KR101626907B1

KR101626907B1 - 무릎관절 보조기구

Info

Publication number: KR101626907B1
Application number: KR1020140109352A
Authority: KR
Inventors: 김순왕; 이성영
Original assignee: 김순왕; 이성영
Priority date: 2014-08-22
Filing date: 2014-08-22
Publication date: 2016-06-03
Also published as: KR20160024012A

Abstract

본 발명은 무릎관절 보조기구에 관한 것으로, 무릎관절 보조기구의 회동부재는 상부지지대의 하측으로 연장설치되며, 모서리 부분에 둘레를 따라 다수의 조절공이 간격을 두고 관통 형성되고, 상부지지대의 양측에 서로 대응 구비되는 두 개의 회동조절판과; 상기 두 개의 회동조절판의 사이에 'S'자 형상으로 구비되며, 상기 회동조절판의 중심축에 인접하여 상측에 관통 형성된 제1힌지공과 상기 하부지지대의 선단 앞쪽에 관통 형성된 제1회동공에 각각 양 단부가 힌지핀에 의해 회동가능하게 링크결합된 제1링크와; 상기 두 개의 회동조절판의 사이에 '1'자 형상으로 구비되며, 상기 회동조절판의 중심축에 인접하여 일측에 관통 형성된 제2힌지공과 상기 하부지지대의 선단 뒤쪽에 관통 형성된 제2회동공에 각각 양 단부가 힌지핀에 의해 회동가능하게 링크결합된 제2링크와; 상기 제1,2링크의 회동을 통해 상기 회동조절판으로부터 회동되는 하부지지대의 둔각 및 예각 회동을 임의로 제한할 수 있도록 상기 두 개의 회동조절판 중 바깥쪽 위치되며, 상기 두 개의 회동조절판에 축결되는 중심축에 회전 가능하게 결합되고, 상기 회동조절판의 조절공을 따라 임의로 핀 결합되는 고정핀을 갖는 두 개의 각도조절부와; 상기 두 개의 회동조절판 중 바깥쪽 위치됨과 아울러, 상기 회동조절판의 중심축에 축결되어 회전 가능하게 구비되며, 상기 각도조절부가 상기 회동조절판으로부터 이탈되지 않도록 커버하는 조절캡을 포함하여 구성되며, 이러한 구성을 제공함으로써, 상기 회동부재의 링크구조를 통해 상기 상,하부지지대가 무릎관절의 회동반경과 동일하게 회동함에 따라 착용자 불편 없이 안전하게 보행할 수 있으며, 제1,2링크가 회동조절판의 외부로 노출되지 않으므로 보행중 살이 씹히거나 하는 등의 안전사고를 미리 예방할 수 있는 장점이 있다.

Description

무릎관절 보조기구{The mechanism of the knee joint to assist}

본 발명은 무릎관절 보조기구에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 상부지지대의 단부에 연결설치되며 서로 대응되는 두 개의 회동조절판과, 이 회동조절판의 사이에 구비되어 하부지지대를 회동시키는 두 개의 제1,2링크가 링크결합된 회동부재를 제공함으로써, 상기 회동부재의 링크구조를 통해 상기 상,하부지지대가 무릎관절의 회동반경과 동일하게 회동함에 따라 착용자 불편 없이 안전하게 보행할 수 있으며, 제1,2링크가 회동조절판의 외부로 노출되지 않으므로 보행중 살이 씹히거나 하는 등의 안전사고를 미리 예방할 수 있는 무릎관절 보조기구에 관한 것이다.

일반적으로 무릎보조기는 무릎관절 수술 내지 정형외과적 치료를 받은 환자나 장애인, 노약자의 무릎 및 그 주변부위에 착용되어 무릎관절의 움직임을 제어 및 안정화시키고, 관절의 굴곡 상태를 제한하거나 교정하며, 통상적으로 제어하기 가능한 방법에 의해 무릎부상의 재발을 방지시키도록 사용되고 있다.

한편, 휜다리는 다리뼈가 휘거나 바르게 정렬되지 못해 무릎 위 아래 두 뼈가 원래 각도를 벗어난 상태인데, 이 증상은 서양인보다 동양인에게 많이 나타나며 남성보다 여성에게서 더 많이 나타나고, 휜다리는 유전적인 요인도 있으며, 고관절의 변형이나 종아리, 발등의 변형의 발생하고 여성들은 잦은 하이힐이나 다리를 꼬고 앉는 자세, 출산 등 다양한 원인에 의해 발생하는데, 이런 휜다리 또는 오다리를 교정하는 수술을 근위부경골 골절술이라고 하며, 휜다리나 퇴행성 관절염으로 인해 내반 변형된 무릎을 외측으로 이동시켜주는 수술로 경골 상부를 절골해 꺾어주면서 내반 변형을 외반 변형으로 변형시킨 하중 축이 밖으로 이동되게 만드는 수술로써, 쉽게 말해 정강이뼈를 경골 위 끝 부분부터 쐐기 모양으로 절제해 그 안에 이식용 뼈를 채우고 금속판으로 고정함으로써 휜다리 모양을 일자로 잡아준다.

