KR102079755B1 - 목발 - Google Patents

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KR102079755B1
KR102079755B1 KR1020190050082A KR20190050082A KR102079755B1 KR 102079755 B1 KR102079755 B1 KR 102079755B1 KR 1020190050082 A KR1020190050082 A KR 1020190050082A KR 20190050082 A KR20190050082 A KR 20190050082A KR 102079755 B1 KR102079755 B1 KR 102079755B1
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김영태
김경희
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김영태
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H3/00—Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about
    • A61H3/02—Crutches

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Abstract

목발은 지지 레그, 겨드랑이 받침대, 그리고 상기 지지 레그에 체결되는 손잡이를 포함한다. 상기 겨드랑이 받침대는 사용자의 겨드랑이를 지지하는 상면을 형성하며, 상기 겨드랑이 받침대는 상기 지지 레그에 대해 상기 상면의 상부에 위치하는 회전 중심을 중심으로 하는 공전 운동을 할 수 있도록 상기 지지 레그에 체결된다. 상기 겨드랑이 받침대와 상기 지지 레그는 원호 형상의 레일, 그리고 상기 레일을 지지하는 복수의 가이드 롤러에 의해 서로 체결된다. 상기 겨드랑이 받침대와 상기 지지 레그는 상기 회전 중심을 중심으로 상대 회전할 수 있도록 상기 레일과 상기 가이드 롤러에 의해 서로 체결된다.

Description

목발{Crutch}
본 발명은 하지 장애 환자를 위한 보행 보조 기구인 목발에 관한 것이다.
목발은 하지 장애 환자들의 보행 보조 기구이며 보행 시 신체의 어느 부분을 중심으로 체중을 지지하는지에 따라 액와 목발(auxiliary crutch)와 전완용 목발(forearm crutch)로 구분된다. 또한 신체 손상 유형에 따라 이 두 종류의 목발이 변형되어 사용되기도 한다.
액와 목발은 표준적으로 나무나 알루미늄 파이프로 만들어진 두 개의 수직 기둥, 겨드랑이 부위를 지지하는 받침대, 그리고 그 사이에 위치하는 목발 손잡이를 구비한다. 액와 목발은 다른 유형의 목발에 비해 일반적으로 체중의 지지 능력이 크고 하지의 안정성과 균형성 유지가 용이하여 하지 장애 환자들의 보행 보조 기구로 널리 사용되고 있다.
액와 목발의 올바른 사용법은 목발 손잡이에 닿는 팔로 체중을 지지하고 겨드랑이 받침대가 흉곽의 외벽이 흉벽(chest wall)의 높이에 오도록 맞추어 목발이 몸통에 안정적으로 부착될 수 있도록 하여 보행하는 것이다.
그러나 안정적인 기능을 제공하는 액와 목발도 상지의 힘이 부족하거나 장시간 사용에 의해 피로가 누적된 경우에 목발 사용자가 목발 손잡이 보다는 받침대에 체중을 의지하게 되고 상체가 앞으로 기울어지면서 점차 겨드랑이 받침대가 뒤쪽으로 밀려나 보행 불안정성이 커지는 문제를 가진다.
이러한 현상은 목발 보행이 하지에서만 이루어져야 할 체중 부하가 상지와 견갑대에서 이루어져 상지 근육들의 피로를 유발하고 에너지 소모를 가중시켜 심박수와 기초 대사량이 정상 보행에 비해 두 배에 이르는 운동 강도와 피로도가 높은 일상의 이동 수단이기 때문이라는 것을 많은 연구를 통해 알 수 있다. 목발 보행을 함으로써 이와 같이 상지의 운동량이 크게 증가하여 목발 사용에 따른 이차 질병도 생길 수 있으며, 그러한 이차 질병으로는 겨드랑이 받침대의 끊임없는 움직임과 하중 지지로 흉부 외측의 찰과상, 겨드랑이 부근의 신경 및 동맥장애, 장시간 손잡이에 압력을 가하면서 생기는 손 저림 현상이나 통증, 상지 내측의 압통, 내측 상과의 좌상, 견갑부 통증 등이 있다. 더구나 일시적 보행 장애를 가진 사용자들은 장기간 목발 보행을 할 수 있을 정도로 상지 근력이 발달되어 있지 않기 때문에 겨드랑이 부위의 신경 손상은 물론이고 손잡이에 부가되는 체중으로 인한 상지 신경 손상으로 상지 기능이 소실되는 크러치 마비도 빈번하게 발생한다.
