KR101641883B1

KR101641883B1 - 관절보조기구

Info

Publication number: KR101641883B1
Application number: KR1020150071589A
Authority: KR
Inventors: 박정근
Original assignee: 웨어러텍(주)
Priority date: 2015-05-22
Filing date: 2015-05-22
Publication date: 2016-07-22
Also published as: US20180296423A1; JP6390991B2; JP2018509189A; WO2016190598A1

Abstract

본 발명은 신체에 착용되어져 상반신 또는 무릎을 굽히거나 펴는 동작시 탄성부재의 팽창과 압축을 통해 요추 또는 관절에 가해지는 부담을 경감시키는 관절보조기구에 관한 것으로, 신체의 허리부위에 착용되는 착용부; 상기 착용부의 하부 양측에 구성되어 고관절부위에 고정되는 연결부; 상기 연결부와 회전축으로 결합되고, 일측에 부채꼴 형상의 회전편이 형성되며, 타측이 상기 착용부의 상측에서 신체에 착용되어져 상반신 또는 무릎을 굽히거나 펴는 동작시 회전되는 회전부; 및 상기 회전편에 상부가 결합된 탄성부재가 내장되고, 하부가 허벅지부위 전방에 고정되며, 상기 회전부의 회전시 요추 또는 관절에 가해지는 부담을 경감시키는 탄성부;를 포함한다.
본 발명에 의하면, 비교적 간단한 구조로 이루어져 제작이 용이할 뿐만 아니라 제조비용이 절감되고, 관절에 직접적으로 힘을 가하지 않는 상태에서 요추나 관절 활동에 소모되는 에너지를 보조하여 관절에 가해지는 부담을 경감시킬 수 있으며, 착용시 좌측과 우측을 연결하는 각도를 조절할 수 있어 신체 좌측과 우측의 개별적인 동작에도 적용될 수 있고, 탄성부재의 장력을 조절하여 착용자의 신장 또는 체중에 맞게 효율적으로 사용할 수 있다.

Description

관절보조기구{APPARATUS FOR JOINT BRACE}

본 발명은 관절보조기구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인체에 착용되어져 상반신 또는 무릎을 굽히거나 펴는 동작시 탄성부재의 팽창과 압축을 통해 요추 또는 관절에 가해지는 부담을 경감시키는 관절보조기구에 관한 것이다.

인체는 골격을 이루는 뼈와 뼈 사이를 관절로 부드럽게 이어주고, 관절을 중심으로 굽히거나 펴는 활동이 이루어져 다양한 인체활동이 가능하도록 하는데, 특히, 인체의 팔, 다리 및 허리의 움직임은 대표적인 관절의 굽힘과 폄 활동이 이루어지는 부위로 이러한 부위의 관절활동이 원활하지 못해 다양한 질환을 가지고 있는 환자가 많은 것이 현실이다.

예컨대, 인체를 직립한 자세에서 상반신을 굽혀 무거운 중량체를 들어올리거나 무릎을 굽히는 등의 동작시 인체의 하중이 요추나 무릎에 집중되게 되어 요추 또는 관절에 부담이 가해지게 되는데, 상기와 같이 인체의 요추나 관절에 지속 또는 반복적으로 부담이 가해지게 되면 무릎 등의 연골이 마모되거나 손상을 입게 되어 관절염이 발생하게 되고, 이로 인해, 보행 등의 인체활동시 상당한 고통을 느낄 뿐만 아니라 보행의 불편함도 유발되게 된다.

종래기술로서 특허문헌 1에는 굽힘 각도 작동핀에 결합되어진 고정핀이 굽힘각도 조절원판에 형성되어진 고정홈 및 펼침각도 조절원판에 형성되어진 고정홈에 동시에 결합되면서 움직임을 단속하는 무릎 관절 보조기구용 각도 조절장치가 개시되어 있다.

그러나, 상기한 종래기술은 복잡한 구조로 이루어져 제작이 어려울 뿐만 아니라 제조비용이 많이 소요되고, 운동효과를 유발시키기 위해 관절에 직접적인 힘을 가하게 되어 오히려 관절에 무리를 줄 수 있으며, 사용시 별도의 조작을 필요로 하기 때문에 사용이 번거로움은 물론, 착용자의 다양한 신체 사이즈 및 동작을 고려하지 않아 착용이 불편한 문제가 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1154434호(2012.06.15. 공고)

