KR101492347B1

KR101492347B1 - 발목 관절 재활 운동 장치

Info

Publication number: KR101492347B1
Application number: KR20130161514A
Authority: KR
Inventors: 박상일; 황화식
Original assignee: 박상일
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2015-02-11

Abstract

본 발명은 환자의 발이 올려지는 발판을 전, 후, 좌, 우 방향으로 틸팅 동작시켜 가며 발목 관절 주변의 근육을 수축 및 이완시키도록 하여 발목 관절을 재활하도록 구성한 발목 관절 재활 운동 장치를 제공한다.
이를 구현하기 위한 본 발명은 한 쌍의 메인프레임, 상기 메인프레임의 상면에 설치되는 베이스, 상기 베이스 위에 설치되며 외부에서 인가된 전원으로 구동하는 모터, 상기 모터의 축에 결합되며 상기 모터의 동력으로 회전 동작하는 회전판, 상기 회전판의 상면 외곽 둘레면을 따라 설치되는 적어도 하나 이상의 서포트, 상기 회전판의 일측에 수직으로 관통한 상태로 설치되는 수직실린더, 상기 서포트 위에 틸팅 가능하게 올려지며 그 하면 일측에는 상기 수직실린더의 로드가 결합되어 상기 회전판과 함께 회전 동작하는 과정에서 상기 수직실린더의 구동으로 인출 및 인입 동작하는 상기 로드에 의해 전, 후, 좌, 우 방향으로 틸팅 동작하는 틸팅회전판, 상기 틸팅회전판 상면에 베어링을 사이에 두고 설치되며 상기 틸팅회전판의 회전력은 전달받지 않은 상태에서 상기 틸팅회전판과 함께 전, 후, 좌, 우 방향으로 틸팅 동작을 수행하며 환자의 발목 관절을 구부리거나 펴주도록 하는 발판 및 상기 발판의 전면에 설치되며 상기 발판의 틸팅 동작을 가이드하는 가이드부재를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

Description

발목 관절 재활 운동 장치{Rehabilitation sports apparatus of ankle joint}

본 발명은 발목 관절 재활 운동 장치에 관련되는 것으로서, 더욱 상세하게는 환자의 발이 올려지는 발판을 전, 후, 좌, 우 방향으로 틸팅 동작시켜 가며 발목 관절 주변의 근육을 수축 및 이완시키도록 하여 발목 관절을 재활하도록 구성한 발목 관절 재활 운동 장치에 관한 것이다.

현대 산업사회에서 생활하고 있는 현대인들은 대개 장시간 의자에 앉아서 업무를 보게 되고, 이로 인해 하체 운동량이 줄어들어 상체에 비해서 하체의 근육 발달이 떨어질 수 있다.

더욱이 식생활의 발달로 섭취하는 영양에 비해서 소비되는 열량이 상대적으로 적기 때문에, 상체의 상대적 비대화가 가속되고, 이를 지탱하는 하체에 스트레스가 과중되고 있는 실정이다.

이와 같이, 운동량 부족과 함께 상체 비대화로 인해 현대인들의 하체는 날로 약해져가고 있으며 이는 무릎이나 발목 등에 이상이 발생하여 통증을 호소하는 경우가 종종 있었다.

뿐만 아니라, 과격한 운동 및 빙판길에서 넘어지는 등 각종 안전사고 발생시에도 약해진 하체는 쉽게 골절되거나 인대가 손상될 수 있었으며, 그에 따라 병원치료와 함께 하체 근력을 회복하는 재활운동이 이루어졌다.

무릎 관절을 재활하기 위한 대표적인 방법은 통상 물리치표사가 환자의 발목을 직접 잡고 일정 각도로 계속 움직여가며 운동을 시키는 방법인 데, 이러한 방법은 많은 인력을 필요로 함으로서 비 경제적이라는 단점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 선행기술로는 대한민국 특허청 공개특허공보 공개번호 제 10-2010-0056856 호(명칭: 발목관절 재활운동기구)(이하, 선행기술이라 칭함)를 예로 들 수 있다.