목발 사용자의 근골격계 질환을 예방하기 위하여, 목발의 하부나 겨드랑이 받침대 하부에 쿠션 작용을 할 수 있는 스프링을 부가하는 방안, 겨드랑이 받침대가 기울어 질 수 있도록 하는 방안 등이 적용되고 있다. 그러나 이러한 방안이 적용된 제품들도 광배근(latissimusdorsi)과 비복근(gastrocnemius)의 근전도 실험으로 상지와 하지에 미치는 각각의 근육활성도를 측정해 보면 비복근에서는 표준 목발에 비해 효과를 나타내지만 광배근에서는 유의미한 차이를 보이지 못한다. 따라서 이러한 일련의 개선 방안들은 목발 사용자의 하지에 드는 힘을 완화하고 보행 패턴에 일부 도움을 주나 결과적으로 근골격계 질환을 야기하는 상지의 체중 부하를 충분히 저감하지 못하고 있는 실정이다.
미국 등록특허공보 US10,034,812 (2018.01.31 공고) 미국 등록특허공보 US9,801,776 (2017.10.31 공고) 등록특허공보 10-1733420 (2017.05.08 공고) 등록특허공보 10-1249964 (2013.04.03 공고)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 정지 상태에서의 안정성 및 이동 상태에서의 효율적인 활동성을 유지하여 목발 사용에 의한 피로도 및 이차 질병 발생을 줄일 수 있는 목발을 제공하는 것이다.
또한 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 신체 지지부와 작동부를 구분하여 신체를 지지부는 움직임 없이 신체에 견고하게 고정되어 신체를 지지하고 작동부는 신체 지지부와 독립적인 각 운동을 할 수 있도록 하는 목발을 제공하는 것이다.
나아가 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 중력과 탄성력을 이용한 보행 패턴을 지원하고 사용자가 보행 중에 목발의 탄성 기능을 자율적으로 조정할 수 있도록 하는 목발을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 목발은 지지 레그, 겨드랑이 받침대, 그리고 상기 지지 레그에 체결되는 손잡이를 포함한다. 상기 겨드랑이 받침대는 사용자의 겨드랑이를 지지하는 상면을 형성하며, 상기 겨드랑이 받침대는 상기 지지 레그에 대해 상기 상면의 상부에 위치하는 회전 중심을 중심으로 하는 공전 운동을 할 수 있도록 상기 지지 레그에 체결된다. 상기 겨드랑이 받침대와 상기 지지 레그는 원호 형상의 레일, 그리고 상기 레일을 지지하는 복수의 가이드 롤러에 의해 서로 체결된다. 상기 겨드랑이 받침대와 상기 지지 레그는 상기 회전 중심을 중심으로 상대 회전할 수 있도록 상기 레일과 상기 가이드 롤러에 의해 서로 체결된다.
상기 겨드랑이 받침대는 원호 형상을 가질 수 있고, 상기 회전 중심은 상기 원호 형상의 겨드랑이 받침대의 곡률 중심 및 상기 원호 형상의 레일의 곡률 중심과 일치할 수 있다.
상기 복수의 가이드 롤러의 중심 및 상기 회전 중심은 상기 지지 레그의 상하 방향 중심축 상에 위치할 수 있다.
상기 복수의 가이드 롤러는 상기 레일의 상면을 지지하는 제1 가이드 롤러, 그리고 상기 레일의 하면을 지지하는 제2 가이드 롤러를 포함할 수 있다.
상기 제2 가이드 롤러는 한 쌍으로 구비될 수 있다.
상기 지지 레그는 지지 몸체, 상하 방향으로 이동 가능하게 상기 지지 몸체의 상단에 체결되며 상기 겨드랑이 받침대가 체결되는 상부 레그, 그리고 상기 상부 레그를 위 방향으로 탄성적으로 지지하는 스프링 부재를 포함할 수 있다.
상기 스프링 부재는 상기 지지 레그의 상하 방향 중심축의 방향으로 상기 상부 레그를 탄성적으로 지지할 수 있다.
상기 지지 레그는 상하 방향을 따라 복수의 위치에 선택적으로 고정될 수 있는 상태로 상기 지지 몸체에 체결될 수 있도록 구성되는 지지 부재를 더 포함할 수 있고, 상기 스프링 부재는 상기 지지 부재에 지지되어 상기 상부 레그를 탄성적으로 지지하도록 설치될 수 있다.
상기 지지 부재, 상기 스프링 부재, 그리고 상기 상부 레그는 상기 지지 부재의 상하 방향 위치 변화에 따라 상기 스프링 부재와 상기 상부 레그의 상하 방향 위치가 함께 변하도록 구성될 수 있다.
