KR101550806B1

KR101550806B1 - 관절장치

Info

Publication number: KR101550806B1
Application number: KR1020150000285A
Authority: KR
Inventors: 김석환
Original assignee: 스피어다인 주식회사; 김석환
Priority date: 2015-01-02
Filing date: 2015-01-02
Publication date: 2015-09-08
Also published as: US20170367864A1; US10543118B2; WO2016108678A1

Abstract

본 발명은 제1고정링과, 상기 제1고정링과 이격되어 배치된 제2고정링과, 상기 제1고정링에서 상기 제2고정링 방향으로 연장된 바아와 상기 바아의 상기 제2고정링 방향 말단에 위치한 말단부를 갖는 연장부와, 상기 제2고정링에서 상기 제1고정링 방향으로 연장되며 상기 말단부를 지지하는 제1플렉셔와, 상기 제2고정링에서 상기 제1고정링 방향으로 연장되며 상기 말단부를 지지하고 상기 연장부를 중심으로 상기 제1플렉셔의 반대편에 위치한 제2플렉셔를 구비하는, 관절장치를 제공한다.

Description

관절장치{Joint apparatus}

본 발명은 관절장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 사전설정된 방향으로의 변형 자유도를 높일 수 있는 관절장치에 관한 것이다.

관절 장치는 동물, 인체, 기계장치 또는 각종 산업물품 등 광범위하게 적용되고 있다.

일반적으로 관절의 기능이라 하면 1) 사전설정된 방향으로의 운동 및 위치 복원, 2) 결합된 상태에서 일측과 타측이 한 개의 구조물을 형성, 3) 외부 힘이 가해지지 않을 때에는 한 개의 구조물로 있다가 특정 세기 이상의 외부 힘이 가해지면 분리, 4) 일단 분리되면 다시 원래 기능을 발휘하도록 재결합 가능 등을 들 수 있다.

관절 장치는 이러한 관절의 기능을 구비하여야 하지만, 종래의 일반적인 관절 장치는 상기 기능을 제한적으로 구비하는 한계를 갖고 있다(한국등록특허 제1132806호, 한국 공개특허공보 제2012-0020727호).

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 사전설정된 방향으로의 변형 자유도를 높일 수 있는 관절장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 관점에 따르면, 제1고정링과, 상기 제1고정링과 이격되어 배치된 제2고정링과, 상기 제1고정링에서 상기 제2고정링 방향으로 연장된 바아와 상기 바아의 상기 제2고정링 방향 말단에 위치한 말단부를 갖는 연장부와, 상기 제2고정링에서 상기 제1고정링 방향으로 연장되며 상기 말단부를 지지하는 제1플렉셔와, 상기 제2고정링에서 상기 제1고정링 방향으로 연장되며 상기 말단부를 지지하고 상기 연장부를 중심으로 상기 제1플렉셔의 반대편에 위치한 제2플렉셔를 구비하는, 관절장치가 제공된다.

상기 제1플렉셔 및 상기 제2플렉셔는 플렉서블할 수 있다.

상기 연장부, 상기 제1플렉셔 및 상기 제2플렉셔의 세트는 상기 제1고정링의 중심을 기준으로 상호 대응하도록 양측에 위치할 수 있다.

상기 말단부는 상호 대향된 제1면 및 제2면과, 상기 제1면과 상기 제2면을 연결하는 측면을 가지며, 상기 제1플렉셔와 상기 제2플렉셔는 상기 측면의 일부, 상기 제1면의 일부 및 상기 제2면의 일부를 감쌀 수 있다.

상기 제1플렉셔는 상기 말단부에 컨택하는 부분을 포함하는 제1컨택부와, 상기 제1컨택부와 상기 제2고정링을 연결하는 제1연결부를 갖고, 상기 제2플렉셔는 상기 말단부에 컨택하는 부분을 포함하는 제2컨택부와, 상기 제2컨택부와 상기 제2고정링을 연결하는 제2연결부를 가질 수 있다.

이때, 상기 말단부는 상기 제2고정링 방향의 끝단에 홈을 가질 수 있다. 이 경우, 상기 제1컨택부와 상기 제1연결부가 만나는 지점은 상기 말단부의 상기 홈에 대응하도록 위치하고, 상기 제2컨택부와 상기 제2연결부가 만나는 지점은 상기 말단부의 상기 홈에 대응하도록 위치할 수 있다.

한편, 상기 말단부는 가장 넓은 폭인 제1폭을 갖는 제1부분과, 제1부분을 중심으로 상기 제1고정링 방향에 위치하며 제2폭을 갖는 제2부분과, 제1부분을 중심으로 상기 제2고정링 방향에 위치하며 제3폭을 갖는 제3부분을 가지며, 상기 제1컨택부는 상기 말단부의 제3부분부터 제1부분을 거쳐 제2부분까지 감쌀 수 있다.

상기 제1컨택부와 상기 제1연결부가 만나는 지점과 상기 제2컨택부와 상기 제2연결부가 만나는 지점을 연결하고, 상기 말단부를 지지하는, 플렉셔연결부를 더 구비할 수 있다.

상기 제1플렉셔는 상기 제1컨택부를 중심으로 상기 제1연결부의 반대편에 위치하도록 상기 제1컨택부에 연결된 제1확장부를 갖고, 상기 제2플렉셔는 상기 제2컨택부를 중심으로 상기 제2연결부의 반대편에 위치하도록 상기 제2컨택부에 연결된 제2확장부를 가질 수 있다. 이 경우, 상기 바아에서 돌출되어, 상기 제2고정링 방향의 부분이 상기 제1확장부 또는 상기 제2확장부에 컨택함으로써 상기 제2고정링의 상기 제1고정링 방향으로의 위치를 제한하는, 스토퍼를 더 구비할 수 있다.

한편, 상기 바아에서 돌출되어, 상기 제1플렉셔의 상기 제1고정링 방향의 끝단의 상기 제1고정링 방향으로의 위치 또는 상기 제2플렉셔의 상기 제1고정링 방향의 끝단의 상기 제1고정링 방향으로의 위치를 제한하는, 스토퍼를 더 구비할 수 있다.

상기 제2고정링을 중심으로 상기 제1고정링 방향의 반대방향에 위치한 제3고정링과, 상기 제2고정링에서 상기 제3고정링 방향으로 연장된 추가바아와 상기 추가바아의 상기 제3고정링 방향 말단에 위치한 추가말단부를 갖는 추가연장부와, 상기 제3고정링에서 상기 제2고정링 방향으로 연장되며 상기 추가말단부를 지지하는 제1추가플렉셔와, 상기 제3고정링에서 상기 제2고정링 방향으로 연장되며 상기 추가말단부를 지지하고 상기 추가연장부를 중심으로 상기 제1추가플렉셔의 반대편에 위치한 제2추가플렉셔를 더 구비할 수 있다.

상기 제2고정링을 중심으로 상기 제1고정링 방향의 반대방향에 위치한 플레이트와, 상기 제2고정링에서 상기 플레이트 방향으로 연장된 추가바아와 상기 추가바아의 상기 플레이트 방향 말단에 위치한 추가말단부를 갖는 추가연장부와, 상기 플레이트에서 상기 제2고정링 방향으로 연장되며 상기 추가말단부를 지지하는 제1추가플렉셔와, 상기 플레이트에서 상기 제2고정링 방향으로 연장되며 상기 추가말단부를 지지하고 상기 추가연장부를 중심으로 상기 제1추가플렉셔의 반대편에 위치한 제2추가플렉셔를 더 구비할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 제1고정링과, 상기 제1고정링과 이격되어 배치된 제2고정링과, 상기 제1고정링에서 상기 제2고정링 방향으로 연장된 바아와 상기 바아의 상기 제2고정링 방향 말단에 위치한 말단부를 갖는 연장부와, 상기 제2고정링에서 상기 제1고정링 방향으로 연장된 제1플렉셔와, 상기 제2고정링에서 상기 제1고정링 방향으로 연장된 제2플렉셔와, 상기 제1플렉셔의 상기 제1고정링 방향의 말단과 상기 제2플렉셔의 상기 제1고정링 방향의 말단을 연결하고 상기 말단부를 지지하는 플렉셔연결부를 구비하는, 관절장치가 제공된다.

