 높게 할 수 있고 반대로 압력이 과도한 경우에는 배기솔밸브(269)에 의하여 열리면서 압력을 낯추게 되며, 적정한 원하는 압력이 유지되는 경우에는 이들 밸브(267,269)를 모두 닫아 동일한압력상태를 유지할 수 있도록 제어가 가능하게 된다.

다음, 골반과 하지는 움직이지 않는 고정한 상태에서 양 쪽의 팔지지대(204)가 사용자의 척추선에 해당하는 위치에 마련된 회동축(207)을 중심으로 수평 방향 회전에 의한 스윙운동이 도 40 및 도 41에 도시한 바와 같이 이루어져 허리관절의 수평회동에 의한 스트레칭이이루어져 긴장된 허리관절과 주변근육을 스트레칭을 행하여 허리재활 스트레칭 운동이 가능하게 된다.

또한, 상체는 움직이지 않고 좌판(202)에 앉고 발판(210)에 발을 올려 놓으 며, 허벅지운동보드(211)에 허벅지를 거치한 상태에서 도 42에 도시한 바와 같이 고관절을 중심으로 허벅지를 서로 벌리거나 오무리는 운동을 수행하게 되면, 파우더클러지(217)와 증폭기(218)에 의하여 구성되는 제2운동제어기(216)에 의하여 허벅지운동저항력을 제공받게 되는데, 상기 제2운동제어기(216)으로부터 발생되는 운동저항력은 치합된 주축기어(208) 및 주축(209)을 거쳐 이 주축(209)과 연동되는 허벅지운동보드(211)까지 전달되고 허벅지 재활운동이 이루어져, 결국 골반의 괄략근, 치골근, 내전근육 및 외전근육을 포함한 내전 및 외전운동에 의한 단련이 이루어지게 되고 요실금, 배뇨, 배변 문제를 개선하게 되는 기능을 수행하게 된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일례로서 외관을 보여주는 사시도,