상기 지지 레그는 상기 지지 몸체에 삽입되어 상기 지지 부재를 상기 복수의 위치 중 어느 하나에 고정할 수 있도록 구성되는 조절 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 지지 레그는 지지 몸체, 상하 방향으로 이동 가능하게 상기 지지 몸체의 상단에 체결되며 상기 겨드랑이 받침대가 체결되는 상부 레그, 상하 방향을 따라 복수의 위치에 선택적으로 고정될 수 있도록 상기 지지 몸체에 체결될 수 있도록 구성되는 하부 지지 부재, 상기 지지 몸체의 상하 방향으로 연장되며 하단이 상기 하부 지지 부재에 고정되는 연결 로드, 상기 상부 레그와 상하 방향으로 함께 이동하도록 상기 상부 레그에 체결되며 상기 연결 로드의 상단에 체결되는 상부 지지 부재, 그리고 상기 하부 지지 부재에 대해 상기 상부 지지 부재를 위 방향으로 탄성적으로 지지하는 스프링 부재를 포함할 수 있다.
상기 스프링 부재는 상기 지지 레그의 상하 방향 중심축의 방향으로 상기 상부 지지 부재를 탄성적으로 지지할 수 있다.
상기 하부 지지 부재, 상기 스프링 부재, 상기 상부 지지 부재, 그리고 상기 상부 레그는 상기 하부 지지 부재의 상하 방향 위치 변화에 따라 상기 스프링 부재, 상기 상부 지지 부재, 그리고 상기 상부 레그의 상하 방향 위치가 함께 변하도록 구성될 수 있다.
상기 지지 레그는 상기 지지 몸체에 삽입되어 상기 하부 지지 부재를 상기 복수의 위치 중 어느 하나에 고정할 수 있도록 구성되는 조절 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 손잡이는 상기 지지 레그의 외측으로 돌출되는 상태로 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 상기 지지 레그에 체결될 수 있다.
상기 겨드랑이 받침대는 상기 지지 레그의 상하 방향을 중심으로 회전 가능하게 구성될 수 있다.
상기 복수의 가이드 롤러는 상기 상하방향 중심축에 대해 대칭을 이룰 수 있다.
본 발명에 의하면, 겨드랑이 받침대가 지지 레그에 대해 원형의 공전 운동을 할 수 있도록 체결되기 때문에 보행 시에 겨드랑이 받침대가 겨드랑이를 스치면서 마찰을 일으키지 않고 전달 하중의 작용선이 항상 겨드랑이 받침대를 형성하는 원의 중심을 향하기 때문에 지지 레그의 작동 각도에 관계없이 안정적인 겨드랑이 지지가 가능하고 지지 레그로부터 전달되는 하중이 겨드랑이 받침대에 고루 분산된다.
또한 본 발명에 의하면, 손잡이가 지지 레그의 작동 각도와 팔꿈치의 굽힘과 회전에 따라 손잡이 회전축과 지지 레그 축 방향으로 적절하게 회전할 수 있기 때문에 보행 시 사용자의 하중의 효과적인 지지가 가능하고 손잡이가 지지 레그로부터 돌출되어 있어서 목발에 의한 전면 보행 폭이 작아지므로 더 안정한 보행이 가능하다.
또한 본 발명에 의하면, 겨드랑이 받침대 및 이에 연결된 상부 레그가 상하방향으로 이동 가능하도록 스프링 부재에 의해 지지되기 때문에, 보행 시 체중의 부가로 인해 지면으로부터 전달되는 충격이 완화되고 중력을 이용한 안정적인 보행 궤적이 구현되며 스프링 부재의 복원력이 사용자를 보조할 수 있다. 또한 정지 시나 계단을 오를 때에는 손잡이에 전체 하중을 실어 탄성 작용을 차단하여 손잡이와 하부 레그로 직접 지지면을 지지할 수 있기 때문에 견고한 자세를 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 목발의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 목발의 다른 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 목발의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 A 부분의 확대도이다.
도 5는 도 3의 B 부분의 확대도이다.
도 6은 도 3의 C 부분의 확대도이다.
도 7는 도 1의 Ⅶ-Ⅶ선을 따라 절개한 단면도이다.
도 8는 도 7의 D 부분의 확대도이다.
도 9은 도 1의 Ⅸ-Ⅸ선을 따라 절개한 단면도이다.
도 10은 도 9의 E부분의 확대도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 목발의 겨드랑이 받침대와 지지 레그의 상대 회전을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 목발과 종래의 목발의 사용 시의 겨드랑이 받침대의 상태를 비교적으로 보여주는 도면이다.
이하에서 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 지지 레그(support leg)(10)는 상하방향으로 연장되어 긴 막대 형상을 가질 수 있으며 하부에 지면에 닿는 발(foot)(11)을 구비할 수 있다.
