KR101542463B1 - 무릎관절 운동기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무릎관절 운동기구를 개시한다.
본 발명의 무릎관절 운동기구는, 사용자의 허벅지를 감싸도록 지지하는 상부 착용부 및 이 상부 착용부와 회동가능하게 힌지 연결되는 것으로 사용자의 종아리를 감싸도록 지지하는 하부 착용부 및 상기 힌지에 연결되어 하부 착용부를 회동시키는 구동력을 제공하는 구동부 및 이 구동부의 동작을 제어하는 굴신 제어부로 이루어진 무릎관절 운동기구에 있어서, 상기 하부 착용부의 일측 끝에 구비되는 것으로 인체의 발바닥 부분이 놓여지는 발받침부와; 상기 발받침부에 구비되는 것으로 인체의 발바닥과 발등 부위를 감싸도록 제공되어 공기압에 의해 팽창되는 풋커프와; 상기 풋커프와 배관 연결되어 선택적으로 공기압을 공급 또는 배기시킴으로써 풋커프의 팽창과 수축을 통해 발 부위에 대한 마사지 작용을 유도하는 급배기 펌프; 상기 굴신 제어부와 전기적으로 연결되어 동작정보를 인가받는 것으로 상기 급배기 펌프와 전기적으로 연결되어 구동신호를 인가하는 컨트롤러로 구성된다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 무릎관절 운동기구는, 무릎을 펴고 접는 동작시 사용자의 발 부분을 감싼 커프에 공기압이 공급 및 배기되는 것에 의해 환자의 발등과 발바닥 전체에 대한 마사지 작용을 가함으로써 혈액순환을 원활하게 하고 치료 중 부종발생의 위험을 감소시키므로 제품에 대한 신뢰성을 높일 수 있는 이점이 있다.
따라서, 무릎관절의 연부조직과 관절연괄에 생리적인 자극을 촉진하며 이식된 조직에 손상없이 안전하게 무릎관절 운동 범위를 조기에 증가시킬수 있고 슬관절 강직의 예방 효율을 높일 수 있는 유용한 효과가 기대된다.

Description

무릎관절 운동기구{REHABILITATION MACHINE DEVICE FOR KNEE JOINT}

본 발명은 환자의 종아리와 대퇴부를 지지하도록 되어 무릎을 굽히고 펴는 재활운동을 가능하게 하는 무릎관절 운동기구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무릎관절의 굽힘 동작에 연동하여 환자의 발 부위에 대한 공기압 마사지를 작용함으로써 혈액이나 림프의 순환을 촉진하여 치료효과를 상승시킬 수 있는 무릎관절 운동기구에 관한 것이다.

통상 무릎관절은 신체의 다리 중간 부위에 위치하는 것으로, 넙다리정강관절과 넙다리무릎관절로 이루어진다. 넙다리정강관절은 정강뼈와 넙다리뼈의 관절면이 접촉하여 경첩 형태의 관절을 이루며 무릎의 폄과 굽힘 운동에 관여한다.

이러한 무릎관절은 돌림 운동과 미끄러짐도 함께 이루어지는 복잡한 움직 관절로 무릎관절의 안정성은 주변의 인대나 근육들을 통해 유지된다. 넙다리무릎관절은 무릎뼈와 넙다리뼈 사이에서 관절을 이루고, 무릎의 폄, 굽힘 운동을 원활하게 한다.

한편, 관절 부분의 골절사고 또는 관절 부위의 수술로 인해 관절을 장기간 움직이지 못하는 사람의 경우 관절 부분이 약해지거나 굳어지게 되고, 이외에도 노화로 인해 보행 근력 및 관절 부분이 약해져 보행이 어렵게 되고, 점차 보행을 하지 않게 됨으로써 관절 부분이 약해지거나 굳어지는 노인들이 증가하고 있는 추세에 있다.

