KR101758223B1 - Lightweight angle adjuster for joints with polymeric materials - Google Patents

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KR101758223B1 KR1020160158140A KR20160158140A KR101758223B1 KR 101758223 B1 KR101758223 B1 KR 101758223B1 KR 1020160158140 A KR1020160158140 A KR 1020160158140A KR 20160158140 A KR20160158140 A KR 20160158140A KR 101758223 B1 KR101758223 B1 KR 101758223B1
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신용호
이기정
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(주) 아스픽
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Abstract

본 발명은 무릎 또는 팔 관절의 재활 목적으로 사용되는 보조기구에서 무릎 또는 팔의 운동 각도를 조절하는 역할을 하는 각도조절장치에 관한 것이다.
본 발명은 다음과 같은 효과를 발휘한다.
즉, 금속부품과 기타 부자재를 일체화시킨 고분자수지 사출성형 구조로 인해, 중량이 가볍고 인장강도가 높으며 내구성 및 착용감이 우수한 장점이 있다.
또한, 제조공정과 조립공정을 단축시킬 수 있는 구조로써, 제작비용이 절감됨과 동시에 생산성이 극대화되는 효과를 발휘한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an angle adjusting device that controls the angle of motion of a knee or an arm in an auxiliary device used for rehabilitation of a knee or an arm.
The present invention has the following effects.
That is, due to the polymer resin injection molding structure in which the metal parts and other auxiliary materials are integrated, the weight is light, the tensile strength is high, and the durability and comfort are excellent.
In addition, the manufacturing process and the assembling process can be shortened, so that the manufacturing cost is reduced and the productivity is maximized.

Description

고분자 소재를 이용한 관절 보조기구용 경량 각도조절장치 {omitted}Lightweight angle adjuster for joints with polymeric materials

본 발명은 무릎 또는 팔 관절의 재활 목적으로 사용되는 보조기구에서 무릎 또는 팔의 운동 각도를 조절하는 역할을 하는 각도조절장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an angle adjusting device that controls the angle of motion of a knee or an arm in an auxiliary device used for rehabilitation of a knee or an arm.

관절 보조기구용 각도조절장치는 인체의 무릎 또는 팔 관절의 연골이 마모되거나 또는 손상되어 통증이나 염증이 수반되는 경우와 관절 수술 내지 정형외과적 고관절 습관절 치료를 받은 환자나 하지 지체 장애인, 노약자의 무릎 및 그 주변부위에 착용되어 관절의 움직임을 제어 및 안정화시키고, 관절의 굴곡 상태를 각도를 제한하거나 교정하며, 환자가 착용하여 관절을 보호하고, 나아가 무릎의 회전각도를 조절할 수 있도록 하는 것이다.The angular adjustment device for ankle joints is used for a case where the cartilage of the human knee or arm is worn or damaged and accompanied by pain or inflammation, a knee of the patient who has undergone joint surgery or orthopedic habits habit treatment, And the surrounding area to control and stabilize the movement of the joint, to restrict or correct the angle of bending of the joint, to protect the joint by wearing the patient, and to control the angle of rotation of the knee.

통상적으로 각도조절장치의 1차 제어각도 0, 15, 30, 45, 60도와 2차 제어각도 범위 0, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120, 135도 사이를 제어 가능하도록 하여 2차 무릎부상의 재발을 방지 시켜 환자나 사용자의 재활목적으로 사용된다.Typically, the angle of the first angle of the angle adjuster is controlled to be between 0, 15, 30, 45, 60 degrees and a second control angle range of 0, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120, To prevent recurrence of secondary knee injuries and to be used for the rehabilitation purpose of the patient or the user.

종래의 각도조절장치는 도 8 및 도 9와 같이, 2개의 금속기어판이 대칭되도록 구성되고, 금속기어판과 알루미늄 하부 지지대의 접촉에 의한 마찰을 방지하기 위하여 그 사이에 PP소재의 마찰방지 부싱 역할을 하는 판재가 대칭으로 삽입되며, 마찰 방지 PP소재의 판재 사이에 회전하는 알루미늄 하부 지지대가 연결된다. 이 때 하부 지지대의 회전 운동을 제어하는 각도조절 레버가 1차 각과 2차 각 조절 레버로 구성된다.8 and 9, two metal gear plates are symmetrically arranged, and in order to prevent friction due to contact between the metal gear plate and the aluminum lower support, Is inserted symmetrically, and a rotating lower aluminum support is connected between the plates of the anti-friction PP material. At this time, the angle control lever for controlling the rotation motion of the lower support is composed of the first angle and the second angle control lever.

이러한 각도조절 레버는 ABS수지 재료로 구성되는데, 사용자의 빈번한 굴곡 회전 하중에 의해 각도 조절범위를 제어 하지 못하고 파손되는 경우가 빈번이 발생한다. Such an angle adjusting lever is made of ABS resin material, and the angular adjustment range can not be controlled due to frequent bending rotational load of the user, and breakage often occurs.

또한 상기 전체 부품을 감싸는 커버 또한 ABS수지 재료로 구성되는데, 역시 재활기기 특성상 빈번하게 발생하는 회전운동에 의한 하중을 견디지 못하여 내구성이 떨어진다.In addition, the cover for covering the whole parts is also made of ABS resin material, and the durability is also deteriorated because it can not withstand the load due to the rotational motion frequently occurring due to the nature of rehabilitation equipment.