겨드랑이 받침대(20)가 지지 레그(10)의 상단에 체결된다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 겨드랑이 받침대(20)는 오목한 곡면 형상의 함몰부(211)를 포함하는 상면(21)을 포함한다. 함몰부(211)는 사용자의 겨드랑이가 삽입될 수 있도록 형성될 수 있으며 예를 들어U 형상 또는 반원 형상을 가질 수 있다.
이때, 겨드랑이 받침대(20)는 상면(21)의 상부에 위치하는 회전 중심을 중심으로 하는 원형 공전 운동(circular orbital motion)을 하도록 지지 레그(10)에 체결된다. 즉, 도 11을 참조하면, 겨드랑이 받침대(20)는 상면(21)의 함몰부(211)의 곡률 중심인 회전 중심(RC)을 중심으로 지지 레그(10)에 대해 상대적으로 공전 운동을 하도록 지지 레그(10)에 체결될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 도 12에 도시된 바와 같이, 겨드랑이 받침대(20)는 지지 레그(10)의 길이방향, 즉 상하방향으로 지지 레그(10)에 대해 상대 이동 가능하도록 지지 레그(10)에 체결될 수 있다.
겨드랑이 받침대(20)의 상면의 양측 사이드에서 아래 방향으로 연장되는 한 쌍의 로브(lobe)(22, 23)를 구비할 수 있다. 도 1에 나타난 로브(22)는 사용 시 사용자의 상박의 내측면에 밀착될 수 있고, 도 2에 나타난 로브(23)는 사용 시 사용자의 몸통에 밀착될 수 있다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 지지 레그(10)는 지지 몸체(12), 상부 레그(13) 그리고 하부 레그(14)를 포함할 수 있다. 지지 몸체(12)는 상부 레그(12)의 하단부와 하부 레그(14)의 상단부를 수용할 수 있는 하우징 형태를 가질 수 있으며, 서로 체결되어 상하로 관통되는 공간을 형성하는 한 쌍의 케이스 부재(121, 122), 상기 케이스 부재(121, 122)의 상단에 고정적으로 체결되는 상부 슬리브 부재(123), 그리고 상기 케이스 부재(121, 122)의 하단에 고정적으로 체결되는 하부 슬리브 부재(124)를 구비할 수 있다. 케이스 부재(121, 122)가 서로 밀착된 상태에서 그 상단과 하단에 각각 체결되어 고정하는 고리 형태의 고정 부재(141, 142)가 구비될 수 있다.
상부 레그(12)의 하단 부분은 상부 슬리브 부재(123)에 상하 방향으로 이동 가능하도록 삽입되며, 하부 레그(14)의 상단 부분은 하부 슬리브 부재(124)에 삽입된다.
스프링 부재(125)는 상부 레그(12)를 위 방향으로 탄성적으로 지지한다. 스프링 부재(125)는 코일 스프링일 수 있다. 예를 들어, 스프링 부재(125)는 상부 레그(12)를 통해서 전달되는 겨드랑이 받침대(20)의 하중에 의해 압축되며, 압축된 상태로 설치되어 상부 레그(12) 및 그에 연결된 겨드랑이 받침대(20)를 위 방향으로 탄성적으로 지지한다. 스프링 부재(125)의 상단은 상부 레그(12)에 체결되는 상부 지지 부재(126)에 지지되고 스프링 부재(125)의 하단은 케이스 부재(121, 122)에 각각 고정되는 연결 부재(131, 132)에 체결되는 하부 지지 부재(127)에 지지될 수 있다.