즉, 단위근력 약화나 수술로 인해 보행능력이 떨어지는 사람들은 장기간 움직이지 못하기 때문에 보행에 필요한 관절과 단위근력이 약화되고 굳어지게 되고, 골절환자는 골유합을 위해 장기간 깁스를 하거나 고정장치에 의해 움직이지 않는 상태로 있기 때문에 깁스나 고정장치를 푼 후에는 관절과 전체 골격에 갑작스런 움직임을 주어서는 안된다.

따라서, 골절 사고 및 노화로 인해 보행근력이 약화되어 단위 근력이 약해진 환자는 활동성이 저하된 상태이므로 지속적으로 단위 근력을 증가시켜 줄 수 있는 운동이 필요하며, 골절 사고 및 노화로 인해 관절이 굳어진 환자는 점진적으로 관절의 운동 범위를 넓혀 줌으로써 무리없이 보행을 시도할 수 있는 상태로 만들어야 한다.

한편, 보행능력은 고관절과 무릎관절 및 발목관절의 운동이 원활하게 이루어질 때 향상될 수 있고, 이들 각 관절은 부드러운 물렁뼈로 된 관절막과 근육 및 힘줄로 둘러 싸여 있어 보행능력의 향상을 위한 재활운동장치는 이들 요소에 효과적인 운동을 부여할 수 있도록 요구된다.

종래의 무릎 재활을 위한 운동기구로는 크게 침대형과 의자형으로 대별되는데, 침대형의 경우 환자가 누울 수 있는 침대에 두 개의 무릎 관절을 움직일 수 있는 관절 운동구가 구비되어 사용자가 침대에 누워서 무릎 관절을 구부리고 펴는 동작을 반복하는 것으로 부피가 크기 때문에 설치공간의 제약이 따르는 단점이 있고, 의자형의 경우 환자가 의자에 앉은 상태에서 무릎 관절을 구부리고 펴는 동작을 반복하는 것으로 부피가 작기 때문에 이동 및 보관이 용이하다.

종래기술에 따른 무릎관절 운동기구는 기계적으로 관절부위에 반복적인 굴신운동을 제공함으로서 관절의 수동운동에 의해 점진적으로 근력을 회복시킴으로서 보행능력을 효과적으로 향상시킬 수 있다는 점에 착한된 것으로 다리를 받치는 프레임에 동력화 된 링크 기구를 사용하여 구부렸다 폈다하는 굴신운동을 제공함으로서 관절을 운동시키도록 구성되어 진다. 이러한 재활운동기구를 흔히 연속수동운동기구(CPM,ContinuousPassive Motion)라 한다.

종래의 연속수동운동기구(CPM, Continuous Passive Mption)는 일반적으로, 환자의 허벅지 부위에 장착되는 상부 지지대와 환자의 종아리 부위에 장착되는 상부지지대로 구성되되, 상부지지대와 하부지지대가 힌지축으로 결합되어 상기 힌지축을 중심으로 회전 가능하도록 구성된다.

종래기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2014-00582882호에서 ′휴대용 무릎 관절 재활 운동기구′가 제안된 바 있으며, 그 청구항 1에는 대퇴부에 착용되는 대퇴부 착용부; 상기 대퇴부 장착부에 회전 가능하게 연결되고, 아랫다리에 착용되는 아랫다리 착용부; 상기 대퇴부 착용부와 상기 아랫다리 착용부의 연결부분에 장착되어 상기 아랫다리 착용부를 회전 작동시키는구동 기기; 및 상기 구동 기기의 작동을 제어하는 제어 기기를 포함한 것을 특징으로 하는 휴대용 무릎 관절 재활 운동 기구가 개시되어 있다.

또 다른 종래기술로는 대한민국 등록특허 제10-1230458호에서 ′무릎관절 재활운동기구′가 제안된 바 있으며, 그 청구항 1에는 일측으로 연장되는 상부프레임을 구비하는 상부지지대; 상기 상부프레임의 끝단을 향해 연장되는 하부프레임을 구비하는 하부지지대; 상호 교차하는 방향으로 배열되어 양단이 각각 상기 상부프레임 및 하부프레임에 회전 가능한 구조로 결합되는 제1 회전링크와 제2 회전링크를 구비하는 링크회전부;를 포함하여, 상기 상부지지대에 대해 상기 하부지지대가 회전될 때, 상기 하부지지대의 회전각도에 따라 상기 하부지지대의 회전중심이 변경되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무릎관절 재활운동기구가 개시되어 있다.

