KR101530525B1 - 착용가능한 무릎관절이 있는 목발 - Google Patents

Abstract

본 발명은 착용가능한 무릎관절이 있는 목발에 관한 것이다.
본 발명은 목발을 길이(상하)방향에 수직한 회전축을 중심으로 접거나 펴서 고정할 수 있는 접이식기능과 보행시나 또는 기립정지시에 접지고정된 발쪽의 목발이 길이(상하)방향의 체중압력에 따라 자동적으로 상하방향으로 고정되며 동시에 목발의 전체길이가 자동적으로 가변되도록 함으로써 겨드랑이신경에 가해지는 체중압력부하로 인해 발생하는 겨드랑이의 통증을 경감시켜주며 또한 팔의 힘을 사용하지 않아도 기립안정성( stability)을 보장하고, 보행시에는 이동하는 발쪽의 목발이나 또는 착석시에는 양발쪽의 목발의 상 하부가 무릎관절과 일치되게 회전운동이 가능하도록 함으로써 운동성( mobility)을 보장하는 무릎관절기능과 신체의 발목부위에서 착탈함으로써 목발을 착용할 수 있게 하는 착용기능 등의 3개의 주요기능으로 구성되어 있는 착용가능한 무릎관절이 있는 목발에 관한 것이다.
본 발명의 목발은 착용후 보행시나 또는 기립정지시에 목발길이가 자동으로 조절되어 겨드랑이의 통증을 거의 느낄 수 없게 할 뿐 아니라 팔의 힘을 사용할 필요없이 착용한 채로 기립및 보행을 가능하게 하고 따라서 보행시나 기립정지시 양손을 자유롭게 사용할 수 있게 하여 목발의 사용중에 언제라도 자유롭게 양손작업을 가능하게 하며, 착용한 채로 의자( 책상의자나 화장실변기등)에 착석하거나 택시와 같은 자동차에도 탑승착석을 가능하게 하는 등의 편이성을 가진 바 목발과 신체의 보행을 일체화시키는 기능상의 특징을 가진 무릎관절이 있는 착용 가능한 목발에 관한 것이다.

Description

착용가능한 무릎관절이 있는 목발{wearable crutch with lap joints}

본 발명은 착용가능한 관절이 있는 목발에 관한 것으로, 본 목발 착용후 보행시나 또는 기립정지시에 목발길이가 목발관절스프링에 의해서 자동으로 조절되어 겨드랑이의 통증을 거의 느낄 수 없을 뿐 아니라 팔의 힘을 사용할 필요가 없으며, 착용한 채로 보행이 가능하고 보행시 팔의 힘을 전혀 사용하지 않으므로 따라서 보행시나 기립정지시라도 양손을 자유롭게 사용할 수 있어 목발 사용 중 언제라도 자유롭게 양손 수공작업이 가능하며, 착용한 채로 의자(책상의자나 화장실변기등)에 착석하거나 택시와 같은 자동차에도 탑승하여 착석 할 수 있는 기능상의 특징을 가진 착용 가능한 관절이 있는 목발에 관한 것이다.

일반적으로 하지장애가 있는 사람들이 사용하고 있는 재활장치중에 하나인 겨드랑이목발(axillary crutches)은 그 사용시 겨드랑이신경을 보호하기위해서 겨드랑이에 접촉을 금지하고 있는 데, 이를 위해서 엄격한 목발사용원칙인 겨드랑이로부터 약5cm(2인치)아래에 옆구리에 목발의 머리를 두고 목발손잡이와 팔굽의 각도를 20도-30도를 유지한 채 신체측면에서 약5cm(2인치)간격을 두고 발 앞 15cm(6인치) 위치에 목발접지부분을 거치한 후 옆구리를 통해서 체중의 80%정도를 목발에 실리게 하고 체중의 나머지는 팔의 힘으로 감당하도록 하고 있다. 그러나 재활환자중 이같은 엄격한 목발사용원칙을 준수하는 사람은 거의 없으며, 이를 아는 사람도 적다. 그래서 겨드랑이신경장애로 통증을 겪을 뿐아니라 팔의 마비를 겪는 재활환자들이 많이 생긴다. 겨드랑이목발( axillary crutches)은 이같이 불편하며 겨드랑이에 고통을 주며 사용중에는 전혀 손을 자유롭게 사용할 수 없게 만든다. [7]

겨드랑이신경을 보호하기위해서 비겨드랑이목발(non-axillary crutches)도 사용되지만, 이 목발에는 체중의 40-50%정도가 실리지만 이를 위해서는 팔의 힘이 많이 사용되어야 한다. 그래서 장기 사용시 팔이 아프며 전혀 손을 자유롭게 사용할 수 없게 만든다. [1],[3],[7]

또 재활용 보행기가 있지만 자유롭게 거동하기에는 불편하며 사용시 전혀 손을 자유롭게 사용할 수 없게 만든다.[2],[4]

외골격로봇(입는 로봇)이 있지만 현재의 기술로 제작된 것은 아직은 사용하기에 부자연스럽고 불편하며 고가의 장비로서 일반재활환자가 사용하기에는 경제적부담이 너무 크다.[5]

종래의 기술 문헌 정보

[문헌 1] US 7712479 B2, Folding crutch, STRESZCZENIE http://www.google.pl/patents/US7712479?hl=pl 11 Maj 2010.

