KR102431227B1 - 자가발전이 가능한 족부 검진 장치 - Google Patents

자가발전이 가능한 족부 검진 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 회전축선을 중심으로 회전가능하게 구성되는 발가락 홀더와 제2 회전축선을 중심으로 회전 가능하게 구성되는 발목 홀더를 포함하는 발판 유닛, 상기 발가락 홀더의 회전을 기초로 상기 발가락 홀더의 토크 및 회전 각도를 측정하는 제1 측정유닛, 상기 발목 홀더의 회전을 기초로 상기 발목 홀더의 토크 및 회전 각도를 측정하는 제2 측정유닛 및 상기 발가락 홀더의 토크 및 회전 각도를 기초로 사용자의 중족지관절의 강성을 측정하고, 상기 발목 홀더의 토크 및 회전 각도를 기초로 상기 사용자의 발목관절의 강성을 측정하는 제어부를 포함하고, 상기 제1 측정유닛은, 상기 제1 회전축선에 위치하여 상기 발가락 홀더의 토크를 측정하는 제1 토크센서 및 상기 발가락 홀더의 회전에 의해 회전되어 전력을 발생시키고, 상기 전력을 상기 제1 토크센서에 공급하고, 상기 발가락 홀더의 회전 각도를 측정하는 제1 구동조립체를 포함하고, 상기 제2 측정유닛은, 상기 제2 회전축선에 위치하여 상기 발목 홀더의 토크를 측정하는 제2 토크센서 및 상기 발목 홀더의 회전에 의해 회전되어 전력을 발생시키고, 상기 전력을 상기 제2 토크센서에 공급하고, 상기 발목 홀더의 회전각도를 측정하는 제2 구동조립체를 포함하는, 자가발전이 가능한 족부 검진 장치를 제공할 수 있다.

Description

자가발전이 가능한 족부 검진 장치{FOOT DIAGNOSYS DEVICE HAVING SELF-GENERATION FUNCTION}
본 발명은 자가발전이 가능한 족부 검진 장치에 대한 발명이다.
사람의 신체 부위 중 하나인 족부는, 인간으로서의 의미를 가지게 하는 직립자세와 보행의 중요한 역할을 함과 동시에 체중의 부하를 당당하고 몸의 균형을 잡아 주는 등 사람이 생활하는데 매우 중요한 기능을 수행한다.
족부는, 사람별 생활 패턴이나 습관, 신발의 착용상태 등으로 인해, 족부의 피로도가 급상승하거나, 발가락이 휘는 무지외반증, 발가락 관절염, 족저근막염 등과 같은 다양한 족부질환이 발생할 수 있다.
이러한 족부질환은, 보행시 심각한 통증을 유발하는 것뿐만 아니라 몸의 평형기능 장애와 운동성 저하 등을 비롯한 여러 가지 기능장애를 동반할 수 있다. 이는, 삶의 질에 대한 저하를 가져올 뿐만 아니라 사회활동 제한과 같은 심각한 사회적 기능에 대한 문제까지 초래할 수 있다
따라서, 족부질환이 발생되기 전에 예방하는 것이 매우 중요하며, 족부질환이 발생하더라도 조기에 치료하는 것이 좋다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에는, 족부의 근육을 긴장 및 이완시키는 족부 스트레칭 장치가 개발되어 족부질환에 대한 치료 및 예방에 이용되고 있다.
종래의 족부 스트레칭 장치에는, 발목만 스트레칭하거나 또는 발목과 함께 중족지관절을 스트레칭하는 것이 있다. 또한, 종래의 족부 스트레칭 장치는, 사용자의 족부가 위치하는 스트레칭 보드의 각도를 조정함으로써, 상기 족부의 근육을 긴장 및 이완시켜 상기 족부에 발생한 족부질환을 치료하도록 하거나, 족부질환의 발생을 예방하도록 한다.
다만, 종래의 족부 스트레칭 장치는 관절을 스트레칭하기 위한 목적으로만 사용되며, 족부 질환을 진단할 수 있는 기능은 갖고 있지 않다. 이에 따라, 복수의 족부 관절을 스트레칭하는 기능과 동시에 족부 질환을 진단할 수 있는 기능을 갖는 장치가 요구되고 있다.
본 발명의 일 실시예는 상기와 같은 배경에서 발명된 것으로서, 족부 질환을 진단하기 위해 자가발전이 가능한 족부 검진 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 회전축선을 중심으로 회전가능하게 구성되는 발가락 홀더와 제2 회전축선을 중심으로 회전 가능하게 구성되는 발목 홀더를 포함하는 발판 유닛, 상기 발가락 홀더의 회전을 기초로 상기 발가락 홀더의 토크 및 회전 각도를 측정하는 제1 측정유닛, 상기 발목 홀더의 회전을 기초로 상기 발목 홀더의 토크 및 회전 각도를 측정하는 제2 측정유닛 및 상기 발가락 홀더의 토크 및 회전 각도를 기초로 사용자의 중족지관절의 강성을 측정하고, 상기 발목 홀더의 토크 및 회전 각도를 기초로 상기 사용자의 발목관절의 강성을 측정하는 제어부를 포함하고, 상기 제1 측정유닛은, 상기 제1 회전축선에 위치하여 상기 발가락 홀더의 토크를 측정하는 제1 토크센서 및 상기 발가락 홀더의 회전에 의해 회전되어 전력을 발생시키고, 상기 전력을 상기 제1 토크센서에 공급하고, 상기 발가락 홀더의 회전 각도를 측정하는 제1 구동조립체를 포함하고, 상기 제2 측정유닛은, 상기 제2 회전축선에 위치하여 상기 발목 홀더의 토크를 측정하는 제2 토크센서 및 상기 발목 홀더의 회전에 의해 회전되어 전력을 발생시키고, 상기 전력을 상기 제2 토크센서에 공급하고, 상기 발목 홀더의 회전각도를 측정하는 제2 구동조립체를 포함하는, 자가발전이 가능한 족부 검진 장치가 제공될 수 있다.