근위부경골 골절술은 보통 퇴행성관절염으로 인해 다리가 휠 경우 시행하고 있느나, 최근에는 휘어진 무릎에 통증이 심각한 젊은 환자들에게도 시행하고 있다.

또한, 이러한 수술 후에는 재활 치료가 중요하며, 보다 안정적으로 재활 치료하기 위해서 무릎보조기를 착용하는 것이 일반적이다.

특히, 두 다리를 한데 모으고 섰을 때 무릎이 붙지 않고 바깥쪽으로 구부러진 상태의 다리를 가지는 내반슬 환자나, 두 다리를 한데 모으고 섰을 때 무릎 아랫부분이 바깥쪽으로 구부러진 상태의 다리를 가지는 외반슬 환자를 위한 무릎관절 보조기구의 경우, 착용자가 직립하거나 다리를 펴는 상태에서 대퇴골을 경골로부터 이격되는 방향으로 밀어냄으로써 좁아져 있는 무릎뼈 사이가 무리한 압박을 받지않고 정상적으로 이격된 상태를 유지할 수 있도록 하는 기능을 가진다.

이러한 기능을 가지는 무릎보조기를 착용한 착용자가 다리를 펴는 과정에서, 대퇴골 측에 고정되는 상부지지대는 경골 측에 고정되는 하부지지대로부터 이격됨과 동시에 상기 하부지지대와의 힌지연결부를 중심으로 회동하는 작동구조를 구현하게 된다.

이러한 요구에 따라 공개특허공보 제10-2010-0137126호(슬라이딩 무릎 각도 부목)이 제안된바 있으며, 상기 종래는 각각 일측에 대퇴부연결홀(11)을 갖는 대퇴부지지대(9)와 경골부연결홀(12)을 갖는 경골부지지대(10)를 구비하고, 상기 대퇴부연결홀(11)과 경골부연결홀(12)을 서로 연결하여 회동되도록 경골이동면(3), 경골중심축홀(5), 대퇴골이동면(4), 대퇴골중심축홀(6)이 관통 형성된 각도기판(1)을 구성하되, 상기 각도기판(1)에는 각도기판(1)의 회동각도를 제한하는 복수의 각도조절홀(2)이 관통 형성된 구조이다.

그러나 종래 공보(p6)에서 보시는 바와 같이, 착용자의 피부에 접촉된 상기 각도기판(1)이 상기 대퇴부지지대(9)와 경골부지지대(10)의 회동에 따라 회동함으로 인해 피부가 씹히는 등의 안전사고가 발생하여 착용자의 안전을 보장하기 어려운 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 상부지지대의 단부에 연결설치되며 서로 대응되는 두 개의 회동조절판과, 이 회동조절판의 사이에 구비되어 하부지지대를 회동시키는 두 개의 제1,2링크가 링크결합된 회동부재를 제공함으로써, 상기 회동부재의 링크구조를 통해 상기 상,하부지지대가 무릎관절의 회동반경과 동일하게 회동함에 따라 착용자 불편 없이 안전하게 보행할 수 있으며, 제1,2링크가 회동조절판의 외부로 노출되지 않으므로 보행중 살이 씹히거나 하는 등의 안전사고를 미리 예방할 수 있는 무릎관절 보조기구을 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 하퇴부의 양측을 지지하여 서로 대응되며, 내측에 하퇴부에 밀착되는 하부패드를 갖는 한 쌍의 하부지지대와; 대퇴부의 양측을 지지하여 서로 대응되며, 내측에 대퇴부에 밀착되는 상부패드를 갖는 한 쌍의 상부지지대와; 상기 상,하부지지대를 서로 이어 착용자의 운동상태에 맞추어 무릎의 임의 회동각도를 설정하는 회동부재와; 상기 상부지지대 및 하부지지대를 수평방향으로 감아 대퇴부 및 하퇴부에 고정하는 고정밴드와; 상기 상부지지대의 상단부 및 하부지지대의 하단부를 서로 이어 대퇴부의 뒤쪽 및 하퇴부의 앞쪽을 지지하는 결착대로 이루어져 무릎관절을 보호하는 무릎관절 보조기구에 있어서,