상기 플렉셔연결부는 상기 말단부와 컨택할 수 있다. 나아가 상기 플렉셔연결부는 상기 말단부를 감쌀 수 있다. 이때, 상기 말단부는 가장 넓은 폭인 제1폭을 갖는 제1부분과, 제1부분을 중심으로 상기 제1고정링 방향에 위치하며 제2폭을 갖는 제2부분을 가지며, 상기 플렉셔연결부는 상기 말단부의 제1부분과 제2부분까지 감쌀 수 있다. 이 경우, 상기 플렉셔연결부는 상기 제2고정링 방향으로 오목한 형상을 가질 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 관점에 따르면, 제1고정링과, 상기 제1고정링과 이격되어 배치된 제2고정링과, 상기 제1고정링에서 상기 제2고정링 방향으로 연장된 바아와 상기 바아의 상기 제2고정링 방향 말단에 위치한 말단부를 갖는 연장부와, 상기 제2고정링에서 상기 제1고정링 방향으로 연장되며 상기 바아를 중심으로 대칭인 형상을 가지며 상기 말단부에 컨택하는 부분을 포함하는 제1컨택부와 상기 제1컨택부와 상기 제2고정링을 연결하는 제1연결부를 갖는 제1플렉셔를 구비하는, 관절장치가 제공된다.

상기 말단부는 가장 넓은 폭인 제1폭을 갖는 제1부분과, 제1부분을 중심으로 상기 제1고정링 방향에 위치하며 제2폭을 갖는 제2부분을 가지며, 상기 제1컨택부는 상기 말단부의 제1부분과 제2부분까지 감쌀 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 사전설정된 방향으로의 변형 자유도를 높일 수 있는 관절장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 관절장치 및 이 관절장치가 장착될 수 있는 인체 부위를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 관절장치를 이용하는 사용예를 개략적으로 도시하는 측면도이다.
도 3은 도 1의 관절장치를 개략적으로 도시하는 측면 개념도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 관절장치를 개략적으로 도시하는 측면 개념도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 관절장치의 사용예를 개략적으로 도시하는 측면 개념도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 관절장치를 개략적으로 도시하는 측면 개념도이다.
도 7은 도 6의 관절장치를 이용하는 사용예를 개략적으로 도시하는 측면 개념도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 관절장치를 개략적으로 도시하는 측면 개념도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 관절장치를 개략적으로 도시하는 측면 개념도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 관절장치를 개략적으로 도시하는 측면 개념도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 관절장치를 개략적으로 도시하는 측면 개념도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 관절장치를 개략적으로 도시하는 측면 개념도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 관절장치 및 이를 이용하는 사용예를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 관절장치 및 이를 이용하는 사용예를 개략적으로 도시하는 측면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께, 길이, 개수 모양 등은 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다. 이때 도시된 상기 각 축의 교차되는 원점에서 기호가 도시된 방향이 각 축의 +방향임을 의미한다.

한편, 층, 막, 영역, 판 등의 각종 구성요소가 다른 구성요소 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 구성요소 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 사이에 다른 구성요소가 개재된 경우도 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 관절장치 및 이 관절장치가 장착될 인체 부위를 개략적으로 도시하는 사시도이고, 도 2는 도 1의 관절장치를 이용하는 사용자가 무릎을 살짝 구부린 상태를 개략적으로 도시하는 측면도이며, 도 3은 도 1의 관절장치를 개략적으로 도시하는 측면 개념도이다. 참고로 도 3은 단면도는 아니지만 각 구성요소들의 관계를 명확히 표현하기 위한 수단으로 해칭을 표시하였다. 이는 후술하는 실시예들을 도시하는 측면 개념도들에서도 마찬가지이다.

본 실시예에 따른 관절장치는 제1고정링(100), 제2고정링(200), 연장부(110), 제1플렉셔(210) 및 제2플렉셔(220)를 구비한다.

제1고정링(100)과 제2고정링(200)은 상호 이격되어 배치되는데, 도 2에 도시된 것과 같이 인체 등의 관절의 상하부(또는 전후)에 각각 장착되거나 탈착될 수 있다. 이러한 장착이나 탈착을 위해, 도면에서는 도시하지 않았으나, 제1고정링(100)과 제2고정링(200) 각각은 인체 등에 탈부착이 가능하도록 개구부 및 잠금장치를 가질 수 있다. 예컨대 제1고정링(100)과 제2고정링(200) 각각은 2개의 반원링이 경첩 등에 의해 연결되며, 경첩이 위치한 부분의 반대편에 2개의 반원링을 결합시키는 잠금장치가 있을 수 있다.

연장부(110)는 바아(112)와 말단부(114)를 갖는다. 바아(112)는 제1고정링(100)에서 제2고정링(200) 방향으로 연장되며, 말단부(114)는 바아(112)의 제2고정링(200) 방향 말단에 위치한다. 바아(112)는 도 1에 도시된 것과 같이 원기둥 형태를 가질 수 있다. 물론 바아(112)의 형태는 이에 한정되지 않으며, 단면이 원, 타원 또는 다각형을 갖는 기둥 형상일 수 있다. 말단부(114)는 다양한 형상을 가질 수 있는데, 예컨대 도 1에 도시된 것과 같이 말단부(114)는 원판 또는 원기둥과 유사한 형상을 가질 수 있다. 도 1에서는 y축 방향으로 중심축을 갖는 원판 또는 원기둥인 것으로 도시하고 있다. 물론 말단부(114)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니며, 구형 형상을 가질 수도 있다. 물론 말단부(114)는 그 단면이 원, 타원, 다각형 면 또는 그들의 조합 등의 다양한 형상을 가질 수 있다.

도 3에서는 바아(112)가 제1고정링(100)에 직접 부착된 것으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 바아(112)와 제1고정링(100) 사이에 스프링 등과 같은 탄성체가 개재될 수도 있다. 또는 바아(112) 자체가 탄성을 가진 물질로 형성될 수도 있다. 바람직하게는 본 실시예 및 후술하는 실시예들이나 변형예들에 있어서 연장부(110)는 그 구성이나 재료가 강성과 탄성을 갖도록 하는 것이 바람직하다.

제1플렉셔(210)는 제2고정링(200)에서 제1고정링(100) 방향으로 연장된다. 그리고 제1플렉셔(210)는 연장부(110)를 지지한다. 구체적으로, 제1플렉셔(210)는 연장부(110)의 말단부(114)를 지지한다. 그리고 제2플렉셔(220)도 제2고정링(200)에서 제1고정링(100) 방향으로 연장된다. 그리고 제2플렉셔(220)도 연장부(110)를 지지한다. 구체적으로, 제2플렉셔(220)는 제1플렉셔(210)와 함께 연장부(110)의 말단부(114)를 지지한다.

이와 같이 제1플렉셔(210)와 제2플렉셔(220)는 연장부(110)를 중심으로 양측(+x 방향과 -x 방향)에서 말단부(114)를 지지한다. 즉, 제2플렉셔(220)는 연장부(112)를 중심으로 제1플렉셔(210) 반대편에 위치할 수 있다. 이때 제1플렉셔(210)와 제2플렉셔(220)는 말단부(114)를 지지하는 역할 외에도, 말단부(114)가 제2고정링(200)으로부터 멀어지는 방향으로 빠져나가는 것을 방지하는 역할도 할 수 있다. 이를 위해 말단부(114)의 가장 두꺼운 부분의 두께(t1)가 제1플렉셔(210)와 제2플렉셔(220) 사이의 최소거리보다 더 두껍도록 할 수 있다.