상기 제1 측정유닛은, 상기 발가락 홀더 및 상기 발목 홀더에 연결되어 상기 제1 토크센서를 지지하고, 상기 발가락 홀더의 회전에 따라 상기 제1 구동조립체를 회전시키는 제1 지지조립체를 더 포함하는, 자가발전이 가능한 족부 검진 장치가 제공될 수 있다.
상기 제1 지지조립체는, 상기 제1 토크센서에 연결되어 상기 발가락 홀더의 회전에 따라 상기 제1 회전축선을 중심으로 회전되는 제1 회전축, 상기 발가락 홀더 및 상기 제1 회전축에 연결되어 상기 발가락 홀더의 회전에 따라 상기 제1 회전축을 회전시키는 제1 회전 연결부, 상기 발목 홀더에 연결되어, 상기 제1 회전축이 상기 제1 회전축선을 중심으로 회전되도록 상기 제1 회전축을 지지하는 제1 회전 지지부 및 상기 제1 회전축의 회전에 따라 회전되는 제1 기어부를 포함하는, 자가발전이 가능한 족부 검진 장치가 제공될 수 있다.
상기 제1 구동조립체는, 상기 제1 기어부의 회전에 의해 회전되는 제1 구동샤프트, 상기 제1 구동샤프트의 회전에 의해 회전되는 제1 로터, 회전되는 상기 제1 로터와 마찰되어 상기 전력을 발생시키는 제1 스테이터 및 상기 제1 구동샤프트의 회전을 감지하여 상기 발가락 홀더의 회전 각도를 측정하는 제1 엔코더를 포함하는, 자가발전이 가능한 족부 검진 장치가 제공될 수 있다.
상기 제1 기어부는, 상기 제1 회전축에 연결되어 상기 제1 회전축선을 중심으로 회전되는 제1 기어, 상기 제1 기어에 맞물려 상기 제1 회전축선에 평행한 제3 회전축선을 중심으로 회전되어 상기 제1 구동조립체를 회전시키는 제2 기어를 포함하는, 자가발전이 가능한 족부 검진 장치를 제공할 수 있다.
상기 제1 기어의 지름은 상기 제2 기어의 지름보다 크게 형성되는, 자가발전이 가능한 족부 검진 장치가 제공될 수 있다.
상기 발판 유닛은, 상기 사용자의 정강이를 지지하는 정강이 홀더를 더 포함하고, 제2 측정유닛은, 상기 발목 홀더 및 상기 정강이 홀더에 연결되어 상기 제2 토크센서를 지지하고, 상기 발목 홀더의 회전에 따라 상기 제2 구동조립체를 회전시키는 제2 지지조립체를 더 포함하는, 자가발전이 가능한 족부 검진 장치가 제공될 수 있다.
상기 제2 지지조립체는, 상기 제2 토크센서에 연결되어 상기 발목 홀더의 회전에 따라 회전하는 제2 회전축, 상기 발목 홀더 및 상기 제2 회전축에 연결되어 상기 발목 홀더의 회전에 따라 상기 제2 회전축을 회전시키는 제2 회전 연결부, 상기 정강이 홀더에 연결되어, 상기 제2 회전축이 상기 제2 회전축선에서 회전되도록 상기 제2 회전축을 지지하는 제2 회전 지지부 및 상기 제2 회전축의 회전에 따라 회전되는 제2 기어부를 포함하는, 자가발전이 가능한 족부 검진 장치가 제공될 수 있다.
상기 제2 구동조립체는, 상기 제2 기어부의 회전에 의해 회전되는 제2 구동샤프트, 상기 제2 구동샤프트의 회전에 의해 회전되는 제2 로터, 회전되는 상기 제2 로터와 마찰되어 상기 전력을 방생시키는 제2 스테이터 및 상기 제2 로터의 회전을 감지하여 상기 발목 홀더의 회전 각도를 측정하는 제2 엔코더를 포함하는, 자가발전이 가능한 족부 검진 장치가 제공될 수 있다.
상기 제2 기어부는, 상기 제2 회전축에 연결되어 상기 제2 회전축선을 중심으로 회전되는 제3 기어 및 상기 제2 기어에 맞물려 상기 제2 회전축선에 평행한 제4 회전축선을 중심으로 회전되어 상기 제2 구동조립체를 회전시키는 제4 기어를 포함하는, 자가발전이 가능한 족부 검진 장치가 제공될 수 있다.
상기 제3 기어의 지름은 상기 제4 기어의 지름보다 크게 형성되는, 자가발전이 가능한 족부 검진 장치가 제공될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 중족지관절의 강성 및 상기 발목관절의 강성 중 적어도 하나를 미리 저장된 강성 값과 비교하여 상기 사용자의 족부 질환 여부를 판단하는, 자가발전이 가능한 족부 검진 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자가발전이 가능한 족부 검진 장치는 사용자의 중족지관절의 강성 및 발목관절의 강성 중 하나 이상을 측정하여 사용자의 족부 질환을 진단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가발전이 가능한 족부 검진 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 개시된 자가발전이 가능한 족부 검진 장치의 측면도이다.
도 3은 도 1에 개시된 자가발전이 가능한 족부 검진 장치의 정면도이다.
도 4는 도 1에 개시된 자가발전이 가능한 족부 검진 장치의 저면도이다.
도 5는 도 1에 개시된 자가발전이 가능한 족부 검진 장치의 상면도이다.
