KR102025228B1 - 평지 및 경사 보행 재활기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 하부프레임과 그 양측에 구비되는 측면프레임으로 이루어진 프레임; 측면프레임에 부착되어 보행궤적을 제공하는 링크유닛; 상기 링크유닛에 부착되는 발 디딤부; 상기 측면프레임에 형성되는 복수 개의 직선안내홈; 및 상기 링크유닛의 일단에 구비되고 상기 직선안내홈에 장착되어 이동하는 가이드부재;를 포함하고, 상기 복수 개의 직선안내홈은 서로 다른 경사각을 가지며, 상기 가이드부재가 상기 직선안내홈을 따라 이동하면서 상기 발 디딤부에 평지 또는 경사 보행궤적을 제공하는 것을 특징으로 하는 평지 및 경사 보행 재활기기를 제공한다.
본 발명은, 상기 구성에 의해서 평지 보행 재활뿐 아니라 경사 보행 재활 치료가 가능한 기기를 제공하며, 또한 경사각도를 다양하게 변경하면서 경사 보행 재활을 실시할 수 있는 효과가 발생한다.

Description

평지 및 경사 보행 재활기기{SLOPE GAIT REHABILITATION APPARATUS}

본 발명은 보행 재활 기기에 관한 것이며, 특히 평지 보행 및 경사로 보행이 가능하며 경사로의 각도 변경이 가능하도록 한 보행 재활기기에 관한 것이다.

일반적으로, 보행 재활 기기는 편마비나 근력 저하 등의 여러 원인으로 거동이 불편해진 환자의 재활 치료에 사용되는 기기이다.

고령화, 사고, 스트레스 등으로 인해 급속히 증가되고 있는 뇌병변 장애인 및 하지 관절 수술환자에게 있어 가장 필수적이고 재활 효과가 높은 것은 보행 관련 훈련이 될 수 있다. 정상적인 신체의 가동범위(Range of Motion) 내에서 골격의 움직임과 근육의 수축이완 운동은 보행 훈련 및 재활에 있어 고유 기능을 강화시키고 회복시키는 가장 중요한 요소이다. 이러한 정상 가동범위 내에서 보행 재활을 시킬 수 있는 보행 재활 기기의 시장은 급속히 팽창하는 추세이며, 이러한 추세를 대비하여 보행 재활에 널리 활용될 수 있게 값이 싸며 재활 효과를 높일 수 있는 보급형 보행 재활 기기의 개발이 요구되고 있다.

종래의 기술로, 등록특허공보 제10-1790048호에 개시된 트레드밀 기반의 보행 재활 기기는, 이 문헌의 도면 1 및 2에 나타난 바와 같이, 발 디딤부를 포함하는 트레드밀 기반의 보행 재활 기기로, 수평 받침부와 이의 양측에 각각 수직되게 놓이는 수직 받침부를 포함하는 프레임부; 상기 발 디딤부와 상기 수직 받침부 사이에 구비되며 상기 발 디딤부에 보행 궤적을 제공하는 링크 유닛; 상기 수평 받침부에 구비되며 상기 발 디딤부가 닿아 상기 발 디딤부와 함께 움직이는 트레드밀 벨트; 및 상기 링크 유닛과 상기 트레드밀 벨트를 연동시키는 연동부를 포함하는 기술구성을 제공한다.

하지만, 상술한 종래의 기술은, 발 디딤부와 링크 유닛 등을 통해 트레밀 기반의 평지를 보행하는 동작 위주로 재활동작을 구성하고 있어서, 다양한 보행에 적용할 수는 없었다. 다시 말하면, 평지 뿐 아니라 경사로에서의 보행 재활이 필요한 경우도 있는데, 종래 기술에 따른 재활치료기기로는 이러한 경사로 보행에 이용하기 어려운 문제가 있었다.