이러한 제1플렉셔(210)는 다양한 형상을 가질 수 있는데, 예컨대 도 3에 도시된 것과 같이 제1컨택부(211), 제1연결부(213) 및 제1확장부(215)를 가질 수 있다. 제1컨택부(211)는 말단부(114)와 컨택할 수 있다. 제1연결부(213)는 제1컨택부(211)와 제2고정링(200)을 연결한다. 제1확장부(215)는 제1컨택부(211)를 중심으로 제1연결부(213)의 반대편에 위치하도록 제1컨택부(211)에 연결되어 있다. 즉, 제1확장부(215)는 제1플렉셔(210)의 제1고정링(100) 방향의 끝단으로 이해될 수 있다. 물론 경우에 따라서는 제1플렉셔(210)가 제1확장부(215)를 갖지 않을 수도 있다. 이는 후술하는 실시예들 및 그 변형예들에 있어서도 마찬가지이다. 이러한 제1플렉셔(210)는 플렉서블 특성을 가질 수 있다. 이는 후술하는 것과 같은 탄성 복원력에 의해 관절 장치의 작동이 원활하도록 하기 위함이다.

제2플렉셔(220)도 다양한 형상을 가질 수 있는데, 예컨대 도 3에 도시된 것과 같이 제2컨택부(221), 제2연결부(223) 및 제2확장부(225)를 가질 수 있다. 제2컨택부(221)는 말단부(114)와 컨택할 수 있다. 제2연결부(223)는 제2컨택부(221)와 제2고정링(200)을 연결한다. 제2확장부(225)는 제2컨택부(221)를 중심으로 제2연결부(223)의 반대편에 위치하도록 제2컨택부(221)에 연결되어 있다. 즉, 제2확장부(225)는 제2플렉셔(220)의 제1고정링(100) 방향의 끝단으로 이해될 수 있다. 물론 경우에 따라서는 제2플렉셔(220)가 제2확장부(225)를 갖지 않을 수도 있다. 이러한 제2플렉셔(220)는 플렉서블 특성을 가질 수 있다. 이는 후술하는 것과 같은 탄성 복원력에 의해 관절 장치의 작동이 원활하도록 하기 위함이다.

물론 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 제1플렉셔(210)는 플렉서블한 판형 구조물로써 적어도 한 개 이상의 절곡, 만곡, 뒤틀림에 의해 제1컨택부(211), 제1연결부(213) 및 제1확장부(215)의 기능들을 포함할 수 있으면 족하다. 이는 후술하는 실시예들이나 그 변형예들에 있어서도 마찬가지이며 제2플렉셔(220)의 경우에도 마찬가지이다.

한편, 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이 연장부(110)가 제1고정링(100)의 중심을 기준으로 상호 대응하도록 양측(+y 방향과 -y 방향)에 위치하고, 제1플렉셔(210)와 제2플렉셔(220) 역시 마찬가지로 제1고정링(100)의 중심을 기준으로 상호 대응하도록 양측(+y 방향과 -y 방향)에 위치하도록 할 수 있다. 즉, 연장부(110), 제1플렉셔(210) 및 제2플렉셔(220)의 세트가 제1고정링(100)의 중심을 기준으로 상호 대응하도록 양측(+y 방향과 -y 방향)에 위치하도록 할 수 있다. 이와 같은 경우 도 1에 도시된 것과 같은 관절장치는 사전설정된 한쪽 방향으로 더욱 수월하게 움직이게 된다. 예컨대 도 1에 도시된 것과 같은 관절장치의 경우, 제1고정링(100)의 위치가 움직이지 않고 고정된 상태이며 z축이 제1고정링(100)의 중심을 지나는 것으로 정의하면, 제2고정링(200)의 중심이 zx평면 내에서 대략 단진자운동 궤적을 따라 움직일 수 있다. 이와 같이 본 실시예에 따른 관절장치의 경우, 인체의 무릎관절이나 손가락 관절 등과 같이 사전설정된 방향으로 더욱 수월하게 움직이고 다른 방향으로는 움직임이 제한되는 기능을 구현할 수 있다.

도 1 내지 도 3에서는 제1고정링(100)과 제2고정링(200)이 균일한 두께를 갖는 것으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 제1고정링(100)은 두께가 얇은 박형부분을 갖고, 연장부(110)가 그 박형부분에 위치하도록 할 수 있다. 그러한 박형부분은 그 두께가 제1고정링(100)의 다른 부분보다 얇기에, 상대적으로 플렉서블 특성을 가질 수 있다. 이를 통해 관절장치를 사용할 시 인가되는 외부로부터의 하중이나 충격 등이 존재할 시, 박형부분을 통해 효과적으로 흡수되도록 할 수 있다. 이는 후술하는 실시예들 및 그 변형예들에 있어서도 마찬가지이다.

이와 같은 관절장치는 금속 및/또는 합성수지 등으로 형성될 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 상기 관절장치는 모든 종류의 강성, 탄성 또는 유연성을 갖는 재질들을 독자적으로 또는 복합적으로 사용하여 개별 구성요소들이 필요에 따라 강성, 탄성 또는 유연성이 조절되어 구비될 수 있다. 이는 후술하는 실시예들 및 그 변형예들에 있어서도 마찬가지이다.

한편, 도 1과 도 2에서는 관절장치의 사용시 제1고정링(100)이 (+z 방향) 상부에 위치하고 제2고정링(200)이 (-z 방향) 하부에 위치하는 것으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 그 반대로 제2고정링(200)이 (+z 방향) 상부에 위치하고 제1고정링(100)이 (-z 방향) 하부에 위치하도록 하여 관절장치를 사용할 수도 있다. 이는 예컨대 도 1과 도 2에 도시된 것과 같이 제1고정링(100)이 (+z 방향) 상부에 위치하고 제2고정링(200)이 (-z 방향) 하부에 위치한 상태에서, 바아(112)가 제2고정링(200)에 위치하여 제1고정링(100)을 향한 방향으로 연장되고 바아(112)의 제1고정링(100) 방향 말단에 말단부(114)가 위치하며, 제1플렉셔(210)와 제2플렉셔(220)가 제1고정링(100)에 위치하여 제2고정링(200) 방향으로 연장되며, 이 제1플렉셔(210)와 제2플렉셔(220)가 말단부(114)를 지지하는 구성으로 이해될 수도 있다.

본 발명의 관절장치는 모든 구성 요소들이 강성 및 탄성을 갖는 것이 바람직하다. 그 중에서도 특히 제1플렉셔(210)와 제2플렉셔(220)가 다른 부분보다 더욱 탄성을 갖도록 구비하는 것이 바람직하다.

도 1 내지 도 3을 이용하여 본 발명 관절장치가 사용자에 의해 착용 되어 작동 되는 예시를 설명하고자 한다. 도 1에는 사용자가 본 발명 관절장치를 착용하여 직립하여 서있는 상태를 묘사한다. 이때 연장부(110)의 말단부(114)는 제1플렉쳐(210)와 제2플렉쳐(220)에 의해 파지되어 있다. 물론 제1플렉쳐(210)나 제2플렉쳐(220)는 말단부(114)를 탄성적으로 파지하기 위해, 도 3 등에 도시된 것과 달리 살짝 휘어진 상태일 수 있다.

