KR102468089B1

KR102468089B1 - 슬관절 자극 장치

Info

Publication number: KR102468089B1
Application number: KR1020197027365A
Authority: KR
Inventors: 키쿠노리 츠카사코
Original assignee: 히노 타카아키
Priority date: 2017-02-22
Filing date: 2018-01-11
Publication date: 2022-11-17
Also published as: US20200046593A1; CN110573125B; JP6276439B1; EP3586808B1; JP2018134267A; WO2018154986A1; CA3054398A1; EP3586808A1; ES2881185T3; US20220313529A1; CN110573125A; US11389365B2; EP3586808A4; KR20190137082A

Abstract

슬관절에 유효한 자극을 가할 수 있는 슬관절 자극 장치를 제공한다. 기반(2) 상에 세워서 설치된 프레임(4)의 상부에 형성된 중심축(5)과 모터(3) 사이가 크랭크(6)에 의해 연결되고, 모터(3)의 회전으로 구동하는 크랭크(6)에 의해 중심축(5)이 회동 가능하게 구성되어 있으며, 중심축(5)으로부터는 길이 조절 가능한 요동 암(7)이 수하되고, 요동 암(7)의 하단부에는 단좌 자세로 사용자(9)의 족저(91)가 재치 가능한 지지판부(8)가 형성되고, 지지판부(8)는 지지판부(8) 상에 사용자(9)의 족저(91)를 재치한 상태로 사용자(9)의 슬관절(92)의 회동 중심(92a)이 중심축(5)과 일치하도록 요동 암(7)의 길이를 조절함으로써 요동 암(7)의 요동에 의해 지지판부(8)에 재치시킨 족저(91)를 슬관절(92)을 중심으로 굴곡 방향 또는 신전 방향으로 움직이게 할 수 있는 슬관절 자극 장치(1)이다.

Description

슬관절 자극 장치

본 발명은 자중(自重)을 가하지 않고 슬관절을 자극할 수 있는 슬관절 자극 장치에 관한 것이다.

종래로부터 본 발명자는 기반 상에 설치한 모터와, 상기 기반에 인접해서 설치한 레일을 활동하는 슬라이더 사이를 크랭크에 의해 연결하고, 모터의 회전으로 구동하는 크랭크에 의해 슬라이더를 레일을 따라 슬라이딩 이동시키고, 상기 슬라이더 상의 지지판부에 형성한 족저를 전후로 움직이게 해서 90° 단좌 자세로부터 슬관절을 신전(伸展) 및 굴곡시키도록 구성한 슬관절 자극 장치를 제안하고 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조).

이 슬관절 자극 장치에서는 레일을 원호형상으로 만곡 형성함으로써 90° 단좌 자세로부터의 슬관절의 신전 및 굴곡에 족저가 추종하도록 구성되어 있었다.

일본 특허공개 2016-131797호 공보

그러나 상기 종래의 슬관절 자극 장치의 경우 원호형상으로 만곡 형성한 레일에 있어서의 상기 원호의 가상 중심점 부근에 슬관절을 위치시켜서 사용하지 않으면 무릎의 위치가 안정되지 않아 사용 도중에 슬관절의 위치가 상하 좌우로 불안정하게 움직이게 되어버린다.

따라서, 장치를 바르게 사용하기 위한 세팅이 어렵고, 가령(加齡)과 함께 고관절이나 슬관절 등 하지의 각 관절이 딱딱해진 고령자의 경우 바른 세팅을 잘못해서 장치를 사용해버리기 쉬워진다. 이렇게 잘못해서 장치를 사용해버리면 슬관절이 상하 좌우로 움직이게 되고, 슬관절 본래의 굴곡이나 신전의 움직임 이외에 변형이나 뒤틀림 등의 나쁜 버릇이 슬관절에 생겨버려 상기 슬관절에 유효한 자극을 가할 수 없어져버린다.