도 2는 도 1의 일부 생략 우측면도,

도 3은 도 1의 일부 생략 좌측면도,

도 4는 도 1의 일부 생략 정면도,

도 5는 도 1의 일부 생략 평면도,

도 6은 도 1에 있어서 일부를 생략한 분해사시도,

도 7은 도 6의 요부를 분리하여 나타낸 작동상태도,

도 8은 본 발명에서 채택 활용하는 운동저항제어기를 중심으로 분리하여 나타낸 사시도,

도 9는 본 발명에서 채택되는 운동저항제어기에서 전기전자브레이크와 증폭기의 조립체 외관을 보여주는 사시도,

도 10은 본 발명의 작동 상태도,

도 11 및 도 12는 본 발명의 변형례를 일부 생략하여 나타낸 요부 측면도,

도 13은 도 1 내지 도 12에 예시한 실시예의 변형례를 예시한 사시도,

도 14는 도 13의 작동 상태도,

도 15는 본 발명의 다른 바람직한 일례로서 외관을 보여주는 사시도,

도 16은 도 15의 다른 방향에서 바라본 사시도,

도 17은 도 15의 일부 생략 좌측면도,

도 18은 도 16의 일부 생략 우측면도,

도 19는 도 15의 일부 생략 정면도,

도 20은 도 15의 일부 생략 평면도,

도 21은 본 발명에서 채택되는 허벅지와 골반의 고정을 행하는 기술구성을 중심으로 분리하여 나타낸 분해사시도,

도 22는 도 21의 결합상태로서 작동하기 전과 작동 중 상태를 함께 보여주는 측면도,

도 23은 본 발명에서 사용되는 허벅지골반고정구의 고정가압부재를 예시한 요부평면도,

도 24는 도 22의 요부 단면도,

도 25는 본 발명에서 채택 활용되는 등판의 상부구조와 머리받침과 결합된 상체고정기구를 분리하여 나타낸 분해 사시도,

도 26은 도 25의 등판의 상부 내부구조를 나타낸 작동 상태도,

도 27은 도 25의 결합상태 측면도,

도 28은 머리받침과 결합된 상체고정기구를 함께 나타낸 작동 상태도,

도 29는 본 발명에서 채택 활용하는 운동저항제어기를 중심으로 나타내는 분해사시도,

도 30은 운동저항제어기에서 채택 활용되는 전기전자브레이크와 증폭기의 조립체의 외관을 나타낸 사시도,

도 31은 도 30의 다른 방향에서 바라본 사시도,

도 32는 본 발명인 장치의 운동 전 상태를 예시한 측면도,

도 33은 도 32의 운동직전 준비 상태를 예시한 측면도,

도 34는 운동 작동시를 예시한 측면도,

도 35는 본 발명의 또 다른 실시예의 외관을 보여주는 사시도,

도 36은 도 35의 일부 작동 상태도,

도 37은 도 35에 있어서 하부구조로서 요부를 분리하여 나타낸 정면도,

도 38은 도 35에 있어서 일부 외측구성을 분리하여 나타낸 사시도,

도 39는 도 35 내지 도 38에 예시한 실시예의 공압시스템을 나타낸 계통도,

도 40 및 도 41은 도 35 내지 도 39에 예시한 실시예의 운동 중 일례를 나타낸 사시도,

도 42는 도 35 내지 도 39에 예시한 실시예의 운동 중 다른 일례를 나타낸 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 고정프레임, 2: 운동프레임,