그러나 종래 기술에 따른 무릎관절 재활운동기구는 구동부를 이용하여 환자의 무릎을 구부리거나 펴주도록 함으로써 무릎 관절과 주변 근육을 이완시키지만, 장시간 앉거나 누워서 치료하는 경우 혈액이 하지로 몰리게 되므로 무릎 주변의 혈액순환이 원활하지 않아 치료효과가 떨어지는 폐단이 있었다.

특히, 무릎 관절 수술 환장의 경우 수술에 의해 경직된 상처조직이 있을 뿐만 아니라 수술 중 관절에 모여 있는 혈액과 활액이 존재하는데, 이러한 혈액과 활액은 빠른 시간 내에 주위 조직으로 분산되어야 붓기가 감소하고 빠른 치료효과를 기대할 수 있으나, 장시간 앉거나 누워서 치료하는 경우 혈액순환이 원활하게 이루어지지 않아 오히려 다리가 붓는 현상인 부종이 발생하거나 혈전증 환자의 경우 위험성이 높아지는 문제점이 있었다.

공개특허 제10-2014-0052882호호, '휴대용 무릎 관절 재활운동기구', 2쪽 청구항 1, 도면 4. 등록특허 제10-1230458호, ′무릎관절 재활운동기구′, 2쪽. 청구항 1, 도면 1.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 무릎관절을 펴고 접는 동작에 따라 환자 발 부분을 감싸도록 구성된 커프가 팽창 또는 수축되는 것에 의해 마사지 압력을 작용함으로써 발등과 발바닥 전체에 대해 이완작용을 유도하여 혈액순환을 원활하게 하여 무릎 관절 주변에 대한 치료효과를 높이고, 치료 중 부종발생의 위험을 낮출 수 있는 무릎관절 운동기구를 제공하는데 있다.

또한, 공기압으로 마사지 작용이 이루어지므로 과도한 물리력에 의해 환자가 상해를 입게 되는 위험을 방지할 수 있으므로 안전한 사용이 가능하고 특히 이를 적용한 제품에 대한 상품가치를 높일 수 있는 무릎관절 운동기구를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 실시례에 따른 무릎관절 운동기구는, 사용자의 허벅지를 감싸도록 지지하는 상부 착용부 및 이 상부 착용부와 회동가능하게 힌지 연결되는 것으로 사용자의 종아리를 감싸도록 지지하는 하부 착용부 및 상기 힌지에 연결되어 하부 착용부를 회동시키는 구동력을 제공하는 구동부 및 이 구동부의 동작을 제어하는 굴신 제어부로 이루어진 무릎관절 운동기구에 있어서, 상기 하부 착용부의 일측 끝에 구비되는 것으로 인체의 발바닥 부분이 놓여지는 발받침부와; 상기 발받침부에 구비되는 것으로 인체의 발바닥과 발등 부위를 감싸도록 제공되어 공기압에 의해 팽창되는 풋커프와; 상기 풋커프와 배관 연결되어 선택적으로 공기압을 공급 또는 배기시킴으로써 풋커프의 팽창과 수축을 통해 발 부위에 대한 마사지 작용을 유도하는 급배기 펌프; 상기 굴신 제어부와 전기적으로 연결되어 동작정보를 인가받는 것으로 상기 급배기 펌프와 전기적으로 연결되어 구동신호를 인가하는 컨트롤러를 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 풋커프는 상기 발받침부에 탈부착 가능하게 결속요소로 부착 구비되는 것으로, 상기 결속요소는 벨크로, 끈, 밴드 중 어느 하나인 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 풋커프는 인체의 발바닥과 발등 부위를 감싸도록 구비되는 것으로, 발등 부위가 양쪽으로 절개되어 지퍼 또는 벨크로 또는 끈으로 결속 형합되게 구비되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 풋커프는 바닥면에 복수의 지압돌기가 형성된 지압깔창판이 구비되는 것에 있다.