상기 선행기술은 사용자의 발바닥과 접촉되는 상부패널과, 상기 상부패널의 둘레로부터 하측 방향을 향해 수직으로 연장된 측벽부와, 상기 상부패널의 상부면 후방부에서 사용자 발의 뒤꿈치가 지지될 수 있도록 입설된 뒤꿈치지지부와, 상부패널 또는 측벽부로부터 연결되어 사용자의 발등을 감싸며 고정 지지하는 고정끈을 포함하는 본체와, 상부패널의 저면으로부터 일체로 형성되며 하측 방향으로 연장된 중심축과, 상기 중심축의 하단부에 연결 고정되며 외주연에는 다수의 결합홈이 형성된 홀더부와, 상기 중심축과 관통 결합되어 상하방향으로 이동할 수 있으며 일측에는 제1연결소켓이 일체로 돌출 형성된 연결봉지지부와, 상부패널과 연결봉지지부 사이에 형성되어 탄성력을 제공하는 제1압축스프링을 포함하는 회전소켓부와, 상기 제1연결소켓에 착탈 가능하도록 연결되는 연결봉 및 연결봉의 단부에 고정되는 무게추를 포함하여 구성되는 것을 기술적 요지로 하고 있다.

그러나 위 선행기술은 환자가 직접 발목의 힘으로 앞쪽에 배치된 무게추를 들었다 내려놓는 동작을 반복적으로 수행하여 발목관절을 재활 치료하게 되는 데, 이는 자칫 치료중의 발목에 심한 무리가 가서 관절이 더 손상될 수 있는 우려가 있다.

더욱이 선행기술은 환자의 발목을 앞, 뒤로만 반복적으로 움직일 수 있는 구조임에 반해, 발목은 앞, 뒤, 좌, 우 자유롭게 움직일 수 있도록 근육이 형성된 관계로 선행기술의 장비는 실질적으로 발목 재활에 효과적인 수단은 아니라는 단점이 있다.

대한민국 특허청 공개특허공보 공개번호 제 10-2010-0056856 호

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 환자가 직접 발목을 움직여가며 치료하는 것이 아니라 기계적인 동력을 이용하여 환자의 발이 올려지는 발판을 전, 후, 좌, 우 방향으로 틸팅 동작시켜 가며 발목 관절 주변의 근육을 수축 및 이완시키도록 하여 발목 관절을 재활하도록 구성한 발목 관절 재활 운동 장치를 제공함에 있다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 발목 관절 재활 장치에 있어서, 한 쌍의 메인프레임, 상기 메인프레임의 상면에 설치되는 베이스, 상기 베이스 위에 설치되며 외부에서 인가된 전원으로 구동하는 모터, 상기 모터의 축에 결합되며 상기 모터의 동력으로 회전 동작하는 회전판, 상기 회전판의 상면 외곽 둘레면을 따라 설치되는 적어도 하나 이상의 서포트, 상기 회전판의 일측에 수직으로 관통한 상태로 설치되는 수직실린더, 상기 서포트 위에 틸팅 가능하게 올려지며 그 하면 일측에는 상기 수직실린더의 로드가 결합되어 상기 회전판과 함께 회전 동작하는 과정에서 상기 수직실린더의 구동으로 인출 및 인입 동작하는 상기 로드에 의해 전, 후, 좌, 우 방향으로 틸팅 동작하는 틸팅회전판, 상기 틸팅회전판 상면에 베어링을 사이에 두고 설치되며 상기 틸팅회전판의 회전력은 전달받지 않은 상태에서 상기 틸팅회전판과 함께 전, 후, 좌, 우 방향으로 틸팅 동작을 수행하며 환자의 발목 관절을 구부리거나 펴주도록 하는 발판 및 상기 발판의 전면에 설치되며 상기 발판의 틸팅 동작을 가이드하는 가이드부재를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

상기 서포트의 상면에는 수용홈부가 함몰 형성되고, 상기 틸팅회전판의 하면 외곽 둘레에는 상기 서포트의 수용홈부에 끼워진 상태에서 핀 결합되는 돌출편이 돌출 형성되도록 구성함이 바람직하다.