도 6은 도 1에 개시된 자가발전이 가능한 족부 검진 장치의 제1 회전축선을 중심으로 회전된 발가락 홀더의 측면도이다.
도 7은 도 1에 개시된 자가발전이 가능한 족부 검진 장치의 제2 회전축선을 중심으로 회전된 발목 홀더의 측면도이다.
이하에서는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '지지', '공급', '전달', '제어'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 지지, 공급, 전달, 제어될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 상측, 하측, 측면 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 자가발전이 가능한 족부 검진 장치(1)에 대하여 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 자가발전이 가능한 족부 검진 장치(1)는 사용자의 중족지관절 및 발목관절을 회전시킴에 따라 중족지관절의 강성 및 발목관절의 강성을 측정하여 족부 질환을 진단할 수 있다. 족부 검진 장치(1)에 의해 진단될 수 있는 족부 질환은 족저근막염일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 자가발전이 가능한 족부 검진 장치(1)는 발판 유닛(10), 제1 측정유닛(20), 제2 측정유닛(30) 및 제어부(40)를 포함할 수 있다.
발판 유닛(10)은 사용자의 발을 지지할 수 있다. 이에 따라, 검진수행자는 족부 질환을 검진하기 위해, 사용자의 발이 지지된 발판 유닛(10)을 이동시킬 수 있다. 발판 유닛(10)은 발가락 홀더(110), 발목 홀더(120) 및 정강이 홀더(130)를 포함할 수 있다.
발가락 홀더(110)는 사용자의 발가락을 지지하며, 제1 회전축선(Ax1)을 중심으로 회전 가능하게 구성될 수 있다. 또한, 발가락 홀더(110)의 일측은 발목 홀더(120)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 검진수행자는 발가락 홀더(110)의 일측의 반대편인 타측을 잡고 타측을 정강이 홀더(130) 방향으로 회전시킴에 따라 사용자의 족부 질환을 검진을 수행할 있다. 또한, 발가락 홀더(110)는 발가락 지지부(111), 발가락 사이드 커버부(112) 및 발가락 이탈방지부(113)를 포함할 수 있다.
발가락 지지부(111)는 사용자의 발가락의 하면에 접촉되어 발가락을 지지할 수 있다. 또한, 발가락 지지부(111)의 일측은 발목 홀더(120)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 검진수행자는 발가락 지지부(111)의 일측의 반대편인 타측을 잡고 발가락 홀더(110)를 회전시킬 수 있다.
발가락 사이드 커버부(112)는 사용자의 발가락의 양측을 커버하도록 발가락 지지부(111)의 양측에 배치될 수 있다. 또한, 발가락 사이드 커버부(112)에는 제1 회전축선(Ax1)이 형성될 수 있다.
발가락 이탈방지부(113)는 발가락 사이드 커버부(112)에 연결되어 사용자의 발가락이 발가락 홀더(110)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 발가락 이탈방지부(113)는 밴드로 형성될 수 있다.
도 3을 더 참조하면, 발목 홀더(120)는 사용자의 발목를 지지하며, 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 회전 가능하게 구성될 수 있다. 또한, 발목 홀더(120)의 일측은 정강이 홀더(130)에 연결될 수 있고, 타측은 발가락 홀더(110)에 연결될 수 있다. 이러한 발목 홀더(110)는 발가락 홀더(110)가 더 이상 제1 회전축선(Ax1)을 중심으로 회전되지 않는 상태에서 검진수행자가 발가락 홀더(110)의 타측을 정강이 홀더(130) 방향으로 계속해서 밀 경우, 회전될 수 있다. 다시 말해, 발목 홀더(120)는 발가락 홀더(110)의 회전이 완료된 후, 회전될 수 있다. 또한, 발목 홀더(120)가 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 회전되면, 발가락 홀더(110)도 발목 홀더(120)에 의해 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 회전될 수 있다. 제2 회전축선(Ax2)과 제1 회전축선(Ax1)은 평행하게 형성될 수 있다.
또한, 발목 홀더(120)는 발바닥 지지부(121), 발목 사이드 커버부(122), 뒤꿈치 커버부(123) 및 발목 이탈방지부(124)를 포함할 수 있다.
발바닥 지지부(121)는 사용자의 발바닥을 지지하도록 형성될 수 있다. 또한, 발바닥 지지부(121)의 일측은 뒤꿈치 커버부(123)에 연결될 수 있고, 발바닥 지지부(121)의 일측의 반대편인 타측은 발가락 지지부(111)의 일측에 연결될 수 있다. 또한, 발바닥 지지부(121)의 양측 간의 거리는 발가락 지지부(111)의 양측 간의 거리보다 크게 형성될 수 있다.
발목 사이드 커버부(122)는 발바닥 지지부(121)의 양측에 배치되어 사용자의 발목의 양측을 커버할 수 있다. 또한, 발가락 홀더(110)가 효율적으로 회전되기 위해, 발목 사이드 커버부(122)는 발가락 사이드 커버부(112)와 이격되도록 배치될 수 있다. 이러한 발목 사이드 커버부(122)에 의해 발가락 홀더(110)가 회전됨에 따라 발가락 사이드 커버부(112)의 일부는 발목 사이드 커버부(122)의 내측에 위치될 수 있다.
뒤꿈치 커버부(123)는 발바닥 지지부(121) 및 발목 사이드 커버부(122)에 연결되어 사용자의 뒤꿈치를 커버할 수 있다. 또한, 뒤꿈치 커버부(123)는 정강이 홀더(130)에 연결될 수 있다.
발목 이탈방지부(124)는 발목 사이드 커버부(122)에 형성되어 사용자의 발목이 발목 홀더(120)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 발목 이탈방지부(124)는 밴드로 형성될 수 있다.