본 발명에 따른 무릎관절 운동기구는, 무릎을 펴고 접는 동작시 사용자의 발 부분을 감싼 커프에 공기압이 공급 및 배기되는 것에 의해 환자의 발등과 발바닥 전체에 대한 마사지 작용을 가함으로써 혈액순환을 원활하게 하고 치료 중 부종발생의 위험을 감소시키므로 제품에 대한 신뢰성을 높일 수 있는 이점이 있다.

따라서, 무릎관절의 연부조직과 관절연괄에 생리적인 자극을 촉진하며 이식된 조직에 손상없이 안전하게 무릎관절 운동 범위를 조기에 증가시킬수 있고 슬관절 강직의 예방 효율을 높일 수 있는 유용한 효과가 기대된다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 무릎관절 운동기구를 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 무릎관절 운동기구의 요부 구성을 나타낸 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 무릎관절 운동기구의 요부 구성을 구동하기 위한 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 무릎관절 운동기구를 설명하면 다음과 같다. 먼저, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 무릎관절 운동기구를 나타낸 사시도로서, 도 1은 굴신 동작을 하지 않는 상태 즉, 초기 상태를 나타낸 것이고, 도 2 및 도 3은 무릎 굴신을 위한 회동 각도 변화에 따른 상태를 나타낸 도면이다.

도면에는, 사용자의 신체 중 허벅지를 감싸도록 지지하는 상부 착용부(10)와, 이 상부 착용부(10)에 대하여 회동 가능하게 힌지(5) 연결된 것으로 사용자의 신체 중 종아리를 감싸도록 지지하는 하부 착용부(7)와, 사용자의 무릎 위치에 위치하는 힌지(5)에 연결되어 구동력을 제공하는 것으로 상기 하부를 회동 가능하게 구동시키는 구동부(6)와, 이 구동부(6)의 동작을 제어하는 제어신호를 인가하는 굴신 제어부(8)와, 상기 하부 착용부(7)의 일측 끝에 구비되는 것으로 인체의 발바닥 부분이 놓여지도록 판형상으로 제공되는 발받침부(10)와, 이 발받침부(10)의 상면에 구비되는 것으로 인체의 발바닥과 발등 부위를 감싸도록 신발 형태로 제공되는 것으로 공기압에 의해 선택적으로 팽창 또는 수축되는 풋커프(20)와, 상기 풋커프(20)와 배관으로 연결되어 선택적으로 공기압을 공급하거나 또는 공급된 공기압을 배기시킴으로써 상기 풋커프(20)의 팽창과 수축을 통해 사용자의 발 부위에 대한 반복 가압력을 제공하는 급배기 펌프(21)와, 상기 굴신 제어부(8)와 전기적으로 연결되어 구동부(6)의 동작 정보를 인가받는 것으로 상기 급배기 펌프(21)와 전기적으로 연결되어 구동신호를 인가하는 컨트롤러(23)로 구성되는 무릎관절 운동기구(1)이 도시되어 있다.

미설명 부호(9)는 상부 착용부(10)와 하부 착용부(7)를 포함하는 구성요소를 지면에서 일정 높이에 위치되게 지지하는 받침 프레임을 나타낸 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 무릎관절 운동기구의 구동을 위한 구성요소를 설명하기 위한 블록도이다.

도면에는 무릎 굴신 동작을 구동 및 제어하기 위한 요소와, 풋커프(20)의 팽창과 수축을 통한 마사지 동작을 구동 및 제어하기 위한 요소를 개략적으로 나타낸 것으로, 상부 착용부(10)와 하부 착용부(7)가 상대 회동 가능하게 연결된 힌지(5)에 구비되는 구동부(6)는 굴신 제어부(8)의 동작 제어신호를 받아 구동되고, 사용자의 발 부분을 감싸도록 구비되는 풋커프(20)에 공기압을 주입하거나 도는 배기시키는 급배기 펌프(21)는 컨트롤러(23)의 동작 제어신호를 받아 구동되며, 상기 컨트롤러(23)는 굴신 제어부(8)의 동작신호를 받아 상기 급배기 펌프(21)에 동작신호를 인가한다. 이는 무릎 굴신 동작시에만 풋커프(20)에 공기압의 주입과 배기가 이루어지도록 하기 위함이다.