마찬가지로 부상 회복 후나 수술 후에 딱딱해진 슬관절에 자극을 가해서 리허빌리테이션의 목적으로 상기 종래의 장치를 사용할 경우에도 사용자는 바른 세팅을 잘못해서 사용해버리면 나쁜 버릇이 슬관절에 생겨버리게 되어버린다.

그 때문에 사용자는 정골원이나 스포츠 시설 등에서 지도원이나 트레이너 등으로부터의 지도를 받아서 장치를 세팅하는 것이 생각되지만, 비용이 불어난다는 문제를 발생하게 된다. 또한, 사용자가 다를 때마다 세팅을 다시 하지 않으면 안되어 가족 간에서의 돌려 쓰기 등이 곤란하게 되어 번거로워진다.

본 발명은 이러한 실정을 감안하여 이루어진 것으로서, 간단한 세팅으로 슬관절에 바른 유효한 자극을 가할 수 있는 슬관절 자극 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 슬관절 자극 장치는 기반 상에 세워서 설치된 프레임의 상부에 형성된 중심축과 모터 사이가 크랭크에 의해 연결되고, 상기 모터의 회전으로 구동하는 상기 크랭크에 의해 상기 중심축이 회동 가능하게 구성되어 있으며, 상기 중심축으로부터는 길이 조절 가능하게 이루어진 요동 암이 수하되고, 상기 요동 암의 하단부에는 단좌 자세로 사용자의 족저가 재치 가능한 지지판부가 형성되고, 상기 지지판부는 상기 지지판부 상에 상기 사용자의 상기 족저를 재치한 상태로 상기 사용자의 슬관절의 회동 중심이 상기 중심축과 일치하도록 상기 요동 암의 길이를 조절함으로써 상기 요동 암의 요동에 의해 상기 지지판부에 재치시킨 상기 족저를 상기 슬관절을 중심으로 굴곡 방향 또는 신전 방향으로 움직이게 할 수 있도록 이루어지고, 또한 상기 요동 암의 하단부로부터 수평 방향으로 연장하여 설치된 지지축에 대하여 회동 가능하게 형성되고, 상기 지지판부 상에 재치된 상기 족저가 상기 슬관절을 중심으로 굴곡 방향이나 신전 방향으로 움직이게 됨으로써 다리 관절이 저굴(底屈) 방향 및 배굴(背屈) 방향으로 움직이게 되어도 상기 지지판부가 상기 족저에 추종하여 회동할 수 있도록 이루어진 것이다.

상기 슬관절 자극 장치에 있어서 상기 지지판부는 상기 사용자의 한쪽 다리의 족저를 재치할 수 있는 크기 또는 양다리의 족저를 나란히 재치할 수 있는 크기로 형성된 것이어도 좋다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 상기 슬관절 자극 장치는 기반 상에 세워서 설치된 프레임의 상부에 형성된 중심축과 모터 사이가 크랭크에 의해 연결되고, 상기 모터의 회전으로 구동하는 상기 크랭크에 의해 상기 중심축이 회동 가능하게 구성되어 있으며, 상기 중심축으로부터는 길이 조절 가능하게 이루어진 요동 암이 상기 모터를 사이에 둔 양측으로부터 각각 수하되고, 이들의 요동 암의 하단부에는 단좌 자세로 사용자의 족저가 재치 가능한 지지판부가 형성되고, 상기 지지판부는 상기 지지판부 상에 상기 사용자의 상기 족저를 재치한 상태로 상기 사용자의 슬관절의 회동 중심이 상기 중심축과 일치하도록 상기 요동 암의 길이를 조절함으로써 상기 요동 암의 요동에 의해 상기 지지판부에 재치시킨 상기 족저를 상기 슬관절을 중심으로 굴곡 방향 또는 신전 방향으로 움직이게 할 수 있도록 이루어지고, 또한 상기 요동 암의 하단부로부터 수평 방향으로 연장하여 설치된 지지축에 대하여 회동 가능하게 형성되고, 상기 지지판부 상에 재치된 상기 족저가 상기 슬관절을 중심으로 굴곡 방향이나 신전 방향으로 움직이게 됨으로써 다리 관절이 저굴 방향 및 배굴 방향으로 움직이게 되어도 상기 지지판부가 상기 족저에 추종하여 회동할 수 있도록 이루어진 것이다.