본 발명은, 평지보행뿐 아니라 경사 보행 재활 치료용 기기를 제공하는 것을 목적으로 하며, 경사각도를 다양하게 변경하면서 경사 재활보행 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 환자의 질환 종류에 따라서는 특정 경사각에서 경사 보행 재활을 하는 것이 재활치료의 효과를 높일 수 있는 점을 감안하여, 재활 동작에 필요한 경사로의 각도를 용이하게 변경할 수 있는 수단을 제공하여 재활 효과를 높이는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 하부프레임과 그 양측에 구비되는 측면프레임으로 이루어진 프레임; 측면프레임에 부착되어 보행궤적을 제공하는 링크유닛; 상기 링크유닛에 부착되는 발 디딤부; 상기 측면프레임에 형성되는 복수 개의 직선안내홈; 및 상기 링크유닛의 일단에 구비되고 상기 직선안내홈에 장착되어 이동하는 가이드부재;를 포함하고, 상기 복수 개의 직선안내홈은 서로 다른 경사각을 가지며, 상기 가이드부재가 상기 직선안내홈을 따라 이동하면서 상기 발 디딤부에 평지 또는 경사 보행궤적을 제공하는 것을 특징으로 하는 평지 및 경사 보행 재활기기를 제공한다.

상기 링크유닛은, 상기 측면프레임에 구비되고, 모터 구동력을 전달받아 회전하는 제1링크; 및 상기 제1링크에 제1지점에서 연결되는 제2링크;로 이루어진 2절링크인 것이 바람직하며, 상기 제2링크는 상기 가이드부재가 결합되는 제2지점 및 상기 발 디딤부가 결합되는 제3지점을 구비하고, 상기 제1지점과 제2지점 및 제3지점은 삼각형을 이룬다.

상기 복수 개의 직선안내홈은 상기 측면프레임의 소정 지점에 위치하는 중심부(C)를 중심으로 전방을 향해 방사형으로 형성된다.

상기 중심부(C)에는 상기 복수 개의 직선안내홈이 서로 연통되지 않도록 막는 커버부(200);와 상기 커버부의 개방과 닫힘을 조정하는 락킹핀(250);을 더 포함한다.

상기 커버부는, 상기 직선안내홈의 일단을 막아서 연통을 방지하는 커버몸통(210); 상기 커버몸통의 하부에 구비되는 커버힌지(220); 및 상기 커버몸통의 상측에 구비되는 걸림부재(230);를 포함한다.

상기 락킹핀은, 상기 커버부의 걸림부재에 걸려서 상기 커버부의 닫힘 상태를 유지하는 원통형상의 락킹부분(252a)과, 상기 커버부의 걸림부재에 걸리지 않아 상기 커버부를 해제시키는 절개된 형상의 해제부분(252b)을 구비한다.

본 발명은, 평지 보행 보행뿐 아니라 경사 보행 재활에도 적용할 수 있는 보행 재활치료 수단을 제공하며, 특히, 하지 내지 발목의 특정 부위 환자에 따라서는 평지 보행이 아니라 적절한 경사각을 가진 경사로에서 보행을 하는 경우 재활치료의 효과를 높일 수 있는데, 본 발명에서는 재활 동작에 필요한 경사로의 각도를 변경할 수 있는 수단을 제공하여 보행 재활의 효과를 높이는 효과가 발생한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 평지 및 경사 보행 재활기기의 전체적인 사시도이며,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 평지 및 경사 보행 재활기기의 일부만을 도시한 것이며,
도 3은 도 2의 우측면도이며,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 재활기기의 직선안내홈을 따라 가이드부재가 이동하는 모습이며,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 재활기기에서 가이드부재가 하나의 직선안내홈에서 다른 직선안내홈으로 이동하기 위해 커버부가 개방된 모습이며,
도 6과 도 7은 커버부의 닫힘상태와 해제상태에서의 락킹핀의 위치를 보여주는 모습이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 또한, 사용된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 평지 및 경사 보행 재활기기의 전체적인 사시도이며, 도 2와 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 평지 및 경사 보행 재활기기의 일부만을 도시한 것이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 평지 및 경사 보행 재활기기는 외곽 형태를 구성하는 프레임으로, 하부프레임(F1)과 그 양측에 수직하게 구비되는 측면프레임(F2)을 포함한다. 측면프레임은 좌우측에 동일한 구조로 형성되며, 측면프레임의 상부에는 사용자가 재활 훈련시 손으로 잡고서 재활치료를 할 수 있도록 하는 손잡이부(400)가 사용자의 전면과 측면에 배치된다.