도 5는 본 발명에 따른 무릎관절 운동기구의 요부 구성을 구동하기 위한 단면도이다.

도면은 발받침부(10)와 풋커프(20)의 바닥 부분을 절개한 단면도로서, 도면을 기준으로 맨 아래측에 발받침부(10)가 위치되고, 이 발받침부(10)의 상측으로 풋커프(20)가 위치되며, 이 풋커프(20)의 상측으로는 지압깔창판(27)이 위치되는 구성의 무릎관절 운동기구(1)이 도시되어 있다.

여기서, 상기 풋커프(20)는 상기 발받침부(10)에 접촉하는 외피(20′)와 사용자의 발 부위가 직접 접촉되는 내피(20″)로 구성되며, 이들 외피(20′)와 내피(20″) 사이에는 공기가 주입되는 공기주입공간(20a)가 형성된 것으로, 우레탄 재질로 성형되는 것이 바람직하다.

이상의 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시례에 따른 무릎관절 운동기구를 설명하면 다음과 같다.

본 실시례에 따른 무릎관절 운동기구(1)는 크게 사용자의 신체 부위중 허벅지를 감싸도록 지지하는 상부 착용부(10)와, 이 상부 착용부(10)와 힌지(5) 연결되는 것으로 사용자의 종아리 부위를 감싸도록 지지하는 하부 착용부(7) 그리고 상기 힌지(5)에 연결되어 하부 착용부(7)를 회동시키는 구동력을 제공하는 구동부(6) 및 이 구동부(6)의 동작을 제어하는 제어요소인 굴신 제어부(8) 끝으로 사용자의 발 부위를 감싸도록 구성되어 마사지 작용을 행하는 마사지 수단으로 구성된다.

상부 착용부(10)는 사용자가 허벅지를 끼워 넣을 수 있도록 구성되거나 또는 허벅지를 올려 놓은뒤 결박시킬 수 있도록 구성되며, 상기 하부 착용부(7)는 상기 상부 착용부(10)와 힌지(5)로 연결되어 회동 가능하게 구비되는 것으로 마찬가지로 사용자의 종아링 부위를 집어 넣도록 구성되거나 또는 올려놓은 뒤 결박시킬 수 있도록 구성된 것으로 이러한 상부 착용부(10)와 하부 착용부(7)는 공지의 기술에 의해 다양하게 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.

상부 착용부(10)와 하부 착용부(7)를 상대 구동 회동시키기 위한 구동요소인 구동부(6)는 정·역 모터가 사용되며, 상기 힌지(5)에 연결되어 외부로부터 전원을 공급받아 구동 회전력을 전달하도록 이루어진다. 이러한 구동부(6) 역시 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.

굴신 제어부(8)는 상기 구동부(6)에 제어신호를 인가하여 상기 하부 착용부(7)의 회동각도 및 회동속도 및 회동 횟수 등을 제어하기 위한 요소로, 마이콤이나 컴퓨터가 사용될 수 있으며, 이외에도 사용자로부터 조작신호를 입력받기 위한 조작버튼 또는 동작 상태를 화면으로 표시하기 위한 디스플레이 및 음향으로 출력하기 위한 스피커 등을 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 굴신 제어부(8) 역시 공지 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.

마사지 수단은 상기 하부 착용부(7)의 일측 끝에 구비되는 발받침부(10)와, 이 발받침부(10)에 탈부착 가능하게 구비되는 풋커프(20)와, 상기 풋커프(20)에 선택적으로 공기압을 주입하거나 주입된 공기를 배기시키는 급배기 펌프(21)와, 이 급배기 펌프(21)의 동작을 제어하는 컨트롤러(23)로 구성된다.