본 발명은 상술한 문제들을 모두 해결하기 위하여 안출된 것으로, 비교적 간단한 구조로 이루어져 제작이 용이할 뿐만 아니라 제조비용이 절감됨은 물론 취급 및 사용이 간편하고, 관절에 직접적으로 힘을 가하지 않는 상태에서 요추나 관절 활동에 소모되는 에너지를 보조하여 관절에 가해지는 부담을 경감시킬 수 있으며, 별도의 조작을 필요로 하지 않아 사용이 편리함과 더불어, 착용자의 다양한 신체 사이즈를 고려할 수 있음과 동시에 신체 좌측과 우측의 개별적인 동작에도 적용될 수 있는 관절보조기구의 제공에 그 목적이 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 신체의 허리부위에 착용되는 착용부; 상기 착용부의 하부 양측에 구성되어 고관절부위에 고정되는 연결부; 상기 착용부 상측의 신체에 착용되어 상반신 또는 무릎을 굽히거나 펴는 동작시 신체와 일체로 움직이면서 회전되되, 일측에 회전축이 구비되어 상기 연결부와 결합되고, 부채꼴 형상으로 이루어져 상기 회전축을 축으로 회전하는 회전편이 형성되며, 상기 회전편의 호를 따라 가이드홈이 형성된 회전부; 및 상기 연결부에 상부가 결합되어 상기 회전부의 회전시 요추 또는 관절에 가해지는 부담을 경감시키되, 상단 또는 하단이 고정된 상태로 내장되는 탄성부재와, 상기 탄성부재와 상기 회전편을 연결하고 상기 회전부의 회전시 상기 가이드홈에 안착된 상태로 이동되는 연결케이블과, 상기 탄성부재의 상단 또는 하단에 결합되어 상기 탄성부재의 상단을 누르거나 하단을 당겨 상기 탄성부재의 장력을 조절하는 장력조절부재와, 하부에 구비되어 허벅지에 착용되는 탄성고정밴드로 이루어진 탄성부를 포함하는 관절보조기구를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 회전편에 타측이 결합된 탄성부재가 내장되고, 상기 착용부의 하측에 고정되며, 상기 회전부의 회전시 요추 또는 관절에 가해지는 부담을 경감시키는 제2탄성부를 더 포함하는 관절보조기구를 제공한다.
또한, 상기 착용부 및 회전부는 양측을 연결하는 체결부재가 구비되되, 상기 체결부재는 상기 착용부 및 회전부의 중앙에 회전 가능하도록 구성되어 상기 착용부 및 회전부의 양측이 연결된 각도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 관절보조기구를 제공한다.
또한, 상기 회전부는, 상기 착용부의 상측에 착용되되, 옆구리부위를 지나 복부부위 또는 등부위로 연장 형성되어 착용되는 것을 특징으로 하는 관절보조기구를 제공한다.
또한, 상기 착용부에 일측이 결합된 상태에서 타측이 어깨부위에 걸쳐지는 어깨착용부를 더 포함하되, 상기 어깨착용부는 양측을 연결하는 체결부재가 중앙에 회전가능하도록 구성되어 양측이 연결된 각도의 조절이 가능하고, 상기 회전부는 타측이 옆구리부위를 지나 가슴부위 또는 등부위를 따라 어깨부위로 연장 형성되어 상기 어깨착용부의 타측에 결합되는 것을 특징으로 하는 관절보조기구를 제공한다.
또한, 상기 탄성부는 상기 탄성부재의 상단 또는 하단에 결합되어 상기 탄성부재의 상단을 누르거나 하단을 당겨 상기 탄성부재의 장력을 조절하는 장력조절부재를 더 포함하는 관절보조기구를 제공한다.
또한, 상기 탄성부의 상부 및 제2탄성부의 타측이 각각 상기 연결부에 연결 결합되되, 인장스프링 또는 압축스프링으로 이루어지고, 상단 또는 하단이 상기 탄성부의 내측에 고정되며, 일측단 또는 타측단이 상기 제2탄성부의 내측에 고정된 상태로 상기 탄성부 및 제2탄성부에 각각 내장되는 탄성부재; 상기 탄성부의 탄성부재 상단과 상기 회전편에 고정되고, 상기 제2탄성부의 탄성부재 타측단과 상기 회전편에 고정되어 상기 회전편과 상기 탄성부 및 제2탄성부의 탄성부재를 각각 연결하며, 상기 회전부의 회전시 상기 회전편의 호를 따라 이동하는 연결케이블; 및 상기 탄성부의 탄성부재 상단 또는 하단에 연결 결합되어 상기 탄성부의 탄성부재 상단을 누르거나 하단을 당기고, 상기 제2탄성부의 탄성부재 일측단 또는 타측단에 연결 결합되어 상기 제2탄성부의 탄성부재 일측단을 당기거나 타측단을 눌러 상기 탄성부 및 제2탄성부의 탄성부재 각각의 장력이 조절되도록 하는 장력조절부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 관절보조기구를 제공한다.
또한, 상기 탄성부 및 제2탄성부의 연결케이블은 각각 상기 회전편에 고정되되, 상기 회전편의 호를 따라 서로 이격되는 위치에서 각각 고정되는 것을 특징으로 하는 관절보조기구를 제공한다.
또한, 상기 회전부는 상기 회전편과 동일한 형상으로 이루어져 상기 회전편과 적층되도록 상기 회전축에 결합되는 보조회전편을 더 포함하여 구성되고, 상기 탄성부의 연결케이블은 상기 회전편에 고정되며, 상기 제2탄성부의 연결케이블은 상기 보조회전편에 고정되는 것을 특징으로 하는 관절보조기구를 제공한다.
또한, 본 발명은 신체의 하지부위에 착용되는 한 쌍의 착용부; 상기 착용부의 상부 좌측 또는 우측에 구성되어 슬관절부위에 고정되는 연결부; 상기 착용부 하측의 신체에 착용되어 무릎을 굽히거나 펴는 동작시 신체와 일체로 움직이면서 회전되되, 일측에 회전축이 구비되어 상기 연결부와 결합되고, 부채꼴 형상으로 이루어져 상기 회전축을 축으로 회전하는 회전편이 형성되며, 상기 회전편의 호를 따라 가이드홈이 형성된 회전부; 및 상기 연결부에 하부가 결합되어 상기 회전부의 회전시 무릎 관절에 가해지는 부담을 경감시키되, 상단 또는 하단이 고정된 상태로 내장되는 탄성부재와, 상기 탄성부재와 상기 회전편을 연결하고 상기 회전부의 회전시 상기 가이드홈에 안착된 상태로 이동되는 연결케이블과, 상부에 구비되어 허벅지에 착용되는 탄성고정밴드로 이루어진 탄성부를 포함하는 관절보조기구를 제공한다.