만일 사용자가 도 2에 도시된 것과 같이 무릎을 구부리는 동작을 취할 경우, 제2고정링(200)은 +x 및 +z 방향으로 움직이며, 제1플렉쳐(210)와 제2플렉쳐(220)가 움직이거나 휘어지는 등 변형되게 된다. 예컨대 제2플렉쳐(220)의 제2컨택부(221)와 제2확장부(225)가 만나는 지점이 바아(112)에 컨택하게 되면서 제2플렉쳐(220)의 형태가 휘어지는 등 변형될 수 있다. 이와 같은 상태에서 제2플렉쳐(220)는 제2고정링(200)을 원래의 위치로 움직이게 하려는 탄성 복원력을 발휘하게 되고, 이러한 탄성 복원력은 무릎 부위가 직립상태를 유지해야 하는 사용자가 무릎을 용이하게 다시 펼 수 있도록 도와줄 수 있다. 또한 사용자가 의도하지 않은 외력에 의해 무릎이 구부러졌을 때, 도 2에 도시된 것과 같이 구부러진 무릎을 원 상태인 도 1에 도시된 것과 같은 직립 상태로 복원시킬 수 있도록 도움을 줄 수 있다.

한편, 도 1 내지 도 3에 도시된 것과 같이 말단부(114)는 가장 넓은 폭인 제1폭(t1)을 갖는 제1부분과, 제1부분을 중심으로 제1고정링(100) 방향에 위치하며 제2폭(t2)을 갖는 제2부분과, 제1부분을 중심으로 제2고정링(200) 방향에 위치하며 제3폭(t3)을 갖는 제3부분을 가질 수 있다. 그리고 제1컨택부(211)는 말단부(114)의 제3부분부터 제1부분을 거쳐 제2부분까지 감쌀 수 있다. 물론 제2컨택부(221) 역시 말단부(114)의 제3부분부터 제1부분을 거쳐 제2부분까지 감쌀 수 있다. 이를 통해 말단부(114)가 제2고정링(200)으로부터 멀어지는 방향으로 제1플렉셔(210)와 제2플렉셔(220) 사이로 빠져나가는 것을 방지하는 역할도 할 수 있다. 물론 이와 같은 구성을 통해 말단부(114)가 제2고정링(200)에 가까워지는 방향으로 제1컨택부(211)와 제2컨택부(221) 사이를 빠져나가는 것을 방지하는 역할도 할 수 있다.

한편 도 3에서는 제1컨택부(211)와 제2컨택부(221)가 그 전 영역에 걸쳐서 말단부(114)와 컨택하고 있는 것으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 관절장치를 개략적으로 도시하는 측면 개념도인 도 4에 도시된 것과 같이, 제1컨택부(211)는 적어도 일 지점에서 말단부(114)와 컨택하고 있으면 족하고, 제2컨택부(221) 역시 적어도 일 지점에서 말단부(114)와 컨택하고 있으면 족하다.

예컨대 제1컨택부(211)와 제2컨택부(221)는 각각 두 지점들에서 말단부(114)와 컨택할 수 있다. 구체적으로, 제1컨택부(211)와 제1연장부(213)가 만나는 제1지점(211a)과, 제1컨택부(211)와 제1확장부(215)가 만나는 제2지점(211b), 이 두 지점들에서 제1컨택부(211)가 말단부(114)와 컨택할 수 있다. 즉, 제1컨택부(211)의 제1지점(211a)과 제2지점(211b) 사이의 부분은 말단부(114)와 컨택하지 않을 수도 있다. 제2컨택부(221) 역시 제2컨택부(221)와 제2연장부(223)가 만나는 제3지점(221a)과, 제2컨택부(221)와 제2확장부(225)가 만나는 제4지점(221b), 이 두 지점들에서 제2컨택부(221)가 말단부(114)와 컨택할 수 있다. 즉, 제2컨택부(221)의 제3지점(221a)과 제4지점(221b) 사이의 부분은 말단부(114)와 컨택하지 않을 수도 있다.

물론 제1컨택부(211)나 제2컨택부(221)의 말단부(114)와의 컨택 방식이 언제나 고정적이지는 않을 수도 있다. 예컨대 도 1에 도시된 것과 같이 사용자가 본 발명 관절장치를 착용하여 직립하여 서있는 상태에서는 도 3에 도시된 것과 같이 제1컨택부(211)와 제2컨택부(221)는 그 전 영역에 있어서 말단부(114)와 컨택할 수 있다.

이 상태에서 만일 사용자가 도 2에 도시된 것과 같이 무릎을 구부리는 동작을 취할 경우, 제2고정링(200)은 +x 및 +z 방향으로 움직이며, 제2플렉쳐(220)가 움직이거나 휘어지는 등 변형될 수 있다. 구체적으로 도 5에 도시된 것과 같이, 제1컨택부(211)는 여전히 전 영역에서 말단부(114)와 컨택하고, 제2컨택부(221)는 변형되어 제2컨택부(221)와 제2연장부(223)가 만나는 제3지점(221a)과, 제2컨택부(221)와 제2확장부(225)가 만나는 제4지점(221b), 이 두 지점들에서만 제2컨택부(221)가 말단부(114)와 가압 상태로 컨택할 수 있다. 즉, 제2컨택부(221)의 제3지점(221a)과 제4지점(221b) 사이의 부분은 말단부(114)와 컨택하지 않을 수도 있다.

이는 사용자가 도 2에 도시된 것과 같이 무릎을 구부리는 동작을 취하여 제2고정링(200)이 +x 및 +z 방향으로 움직임에 따라, 제2컨택부(221)와 제2확장부(225)가 만나는 제4지점(221b)이 바아(112)와 말단부(114)의 경계 부근에서 바아(112)와 컨택함에 따라 그 제4지점(221b)의 움직임이 물리적으로 제한되기 때문이다. 이와 같은 상태에서 형태가 변형된 제2플렉쳐(220)는 제2고정링(200)을 원래의 위치로 움직이게 하려는 탄성 복원력을 발휘하게 되고, 이러한 탄성 복원력은 무릎 부위가 직립상태를 유지해야 하는 사용자로 하여금 무릎을 구부리지 않게 도와줄 수 있다. 또한 사용자가 의도하지 않은 외력에 의해 무릎이 구부러졌을 때, 도 2 및 도 5에 도시된 것과 같이 구부러진 무릎을 원 상태인 도 1 및 도 3에 도시된 것과 같은 직립 상태로 복원시킬 수 있도록 도움을 줄 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 관절장치를 개략적으로 도시하는 측면 개념도이다. 도 6에 도시된 것과 같이, 본 실시예에 따른 관절장치의 경우 말단부(114)가 제2고정링(200) 방향의 끝단에 홈(114a)을 갖는다. 그리고 제1컨택부(211)와 제1연결부(213)가 만나는 제1지점(211a)은 말단부(114)의 홈(114a)에 대응하도록 위치하고, 제2컨택부(221)와 제2연결부(223)가 만나는 제3지점(221a)도 말단부(114)의 홈(114a)에 대응하도록 위치한다. 물론 제1지점(211a)과 제3지점(221a)은 상호 컨택하지 않고 이격된 상태이다. 이때 제1컨택부(211)와 제1확장부(215)가 만나는 제2지점(211b)은 말단부(114)에 컨택한 상태일 수 있고, 제2컨택부(221)와 제2확장부(225)가 만나는 제4지점(221b)도 말단부(114)에 컨택한 상태일 수 있다.

그와 같은 상태에서 예컨대 -z 방향으로 과도한 외력이 관절장치의 제1고정링(100)에 작용할 시 제1고정링(100)이 제2고정링(200) 방향으로 움직이게 될 수 있다. 이때 말단부(114)가 제2고정링(200)에 가까워지는 방향으로 제1컨택부(211)와 제2컨택부(221) 사이를 빠져나가는 것이 방지되도록 할 필요가 있다.

