KR101794687B1

KR101794687B1 - 재활운동기구용 핸들구조체

Info

Publication number: KR101794687B1
Application number: KR1020160069560A
Authority: KR
Inventors: 이광덕
Original assignee: 신광의료기산업(주)
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2017-11-08

Abstract

본 발명은 재활운동기구를 사용하는 노약자나 환자 등의 사용자에 적합하도록 사용 각도를 임의로 조절할 수 있는 핸들부를 제공하여 핸들 조작이 더 간편해지도록 함과 아울러, 적은 힘으로도 핸들의 조작이 가능하도록 그 구조가 개선된 재활운동기구용 핸들구조체에 관한 것이다.

Description

재활운동기구용 핸들구조체{HANDLE STRUCTURE FOR REHABILITATION TRANING APPARATUS}

본 발명은 재활운동기구용 핸들구조체에 관한 것으로, 특히 재활운동기구를 사용하는 노약자나 환자 등의 사용자에 적합하도록 핸들부의 사용 각도를 임의로 조절할 수 있도록 하여 사용자의 핸들 조작이 더 간편해지도록 함과 아울러, 적은 힘으로도 핸들의 조작이 가능하도록 그 구조가 개선된 재활운동기구용 핸들구조체에 관한 것이다.

일반적인 상하지 연동운동 장치는 발이 안착되는 한 쌍의 페달과 손으로 움겨쥘 수 있는 한 쌍의 핸들을 포함하여 구성된다.

따라서, 사용자가 페달에 양 발을 거치하고 핸들을 양손으로 감싸쥔 상태에서 소정 방향으로 힘을 가압하는 경우 각각의 페달 및 핸들이 기 설정된 궤적을 따라 왕복하면서 팔과 다리를 동시에 운동할 수 있다.

통상의 운동기구를 이용한 운동은 상체 또는 하체를 분리하여 이루어지는 것에 비해, 상하지 연동운동장치는 전술한 바와 같이 팔과 다리를 동시에 운동함으로서 운동량을 증가시킬 뿐 아니라 효과적인 전신 운동이 가능하다는 장점이 있다.

따라서, 최근에는 이러한 상하지 연동운동장치를 이용하여 신체가 부자유한자나 노약자들의 재활치료에 적용하려는 시도가 이루어지고 있다.

다만, 종래의 상하지 연동운동장치는 건강한 일반인을 상대로 운동량을 증가시키는데에 초점이 맞춰져 페달 및 핸들이 단순한 직선 또는 호 형상의 궤적을 그리면서 왕복하도록 구성되어 있는 바, 운동에 사용되는 신체부위가 제한적이어서 다양한 부위의 근육을 사용해야 하는 재활치료에는 적용하기 곤란한 문제가 있었다.

이를 개선하기 위한 선행기술로는 한국 등록특허공보 등록번호 제10-1115545호 "재활치료용 상하지연동운동장치"(등록일자 : 2012.02.06)에 개시된 바와 같이, 프레임; 상기 프레임의 상측을 관통하여 고정 설치되는 제1샤프트; 상기 프레임을 관통하여 회전 가능하도록 설치되는 제2샤프트; 상기 제1샤프트의 양 단에 일단이 회동 가능하게 연결되어, 타단에 형성되는 페달이 호 형상의 궤적을 따라 회동할 수 있도록 설치되는 한 쌍의 하지 링크; 일단이 상기 하지 링크와 연동 가능하도록 연결되며, 타단에는 핸들이 형성되는 한 쌍의 상지 링크; 상기 제2샤프트 양단에 고정 설치되어 상기 제2샤프트와 일체로 회전하는 한 쌍의 회전부재로 구성되며, 상기 각 회전부재는 편심된 위치에서 상기 각 상지 링크와 제2샤프트핀에 의해 연결되는 편심 회전 링크;를 포함하여 구성되며, 상기 편심 회전 링크는 상기 하지 링크의 페달이 소정 구간안에서 왕복하도록 회동 범위를 제한하고, 상기 하지 링크의 회동 운동에 따라 상기 상지 링크의 핸들이 폐곡선 궤적을 그리며 연동하도록 유도하는 것이다.