도 4 및 도 5를 더 참조하면, 정강이 홀더(130)는 사용자의 정강이를 지지할 수 있다. 정강이 홀더(130)는 종아리 지지부(131), 정강이 사이드 커버부(132) 및 정강이 이탈방지부(133)를 포함할 수 있다.
종아리 지지부(131)는 사용자의 종아리를 지지할 수 있다. 또한, 종아리 지지부(131)는 뒤꿈치 커버부(123)에 연결될 수 있다. 종아리 지지부(131)의 양측 간의 거리는 발바닥 지지부(121)의 양측 간의 거리보다 크게 형성될 수 있다.
정강이 사이드 커버부(132)는 종아리 지지부(131)의 양측에 구비되어 사용자의 정강이 양측을 커버할 수 있다. 또한, 발목 홀더(120)가 원활하게 회전되기 위해, 정강이 사이드 커버부(132)는 발목 사이드 커버부(122)와 이격되도록 배치될 수 있다. 이러한, 정강이 사이드 커버부(132)에 의해 발목 홀더(120)가 회전되면 발목 사이드 커버부(122)의 일부는 정강이 사이드 커버부(132) 내측에 위치될 수 있다.
정강이 이탈방지부(133)는 정강이 사이드 커버부(132)에 형성되어 사용자의 정강이가 정강이 홀더(130)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 정강이 이탈방지부(133)는 밴드로 형성될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 다시 참조하면, 제1 측정유닛(20)은 발가락 홀더(110)의 회전을 기초로 발가락 홀더(110)의 토크 및 회전각도를 측정할 수 있다. 또한, 제1 측정유닛(20)은 제1 회전축선(Ax1) 상에 배치되어 발가락 홀더(110)와 발목 홀더(120)에 연결될 수 있다. 이러한 제1 측정유닛(20)은 제1 토크센서(210), 제1 지지조립체(220) 및 제1 구동조립체(230)를 포함할 수 있다.
제1 토크센서(210)는 제1 회전축선(Ax1)에 위치하여 회전되는 발가락 홀더(110)의 토크를 측정할 수 있다. 또한, 제1 토크센서(210)는 발가락 홀더(110)의 토크를 제어부(40)로 전달할 수 있다.
제1 지지조립체(220)는 발가락 홀더(110) 및 발가락 홀더(110)에 연결되어 제1 토크센서(210)를 지지하고, 발가락 홀더(110)의 회전에 따라 제1 구동조립체(230)를 회전시킬 수 있다. 이러한 제1 지지조립체(220)는 제1 회전축(221), 제1 회전 연결부(222), 제1 회전 지지부(223) 및 제1 기어부(224)를 포함할 수 있다.
제1 회전축(221)은 제1 토크센서(210)에 연결되고 발가락 홀더(110)의 회전에 따라 제1 회전축선(Ax1)을 중심으로 회전될 수 있다. 또한, 제1 회전축(221)은 발가락 사이드 커버부(112)의 외면에서 이격된 상태에서 회전될 수 있다. 이러한 제1 회전축(221)에 의해 발가락 홀더(110)는 제1 회전축(221)을 중심으로 회전될 수 있으며, 제1 토크센서(210)는 제1 회전축(221)의 회전을 감지하여 발가락 홀더(110)의 토크를 측정할 수 있다.
제1 회전 연결부(222)는 발가락 홀더(110) 및 제1 회전축(221)에 연결되어 발가락 홀더(110)의 회전에 따라 제1 회전축(221)을 회전시킬 수 있다. 다시 말해, 제1 회전 연결부(222)는 제1 회전축(221)에 관통되고, 발가락 사이드 커버부(112)의 외면에 연결될 수 있다. 이러한 제1 회전 연결부(222)는 발가락 홀더(110)의 회전에 따라 제1 회전축(221)을 중심으로 회전될 수 있다.
제1 회전 지지부(223)는 발목 홀더(120)와 제1 회전축(221)에 연결되어 제1 회전축(221)을 지지할 수 있다. 다시 말해, 제1 회전 지지부(223)는 발목 사이드 커버부(122)의 외면에 연결되고, 제1 회전축(221)과 베어링을 통해 연결될 수 있다. 이에 따라, 제1 회전 지지부(223)는 발목 사이드 커버부(122)의 외면에 지지됨과 동시에 제1 회전축(221)의 회전을 지지할 수 있다. 이러한 제1 회전 지지부(223)에 의해, 제1 회전축(221)은 제1 회전축선(Ax1)을 중심으로 회전될 수 있다.
제1 기어부(224)는 제1 회전축(221)에 연결되어 제1 회전축(221)의 회전에 따라 회전될 수 있다. 또한, 제1 기어부(224)는 회전됨에 따라 제1 구동조립체(230)를 구동시킬 수 있다. 이러한 제1 기어부(224)는 제1 기어(224a) 및 제2 기어(224b)를 포함할 수 있다.
제1 기어(224a)는 제1 회전축(221)에 연결되어 제1 회전축(221)의 회전에 의해 제1 회전축선(Ax1)을 중심으로 회전될 수 있다. 또한, 제1 기어(224a)는 제1 토크센서(210)를 지지할 수 있다.
제2 기어(224b)는 제1 기어(224a)에 맞물려 제1 회전축선(Ax1)에 평행한 제3 회전축선(Ax3)을 중심으로 회전될 수 있다. 이에 따라, 제2 기어(224b)는 제1 기어(224a)와 반대 방향으로 회전될 수 있다. 또한, 제2 기어(224b)는 회전됨에 따라 제1 구동조립체(230)를 회전시킬 수 있다. 이러한 제2 기어(224b)가 회전됨에 따라 제1 구동조립체(230)에서는 전력이 발생될 수 있다.