도 8의 점선 원 내에 도시된 바와 같이, 연결 로드(128)가 상부 지지 부재(126)와 하부 지지 부재(127)에 각각 체결된다. 이때, 하부 지지 부재(127)는 설정된 위치를 유지할 수 있도록 설치되며, 연결 로드(128)는 하부 지지 부재(127)에 대해 상하방향으로 상대 이동이 일어나지 않도록 하부 지지 부재(127)에 체결된다. 연결 로드(128)의 하단부에 체결된 하부 지지 부재(127)의 위와 아래에 각각 고정 부재(1272, 1273)가 체결되어 연결 로드(128)와 하부 지지 부재(127)가 상하방향으로 상대 이동되지 않도록 할 수 있다. 한편, 상부 지지 부재(126)는 연결 로드(128)에 대해 상하 방향으로 상대 이동이 가능하도록 연결 로드(128)에 체결된다. 예를 들어, 연결 로드(128)의 상단부는 상부 지지 부재(126)의 관통공에 이동 가능하게 삽입되며, 상단 지지 부재(126)의 위 방향으로의 이동을 제한하기 위해 연결 로드(128)에 상단에 구비되는 홈(1281)에 스냅링(1282)이 체결되어 상단 지지 부재(126)의 상면을 지지할 수 있다. 이때, 상부 지지 부재(126)는 상부 레그(13)와 함께 상하방향으로 이동하고 함께 회전할 수 있도록 상부 레그(13)에 체결될 수 있다. 예를 들어, 상부 지지 부재(126)가 상부 레그(13)의 관통공에 압입될 수 있다. 또한 도 8에 도시된 바와 같이, 상부 레그(13)가 지지 몸체(12)에 대해 지지 레그(10)의 상하방향 축(VA)을 중심으로 화살표 방향으로 회전 가능하도록 설치될 수 있다. 예를 들어, 상부 지지 부재(126)가 회전 가능한 상태로 연결 로드(128)의 상단에 체결됨으로써, 상부 레그(13)와 상부 지지 부재(126)가 지지 레그(10)의 상하방향 축을 중심으로 회전 가능하게 된다. 이러한 연결 구조에 의해, 손잡이(40)가 체결된 지지 몸체(12)와 겨드랑이 받침대(20)가 체결된 상부 레그(13)가 지지 레그(10)의 상하방향 축을 중심으로 상대적 회전 운동을 할 수 있으며, 겨드랑이 받침대(20)에 사용자의 하중이 가해지는 경우 도 10의 점선 원 내에 도시된 바와 같이 상부 레그(13)와 상부 연결 부재(126)가 스프링 부재(125)를 압축시키면서 화살표 방향으로 하방으로 이동할 수 있고, 이때 연결 로드(128)와 하부 지지 부재(127)는 정해진 위치에 유지된다. 겨드랑이 받침대(20)에 가해지는 하중이 제거되면 스프링 부재(125)의 탄성 복원력에 의해 상부 연결 부재(126)와 상부 레그(13)는 위 방향으로 밀려 올라가 도 8에 도시된 위치로 복원된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 하부 지지 부재(127)는 스프링 부재(125)의 상하방향으로 위치를 조절하여 상부 레그(13)의 상하방향으로의 위치를 조절할 수 있도록 조절 부재(50)에 의해 지지 레그(10)의 상하방향을 따라 복수의 위치에 선택적으로 고정될 수 있도록 구성된다. 상부 레그(13)의 상하방향으로의 위치 조절에 의해 그에 체결된 겨드랑이 받침대(20)의 상하방향 위치가 조절되고, 사용자가 자신에게 맞는 겨드랑이 받침대(20)의 높이가 구현되도록 하부 지지 부재(127)의 위치를 설정할 수 있다. 구체적으로, 케이스 부재(121, 122)에는 삽입 구멍(1213, 1223)이 형성되고, 조절 부재(50)가 삽입 구멍(1213, 1223)을 통과하도록 설치되어 하부 지지 부재(127)를 고정할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 삽입 구멍(1213, 1223)은 지지 레그의 상하방향을 따라 복수의 높이에 형성될 수 있으며, 쌍을 이루어 각 높이에 배치될 수 있다. 조절 부재(50)는 삽입 구멍(1213, 1223)에 삽입되어 하부 지지 부재(127)를 고정하는 한 쌍의 고정 핀(51), 그리고 한 쌍의 고정 핀(51)을 연결하는 연결부(52)를 구비할 수 있다. 연결부(52)가 케이스 부재(121)의 외면에 밀착되도록 고정 핀(51)이 삽입 구멍(1213)에 삽입되며, 고정 핀(51)의 양 단 중 연결부(52)에 연결되는 반대 측 단은 다른 케이스 부재(122)의 삽입 구멍(1223)을 통과하여 외측으로 노출되고 여기에 고정 너트(53)가 체결될 수 있다. 이때, 케이스 부재(121, 122)에 밀착되는 연결 부재(131, 132)에도 대응하는 위치에 삽입 구멍(1311, 1321)이 형성되고, 고정 핀(51)이 삽입 구멍(1311, 1321)을 통과할 수 있다.
도 4 및 도 8을 참조하면, 하부 지지 부재(127)의 측면에는 함몰부(1271)가 형성되며, 고정 핀(51)이 함몰부(1271)를 통과한다. 이에 의해 하부 지지 부재(127)의 상하방향으로 이동이 구속된다. 이때, 함몰부(1271)는 하부 지지 부재(1278)의 측면에 전체 둘레에 걸쳐 형성될 수 있으며, 이에 의해 하부 지지 부재(1278)의 원주 방향으로의 위치에 관계 없이 고정 핀(51)이 함몰부(1271)에 삽입될 수 있다. 이는 특히 상부 레그(13)가 지지 몸체(12)에 대해 상하방향을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 경우에 고정 핀(51)이 함몰부(1271)에 쉽게 삽입되는 것을 담보할 수 있다.