종래 하지 재활기구와 관련된 다른 선행기술은 본원의 발명자가 선출원한 한국 등록특허공보 등록번호 제10-1494685호 "하지 훈련 운동기구"(등록일자 : 2015.02.12)에 기재된 바와 같이, 프레임과; 상기 프레임의 연결대에 탑재된 구동모터의 회전 구동력으로 회전 구동되는 구동축과; 상기 구동모터에 의해 구동되는 구동축의 회전력을 연결수단을 통해 전달받아 회전 구동되는 회전축과; 사용자의 하지가 안착되고 상기 구동축과 회전축의 회전력으로 사용자의 하지를 강제 운동시키는 하지 받침대와; 상기 구동축의 회전력을 크랭크 운동력으로 전환시켜 상기 하지 받침대에 전달하기 위한 복수의 제1연동수단; 및 상기 회전축의 회전력을 상기 하지 받침대에 전달하는 복수의 제2연동수단을 포함하여 이루어지고, 상기 제1연동수단은 상기 구동축의 양측 단부에 각각 마련되는 회전판과, 일단부가 상기 회전판의 가장자리에 연결되고 타단부가 상기 하지 받침대에 연결되어 상기 구동축의 회전력으로 크랭크 운동되는 연동바와, 상기 하지 받침대의 상단부에 연결되는 연결바 및 상기 프레임에 지지되고 연결바의 전,후 이동을 가이드하도록 지지하는 지지블록으로 구성되고, 상기 제2연동수단은 상기 회전축의 양측 단부에 편심 회전되도록 각각 마련되는 편심캠과, 상기 편심캠의 외주면 둘레에 접촉되고 편심캠의 편심 회전력을 전달하기 위한 전달바 및 상기 전달바의 회동 동작을 상기 하지 받침대의 각도 조절력으로 전환시켜 상기 지지블록으로 전달하기 위한 조절판으로 구성된 것이다.

그런데, 기존 재활운동기구는 사용자의 신체 조건에 적합하도록 사이즈를 조절할 필요가 있으며 사용자의 반복적인 조작이 용이하도록 환봉 형태의 손잡이 핸들을 회전시키는 방식으로 조작하고 있으나, 재활운동기구를 사용하는 사용자가 주로 노약자나 재활환자인 경우가 대부분이므로, 손잡이 핸들을 신체 조건을 고려하여 사용자의 조작이 용이한 각도로 조절할 필요가 있으며, 이에 따라 사용자가 적은 힘으로도 사용가능하도록 개선할 필요가 있다.

한국 등록특허공보 등록번호 제10-1115545호 "재활치료용 상하지연동운동장치"(등록일자 : 2012.02.06) 한국 등록특허공보 등록번호 제10-1494685호 "하지 훈련 운동기구"(등록일자 : 2015.02.12)

본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 그 목적은 재활운동기구를 사용하는 노약자나 환자 등의 사용자에 적합하도록 사용 각도를 임의로 조절할 수 있는 핸들부를 제공하여 핸들 조작이 더 간편해지도록 함과 아울러, 적은 힘으로도 핸들의 조작이 가능하도록 그 구조가 개선된 재활운동기구용 핸들구조체를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 프레임 상에 회전 가능하게 배치된 회전축에 회전력 전달부를 매개로 회전력을 제공하는 좌,우측 핸들부를 구비하되, 상기 좌,우측 핸들부는 회전력 전달부의 연결샤프트가 끼워지도록 중공이 형성되고, 상기 중공의 내주면에 연결기어가 형성되어 상기 연결샤프트의 좌,우 이동시 연결샤프트의 단부에 형성된 고정기어에 선택적으로 기어 치합되는 핸들하우징과, 상기 핸들하우징의 상측으로 연장되도록 마련되고 상측이 개구된 수용공이 형성되고 하부 일측에 개구된 통공이 형성된 수용부와, 상기 수용부 내에 상,하 승강 가능하도록 수용되는 핸들바와, 일단부가 통공을 통해 수용부 내에 위치되어 상기 핸들바의 하단부와 접촉되고 중간부가 수용부의 외측에서 핀 결합되며 타단부가 상기 연결샤프트의 단부에 간섭되는 레버부재와, 상기 레버부재와 핸들바를 복귀시키는 복귀수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 핸들바는 상기 수용공의 내주면에 결합되는 수용관과, 상단부가 상기 수용관의 상부 외측으로 돌출되고 하단부가 상기 수용공 내부로 삽입되도록 결합되는 상부핸들바와, 상부가 상기 상부핸들바의 하부에 체결되고 하부가 하부핸들바에 체결되는 체결구와, 상부가 상기 체결구의 하부와 체결되고 하부가 상기 레버부재의 일단부와 접촉되어 승강동작시 상기 레버부재에 회전력을 제공하는 하부핸들바로 구성된다.

상기 복귀수단은 상기 연결샤프트와 상기 핸들하우징 사이에 개재되고 상기 연결샤프트의 우측 이동시 수축되어 상기 연결샤프트의 좌측 이동을 위한 복원 탄성력을 부여하는 스프링부재인 것이다.