또한, 제2 기어(224b)의 회전수가 많을수록 제1 구동조립체(230)의 회전수가 증가되고 발생되는 전력량이 증가될 수 있으므로, 제1 기어(224a)의 지름은 제2 기어(224b)의 지름보다 크게 형성될 수 있다.
제1 구동조립체(230)는 발가락 홀더(110)의 회전에 의해 회전되어 전력을 발생시킬 수 있고, 이 전력을 제1 토크센서(210)에 공급하고, 발가락 홀더(110)의 회전 각도를 측정할 수 있다. 또한, 제2 구동조립체(330)는 제어부(40)에도 전력을 공급할 수 있다. 다시 말해, 제1 구동조립체(230)가 회전됨에 따라 족부 검진 장치(1)는 자가발전 할 수 있다. 이러한 제1 구동조립체(230)는 제1 구동샤프트(231), 제1 로터(232), 제1 스테이터(233) 및 제1 엔코더(미도시)를 포함할 수 있다.
제1 구동샤프트(231)는 제3 회전축선(Ax3)을 중심으로 제1 기어부(224)에 의해 회전되어 제1 로터(232)를 회전시킬 수 있다. 다시 말해, 제1 구동샤프트(231)는 제2 기어(224b)에 연결되고, 제2 기어(224b)의 회전에 의해 회전될 수 있다. 또한, 제1 구동샤프트(231)는 제1 회전 지지부(223)에 지지됨에 따라 회전될 수 있다.
제1 로터(232)는 제1 구동샤프트(231)의 회전에 의해 회전될 수 있다. 또한, 제1 로터(232)는 알루미늄 재질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 제1 로터(232)는 회전됨에 따라 제1 스테이터(233)와 마찰될 수 있으며, 이러한 마찰에 의해 전력이 발생될 수 있다. 또한, 제1 로터(232)는 복수 개로 형성될 수 있다. 복수 개의 제1 로터(232)는 제3 회전축선(Ax3) 방향으로 서로 이격되어 나열될 수 있다.
제1 스테이터(233)는 회전되는 제1 로터(232)와 마찰됨에 따라 전력을 생성할 수 있다. 이러한 제1 스테이터(233)는 알루미늄 재질로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제1 스테이터(233)의 표면에는 폴리머가 코팅될 수 있다. 폴리머 코팅 재료로는 PPS (Polyphenylene sulfide), SE-5758 (Polytetrafluoroethylene:PTFE), TC-7100 (Polytetrafluoroethylene : PTFE), PPS(Polyphenylene sulfide) sheet 그리고 GIT (Glass imbedded teflon) 등을 사용할 수 있다. 이처럼, 제1 스테이터(233)의 표면에 폴리머가 코팅됨에 따라, 제1 로터(232)와 제1 스테이터(233)의 마찰에 의한 마모를 최소화할 수 있다.
또한, 제1 스테이터(233)는 복수 개로 형성될 수 있으며, 복수 개의 제1 스테이터(233)는 제3 회전축선(Ax3)을 따라 서로 이격되어 나열될 수 있으며, 복수 개의 제1 스테이터(233) 사이사이에는 제1 로터(232)가 배치될 수 있다.
제1 엔코더는 제1 로터(232)의 회전 또는 제1 구동샤프트(231)의 회전을 감지하여 발가락 홀더(110)의 회전 각도를 측정할 수 있다. 또한, 제1 엔코더는 측정된 발가락 홀더(110)의 회전 각도를 제어부(40)로 전송할 수 있다.
도 4를 더 참조하면, 제2 측정유닛(30)은 발목 홀더(120)의 회전을 기초로 발목 홀더(120)의 토크 및 회전 각도를 측정할 수 있다. 또한, 제2 측정유닛(30)은 제2 회전축선(Ax2) 상에 배치되어 발목 홀더(120)와 정강이 홀더(130)에 연결될 수 있다. 이러한 제2 측정유닛(30)은 제2 토크센서(310), 제2 지지조립체(320) 및 제2 구동조립체(330)를 포함할 수 있다.
제2 토크센서(310)는 제2 회전축선(Ax2)에 위치하여 회전되는 발목 홀더(120)의 토크를 측정할 수 있다. 또한, 제2 토크센서(310)는 발목 홀더(120)의 토크를 제어부(40)로 전달할 수 있다.
제2 지지조립체(320)는 발목 홀더(120) 및 정강이 홀더(130)에 연결되어 제2 토크센서(310)를 지지하고, 발목 홀더(120)의 회전에 따라 제2 구동조립체(330)를 회전시킬 수 있다. 이러한 제2 지지조립체(320)는 제2 회전축(321), 제2 회전 연결부(322), 제2 회전 지지부(323) 및 제2 기어부(324)를 포함할 수 있다.
제2 회전축(321)은 제2 토크센서(310)에 연결되어 발목 홀더(120)의 회전에 따라 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 회전시킬 수 있다. 이러한 제2 회전축(321)에 의해 발목 홀더(120)는 제2 회전축(321)을 중심으로 회전될 수 있으며, 제2 토크센서(310)는 제2 회전축(321)의 회전을 감지하여 발목 홀더(120)의 토크를 측정할 수 있다.
제2 회전 연결부(322)는 발목 홀더(120) 및 제2 회전축(321)에 연결되어 발목 홀더(120)의 회전에 따라 제2 회전축(321)을 회전시킬 수 있다. 다시 말해, 제2 회전 연결부(322)는 제2 회전축(321)에 관통되고, 발목 사이드 커버부(122)의 외면에 연결될 수 있다. 이러한 제2 회전 연결부(322)는 발목 홀더(120)의 회전에 따라 제2 회전축(321)을 중심으로 회전될 수 있다.