문헌 1의 접는 목발은 비겨드랑이 목발인 앞팔목발로서 목발의 관절은 회전시켜 핀으로 고정하여 목발의 전체 길이를 절반으로 줄여 좁은 공간에서도 목발의 보관을 쉽게 하기 위한 목적이다.

[문헌 2] US5624199, Setting device for a joint Cheng; Chin-Chang

http://www.google.com/patents/US5624199 1997.4.29.

문헌 2는 보행기의 관절에 관한 것이다.

[문헌 3] US3272210, TELESCOPIC FOLDING CRUTCH, O. BORUVKA www.google.com/patents/US3272210 1966.9.13.

문헌 3의 목발은 한쪽다리가 짧은 사람이 사용하는 발판이 달린 목발로서 2개의 고정관절이 있고, 관절사이에 목발길이를 조정하는 손잡이가 있어 목발의 전체길이를 신장시켜 의자에 목발을 착석시켜 앉은 상태에서도 목발의 발판을 사용할 수 있으나, 이동시나 기립시에는 목발의 길이가 다시 축소되어 2관절이 고정되어 회전이 이루어지지 않으며, 목발손잡이를 이용하여 손의 힘으로 발을 들어서 이동해야하며 기립시에도 팔의 힘으로 기립을 유지해야 한다.

[문헌 4] US 8291924 B2, Multi-configuration walking apparatus, Dannie H. King, Nicholas Allen King, http://www.google.com.ng/patents/US8291924 2012.10.23.

문헌 4는 보행용 관절이 달린 지팡이에 관한 것이다.

[문헌 5] US 7153242 B2, Gait-locomotor apparatus, Amit Goffer www.google.com/patents/EP1260201B1?cl=en 2006.12.26.

문헌 5은 외골격 로봇( 착용 가능한 로봇 )에 관한 것이다.

[문헌 6] US 20130018479 A1, Resilient interpositional hip arthroplasty device, R. Thomas Grotz, www.google.com/patents/US20130018479 2013.1.17.

문헌 6은 노인 재활 환자들의 인공 고관절에 관한 것이다.

[문헌 7]연세대학교 물리치료학과 성인물리치료학 강의자료 , 목발의 종류와 사용법, 연세대학교 보건대학 물리치료학과, 2013.1.

문헌 7은 성인물리치료학 강의자료이며 병리학적보행의 재활에 관한 챕터에 겨드랑이목발과, 비겨드랑이목발, 보행기의 기본사용법과 부작용에 관하여 언급되어 있다.

[문헌 8] 대한민국 10-0871720, 신전보조형 보조기용 무릎관절장치, 김규석, 2008.12.08.

문헌 8의 발명은 하지 마비로 인해 무릎 관절부에 무력장애가 있을 때 관절부를 가지는 보조 지지부가 있어 무릎이 갑자기 굽혀지지 않고 서서히 굽혀지도록 하여 넘어지지 않도록 하는 무릎관절 보조장치에 관한 것이다. 목발의 관절부가 걸음걸이의 상태에 따라 체중이 실려도 관절부가 서서히 굽어진다.

[문헌 9] 대한민국 10-2010-0037630, 재활 훈련 기능을 갖는 목발, 이신희, 2011.10.28.

문헌 9의 발명은 목발의 접지면과 목발의 기립간의 각도를 조정하고자 목발하부에 목발기립각도조정용고정관절을 설치하여 경사진 면을 이동할 때 목발사용의 안전성을 높이고자 하는 목발이다. 따라서 문헌 9의 목발기립각도조정용고정관절을 한번 고정하면 이동시에는 관절의 회전이 불가하다. 또 팔의 힘을 이용하여 목발을 이동시킨다.

[문헌 10] 대한민국 10-2010-0123605, 탄성 계수 변동 방식의 무릎 관절 보조기 및 이를 이용한 보행 에너지 최적화 방법, 박수경 외 2인, 2012.06.14.