3: 상체프레임, 4: 하체프레임,

5: 회동축, 6: 운동저항제어기,

7: 지렛대, 8: 브레이크휠,

10: 슬라이딩보드, 12: 발판,

14,16: 힌지부, 18: 상부지지대,

20: 안장, 21: 스프링연동벨트,

22: 무릎운동시트, 23: 운동지렛대,

24: 베개, 25: 팔받침,

26: 등판, 27,28: 공전풀리,

29: 탄성지지구, 29a: 스프링,

30: 가슴받침, 32: 목받침,

34,47a: 고정핀, 36: 회동로울,

38: 와이어, 40: 허벅지운동지렛대,

40a: 골반받침, 40b: 허벅지받침,

41: 직동스크류모터, 41a:스크류부재,

42: 4축링크, 43: 제1연결부재,

44: 장단지받침대, 45: 제2연결부재,

46: 제1히지축, 47: 후방지렛대,

48:제2힌지축, 49: 제3힌지축,

60: 와이어, 62,64: 공전로울

70: 무게추기구, 74: 구동모터,

76: 나사봉, 86; 전기전자브레이크,

88: 증폭기, 88a: 체인기어,

88b: 체인기어군, 88c: 직류모터,

88d,88e: 타이밍기어, 88f:타이밍벨트

101: 장단지받침, 102: 허벅지골반받침,

103: 장단지고정구, 104: 허벅지골반고정구,

104a: 팔걸이형 가압링크, 104b: 가압가이드레일,

105: 고정프레임, 106: 등판,

107: 회동중심축, 108: 운동저항제어기,

109: 상체고정기구, 110: 제1힌지부,

112: 제1직동스크류모터, 114,124,134,144: 고정가압부재,

120: 제2힌지부, 122: 제2직동스크류모터,

130: 제3힌지부, 132: 제3직동스크류모터,

140: 제4힌지부, 160: 등판프레임,

160a: 고정프레임, 160b: 가동프레임,

160c: 직동스크류모터, 160d: 가이더,

162: 머리받침, 162a: 머리받침프레임,

162b: 가동축, 162c: 스프링,

180: 지렛대, 182: 무게추기구,

182a: 구동모터, 182b: 나사봉,

182c: 무게추, 184: 브레이크휠,

186: 전기전자브레이크, 188: 증폭기,

188a: 체인기어, 188b: 체인기어군,

188c: 직류모터, 188d,188e: 타이밍기어,

188f: 타이밍벨트, 190: 힌지부,

192: 손잡이, 194: 지지프레임,

196: 고정패드, 201: 고정프레임,

202: 좌판, 203: 등판,

204: 팔지지대, 205: 손잡이,

206: 제1운동제어기, 207: 회동축,

208: 주축기어, 209: 주축,

210: 발판, 211: 허벅지운동보드,

216: 제2운동저항제어기

Claims

선 자세, 또는 눕거나 엎드린 자세에서 골반, 허리, 등, 어깨를 단련하여 퇴행성 질환을 예방 치유하기 위한 장치에 있어서,

엎드린 자세에서 상체를 고정하고 무게추와 대칭으로 연동되는 하체 운동에 의하여 골반, 복부 및 허리를 강화하는 고관절 재활운동장치와,

앉은 자세에서 하체를 고정하고 무게추와 연동되는 상체운동에 의하여 골반, 복부 및 허리를 강화하는 고관절 재활운동장치와,

누운 자세에서 하지와 골반을 일직선으로 고정하고 무게추와 연동되는 상체운동에 의하여 허리와 복부를 강화하는 허리관절 재활운동장치와, 그리고

앉은 자세에서 손과 팔을 이용한 등, 어깨의 근육운동에 의하여 등, 어깨근육의 긴장과 통증을 해소하는 스트레칭 재활운동장치를 포함하여 이루어져 운동부족 문제를 순차적으로 통합하여 해소하는 것을 특징으로 하는 재활운동장치.
제1항의 고관절 재활운동장치에 있어서,

운동장치의 고정프레임(1)에 엎드린 자세로 자리를 잡게 구성되는 운동프레임(2)을 설치하고,

상기 운동프레임(2)은 상체프레임(3)과 하체프레임(4)으로 결합 구성되며,

상기 상체프레임(3)과 상기 하체프레임(4)의 사이 중간에 위치하는 회동축(5)은 인체의 고관절축과 함께 연동되도록 상기 고정프레임(1)의 일측에 설치되어 이루어져,

상기 운동프레임(2)의 상부에 엎드린 자세에서 상체운동 또는 하체운동으로 골반, 복부 및 허리를 강화할 수 있게 이루어지는 것을 특징으로 하는 재활운동장치.
제2항에 있어서,

상기 운동프레임(2)에 위치하는 상기 회동축(5)엔 운동저항제어기(6)를 설치하되,

상기 운동저항제어기(6)는 상기 운동프레임(2)과 연동하면서 대칭회전되도록 지렛대(7)를 설치하고 상기 지렛대(7)에는 무게추기구(70)를 설치하여 이루어져 중력에 대항하면서 저항을 유도시키는 운동부하기능과 중력상쇄기능, 그리고 관성에 의한 진자운동을 이용하여 적은 힘으로 큰 무게운동을 용이하게 유도시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 재활운동장치.
제2항에 있어서,

상기 운동프레임(2)의 하체프레임(4)은 상기 회동축(5)과 연동되는 허벅지운동지렛대(40)와,

상기 허벅지운동지렛대(40)와 결합되어 병렬 회동되는 4축링크(42)와, 그리고

상기 4축링크(42)의 하단에 결합 설치되고 허벅지의 길이에 맞게 길이를 조절할 수 있게 모터가 설치되는 장단지받침대(44)를 구성하여 관성운동기능을 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 재활운동장치.
제3항에 있어서,

상기 운동저항제어기(6)가 상기 무게추기구(70)의 회동축(5)에 브레이크휠(8)을 설치하고,

상기 브레이크휠(8)과 연동되는 별도의 전기전자브레이크(86)와 증폭기(88)를 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 재활운동장치.
제1항의 고관절 재활운동장치에 있어서,

슬라이딩보드(10)를 갖춘 고정프레임(1)의 하단에 발판(12)을 설치하고, 상기 슬라이딩보드(10)엔 운동프레임(2)을 슬라이드 이동이 가능하게 설치하며,

