KR101421158B1 - Artificial foot having multiple springs - Google Patents
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Abstract
개시된 의족은, 하부 지지판과, 하부 지지판의 상부에 이격되어 배치된 상부 지지판과, 상부 지지판에 설치된 어댑터와, 하부 지지판과 상부 지지판 사이에 설치되어 지면으로부터 하부 지지판에 가해지는 충격이나 진동을 흡수하는 다수의 스프링을 구비하며, 하부 지지판은 다수의 영역으로 구획되어 서로 분리되며, 다수의 스프링은 하부 지지판의 다수의 영역 각각에 배치되어 서로 독립적으로 작동한다. The disclosed prosthesis includes a lower support plate, an upper support plate spaced apart from the upper portion of the lower support plate, an adapter provided on the upper support plate, and an adapter provided between the lower support plate and the upper support plate, The lower support plate is divided into a plurality of regions and separated from each other, and the plurality of springs are disposed in each of the plurality of regions of the lower support plate and operate independently of each other.
Description
본 발명은 장애인을 위한 의족에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 독립적으로 작동되는 다수의 스프링이 구비된 의족에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a prosthesis for a person with a disability, and more particularly to a prosthesis provided with a plurality of independently operated springs.
의족(artificial foot)은 외상이나 질병 등이 원인이 되어 발 또는 발을 포함한 다리가 절단되었을 때, 절단된 발의 기능과 형태를 보충하기 위해 장착하는 인공적인 발을 말한다. An artificial foot refers to an artificial foot that is attached to compensate for the function and shape of the severed foot when the leg, including the foot or foot, is cut due to trauma or disease.
최근에는, 장애인의 복지가 향상되고 생활수준이 개선됨에 따라, 절단 장애인의 건강한 삶에 대한 관심과 함께 장애인 스포츠에 대한 요구가 높아지고 있으며, 장애인을 위한 재활훈련에도 다양한 스포츠 활동이 이용되고 있다. 이에 따라, 의족은 단순한 보행뿐만 아니라 동적인 운동에도 적합하도록 연구 개발되고 있는 실정이다. In recent years, as the welfare of persons with disabilities has improved and their living standards have improved, there has been a growing interest in the healthy life of severely handicapped people, along with the demand for sports for persons with disabilities, and various sports activities have been used for rehabilitation training for persons with disabilities. Accordingly, the prosthesis is being researched and developed not only for simple walking but also for dynamic exercise.
종래의 의족은 일반적으로 사람의 발 모양과 유사하게 구성된 지지부재와, 상기 지지부재에 설치되어 착용자의 절단된 지체부위에 고정된 고정체에 결합되는 어댑터로 구성되어 있다. 상기 지지부재는 착용자의 몸무게를 지탱하면서 지면으로부터 가해지는 충격이나 진동을 흡수하는 작용을 하게 된다. 그리고, 상기 지지부재의 외측에는 착용자의 실제 발의 형상과 동일 또는 유사하도록 연질 합성수지로 이루어진 외피재가 부착된다. Conventional prostheses generally consist of a support member configured similar to the shape of a human foot and an adapter attached to the support member and coupled to a fixture secured to the cut support portion of the wearer. The support member supports the weight of the wearer and acts to absorb impact or vibration applied from the ground. An outer cover made of soft synthetic resin is attached to the outer side of the support member so as to be the same as or similar to the actual foot shape of the wearer.
상기한 바와 같은 구성을 가진 종래의 의족을 착용하고 요철 지대와 같은 험한 길을 보행할 때, 지면에 돌부리와 같은 돌출부가 있을 경우, 돌출부로부터 가해지는 충격을 지지부재가 탄성 변형되면서 흡수하게 된다. When a conventional artificial limb having the above-described configuration is worn and a protruding portion such as a protuberance is provided on the ground when walking on a rough road such as an uneven ground, the impact applied from the protruding portion is absorbed while the supporting member is elastically deformed.
그런데, 돌출부가 비교적 크거나 의족 바닥의 일부 영역에만 접촉될 경우에는 상기 지지부재와 함께 의족이 기울어지게 되면서 의족 착용자가 중심을 잡지 못하게 되는 문제점이 종종 발생하게 된다. 즉, 종래의 의족은 지면의 다양한 요철 상태에 대응하기에는 미흡한 점이 있었다.However, when the protruding portion is relatively large or contacts only a partial area of the proximal floor, the prosthesis is inclined together with the supporting member, so that the prosthesis wearer can not be centered. That is, the conventional prosthesis is insufficient to cope with various unevenness conditions of the ground.