본 실시예에 따른 관절장치의 경우 전술한 것과 같이 말단부(114)가 제2고정링(200) 방향의 끝단에 홈(114a)을 갖고, 제1컨택부(211)의 제1지점(211a)과 제2컨택부(221)의 제3지점(221a)이 말단부(114)의 홈(114a)에 대응하도록 위치한다. 따라서 그와 같은 상태에서 과도한 외력이 제1고정링(100)에 작용하여 제1고정링(100)이 제2고정링(200) 방향으로 움직이게 될 시, 도 6의 관절장치를 이용하는 사용예를 개략적으로 도시하는 측면 개념도인 도 7에 도시된 것과 같이, 말단부(114)가 제1플렉셔(210)와 제2플렉셔(220)를 누르는 힘에 의해 제1플렉셔(210)와 제2플렉셔(220)가 변형되어, 제1지점(211a)과 제3지점(221a)이 상호 컨택하게 된다. 물론 이 과정에서 제1컨택부(211)와 제1확장부(215)가 만나는 제2지점(211b)은 말단부(114)로부터 이격된 상태가 될 수 있고, 제2컨택부(221)와 제2확장부(225)가 만나는 제4지점(221b) 역시 말단부(114)로부터 이격된 상태가 될 수 있다.

이와 같이 과도한 외력이 관절장치에 작용하여 제1고정링(100)이 제2고정링(200) 방향으로 움직이게 될 시 제1지점(211a)과 제3지점(221a)이 상호 컨택하게 된다. 이를 통해 말단부(114)가 제2고정링(200) 방향으로 제1컨택부(211)와 제2컨택부(221) 사이를 빠져나는 것이 효과적으로 방지되도록 할 수 있다. 물론 외력이 사라지게 되면 제1플렉쳐(210)와 제2플렉쳐(220)의 플렉서블 특성에 의해 다시 도 6에 도시된 것과 같은 형태로 돌아가도록 할 수 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 관절장치를 개략적으로 도시하는 측면 개념도이다. 본 실시예에 따른 관절장치의 경우, 스토퍼(112a)를 더 구비한다. 스토퍼(112a)는 바아(112)에서 돌출되는데, 스토퍼(112a)와 바아(112)는 일체(一體)일 수도 있고, 별도의 구성물인 스토퍼(112a)가 바아(112) 상에 부착된 것일 수도 있다. 이러한 스토퍼(112a)의 제2고정링(200) 방향의 부분은 제1플렉쳐(210)의 제1확장부(215)에 컨택함으로써, 제2고정링(200)의 제1고정링(100) 방향으로의 위치를 제한하는 역할을 할 수 있다. 물론 스토퍼(112a)의 제2고정링(200) 방향의 부분은 제2플렉쳐(220)의 제2확장부(225)에도 컨택할 수 있다.

과도한 외력이 관절장치에 작용할 시 제1고정링(100)이 제2고정링(200) 방향으로 움직이게 될 수 있다. 이때 말단부(114)가 제2고정링(200)에 가까워지는 방향으로 제1컨택부(211)와 제2컨택부(221) 사이를 빠져나가는 것이 방지되도록 할 필요가 있다. 본 실시예에 따른 관절장치의 경우 과도한 외력이 관절장치에 작용할 시, 스토퍼(112a)의 제2고정링(200) 방향의 부분이 제1플렉쳐(210)의 제1확장부(215)과 제2플렉쳐(220)의 제2확장부(225)와 컨택하게 된다. 이를 통해 말단부(114)가 제2고정링(200)에 가까워지는 방향으로 제1컨택부(211)와 제2컨택부(221) 사이를 빠져나가는 것을 효과적으로 방지하고 관절장치가 손상되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

도 8에서는 제1플렉쳐(210)가 제1확장부(215)를 갖고 제2플렉쳐(220)가 제2확장부(225)를 갖는 것으로 도시하고 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 제1플렉쳐(210)가 제1확장부(215)를 갖지 않고 제2플렉쳐(220)도 제2확장부(225)를 갖지 않은 상태에서, 제1컨택부(211)의 제1고정링(100) 방향의 끝단과 제2컨택부(221)의 제1고정링(100) 방향의 끝단이 스토퍼(112a)를 향하거나 스토퍼(112a)와 컨택하도록 할 수도 있는 등, 다양한 변형이 가능하다. 이를 통해 제1플렉셔(210)의 제1고정링(100) 방향의 끝단의 제1고정링(100) 방향으로의 위치 또는 제2플렉셔(220)의 제1고정링(100) 방향의 끝단의 제1고정링(100) 방향으로의 위치를 제한할 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 관절장치를 개략적으로 도시하는 측면 개념도이다. 본 실시예에 따른 관절장치가 도 3을 참조하여 전술한 실시예에 따른 관절장치와 상이한 점은, 플렉셔연결부(212)를 더 구비한다는 점이다. 플렉셔연결부(212)는 도 9에 도시된 것과 같이 제1플렉셔(210)와 제2플렉셔(220)를 연결할 수 있다. 구체적으로, 플렉셔연결부(212)는 제1플렉셔(210)의 제1컨택부(211)와 제1연결부(213)가 만나는 지점과, 제2플렉셔(220)의 제2컨택부(221)와 제2연결부(223)가 만나는 지점을 연결하여, 말단부(114)를 지지할 수 있다. 이와 같은 플렉셔연결부(212)가 존재하도록 함으로써, 연결된 제1플렉셔(210)와 제2플렉셔(220)의 탄성이 강화되어 말단부(114)가 제2고정링(200)으로부터 멀어지는 방향으로 제1플렉셔(210)와 제2플렉셔(220) 사이로 빠져나가는 것을 방지할 수 있다. 또한, 플렉셔연결부(212)는 말단부(114)가 제2고정링(200)과 가까운 방향으로 움직이는 것을 방지할 수 있는 스토퍼 기능도 가질 수 있다.

도 10은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 관절장치를 개략적으로 도시하는 측면 개념도이다. 도 10에 도시된 것과 같이, 제1플렉셔(210)와 제2플렉셔(220)는 제2고정링(200)으로부터 제2고정링(100) 방향으로 연장된다. 이때, 플렉셔연결부(212)가 제1플렉셔(210)와 제2플렉셔(220)를 연결한다. 구체적으로, 플렉셔연결부(212)는 제1플렉셔(210)의 제1고정링(100) 방향의 말단과 제2플렉셔(220)의 제1고정링(100) 방향의 말단을 연결하며, 말단부(114)를 지지한다. 이를 위해 제1플렉셔(210)나 제2플렉셔(220)가 아닌 플렉셔연결부(212)가 말단부(114)와 컨택할 수 있다. 나아가 플렉셔연결부(212)는 말단부(114)를 감쌀 수 있는데, 이에 따라 플렉셔연결부(212)는 제2고정링(200) 방향(-z 방향)으로 오목한 형상을 가질 수 있다.

이와 같은 구성을 통해 플렉셔연결부(212)로 말단부(114)를 안정적으로 감싸고 지지하여, 더욱 강화된 탄성으로 말단부(114)가 제2고정링(200)으로부터 멀어지는 방향으로 제1플렉셔(210)와 제2플렉셔(220) 사이로 빠져나가는 것을 방지할 수 있다. 또한 플렉셔연결부(212)는 말단부(114)가 제2고정링(200)과 가까운 방향으로 움직이는 것을 방지할 수 있는 스토퍼 기능도 가질 수 있다. 물론 말단부(114)가 플렉셔연결부(212)로부터 이탈하는 것도 방지할 필요가 있다. 이를 위해, 말단부(114)가 가장 넓은 폭인 제1폭(t1)을 갖는 제1부분과, 제1부분을 중심으로 제1고정링(100) 방향에 위치하며 제2폭(t2)을 갖는 제2부분을 가질 경우, 플렉셔연결부(212)가 말단부(114)의 제2고정링 방향(200)의 끝단은 물론 제1부분을 거쳐 제2부분까지 감싸도록 할 수 있다.