상기 슬관절 자극 장치에 있어서 상기 지지판부는 수하 상태의 상기 요동 암에 대하여 수평 상태를 유지하도록 상기 요동 암의 길이 방향에 대해서 직행하는 부착 각도로 고정되어 이루어지고, 상기 중심축을 중심으로 원호형상으로 회동할 수 있도록 이루어진 것이어도 좋다.

상기 슬관절 자극 장치에 있어서 상기 지지판부는 상기 요동 암의 길이 방향에 대하여 직행하는 부착 각도로 상기 지지축에 대하여 부착되어 있으며, 상기 지지축과의 사이에는 부착 각도의 변경에 저항해서 부착 각도를 유지하는 스태빌라이저가 설치된 것이어도 좋다.

상기 슬관절 자극 장치에 있어서 상기 지지판부에 상기 사용자의 상기 족저를 재치한 상태로 상기 사용자의 상기 슬관절의 회동 중심과 접하도록 상기 중심축이 돌출되고, 상기 중심축을 상기 슬관절의 회동 중심에 합치시킨 상태에서 상기 슬관절을 중심으로 굴곡 방향 또는 신전 방향으로 움직이게 할 수 있도록 이루어진 것이어도 좋다.

(발명의 효과)

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 요동 암의 길이를 조절하는 것만인 간단한 조작으로 사용자의 슬관절의 회동 중심을 요동 암의 요동 중심인 중심축과 일치시킬 수 있으므로 지지판부 상에 재치시킨 족저를 슬관절을 중심으로 굴곡 방향 또는 신전 방향으로 움직이게 했을 때에 슬관절이 상하 좌우로 불안정하게 움직이는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 간단한 세팅으로 슬관절에 나쁜 버릇이 생기는 일 없이 상기 슬관절에 바른 유효한 자극을 가할 수 있는 것이 된다.

도 1은 본 발명에 의한 슬관절 자극 장치의 전체 구성의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 슬관절 자극 장치의 전체 구성의 개략을 나타내는 정면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 슬관절 자극 장치의 전체 구성의 개략을 나타내는 저면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 슬관절 자극 장치의 사용 상태를 나타내는 측면도이다.
도 5(a) 및 도 5(b)는 본 발명에 의한 슬관절 자극 장치의 지지판부의 부착 상태의 다른 실시형태를 나타내는 저면도 및 측면도이다.
도 6(a) 및 도 6(b)는 본 발명에 의한 슬관절 자극 장치의 다른 실시형태를 나타내는 개략 정면도이다.
도 7은 본 발명에 의한 슬관절 자극 장치의 또 다른 실시형태를 나타내는 정면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조해서 설명한다.

도 1 또는 도 3은 본 발명에 의한 슬관절 자극 장치(1)를 나타내고, 도 4는 동 슬관절 자극 장치(1)의 사용 상태를 나타내고 있다.

이 슬관절 자극 장치(1)는 기반(2) 상에 모터(3)와 프레임(4)이 형성되고, 상기 프레임(4)의 상부에 형성된 중심축(5)과 상기 모터(3) 사이가 크랭크(6)에 의해 연결되고, 상기 중심축(5)이 상기 모터(3)의 회전으로 구동하는 상기 크랭크(6)에 의해 회동 가능하게 구성되어 있으며, 상기 중심축(5)으로부터는 길이 조절 가능하게 이루어진 요동 암(7)이 수하되고, 이 요동 암(7)의 하단부에 지지판부(8)가 형성되어 있다. 이 지지판부(8)는 상기 지지판부(8) 상에 단좌 자세로 사용자(9)의 족저(91)를 재치한 상태로 상기 사용자(9)의 슬관절(92)의 회동 중심(92a)이 상기 중심축(5)과 일치하도록 상기 요동 암(7)의 길이를 조절함으로써 상기 요동 암(7)의 요동에 의해 상기 지지판부(8)에 재치시킨 족저(91)를 슬관절(92)을 중심으로 굴곡 방향 또는 신전 방향으로 움직이게 할 수 있도록 이루어져 있다.