본 발명은 사용자가 임의로 좌,우측 핸들바(100A,100B)의 수용부(150) 각도를 사용자의 신체조건에 적합하도록 간편한 방식으로 임의 조절할 수 있으며, 적은 힘으로도 사용 가능하게 되어 사용자의 편의성을 증대시킬 수 있는 이점을 갖는다.

또한, 본 발명은 좌,우측 핸들부(100A,100B)의 수용부(150) 각도를 임의 조절한 후에, 스프링부재(500)의 탄성력에 의해 연결샤프트(200)와 레버부재(400) 및 핸들바(300)가 원위치로 자동 복귀되므로, 노약자나 재활환자인 사용자의 편의성을 증대시킬 수 있는 이점을 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 핸들구조체가 적용된 재활운동기구를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 재활운동기구용 핸들구조체를 나타낸 사시도.
도 3은 도 2의 결합상태 단면도.
도 4는 본 발명 핸들바의 하강동작시 레버부재 및 연결샤프트의 연동동작을 나타낸 사용상태도.
도 5는 본 발명 연결샤프트에 대한 수용부의 각도 임의 조절상태를 나타낸 예시도.

본 발명에 따른 재활운동기구용 핸들구조체는, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면, 프레임(10) 상에 회전 가능하게 배치된 회전축(20)에 회전력 전달부(미도시)를 매개로 회전력을 제공하는 좌,우측 핸들부(100A,100B)를 구비하되, 상기 좌,우측 핸들부(100A,100B)는 회전력 전달부의 연결샤프트(200)가 끼워지도록 중공(105)이 형성되고, 상기 중공(105)의 내주면에 연결기어(110)가 형성되어 상기 연결샤프트(200)의 좌,우 이동시 연결샤프트(200)의 단부에 형성된 고정기어(210)에 선택적으로 기어 치합되는 핸들하우징(100)과; 상기 핸들하우징(100)의 상측으로 연장되도록 마련되고 상측이 개구된 수용공(155)이 형성되고 하부 일측에 개구된 통공(152)이 형성된 수용부(150)와; 상기 수용부(150) 내에 상,하 승강 가능하도록 수용되는 핸들바(300)와; 일단부가 통공(152)을 통해 수용부(150) 내에 위치되어 상기 핸들바(300)의 하단부와 접촉되고 중간부가 수용부(150)의 외측에서 핀 결합되며 타단부가 상기 연결샤프트(200)의 일단부에 간섭되는 레버부재(400)와; 상기 레버부재(400)와 핸들바(300)를 복귀시키는 복귀수단;으로 구성된다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 핸들구조체가 적용된 재활운동기구로서, 프레임의 길이방향으로 배치되어 하지 안착부(30)를 동작시키는 회전축(20)과, 상기 회전축(20)에 좌,우 회전 가능하게 결합되는 몸체부(15)와, 상기 몸체부(15)에 배치되고 사용자의 하지 부위가 안착되어 상기 회전축(20)의 움직임에 의해 운동되는 하지 안착부(30)와, 상기 하지 안착부(30)로부터 이격되게 배치되고 사용자의 허리부위를 지지하는 허리받침판(40)과, 허리받침판(40)으로부터 이격된 프레임의 선단 측에 배치되는 상체받침판(50)이 구비된다.

상기 회전력 전달부는 좌,우측 핸들부(100A,100B)의 각 연결샤프트(200)의 타단부에 별도의 기어가 마련되어 회전축(20)의 단부에 마련된 기어와 치합되는 구조로 된 것을 채용할 수 있으며, 이 경우에는 좌,우측 핸들부(100A,100B)의 각 연결샤프트(200)로부터 전달되는 회전력에 의해 회전축(20)이 회전됨에 따라 하지 안착부(30)를 동작시킬 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 핸들구조체는 핸들하우징(100)에 일측과 타측이 연통되도록 중공(105)이 형성되고, 상기 중공(105)에 연결샤프트(200)가 끼워져 결합되어 연결샤프트(200)의 일단부가 핸들하우징(100)의 외측으로 돌출된 구조를 갖는다.

또한, 상기 연결샤프트(200)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 연결기어(110)와 선택적으로 치합되는 고정기어(210)가 일단부에 형성된 구조를 가지며, 상기 고정기어(210)와 일단 사이에 고정기어(210)에 비해 외경이 상대적으로 작은 홈부(220)가 형성된다.