상기 발받침부(10)는 사용자의 종아리 부위가 위치되는 하부 착용부(7)의 일측 끝에 구비되는 것으로, 인체의 발바닥 부분이 놓여지도록 판재형상으로 구비된다. 이러한 발받침부(10)는 상기 하부 착용부(7)에 일체로 결합 구비되는 것으로 더욱 바람직하게는 상기 하부 착용부(7)를 구성하는 골격에 용접 또는 나사체결 구조에 의해 일체로 결합 구비되는 것이다.

상기 풋커프(20)는 상기 발받침부(10)의 상면에 탈부착 가능하게 구비되는 것으로 인체의 발바닥과 발등 부위를 감싸도록 신발 형태 또는 덧신 형태로 제공되는 것으로 외부로부터 공기압을 공급받아 선택적으로 팽창되게 구성된다.

즉, 상기 풋커프(20)는 인체의 발바닥과 발등 부위를 감싸도록 구비되는 것으로, 신발이나 장화 형태 또는 덧신 형태등 다양한 형태로 제공이 가능하며, 본 발명에서는 바람직한 실시례로서 발등 부위가 양쪽으로 절개되어 지퍼 또는 벨크로 또는 끈으로 결속 형합되게 구비되는 것을 나타내었다.

이러한 풋커프(20)는 바깥쪽에 위치하는 외피(20′)와, 이 외피(20′)와 공기주입공간(20a)을 사이에 두고 내측에 위치하여 사용자의 발 부분이 직접 접촉하는 내피(20″)로 이루어지며, 상기 발받침부(10)에 결속요소에 의해 탈부착 가능하게 구비된다. 이때의 상기 결속요소는 도시하지 않았으나 벨크로, 끈, 밴드 등이 사용되는 것이 바람직하나, 본 발명은 이에 제한하지 않고 상기 풋커프(20)를 상기 발받침부(10)에 고정 및 분리가되는 구조적인 특징을 만족한다면 다양한 형태의 결속구조가 적용되어도 무방하다.

상기 급배기 펌프(21)는 상기 풋커프(20)와 배관(22)으로 연결되어 선택적으로 공기압을 공급 주입하거나 또는 상기 풋커프(20)에 주입된 공기를 배기시킴으로써 결과적으로 상기 풋커프(20)의 팽창과 수축을 통해 발 부위에 대한 마사지 작용을 유도하는 요소이다.

이러한 급배기 펌프(21)는 공지의 전원공급에 의해 공기압을 생성하는 공기압 펌프가 사용되어도 무방하며, 후술할 컨트롤러(23)로부터 제어신호를 인가받아 동작되도록 전기적으로 연결되는 구성이다.

한편, 상기 풋커프(20)와 급배기 펌프(21)를 연결하는 배관(22)은 우레탄 또는 합성수지로 된 플랙시블 관으로 연결되는 구성이 바람직하다.

상기 컨트롤러(23)는 상기 굴신 제어부(8)와 전기적으로 연결되어 굴신 동작 여부를 감지하고, 상기 급배기 펌프(21)와 전기적으로 연결되어 구동신호를 인가하여 급배기 펌프(21)의 동작을 제어하는 요소이다.

한편, 본 발명에서는 풋커프(20)가 공기압의 주입과 배기에 의한 팽창과 수축동작을 통한 마사지 작용을 배가시킬 수 있도록 도 5에 나타내 보인 바와 같이 풋커프(20)의 바닥면에 지압깔창판(27)이 부가 구성되는 것을 제안한다.

상기 지압깔창판(27)은 사용자의 발바닥이 접촉하는 상기 풋커프(20)의 바닥부 내피(20″)측에 일체로 구성되거나 또는 별도의 깔창으로 제조되어 구성되는 것으로, 도면에서 보는 바와 같이 사용자의 발바닥이 접촉하는 부분에 복수의 지압돌기(27a)가 돌출 형성된 구성으로, 합성수지 또는 연질의 고무나 우레탄 재로 성형될 수 있다. 이러한 지압깔창판(27)은 상기 풋커프(20)가 팽창하였을 때 사용자의 발바닥 부분에 접촉하는 지압돌기(27a)가 강하게 밀착되므로 지압효과를 기대할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시례에 따른 무릎관절 운동기구의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1과 같은 상태에서 사용자는 상부 착용부(10)와 하부 착용부(7)에 허벅지와 종아리 부위가 위치되도록 착용한다. 이어서, 허벅지와 종아리 부위가 움직이지 않도록 결속시킨 뒤 굴신 제어부(8)를 조작하여 구동부(6)를 구동시킨다.