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본 발명에 의하면, 비교적 간단한 구조로 이루어져 제작이 용이할 뿐만 아니라 제조비용이 절감됨은 물론 취급 및 사용이 간편하고, 관절에 직접적으로 힘을 가하지 않는 상태에서 탄성부재의 팽창과 압축을 통해 요추나 관절 활동에 소모되는 에너지를 보조하여 관절에 가해지는 부담을 경감시킬 수 있으며, 별도의 조작을 필요로 하지 않아 사용이 편리함과 더불어, 착용시 체결부재를 통해 좌측과 우측을 연결하는 각도를 조절할 수 있어 착용자의 다양한 신체 사이즈를 고려할 수 있음과 동시에 신체 좌측과 우측의 개별적인 동작에도 적용될 수 있고, 장력조절부재를 통해 탄성부재의 장력을 조절하여 착용자의 신장 또는 체중에 맞게 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 관절보조기구의 사시도.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 관절보조기구 착용상태의 측면, 도 2b는 정면 및 도 2c는 배면을 설명하기 위해 나타낸 도면.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 관절보조기구의 탄성부재가 인장스프링으로 이루어진 것이고, 도 3b는 압축스프링으로 이루어진 것을 설명하기 위해 나타낸 도면.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 관절보조기구 착용상태의 측면, 도 4b는 정면 및 도 4c는 배면을 설명하기 위해 나타낸 도면.
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 관절보조기구 착용상태의 측면, 도 5b는 정면 및 도 5c는 배면을 설명하기 위해 나타낸 도면.
도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 관절보조기구 착용상태의 측면, 도 6b는 정면 및 도 6c는 배면을 설명하기 위해 나타낸 도면.
도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 관절보조기구의 탄성부재가 인장스프링으로 이루어진 것이고, 도 7b는 압축스프링으로 이루어진 것을 설명하기 위해 나타낸 도면.
도 8a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 관절보조기구 착용상태의 측면, 도 8b는 정면 및 도 8c는 배면을 설명하기 위해 나타낸 도면.
도 9 및 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 관절보조기구의 작동을 설명하기 위해 나타낸 도면.
도 11a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 관절보조기구 착용상태의 측면, 도 11b는 정면 및 도 11c는 배면을 설명하기 위해 나타낸 도면.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대하여 실시예를 중심으로 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 신체에 착용되어져 상반신 또는 무릎을 굽히거나 펴는 동작시 탄성부재의 팽창과 압축을 통해 요추 또는 관절에 가해지는 부담을 경감시키는 관절보조기구(1)에 관한 것으로, 착용부(100), 연결부(200), 회전부(300) 및 탄성부(400)를 포함하여 구성된다.

상기 착용부(100)는 착용자 신체의 허리부위에 착용되는 것으로, 통상적인 허리벨트와 유사한 형상으로 이루어지고, 일단과 타단이 상호 분리 가능하도록 체결된다.

이때, 상기 착용부(100)의 일단과 타단 양측을 연결하는 체결부재(L)가 구비되되, 상기 체결부재(L)는 상기 착용부(100)의 중앙에 회전 가능하도록 구성되어 상기 착용부(100)의 양측이 연결된 각도를 조절하는 것이 가능하다.

아울러, 상기 착용부(100)는 길이조절부재가 구비되어 착용자의 허리 사이즈게 맞게 상기 착용부(100)의 길이를 조절하여 용이하게 착용하는 것이 가능함은 물론이다.

이에 따라, 착용자의 다양한 신체 사이즈를 고려할 수 있게 되고, 상기 체결부재(L)의 회전을 통해 상기 착용부(100) 양측이 체결된 각도를 조절함으로써 착용자의 신체 좌측과 우측의 개별적인 동작에도 적용되어 간섭을 최소화하여 착용중 불편함이 없게 된다.

상기 연결부(200)는 상기 착용부(100)의 하부 양측에 구성되어 착용자의 신체 좌측과 우측의 고관절부위에 그 위치가 고정되고, 피봇 조인트 형태로 이루어지는 것이 바람직하고, 그 크기를 소형화하여 착용자의 신체 동작이나 활동에 간섭을 최소화할 수 있도록 하는 것이 더욱 바람직하다.