기반(2)은 모터(3)를 안정적으로 설치할 수 있는 큰 판형상으로 형성되어 있으며, 그 중앙부에 모터(3)가 고정된다.

모터(3)의 회전축(31)에는 회전판(61)이 설치되어 있으며, 이 회전판(61)의 외경 부근의 편심한 위치에 크랭크축(62)의 일단이 회전판(61)에 대하여 회동 가능하게 고정되어 있다.

프레임(4)은 단면 직사각형상의 각강재로 이루어지며, 기반(2)의 1변의 중앙부에 세워서 설치되어 있다. 기반(2)의 남는 3변으로부터는 프레임(4)을 보호하도록 세워서 설치된 단면 립 홈형으로 형성된 하우징(41)이 형성되어 있다. 이 하우징(41)의 상단부는 덮개(42)가 설치되어 있다. 이 덮개(42)는 프레임(4)의 상단부와 용접 고정되고, 프레임(4)은 기반(2) 상에서 이들 하우징(41) 및 덮개(42)에 피복된 상태로 보호되어 있다. 또한, 기반(2)의 저면은 직사각형상의 프레임체(43)로 보강됨과 아울러, 상기 프레임체(43)에 인접한 위치에는 후술하는 요동 암(7)의 요동을 지지하기 위한 コ자형상으로 프레임워크된 지지 프레임(44)이 설치되어 있다. 프레임체(43)의 저면에는 이 지지 프레임(44)과 높이를 동일하게 하기 위한 다리부(45)가 형성되어 있다. 또한, 하우징(41)과 요동 암(7) 사이에는 하우징(41)의 내부를 감추는 커버재(46)가 형성되어 있다.

중심축(5)은 프레임(4)의 상부에 있어서 상기 프레임(4)을 수평으로 관통하도록 설치되어 있으며, 프레임(4)에 대하여 회동 가능하게 구성되어 있다. 이 중심축(5)은 그 일단이 하우징(41), 덮개(42), 및 커버재(46)로 피복된 내측의 공간, 즉 기반(2) 상에 형성된 모터(3)의 바로 위의 공간으로 돌출되도록 되어 있다. 또한, 중심축(5)의 타단은 하우징(41), 덮개(42), 및 커버재(46)로 피복된 공간의 외측으로 돌출되도록 되어 있다.

크랭크(6)는 모터(3)와 중심축(5) 사이에 설치되어 모터(3)의 회전 운동을 중심축(5)의 회동 운동으로 변환하도록 구성되어 있다. 즉, 중심축(5)에는 회동판(63)이 설치되어 있다. 이 회동판(63)은 외주 가장자리로부터 암이 연장하여 설치된 형상으로 형성되어 있으며, 이 연장하여 설치된 암부에 장공(63a)이 형성되어 있다. 그리고 크랭크축(62)은 그 일단이 모터(3)의 회전판(61)의 외경 부근의 편심 한 위치에서 회전판(61)에 대하여 회동 가능하게 고정되고, 타단이 회동판(63)에 대하여 회동 가능하게 고정되어 있다. 이에 따라 크랭크축(62)은 모터(3)의 회전 운동에 의해 상하 운동하는 것이 되고, 이 크랭크축(62)의 상하 운동은 암부를 통해 회동판(63)을 회동시켜 이것에 의해 중심축(5)을 회동시킬 수 있는 것이 된다.