문헌 10의 발명은 천천히 걸을 때와 빨리 달릴 때 무릎관절에 탄성계수가 다르다는 것을 발견하여 이를 적용하려는 무릎 관절 장치이다. 즉 천천히 걸을 경우 무릎 관절의 탄성 계수가 작고, 빨리 달릴 경우 무릎 관절의 탄성 계수가 커진다. 따라서 문헌 10의 발명의 무릎 관절에는 탄성 계수가 가변되는 스프링 장치가 병렬결합으로 장착되어 있고 이로 인해서 재활자의 걸음걸이가 무의식적으로 갑자기 빨라질 경우 스피링장치에 의해서 감속제어할 수 있어 넘어짐을 방지할 수 있다.

목발 착용후 보행시나 또는 기립정지시에 목발길이가 자동으로 조절되어 겨드랑이의 통증을 거의 느낄 수 없을 뿐 아니라 팔의 힘을 사용할 필요가 없으며, 착용한 채로 보행이 가능하고 보행시 팔의 힘을 전혀 사용하지 않으므로 따라서 보행시나 기립정지시라도 양손을 자유롭게 사용할 수 있어 목발 사용 중 언제라도 자유롭게 양손 수공작업이 가능하며, 착용한 채로 의자( 책상의자나 화장실변기등)에 착석하거나 택시와 같은 자동차에도 탑승하여 착석 할 수 있는 기능상의 특징을 가진 착용 가능한 목발을 발명하는 것이다.

또한 필요시 기존의 목발과 똑같은 기능을 발휘할 수 있도록 기존목발로 전환가능한 착용 가능한 목발을 발명하는 것이다.

목발의 기립안정성( stability)기능과 목발의 이동성( mobility)기능이 안정적으로 보장되는 목발무릎관절을 발명하고, 신체발목부위에 목발을 착용할 수 있게 하는 목발고정착탈장치를 발명하고, 목발을 착용한 채로 의자( 책상의자나 화장실변기등)에 착석하고 택시등과 같은 자동차에 탑승착석가능하게 하는 목발접이식장치를 발명하여 이것들을 목발에 결합하는 것이다.

또한 필요시 기존의 목발과 똑같은 기능을 발휘할 수 있도록 기존목발로 전환가능하게 하는 기능전환장치를 추가하는 것이다.

일반재활환자나 하지장애자들 뿐아니라 평균수명연장으로 전세계적으로 급증하고 있는 노인인구 (예 ; 2012년 우리나라의 65세이상의 노인인구가 약 650만명이며, 중국은 60세이상의 노인인구가 약 2억명임.)의 상당수가 골다공증과 관절염으로 하지장애내지는 척추골다공증장애를 갖고 있는 노인재활환자이다.[6]

본 발명의 목발이 널리 잘 활용되면, 일반재활환자와 하지장애자들 뿐 아니라 노인재활환자의 활동과 거동에 폭넓은 자유를 주며, 기존의 목발이나 보행기와는 달리 목발착용시에 자유롭게 양손을 사용할 수 있기 때문에 수공작업이 가능하여 다양한 구직활동에 참여할 수 있는 등 생계활동의 기회를 얻을 수 있고 또한 일반생활활동과 신체건강에도 큰 도움이 될 수 있다.

도면1은 본 발명의 목발의 일부를 분해한 분해사시도임.
도면2는 본발명의 목발무릎관절전면부분의 분해사시도임.
도면3은 본발명의 목발무릎관절실린더의 하면부분의 사시도임.
도면4는 본발명의 목발무릎관절부분이 상하길이방향으로 하강및 상승하는 작동상태도임.
도면5는 환자가 앉을 경우 목발무릎관절부분이 회전하는 작동상태도임.
도면6은 환자에게 목발이 착용된 상태도임.
도면7은 이동하는 발쪽의 착용된목발의 작동상태도임.
도면8은 본발명의 실시예2의 목발무릎관절실린더의 일부를 분리 분해한 분리사시도임.
도면9는 본발명의 실시예2의 목발무릎관절전면부분의 분해사시도임.
도면10은 본발명의 실시예2의 목발을 착용하고 의자에 착석한 착용상태도임.

본 발명은 착용가능한 무릎관절이 있는 목발에 관한 것으로,

본 발명을 이하 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면1 내지 도면10에 도시한 바와 같이 목발의 최하단부인 목발접지점으로부터 신체의 무릎높이에 해당하는 위치에 존재하는 목발의 회전부를 ‘목발무릎관절’이라고 정의하며, 상부의 목발무릎관절을 ‘목발무릎관절의 상측부’라고 호칭하며 하부의 목발무릎관절을 ‘목발무릎관절의 하측부’라고 호칭하기로 합니다.

목발의 최상단부로 부터 목발무릎관절의 상측부까지의 부분을 ‘목발상부’라고 정의하고, 목발의 최하단부로부터 목발무릎관절의 하측부까지의 부분을 ‘목발하부’라고 정의합니다.