상기 회전부(300)는 상기 연결부(200)에 결합된 상태에서 회전 가능하도록 상기 연결부(200)와 회전축(310)을 통해 결합 고정되고, 일측에 부채꼴 형상으로 이루어져 상기 회전축(310)을 축으로 회전하는 회전편(320) 형성된다.

여기서, 상기 회전편(320)은 부채꼴 형상으로 이루어지되, 상기 회전편(320)의 호를 따라 가이드홈(H)이 형성되어 후술할 연결케이블(420)이 상기 가이드홈(H)에 안착된 상태에서 상기 회전부(300)의 회전시 연결케이블(420)의 상측 또는 하측 이동이 가이드되도록 한다.

그리고, 상기 회전부(300)는 타측이 상기 착용부(100)의 상측 위치에서 착용자의 신체에 착용되는데, 즉, 상기 회전부(300)의 타측이 착용자의 신체에 착용됨으로써, 상기 회전부(300)의 타측이 착용자의 신체에 결합 고정된 것과 같이 착용자의 신체와 일체로 동작하게 된다.

이를 통하여, 착용자의 상반신 또는 무릎을 굽히거나 펴는 동작시 상기 회전부(300)의 타측도 착용자의 신체와 일체로 움직이게 되어 일측에 형성된 상기 회전편(320)이 상기 회전축(310)을 축으로 상측 또는 하측으로 회전하게 된다.

이때, 한 쌍의 상기 회전부(300) 각각의 타측단을 연결하는 체결부재(L)가 구비되되, 상기 체결부재(L)는 상기 회전부(300)의 중앙에 회전 가능하도록 구성되어 착용자 신체의 좌측과 우측에 위치된 한 쌍의 상기 회전부(300) 양측이 연결된 각도를 조절하는 것이 가능하다.

아울러, 상기 회전부(300)는 길이조절부재가 구비되어 착용자의 신체 사이즈게 맞게 상기 회전부(300)의 길이를 조절하여 용이하게 착용하는 것이 가능함은 물론이다.

이에 따라, 착용자의 다양한 신체 사이즈를 고려할 수 있게 되고, 상기 체결부재(L)의 회전을 통해 상기 회전부(300) 양측이 체결된 각도를 조절함으로써 착용자의 신체 좌측과 우측의 개별적인 동작에도 적용되어 간섭을 최소화하여 착용중 불편함이 없게 된다.

도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 회전부(300)는 타측이 상기 착용부(100)의 상측 위치에서 착용자의 신체에 착용되되, 상기 회전부(300)의 타측이 착용자의 옆구리부위를 지나 복부부위 또는 등부위로 연장 형성되어 착용자의 복부나 등에 착용될 수 있다.

그리고, 상기 관절보조기구(1)는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 착용부(100)에 일측이 결합된 상태에서 타측이 어깨부위에 걸쳐지는 어깨착용부(S)를 더 포함하여 구성되고, 이때, 상기 회전부(300)는 타측이 상기 착용부(100)의 상측 위치에서 착용자의 신체에 착용되되, 상기 회전부(300)의 타측이 착용자의 옆구리부위를 지나 가슴부위 또는 등부위를 따라 어깨부위로 연장 형성되어 상기 어깨착용부(S)의 타측에 결합되어져 착용자의 신체에 착용될 수 있다.

여기서, 상기 어깨착용부(S)의 일단과 타단 양측을 연결하는 체결부재(L)가 구비되되, 상기 체결부재(L)는 상기 어깨착용부(S)의 중앙에 회전 가능하도록 구성되어 상기 어깨착용부(S)의 양측이 연결된 각도를 조절하는 것이 가능하다.

아울러, 상기 어깨착용부(S)는 길이조절부재가 구비되어 착용자의 신체 사이즈게 맞게 상기 어깨착용부(S)의 길이를 조절하여 용이하게 착용하는 것이 가능함은 물론이다.

이에 따라, 착용자의 다양한 신체 사이즈를 고려할 수 있게 되고, 상기 체결부재(L)의 회전을 통해 상기 어깨착용부(S) 양측이 체결된 각도를 조절함으로써 착용자의 신체 좌측과 우측의 개별적인 동작에도 적용되어 간섭을 최소화하여 착용중 불편함이 없게 된다.

이와 같이, 상기 회전부(300)가 착용자의 다양한 신체 부위에 착용이 가능해짐으로써, 착용자가 동작하게 되는 작업종류 또는 착용자가 활동하게 되는 작업환경이나 착용자의 동작습관에 따라 상기 관절보조기구(1)를 착용자가 원하는 신체 부위에 선택적으로 착용하여 착용자의 신체와 일체화된 상기 회전부(300)의 회전을 통해 후술할 탄성부재(410)의 팽창과 압축을 유발시켜 착용자의 동작 또는 활동에 따른 요추나 관절 활동에 소모되는 에너지를 보조하여 관절에 가해지는 부담을 경감시킬 수 있게 된다.