상기 로드(32)의 선단에는 삽입홈부(40)가 형성되고, 상기 삽입홈부(40)에는 슬라이드돌출편(42)의 끝단을 끼워넣은 상태로 핀(44) 결합하고, 상기 슬라이드돌출편(42)은 상기 틸팅회전판(34)의 하면 외곽에 설치되어 있는 가이드레일(45)에 끼워넣어 연결 구성토록 함이 바람직하다.

상기 가이드부재는 상기 메인프레임 사이에 설치되는 연결프레임에 구비되어 있는 브라켓에 핀 결합되는 가이드실린더, 상기 가이드실린더에 인출 가능하게 삽입되며 선단은 상기 발판의 전면에 볼조인트로 고정 설치되어 상기 발판의 전, 후, 좌, 우 틸팅 동작에 따라 상기 가이드실린더에서 인출 및 인입 동작하며 상기 발판의 틸팅 동작을 가이드하는 로드로 구성함이 바람직하다.

본 발명은 기계적인 동력을 이용하여 환자의 발이 올려지는 발판을 전, 후, 좌, 우 방향으로 틸팅 동작시켜 가며 상기 발판에 올려진 환자의 발목 관절 주변의 근육을 수축 및 이완시키도록 하여 발목에 무리를 주지 않은 상태에서 그리고 물리치료사 등의 전문 인력이 없더라도 환자 스스로 발목 관절을 재활할 수 있는 작용 효과를 구현한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발목 관절 재활 운동 장치의 구성을 입체적으로 도시한 도면.
도 2는 도 1에서 도시하고 있는 치료수단의 구조를 발췌하여 도시한 도면.
도 3은 도 2의 측면을 도시한 도면.
도 4는 도 2의 정면을 도시한 도면.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 발목 관절 재활 운동 장치의 동작 과정을 순차적으로 도시한 도면들.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 후술 될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다.

본 발명에서는 기계적인 동력을 이용하여 환자의 발이 올려지는 발판을 전, 후, 좌, 우 방향으로 틸팅 동작시켜 가며 상기 발판에 올려진 환자의 발목 관절 주변의 근육을 수축 및 이완시키도록 하여 발목에 무리를 주지 않은 상태에서 그리고 물리치료사 등의 전문 인력이 없더라도 환자 스스로 발목 관절을 재활할 수 있도록 한 발목 관절 재활 운동 장치를 구현하고자 한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예를 기술하기로 한다.

첨부된 도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발목 관절 재활 운동 장치의 구성을 입체적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에서 도시하고 있는 치료수단의 구조를 발췌하여 도시한 도면이며, 도 3은 치료 수단의 측면을 도시한 도면이고, 도 4는 치료 수단의 정면을 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 4에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명의 발목 관절 재활 운동 장치(100)는 "L" 형상을 가지며 양측으로 일정거리 떨어진 상태로 배치되는 한 쌍의 메인프레임(10)과, 상기 메인프레임(10)의 하단에 설치되며 상기 메인프레임(10)을 이동시키는 수단인 바퀴(14)를 포함하여 구성한다.

상기 메인프레임(10) 위에는 환자의 발목을 전, 후, 좌, 우 방향으로 틸팅시켜 가며 재활 치료를 행하는 치료 수단이 설치된다.

상기 치료수단은 베이스(20), 모터(22), 회전판(24), 틸팅회전판(34) 그리고 발판(48)을 포함하여 구성한다.

상기 베이스(20)는 상기 메인프레임(10) 상면에 올려진 상태에서 상기 모터(22)와 회전판(24), 틸팅회전판(34) 및 발판(48)을 지지하게 된다.

상기 모터(22)는 상기 베이스(20) 상면에 올려지며 외부에서 인가된 전원으로 구동하며 회전판(24)을 회전 동작시키게 된다. 상기 모터(22)의 일측에는 감속수단(23)이 설치되며, 상기 감속수단(23)은 상기 모터(22)의 회전수를 감속시킨 상태로 상기 회전판(24)으로 전달하게 된다.