한편, 관절 보조기구의 사용 대상자는 환자이거나 근력이 부족한 사용자가 대부분으로, 종래의 금속 기어부와 지지대의 비중이 높아 근력이 약한 사용자에게는 착용시 느끼는 중량 또한 매우 높은 단점이 있다.On the other hand, most of the users of the articulation assistant are patients or lack of muscle strength, and the weight of the wearer is very high when the wearer has weak muscle strength due to the high weight of the conventional metal gear part and the support.

등록실용 제20-0481104호 (2006.11.07.)Registration Practice No. 20-0481104 (2006.11.07.)

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 다음과 같다.Problems to be solved by the present invention are as follows.

즉, 금속부품과 기타 부자재를 일체화시킨 고분자수지 사출성형 구조로서, 제조공정과 조립공정을 단축시킬 수 있는 구조를 제시하고자 한다.In other words, a polymer resin injection molding structure in which metal parts and other subsidiary materials are integrated is proposed to reduce the manufacturing process and the assembling process.

본 발명은 위와 같은 과제를 해결하기 위하여,In order to solve the above problems,

상부고정프레임(210)의 하부와 각도조절부(100)의 상부가 고정결합되고, 하부회전프레임(220)의 상부와 각도조절부(100)의 중심이 회전핀(300)에 의해 회동결합되어, 회전핀(300)을 축으로 하부회전프레임(220)이 소정 각도 범위 내에서 회전하도록 구성된 관절 보조기구용 각도조절장치에 있어서, 상기 각도조절부(100)는 회전핀(300)을 중심으로 하고 하부회전프레임(220)의 상부 일측면을 덮는 원형 커버인 고정부하우징(110a)과, 상부고정프레임(210)의 하부 일측면을 덮어 고정결합되는 부분으로서 고정부하우징(110a)의 상부로 연장되는 회전부하우징(110b)으로 형성된 제1커버(110); 제1커버(110)와 대응되는 구조로서, 하부회전프레임(220) 및 상부고정프레임(210)의 타측면을 덮는 고정부하우징(120a) 및 회전부하우징(120b)으로 형성된 제2커버(120); 상부고정프레임(210)을 기준으로 시계방향으로 조절하여 하부회전프레임(220)의 반시계방향 회전각도를 제한하는 제1각도조절레버(130); 상부고정프레임(210)을 기준으로 반시계방향으로 조절하여 하부회전프레임(220)의 시계방향 회전각도를 제한하는 제2각도조절레버(140);를 포함하고, 상기 제1커버(110)는 고정부하우징(110a)의 내측면에 다수의 세로선이 상부고정프레임(210)과 맞닿도록 돌출된 수지보강리브(111), 회전부하우징(110b)의 내측면에 회전핀(300)이 중심인 원을 따라 다수의 각도고정홈(112a)이 형성되는 각도조절레일(112), 회전부하우징(110b)의 내측면에 회전핀(300)을 중심으로 하는 다수의 동심원이 하부회전프레임(220)과 맞닿도록 돌출된 회전마찰리브(113)를 포함하며, 상기 각도조절부(100), 상부고정프레임(210) 및 하부회전프레임(220)은 고분자수지로 형성되는 것을 특징으로 하며,The lower part of the upper fixing frame 210 and the upper part of the angle adjusting part 100 are fixedly coupled to each other and the upper part of the lower rotating frame 220 and the center of the angle adjusting part 100 are pivotally coupled by the rotation pin 300 And the lower rotation frame 220 is rotated within a predetermined angle range about the rotation pin 300. The angle adjustment unit 100 is configured to rotate about the rotation pin 300 A fixed housing 110a which is a circular cover covering an upper side of the lower rotating frame 220 and a lower fixed frame 210 which is extended to the upper portion of the fixed housing 110a A first cover 110 formed of a rotatable housing 110b; A second cover 120 formed of a fixed housing 120a and a rotatable housing 120b covering the other sides of the lower rotating frame 220 and the upper fixed frame 210, ; A first angle adjusting lever 130 for adjusting the counterclockwise rotation angle of the lower rotating frame 220 by adjusting the upper fixed frame 210 in the clockwise direction; And a second angle adjusting lever 140 that adjusts the counterclockwise direction with respect to the upper fixed frame 210 to limit a clockwise rotation angle of the lower rotating frame 220, A resin reinforcing rib 111 protruding from the inner side surface of the fixed housing 110a so as to contact a plurality of vertical lines with the upper fixing frame 210; A plurality of concentric circles centering on the rotary pins 300 are formed on the inner surface of the rotary housing 110b so as to abut against the lower rotary frame 220 The upper fixing frame 210 and the lower rotation frame 220 are formed of a polymer resin, and the angle adjusting unit 100, the upper fixing frame 210, and the lower rotation frame 220 are formed of polymer resin,

상기 하부회전프레임(220)은 하부회전프레임(220)의 내부에서 뼈대 역할을 하는 금속 재질의 메탈본(222)을 더 포함하는 것을 특징으로 하며,The lower rotating frame 220 may further include a metal pattern 222 serving as a skeleton in the lower rotating frame 220,

각도조절부(100) 및 하부회전프레임(220)은 유리섬유(Glass Fiber) 40~60 중량%, 탄소섬유(Carbon Fiber) 40~60 중량%로 구성된 고분자수지를 이용하여 사출성형방식으로 제조되는 것을 특징으로 하는 고분자 소재를 이용한 관절 보조기구용 경량 각도조절장치를 제시한다.The angle adjusting part 100 and the lower rotating frame 220 are manufactured by an injection molding method using a polymer resin composed of 40 to 60% by weight of glass fiber and 40 to 60% by weight of carbon fiber And a lightweight angle adjusting device for a joint auxiliary apparatus using the polymer material.