사용자가 조절 부재(50)를 상하로 배열되는 복수의 삽입 구멍(1213, 1223) 중 자신에게 맞는 높이의 삽입 구멍(1213, 1223)에 삽입하여 하부 지지 부재(127)를 원하는 위치에 고정함으로써, 겨드랑이 받침대(20)의 높이를 조절할 수 있다.
하부 레그(14)는 조절 부재(60)에 의해 하부 슬리브 부재(124)와 케이스 부재(121, 122)에 고정될 수 있다. 조절 부재(60)는 한 쌍의 고정 핀(61), 그리고 이를 연결하는 연결부(62)를 포함할 수 있으며, 고정 핀(61)은 하부 레그(14)에 고정되는 고정 부재(129)에 체결될 수 있다. 이때, 케이스 부재(121, 122) 내에는 연결 부재(133, 134)가 구비될 수 있다. 고정 핀(61)이 케이스 부재(121, 122)와 연결 부재(133, 134)를 관통하여 설치될 수 있으며, 고정 핀(61)의 일단에는 고정 너트(63)가 체결될 수 있다. 고정 부재(129)는 측면에 형성되는 함몰부(1291)를 구비할 수 있으며, 고정 핀(61)이 함몰부(1291)를 통하여 고정 부재(129) 및 그에 연결된 하부 레그(14)의 위치가 고정될 수 있다. 이때, 하부 레그(14)의 높이를 조절할 수 있는 구조가 적용될 수 있다. 예를 들어, 케이스 부재(121, 122)에는 하부 레그(14)의 높이 조절을 위한 복수의 삽입 구멍(1215, 1225)가 구비될 수 있으며, 고정 핀(61)이 케이스 부재(121, 122)의 삽입 구멍(1215, 1225)과 연결 부재(133, 134)의 삽입 구멍(1331, 1341)에 삽입되어 고정 부재(129)를 원하는 높이에 고정할 수 있다. 하부 레그(14)의 높이 조절이 가능한 구조가 예시적으로 설명되었으나, 다른 실시예에서는 하부 레그가 케이스 부재에 단순히 고정될 수도 있다.
손잡이(40)가 지지 레그(10)의 외측으로 돌출되도록 지지 레그(10)에 설치된다. 이때, 도 10에 도시된 바와 같이, 손잡이(40)는 회전축(HA)을 중심으로 화살표 방향으로 회전 가능하도록 지지 레그(10)에 설치될 수 있다. 손잡이(40)의 회전축은 지지 레그(10)의 길이방향, 즉 상하방향과 대략 수직을 이루는 횡방향으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 손잡이(40)는 연결축(41)을 구비할 수 있으며, 연결축(41)이 케이스 부재(121, 122)에 구비되는 보스(1211, 1221)에 삽입되는 베어링(42)에 의해 지지됨으로써 손잡이(40)가 회전 가능하게 설치될 수 있다. 케이스 부재(122)의 외측으로 노출된 손잡이(40)의 단부에는 고정 너트(45)가 체결될 수 있다.
겨드랑이 받침대(20)와 지지 레그(10)는 원호 형상의 레일(23), 그리고 레일(23)을 지지하는 복수의 가이드 롤러(135)에 의해 서로 체결될 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 레일(23)은 아래로 볼록한 원호 형상을 가질 수 있다. 이에 의해 겨드랑이 받침대(20)가 지지 레그(10)에 대해 원형 공전 운동을 할 수 있게 된다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 상부 레그(13)의 상단부에 세 개의 가이드 롤러(135)가 삼각형 형상을 이루도록 배치될 수 있으며, 겨드랑이 받침대(20) 내에 구비되는 원호 형상의 레일(23)이 가이드 롤러(135)에 접하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 삼각형 형상으로 배치되는 가이드 롤러(135) 중 두 개의 가이드 롤러는 레일(23)의 하부를 지지하고 나머지 하나의 롤러는 레일(23)의 상부를 지지할 수 있다. 이때, 도 4 및 도 7 등을 참조하면, 복수의 가이드 롤러(135)의 중심은 지지 레그(10)의 상하방향 중심축(CL) 상에 위치할 수 있고, 복수의 가이드 롤러(135)는 지지 레그(10)의 상하방향 중심축을 중심으로 대칭을 이룰 수 있다. 이에 의해, 도 11에 도시된 바와 같이, 겨드랑이 받침대(20)와 지지 레그(10)는 레일(23)의 곡률 중심이 회전 중심(RC)을 중심으로 상대 회전할 수 있으며 가이드 롤러(135)는 레일(23)을 유격이나 마모 없이 굴러서 공전할 수 있다. 