상기 복귀수단은 상기 연결샤프트(200)와 상기 핸들하우징(100) 사이에 개재되고 상기 연결샤프트(200)의 우측 이동시 수축되어 상기 연결샤프트(200)의 좌측 이동을 위한 복원 탄성력을 부여하는 스프링부재(500)를 채용한다.

상기 스프링부재(500)는 연결샤프트(200)의 타단과 핸들하우징(100)의 타단 사이에 개재되어 상기 연결샤프트(200)의 타단을 향해 도면의 좌측으로 밀어내는 탄성력을 부여하게 된다.

이를 위해 상기 연결샤프트(200)의 타단은 스프링부재(500)의 단부를 지지하도록 다른 부위에 비해 상대적으로 외경이 크게 형성된 구조를 갖는다.

상기 수용부(150)는 핸들하우징(100)의 수직 상측으로 연장된 관 형태로 형성되고, 내부에 상부가 개구된 수용공(155)이 형성된 구조를 갖는다.

상기 수용공(155)의 내부에는 핸들바(300)의 하부가 수용되도록 결합된다.

상기 핸들바(300)는 상기 수용공(155)의 내주면에 결합되는 수용관(310)과, 상단부가 상기 수용관(310)의 상부 외측으로 돌출되고 하단부가 상기 수용공(155) 내부로 삽입되도록 결합되는 상부핸들바(320)와, 상부가 상기 상부핸들바(320)의 하부에 체결되고 하부가 하부핸들바(340)에 체결되는 체결구(330)와, 상부가 상기 체결구(330)의 하부와 체결되고 하부가 상기 레버부재(400)의 일단부와 접촉되어 승강동작시 상기 레버부재(400)에 회전력을 제공하는 하부핸들바(340)로 구성된다.

상기 상부핸들바(320)는 상부가 수용관(310)의 내경보다 더 큰 외경을 가지고, 하부핸들바(340)의 하부는 수용관(310)의 내경보다 더 큰 외경을 갖도록 형성된다.

이로 인해, 상,하부핸들바(320,340)는 체결구(330)를 매개로 연결된 상태에서 분리되지 않도록 수용관(310) 내에서 상,하 승강 가능한 구조를 갖는다.

상기 수용관(310)과 상기 수용공(155)의 결합 구조는 상기 수용관(310)의 외주면과 수용공(155)의 내주면에 나사산이 형성되어 나사 체결되거나, 수용관(310)이 수용공(155) 내에 압입방식으로 결합될 수 있다.

상기 레버부재(400)는 수용부(150)의 외측에 돌출된 고정브라켓(410)에 연결핀(420)으로 핀 결합되어 회전 가능한 구조를 갖는다.

또한, 상기 레버부재(400)는 일단부가 통공(152)을 통해 수용공(155) 내부로 진입되도록 결합되고, 타단부가 상기 홈부(220) 내에 위치하도록 결합되어 레버부재(400)의 회전시 타단부가 연결샤프트(200)의 일단과 간섭되면서 연결샤프트(200)를 도면상의 우측으로 이동시키게 된다.

이러한 조립구조를 갖는 본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이, 사용자가 상부핸들바(320)의 상측을 하측으로 누르면, 체결구(330)를 매개로 상부핸들바(320)와 하부핸들바(340)가 하강되면서 레버부재(400)의 일단부에 접촉되면서 하부핸들바(340)가 레버부재(400)를 연결핀을 기준으로 시계바늘의 진행방향과 반대방향으로 회전시키게 된다.

상기 레버부재(400)의 회전시 레버부재(400)의 타단부가 상기 홈부(220) 내에 위치함에 따라 연결샤프트(200)의 일단을 도면상의 우측으로 이동시키게 되고, 연결샤프트(200)의 우측 이동시 연결샤프트(200)의 타단과 핸들하우징(100) 사이에 개재된 스프링부재(500)가 수축된다.

또한, 연결샤프트(200)의 우측 이동시 고정기어(210)가 중공(105)의 내주면에 형성된 연결기어(110)와의 치합상태에서 해제되므로, 핸들하우징(100)이 연결샤트프에 대해 회전 가능한 상태가 된다.

이에 따라 사용자는 하지가 하지 안착부(30)에 안착되고, 허리 부위 및 상체가 허리받침판(40)과 상체받침판(50)에 각각 안착되도록 누운 상태에서 좌,우측 핸들부(100A,100B)의 핸들바(300)를 파지한 상태로 도 5에 도시된 바와 같이 임의로 핸들의 기능을 갖는 수용부(150)의 각도를 조절할 수 있다.