도면1 내지 도면10에 도시한 바와 같이 목발의 몸체를 서로다른 5개의 개별적인 작은 몸체로 나누어 각각의 부분몸체를 몸체(11), 몸체 (21),몸체 (31), 몸체(41), 몸체(51)으로 호칭합니다.

도면1, 도면6, 도면7, 도면8에 도시한 바와 같이 목발의 최상단부에 위치하며 겨드랑이에 목발의 거치를 용이하게 하기위하여 오목반달형태의 목발머리로 이루어진 목발머리겨드랑이거치부(12) 와 하부전면(13) 또는 하부양측면(14,15)에 목발상부의 접이상부( 10)를 접을 수 있게 하는 목발의 길이방향에 수직한 회전축을 갖는 경첩으로 이루어지는 상측접이식기능부( 13, 15, 15 )와 하부양측면( 14,15) 또는 후면에 위치하며 목발을 펴서 길이(상하)방향으로 고정시킬 수 있게 하는 탈착가능한 고정장치로 이루어지는 상측고정장치부( 13,14,15)와 몸체(11)로 구성되는 목발상부의 접이상부(10)와 ;

목발상부의 중간부분의 최상단부에 위치하며 상부전면(23) 또는 상부양측면부(24,25)에서 위 목발상부의 접이상부(10)의 경첩과 결합하는 경첩연결장치로 이루어지는 하측접이식기능부( 23, 24, 25)와, 상부양측면부( 24,25)와 후면에 위치하며 위 고정장치부와의 결합 또는 탈착을 가능하게 하는 하측고정장치부(23,24,25)와 목발의 상하( 길이)방향으로 위치조정을 가능하게 하는 손잡이고정축(22)과 손잡이고정축위치조정구멍(26)과 손잡이고정축공간(27)으로 이루어지는 목발손잡이부(28)와 그 하부에 위치하여 목발무릎관절상측부(30)와 결합을 가능하게 하는 하부연결장치부(29)와 몸체 (21)로 구성된 목발상부의 접이하부( 20)와 ;

도면 1,2,3에 도시된 바와 같이 관절실린더틀(39), 관절실린더내부가동피스톤(33)과 관절실린더내부완충장치(32)와 실린더길이방향유도돌기(392,393,394), 무릎관절상측고정장치부(38)로 구성되어 목발길이(상하)방향의 압력에 따라 목발의 전체길이를 상하(길이)방향으로 자동적으로 가변가능하게 하는 관절실린더(39)로서 실린더내부홈( 35)에 삽입되는 관절실린더내부스프링완충장치( 32)와 목발길이방향에 관해서 수직한 회전축핀구멍(36)과 삽입되는 회전축핀( 37)을 갖고 있는 관절실린더내부가동피스톤(33)에 목발무릎관절하측부(40)의 회전축핀구멍(46)에 동시삽입된 회전축핀( 37)을 기준으로 관절실린더스프링완충장치( 32)와 관절실린더내부가동피스톤(33)이 상하길이방향으로 가변되도록 도면3에 도시된바와 같이 관절실린더후면의 상하길이방향하단일부( 391)가 길이(상하)방향으로 개방되어 있으며, 관절실린더후면부의 양측면에 위치한 실린더길이방향유도돌기들( 392, 393, 394)이 목발무릎관절하측부(40)에 위치한 하측길이방향유도돌기들(42, 43, 44)와 맞물려 작동함으로써 도면4에 도시한바와 같이 목발의 착용후 보행시나 기립정지시 접지고정된 발쪽의 목발이 길이(상하)방향의 체중압력에 따라서 관절실린더내부스프링완충장치(32)가 압축되며 자동적으로 상하방향으로 고정되어 목발의 기립안정성( stability)기능을 보장하고 동시에 기립정지된 목발의 전체길이가 자동적으로 가변축소되도록 하여 겨드랑이에 가해지는 체중압력부하로 인해 발생하는 겨드랑이의 통증을 경감시켜주는 기능을 발휘하고 기립목발의 전체길이(목발접지점으로부터 겨드랑이까지의 목발길이)와 겨드랑이까지의 신체의 기립자세(발접지점으로부터 다리와 허리를 거쳐 겨드랑이에 이르는 신체기립자세)가 역학적으로 안정적 균형을 이루기 때문에 기립자세를 유지하기 위해서 팔의 힘을 전혀 사용할 필요가 없으며, 도면6,7에 도시한 바와같이 팔의 힘을 전혀 사용하지 않고도 안정적 보행이동이 가능하며 도면5,6,7에 도시한 바와 같이 보행시 이동하는 발쪽의 목발상부와 목발하부가 무릎관절과 일치되게 원할한 회전운동이 가능하도록 하여 목발의 이동성( mobility)기능이 보장되고, 또한 도면5, 10에서 도시한 바와 같이 착석시에 목발상부의 접이상부(10)를 접은 채로 양발쪽의 목발상부와 목발하부가 무릎관절과 일치되게 원활한 회전운동이 가능하도록 하기위해서 도목발의 상부로부터 목발하부로 향한 체중압력부하를 0으로 만들어 관절실린더내부스프링완충장치(32)의 압축해제가 되면 동시에 관절실린더(39)의 측면과 후면의 양측에 위치한 실린더길이방향유도돌기(392,393,394)가 목발무릎관절하측부(40)에 위치한 하측길이방향유도돌기(42, 43, 44)와 이루고 있던 상하길이방향으로의 고정삽입맞물림상태에서 해방되어 관절실린더(39)가 회전축핀구멍(46)에 삽입된 회전축핀(37)을 기준으로 관절실린더(39)의 회전운동이 가능하며, 목발의 미착용사용시에도 본발명의 목발을 계속 사용하기위해서 목발무릎관절의 회전을 금지시키고 기존목발의 기능과 같이 목발의 기립안정성( stability)기능만이 보장되도록 관절실린더( 39)의 한쪽측면중간에 위치하며 관절실린더( 39)의 회전을 금지시키고 목발무릎관절운동을 오로지 상하길이방향으로만 고정시킬 수 있게 하는 무릎관절상측고정장치부(38)를 장착한 관절실린더부(31) 와 동 관절실린더부의 상부에 위치하며 목발상부의 접이하부(20)와의 결합을 가능하게 하는 몸체(31) 구성되는 목발무릎관절상측부(30)와;