본 발명은 다음과 같은 효과를 발휘한다.The present invention has the following effects.

즉, 금속부품과 기타 부자재를 일체화시킨 고분자수지 사출성형 구조로 인해, 중량이 가볍고 인장강도가 높으며 내구성 및 착용감이 우수한 장점이 있다.That is, due to the polymer resin injection molding structure in which the metal parts and other auxiliary materials are integrated, the weight is light, the tensile strength is high, and the durability and comfort are excellent.

또한, 제조공정과 조립공정을 단축시킬 수 있는 구조로써, 제작비용이 절감됨과 동시에 생산성이 극대화되는 효과를 발휘한다.In addition, the manufacturing process and the assembling process can be shortened, so that the manufacturing cost is reduced and the productivity is maximized.

도 1은 본 발명의 각도조절장치를 나타낸 결합사시도.
도 2는 도 1의 분해도.
도 3은 각도조절부의 제1커버 내측면에 대한 도면.
도 4는 하부회전프레임의 제1실시예 및 단면확대도.
도 5는 하부회전프레임의 제2실시예 및 단면확대도.
도 6은 하부회전프레임의 제3실시예 및 단면확대도.
도 7은 하부회전프레임의 제4실시예 및 단면확대도.
도 8은 종래의 각도조절장치에 대한 분해도.
도 9는 등록실용 제20-0481104호의 분해도.
도 10은 본 발명의 각도조절장치가 적용되는 관절 보조기구의 예시 사진.
도 11은 메탈본을 포함하는 하부회전프레임 제작용 금형의 단면도.
도 12는 결합리브가 형성된 메탈본이 제작되는 과정에 대한 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an exploded perspective view of an angle adjusting device according to the present invention; FIG.
2 is an exploded view of Fig.
3 is a view of the inner surface of the first cover of the angle adjusting portion.
4 is a first embodiment and a cross-sectional enlarged view of a lower rotating frame;
5 is a second embodiment and a cross-sectional enlarged view of the lower rotating frame;
6 is a third embodiment and a cross-sectional enlarged view of the lower rotating frame.
7 is a fourth embodiment and a cross-sectional enlarged view of the lower rotating frame;
8 is an exploded view of a conventional angle regulating device.
9 is an exploded view of the registration room No. 20-0481104.
10 is an exemplary photograph of a joint auxiliary device to which the angle adjusting device of the present invention is applied.
11 is a sectional view of a mold for manufacturing a lower rotating frame including a metal pattern.
12 is a view showing a process of fabricating a metal pattern having a coupling rib formed therein;

이하 첨부된 도면을 바탕으로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다. 다만 본 발명의 권리범위는 특허청구범위 기재에 의하여 파악되어야 한다. 또한 본 발명의 요지를 모호하게 하는 공지기술의 설명은 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the scope of the present invention should be understood from the description of the claims. Further, the description of known technology which obscures the gist of the present invention is omitted.

본 발명의 설명 중 "상", "하" 등의 방향 한정은 이해를 돕기 위해 도 1의 형태를 기준으로 지시하는 것일 뿐, 기준선(또는 도면)을 달리하면 방향도 달리 지시될 것임을 밝혀둔다.It should be noted that the directions of "phase" and "bottom" in the description of the present invention are merely directed to the shape of FIG. 1 for the sake of understanding, and directions of the baseline (or drawing)

도 10은 본 발명의 각도조절장치가 적용되는 관절 보조기구의 예시 사진이다.10 is an illustrative photograph of an articulation assist device to which the angle adjusting device of the present invention is applied.

본 발명은 도 10과 같이 관절의 재활 목적으로 사용되는 보조기구에서 무릎의 운동 각도를 조절하는 역할을 하는 각도조절장치에 관한 것이다.The present invention relates to an angle adjusting device which serves to adjust the kinetic angle of a knee in an auxiliary device used for the purpose of rehabilitation of a joint as shown in FIG.

상세하게는 상부고정프레임(210)의 하부와 각도조절부(100)의 상부가 고정결합되고, 하부회전프레임(220)의 상부와 각도조절부(100)의 중심이 회전핀(300)에 의해 회동결합되어, 회전핀(300)을 축으로 하부회전프레임(220)이 소정 각도 범위 내에서 회전하도록 구성된 관절 보조기구용 각도조절장치에 관한 것이다.The lower part of the upper fixing frame 210 and the upper part of the angle adjusting part 100 are fixedly coupled to each other and the upper part of the lower rotating frame 220 and the center of the angle adjusting part 100 are rotated by the rotation pin 300 And is rotatably coupled to rotate the lower rotation frame (220) about a rotation pin (300) within a predetermined angle range.

도 1은 본 발명의 각도조절장치를 나타낸 결합사시도, 도 2는 도 1의 분해도, 도 3은 각도조절부의 제1커버 내측면에 대한 도면이다.FIG. 1 is an exploded perspective view of the angle adjusting device of the present invention, FIG. 2 is an exploded view of FIG. 1, and FIG. 3 is a view of an inner surface of a first cover of an angle adjusting portion.

본 발명의 각도조절부(100)는 도 1과 같이 제1커버(110), 제2커버(120), 제1각도조절레버(130), 제2각도조절레버(140)로 구성된다.1, the angle adjusting unit 100 includes a first cover 110, a second cover 120, a first angle adjusting lever 130, and a second angle adjusting lever 140. As shown in FIG.