이때, 크랭크축(62)의 타단은 암부에 장공(63a)을 형성하고 있으므로 회전판(61)의 회전에 추종하는 크랭크축(62)의 일단의 위상의 변화에 대응할 수 있고, 또한 중심축(5)이 소망의 회동 운동을 얻을 수 있는 적합한 위치에서 회동판(63)에 대하여 회동 가능하게 고정된다. 이 크랭크축(62)의 타단은 장공(63a)에 있어서 중심축(5)에 가까운 측에 고정되면 상기 중심축(5)의 회동 운동이 커져서 그 결과 후술하는 요동 암(7)에 의한 요동 폭이 커지고, 중심축(5)으로부터 떨어진 위치에 고정되는 것에 따라서 상기 중심축(5)의 회동 운동이 작아져서 요동 암(7)에 의한 요동 폭이 작아진다. 중심축(5)의 회동 운동으로서는 보행 시의 슬관절(92)의 각도 변화에 상당하는 약 15° 정도의 각도 변화와 동등한 각도 변화가 되도록 하는 것이 바람직하다. 본 실시예의 경우에서 말하면 15°정도의 슬관절(92)의 각도 변화를 얻기 위해서는 90° 단좌 자세로부터 일방향으로 97.5°까지 신전시키고, 또한 90° 단좌 자세로부터 타방향으로 82.5°까지 굴곡시키고, 그 후 신전과 굴곡을 반복하는 동작이 얻어지는 것 같은 약 15°의 동작 각도(α)가 얻어지도록 하는 것이 바람직하다.

단, 이 각도 변화는 특히 보행 시의 슬관절(92)의 각도 변화에 상당하는 약 15°정도로 하는 것에 한정되는 것은 아니고, 리허빌리테이션 등이 진행되어 있는 정도 슬관절(92)을 움직이게 하도록 되어 왔을 경우에는 크랭크축(62)의 타단부를 장공(63a)에 부착하는 위치를 보다 중심축(5)측에 가깝게 해서 회동 운동을 크게 함으로써 동작 각도(α)를 더 크게 하는 것이어도 좋다.

요동 암(7)은 그 상단부가 중심축(5)의 타단에 고정되어 하방으로 수하하도록 되어 있다. 이 요동 암(7)은 수삽(受揷)식의 한 쌍의 강재로 구성되어 있으며, 삽입 부재(71)에는 상기 요동 암(7)의 길이를 조정하기 위한 복수의 구멍(71a)이 소정 간격을 두고 복수개 형성되어 있다. 또한, 요동 암(7)의 수용 부재(72)는 상기 삽입 부재(71)의 구멍(71a)에 삽입 통과 가능한 핀 부재(72a)가 수용 부재(72)의 외측으로부터 삽입 부재(71)의 구멍(71a) 쪽을 향해서 바이어싱하도록 형성되어 있다. 그리고 요동 암(7)의 길이 조정을 하는 경우에는 핀 부재(72a)의 바이어싱력에 저항해서 상기 핀 부재(72a)를 인장하고, 삽입 부재(71)의 구멍(71a)에 삽입 통과되어 있는 핀 부재(72a)를 구멍(71a)으로부터 이탈시킨 후 소정의 길이로 조정한 후 인장되어 있던 핀 부재(72a)를 분리하여 상기 핀 부재(72a)를 삽입 부재(71)의 구멍(71a)에 삽입 통과시킴으로써 행해진다. 이 요동 암(7)의 하단에는 중심축(5)이 형성된 측과 대향하는 측에 수평 방향으로 지지축(80)이 돌출되어 있다.