도 5를 더 참조하면, 제2 회전 지지부(323)는 정강이 홀더(130)와 제2 회전축(321)에 연결되어 제2 회전축(321)을 지지할 수 있다. 다시 말해, 제2 회전 지지부(323)는 정강이 사이드 커버부(132)의 내면에 연결되고, 제2 회전축(321)과 베어링을 통해 연결될 수 있다. 이에 따라, 제2 회전 지지부(323)는 정강이 사이드 커버부(132)의 내면에 지지됨과 동시에 제2 회전축(321)의 회전을 지지할 수 있다. 이러한 제2 회전 지지부(323)에 의해, 제2 회전축(321)은 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 회전될 수 있다.
제2 기어부(324)는 제2 회전축(321)에 연결되어 제2 회전축(321)의 회전에 따라 회전될 수 있다. 또한, 제2 기어부(324)는 회전됨에 따라 제2 구동조립체(330)를 구동시킬 수 있다. 이러한 제2 기어부(324)는 제3 기어(324a) 및 제4 기어(324b)를 포함할 수 있다.
제3 기어(324a)는 제2 회전축(321)에 연결되어 제2 회전축(321)의 회전에 의해 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 회전될 수 있다. 또한 제3 기어(324a)는 제2 토크센서(310)를 지지할 수 있다.
제4 기어(324b)는 제3 기어(324a)에 맞물려 제2 회전축선(Ax2)에 평행한 제4 회전축선(Ax4)을 중심으로 회전될 수 있다. 이에 따라, 제4 기어(324b)는 제3 기어(324a)와 반대 방향으로 회전될 수 있다. 또한, 제4 기어(324b)는 회전됨에 따라 제2 구동조립체(330)를 회전시킬 수 있다. 이러한 제4 기어(324b)가 회전됨에 따라 제2 구동조립체(330)에서는 전력이 발생될 수 있다.
또한, 제4 기어(324b)의 회전수가 많을수록 제2 구동조립체(330)의 회전수가 증가되고 발생되는 전력량이 증가될 수 있으므로, 제4 기어(324b)의 지름은 제3 기어(324a)의 지름보다 크게 형성될 수 있다.
제2 구동조립체(330)는 발목 홀더(120)의 회전에 의해 회전되어 전력을 발생시키고, 이 전력을 제2 토크센서(310)에 공급하고, 발목 홀더(120)의 회전 각도를 측정할 수 있다. 다시 말해, 제2 구동조립체(330)가 회전됨에 따라 족부 검진 장치(1)는 자가발전할 수 있다. 또한, 제2 구동조립체(330)는 제어부(40)에도 전력을 공급할 수 있다. 이러한 제2 구동조립체(330)는 제2 구동샤프트(331), 제2 로터(332), 제2 스테이터(333) 및 제2 엔코더(미도시)를 포함할 수 있다.
제2 구동샤프트(331)는 제4 회전축선(Ax4)을 중심으로 제2 기어부(324)에 의해 회전되어 제2 로터(332)를 회전시킬 수 있다. 다시 말해, 제2 구동샤프트(331)는 제4 기어(324b)에 연결되고, 제4 기어(324b)의 회전에 의해 회전될 수 있다. 또한, 제2 구동샤프트(331)는 제2 회전 지지부(323)에 지지됨에 따라 회전될 수 있다.
제2 로터(332)는 제2 구동샤프트(331)의 회전에 의해 회전될 수 있다. 또한, 제2 로터(332)는 알루미늄 재질로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 제2 로터(332)는 회전됨에 따라 제2 스테이터(333)와 마찰될 수 있으며, 이러한 마찰에 의해 전력이 형성될 수 있다. 또한, 제2 로터(332)는 복수 개로 형성될 수 있다. 복수 개의 제2 로터(332)는 제4 회전축선(Ax4) 방향을 따라 서로 이격되어 나열될 수 있다.
제2 스테이터(333)의 회전되는 제2 로터(332)와 마찰됨에 따라 전력을 형성할 수 있다. 이러한 제2 스테이터(333)는 알루미늄 재질로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제2 스테이터(333)의 표면에는 폴리머가 코팅될 수 있다. 폴리머 코팅 재료로는 PPS (Polyphenylene sulfide), SE-5758 (Polytetrafluoroethylene:PTFE), TC-7100 (Polytetrafluoroethylene : PTFE), PPS(Polyphenylene sulfide) sheet 그리고 GIT (Glass imbedded teflon) 등을 사용할 수 있다. 이처럼, 제2 스테이터(333)의 표면에 폴리머가 코팅됨에 따라 제2 로터(332)와 제2 스테이터(333)의 마찰에 의한 마모를 최소화할 수 있다.
또한, 제2 스테이터(333)는 복수 개로 형성될 수 있으며, 복수 개의 제2 스테이터(333)는 제4 회전축선(Ax4) 방향을 따라 서로 이격되어 나열될 수 있으며, 복수의 제2 스테이터(333) 사이사이는 제2 로터(332)가 배치될 수 있다.
제2 엔코더는 제2 로터(332)의 회전 또는 제2 구동샤프트(331)의 회전을 감지하여 발목 홀더(120)의 회전 각도를 측정할 수 있다. 또한, 제2 엔코더는 측정된 발목 홀더(120)의 회전 각도를 제어부(40)로 전송할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 제어부(40)는 발가락 홀더(110)의 토크 및 회전 각도를 기초로 사용자의 중족지관절의 강성을 측정할 수 있고, 발목 홀더(120)의 토크 및 회전 각도를 기초로 사용자의 발목관절의 강성을 측정할 수 있다. 이러한 제어부(40)는 정강이 사이드 커버부(132)의 외면에 배치될 수 있다.