도면 1,2,3,4,5,9에 도시된 바와 같이 상하방향고정유도돌기( 42, 43, 44, 431)가 몸체(41)의 전면 또는 후면 또는 양면에 존재하며 관절실린더(39)가 삽입가능하도록 위치하되,

관절실린더내부스프링완충장치(32)의 압축부하시는 관절실린더(39)가 상하방향고정유도돌기들 사이로 하강하여 도면1-나상의 상하방향고정유도돌기( 42)의 상하방향내측면(421)은 도면1-다상의 관절실린더(39)의 하단외측면(3901)과 맞물리고, 상하방향고정유도돌기( 43)의 상하방향내측면(430)은 관절실린더(39)의 상단외측면(3902)과 맞물리고, 상하방향고정유도돌기( 431)의 하부상하방향내측면(4311)은 관절실린더(31)의 실린더길이방향유도돌기 (392)의 측면(3921)과 맞물리며. 상하방향고정유도돌기( 431)의 상부상하방향내측면(4312)은 실린더길이방향유도돌기(393)의 측면(3931)과 맞물리며, 상하방향고정유도돌기( 44)의 상하방향내측면(440)은 실린더길이방향유도돌기(394)의 하단외측면(3941)과 맞물려 회전이 금지되며 상하길이방향으로 관절실린더(39)를 고정배치시키며.

관절실린더내부스프링완충장치(32)의 압축부하제거시는 관절실린더(39)가 상하방향고정유도돌기들( 42, 43, 44, 431) 사이로 상승하여 도면2,3,4,5,9상의 상하방향고정유도돌기( 42)의 상하방향내측면(421)은 도면1-다상의 관절실린더(39)의 하단외측면(3901)과 맞물림이 해제되고 회전축핀구멍(46)을 원점으로 관절실린더(39)의 하단모서리(3904, 3905)가 상하방향고정유도돌기( 42)의 내측원주면(422)의 안쪽으로 회전가능하도록 회전대기상태에 있으며, 상하방향고정유도돌기( 43)의 상하방향내측면(430)은 관절실린더(39)의 상단외측면(3902)과 맞물림이 해제되고 회전축핀구멍(46)을 원점으로 관절실린더(39)의 하단모서리(3904)가 상하방향고정유도돌기(43)의 내측원주면(432)의 안쪽으로 회전가능하도록 회전대기상태에 있으며, 상하방향고정유도돌기( 431)의 하부상하방향내측면(4311)은 관절실린더(31)의 실린더길이방향유도돌기 (392)의 측면(3921)과 맞물림이 해제되어 회전축핀구멍(46)을 원점으로 관절실린더(39)의 실린더길이방향유도돌기 (392)가 상하방향고정유도돌기(43)의 내측원주면(4313)의 안쪽으로 회전가능하도록 회전대기상태에 있으며, 상하방향고정유도돌기( 44)의 상하방향내측면(440)은 실린더길이방향유도돌기(394)의 하단외측면(3941)과 맞물림이 해제되어 회전축핀구멍(46)을 원점으로 관절실린더(39)의 실린더길이방향유도돌기 (393, 394)가 상하방향고정유도돌기(44)의 외측원주면(441)의 바깥쪽(외측)으로 회전가능하도록 회전대기상태에 있고 실린더길이방향유도돌기 (392)가 상하방향고정유도돌기(44)의 내측원주면(441)의 안쪽(내측)으로 회전가능하도록 회전대기상태에 있으며, 보행시 이동하는 발쪽의 신체무릎의 회전과 일체화 되어 동시에 회전하게 되는 관절실린더부(31)를 회전축핀(37)을 기준으로 회전작동및 상하방향고정작동이 가능하도록 배치시킬 수 있는 상하방향고정유도돌기( 42, 43, 44, 431)와 회전축핀구멍(46)과 목발의 미착용보행시 목발관절의 회전이 금지되고 기립안정성의 기능만을 갖는 목발이 되도록 하기위해서 몸체(41)의 상부에 위치하며 상하방향고정유도돌기( 44) 바로 위쪽에서 시작하여 상부끝까지 이어진 홈으로써 무릎관절상측고정장치부(38)와 결합하여 관절실린더(31)의 회전을 금지시키고 목발관절운동을 상하방향운동으로 고정시키는 기능을 가진 상하방향고정홈(45)과 몸체(41)의 하부에 위치하여 목발의 하부착용부( 50)와의 결합을 가능하게 하는 기능을 가진 목발하부연결부(47)와 몸체(41)로 구성되는 목발무릎관절하측부(40)와 ;