지금까지는 인공관절이 제1플렉셔(210)와 제2플렉셔(220)를 갖는 경우에 대해 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 관절장치를 개략적으로 도시하는 측면 개념도인 도 11에 도시된 것과 같이, 제1플렉셔(210)만을 가질 수도 있다. 이 경우 제1플렉셔(210)가 말단부(114)를 안정적으로 지지하도록 하기 위하여, 제1컨택부(211)는 연장부(110)의 바아(112)를 중심으로 대칭인 형상을 가질 수 있다. 구체적으로, 말단부(114)는 가장 넓은 폭인 제1폭(t1)을 갖는 제1부분과, 제1부분을 중심으로 제1고정링(100) 방향에 위치하며 제2폭(t2)을 갖는 제2부분을 가지며, 바아(114)를 중심으로 대칭인 제1컨택부(211)는 말단부(114)의 제1부분과 제2부분까지 감싸도록 할 수 있다. 물론 제1연결부(213)는 제1컨택부(211)와 제2고정링(200)을 연결한다.

도 12는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 관절장치를 개략적으로 도시하는 측면 개념도이다. 본 실시예에 따른 인공관절이 도 3 등을 참조하여 전술한 인공관절과 상이한 점은, 제1플렉셔(210)와 제2플렉셔(220)가 말단부(114)를 더욱 안정적으로 지지한다는 점이다.

구체적으로 말단부(114)는 도 12에 도시된 것과 같이 상호 대향된 제1면 및 제2면, 그리고 제1면과 제2면을 연결하는 측면을 가질 수 있다. 예컨대 도 12에 도시된 것과 같이 말단부(114)는 원판 또는 납작한 원기둥과 유사한 형상을 가질 수 있다. 이때 제1플렉셔(210)는 말단부(114)의 측면의 일부를 감싸는 제1플랜지부(210a)를 가질 수 있다. 제2플렉셔(220) 역시 말단부(114)의 측면의 일부를 감싸는 제2플랜지부(220a)를 가질 수 있다. 이러한 구성을 통해, 인체의 무릎관절이나 손가락 관절 등과 같이 사전설정된 방향으로 더욱 수월하게 움직이고 (-y 방향이나 +y 방향과 같은) 다른 방향으로는 움직임이 제한되는 기능을 더욱 확실하게 구현할 수 있다. 물론 이와 같인 제1플랜지부(210a)나 제2플랜지부(220a)의 구성은 전술한 실시예들이나 후술하는 실시예들 및 그 변형예들에 대해서도 적용될 수 있다.

도 13은 도 1 내지 도 3에 도시된 관절장치가 인체의 손가락에 장착된 경우를 도시하는 사시도이다.

도 13에 도시된 것과 같이 제1고정링(100)과 제2고정링(200)이 손가락 끝의 제1관절(J1)을 사이에 두고 손가락에 장착된다. 제1고정링(100)이 손가락 끝 부분에 장착되고, 제2고정링(200)은 손가락 끝의 제1관절(J1)과 손가락 중간의 제2관절(J2) 사이에 장착된다. 연장부(110)는 제1고정링(100)으로부터 제2고정링(200) 방향으로 연장된다. 제1플렉셔(210)와 제2플렉셔(220)는 제2고정링(200)으로부터 제1고정링(100) 방향으로 연장된다. 제1플렉셔(210)의 제1컨택부와 제2플렉셔(220)의 제2컨택부는 연장부(110)의 말단부(114)와 손가락 끝의 제1관절(J1) 근방에서 서로 맞물린다. 이와 같은 구성을 통해 관절장치는 손가락의 제1관절(J1)에서의 움직임이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.

또한 관절장치는 도 13에 도시된 것과 같이 손가락의 제1관절(J1) 양측에 연장부(110), 제1플렉셔(210) 및 제2플렉셔(220)가 위치하도록 함으로써, 손가락의 제1관절(J1)에서 통상적인 제1관절(J1)의 움직임 방향 이외의 방향으로는 움직이지 않게 할 수 있다. 이를 통해 관절장치는 제1관절(J1)에서의 통상적인 움직임 방향으로는 움직임이 원활하게 하면서도, 제1관절(J1)을 보호하는 역할도 할 수 있다.

한편, 관절장치는 도 13에 도시된 것과 같이 제1고정링(100)과 제2고정링(200) 외에도 제3고정링(300)을 구비할 수 있다. 제3고정링(300)은 손가락의 제2관절(J)이 제2고정링(200)과 제3고정링(300) 사이에 위치하도록 손가락에 장착될 수 있다.

추가연장부(230)는 제2고정링(200)으로부터 제3고정링(300) 방향으로 연장된다. 추가연장부(230)는 추가바아(232)와 추가말단부(234)를 갖는다. 추가연장부(230)는 연장부(110)와 유사한 구성을 가질 수 있다. 제1추가플렉셔(310)와 제2추가플렉셔(320)는 제3고정링(300)으로부터 제2고정링(200) 방향으로 연장된다. 제1추가플렉셔(310) 및 제2추가플렉셔(320)는 제1플렉셔(210) 및 제2플렉셔(220)와 유사한 구성을 가질 수 있다. 추가연장부(230)의 추가말단부(234)는, 제1추가플렉셔(310) 및 제2추가플렉셔(320)와 손가락 중간의 제2관절(J2) 근방에서 서로 컨택한다. 이와 같은 구성을 통해 관절장치는 손가락의 제2관절(J2)에서의 움직임이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.

또한 관절장치는 도 13에 도시된 것과 같이 손가락의 제2관절(J2) 양측에 추가연장부(230), 제1추가플렉셔(310) 및 제2추가플렉셔(320)가 위치하도록 함으로써, 손가락의 제2관절(J2)에서 통상적인 제2관절(J2)의 움직임 방향 이외의 방향으로는 움직이지 않게 된다. 이를 통해 관절장치는 제2관절(J2)에서의 통상적인 움직임 방향으로는 움직임이 원활하게 하면서도, 제2관절(J2)을 보호하는 역할도 할 수 있다.

도 13에서는 연장부(110)와 제2연장부(210)의 구성 및 연결구조가 도 1 내지 도 3을 참조하여 전술한 실시예에 따른 관절장치와 유사한 것으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 도 4 내지 도 12를 참조하여 전술한 실시예들 및 그 변형예들에 따른 관절장치의 구성이 손가락의 제1관절(J1) 근방에 위치하도록 할 수 있다. 물론 도 4 내지 도 12를 참조하여 전술한 실시예들 및 그 변형예들에 따른 관절장치의 구성이 손가락의 제2관절(J2) 근방에 위치하도록 할 수도 있다.

도 14는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 관절장치를 이용하는 사용예를 개략적으로 도시하는 측면도이다.

본 실시예에 따른 관절장치는 도 1을 참조하여 전술한 실시예에 따른 관절장치와 유사하게 제1고정링(100), 제2고정링(200), 연장부(110), 제1플렉셔(210) 및 제2플렉셔(220)를 갖는 것 외에, 플레이트(400), 추가연장부(230), 제1추가플렉셔(410) 및 제2추가플렉셔(420)를 구비한다.