그리고, 좌우의 측면프레임 각각에는 하부프레임에 구비되는 모터 등 구동계(D)에 의한 구동력을 전달받아 재활치료를 위한 보행궤적을 제공하는 링크유닛(100)이 부착된다. 하부프레임의 하단에 배치되는 모터와 모터에 의한 회전력을 링크유닛에 전달하기 위한 벨트 등의 동력전달수단이 구비되고, 측면프레임의 외측에도 모터의 회전 동력을 상기 링크유닛으로 전달하기 위한 풀리(P)와 벨트(B) 등이 구비된다. 다만, 이러한 구조는 이 분야에서 일반적으로 사용하는 통상적인 기술이므로 이러한 회전동력 전달 과정에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

본 발명의 상기 링크유닛(100)에는 사용자의 발이 놓여지는 발 디딤부(30)가 부착되어 상기 링크유닛이 만들어내는 보행궤적을 따라 상기 발 디딤부가 평지 궤적 내지 경사궤적을 그리게 되고 이를 통해 사용자의 재활훈련이 이루어진다.

상기 링크유닛(100)의 제1링크(110)와 제2링크(120)의 2절링크로 이루어진다. 본 발명은 이렇게 2절 링크 구조를 이루도록 하여 간단한 구조이어서 고장이 줄고 유지 보수가 유리한 구조를 이루도록 하였다. 상기 제1링크(110)는 상기 측면프레임에 구비되는 상기 풀리(P)의 축에 연결되어서 모터 구동력을 전달받아 회전하게 되고, 상기 제2링크(120)는 제1지점(P1)에서 상기 제1링크와 연결된다. 그리고, 상기 제2링크는 제2지점(P2)에서 가이드부재(150)와 결합되고, 제3지점(P3)에서 발 디딤부(30)가 결합된다. 여기서, 상기 제1지점과 제2지점 및 제3지점은 삼각형의 꼭지점을 이루는 형상이다.

그리고, 상기 좌우 양측의 측면프레임(F2)에는 복수 개의 직선안내홈(300)이 형성된다. 상기 복수 개의 직선안내홈은 서로 다른 경사각을 가져서 상기 링크유닛이 동작함에 따라 상기 발 디딤부가 평지운동과 경사운동의 궤적을 가지도록 하는 것이다. 복수개의 직선안내홈 중 최하단에 위치하는 수평직선안내홈(310)은 지면에 수평하게 형성되고, 그 상측에 경사진 형태로 경사직선안내홈(320,330 등)이 두개 내지 네개 정도 형성되는 것이 좋다. 본 실시예에서는 예시적으로 두개만을 도시하고 있다.

상기 링크유닛의 일단 제2지점(P2)에는 가이드부재(150)가 결합되며, 가이드부재는 원통 형상의 부재이며 상기 직선안내홈(300)에 장착된 상태에서 링크유닛의 동작에 따라 상기 직선안내홈을 따라 직선 왕복운동을 하게 된다. 즉, 상기 링크유닛의 제1링크(110)가 상기 풀리(P)에 연결된 지점을 기준으로 회전함에 따라, 상기 제2링크(120)는 제2지점(P2)이 가이드부재(300)에 의해 직선안내홈(300)을 따라 직선 왕복운동을 하게 되고, 그 결과 발 디딤부(30)가 재활 치료에 필요한 평지 내지 경사 궤적을 그리게 된다.