그러면, 상기 구동부(6)는 정·역 방향의 구동 회전력을 생성하게 되고 이러한 구동력은 힌지(5)를 통해 상기 하부 착용부(7)를 상·하 방향으로 회동시키게 된다.

이때, 상기 굴신 제어부(8)와 연결된 컨트롤러(23)는 하부 착용부(7)의 회동동작에 연동하여 급배기 펌프(21)에 제어신호를 인가하여 구동시킨다.

그러면, 상기 급배기 펌프(21)는 공기압을 생성하여 배관으로 연결된 풋커프(20)에 공기를 주입하고, 공기 주입이 완료되면 일정시간 후 주입된 공기를 배기시키는 동작을 반복한다.

이에 따라 상기 풋커프(20)는 공기 주입과 배기가 반복됨에 따라 사용자의 발 부위에 대한 압박과 해제를 반복함으로써 마사지 작용을 유도하게 된다.

따라서, 사용자는 무릎의 굴신 운동과 함께 발 부위에 대한 마사지 작용이 이루어짐에 따라 무릎 주변위 혈액순환을 원활하게 하여 치료효과를 높이고, 치료 중 부종발생의 위험을 낮출 수 있다.

한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 적용 부위를 변경하여 사용하는 것이 가능하고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

1 : 무릎관절 운동기구 3 : 상부 착용부
5 : 힌지 6 : 구동부
7 : 하부 착용부 8 : 굴신 제어부
9 : 프레임 10 : 발받침부
20 : 풋커프 20a : 공기주입공간
21 : 급배기 펌프 22 : 배관
23 : 컨트롤러 27 : 지압깔창판
27a : 지압돌기

Claims (4)

1. 사용자의 허벅지를 감싸도록 지지하는 상부 착용부 및 이 상부 착용부와 회동가능하게 힌지 연결되는 것으로 사용자의 종아리를 감싸도록 지지하는 하부 착용부 및 상기 힌지에 연결되어 하부 착용부를 회동시키는 구동력을 제공하는 구동부 및 이 구동부의 동작을 제어하는 굴신 제어부로 이루어진 무릎관절 운동기구에 있어서,
   상기 하부 착용부의 일측 끝에 구비되는 것으로 인체의 발바닥 부분이 놓여지는 발받침부와;
   상기 발받침부에 구비되는 것으로 인체의 발바닥과 발등 부위를 감싸도록 제공되어 공기압에 의해 팽창되는 풋커프와;
   상기 풋커프와 배관 연결되어 선택적으로 공기압을 공급 또는 배기시킴으로써 풋커프의 팽창과 수축을 통해 발 부위에 대한 마사지 작용을 유도하는 급배기 펌프;
   상기 굴신 제어부와 전기적으로 연결되어 동작정보를 인가받는 것으로 상기 급배기 펌프와 전기적으로 연결되어 구동신호를 인가하는 컨트롤러;
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무릎관절 운동기구.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 풋커프는 상기 발받침부에 탈부착 가능하게 결속요소로 부착 구비되는 것으로, 상기 결속요소는 벨크로, 끈, 밴드 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 무릎관절 운동기구.
   
3. 제 1항에 있어서, 상기 풋커프는 인체의 발바닥과 발등 부위를 감싸도록 구비되는 것으로, 발등 부위가 양쪽으로 절개되어 지퍼 또는 벨크로 또는 끈으로 결속 형합되게 구비되는 것을 특징으로 하는 무릎관절 운동기구.
   
4. 제 1항에 있어서, 상기 풋커프는 바닥면에 복수의 지압돌기가 형성된 지압깔창판이 구비되는 것을 특징으로 하는 무릎관절 운동기구.

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