제1고정링(100)은 인체의 허벅지에 고정될 수 있고 제2고정링(200)은 무릎관절(K)이 제1고정링(100)과 제2고정링(200) 사이에 위치하도록 인체의 다리에 고정될 수 있다. 플레이트(400)는 제2고정링(200)을 중심으로 제1고정링(100) 방향의 반대방향에 위치한다. 이 플레이트(400)는 통상적인 신발의 밑바닥, 그리고 발꿈치와 발목 등 부위인 뒤축 부분의 형상에 대응할 수 있다. 예컨대 플레이트(400)는 인체의 발바닥과 아킬레스건 부근에 대응하도록 절곡된 형상을 가질 수 있다.

추가연장부(230)는 제2고정링(200)에서 플레이트(400) 방향으로 연장된 추가바아(232)와, 이 추가바아(232)의 플레이트(400) 방향 말단에 위치한 추가말단부(234)를 갖는다. 제1추가플렉셔(410)는 플레이트(400)에서 제2고정링(200) 방향으로 연장되며, 추가말단부(234)를 지지한다. 그리고 제2추가플렉셔(420) 역시 플레이트(400)에서 제2고정링(200) 방향으로 연장되며, 추가말단부(234)를 지지한다.

이와 같은 본 실시예에 따른 관절장치의 경우 제1플렉셔(210) 및 제2플렉셔(220)가 연장부(110)의 말단부(114)와 제무릎관절(K) 근방에서 서로 맞물린다. 이와 같은 구성을 통해 관절장치는 다리의 무릎관절(K)을 지지할 뿐 아니라 그 움직임이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다. 또한 제1추가플렉셔(410) 및 제2추가플렉셔(420)가 추가연장부(230)의 말단부(234)와 발목관절 근방에서 서로 맞물린다. 이와 같은 구성을 통해 관절장치는 발목관절을 지지할 뿐 아니라 그 움직임이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.

또한 관절장치는 도 14에 도시된 것과 같이 무릎관절(K) 양측에 연장부(110), 제1프렉셔(210) 및 제2플렉셔(220)가 위치하도록 함으로써, 무릎관절(K)에서 무릎관절(K)의 통상적인 움직임 방향 이외의 방향으로는 움직이지 않게 된다. 이를 통해 관절장치는 무릎관절(K)의 통상적인 움직임 방향으로는 움직임이 원활하게 하면서도, 무릎관절(K)을 보호하는 역할도 할 수 있다.

또한, 도 14에 도시된 것과 같이 관절장치를 사용할 시 사용자의 발바닥이 플레이트(400)에 닿지 않고 플레이트(400)로부터 이격되도록 함으로써, 인체의 체중에 의한 하중이 발목에 인가되지 않고 제1고정링(100)과 제2고정링(200)을 통해 다리의 다른 부위, 즉 무릎 또는 무릎의 상부 허벅지 부위로 전달되도록 할 수 있다. 이에 따라 발목 등에 부상을 입은 환자가 본 실시예에 따른 관절장치를 이용할 경우, 보행이 가능하면서도 발목 등의 부상을 입은 부위에 하중이 인가되지 않도록 할 수 있다. 물론 관절장치가 플레이트(400)와 사용자의 발을 고정시키는 고정수단(미도시)을 더 가질 수도 있다.

도 14에서는 연장부(110), 제1플렉셔(210) 및 제2플렉셔(220)의 구성 및 연결구조가 도 1 내지 도 3을 참조하여 전술한 실시예에 따른 관절장치와 유사한 것으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 도 4 내지 도 12를 참조하여 전술한 실시예들 및 그 변형예들에 따른 관절장치의 구성이 무릎관절(K) 근방에 위치하도록 할 수 있다. 물론 도 4 내지 도 12를 참조하여 전술한 실시예들 및 그 변형예들에 따른 관절장치의 구성이 발목관절 근방에 위치하도록 할 수도 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100: 제1고정링 110: 연장부
112: 바아 112a: 스토퍼
114: 말단부 114a: 홈
200: 제2고정링 210: 제1플렉셔
211: 제1컨택부 213: 제1연결부
215: 제1확장부 220: 제2플렉셔
221: 제2컨택부 223: 제2연결부
225: 제2확장부 230: 추가연장부
312: 추가바아 314: 추가말단부
310, 410: 제1플렉셔 320, 420: 제2플렉셔
400: 플레이트