상기 고정프레임(1)엔 상기 운동프레임(2)과 연동되는 운동저항제어기(6)를 설치하여 운동저항제어기(6)에 의하여 요추관절을 당겨주는 인장상태에서 상기 발판(12)을 기반으로 고관절운동이 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 재활운동장치.
제1항의 허리재활운동장치에 있어서,

누운 자세에서 허벅지 또는 허벅지와 골반이 동시에 일직선으로 정렬된 상태로 고정되도록 전방엔 장단지를 받쳐주기 위한 장단지받침(101)이 위치하고,

상기 장단지받침(101)의 후부엔 허벅지 또는 허벅지와 골반을 동시에 받쳐주기 위한 허벅지골반받침(102)이 위치하며,

작동시 상기 장단지받침(101)의 상부에 위치하여 장단지를 가압 고정하는 장단지고정구(103)와 상기 허벅지골반받침(102)의 상부에 위치하여 허벅지와 골반을 가압 고정하는 허벅지골반고정구(104)를 구비하여 이루어지고, 고정프레임(105)에 등판(106)을 이루는 등판프레임(160)을 회동중심축(107)을 중심으로 각도회전이 가능하게 결합 설치하되,

상기 회동중심축(107)의 위치를 인체의 고관절 또는 허리관절과 일치되도록 구성하고, 상기 회동중심축(107)에는 상기 등판프레임(160)과 연동되도록 운동저항제어기(108)를 설치하여

고관절 또는 허리관절을 중심으로 상체를 구부리거나 펴는 운동에 의하여 골반과 복부, 허리를 단련할 수 있게 이루어지는 것을 특징으로 하는 재활운동장치.
제7항에 있어서,

상기 허벅지골반받침(102)을 포함하여 고정시키기 위한 고정프레임(105)을 마련하고 상기 고정프레임(105)에 등판(106)을 이루는 등판프레임(160)을 회동중심축(107)을 중심으로 각도회전이 가능하게 결합설치하되, 상기 회동중심축(107)의 위치를 인체의 허리관절과 일치되도록 구성하고,

상기 회동중심축(107)에는 상기 등판프레임(160)과 연동되도록 운동저항제어기(108)를 설치하되, 상기 운동저항제어기(108)는 상기 회동중심축(107)을 중심으로 상기 등판프레임(160)을 포함한 상기 등판(106)과 연동되면서 대칭 회전되도록 지렛대(180)를 설치하고, 상기 지렛대(180)에는 무게추기구(182)를 설치하여 이루어져,

상기 등판(106)의 중력을 상쇄시키는 중력상쇄기능, 운동저항을 가감하기 위한 운동부하기능 그리고 관성을 이용하여 근육에 무게저항을 유도시키고 심리적 부담을 완화시키는 진자운동기능을 갖도록 이루어지고,

상기 등판프레임(160)은 이중형태로 높낮이가 조절되고, 상기 등판프레임(160)의 상부엔 전, 후진이 가능하도록 구성된 머리받침(162)이 설치되고, 상기 등판프레임(160)의 상부엔 상체고정기구(109)를 설치하고, 상기 운동저항제어기(108)의 회동중심축에 별도의 브레이크연동휠(184)을 설치하고 상기 브레이크연동휠(184)과 연동되는 별도의 전기전자브레이크(186)와 증폭기(188)를 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 재활운동장치.
제7항에 있어서,

상기 고정프레임(105)의 일측엔 제1힌지부(110)를 중심으로 회동가능하게 장단지고정구(103)를 설치하고,

상기 장단지고정구(103)엔 제2힌지부(120)를 중심으로 회동가능하게 상기 허벅지골반고정구(104)를 설치하며,

상기 고정프레임(105)의 다른 일측엔 제3힌지부(130)를 중심으로 회동가능하게 상기 장단지받침(101)을 설치하고,

상기 고정프레임(105)의 다른 일측엔 제4힌지부(140)를 중심으로 회동가능하게 한 쌍의 팔걸이형 가압링크(104a)를 설치하며,

상기 허벅지골반고정구(104)의 양측엔 가압가이드레일(104b)이 고정 설치되어 작동시 상기 가압링크(104a)가 상기 가압가이드레일(104b)을 가압하고 비작동시엔 가압해제가 가능하게 이루어지되,