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그림1에 도시한 바와 같이 몸체(51)의 상부에 위치하여 목발무릎관절하측부(40)와 결합을 가능하게 하며 또 목발사용자의 키에 맞추어 목발의 전체길이를 조정할 수 있게 하는 목발길이조정판( 52,53)과 목발길이조정판고정핀( 54), 목발길이조정판고정핀구멍(55)으로 이루어진 목발길이조정부(56)와 신체의 발목에서 무릎사이부분에서 목발을 신체에 고정 거치하게 하는 스폰지, 우레탄, 실리콘, 펄프 ,종이 또는 섬유 등과 같이 부드러운 탄성있는 재질로 만들어진 완충장치로 이루어지는 신체완충장치고정거치부(57)와 목발과 신체완충장치고정거치부(57)를 발목에서 무릎사이부분에서 고정 또는 탈착가능하게 하는 찍찌기, 부착포, 부착끈 등과 같은 착탈이 가능한 장치로 이루어진 고정착탈부(58)와 몸체(51)로 이루어지는 목발하부착용부(50)로 구성되는 특징이 있는 착용가능한 관절이 있는 목발에 관한 것이다.

목발무릎관절의 구조와 기능에 관한 추가설명;

무릎관절의 개략도인 도면1, 2,3,4,5,8,9를 참조하여 목발무릎관절의 구조와 기능을 좀더 자세히 설명하면,

도면1,8은 착용가능한 무릎관절이 있는 목발의 일부를 분해한 개략도로서 관절실린더부(31)은 전면과 후면에 위치하는 2개의 무릎관절실린더부중 1개의 것이고 도면2, 3은 목발무릎관절부분의 전면과 후면의 개략사시도이며, 도면4는 목발관절부분이 상하길이방향으로 고정되어 하강및 상승하는 작동상태도이며, 도면5는 환자가 앉을 경우 목발관절이 회전하는 상태도이다.

도면1, 2, 3에 도시한 바 와 같이 무릎관절실린더부(31)는 몸체(31) 또는 실린더부(31)와 그것의 중앙부분으로부터 하방으로 돌출된 관절실린더(39)로 구성되어 있습니다. 무릎관절실린더(39)는 실린더내부홈( 35)과 후면에 실린더길이방향유도돌기들( 392, 393, 394)을 장착한 관절실린더틀(39), 관절실린더내부가동피스톤(33), 관절실린더내부스프링완충장치(32)와 측면중앙에 무릎관절고정장치부(38)로 구성되는 특징이 있다.

도면4, 5에 도시한바 목발부릎관절의 회전가능성과 상하고정안정성을 고려할 때 하방돌출된 무릎관절실린더(39)의 길이는 목발전체길이의 0.05 내지 0.1배 이며, 무릎관절실린더(39)의 폭은 무릎관절실린더(39)길이의 0.2 내지 0.8배 이다.

스프링탄성계수k값=F( 힘의단위)/ X(변이길이의 단위)의 공식에 의해서 체중200kg의 거구성인부터 체중5kg 의 어린아들까지 모두가 본 발명의 목발을 사용할 수 있도록 하기위해서 관절실린더내부스프링완충장치(32)의 스프링탄성계수k값의 범위는 250kg중/m 내지10,000kg중/m이다.

실린더내부홈( 35)의 길이는 무릎관절실린더(39)의 길이의 0.6 내지 0.95배이다.

관절실린더내부가동피스톤(33)의 길이는 실린더내부홈( 35)의 길이의 0.05내지 0.75배이다.