Claims

제1고정링;
상기 제1고정링과 이격되어 배치된 제2고정링;
상기 제1고정링에서 상기 제2고정링 방향으로 연장된 바아와, 상기 바아의 상기 제2고정링 방향 말단에 위치한 말단부를 갖는, 연장부;
상기 제2고정링에서 상기 제1고정링 방향으로 연장되며 상기 말단부를 지지하고, 상기 말단부에 컨택하는 부분을 포함하는 제1컨택부와, 상기 제1컨택부와 상기 제2고정링을 연결하는 제1연결부를 갖는, 제1플렉셔;
상기 제2고정링에서 상기 제1고정링 방향으로 연장되며 상기 말단부를 지지하고, 상기 연장부를 중심으로 상기 제1플렉셔의 반대편에 위치하며, 상기 말단부에 컨택하는 부분을 포함하는 제2컨택부와, 상기 제2컨택부와 상기 제2고정링을 연결하는 제2연결부를 갖는, 제2플렉셔; 및
상기 제1컨택부와 상기 제1연결부가 만나는 지점과 상기 제2컨택부와 상기 제2연결부가 만나는 지점을 연결하고, 상기 말단부를 지지하는, 플렉셔연결부;
를 구비하는, 관절장치.
제1항에 있어서,
상기 제1플렉셔 및 상기 제2플렉셔는 플렉서블한, 관절장치.
제1항에 있어서,
상기 연장부, 상기 제1플렉셔 및 상기 제2플렉셔의 세트는 상기 제1고정링의 중심을 기준으로 상호 대응하도록 양측에 위치하는, 관절장치.
제1고정링;
상기 제1고정링과 이격되어 배치된 제2고정링;
상기 제1고정링에서 상기 제2고정링 방향으로 연장된 바아와, 상기 바아의 상기 제2고정링 방향 말단에 위치한 말단부를 갖는, 연장부;
상기 제2고정링에서 상기 제1고정링 방향으로 연장되며 상기 말단부를 지지하는 제1플렉셔; 및
상기 제2고정링에서 상기 제1고정링 방향으로 연장되며 상기 말단부를 지지하고, 상기 연장부를 중심으로 상기 제1플렉셔의 반대편에 위치한, 제2플렉셔;
를 구비하고, 상기 말단부는 상호 대향된 평평한 제1면 및 제2면과, 상기 제1면과 상기 제2면을 연결하는 측면을 가지며, 상기 제1플렉셔와 상기 제2플렉셔는 상기 측면의 일부, 상기 제1면의 일부 및 상기 제2면의 일부를 감싸는, 관절장치.
삭제
제1고정링;
상기 제1고정링과 이격되어 배치된 제2고정링;
상기 제1고정링에서 상기 제2고정링 방향으로 연장된 바아와, 상기 바아의 상기 제2고정링 방향 말단에 위치하며 상기 제2고정링 방향의 끝단에 홈을 갖는 말단부를 포함하는, 연장부;
상기 제2고정링에서 상기 제1고정링 방향으로 연장되며 상기 말단부를 지지하고, 상기 말단부에 컨택하는 부분을 포함하는 제1컨택부와, 상기 제1컨택부와 상기 제2고정링을 연결하는 제1연결부를 갖는 제1플렉셔; 및
상기 제2고정링에서 상기 제1고정링 방향으로 연장되며 상기 말단부를 지지하고, 상기 연장부를 중심으로 상기 제1플렉셔의 반대편에 위치하며, 상기 말단부에 컨택하는 부분을 포함하는 제2컨택부와, 상기 제2컨택부와 상기 제2고정링을 연결하는 제2연결부를 갖는, 제2플렉셔;
를 구비하는, 관절장치.
제6항에 있어서,
상기 제1컨택부와 상기 제1연결부가 만나는 지점은 상기 말단부의 상기 홈에 대응하도록 위치하고, 상기 제2컨택부와 상기 제2연결부가 만나는 지점은 상기 말단부의 상기 홈에 대응하도록 위치하는, 관절장치.
제1고정링;
상기 제1고정링과 이격되어 배치된 제2고정링;
상기 제1고정링에서 상기 제2고정링 방향으로 연장된 바아와, 상기 바아의 상기 제2고정링 방향 말단에 위치하고, 가장 넓은 폭인 제1폭을 갖는 제1부분과, 제1부분을 중심으로 상기 제1고정링 방향에 위치하며 제2폭을 갖는 제2부분과, 제1부분을 중심으로 상기 제2고정링 방향에 위치하며 제3폭을 갖는 제3부분을 갖는 말단부를 포함하는, 연장부;
상기 제2고정링에서 상기 제1고정링 방향으로 연장되며 상기 말단부를 지지하고, 상기 말단부의 제3부분부터 제1부분을 거쳐 제2부분까지 감싸며 상기 말단부에 컨택하는 부분을 포함하는 제1컨택부와, 상기 제1컨택부와 상기 제2고정링을 연결하는 제1연결부를 갖는, 제1플렉셔; 및
상기 제2고정링에서 상기 제1고정링 방향으로 연장되며 상기 말단부를 지지하고, 상기 연장부를 중심으로 상기 제1플렉셔의 반대편에 위치하며, 상기 말단부의 제3부분부터 제1부분을 거쳐 제2부분까지 감싸며 상기 말단부에 컨택하는 부분을 포함하는 제2컨택부와, 상기 제2컨택부와 상기 제2고정링을 연결하는 제2연결부를 갖는, 제2플렉셔;
를 구비하는, 관절장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1플렉셔는 상기 제1컨택부를 중심으로 상기 제1연결부의 반대편에 위치하도록 상기 제1컨택부에 연결된 제1확장부를 갖고,
상기 제2플렉셔는 상기 제2컨택부를 중심으로 상기 제2연결부의 반대편에 위치하도록 상기 제2컨택부에 연결된 제2확장부를 갖는, 관절장치.
제1고정링;
상기 제1고정링과 이격되어 배치된 제2고정링;
상기 제1고정링에서 상기 제2고정링 방향으로 연장된 바아와, 상기 바아의 상기 제2고정링 방향 말단에 위치한 말단부를 갖는, 연장부;
상기 제2고정링에서 상기 제1고정링 방향으로 연장되며 상기 말단부를 지지하고, 상기 말단부에 컨택하는 부분을 포함하는 제1컨택부와, 상기 제1컨택부와 상기 제2고정링을 연결하는 제1연결부와, 상기 제1컨택부를 중심으로 상기 제1연결부의 반대편에 위치하도록 상기 제1컨택부에 연결된 제1확장부를 갖는, 제1플렉셔;
상기 제2고정링에서 상기 제1고정링 방향으로 연장되며 상기 말단부를 지지하고, 상기 연장부를 중심으로 상기 제1플렉셔의 반대편에 위치하며, 상기 말단부에 컨택하는 부분을 포함하는 제2컨택부와, 상기 제2컨택부와 상기 제2고정링을 연결하는 제2연결부와, 상기 제2컨택부를 중심으로 상기 제2연결부의 반대편에 위치하도록 상기 제2컨택부에 연결된 제2확장부를 갖는, 제2플렉셔; 및
상기 바아에서 돌출되어, 상기 제2고정링 방향의 부분이 상기 제1확장부 또는 상기 제2확장부에 컨택함으로써 상기 제2고정링의 상기 제1고정링 방향으로의 위치를 제한하는, 스토퍼를 더 구비하는, 관절장치.
제1고정링;
상기 제1고정링과 이격되어 배치된 제2고정링;
상기 제1고정링에서 상기 제2고정링 방향으로 연장된 바아와, 상기 바아의 상기 제2고정링 방향 말단에 위치한 말단부를 갖는, 연장부;
상기 제2고정링에서 상기 제1고정링 방향으로 연장되며 상기 말단부를 지지하는 제1플렉셔;
상기 제2고정링에서 상기 제1고정링 방향으로 연장되며 상기 말단부를 지지하고, 상기 연장부를 중심으로 상기 제1플렉셔의 반대편에 위치한, 제2플렉셔; 및
상기 바아에서 돌출되어, 상기 제1플렉셔의 상기 제1고정링 방향의 끝단의 상기 제1고정링 방향으로의 위치 또는 상기 제2플렉셔의 상기 제1고정링 방향의 끝단의 상기 제1고정링 방향으로의 위치를 제한하는, 스토퍼;
를 구비하는, 관절장치.
제1항 내지 제4항, 제6항 내지 제8항 및 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2고정링을 중심으로 상기 제1고정링 방향의 반대방향에 위치한 제3고정링;
상기 제2고정링에서 상기 제3고정링 방향으로 연장된 추가바아와, 상기 추가바아의 상기 제3고정링 방향 말단에 위치한 추가말단부를 갖는, 추가연장부; 및
상기 제3고정링에서 상기 제2고정링 방향으로 연장되며 상기 추가말단부를 지지하는 제1추가플렉셔; 및
상기 제3고정링에서 상기 제2고정링 방향으로 연장되며 상기 추가말단부를 지지하고, 상기 추가연장부를 중심으로 상기 제1추가플렉셔의 반대편에 위치한, 제2추가플렉셔;
를 더 구비하는, 관절장치.
제1항 내지 제4항, 제6항 내지 제8항 및 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2고정링을 중심으로 상기 제1고정링 방향의 반대방향에 위치한 플레이트;
상기 제2고정링에서 상기 플레이트 방향으로 연장된 추가바아와, 상기 추가바아의 상기 플레이트 방향 말단에 위치한 추가말단부를 갖는, 추가연장부; 및
상기 플레이트에서 상기 제2고정링 방향으로 연장되며 상기 추가말단부를 지지하는 제1추가플렉셔; 및
상기 플레이트에서 상기 제2고정링 방향으로 연장되며 상기 추가말단부를 지지하고, 상기 추가연장부를 중심으로 상기 제1추가플렉셔의 반대편에 위치한, 제2추가플렉셔;
를 더 구비하는, 관절장치.
제1고정링;
상기 제1고정링과 이격되어 배치된 제2고정링;
상기 제1고정링에서 상기 제2고정링 방향으로 연장된 바아와, 상기 바아의 상기 제2고정링 방향 말단에 위치한 말단부를 갖는, 연장부;
상기 제2고정링에서 상기 제1고정링 방향으로 연장된 제1플렉셔;
상기 제2고정링에서 상기 제1고정링 방향으로 연장된 제2플렉셔; 및
상기 제1플렉셔의 상기 제1고정링 방향의 말단과 상기 제2플렉셔의 상기 제1고정링 방향의 말단을 연결하고, 상기 말단부를 지지하는, 플렉셔연결부;
를 구비하는, 관절장치.
제15항에 있어서,
상기 플렉셔연결부는 상기 말단부와 컨택하는, 관절장치.
제16항에 있어서,
상기 플렉셔연결부는 상기 말단부를 감싸는, 관절장치.
제17항에 있어서,
상기 말단부는 가장 넓은 폭인 제1폭을 갖는 제1부분과, 제1부분을 중심으로 상기 제1고정링 방향에 위치하며 제2폭을 갖는 제2부분을 가지며, 상기 플렉셔연결부는 상기 말단부의 제1부분과 제2부분까지 감싸는, 관절장치.
제17항에 있어서,
상기 플렉셔연결부는 상기 제2고정링 방향으로 오목한 형상을 갖는, 관절장치.
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