상기 회전판(24)은 상기 모터(22)의 축(23)에 결합되며 상기 모터(22)의 동력으로 한 방향으로 회전 동작을 수행하게 된다.

상기 회전판(24)의 상면 외곽 둘레에는 서로 일정 간격 떨어진 상태로 복수개의 서포트(26)가 설치되며, 상기 서포트(26)에는 상기 틸팅회전판(34)이 올려지게 된다.

상기 틸팅회전판(34)은 상기 회전판(24)의 상면 외곽 둘레에 설치되어 있는 서포트(26)에 올려진 상태에서 상기 회전판(24)과 함께 회전 동작하는 과정에서 후술하는 수직실린더(30)의 구동에 따라 전, 후, 좌, 우 방향으로 틸팅 동작을 수행하게 된다.

상기 틸팅회전판(34)과 상기 서포터(26)의 연결은 상기 틸팅회전판(34)이 수직실린더(30)의 구동으로 전, 후, 좌, 우 방향으로 틸팅 동작이 가능하도록 연결 구성해야 하며, 이를 위해서는 상기 서포트(26)의 선단에는 삽입홈부(28)를 형성하고, 상기 틸팅회전판(34)의 하면 외곽 둘레에는 상기 삽입홈부(28)에 끼워지는 돌출편(36)을 형성한 상태에서 상기 돌출편(36)과 상기 서포트(26)를 핀(38)으로 결합하여 연결 구성토록 한다.

상기와 같은 연결 구조는 수직실린더(30)의 구동으로 회전 동작중에 있는 틸팅회전판(34)이 들려지거나 내려가며 전, 후, 좌, 우 방향으로 틸팅 동작할 때, 상기 틸팅회전판(34)에 구비된 돌출편(36)이 핀(38)을 중심으로 해서 상기 서포트(26)의 삽입홈부(28)에서 회전 동작하며 상기 틸팅회전판(34)의 틸팅 회전 동작을 가이드하게 되는 것이다.

상기 회전판(24)의 하단 일측에는 수직실린더(30)가 설치되고, 상기 수직실린더(30)의 로드(32)는 상기 회전판(24)을 관통한 상태에서 상기 틸팅회전판(34)의 하단 일측에 고정 설치되어 상기 수직실린더(30)의 구동에 따라 상기 로드(32)는 상, 하 수직으로 이동하며 상기 틸팅회전판(34)을 한쪽 방향으로 들어올리거나 내려주게 된다.

이때 상기 로드(32)의 선단에는 삽입홈부(40)를 형성하고, 상기 삽입홈부(40)에 상기 삽입홈부(40)에는 슬라이드돌출편(42)의 끝단을 끼워넣은 상태로 핀(44) 결합하고, 상기 삽입홈부(40)에 끼워진 슬라이드 돌출편(42)은 상기 틸팅회전판(34)의 하면 외곽에 설치되어 있는 가이드레일(45)에 끼워넣어 연결 구성토록 함이 바람직하며, 이는 틸팅회전판(34)을 한쪽 방향으로 들어주거나 내려주기 위해 상기 로드(32)가 상, 하 수직 이동할 때, 상기 슬라이드 돌출편(42)이 상기 가이드레일(45)을 타고 전, 후 이동하도록 함으로서 상기 로드(32)와의 연결에 의해 상기 틸팅회전판(34)의 틸팅 동작이 방해되지 않도록 하기 위함이다.

상기 발판(48)은 재활 치료를 위한 환자의 발이 올려지는 것으로서 상기 틸팅회전판(34)의 상면에 베어링(46)을 사이에 두고 설치되는 것으로서, 상기 발판(48)은 상기 베어링(46)을 통해 상기 틸팅회전판(34)의 회전력은 전달받지 않은 대신 상기 수직실린더(30)의 구동에 따른 상기 틸팅회전판(34)의 전, 후, 좌, 우 틸팅 동작은 전달받아 상기 틸팅회전판(34)과 함께 전, 후, 좌, 우 방향으로 틸팅 동작하며 환자의 발목 관절을 자유로이 구부리거나 펴가며 발목 관절 주변의 근육을 수축 및 이완시켜 재활 치료를 행하게 된다.