관절실린더내부스프링완충장치(32)의 스프링길이는 실린더내부홈( 35)의 길이의 0.05 내지 0.75배이다.

관절실린더후면에 장착된 실린더길이방향유도돌기들( 392, 393, 394)의 상하방향의 길이와 폭의 최대치는 회전축핀구멍(46)과 각각의 상하방향고정유도돌기의 내측원주면과 외측원주면까지의 회전반경에 의해서 저절로 결정된다.

상기에 상술한 바와 같이 , 본 발명의 목발은 목발상부의 일부를 길이(상하)방향에 수직한 회전축을 중심으로 접거나 펴서 고정할 수 있는 접이식기능과 보행시나 또는 기립정지시에 접지고정된 발쪽의 목발이 길이(상하)방향의 체중압력에 따라 자동적으로 상하방향으로 고정되어 목발의 기립안정성( stability)을 보장하고 동시에 목발의 전체길이가 자동적으로 가변축소되도록 하여 겨드랑이에 가해지는 체중압력부하로 인해 발생하는 겨드랑이의 통증을 없애주며, 보행시에 이동하는 발쪽의 목발이나 또는 착석시에 양발쪽의 목발의 상 하부가 무릎관절과 일치되게 회전운동이 가능하도록 하여 목발의 운동성( mobility)을 보장하는 관절기능과 발목부위에서 신체에 고정함으로써 목발을 착용할 수 있게 하는 착용기능으로 구성되어 있어 본 발명목발을 착용하면 목발과 신체의 보행이 자동적으로 일체화 되는 특징이 있는 착용가능한 관절이 있는 목발이다.

본 발명의 목발은 착용 후 보행시나 또는 기립정지시에 목발길이가 자동으로 조절되어 겨드랑이의 통증을 거의 느낄 수 없을 뿐 아니라 전혀 팔의 힘을 사용할 필요가 없으며, 도면6,7에 도시한 바와 같이 착용한 채로 전혀 팔의 힘을 사용할 필요가 없이 보행가능하고 보행시나 기립정지시라도 양손을 자유롭게 사용할 수 있고 따라서 목발 사용 중 언제라도 자유롭게 양손 수공작업이 가능하며, 도면10과같이 착용한 채로 의자( 책상의자, 화장실변기등)에 착석하거나 택시와 같은 자동차에도 탑승, 착석할 수 있는 기능상의 특징을 가진 관절이 있는 착용 가능한 목발에 관한 것이다.

실시1예:

상기의 설명에 따라,

도면1은 본 발명의 목발의 일부를 분해한 분해사시도입니다.

도면2는 본발명의 목발관절전면부분의 분해사시도입니다.

도면3은 본발명의 목발관절실린더의 하면부분의 사시도입니다.

도면4는 본발명의 목발관절부분이 상하길이방향으로 하강및 상승하는 작동상태도입니다.

도면5는 환자가 앉을 경우 목발관절부분이 회전하는 작동상태도입니다.

도면6은 환자에게 목발이 착용된 상태도이고, 목발을 착용한 상태에서 양손을 자유롭게 사용할 수 있음을 보여주는 상태도입니다.

도면7은 이동하는 발쪽의 착용된목발의 작동상태도이고, 목발을 착용한 상태에서 이동시 팔의 힘을 전혀 사용할 필요가 없음을 보여주는 상태도입니다.

실시2예:

상기의 설명에 따라, 실시한 예2로서

도면8은 본발명의 사상대로 기존목발에 목발관절장치과 접이식장치와 착용장치를 결합하여 제작한 착용가능한 무릎관절이 있는 목발을 분리하고 그 일부를 분해하여 확대한 분리분해개략도입니다.

도면9는 본발명의 실시예2의 목발관절전면부분의 분해사시도임.

도면10은 본발명의 실시예2의 목발을 착용하고 의자에 착석한 착용상태도임.