제1커버(110)는 도 2 및 도 3과 같이 회전핀(300)을 중심으로 하고 하부회전프레임(220)의 상부 일측면을 덮는 원형 커버인 고정부하우징(110a)과, 상부고정프레임(210)의 하부 일측면을 덮어 고정결합되는 부분으로서 고정부하우징(110a)의 상부로 연장되는 회전부하우징(110b)으로 형성된다. 2 and 3, the first cover 110 includes a fixed housing 110a which is a circular cover covering the upper surface of the lower rotating frame 220 with the rotary pin 300 as a center, 210 are formed as a rotatable housing 110b extending to the upper portion of the fixed housing 110a.

제2커버(120)는 제1커버(110)와 대응되는 구조로서, 하부회전프레임(220) 및 상부고정프레임(210)의 타측면을 덮는 고정부하우징(120a) 및 회전부하우징(120b)으로 형성된다. The second cover 120 has a structure corresponding to the first cover 110 and includes a fixed housing 120a and a rotatable housing 120b covering the other sides of the lower rotating frame 220 and the upper fixed frame 210 .

즉, 제1커버(110)와 제2커버(120)가 상부고정프레임(210) 및 하부회전프레임(220)을 사이에 두고 마주 보고 결합함으로써 각도조절부(100)가 형성된다.That is, the angle adjusting unit 100 is formed by the first cover 110 and the second cover 120 facing each other with the upper fixed frame 210 and the lower rotating frame 220 interposed therebetween.

제2커버(120)의 구조는 제1커버(110)와 대칭되므로, 이하 제1커버(110)을 중심으로 세부 구조를 설명한다.Since the structure of the second cover 120 is symmetrical with the first cover 110, the detailed structure will be described with the first cover 110 as a center.

제1커버(110)는 도 3과 같이 고정부하우징(110a)의 내측면에 수지보강리브(111), 회전부하우징(110b)의 내측면에 각도조절레일(112) 및 회전마찰리브(113)가 형성된다.3, the first cover 110 includes a resin reinforcing rib 111 on the inner side of the fixed housing 110a, an angle adjusting rail 112 and a rotating friction rib 113 on the inner side of the rotating housing 110b, .

수지보강리브(111)는 고정부하우징(110a)의 내측면에 돌출된 다수의 세로선으로서, 돌출면이 상부고정프레임(210)과 맞닿도록 형성된다. 바람직하게는 수지보강리브(111)가 고정부하우징(110a)에서 하방으로 더 연장되어 고정부하우징(120a)에서 상부고정프레임(210)과 맞닿는 부분까지 형성된다. 이는 제1커버(110)와 제2커버(120)가 상부고정프레임(210)을 사이에 두고 마주 결합될 때, 상부고정프레임(210)에 맞닿는 수지보강리브(111,121)가 상부고정프레임(210)에 의해 각도조절부(100)가 받는 힘을 분산시킴으로써 내구성을 향상시키는 역할을 한다.The resin reinforcing ribs 111 are formed by a plurality of vertical lines protruding from the inner surface of the fixed housing 110a so that the protruding surfaces abut on the upper fixing frame 210. [ The resin reinforcing ribs 111 extend downward from the fixed housing 110a to a portion of the fixed housing 120a which contacts the upper fixing frame 210. [ When the first cover 110 and the second cover 120 are coupled to each other with the upper fixing frame 210 interposed therebetween, the resin reinforcing ribs 111 and 121 abutting the upper fixing frame 210 are fixed to the upper fixing frame 210 To disperse the force received by the angle adjusting unit 100, thereby improving durability.

각도조절레일(112)은 회전부하우징(110b)의 내측면에 회전핀(300)이 중심인 원이 돌출형성되되, 원을 따라 회전핀(300)의 반대방향으로 굽은 각도고정홈(112a)이 다수 형성된다. 각도고정홈(112a)에 후술하는 각도조절레버의 각도고정핀이 안착하여 하부회전프레임(220)의 회전각도를 제한하게 된다.The angle adjusting rail 112 has an angle fixing groove 112a formed in an inner side surface of the rotary housing 110b and having a center of the rotary pin 300 protruded and bent in a direction opposite to the rotary pin 300 along the circle, Are formed. An angle fixing pin of an angle adjusting lever to be described later is seated on the angle fixing groove 112a to limit the rotation angle of the lower rotation frame 220. [

회전마찰리브(113)는 회전부하우징(110b)의 내측면에 회전핀(300)을 중심으로 하는 다수의 동심원이 하부회전프레임(220)과 맞닿도록 돌출된 부분이다. 이는 종래 금속기어판과 알루미늄 지지대의 접촉에 의한 마찰을 방지하기 위하여 PP소재의 마찰방지 부싱 역할을 하는 판재가 대칭으로 삽입되던 것과 같은 역할을 한다. 따라서 별도의 PP판재가 필요 없게 되는 제1커버(110) 일체형 구성이다.The rotary friction rib 113 is a portion protruding from the inner surface of the rotary housing 110b so as to contact a plurality of concentric circles centering the rotary pin 300 with the lower rotary frame 220. This serves to prevent the friction between the metal gear plate and the aluminum support due to the contact between the metal gear plate and the aluminum support. Therefore, the first cover 110 is an integral structure in which a separate PP plate is not required.

제2커버(120)의 수지보강리브(121), 각도조절레일(122), 회전마찰리브(123)는 각각 수지보강리브(111), 각도조절레일(112), 회전마찰리브(113)과 동일한 구조로서 제1커버(110)와 대칭되므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The resin reinforcing ribs 121 of the second cover 120, the angle adjusting rails 122 and the rotating friction ribs 123 are connected to the resin reinforcing ribs 111, the angle adjusting rails 112, the rotating friction ribs 113, And are symmetrical with respect to the first cover 110 as the same structure, so that a detailed description thereof will be omitted.