상기 회동부재는 상기 상부지지대의 하측으로 연장설치되며, 모서리 부분에 둘레를 따라 다수의 조절공이 간격을 두고 관통 형성되고, 상기 상부지지대의 양측에 서로 대응 구비되는 두 개의 회동조절판과; 상기 두 개의 회동조절판의 사이에 'S'자 형상으로 구비되며, 상기 회동조절판의 중심축에 인접하여 상측에 관통 형성된 제1힌지공과 상기 하부지지대의 선단 앞쪽에 관통 형성된 제1회동공에 각각 양 단부가 힌지핀에 의해 회동가능하게 링크결합된 제1링크와; 상기 두 개의 회동조절판의 사이에 '1'자 형상으로 구비되며, 상기 회동조절판의 중심축에 인접하여 일측에 관통 형성된 제2힌지공과 상기 하부지지대의 선단 뒤쪽에 관통 형성된 제2회동공에 각각 양 단부가 힌지핀에 의해 회동가능하게 링크결합된 제2링크와; 상기 제1,2링크의 회동을 통해 상기 회동조절판으로부터 회동되는 하부지지대의 둔각 및 예각 회동을 임의로 제한할 수 있도록 상기 두 개의 회동조절판 중 바깥쪽 위치되며, 상기 두 개의 회동조절판에 축결되는 중심축에 회전 가능하게 결합되고, 상기 회동조절판의 조절공을 따라 임의로 핀 결합되는 고정핀을 갖는 두 개의 각도조절부와; 상기 두 개의 회동조절판 중 바깥쪽 위치됨과 아울러, 상기 회동조절판의 중심축에 축결되어 회전 가능하게 구비되며, 상기 각도조절부가 상기 회동조절판으로부터 이탈되지 않도록 커버하는 조절캡을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무릎관절 보조기구를 제공한다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 상기 회동부재의 링크구조를 통해 상기 상,하부지지대가 무릎관절의 회동반경과 동일하게 회동함에 따라 착용자 불편 없이 안전하게 보행할 수 있으며, 제1,2링크가 회동조절판의 외부로 노출되지 않으므로 보행중 살이 씹히거나 하는 등의 안전사고를 미리 예방할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 무릎관절 보조기구의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 무릎관절 보조기구에서 회동부재의 분리 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 무릎관절 보조기구에서 회동부재의 분해도.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 무릎관절 보조기구에서 회동부재의 작동상태도.

이하, 본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 실시예를 통해 구성을 상세히 설명한다.

본 발명의 무릎관절 보조기구는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 하퇴부(20)의 양측을 지지하여 서로 대응되며, 내측에 하퇴부(20)에 밀착되는 하부패드(400)를 갖는 한 쌍의 하부지지대(200)와; 대퇴부(10)의 양측을 지지하여 서로 대응되며, 내측에 대퇴부(10)에 밀착되는 상부패드(300)를 갖는 한 쌍의 상부지지대(100)와; 상기 상,하부지지대(100,200)를 서로 이어 착용자의 운동상태에 맞추어 무릎(30)의 임의 회동각도(θ)를 설정하는 회동부재(500)와; 상기 상부지지대(100) 및 하부지지대(200)를 수평방향으로 감아 대퇴부(10) 및 하퇴부(20)에 고정하는 고정밴드(600)와; 상기 상부지지대(100)의 상단부 및 하부지지대(200)의 하단부를 서로 이어 대퇴부(10)의 뒤쪽 및 하퇴부(20)의 앞쪽을 지지하는 결착대(700)로 이루어져 무릎(30)관절을 보호하는 구조로 이루어진다.