이와 함께, 착용자가 운동하고자 하는 신체 부위를 감안하여 상기 회전부(300)를 착용자의 여러 신체 부위에 선택적으로 적용하여 상기 회전부(300)의 회전을 통해 후술할 탄성부재(410)의 팽창과 압축을 유발시켜 착용자 신체의 부위별 운동이 가능함은 물론이다.

상기 탄성부(400)는 상기 연결부(200)에 결합된 상기 회전부(300)에 연결 결합되어 상기 회전부(300)의 회전시 팽창과 압축을 통한 에너지가 발생되도록 하여 착용자가 상반신 또는 무릎을 굽히거나 펴는 동작을 하였을 때 요추 또는 관절에 가해지는 부담이 경감되도록 하는 것으로, 탄성부재(410), 연결케이블(420) 및 장력조절부재(530)를 포함하여 구성된다.

상기 탄성부재(410)는 인장스프링 또는 압축스프링으로 이루어지고, 상단 또는 하단이 상기 탄성부(400) 내측에 고정된 상태에서 상기 탄성부(400)에 내장되는 것인데, 이때, 상기 탄성부재(410)가 인장스프링으로 이루어질 경우 하단이 상기 탄성부(400) 내측에 고정되는 것이 바람직하고, 압축스프링으로 이루어질 경우 상단이 상기 탄성부(400) 내측에 고정되는 것이 바람직하다.

상기 연결케이블(420)은 상기 탄성부재(410)의 상단과 상기 회전편(320)에 고정되어 상기 회전편(320)과 탄성부재(410)가 함께 작동하도록 연결 결합시키는 것이고, 상기 회전부(300)의 회전시 상기 회전편(320)의 호를 따라 이동하게 되고, 이때, 상기 연결케이블(420)은 상기 가이드홈(H)에 안착된 상태에서 이동이 가이드되어 상기 회전부(300)의 회전시 상측 또는 하측으로 이동한다.

예컨대, 도 3a와 같이, 상기 탄성부재(410)가 인장스프링으로 이루어질 경우, 착용자가 상반신 또는 무릎을 굽히게 되어 상기 회전편(320)이 일정 각도 상측으로 회전하게 됨에 따라 상기 연결케이블(420)이 상측으로 이동하게 되면 상기 탄성부재(410)는 하단이 상기 탄성부(400)의 내측에 고정된 상태에서 상측으로 팽창하게 되어 상기 탄성부재(410)에 에너지가 축적되게 된다.

이러한 상태에서 착용자가 상반신 또는 무릎을 펴게 되면, 상반신 또는 무릎을 굽힐 때와는 반대로 상기 회전편(320)이 일정 각도 하측으로 회전하게 됨에 따라 상기 연결케이블(420)이 하측으로 이동하게 되고, 이와 동시에, 상기 탄성부재(410)는 하단이 상기 탄성부(400)의 내측에 고정된 상태에서 복원력이 발생됨으로써, 하측으로 압축되게 되어 상기 탄성부재(410)에 축적되어 있던 에너지가 방출되어 착용자의 신체에 전달되며, 이를 통해, 요추나 관절 활동에 소모되는 에너지를 보조하여 관절에 가해지는 부담을 경감시킬 수 있게 되는 것이다.

한편, 도 3b와 같이, 상기 탄성부재(410)가 압축스프링으로 이루어질 경우, 착용자가 상반신 또는 무릎을 굽히게 되어 상기 회전편(320)이 일정 각도 상측으로 회전하게 됨에 따라 상기 연결케이블(420)이 상측으로 이동하게 되면 상기 탄성부재(410)는 상단이 상기 탄성부(400)의 내측에 고정된 상태에서 상측으로 압축되게 되어 상기 탄성부재(410)에 에너지가 축적되게 된다.

이러한 상태에서 착용자가 상반신 또는 무릎을 펴게 되면, 상반신 또는 무릎을 굽힐 때와는 반대로 상기 회전편(320)이 일정 각도 하측으로 회전하게 됨에 따라 상기 연결케이블(420)이 하측으로 이동하게 되고, 이와 동시에, 상기 탄성부재(410)는 상단이 상기 탄성부(400)의 내측에 고정된 상태에서 복원력이 발생됨으로써, 하측으로 팽창하게 되어 상기 탄성부재(410)에 축적되어 있던 에너지가 방출되어 착용자의 신체에 전달되며, 이를 통해, 요추나 관절 활동에 소모되는 에너지를 보조하여 관절에 가해지는 부담을 경감시킬 수 있게 되는 것이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 장력조절부재(430)는 상기 탄성부재(410)의 상단 또는 하단에 연결 결합되어 상기 탄성부재(410)의 상단 또는 하단이 상기 장력조절부재(430)에 고정됨으로써, 상기 탄성부재(410)가 상기 탄성부(400) 내측에서 상단 또는 하단이 상기 장력조절부재(430)에 고정된 상태로 내장되도록 한다.