제1각도조절레버(130)는 상부고정프레임(210)을 기준으로 시계방향으로 조절하여 하부회전프레임(220)의 반시계방향 회전각도를 제한하는 역할을 하며, 푸시버튼(132)과 각도고정핀(131)으로 구성된다.The first angle adjusting lever 130 serves to restrict the counterclockwise rotation angle of the lower rotating frame 220 by adjusting the upper fixed frame 210 in a clockwise direction with respect to the upper fixed frame 210, And a pin 131.

푸시버튼(132)는 각도고정핀(131)의 고정위치(제한각도)를 바꾸고자 할 때 회전핀(300) 방향으로 눌려짐으로써 각도고정핀(131)을 각도고정홈(112a)으로부터 이탈시키는 역할을 하며, 각도고정핀(131)은 각도 고정시에는 각도고정홈(112a)에 안착되어 있다가 푸시버튼(132)이 눌려지면 각도고정홈(112a)에서 회전핀(300) 방향으로 이탈하게 된다. 이러한 구조를 기반으로 하여 각도를 조절하는 원리는 등록실용 제20-0481104호에 제시되어 있다.The push button 132 is pushed toward the rotation pin 300 when the fixing position (limiting angle) of the angle fixing pin 131 is changed so that the angle fixing pin 131 is separated from the angle fixing groove 112a And the angle fixing pin 131 is seated in the angle fixing groove 112a when the angle is fixed and is released from the angle fixing groove 112a in the direction of the rotation pin 300 when the push button 132 is pressed do. The principle of adjusting the angle on the basis of this structure is disclosed in Registration Practice No. 20-0481104.

제2각도조절레버(140)는 상부고정프레임(210)을 기준으로 반시계방향으로 조절하여 하부회전프레임(220)의 시계방향 회전각도를 제한하는 역할을 하며, 이를 구성하는 각도고정핀(141) 및 푸시버튼(142)은 제1각도조절레버(130)의 각도고정핀(131) 및 푸시버튼(132)과 동일하다.The second angle control lever 140 controls the rotation angle of the lower rotation frame 220 in the counterclockwise direction with respect to the upper fixing frame 210. The angle fixing pin 141 And the push button 142 are the same as the angle fixing pin 131 and the push button 132 of the first angle adjusting lever 130.

도 4 내지 도 7은 하부회전프레임의 각 실시예 및 단면확대도이다.4 to 7 are enlarged views of respective embodiments and sectional views of the lower rotating frame.

하부회전프레임(220)의 기본 구조는 도 4와 같이 그 단면도가 직사각형인 평판형상이나, 5 내지 도 7과 같이 프레임보강리브(221) 또는 메탈본(222)이 추가로 형성될 수 있다. The basic structure of the lower rotating frame 220 is a flat plate shape having a rectangular sectional view as shown in FIG. 4, but a frame reinforcing rib 221 or a metal pattern 222 may be additionally formed as shown in FIGS.

프레임보강리브(221)는 하부회전프레임(220)의 길이방향으로 형성된 일자형의 돌출부로서, 평행한 프레임보강리브(221)가 하부회전프레임(220)의 일측면에 다수 형성되며, 그 단면은 도 5 및 도 6과 같다. 이는 하부회전프레임(220)이 수평하중을 잘 견딜 수 있도록 강성을 향상시키는 역할을 한다.The frame reinforcing ribs 221 are protruding portions formed in the longitudinal direction of the lower rotating frame 220. A plurality of parallel frame reinforcing ribs 221 are formed on one side of the lower rotating frame 220, 5 and Fig. This serves to improve rigidity so that the lower rotating frame 220 can withstand horizontal loads.

메탈본(222)은 금속재질의 판재로서, 하부회전프레임(220)의 내부에서 뼈대(bone) 역할을 하여 내구성을 향상시킬 수 있다. 경량성 확보를 위해 재질은 금속 중에서도 가벼운 알루미늄이 바람직하나, 한정하지 않는다.The metal base 222 is a metal plate, and serves as a bone in the lower rotation frame 220, thereby improving durability. Lightweight aluminum is preferred among materials for ensuring light weight, but is not limited thereto.

상기 메탈본(222)에는 비드부(222a) 또는 결합리브(222b)가 추가로 형성될 수 있다. The metal boss 222 may further include a bead 222a or a coupling rib 222b.

비드부(222a)는 메탈본(222)에 세로로 굴곡진 돌기(bead)를 넣어 가공한 것이다. 역시 메탈본(222)의 강성을 향상시키는 역할을 한다.The bead portion 222a is formed by inserting a vertically curved bead into the metal boss 222. And also serves to improve the rigidity of the metal base 222.

한편 결합리브(222b)는 메탈본(222)의 일측 표면에 하부회전프레임(220)의 길이방향(즉, 메탈본(222)의 길이방향)으로 형성된 일자형의 돌출부인데, 프레임보강리브(221)는 하부회전프레임(220)의 표면에서 반원 형태로 돌출된 것과 달리 결합리브(222b)는 메탈본(222)의 표면에서 각진 형태로 돌출된다.On the other hand, the engaging rib 222b is a protrusion protruded from one side of the metal boss 222 in the longitudinal direction of the lower rotating frame 220 (that is, the longitudinal direction of the metal boss 222) The coupling rib 222b protrudes from the surface of the metal boss 222 in an angular shape.