여기서, 도 1에 도시된 'A'부분일 상세히 살펴보면, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 회동부재(500)는 상기 상부지지대(100)의 하측으로 연장설치되며, 모서리 부분에 둘레를 따라 다수의 조절공(515)이 간격을 두고 관통 형성되고, 상기 상부지지대(100)의 양측에 서로 대응 구비되는 두 개의 회동조절판(510)과; 상기 두 개의 회동조절판(510)의 사이에 'S'자 형상으로 구비되며, 상기 회동조절판(510)의 중심축(517)에 인접하여 상측에 관통 형성된 제1힌지공(511)과 상기 하부지지대(200)의 선단 앞쪽에 관통 형성된 제1회동공(210)에 각각 양 단부가 힌지핀(HP)에 의해 회동가능하게 링크결합된 제1링크(520)와; 상기 두 개의 회동조절판(510)의 사이에 '1'자 형상으로 구비되며, 상기 회동조절판(510)의 중심축(517)에 인접하여 일측에 관통 형성된 제2힌지공(513)과 상기 하부지지대(200)의 선단 뒤쪽에 관통 형성된 제2회동공(220)에 각각 양 단부가 힌지핀(HP)에 의해 회동가능하게 링크결합된 제2링크(530)와; 상기 제1,2링크(520,530)의 회동을 통해 상기 회동조절판(510)으로부터 회동되는 하부지지대(200)의 둔각 및 예각 회동을 임의로 제한할 수 있도록 상기 두 개의 회동조절판(510) 중 바깥쪽 위치되며, 상기 두 개의 회동조절판(510)에 축결되는 중심축(517)에 회전 가능하게 결합되고, 상기 회동조절판(510)의 조절공(515)을 따라 임의로 핀 결합되는 고정핀(541)을 갖는 두 개의 각도조절부(540)와; 상기 두 개의 회동조절판(510) 중 바깥쪽 위치됨과 아울러, 상기 회동조절판(510)의 중심축(517)에 축결되어 회전 가능하게 구비되며, 상기 각도조절부(540)가 상기 회동조절판(510)으로부터 이탈되지 않도록 커버하는 조절캡(550)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 제1,2링크(520,530)는 양 단부에 각각 링크공(520a,530a)이 형성된 동일한 모양의 겹판으로 이루어지며, 상기 제1,2힌지공(511,513)과 제1,2회동공(210,220)을 관통하여 힌지결합되는 힌지핀(HP)에 의해 링크 결합된다.

또한, 상기 제1링크(520)의 하단에는 상기 조절공(515)에 끼움 결합되는 고정핀(541)에 의해 상기 상,하부지지대(100,200)의 회동각도(θ)의 둔각을 제한할 수 있도록 상기 고정핀(541)에 접촉되는 제1접촉부(523)가 형성됨과 아울러,

상기 제2링크(530)의 하단에는 상기 조절공(515)에 끼움 결합되는 고정핀(541)에 의해 상기 상,하부지지대(100,200)의 회동각도(θ)의 예각을 제한할 수 있도록 상기 고정핀(541)에 접촉되는 제2접촉부(533)가 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 상부지지대(100)에 연결된 회동조절판(510)과 하부지지대(200)를 연결하는 제1,2링크(520,530)의 링크 결합을 통해 무릎(30) 관절의 회동반경과 동일하게 회동 됨과 아울러, 상기 제1링크(520)의 요입부(521)에 상기 제2링크(530)의 단부가 접촉될 경우, 상기 상부지지대(100)와 하부지지대(200)의 회동각도(θ)의 최소 각도가 제한되며, 상기 요입부(521)가 만곡된 깊이에 따라 회동각도(θ)의 최소 각도가 45°~ 65°로 제한될 수 있다.
한편, 상기 회동조절판(510)은 상기 상부지지대(100)와 하부지지대(200)가 180°로 벌어진 상태에서 회동각도(θ)가 45°까지 회동되는 동안 135°범위 내에서 상기 각도조절부(540)를 통해 15°단위로 고정되도록 상기 조절공(515)이 15°간격으로 형성되는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 조절공(515)의 형성된 각도에 따라 착용자 무릎의 회동 범위를 15°단위로 제한하여 무릎의 회복속도에 대응하여 착용자가 무릎의 회동범위를 임의로 변경할 수 있는 것이다.

상기와 같이, 구성된 본 발명에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 작용 및 작동을 상세히 설명한다.

도 4b에 의하면, 상기 상부지지대(100)와 하부지지대(200)가 상호 평행한 상태인 경우, 회동각도(θ)는 180°이며, 상기 회동조절판(510)의 조절공(515) 중 좌측 끝 부분의 조절공(515)에 고정핀(541)이 배치되고, 상기 제1링크(520)의 제1접촉부(523)가 상기 고정핀(541)에 접촉되어 둔각의 최대 각도가 제한되며, 이때, 상기 고정핀(541)을 제거할 경우, 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 하부지지대(200)가 약 15°가량 더 회동하여 회동각도(θ)를 최대 195°까지 유지할 수 있다.

도 4c에 의하면, 상기 회동조절판(510)의 조절공(515) 중 우측 끝 부분의 조절공(515)에 배치된 고정핀(541)에 상기 제2링크(530)의 제2접촉부(533)가 접촉되어 회동각도(θ)의 예각을 최소로 제한됨, 이때, 상기 고정핀(541)을 제거할 경우, 도 4d에 도시된 바와 같이, 상기 하부지지대(200)가 더 회동하다 상기 제2링크(530)가 상기 제1링크(520)의 요입부(521)에 접촉되어 회동각도(θ)의 최소 각도가 65°까지 제한할 수 있다.