본 발명은, 일부 영역에 가해지는 충격이나 진동을 독립적으로 작동하는 다수의 스프링에 의해 흡수하도록 함으로써 지면의 다양한 요철 상태에 효과적으로 대응할 수 있도록 구성된 의족을 제공하는데 그 목적이 있다. It is an object of the present invention to provide a prosthesis configured to be able to effectively absorb various irregularities of a ground by allowing shocks and vibrations applied to a partial area to be absorbed by a plurality of independent springs.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, According to an aspect of the present invention,
하부 지지판; 상기 하부 지지판의 상부에 이격되어 배치된 상부 지지판; 상기 상부 지지판에 설치된 어댑터; 및 상기 하부 지지판과 상부 지지판 사이에 설치되어 지면으로부터 상기 하부 지지판에 가해지는 충격이나 진동을 흡수하는 다수의 스프링;을 구비하며, Lower support plate; An upper support plate spaced apart from the upper portion of the lower support plate; An adapter provided on the upper support plate; And a plurality of springs which are provided between the lower support plate and the upper support plate and absorb shock or vibration applied to the lower support plate from the ground,
상기 하부 지지판은 다수의 영역으로 구획되어 서로 분리되며, 상기 다수의 스프링은 상기 하부 지지판의 다수의 영역 각각에 배치되어 서로 독립적으로 작동하는 것을 특징으로 하는 의족이 제공된다. Wherein the lower support plate is divided into a plurality of regions and separated from each other, and the plurality of springs are disposed in each of a plurality of regions of the lower support plate and operate independently of each other.
그리고, 상기 하부 지지판은 폭 방향 및 길이 방향으로 각각 2개 이상의 영역으로 구획될 수 있다. The lower support plate may be divided into two or more regions in the width direction and the length direction, respectively.
또한, 상기 하부 지지판의 두께는 상기 다수의 스프링의 최대 탄성 변위보다 큰 것이 바람직하다. In addition, the thickness of the lower support plate is preferably larger than the maximum elastic displacement of the plurality of springs.
또한, 상기 하부 지지판과 상부 지지판의 외측을 둘러싸는 것으로, 발 모양으로 형성되며 연질 합성수지로 이루어진 외피재를 더 구비할 수 있다. The upper support plate and the lower support plate may further include a cover member formed in a foot shape and made of soft synthetic resin.
본 발명의 실시예에 의하면, 하부 지지판이 다수의 영역으로 구획되어 분리되고, 그 각각에 스프링이 설치되어 독립적으로 작동하게 되므로, 지면으로부터 돌출된 돌출부에 의해 하부 지지판의 일부 영역에 가해지는 충격이나 진동을 다른 영역에 영향을 미치지 않고 흡수할 수 있다. According to the embodiment of the present invention, since the lower support plate is divided into a plurality of regions and separated, and each of them is provided with a spring and operates independently, the impact applied to a portion of the lower support plate by the projecting portion protruding from the ground The vibration can be absorbed without affecting other regions.
따라서, 지면의 다양한 요철 상태에 효과적으로 대응할 수 있으며, 착용자가 중심을 유지하는데 도움을 주는 장점이 있다. Therefore, it is possible to effectively cope with various unevenness conditions of the ground, and there is an advantage that it helps the wearer to keep the center.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 의족을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 스프링과 하부 지지판의 일부를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1에 표시된 A 영역을 확대하여 도시한 도면으로서, 지면으로부터 돌출된 돌출부에 의한 하부 지지판과 스프링의 작용을 설명하기 위한 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a view of an artificial limb according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a part of the spring and the lower support plate shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of the area A shown in FIG. 1, and is a view for explaining the action of the lower support plate and the spring by the projection projecting from the paper.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 의족에 대해 상세하게 설명하기로 한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.Hereinafter, a prosthesis according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals denote the same elements.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 의족을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 스프링과 하부 지지판의 일부를 도시한 사시도이다. FIG. 1 is a view showing a prosthesis according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a part of a spring and a lower support plate shown in FIG.