이러한 상태에서 상기 장력조절부재(430)를 상측에서 누르거나 하측으로 당겨 인장스프링 또는 압축스프링으로 이루어진 상기 탄성부재(410)의 길이를 조절함으로써, 상기 회전부(300)의 회전을 통해 발생되는 상기 탄성부재(410)의 장력을 조절할 수 있게 되는 것이다.

여기서, 도 7a와 같이, 상기 탄성부재(410)가 인장스프링으로 이루어질 경우, 상기 장력조절부재(430)는 상기 탄성부(400)의 하측 단부와 연통되도록 설치된 상태에서 상기 탄성부재(410)의 하단과 연결 결합된 회전볼트로 이루어져 상기 탄성부(400)의 내측에서 상기 탄성부재(410)의 하단을 당겨 상기 탄성부재(410)의 길이가 조절되도록 하는 것이 바람직하고, 이때, 상기 회전편(320)의 상측 회전시 상기 탄성부재(410)는 하단이 상기 장력조절부재(430)에 고정된 상태에서 상단이 상측으로 팽창되게 된다.

그리고, 도 7b와 같이, 상기 탄성부재(410)가 압축스프링으로 이루어질 경우, 상기 장력조절부재(430)는 상기 탄성부(400)의 내측에 개재된 상태에서 상기 탄성부재(410)의 상단을 누를 수 있도록 이중 볼트 구조로 이루어져 상기 탄성부재(410)의 상단을 누름으로써 상기 탄성부재(410)의 길이가 조절되도록 하는 것이 바람직하고, 이때, 상기 탄성부재(410)는 상단이 상기 장력조절부재(430)에 고정됨은 물론 상기 연결케이블(420)이 상기 탄성부재(410)를 통과하여 상기 탄성부재(410) 하측의 와셔에 고정된 상태에서 상기 회전편(320)의 상측 회전시, 상기 연결케이블(420)이 상측으로 이동하되, 상기 탄성부재(410)의 하부가 상기 탄성부재(410) 하측의 와셔를 통해 끌어 올려져 상기 탄성부재(410)의 하단이 상측으로 압축되게 된다.

아울러, 상기 탄성부(400)는 상부가 상기 연결부(200)에 고정 결합된 상태에서 하부가 고정 결합되는 탄성고정밴드(440)를 더 포함하여 구성되고, 상기 탄성고정밴드(440)는 착용자의 허벅지부위 전방에 착용되며, 이에 따라, 상기 탄성부(400)는 상기 탄성고정밴드(440)를 통해 하부가 착용자의 허벅지부위 전방에 고정된 상태에서 착용자가 상반신 또는 무릎을 굽히거나 펴는 동작시 상기 탄성고정밴드(440)가 상기 탄성부재(410)에서 발생하는 반발력을 흡수함으로써, 상기 탄성부(400)의 위치가 견고하게 고정되어 상기 관절보조기구(1)를 안정적으로 사용할 수 있게 된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 관절보조기구(1)는 상기 착용부(100), 연결부(200) 및 회전부(300)를 구비하고 있음은 상술한 바와 같다.

다만, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 연결부(200) 및 회전부(300)에 각각 연결 결합되는 탄성부(400) 및 제2탄성부(600)가 구비된다.

그리고, 상기 제2탄성부(600)는 상기 탄성부(400)와 그 구성 및 기능이 유사하지만, 그 구성에 있어서 하부가 상기 탄성고정밴드(440)에 고정 결합된 상기 탄성부(400)와는 다르게 일측 단부가 상기 착용부(100)의 하측에 고정된다.

즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 관절보조기구(1)는 상기 탄성부(400) 및 제2탄성부(600)가 복합적으로 구성됨으로써, 착용자의 동작 또는 활동에 따른 요추나 관절 활동에 소모되는 에너지를 보조하여 관절에 가해지는 부담을 경감시키거나 착용자 신체의 부위별 운동을 더욱 효율적으로 수행할 수 있게 되는 특징이 있는 것이다.

여기서, 상기 탄성부(500) 및 제2탄성부(600)의 연결케이블(420, 620)은 각각 상기 회전편(320)에 고정되되, 상기 회전편(320)과 각각의 탄성부재(410, 610)가 함께 작동하도록 연결 결합되고, 상기 회전부(300)의 회전시 각각 상기 회전편(320)의 호를 따라 이동하게 되되, 상호 간의 작동에 서로 간섭되지 않도록 상기 회전편(320)의 호를 따라 서로 이격되는 위치에서 각각 고정되는 것이 바람직하며, 이때, 상기 회전편(320)은 상기 탄성부(400) 및 제2탄성부(600)의 연결케이블(420, 620) 각각에 해당하는 복수개의 가이드홈(H)이 구성되어 상기 탄성부(400) 및 제2탄성부(600)의 연결케이블(420, 620)이 개별적으로 안착되어 이동되도록 하는 것이 더욱 바람직하다.