상기 복수 개의 직선안내홈은 상기 측면프레임의 소정 지점에 위치하는 중심부(C)를 중심으로 전방을 향해 방사형으로 형성된다. 복수개의 직선안내홈 중 최하단에 위치하는 수평직선안내홈(310)은 지면에 수평하게 형성되고, 그 상측에 경사진 형태로 경사직선안내홈(320)이 두개 내지 세개 정도 형성되는 것이 좋다

상기 중심부(C)에는 상기 복수 개의 직선안내홈이 서로 연통되지 않도록 막는 커버부(200)가 구비되어서 가이드부재(150)가 다른 직선안내홈으로 이동하는 것을 방지한다. 그런데, 환자의 재활치료가 진행됨에 따라 발 디딤부의 궤적이 그리는 경사도를 조절할 필요가 생긴다. 즉, 상기 가이드부재(150)가 수평직선안내홈(310)을 왕복하여 발 디딤부가 수평 궤적을 이루도록 하면서 재활훈련을 하다가 경사 궤적을 그리도록 하여야 할 경우가 생기게 되거나, 또는 사용자에 따라 재활훈련의 종류가 각각 다를 수 있으므로 특정 사용자의 재활에 적절한 경사 궤적의 각도가 존재할 수 있다. 예를 들어, 사용자1이 가이드부재를 수평직선안내홈(310)에 장착한 상태로 평지 궤적으로 훈련을 마친 상태에서, 사용자2가 경사직선안내홈(320)에 가이드부재를 장착하여 훈련할 필요가 있는 경우 가이드부재를 이동할 수 있는 수단을 구비하여야 한다.

이하에서는, 이러한 수단을 구비한 커버부(200)의 구조에 대해서 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 재활기기의 직선안내홈을 따라 가이드부재가 이동하는 모습이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 재활기기에서 가이드부재가 장착되는 직선안내홈을 변경하는 모습이며, 도 6과 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 재활기기의 직선안내홈 커버부의 닫힘상태와 해제상태의 구조를 보여주는 모습이다.

도 4를 보면, 상기 복수 개의 직선안내홈들은(310,320) 상기 측면프레임의 소정 지점에 위치하는 중심부(C)를 중심으로 전방을 향해 방사형으로 형성되며, 상기 중심부(C)에는 커버부(200)가 존재한다. 상기 커버부는 재활기기 동작 중에는 상기 복수 개의 직선안내홈이 서로 연통되지 않도록 막아서 가이드부재(150)가 하나의 직선안내홈에서만 이동하게 하지만, 위에서 설명한 바와 같이 가이드부재(150)를 다른 직선안내홈으로 이동할 필요가 있는 경우에는 커버부(200)를 개방하여 이동하도록 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 재활기기에서 가이드부재가 하나의 직선안내홈에서 다른 직선안내홈으로 이동하기 위해 커버부가 개방된 모습이며, 상기 커버부의 구조를 보면, 상기 직선안내홈(300)의 일단을 막아서 연통을 방지하는 커버몸통(210)과 상기 커버몸통의 하부에 구비되어 닫힘과 개방 상태의 회동 기준점이 되는 커버힌지(220)가 존재하며, 또한 상기 커버몸통의 상측에는 걸림부재(230)가 존재한다. 상기 걸림부재(230)는 커버부 닫힘 상태를 유지하게 하는 수단으로서, 상기 측면프레임의 적정한 위치에 끼워지는 락킹핀(250)에 걸려서 커버부의 닫힌 상태를 유지하게 한다. 상기 걸림부재(230)는 커버몸통의 전방으로 돌출된 형상이며, 락킹핀이 삽입되어 걸리는 락킹홈(235)을 갖는다.

도 6 및 도 7에는 락킹핀(250)의 동작 원리가 도시되어 있으며, 도 6과 도 7 각각은 커버부(200)의 닫힘상태와 해제상태에서의 락킹핀(250)의 위치를 보여주는 모습이다. 락킹핀(250)은 직선안내홈(300)이 형성되는 안내부재(330)에 장착되는 핀이며, 상기 커버부(200)가 락킹핀에 걸려서 커버부가 잠금상태가 된다. 도 6과 7에서는 설명 편의상 락킹핀을 커버부와 함께 그린 것이다.