또한, 제어부(40)는 측정된 사용자의 중족지관절의 강성 및 발목관절의 강성 중 하나 이상을 기초로 사용자의 족부 질환을 검진할 수 있다. 이러한 제어부(40)는 중족지관절의 강성 및 발목관절의 강성 중 하나 이상을 미리 저장된 강성 값과 비교함에 따라 족부 질환 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(40)에 미리 저장된 강성 값은 2 내지 5인 범위 값으로 저장될 수 있으며, 제어부(40)는 측정된 사용자의 중족지관절의 강성 및 발목관절의 강성 중 하나 이상이 2 내지 5 범위 값에서 벗어날 경우, 족저근막염으로 판단할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 족부 검지 장치의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자가발전이 가능한 족부 검진 장치(1)는 검진수행자가 발가락 홀더(110)를 회전시킴에 따라 족부 검진을 수행할 수 있다. 이에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 발가락 홀더(110)는 제1 회전축선(Ax1)을 중심으로 회전되고, 제1 측정유닛(20)이 발가락 홀더(110)의 토크 및 회전각도를 측정하여 제어부(40)로 전달할 수 있다.
이후, 검진수행자가 계속해서 발가락 홀더(110)를 정강이 홀더(130) 방향으로 밀되, 발가락 홀더(110)가 더 이상 제1 회전축선(Ax1)을 중심으로 회전되지 않는다면, 도 7에 도시된 바와 같이, 발목 홀더(120)가 제2 회전축선(Ax2)을 중심으로 회전될 수 있다. 이에 따라, 제2 측정유닛(30)은 발목 홀더(120)의 토크 및 회전 각도를 측정하여 제어부(40)로 전송할 수 있다.
이후, 제어부(40)는 발가락 홀더(110)의 토크 및 회전 각도와 발목 홀더(120)의 토크 및 회전 각도를 통해 사용자의 족부 질환 여부를 검진할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자가발전이 가능한 족부 검진 장치(1)의 제1 구동조립체(230)와 제2 구동조립체(330)는 발목 홀더(120) 및 발가락 홀더(110)가 회전됨에 따라 전력을 제1 토크센서(210), 제2 토크센서(310) 및 제어부(40)에 공급할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 자가발전이 가능한 족부 검진 장치(1)는 별도의 전원이 없이도 족부 검진을 수행할 수 있다.
이상 본 발명의 실시예들을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기술적 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
1: 자가발전이 가능한 족부 검진 장치 10: 발판 유닛
20: 제1 측정유닛 30: 제2 측정유닛
40: 제어부 110: 발가락 홀더
111: 발가락 지지부 112: 발가락 사이드 커버부
113: 발가락 이탈방지부 120: 발목 홀더
121: 발바닥 지지부 122: 발목 사이드 커버부
123: 뒤꿈치 커버부 124: 발목 이탈방지부
130: 정강이 홀더 131: 종아리 지지부
132: 정강이 사이드 커버부 133: 정강이 이탈방지부
210: 제1 토크센서 220: 제1 지지조립체
221: 제1 회전축 222: 제1 회전 연결부
223: 제1 회전 지지부 224: 제1 기어부
224a: 제1 기어 224b: 제1 기어
230: 제1 구동조립체 231: 제1 구동회전
232: 제1 로터 233: 제1 스테이터
310: 제2 토크센서 320: 제2 지지조립체
321: 제2 회전축 322: 제2 회전 연결부
323: 제2 회전 지지부 324: 제2 기어부
324a: 제3 기어 324b: 제4 기어
330: 제2 구동조립체 331: 제2 구동샤프트
332: 제2 로터 333: 제2 스테이터

Claims (12)

  1. 제1 회전축선을 중심으로 회전가능하게 구성되는 발가락 홀더와 제2 회전축선을 중심으로 회전 가능하게 구성되는 발목 홀더를 포함하는 발판 유닛;
    상기 발가락 홀더의 회전을 기초로 상기 발가락 홀더의 토크 및 회전 각도를 측정하는 제1 측정유닛;
    상기 발목 홀더의 회전을 기초로 상기 발목 홀더의 토크 및 회전 각도를 측정하는 제2 측정유닛; 및
    상기 발가락 홀더의 토크 및 회전 각도를 기초로 사용자의 중족지관절의 강성을 측정하고, 상기 발목 홀더의 토크 및 회전 각도를 기초로 상기 사용자의 발목관절의 강성을 측정하는 제어부를 포함하고,
    상기 제1 측정유닛은,
    상기 제1 회전축선에 위치하여 상기 발가락 홀더의 토크를 측정하는 제1 토크센서; 및
    상기 발가락 홀더의 회전에 의해 회전되어 전력을 발생시키고, 상기 전력을 상기 제1 토크센서에 공급하고, 상기 발가락 홀더의 회전 각도를 측정하는 제1 구동조립체를 포함하고,
    상기 제2 측정유닛은,
    상기 제2 회전축선에 위치하여 상기 발목 홀더의 토크를 측정하는 제2 토크센서; 및
    상기 발목 홀더의 회전에 의해 회전되어 전력을 발생시키고, 상기 전력을 상기 제2 토크센서에 공급하고, 상기 발목 홀더의 회전각도를 측정하는 제2 구동조립체를 포함하고,
    상기 제1 측정유닛은,
    상기 발가락 홀더 및 상기 발목 홀더에 연결되어 상기 제1 토크센서를 지지하고, 상기 발가락 홀더의 회전에 따라 상기 제1 구동조립체를 회전시키는 제1 지지조립체를 더 포함하는,
    자가발전이 가능한 족부 검진 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 지지조립체는,
    상기 제1 토크센서에 연결되어 상기 발가락 홀더의 회전에 따라 상기 제1 회전축선을 중심으로 회전되는 제1 회전축;
    상기 발가락 홀더 및 상기 제1 회전축에 연결되어 상기 발가락 홀더의 회전에 따라 상기 제1 회전축을 회전시키는 제1 회전 연결부;
    상기 발목 홀더에 연결되어, 상기 제1 회전축이 상기 제1 회전축선을 중심으로 회전되도록 상기 제1 회전축을 지지하는 제1 회전 지지부; 및
    상기 제1 회전축의 회전에 따라 회전되는 제1 기어부를 포함하는,
    자가발전이 가능한 족부 검진 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 구동조립체는,
    상기 제1 기어부의 회전에 의해 회전되는 제1 구동샤프트;
    상기 제1 구동샤프트의 회전에 의해 회전되는 제1 로터;
    회전되는 상기 제1 로터와 마찰되어 상기 전력을 발생시키는 제1 스테이터; 및
    상기 제1 구동샤프트의 회전을 감지하여 상기 발가락 홀더의 회전 각도를 측정하는 제1 엔코더를 포함하는,
    자가발전이 가능한 족부 검진 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 기어부는,
    상기 제1 회전축에 연결되어 상기 제1 회전축선을 중심으로 회전되는 제1 기어;
    상기 제1 기어에 맞물려 상기 제1 회전축선에 평행한 제3 회전축선을 중심으로 회전되어 상기 제1 구동조립체를 회전시키는 제2 기어를 포함하는,
    자가발전이 가능한 족부 검진 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 기어의 지름은 상기 제2 기어의 지름보다 크게 형성되는,
    자가발전이 가능한 족부 검진 장치.