아울러, 도 10과 같이, 상기 회전부(300)는 상기 회전편(320)과 동일한 형상으로 이루어져 상기 회전편(320)과 적층된 상태에서 회전되도록 상기 회전축(310)에 결합되는 보조회전편(330)을 더 포함하여 구성되고, 이에 따라, 상기 탄성부(400)의 연결케이블(420)은 상기 회전편(320)에 고정되며, 상기 제2탄성부(600)의 연결케이블(620)은 상기 보조회전편(330)에 고정 결합되어 상기 탄성부(400) 및 제2탄성부(600)의 연결케이블(420, 620)은 각각 개별적으로 상기 회전부(300)에 연결 결합되어 이동되는 것이 가능하다.

이를 통해, 상기 탄성부(400) 및 제2탄성부(600)의 연결케이블(420, 620)은 상기 회전부(300)의 회전에 따라 작동하되, 상기 탄성부(400)의 연결케이블(420)은 상기 회전편(320)의 상측 또는 하측 회전과 함께 상기 회전편(320)의 호를 따라 이동하고, 상기 제2탄성부(600)의 연결케이블(620)은 상기 보조회전편(330)의 상측 또는 하측 회전과 함께 상기 보조회전편(330)의 호를 따라 이동하게 된다.

이때, 상기 보조회전편(330)은 부채꼴 형상으로 이루어지되, 호를 따라 가이드홈(H)이 형성되어 상기 제2탄성부(600)의 연결케이블(620)이 상기 가이드홈(H)에 안착된 상태에서 상기 회전부(300)의 회전시 상기 제2탄성부(600)의 연결케이블(620)의 이동을 가이드할 수 있도록 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 관절보조기구(1)는 상기 착용부(100), 연결부(200), 회전부(300) 및 탄성부(400)를 구비하고 있음은 상술한 바와 같다.

다만, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 착용부(100)는 한 쌍으로 이루어져 착용자 신체의 양쪽 하지부위에 각각 착용되고, 상기 연결부(200)는 상기 착용부(100)의 상부 좌측 또는 우측에 구성되어 착용자의 양쪽 하지의 슬관절부위에 그 위치가 고정된다.

그리고, 상기 회전부(300)는 타측이 상기 착용부(100)의 하측 위치에서 착용자의 신체에 착용되어져 착용자가 무릎을 굽히거나 펴는 동작시 회전하게 되고, 상기 탄성고정밴드(440)가 착용자의 허벅지부위 후방에 착용됨으로써 상기 탄성부(400)의 상부가 착용자의 허벅지부위 후방에 고정된 상태에서 상기 회전부(300)의 회전을 통해 작동되어 착용자가 무릎을 굽히거나 펴는 동작시 상기 회전부(300)의 회전을 통해 발생되는 상기 탄성부재(410)의 팽창과 압축을 통해 착용자의 무릎관절 활동에 소모되는 에너지를 보조하여 관절에 가해지는 부담을 경감시키거나 착용자 하지부위 운동을 효율적으로 수행할 수 있게 한다.

결국, 본 발명에 따른 관절보조기구(1)는 비교적 간단한 구조로 이루어져 제작이 용이할 뿐만 아니라 제조비용이 절감됨은 물론 취급 및 사용이 간편하고, 관절에 직접적으로 힘을 가하지 않는 상태에서 탄성부재의 팽창과 압축을 통해 요추나 관절 활동에 소모되는 에너지를 보조하여 관절에 가해지는 부담을 경감시킬 수 있으며, 별도의 조작을 필요로 하지 않아 사용이 편리함과 더불어, 착용시 체결부재를 통해 좌측과 우측을 연결하는 각도를 조절할 수 있어 착용자의 다양한 신체 사이즈를 고려할 수 있음과 동시에 신체 좌측과 우측의 개별적인 동작에도 적용될 수 있고, 장력조절부재를 통해 탄성부재의 장력을 조절하여 착용자의 신장 또는 체중에 맞게 효율적으로 사용할 수 있는 것이다.

본 발명에서 상기 실시형태는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

1 : 관절보조기구-
100 : 착용부 200 : 연결부
300 : 회전부 310 : 회전축
320 : 회전편 330 : 보조회전편
400 : 탄성부 410 : 탄성부재
420 : 연결케이블 430 : 장력조절부재
440 : 탄성고정밴드 600 : 제2탄성부
610 : 탄성부재 620 : 연결케이블
630 : 장력조절부재 H : 가이드홈
L : 체결부재 S : 어깨착용부