상기 락킹핀(250)은, 원통형의 핀 형상이며 손으로 잡고 핀의 길이방향으로 당길 수 있는 손잡이(251)와, 커버부 닫힘 해제 기능을 갖는 원통부(252)와 스프링이 장착되는 스프링장착부(253)로 이루어지고 상기 스프링장착부에는 인장스프링(255)이 장착되어 있어서, 사용자가 손잡이(251)를 당기면 스프링에 의해 락킹핀에는 스프링 탄성력이 가해지게 된다. 그리고, 상기 원통부에는 길이방향으로 인접하여 락킹부분(252a)과 해제부분(252b)이 구비된다. 상기 원통형상의 락킹부분(252a)은 커버부(200)의 걸림부재(230)에 걸려서 상기 커버부의 닫힘 상태를 유지하는 부분이다. 해제부분(252b)은 상기 커버부의 걸림부재에 걸리지 않아 상기 커버부를 해제시키는 부분이며, 이를 위해 원통 형상에서 반원 형상으로 절개된 형상을 가지고, 이 절개된 부분에서는 상기 커버부의 걸림부재(230)가 걸리지 않도록 한 것이다. 상기 락킹핀에 외력이 가해지지 않으면 상기 스프링 탄성력으로 인해 락킹핀은 커버부가 닫힘상태를 유지하게 하고(도 6), 락킹핀을 사용자가 당기면 커버부의 해제가 가능한 해제상태가 되어 커버부를 열 수 있고, 따라서 직선안내홈에 위치하는 가이드부재를 다른 직선안내홈으로 이동시킬 수 있게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (8)

1. 하부프레임과 그 양측에 구비되는 측면프레임으로 이루어진 프레임; 측면프레임에 부착되어 보행궤적을 제공하는 링크유닛; 상기 링크유닛에 부착되는 발 디딤부; 상기 측면프레임에 형성되는 복수 개의 직선안내홈(300); 및 상기 링크유닛의 일단에 구비되고 상기 직선안내홈에 장착되어 이동하는 가이드부재(150);를 포함하고,
   상기 복수 개의 직선안내홈은 서로 다른 경사각을 가지며, 상기 가이드부재가 상기 직선안내홈을 따라 이동하면서 상기 발 디딤부에 평지 또는 경사 보행궤적을 제공하고,
   상기 복수 개의 직선안내홈은 상기 측면프레임의 소정 지점에 위치하는 중심부(C)를 중심으로 전방을 향해 방사형으로 형성되고,
   상기 중심부(C)에는 상기 복수 개의 직선안내홈이 서로 연통되지 않도록 막는 커버부(200);와 상기 커버부의 개방과 닫힘을 조정하는 락킹핀(250);을 더 포함하고,
   상기 커버부는, 상기 직선안내홈의 일단을 막아서 연통을 방지하는 커버몸통(210); 상기 커버몸통의 하부에 구비되는 커버힌지(220); 및 상기 커버몸통의 상측에 구비되는 걸림부재(230);를 포함하는 것을 특징으로 하는 평지 및 경사 보행 재활기기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 링크유닛은,
   상기 측면프레임에 구비되고, 모터 구동력을 전달받아 회전하는 제1링크; 및
   상기 제1링크에 제1지점에서 연결되는 제2링크;로 이루어진 2절링크 인 것을 특징으로 하는 평지 및 경사 보행 재활기기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제2링크는 상기 가이드부재가 결합되는 제2지점 및 상기 발 디딤부가 결합되는 제3지점을 구비하고,
   상기 제1지점과 제2지점 및 제3지점은 삼각형을 이루는 것을 특징으로 하는 평지 및 경사 보행 재활기기.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 락킹핀은,
   상기 커버부의 걸림부재에 걸려서 상기 커버부의 닫힘 상태를 유지하는 원통형상의 락킹부분(252a)과,
   상기 커버부의 걸림부재에 걸리지 않아 상기 커버부를 해제시키는 절개된 형상의 해제부분(252b)을 구비하는 것을 특징으로 하는 평지 및 경사 보행 재활기기.
8. 삭제

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