이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

10: 대퇴부 20: 하퇴부
30: 무릎 100: 상부지지대
200: 하부지지대 210: 제1회동공
220: 제2회동공 300: 상부패드
400: 하부패드 500: 회동부재
510: 회동조절판 511: 제1힌지공
513: 제2힌지공 515: 조절공
517: 중심축 520: 제1링크
520a,530a: 링크공 521: 요입부
530: 제2링크 540: 각도조절부
541: 고정핀 550: 조절캡
600: 고정밴드 700: 결착대
HP: 힌지핀

Claims

대퇴부(10)의 양측에 밀착되는 상부패드(300)가 내측에 구비된 상부지지대(100) 및 하퇴부(20)의 양측에 밀착되는 하부패드(400)가 내측에 구비된 하부지지대(200)를 수평으로 감아 대퇴부(10) 및 하퇴부(20)에 각각 고정밴드(600)로 고정하고, 상기 상부지지대(100)의 상단부 및 하부지지대(200)의 하단부를 서로 이어 대퇴부(10)의 뒤쪽 및 하퇴부(20)의 앞쪽을 결착대(700)에 의해 지지하되 회동부재(500)에 의해 상기 상부 및 하부지지대(100,200)가 서로 이어져 착용자의 운동상태에 맞춰 무릎(30)의 임의 회동각도(θ)를 설정하는 무릎관절 보조기구에 있어서,
상기 회동부재(500)는 상기 상부지지대(100)의 하측으로 연장설치되며, 모서리 부분에 둘레를 따라 다수의 조절공(515)이 간격을 두고 관통 형성되고, 상기 상부지지대(100)의 양측에 서로 대응 구비되는 두 개의 회동조절판(510)과;
상기 두 개의 회동조절판(510)의 사이에 'S'자 형상으로 구비되며, 상기 회동조절판(510)의 중심축(517)에 인접하여 상측에 관통 형성된 제1힌지공(511)과 상기 하부지지대(200)의 선단 앞쪽에 관통 형성된 제1회동공(210)에 각각 양 단부가 힌지핀(HP)에 의해 회동가능하게 링크결합된 제1링크(520)와;
상기 두 개의 회동조절판(510)의 사이에 '1'자 형상으로 구비되며, 상기 회동조절판(510)의 중심축(517)에 인접하여 일측에 관통 형성된 제2힌지공(513)과 상기 하부지지대(200)의 선단 뒤쪽에 관통 형성된 제2회동공(220)에 각각 양 단부가 힌지핀(HP)에 의해 회동가능하게 링크결합된 제2링크(530)와;
상기 제1,2링크(520,530)의 회동을 통해 상기 회동조절판(510)으로부터 회동되는 하부지지대(200)의 둔각 및 예각 회동을 임의로 제한할 수 있도록 상기 두 개의 회동조절판(510) 중 바깥쪽 위치되며, 상기 두 개의 회동조절판(510)에 축결되는 중심축(517)에 회전 가능하게 결합되고, 상기 회동조절판(510)의 조절공(515)을 따라 임의로 핀 결합되는 고정핀(541)을 갖는 두 개의 각도조절부(540)와;
상기 두 개의 회동조절판(510) 중 바깥쪽 위치됨과 아울러, 상기 회동조절판(510)의 중심축(517)에 축결되어 회전 가능하게 구비되며, 상기 각도조절부(540)가 상기 회동조절판(510)으로부터 이탈되지 않도록 커버하는 조절캡(550)을 포함하되,
상기 상부지지대(100)에 연결된 회동조절판(510)과 하부지지대(200)를 연결하는 제1,2링크(520,530)의 링크 결합을 통해 무릎(30) 관절의 회동반경과 동일하게 회동 됨과 아울러, 상기 제1링크(520)의 요입부(521)에 상기 제2링크(530)의 단부가 접촉될 경우, 상기 상부지지대(100)와 하부지지대(200)의 회동각도(θ)의 최소 각도가 제한되며, 상기 요입부(521)가 만곡된 깊이에 따라 회동각도(θ)의 최소 각도가 45°~ 65°로 제한되는 것을 특징으로 하는 무릎관절 보조기구.
제1항에 있어서,
상기 회동조절판(510)은 상기 상부지지대(100)와 하부지지대(200)가 180°로 벌어진 상태에서 회동각도(θ)가 45°까지 회동되는 동안 135°범위 내에서 상기 각도조절부(540)를 통해 15°단위로 고정되도록 상기 조절공(515)이 15°간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 무릎관절 보조기구.
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