상기 발판(48)의 전면에는 상기 틸팅회전판(34)의 동작으로 전, 후, 좌, 우 방향으로 틸팅 동작을 수행하는 상기 발판(48)의 동작을 가이드하게 되는 가이드부재(50)가 더 설치된다.

상기 가이드부재(50)는 전술한 메인프레임(10) 사이를 연결하는 연결프레임(12)에 설치되어 있는 브라켓(52)에 핀(54) 결합되는 가이드실린더(56)와, 상기 가이드실린더(56)에 끝단이 인출 가능하게 삽입되며 그 선단은 발판(48)의 전면에 볼 조인트(49)로 고정 설치되어 지는 로드(58)로 구성한다.

상기한 가이드부재(50)는 상기 발판(48)이 전, 후, 좌, 우 방향으로 틸팅 동작하는 과정에서 상기 로드(58)가 인출 및 인입 동작하며 상기 발판(48)의 틸팅 동작을 가이드하게 된다. 이때 상기 발판(48)은 상기 로드(58)와 볼조인트(49)로 연결 구성된 관계로 발판(48)이 틸통 동작하더라도 상기 볼조인트(49)를 통해 로드(58)에 그 동작이 간섭받지 않게 된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 발목 관절 재활 운동 장치의 동작을 첨부된 도 5 내지 도 7을 참조하여 기술하기로 한다.

먼저, 본 발명의 발목 관절 재활 운동 장치(100)를 이용하여 환자의 발목 관절을 재활 치료하고자 할 때에는 발판(48) 위에 환자의 발을 올려놓은 다음, 제어부(미 도시 함)로 신호를 출력해 모터(22)로 전원을 인가하게 되면 상기 모터(22)의 축(23)에 결합되어 있는 회전판(24)은 상기 모터(22)의 동력으로 회전 동작을 수행하게 되고, 이에 따라 상기 회전판(24)의 상면에 설치되어 있는 서포트(26)에 올려져 있는 틸팅 회전판(34)은 상기 회전판(24)과 함께 회전 동작을 수행하게 된다.

이와 동시에 상기 회전판(24)의 일측에 설치되어 있는 수직실린더(30) 역시 제어부의 신호로 구동하며 상기 틸팅회전판(34)의 저면 일측에 고정되어 있는 로드(32)를 인출 및 인입 동작시키게 되고, 이에 따라 상기 틸팅회전판(34)은 상기 로드(32)의 인출 및 인입 동작에 따라 상기 서포트(26)에 올려진 상태에서 전, 후, 좌, 우 방향으로 틸팅(요동)동작하며 회전 동작을 수행하게 된다. 이때 상기 틸팅회전판(34)은 하면 외곽 둘레에 돌출편(36)을 돌출 형성한 상태에서 상기 돌출편(36)을 상기 서포트(26)의 선단에 형성되어 있는 삽입홈부(28)에 끼워넣은 상태에서 핀(38) 결합하여 구성함에 따라 상기 틸팅회전판(34)은 상기 로드(32)의 인출 및 인입 동작시 상기 서포트(26)에 지지된 상태에서 전, 후, 좌, 우 방향으로 틸팅 동작을 수행할 수 있는 것이다.

상기 틸팅회전판(34)이 회전 및 전, 후, 좌, 우 방향으로 틸팅 동작을 수행하면 상기 틸팅회전판(34)의 상면에 베어링(46)을 사이에 두고 설치되어 있는 발판(48)은 상기 틸팅회전판(34)의 회전력은 전달받지 않은 채, 상기 틸팅회전판(34)의 틸팅 동작은 전달받아 상기 틸팅회전판(34)과 함께 전, 후, 좌, 우 방향으로 틸팅 동작을 수행하게 되며, 이에 따라 상기 발판(48)에 올려져 있는 환자의 발목 관절을 자유로이 구부리거나 펴가며 발목 관절 주변의 근육을 수축 및 이완시켜 재활 치료를 행하게 된다.