도 1과 도 2를 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 의족(100)은, 하부 지지판(110)과, 상기 하부 지지판(110)의 상부에 이격되어 배치된 상부 지지판(120)과, 상기 상부 지지판(120)의 상면에 설치된 어댑터(130)와, 상기 하부 지지판(110)과 상부 지지판(120) 사이에 배치된 다수의 스프링(140)을 포함한다. 1 and 2, a
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 의족(100)은, 상기 하부 지지판(110)과 상부 지지판(120)의 외측을 둘러싸는 외피재(150)를 더 포함할 수 있다. The
상기 하부 지지판(110)과 상부 지지판(120)은 전체적으로 사람의 발 모양과 유사한 판 형상으로 이루어질 수 있다. 도시된 바와 같이, 상기 하부 지지판(11)은, 전체적으로 동일한 두께를 가질 수 있으며, 상기 상부 지지판(120)은 선단부 쪽으로 가면서 두께가 점차 얇아질 수 있다. The
한편, 상기 하부 지지판(110)은 선단부 쪽, 즉 발가락 쪽으로 가면서 두께가 점차 얇아질 수도 있으며, 상부 지지판(120)은 선단부 쪽으로 가면서 두께가 점차 얇아질 수도 있다. 또한, 상기 하부 지지판(110)과 상부 지지판(120)은 부분적으로 다른 두께를 가질 수도 있다. 또한, 상기 하부 지지판(110)과 상부 지지판(120) 사이의 간격은 전체적으로 일정할 수 있으나, 선단부 쪽으로 가면서 그 간격이 점차 작아질 수도 있다. Meanwhile, the thickness of the
상기 하부 지지판(110)과 상부 지지판(120)은 착용자의 몸무게를 지탱하면서 지면으로부터 가해지는 충격이나 진동을 흡수하는 작용을 하게 되므로, 이를 위해 탄성을 가진 강성 재질, 예컨대 금속, 강화 플라스틱, 탄소 섬유 등으로 이루어질 수 있다. The
특히, 상기 하부 지지판(110)은 다수의 영역으로 구획되어 서로 분리된다. 예컨대, 하부 지지판(110)은 폭 방향으로 2개 이상, 예컨대 2개 내지 3개의 영역으로 구획되고, 길이 방향으로도 2개 이상, 예컨대 3개 내지 7개의 영역으로 구획될 수 있으며, 이 외에도 다양한 방식 및 다양한 개수로 구획될 수 있다. In particular, the
상기 다수의 스프링(140)은 하부 지지판(11)과 상부 지지판(120) 사이에 배치되어 지면으로부터 가해지는 충격이나 진동을 흡수하는 작용을 하게 된다. 상기 다수의 스프링(140) 각각의 하단은 하부 지지판(110)의 상면에 고정되고, 각각의 상단은 상부 지지판(120)의 저면에 고정된다. The plurality of
상기한 바와 같이, 하부 지지판(110)은 다수의 영역으로 구획되어 서로 분리되는데, 상기 다수의 스프링(140)은 하부 지지판(110)의 다수의 영역 각각에 배치되어 서로 독립적으로 작동하게 된다. 상기 다수의 스프링(140)으로서 모두 동일한 크기와 탄성 계수를 가진 압축 코일 스프링이 사용될 수 있다. 한편, 하부 지지판(110)의 선단부 쪽 영역에 배치된 스프링(140)보다 하중이 많이 작용하는 후단부 쪽, 즉 발 뒤꿈치 쪽 영역에 배치된 스프링(140)의 크기와 탄성 계수가 더 높을 수 있다. As described above, the
상기 어댑터(130)는 상부 지지판(130)의 상면에 설치되며, 착용자의 절단된 지체부위에 고정된 고정체(10)에 결합된다. 이러한 어댑터(130)의 구성은 결합부위와 고정체(10)의 구조에 따라 다양한 구성을 가질 수 있다. The
상기 외피재(150)는 착용자의 실제 발의 형상과 동일 또는 유사하도록 구성되어 상기 하부 지지판(110)과 상부 지지판(120)의 외측을 둘러싸도록 부착된다. 상기 외피재(150)의 발바닥 부위는 사람의 실제 발바닥 형상과 유사하게 형성될 수 있다. The
상기 외피재(150)는 사람의 피부와 살의 기능에 가깝도록 사람의 발과 유사한 촉감과 탄성력을 갖는 고무 또는 우레탄 등과 같은 연질 합성수지로 이루어질 수 있다. The
아래에서는, 상기한 구성을 가진 본 발명에 따른 의족(100)의 작용을 설명하기로 한다. Hereinafter, the operation of the
도 3은 도 1에 표시된 A 영역을 확대하여 도시한 도면으로서, 지면으로부터 돌출된 돌출부에 의한 하부 지지판과 스프링의 작용을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 3 is an enlarged view of the area A shown in FIG. 1, and is a view for explaining the action of the lower support plate and the spring by the projection projecting from the paper.