한편, 연결샤프트(200)에 대한 수용부(150)의 각도를 임의 조절한 후에 상부핸들바(320)를 누르는 가압력을 해제할 경우에는 스프링부재(500)의 복원력에 의해 연결샤프트(200)가 다시 도면상의 좌측으로 복귀되고, 복귀된 연결샤프트(200)의 홈부(220)에 타단부가 삽입된 상태의 레버부재(400)가 시계바늘의 진행방향으로 원래 위치로 회전된다.

이어서, 레버부재(400)의 복귀 회전시 레버부재(400)의 일단부가 하부핸들바(340)의 하단부를 밀어 올리는 상승력을 전달시킴에 따라, 하부핸들바(340)와 체결구(330)를 매개로 연결된 상부핸들바(320)가 수용관(310)내에서 상승동작되어 원래 위치로 상승하게 된다.

따라서, 본 발명은 사용자가 임의로 좌,우측 핸들부(100A,100B)의 수용부(150) 각도를 사용자의 신체조건에 적합하도록 간편한 방식으로 임의 조절할 수 있고, 적은 힘으로도 사용가능하게 되어 사용자의 편의성을 증대시킬 수 있는 이점을 갖는다.

또한, 본 발명은 좌,우측 핸들부(100A,100B)의 수용부(150) 각도를 임의 조절한 후에, 스프링부재(500)의 탄성력에 의해 연결샤프트(200)와 레버부재(400) 및 핸들바(300)가 원위치로 자동 복귀되므로, 사용자의 편의성을 증대시킬 수 있는 이점을 갖는다.

10 : 프레임 15 : 몸체부
20 : 회전축 30 : 하지안착부
40 : 허리받침판 50 : 상체받침판
100A,100B : 좌,우측 핸들부 100 : 핸들하우징
105 : 중공 110 : 연결기어
150 : 수용부 152 : 통공
155 : 수용공 200 : 연결샤프트
210 : 고정기어 220 : 홈부
300 : 핸들바 310 : 수용관
320 : 상부핸들바 330 : 체결구
340 : 하부핸들바 400 : 레버부재
410 : 고정브라켓 420 : 연결핀
500 : 스프링부재

Claims

프레임(10) 상에 회전 가능하게 배치된 회전축(20)에 회전력 전달부를 매개로 회전력을 제공하는 좌,우측 핸들부(100A,100B)를 구비하되,
상기 좌,우측 핸들부(100A,100B)는 회전력 전달부의 연결샤프트(200)가 끼워지도록 중공(105)이 형성되고, 상기 중공(105)의 내주면에 연결기어(110)가 형성되어 상기 연결샤프트(200)의 좌,우 이동시 연결샤프트(200)의 단부에 형성된 고정기어(210)에 선택적으로 기어 치합되는 핸들하우징(100)과,
상기 핸들하우징(100)의 상측으로 연장되도록 마련되고 상측이 개구된 수용공(155)이 형성되고 하부 일측에 개구된 통공(152)이 형성된 수용부(150)와,
상기 수용부(150) 내에 상,하 승강 가능하도록 수용되는 핸들바(300)와,
일단부가 통공(152)을 통해 수용부(150) 내에 위치되어 상기 핸들바(300)의 하단부와 접촉되고 중간부가 수용부(150)의 외측에서 핀 결합되며 타단부가 상기 연결샤프트(200)의 단부에 간섭되는 레버부재(400)와,
상기 레버부재(400)와 핸들바(300)를 복귀시키는 복귀수단을 구비한 것을 특징으로 하는 재활운동기구용 핸들구조체.
청구항 1에 있어서,
상기 핸들바(300)는 상기 수용공(155)의 내주면에 결합되는 수용관(310)과,
상단부가 상기 수용관(310)의 상부 외측으로 돌출되고 하단부가 상기 수용공(155) 내부로 삽입되도록 결합되는 상부핸들바(320)와,
상부가 상기 상부핸들바(320)의 하부에 체결되고 하부가 하부핸들바(340)에 체결되는 체결구(330)와,
상부가 상기 체결구(330)의 하부와 체결되고 하부가 상기 레버부재(400)의 일단부와 접촉되어 승강동작시 상기 레버부재(400)에 회전력을 제공하는 하부핸들바(340)로 구성된 것을 특징으로 하는 재활운동기구용 핸들구조체.
청구항 1에 있어서,
상기 복귀수단은 상기 연결샤프트(200)와 상기 핸들하우징(100) 사이에 개재되고 상기 연결샤프트(200)의 우측 이동시 수축되어 상기 연결샤프트(200)의 좌측 이동을 위한 복원 탄성력을 부여하는 스프링부재(500)인 것을 특징으로 하는 재활운동기구용 핸들구조체.