목발상부의 접이상부(10)
몸체(11)
목발머리겨드랑이거치부(12)
하부전면(13)
하부양측면(14,15)
상측접이식기능부( 13, 15, 15 )
상측고정장치부( 13,14,15)
상부전면(23)
상부양측면부(24,25)
손잡이고정축(22)
하측접이식기능부( 23, 24, 25)
상부양측면부( 24,25)
하측고정장치부(23,24,25)
손잡이고정축위치조정구멍(26)
손잡이고정축공간(27)
목발손잡이부( 28)
목발무릎관절상측부(30)
하부연결장치부(29)
몸체 (21)
목발상부의 접이하부( 20)
관절실린더부(31)
몸체(31)
관절실린더내부스프링완충장치(32)
관절실린더내부가동피스톤(33)
실린더내부홈( 35)
회전축핀구멍(36)
회전축핀( 37)
무릎관절상측고정장치부(38)
관절실린더틀(39)
관절실린더(39)
실린더후면의 상하길이방향하단일부실린더하단중앙일부( 391)
하단외측면(3901)
실린더길이방향유도돌기들( 392, 393, 394)
실린더길이방향유도돌기 (392)
측면(3921)
상단외측면(3902)
하단모서리들(3904, 3905)
하단모서리(3904)
실린더길이방향유도돌기(394)
하단외측면(3941)
목발무릎관절하측부(40)
몸체(41)
하측의 길이(상하)방향유도돌기들(42, 43, 44)
상하방향고정유도돌기들( 42, 43, 44, 431)
상하방향고정유도돌기( 42)
상하방향내측면(421)
내측원주면(422)
상하방향고정유도돌기( 43)
내측원주면(432)
상하방향내측면(430)
상하방향고정유도돌기( 431)
하부상하방향내측면(4311)
내측원주면(4313)
상하방향고정유도돌기( 44)
상하방향내측면(440)
외측원주면(441)
상하방향고정홈(45)
회전축핀구멍(46)
목발하부연결부(47)
목발의 하부착용부( 50)
몸체(51)
목발길이조정판( 52,53)
목발길이조정판고정핀( 54)
목발길이조정판고정핀구멍(55)
목발길이조정부(56)
신체완충장치고정거치부(57)
고정착탈부(58)

Claims (8)

1. 목발일부를 상하길이방향에 수직한 회전축을 중심으로 접거나 펼 수 있고 편상태를 고정할 수 있는 접이식장치와 무릎과 같은 높이에 위치하며 보행시나 기립정지시의 접지고정된 발쪽의 목발전체길이가 상하길이방향의 체중부하에 따라 상하길이방향으로 고정된 채로 가변될 수 있게 하며 보행시의 이동하는 발쪽의 무릎관절운동과 일체화된 회전운동이 가능한 무릎관절장치와 신체발목부위에서 목발의 착탈을 가능하게 하는 착용장치로 구성된 것을 포함하되,
   상기 목발의 무릎관절장치는 실린더내부가동피스톤과 실린더내부스프링완충장치와 후면의 상하길이방향하단일부가 개방되어 있어 실린더내부가동피스톤축에 의해서 실린더내부가동피스톤의 상하운동을 가능하게 하며 상하길이방향으로 운동방향이 고정되도록 유도하는 돌기들이 후면양측에 장착되어 있고 필요 시 무릎관절하측부와 연결하여 회전운동을 금지 시키고 상하운동만을 하게 할 수 있는 장치가 측면 일부에 장착된 관절실린더틀로 이루어진 관절실린더와 전면 및 후면에 위치하여 관절실린더의 운동방향을 상하길이방향으로 유도하는 돌기들이 장착되어 있으며 필요 시 관절실린더와 연결되어 회전운동을 금지 시키고 상하운동만을 하게 할 수 있는 상하길이방향의 홈이 상단일부에 장착된 무릎관절하측부와 무릎관절의 상하운동과 회전운동이 가능하도록 동관절실린더와 동무릎관절하측부를 결합시키는 무릎관절회전축으로 구성된 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 무릎관절장치와 동 무릎관절장치로 구성되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 착용 가능한 무릎관절이 있는 목발.
   
2. 제 1항에 있어,
   목발의 접이식장치는 목발의 일부를 접고 펼 수 있는 경첩과 목발의 편상태를 고정시킬 수 있는 고정장치로 구성된 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 착용 가능한 무릎관절이 있는 목발.
   
3. 제1항에 있어,
   목발의 착용장치는 목발과 신체발목의 접촉부위간의 완충장치와 착탈을 가능하게 하는 착탈장치로 구성된 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 착용 가능한 무릎관절이 있는 목발.
   
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5. 제1항에 있어,
   관절실린더내부스프링완충장치의 스피링탄성계수는 250kg중/m 내지10,000kg중/m이며, 관절실린더의 길이는 목발전체길이의 0.05 내지 0.1 배이고, 관절실린더의 폭은 관절실린더길이값의 0.2 내지 0.8 배이며, 관절실린더내부홈의 길이는 관절실린더의 길이의 0.6 내지 0.95 배이고, 관절실린더내부가동피스톤의 길이는 실린더내부홈의 길이의 0.05내지 0.75 배이고, 실린더내부스프링완충장치의 스프링길이는 실린더내부홈의 길이의 0.05내지 0.75배이고, 관절실린더후면에 장착된 상하길이방향유도돌기들의 상하길이방향의 길이와 폭의 최대치가 무릎관절회전축으로부터 무릎관절하측부에 장착된 각각의 상하길이방향유도돌기의 내측원주면과 외측원주면까지의 회전반경에 의해서 결정되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 목발무릎관절과 동무릎관절로 구성되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 착용 가능한 무릎관절이 있는 목발.
   
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