따라서 겨드랑이 받침대(20)가 사용자의 겨드랑이에 끼어 고정된 상태에서 지지 레그(10)가 회전할 수 있으며, 그에 의해 보행 시 겨드랑이 받침대(20)가 사용자의 겨드랑이를 스치면서 마찰을 일으키지 않으며 전달되는 힘의 작용선이 겨드랑이 받침대(20)를 형성하는 원의 중심을 향하고 이 원의 중심은 회전 중심(RC)과 동일하기 때문에 체중 지지점이 항상 회전 중심(RC)과 일치하게 되고 지지 레그(10)의 작용 각도에 관계없이 체중의 지지점이 항상 겨드랑이 받침대(20)의 곡률 중심에 있게 되므로 겨드랑이 받침대(20)가 겨드랑이를 이탈하지 않고 항상 안정적으로 체중을 지지할 수 있고 지지 레그(10)로부터 전달되는 충격이 겨드랑이 받침대(20) 전체에 분산될 수 있다. 이때, 도 11에 도시된 바와 같이, 회전 중심(RC)이 지지 레그(10)의 상하 방향 중심축(CL) 상에 위치하기 때문에, 겨드랑이 받침대(20)가 사용자의 겨드랑이에 고정된 상태에서 지지 레그(10)가 회전 중심(RC)의 중심으로 공전하는 진자 운동을 하게 될 수 있어 보행 시 체중에 의한 위치에너지를 운동에너지로 활용하여 복원력을 제공할 수 있기 때문에 에너지 소모가 줄어든다. 또한 회전 중심(RC)이 지지 레그(10)의 상하 방향 중심축(CL) 상에 위치함으로써, 지지 레그(10)가 지지 레그(10)의 상하 방향 중심축(CL)이 회전 중심(RC) 상에 위치하는 상태로 단진자 운동이 이루어질 수 있는 구조가 구현되며 이에 의해 겨드랑이 받침대(20)는 항상 복원력을 가지고 수평 상태를 유지하게 되어 안정적인 겨드랑이 지지가 가능하다.
도 12의 (a)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 목발을 사용할 시에는 겨드랑이 받침대(20)가 지지 레그(10)에 대해 공전 운동을 하기 때문에 겨드랑이 받침대(20)가 지면에 대해 일정한 각도를 유지하면서 위를 향할 수 있으며, 손잡이(40) 역시 회전 가능하기 때문에 사용자의 손을 정확히 지지할 수 있도록 지면에 대해 일정한 각도를 유지할 수 있다. 또한 본 발명의 스프링 부재(125)에 상부 레그(13)가 하중에 의해 아래로 이동할 수 있기 때문에, 겨드랑이 받침대(20)가 하중이 가장 커지는 도 12의 (a)의 중간의 상태까지 완만한 곡선을 따라 점차 하강하다가 다시 상승하는 궤적이 형성된다. 특히 x 구간에서는 손잡이를 당겨서 내장된 스프링 부재의 압축량을 조절할 수 있고 y 구간에서는 압축되었던 스프링 부재의 탄성 복원력을 이용하여 공간 이동을 할 수 있어 효율적이고 안정적인 주행 보조가 가능해진다. 이에 반해 도 12의 (b)에 나타난 바와 같이 종래의 목발을 이용하는 경우 겨드랑이 받침대가 아래로 이동, 위로 이동, 다시 아래로 이동, 및 위로 이동하는 복잡한 궤적이 형성되어 하중 지지가 불안정하고 상지와 하지의 힘만으로 공간 이동을 하게 되어 사용자에게 부담을 준다.
이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
10: 지지 레그
20: 겨드랑이 받침대
21: 상면
211: 함몰부
11: 발
12: 지지 몸체
13: 상부 레그
14: 하부 레그
121, 122: 케이스 부재
141, 142: 고정 부재
123: 상부 슬리브 부재
124: 하부 슬리브 부재
125: 스프링 부재
126: 상부 지지 부재
127: 하부 지지 부재
128: 연결 로드
50: 조절 부재
51: 고정 로드
52: 연결부
40: 손잡이
23: 레일
135: 가이드 롤러

Claims (17)

  1. 지지 레그,
    겨드랑이 받침대, 그리고
    상기 지지 레그에 체결되는 손잡이를 포함하고,
    상기 겨드랑이 받침대는 사용자의 겨드랑이를 지지하는 상면을 형성하며,
    상기 겨드랑이 받침대는 상기 지지 레그에 대해 상기 상면의 상부에 위치하는 회전 중심을 중심으로 하는 공전 운동을 할 수 있도록 상기 지지 레그에 체결되며,
    상기 겨드랑이 받침대와 상기 지지 레그는 원호 형상의 레일, 그리고 상기 레일을 지지하는 복수의 가이드 롤러에 의해 서로 체결되고,
    상기 겨드랑이 받침대와 상기 지지 레그는 상기 회전 중심을 중심으로 상대 회전할 수 있도록 상기 레일과 상기 가이드 롤러에 의해 서로 체결되며,
    상기 겨드랑이 받침대는 원호 형상을 가지고,
    상기 회전 중심은 상기 원호 형상의 겨드랑이 받침대의 곡률 중심 및 상기 원호 형상의 레일의 곡률 중심과 일치하며,
    상기 복수의 롤러는 상기 레일의 상면에 접하여 지지하는 제1 가이드 롤러, 그리고 상기 레일의 하면에 접하여 지지하는 제2 가이드 롤러를 포함하고,
    상기 복수의 가이드 롤러의 중심 및 상기 회전 중심은 상기 지지 레그의 상하방향 중심축 상에 위치하도록 구성되는
    목발.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에서,
    상기 제2 가이드 롤러는 한 쌍으로 구비되는 목발.