프레임보강리브(221)가 반원, 즉 곡선으로 돌출된 것은 외부에 노출되는 부분이므로 착용자와의 마찰을 줄이고 착용감을 높이기 위한 것으로서 각진 형태일 수도 있으나, 결합리브(222b)는 그 목적상 각진형태임이 필수적이다. 결합리브(222b)는 메탈본(222)이 하부회전프레임(220)과의 결합력을 강화시켜 박리현상이 일어나지 않게 하는 역할을 하기 때문이다.Since the frame reinforcing ribs 221 protrude in a semicircle, that is, a curved line, the frame reinforcing ribs 221 are exposed to the outside, so that the frame reinforcing ribs 221 may be angular in order to reduce friction with the wearer and enhance comfort. However, the engaging ribs 222b are angular It is essential. This is because the engaging ribs 222b serve to prevent the peeling phenomenon from occurring by enhancing the binding force of the metal bones 222 with the lower rotating frame 220.

상기 결합리브(222b)는 도 11의 (C) 또는 (D)와 같이 그 단면이 각진 돌출부로 형성됨과 동시에, 이웃한 결합리브(222b)가 반대방향으로 기울어지도록 함이 바람직하다. 따라서 마주하여 기울어진 두 개의 결합리브 사이에 고분자수지가 충진되어 사출성형되면 결합리브가 고분자수지를 집게와 같이 잡고 있는 구조로 인해 메탈본(222)이 고분자수지로 형성된 하부회전프레임(220)으로부터 이탈되는 현상을 방지할 수 있게 되는 것이다.It is preferable that the engaging rib 222b is formed as an angular protrusion in cross section as shown in FIG. 11C or D and the adjacent engaging rib 222b is inclined in the opposite direction. Accordingly, when the polymer resin is injected and molded between the two opposing engagement ribs, the metal ribs 222 are separated from the lower rotation frame 220 formed of the polymer resin due to the structure in which the engagement ribs hold the polymer resin together with the clamps. Can be prevented.

이러한 기능은 결합리브(222b)가 없이 비드부(222a)만 형성된 도 11의 (A) 또는 (B)와 같은 실시예에서는, 메탈본(222)의 표면을 부식 또는 쇼트처리시켜 표면을 거칠게 함으로써 메탈본(222)의 표면과 하부회전프레임(220)의 고분자수지 사이 박리현상을 줄일 수 있다.11 (A) or (B) in which only the bead 222a is formed without the engaging rib 222b, the surface of the metal boss 222 is corroded or shortened to roughen the surface The peeling phenomenon between the surface of the metal pattern 222 and the polymer resin of the lower rotating frame 220 can be reduced.

상술한 프레임보강리브(221) 및 메탈본(222)의 구조는 상부고정프레임(210)에도 동일하게 적용될 수 있다.The structure of the frame reinforcing ribs 221 and the metal bones 222 may be applied to the upper fixing frame 210 as well.

본 발명의 각도조절부(100), 상부고정프레임(210) 및 하부회전프레임(220)은 고분자수지를 이용하여 사출성형방식으로 제조된다.The angle adjusting unit 100, the upper fixing frame 210, and the lower rotating frame 220 of the present invention are manufactured by an injection molding method using a polymer resin.

고분자수지로는 인장강도가 높은 PPS(Polyphenylene Sulfide)가 바람직하며, 구체적으로는 유리섬유(Glass Fiber) 40~60 중량%, 탄소섬유(Carbon Fiber) 40~60 중량%로 구성될 수 있다. 그 외 PA66, PA6, PEEK도 적용 가능할 것이다.The polymer resin is preferably polyphenylene sulfide (PPS) having a high tensile strength. Specifically, it may be composed of 40 to 60 wt% of glass fiber and 40 to 60 wt% of carbon fiber. Other PA66, PA6 and PEEK may be applicable.

이러한 고분자수지는 금속에 비해 중량이 매우 낮음에도 인장강도가 높고, 압축특성 또는 선단특성에 있어 높은 값을 나타내며, 고온 또는 고하중 하에서도 우수한 크립(Creep)특성을 갖는다. 특히, 반복 응력에 대하여 내피로성을 지니므로 관절 보조기구의 내구성과 착용편의성을 높일 수 있다.Such a polymer resin exhibits a high tensile strength, a high compression strength, and a high tip strength, and has excellent creep characteristics even under a high temperature or a high load. Particularly, since fatigue resistance is improved with respect to repetitive stress, the durability and wearing convenience of the joint auxiliary device can be improved.

또한 별도의 금속기어판과 금속체결판, 마찰방지용 PP소재 등의 부자재 없이도 단일 커버(110,120) 만으로 본연의 효과를 이끌어 낼 수 있는 일체형 구조로서, 제조방법이 간소하여 금형비 및 재료비를 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 조립공정 또한 현격히 단축되므로 생산성이 극대화된다. 즉, 기존 금속 기어부와 커버를 하나로 일체화 시켜 커버부의 사출공정과 기어부의 프레스 생산 공정을 한공정으로 단축시킨 것이다.In addition, it is an integrated structure that can bring out the original effect by using only the single covers 110 and 120 without any additional material such as a metal gear plate, a metal fastening plate, and a friction-preventing PP material. By simplifying the manufacturing method and reducing the mold cost and material cost In addition, the assembly process is significantly shortened, maximizing productivity. That is, the existing metal gear portion and the cover are integrated into one, and the injection process of the cover portion and the press production process of the gear portion are shortened to one.