상기 장단지고정구9103), 상기 장단지받침(101) 및 상기 가압링크(104a)는 상기 고정프레임(105)의 내측에 설치되는 제1직동스크류모터(112), 제2직동스크류모터(122) 및 제3직동스크류모터(132)와 각각 결합 설치되어 이루어져,

신축왕복운동이 이루어지면서 허벅지 또는 허벅지를 포함한 골반을 고정하거나 고정해제작동이 가능하게 이루어지되,

상기 장단지받침(101), 상기 허벅지골반받침(102), 상기 장단지고정구(103) 및 상기 허벅지골반고정구(104)는 인체와 접하게 되는 부위에 각각 고정가압부재(114,124,134,144)를 일체로 설치하여 구성하되, 상기 고정가압부재(114,124,134,144)는 인체의 골격과 부합되도록 연질부와 경질부를 조합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 재활운동장치.
제1항의 스트레칭 재활운동장치에 있어서,

고정프레임(201)에 마련된 좌판(202), 상기 좌판(202)의 후부에 마련된 등판(203), 상기 등판(203)의 양측에 설치한 팔지지대(204,204), 그리고 상기 팔지지대(204,204)에 슬라이드 전, 후진이 가능하게 설치된 양손잡이(205,205)를 각각 갖추어 이루어지되,

상기 양손잡이(205,205)에 운동저항력을 전달하기 위한 제1운동저항제어기(206)는 밸브와 센서에 의하여 제어되는 공압시스템으로 구성되어 등 어깨 스트레칭이 가능하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 재활운동장치.
제10항에 있어서,

상기 고정프레임(201)의 회동축(207)에 상기 등판(203)을 설치하고, 골반과 하지가 고정된 상태에서 손잡이(205,205)를 포함한 팔지지대(204,204)와 상기 등판(203)을 이용하여 척추를 중심으로 수평회동이 가능하게 구성하여 허리관절과 주변근육을 스트레칭하도록 이루어지고,

상기 고정프레임(201)엔 서로 치합되는 주축기어(208,208)에 의하여 연동되는 한 쌍의 주축(209,209)을 설치하고, 상기 주축(209,209)의 하부 전방으로는 상기 주축(209,209)과 연동되는 발판(210,210)을 설치하고, 상기 주축(209,209)의 상부 전방으로는 상기 주축(209,209)과 연동되는 허벅지운동보드(211,211)를 각각 설치하며, 상기 주축기어(208,208)와 연동되는 별도의 제2운동저항제어기(216)로서 파우더브레이크(217)와 증폭기(218)의 조합에 의하여 구성되어, 골반관절의 내전, 외전근육을 단련할 수 있도록 구성이 이루어지는 것을 특징으로 하는 재활운동장치.
양손잡이(205,205)에 운동저항력을 전달하기 위한 운동저항제어기(206)로서 밸브와 센서에 의하여 제어되는 공압시스템이 감속모터 스크류(261)의 직선운동에 의하여 작동되는 에어실린더(262)와, 이와 연동되는 에어과입력조절센서(263)가 각각 설치되는 운동부하용 실린더(264)와, 그리고 상기 에어실린더(262)와 상기 운동부하용 실린더(264)를 서로 연결하여 공압을 공급 제어하는 공압공급제어라인(265)을 포함하여 구성이 이루어지되,

상기 공압공급제어라인(265)의 중간엔 한 쌍의 전자압력센서(266,266)를 설치하고 상기 한 쌍의 전자압력센서(266,266)의 사이 위치엔 에어가압솔밸브(267), 역류방지 체크밸브(268) 및 배기솔밸브(269)를 각각 설치하여 이루어지는 운동저항제어기(206)를 채택하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 재활운동장치.