  7. 제1 회전축선을 중심으로 회전가능하게 구성되는 발가락 홀더와 제2 회전축선을 중심으로 회전 가능하게 구성되는 발목 홀더를 포함하는 발판 유닛;
    상기 발가락 홀더의 회전을 기초로 상기 발가락 홀더의 토크 및 회전 각도를 측정하는 제1 측정유닛;
    상기 발목 홀더의 회전을 기초로 상기 발목 홀더의 토크 및 회전 각도를 측정하는 제2 측정유닛; 및
    상기 발가락 홀더의 토크 및 회전 각도를 기초로 사용자의 중족지관절의 강성을 측정하고, 상기 발목 홀더의 토크 및 회전 각도를 기초로 상기 사용자의 발목관절의 강성을 측정하는 제어부를 포함하고,
    상기 제1 측정유닛은,
    상기 제1 회전축선에 위치하여 상기 발가락 홀더의 토크를 측정하는 제1 토크센서; 및
    상기 발가락 홀더의 회전에 의해 회전되어 전력을 발생시키고, 상기 전력을 상기 제1 토크센서에 공급하고, 상기 발가락 홀더의 회전 각도를 측정하는 제1 구동조립체를 포함하고,
    상기 제2 측정유닛은,
    상기 제2 회전축선에 위치하여 상기 발목 홀더의 토크를 측정하는 제2 토크센서; 및
    상기 발목 홀더의 회전에 의해 회전되어 전력을 발생시키고, 상기 전력을 상기 제2 토크센서에 공급하고, 상기 발목 홀더의 회전각도를 측정하는 제2 구동조립체를 포함하고,
    상기 발판 유닛은,
    상기 사용자의 정강이를 지지하는 정강이 홀더를 더 포함하고,
    제2 측정유닛은,
    상기 발목 홀더 및 상기 정강이 홀더에 연결되어 상기 제2 토크센서를 지지하고, 상기 발목 홀더의 회전에 따라 상기 제2 구동조립체를 회전시키는 제2 지지조립체를 더 포함하는,
    자가발전이 가능한 족부 검진 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2 지지조립체는,
    상기 제2 토크센서에 연결되어 상기 발목 홀더의 회전에 따라 회전하는 제2 회전축;
    상기 발목 홀더 및 상기 제2 회전축에 연결되어 상기 발목 홀더의 회전에 따라 상기 제2 회전축을 회전시키는 제2 회전 연결부;
    상기 정강이 홀더에 연결되어, 상기 제2 회전축이 상기 제2 회전축선에서 회전되도록 상기 제2 회전축을 지지하는 제2 회전 지지부; 및
    상기 제2 회전축의 회전에 따라 회전되는 제2 기어부를 포함하는,
    자가발전이 가능한 족부 검진 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제2 구동조립체는,
    상기 제2 기어부의 회전에 의해 회전되는 제2 구동샤프트;
    상기 제2 구동샤프트의 회전에 의해 회전되는 제2 로터;
    회전되는 상기 제2 로터와 마찰되어 상기 전력을 방생시키는 제2 스테이터; 및
    상기 제2 로터의 회전을 감지하여 상기 발목 홀더의 회전 각도를 측정하는 제2 엔코더를 포함하는,
    자가발전이 가능한 족부 검진 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제2 기어부는,
    상기 제2 회전축에 연결되어 상기 제2 회전축선을 중심으로 회전되는 제3 기어; 및
    상기 제2 기어에 맞물려 상기 제2 회전축선에 평행한 제4 회전축선을 중심으로 회전되어 상기 제2 구동조립체를 회전시키는 제4 기어를 포함하는,
    자가발전이 가능한 족부 검진 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제3 기어의 지름은 상기 제4 기어의 지름보다 크게 형성되는,
    자가발전이 가능한 족부 검진 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 중족지관절의 강성 및 상기 발목관절의 강성 중 적어도 하나를 미리 저장된 강성 값과 비교하여 상기 사용자의 족부 질환 여부를 판단하는,
    자가발전이 가능한 족부 검진 장치.

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