메탈본(222)이 포함된 하부회전프레임(220)은 도 11과 같은 금형(20)에 메탈본(222)을 삽입한 뒤, 그 사이 공간(21)에 고분자수지를 주입하여 사출성형함으로써 제조될 수 있다(상부고정프레임(210) 또한 같다). 도 11(A)는 도 7, 도 11(B)는 도 6의 실시예와 각각 대응된다.The lower rotating frame 220 including the metal pattern 222 is formed by inserting a metal pattern 222 into a mold 20 as shown in FIG. 11 and then injecting a polymer resin into the interstices 21 to perform injection molding. (Upper fixing frame 210 is also the same). Fig. 11 (A) corresponds to Fig. 6 and Fig. 11 (B) corresponds to the embodiment of Fig.

이 때, 전처리로서 메탈본(222)에 비드부(222a)가 형성되도록 굴곡지게 하거나, 메탈본(222)의 표면을 쇼트처리하여 거칠게 만들거나, 도 12와 같이 메탈본(222)의 표면에 세로홈을 가공함으로써 돌출형성된 결합리브(222b)를 지그(50)로 눌러 도 11(C),(D)와 같이 기울일 수 있으며, 각 전처리에 대한 목적은 앞서 메탈본(222)에 대한 상세한 설명에서 언급한 바와 같다. 이 때, 지그(50)는 돌출부가 형성되는데 이는 도 12와 같이 결합리브 사이 홈에 용이하게 삽입되도록 하단부 폭은 좁되, 위로 갈수록 결합리브 사이 홈 간격보다 넓어지게 되어, 이웃한 결합리브를 벌릴 수 있는 구조이다. 특히 결합리브가 기울어지는 방향이 도 12와 같이 교차되도록, 지그의 돌출부는 결합리브 2개당 하나씩 형성됨이 바람직하다.At this time, it is possible to bend the metal boss 222 to form a bead 222a as a pretreatment or to make the surface of the metal boss 222 roughen by a shot treatment, The engaging rib 222b protruding by machining the vertical groove can be tilted as shown in FIGS. 11 (C) and (D) by pressing the jig 50 with the jig 50. The purpose of each pre- . 12, the lower end of the jig 50 is narrowed so as to be easily inserted into the groove between the engaging ribs. However, the width of the lower end of the jig 50 is wider than that of the engaging ribs, . Particularly, it is preferable that the protruding portions of the jig are formed one by one for two coupling ribs so that the direction in which the coupling ribs are inclined as shown in Fig.

본 발명의 효과를 다시 정리하면 다음과 같다.The effects of the present invention are summarized as follows.

즉, 기존 무거운 중량으로 구성된 금속소재를 경량화 시키고 금속 기어부를 인장강도가 높은 PPS를 고인성 수지로 일체화 시켜 고정 각도에서 하중을 받는 기어부를 기존 금속과 대등하게 하중을 견디는 구조로 반영하여 회전운동에 의한 하중을 방지할 수 있다.In other words, the weight of the metal material composed of the existing heavy weight is reduced, and the gear part which receives the load at the fixed angle by integrating the metal gear part with the high tensile strength PPS with the high toughness resin is reflected in the structure which endures the load equal to the existing metal, It is possible to prevent the load caused by the load.

또한 기존의 비중이 높은 스틸재료와 알루미늄 소재를 경량 고분자 LCP고분자 계열 중에서 내환경성이 우수한 폴리페닐렌설파이드(Poly p-p henylene sulfied), 폴리아릴레이트(poly arylate)계 섬유와 수지를 복합한 경량 복합재료 소재를 사출기술을 이용하여 부품일체화 시킨 발명이다.In addition, the existing high-density steel materials and aluminum materials are light-weight polymer LCP polymer series lightweight composites that are made of polyphenylene sulfide (polyphenylene sulfide), polyarylate fiber and resin It is an invention in which a material is integrated with parts using an injection technique.

또한 본 고안의 적용으로 근력이 약한 환자의 착용시 느끼는 무게를 현격이 경량시킨 것이다. In addition, the weight of the patient who wears weak weight is remarkably lightened by the application of the present invention.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be clear to those who have knowledge.

100 : 각도조절부
110 : 제1커버
110a : 고정부하우징
111 : 수지보강리브
110b : 회전부하우징
112 : 각도조절레일
112a : 각도고정홈
113 : 회전마찰리브
120 : 제2커버
120a : 고정부하우징
121 : 수지보강리브
120b : 회전부하우징
122 : 각도조절레일
122a : 각도고정홈
123 : 회전마찰리브
130 : 제1각도조절레버
131 : 각도고정핀
132 : 푸시버튼
133 : 각도조절가이드
140 : 제2각도조절레버
141 : 각도고정핀
142 : 푸시버튼
143 : 각도조절가이드
210 : 상부고정프레임
220 : 하부회전프레임
221 : 프레임보강리브
222 : 메탈본
222a : 비드부
222b : 결합리브
300 : 회전핀100:
110: first cover
110a: Fixed housing
111: Resin reinforcing rib
110b: rotatable housing
112: Angle adjustment rail
112a: Angle fixing groove
113: rotating friction rib
120: second cover
120a: Fixed housing
121: Resin reinforcing rib
120b: rotatable housing
122: Angle adjustment rail
122a: Angle fixing groove
123: rotating friction rib
130: first angle adjusting lever
131: Angle fixing pin
132: push button
133: Angle adjustment guide
140: Second angle control lever
141: Angle fixing pin
142: Push button
143: Angle adjustment guide
210: upper fixing frame
220: Lower rotating frame
221: Frame reinforcing rib
222: Metal Bone
222a: bead portion
222b:
300: rotating pin