  6. 제1항에서,
    상기 지지 레그는
    지지 몸체,
    상하 방향으로 이동 가능하게 상기 지지 몸체의 상단에 체결되며 상기 겨드랑이 받침대가 체결되는 상부 레그, 그리고
    상기 상부 레그를 위 방향으로 탄성적으로 지지하는 스프링 부재
    를 포함하는
    목발.
  7. 제6항에서,
    상기 스프링 부재는 상기 지지 레그의 상하 방향 중심축의 방향으로 상기 상부 레그를 탄성적으로 지지하는 목발.
  8. 제6항에서,
    상기 지지 레그는 상하 방향을 따라 복수의 위치에 선택적으로 고정될 수 있는 상태로 상기 지지 몸체에 체결될 수 있도록 구성되는 지지 부재를 더 포함하고,
    상기 스프링 부재는 상기 지지 부재에 지지되어 상기 상부 레그를 탄성적으로 지지하도록 설치되는
    목발.
  9. 제8항에서,
    상기 지지 부재, 상기 스프링 부재, 그리고 상기 상부 레그는 상기 지지 부재의 상하 방향 위치 변화에 따라 상기 스프링 부재와 상기 상부 레그의 상하 방향 위치가 함께 변하도록 구성되는 목발.
  10. 제8항에서,
    상기 지지 레그는 상기 지지 몸체에 삽입되어 상기 지지 부재를 상기 복수의 위치 중 어느 하나에 고정할 수 있도록 구성되는 조절 부재를 더 포함하는 목발.
  11. 제1항에서,
    상기 지지 레그는
    지지 몸체,
    상하 방향으로 이동 가능하게 상기 지지 몸체의 상단에 체결되며 상기 겨드랑이 받침대가 체결되는 상부 레그,
    상하 방향을 따라 복수의 위치에 선택적으로 고정될 수 있도록 상기 지지 몸체에 체결될 수 있도록 구성되는 하부 지지 부재,
    상기 지지 몸체의 상하 방향으로 연장되며 하단이 상기 하부 지지 부재에 고정되는 연결 로드,
    상기 상부 레그와 상하 방향으로 함께 이동하도록 상기 상부 레그에 체결되며 상기 연결 로드의 상단에 체결되는 상부 지지 부재, 그리고
    상기 하부 지지 부재에 대해 상기 상부 지지 부재를 위 방향으로 탄성적으로 지지하는 스프링 부재
    를 포함하는 목발.
  12. 제11항에서,
    상기 스프링 부재는 상기 지지 레그의 상하 방향 중심축의 방향으로 상기 상부 지지 부재를 탄성적으로 지지하는 목발.
  13. 제11항에서,
    상기 하부 지지 부재, 상기 스프링 부재, 상기 상부 지지 부재, 그리고 상기 상부 레그는 상기 하부 지지 부재의 상하 방향 위치 변화에 따라 상기 스프링 부재, 상기 상부 지지 부재, 그리고 상기 상부 레그의 상하 방향 위치가 함께 변하도록 구성되는 목발.
  14. 제11항에서,
    상기 지지 레그는 상기 지지 몸체에 삽입되어 상기 하부 지지 부재를 상기 복수의 위치 중 어느 하나에 고정할 수 있도록 구성되는 조절 부재를 더 포함하는 목발.
  15. 제1항에서,
    상기 손잡이는 상기 지지 레그의 외측으로 돌출되는 상태로 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 상기 지지 레그에 체결되는 목발.
  16. 제1항에서,
    상기 겨드랑이 받침대는 상기 지지 레그의 상하 방향을 중심으로 회전 가능하게 구성되는 목발.
  17. 제1항에서,
    상기 복수의 가이드 롤러는 상기 상하방향 중심축에 대해 대칭을 이루는 목발.
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