Claims

신체의 허리부위에 착용되는 착용부;
상기 착용부의 하부 양측에 구성되어 고관절부위에 고정되는 연결부;
상기 착용부 상측의 신체에 착용되어 상반신 또는 무릎을 굽히거나 펴는 동작시 신체와 일체로 움직이면서 회전되되, 일측에 회전축이 구비되어 상기 연결부와 결합되고, 부채꼴 형상으로 이루어져 상기 회전축을 축으로 회전하는 회전편이 형성되며, 상기 회전편의 호를 따라 가이드홈이 형성된 회전부; 및
상기 연결부에 상부가 결합되어 상기 회전부의 회전시 요추 또는 관절에 가해지는 부담을 경감시키되, 상단 또는 하단이 고정된 상태로 내장되는 탄성부재와, 상기 탄성부재와 상기 회전편을 연결하고 상기 회전부의 회전시 상기 가이드홈에 안착된 상태로 이동되는 연결케이블과, 하부에 구비되어 허벅지에 착용되는 탄성고정밴드로 이루어진 탄성부를 포함하는 관절보조기구.
제 1항에 있어서,
상기 회전편에 타측이 결합된 탄성부재가 내장되고, 상기 착용부의 하측에 고정되며, 상기 회전부의 회전시 요추 또는 관절에 가해지는 부담을 경감시키는 제2탄성부를 더 포함하는 관절보조기구.
제 1항에 있어서,
상기 착용부 및 회전부는 양측을 연결하는 체결부재가 구비되되,
상기 체결부재는 상기 착용부 및 회전부의 중앙에 회전 가능하도록 구성되어 상기 착용부 및 회전부의 양측이 연결된 각도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 관절보조기구.
제 1항에 있어서,
상기 회전부는, 상기 착용부의 상측에 착용되되, 옆구리부위를 지나 복부부위 또는 등부위로 연장 형성되어 착용되는 것을 특징으로 하는 관절보조기구.
제 1항에 있어서,
상기 착용부에 일측이 결합된 상태에서 타측이 어깨부위에 걸쳐지는 어깨착용부를 더 포함하되,
상기 어깨착용부는 양측을 연결하는 체결부재가 중앙에 회전가능하도록 구성되어 양측이 연결된 각도의 조절이 가능하고, 상기 회전부는 타측이 옆구리부위를 지나 가슴부위 또는 등부위를 따라 어깨부위로 연장 형성되어 상기 어깨착용부의 타측에 결합되는 것을 특징으로 하는 관절보조기구.
제 1항에 있어서,
상기 탄성부는 상기 탄성부재의 상단 또는 하단에 결합되어 상기 탄성부재의 상단을 누르거나 하단을 당겨 상기 탄성부재의 장력을 조절하는 장력조절부재를 더 포함하는 관절보조기구.
제 2항에 있어서,
상기 탄성부의 상부 및 제2탄성부의 타측이 각각 상기 연결부에 연결 결합되되,
인장스프링 또는 압축스프링으로 이루어지고, 상단 또는 하단이 상기 탄성부의 내측에 고정되며, 일측단 또는 타측단이 상기 제2탄성부의 내측에 고정된 상태로 상기 탄성부 및 제2탄성부에 각각 내장되는 탄성부재;
상기 탄성부의 탄성부재 상단과 상기 회전편에 고정되고, 상기 제2탄성부의 탄성부재 타측단과 상기 회전편에 고정되어 상기 회전편과 상기 탄성부 및 제2탄성부의 탄성부재를 각각 연결하며, 상기 회전부의 회전시 상기 회전편의 호를 따라 이동하는 연결케이블; 및
상기 탄성부의 탄성부재 상단 또는 하단에 연결 결합되어 상기 탄성부의 탄성부재 상단을 누르거나 하단을 당기고, 상기 제2탄성부의 탄성부재 일측단 또는 타측단에 연결 결합되어 상기 제2탄성부의 탄성부재 일측단을 당기거나 타측단을 눌러 상기 탄성부 및 제2탄성부의 탄성부재 각각의 장력이 조절되도록 하는 장력조절부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 관절보조기구.
제 7항에 있어서,
상기 탄성부 및 제2탄성부의 연결케이블은 각각 상기 회전편에 고정되되,
상기 회전편의 호를 따라 서로 이격되는 위치에서 각각 고정되는 것을 특징으로 하는 관절보조기구.
제 7항에 있어서,
상기 회전부는 상기 회전편과 동일한 형상으로 이루어져 상기 회전편과 적층되도록 상기 회전축에 결합되는 보조회전편을 더 포함하여 구성되고,
상기 탄성부의 연결케이블은 상기 회전편에 고정되며,
상기 제2탄성부의 연결케이블은 상기 보조회전편에 고정되는 것을 특징으로 하는 관절보조기구.
신체의 하지부위에 착용되는 한 쌍의 착용부;
상기 착용부의 상부 좌측 또는 우측에 구성되어 슬관절부위에 고정되는 연결부;
상기 착용부 하측의 신체에 착용되어 무릎을 굽히거나 펴는 동작시 신체와 일체로 움직이면서 회전되되, 일측에 회전축이 구비되어 상기 연결부와 결합되고, 부채꼴 형상으로 이루어져 상기 회전축을 축으로 회전하는 회전편이 형성되며, 상기 회전편의 호를 따라 가이드홈이 형성된 회전부; 및
상기 연결부에 하부가 결합되어 상기 회전부의 회전시 무릎 관절에 가해지는 부담을 경감시키되, 상단 또는 하단이 고정된 상태로 내장되는 탄성부재와, 상기 탄성부재와 상기 회전편을 연결하고 상기 회전부의 회전시 상기 가이드홈에 안착된 상태로 이동되는 연결케이블과, 상부에 구비되어 허벅지에 착용되는 탄성고정밴드로 이루어진 탄성부를 포함하는 관절보조기구.