Claims (3)

상부고정프레임(210)의 하부와 각도조절부(100)의 상부가 고정결합되고,
하부회전프레임(220)의 상부와 각도조절부(100)의 중심이 회전핀(300)에 의해 회동결합되어,
회전핀(300)을 축으로 하부회전프레임(220)이 소정 각도 범위 내에서 회전하도록 구성된 관절 보조기구용 각도조절장치에 있어서,

상기 각도조절부(100)는
회전핀(300)을 중심으로 하고 하부회전프레임(220)의 상부 일측면을 덮는 원형 커버인 고정부하우징(110a)과, 상부고정프레임(210)의 하부 일측면을 덮어 고정결합되는 부분으로서 고정부하우징(110a)의 상부로 연장되는 회전부하우징(110b)으로 형성된 제1커버(110);
제1커버(110)와 대응되는 구조로서, 하부회전프레임(220) 및 상부고정프레임(210)의 타측면을 덮는 고정부하우징(120a) 및 회전부하우징(120b)으로 형성된 제2커버(120);
상부고정프레임(210)을 기준으로 시계방향으로 조절하여 하부회전프레임(220)의 반시계방향 회전각도를 제한하는 제1각도조절레버(130);
상부고정프레임(210)을 기준으로 반시계방향으로 조절하여 하부회전프레임(220)의 시계방향 회전각도를 제한하는 제2각도조절레버(140);를 포함하고,

상기 제1커버(110)는
고정부하우징(110a)의 내측면에 다수의 세로선이 상부고정프레임(210)과 맞닿도록 돌출된 수지보강리브(111),
회전부하우징(110b)의 내측면에 회전핀(300)이 중심인 원을 따라 다수의 각도고정홈(112a)이 형성되는 각도조절레일(112),
회전부하우징(110b)의 내측면에 회전핀(300)을 중심으로 하는 다수의 동심원이 하부회전프레임(220)과 맞닿도록 돌출된 회전마찰리브(113)를 포함하며,

상기 각도조절부(100), 상부고정프레임(210) 및 하부회전프레임(220)은 고분자수지로 형성되는 것을 특징으로 하는
고분자 소재를 이용한 관절 보조기구용 경량 각도조절장치.
The lower part of the upper fixing frame 210 and the upper part of the angle adjusting part 100 are fixedly coupled,
The upper part of the lower rotating frame 220 and the center of the angle adjusting part 100 are pivotally coupled by the rotation pin 300,
An angle regulating device for a joint auxiliary instrument configured to rotate a lower rotating frame (220) about a rotary pin (300) within a predetermined angle range,

The angle adjusting unit 100
A fixed housing 110a which is a circular cover covering the upper surface of the lower rotating frame 220 with the rotation pin 300 as a center and a fixed portion 210c which is fixedly coupled with the lower side surface of the upper fixed frame 210, A first cover 110 formed of a rotatable housing 110b extending to an upper portion of the government housing 110a;
A second cover 120 formed of a fixed housing 120a and a rotatable housing 120b covering the other sides of the lower rotating frame 220 and the upper fixed frame 210, ;
A first angle adjusting lever 130 for adjusting the counterclockwise rotation angle of the lower rotating frame 220 by adjusting the upper fixed frame 210 in the clockwise direction;
And a second angle adjusting lever 140 for adjusting the rotation angle of the lower rotating frame 220 in the clockwise direction by adjusting the upper fixed frame 210 in a counterclockwise direction,

The first cover (110)
A resin reinforcing rib 111 protruding from the inner side of the fixed housing 110a so as to contact a plurality of vertical lines with the upper fixing frame 210,
An angle adjusting rail 112 having a plurality of angular fixing grooves 112a formed on the inner surface of the rotary housing 110b along a circle centered on the rotary pin 300,
And a rotary friction rib 113 protruding from the inner surface of the rotary housing 110b so as to abut against the lower rotary frame 220 in a plurality of concentric circles centering on the rotary pin 300,

The angle adjusting unit 100, the upper fixing frame 210, and the lower rotating frame 220 are formed of a polymer resin.
Lightweight angle adjuster for joints using polymeric materials.
제 1 항에 있어서,
상기 하부회전프레임(220)은
하부회전프레임(220)의 내부에서 뼈대 역할을 하는 금속 재질의 메탈본(222)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
고분자 소재를 이용한 관절 보조기구용 경량 각도조절장치.
The method according to claim 1,
The lower rotating frame 220
And a metal base 222 of a metal material serving as a skeleton inside the lower rotation frame 220
Lightweight angle adjuster for joints using polymeric materials.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
각도조절부(100) 및 하부회전프레임(220)은
유리섬유(Glass Fiber) 40~60 중량%, 탄소섬유(Carbon Fiber) 40~60 중량%로 구성된 고분자수지를 이용하여 사출성형방식으로 제조되는 것을 특징으로 하는
고분자 소재를 이용한 관절 보조기구용 경량 각도조절장치.

3. The method according to claim 1 or 2,
The angle adjusting portion 100 and the lower rotating frame 220
Characterized in that it is produced by an injection molding method using a polymer resin composed of 40 to 60 wt% of glass fibers and 40 to 60 wt% of carbon fibers
Lightweight angle adjuster for joints using polymeric materials.

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KR100688327B1 (en) 2006-01-09 2007-03-02 조상덕 Orthopedic knee joint brace

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