이때 상기 발판(48)은 틸팅회전판(34)과 함께 전, 후, 좌, 우 방향으로 틸팅 동작하는 과정에서 상기 발판(48)의 전면에 설치되어 있는 가이드실린더(56)의 로드(58)는 인출 및 인입 동작하며 상기 발판(48)의 틸팅 동작을 가이드하여 발판(48)이 너무 큰 각도로 기울어지는 것을 방지하게 된다.

10: 메인프레임 14: 바퀴
20: 베이스 22: 모터
24: 회전판 26: 서포트
30: 수직실린더 32: 로드
34: 틸팅회전판 46: 베어링
48: 발판 50: 가이드부재
56: 가이드실린더 58: 로드

Claims

발목 관절 재활 운동 장치에 있어서,
한 쌍의 메인프레임(10);
상기 메인프레임(10)의 상면에 설치되는 베이스(20);
상기 베이스(20) 위에 설치되며 외부에서 인가된 전원으로 구동하는 모터(22);
상기 모터(22)의 축(23)에 결합되며 상기 모터(22)의 동력으로 회전 동작하는 회전판(24);
상기 회전판(24)의 상면 외곽 둘레면을 따라 설치되는 적어도 하나 이상의 서포트(26);
상기 회전판(24)의 일측에 수직으로 관통한 상태로 설치되는 수직실린더(30);
상기 서포트(26) 위에 틸팅 가능하게 올려지며 그 하면 일측에는 상기 수직실린더(30)의 로드(32)가 결합되어 상기 회전판(24)과 함께 회전 동작하는 과정에서 상기 수직실린더(30)의 구동으로 인출 및 인입 동작하는 상기 로드(32)에 의해 전, 후, 좌, 우 방향으로 틸팅 동작하는 틸팅회전판(34);
상기 틸팅회전판(34) 상면에 베어링(46)을 사이에 두고 설치되며 상기 틸팅회전판(34)의 회전력은 전달받지 않은 상태에서 상기 틸팅회전판(34)과 함께 전, 후, 좌, 우 방향으로 틸팅 동작을 수행하며 환자의 발목 관절을 구부리거나 펴주도록 하는 발판(48) 및 ;
상기 발판(48)의 전면에 설치되며 상기 발판(48)의 틸팅 동작을 가이드하는 가이드부재(50)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 발목 관절 재활 운동 장치.
제 1항에 있어서,
상기 서포트(26)의 상면에는 삽입홈부(28)가 함몰 형성되고, 상기 틸팅회전판(34)의 하면 외곽 둘레에는 상기 서포트(26)의 삽입홈부(28)에 끼워진 상태에서 핀(38) 결합되는 돌출편(36)이 돌출 형성됨을 특징으로 하는 발목 관절 재활 운동 장치.
제 1항에 있어서,
상기 로드(32)의 선단에는 삽입홈부(40)가 형성되고, 상기 삽입홈부(40)에는 슬라이드돌출편(42)의 끝단을 끼워넣은 상태로 핀(44) 결합하고, 상기 슬라이드돌출편(42)은 상기 틸팅회전판(34)의 하면 외곽에 설치되어 있는 가이드레일(45)에 끼워넣어 연결 구성토록 함을 특징으로 하는 발목 관절 재활 운동 장치.
제 1항 내지 제 3항중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 가이드부재(50)는;
상기 메인프레임(10) 사이에 설치되는 연결프레임(12)에 구비되어 있는 브라켓(52)에 핀(54) 결합되는 가이드실린더(56);
상기 가이드실린더(56)에 인출 가능하게 삽입되며 선단은 상기 발판(48)의 전면에 볼조인트(49)로 고정 설치되어 상기 발판(48)의 전, 후, 좌, 우 틸팅 동작에 따라 상기 가이드실린더(56)에서 인출 및 인입 동작하며 상기 발판(48)의 틸팅 동작을 가이드하는 로드(58)로 구성함을 특징으로 하는 발목 관절 재활 운동 장치.