도 3을 참조하면, 상기한 바와 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 의족(100)을 착용하고 요철 지대와 같은 험한 길을 보행할 때, 지면(20)에 돌부리와 같은 돌출부(30)가 있을 경우, 하부 지지판(110)이 다수의 영역으로 구획되어 서로 분리되어 있으므로, 돌출부(30)와 접촉되는 외피재(150)의 일부분과 이에 해당되는 하부 지지판(110)의 영역만 돌출부(30)에 의해 눌려지게 되고, 이에 따라 하부 지지판(110)의 눌려진 영역에 배치된 스프링(140)만 독립적으로 작동하여 압축되면서 충격을 흡수하게 된다.Referring to FIG. 3, when a
만약, 돌출부(30)의 면적이 넓은 경우에는 하부 지지판(110)의 서로 인접한 몇 개의 영역들이 돌출부(30)에 의해 눌려지게 되고, 눌려진 영역들에 배치된 스프링들(140)이 각각 눌려진 만큼 압축되면서 충격을 흡수하게 된다. If the area of the
이때, 상기 스프링(140)이 최대로 압축되면, 하부 지지판(110)의 눌려진 영역이 눌려지지 않은 인접한 영역들 사이를 벗어나, 하부 지지판(110)의 눌려진 영역의 저면이 인접한 영역들의 상면 위로 돌출될 수도 있다. 이 경우, 상기 스프링(140)이 휘어지게 되면, 하부 지지판(110)의 눌려진 영역이 기울어져 인접한 영역들에 걸리게 됨으로써, 눌려진 영역이 원위치로 복귀하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우의 발생을 방지하기 위해, 상기 하부 지지판(110)의 두께(T)를 스프링(140)의 최대 탄성 변위(D)보다 크게 하는 것이 바람직하다. At this time, when the
상기한 바와 같이, 지면(20)으로부터 돌출된 돌출부(30)에 의해 하부 지지판(110)의 일부 영역에 가해지는 충격이나 진동은 해당 영역에 배치된 스프링(140)에 의해 흡수되어 다른 영역에는 영향을 미치지 않는다. 이에 따라, 상부 지지판(120)은 수평 상태를 그대로 유지할 수 있게 되어, 의족(100) 전체가 기울어지는 문제점이 최소화되어 의족(100) 착용자가 중심을 유지하는데 도움을 주게 된다. 이와 같이, 본 발명에 따른 의족(100)은 지면(20)의 다양한 요철 상태에 효과적으로 대응할 수 있는 장점이 있다. As described above, the impact or vibration applied to a partial area of the
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined by the appended claims.
10...고정체 20...지면
30...돌출부 100...의족
110...하부 지지판 120...상부 지지판
130...어댑터 140...스프링
150...외피재10 ... fixed
30
110 ...
130 ...
150 ... sheath material
Claims (4)
상기 하부 지지판의 상부에 이격되어 배치된 상부 지지판;
상기 상부 지지판에 설치된 어댑터; 및
상기 하부 지지판과 상부 지지판 사이에 설치되어 지면으로부터 상기 하부 지지판에 가해지는 충격이나 진동을 흡수하는 다수의 스프링;을 구비하며,
상기 하부 지지판은 다수의 영역으로 구획되되, 폭 방향 및 길이 방향으로 각각 2개 이상의 영역으로 구획되어 서로 분리되며, 상기 다수의 스프링은 상기 하부 지지판의 다수의 영역 각각에 배치되어 서로 독립적으로 작동하는 것을 특징으로 하는 의족.Lower support plate;
An upper support plate spaced apart from the upper portion of the lower support plate;
An adapter provided on the upper support plate; And
And a plurality of springs installed between the lower support plate and the upper support plate to absorb shocks and vibrations applied to the lower support plate from the ground,
Wherein the lower support plate is divided into a plurality of regions and divided into two or more regions each in a width direction and a lengthwise direction and separated from each other and the plurality of springs are disposed in each of a plurality of regions of the lower support plate, The prosthesis is characterized by.
상기 하부 지지판의 두께는 상기 다수의 스프링의 최대 탄성 변위보다 큰 것을 특징으로 하는 의족. The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the lower support plate is greater than the maximum elastic displacement of the plurality of springs.
상기 하부 지지판과 상부 지지판의 외측을 둘러싸는 것으로, 발 모양으로 형성되며 연질 합성수지로 이루어진 외피재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 의족.The method according to claim 1,
Further comprising a cover member formed of a soft synthetic resin to surround the outer side of the lower support plate and the upper support plate.
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---|---|---|---|
KR1020120118684A KR101421158B1 (en) | 2012-10-24 | 2012-10-24 | Artificial foot having multiple springs |
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Citations (3)
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US4764172A (en) * | 1986-11-28 | 1988-08-16 | Mccoy Allen J | Articulated ankle |
JP2002504007A (en) | 1998-04-10 | 2002-02-05 | ヴァン エル フィリップス | Prostheses with cushioned ankles |
KR20120006396U (en) * | 2011-03-08 | 2012-09-18 | 장만석 | a leg prosthesis with the shock absorption and rotation |
-
2012
- 2012-10-24 KR KR1020120118684A patent/KR101421158B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4764172A (en) * | 1986-11-28 | 1988-08-16 | Mccoy Allen J | Articulated ankle |
JP2002504007A (en) | 1998-04-10 | 2002-02-05 | ヴァン エル フィリップス | Prostheses with cushioned ankles |
KR20120006396U (en) * | 2011-03-08 | 2012-09-18 | 장만석 | a leg prosthesis with the shock absorption and rotation |
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