또한, 요동 암(7)은 삽입 부재(71)의 구멍(71a)에 수용 부재(72)의 핀 부재(72a)를 삽입 통과시킴으로써 조정하도록 되어 있지만, 특히 이러한 구성인 것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 삽입 부재(71)의 구멍(71a)이 없어 핀 부재(72a)의 선단부를 삽입 부재(71)에 압박함으로써 구멍(71a)의 위치에 관계없이 소망의 길이로 조정할 수 있도록 구성된 것이어도 좋고, 그 외 이 종류의 길이 조정으로 구성되는 일반적인 구조의 것이어도 좋다.

지지판부(8)는 사용자(9)의 족저(91)가 재치 가능한 장판형상으로 형성되어 있으며, 그 저면의 중앙부를 폭 방향에 걸쳐 지지축(80)이 가로지르도록 상기 지지축(80) 상에 회동 가능하게 형성되어 있다. 이에 따라 지지판부(8)는 중심축(5)을 지점으로 하여 요동 암(7)의 길이에 상당하는 요동 반경에서 요동하는 것이 된다. 따라서, 사용자(9)의 족저(91)를 지지판부(8)에 재치시킨 상태로 슬관절(92)의 회동 중심(92a)이 중심축(5)과 합치하도록 요동 암(7)의 길이를 조정해 두면, 지지판부(8)의 요동에 의해 슬관절(92)을 중심으로 굴곡 방향 또는 신전 방향으로 사용자(9)의 하퇴부를 움직이게 하는 것이 가능해진다. 또한, 이때 슬관절(92)은 요동 암(7)의 중심축(5)과 합치시키고 있기 때문에 상하 좌우로 불안정하게 움직이는 것을 방지할 수 있다.

이렇게 해서 구성되는 슬관절 자극 장치(1)는 모터(3)의 전원을 콘센트(도시 생략)에 접속해서 하우징(41)의 외측에 설치된 모터(3)의 시동 스위치(32)를 온오프하는 것에 의해 모터(3)를 구동함으로써 크랭크(6)를 통해 중심축(5)으로부터 요동 암(7)으로 구동 전달하여 지지판부(8)를 요동시킬 수 있도록 이루어져 있다.

이어서, 이렇게 해서 구성되는 슬관절 자극 장치(1)의 사용 방법에 대해서 설명한다.

사용자(9)는 도 4에 나타내는 바와 같이 슬관절 자극 장치(1)의 지지판부(8)에 90° 단좌 자세로 족저(91)를 재치시키도록 상기 사용자(9)의 의자(90)를 위치 결정한다. 또한, 지지판부(8)에 90° 단좌 자세로 족저(91)를 재치시킨 상태에서 사용자(9)의 슬관절(92)의 회동 중심(92a)이 요동 암(7)의 중심축(5)과 합치하도록 요동 암(7)의 길이를 조정한다.

이 상태가 되면 시동 스위치(32)를 눌러서 모터(3)를 작동시켜 운동을 개시한다. 모터(3)를 작동시키면 크랭크(6)를 통해 중심축(5)을 중심으로 요동 암(7) 및 지지판부(8)가 요동하고, 지지판부(8)에 재치시키고 있었던 사용자(9)의 족저(91)는 90° 단좌 자세로부터 슬관절(92)을 신전시킨 후 원래의 90° 단좌 자세까지 돌아와 더 굴곡한 후 90° 단좌 자세를 중심으로 하여 신전과 굴곡을 소정의 동작 각도(α)의 범위에서 반복하는 동작에 의해 상기 슬관절(92)에 모터(3)에 의한 타동 운동의 자극을 가하는 것이 된다.

이때 요동 암(7)은 지지판부(8)에 90° 단좌 자세로 족저(91)를 재치시킨 상태로 사용자(9)의 슬관절(92)의 회동 중심(92a)이 요동 암(7)의 중심축(5)과 합치하도록 요동 암(7)의 길이를 조정하고 있으므로, 사용자(9)의 슬관절(92)은 상하 좌우로 불안정하게 움직이는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 슬관절(92)에 변형이나 뒤틀림 등의 나쁜 버릇이 생기는 일 없이 슬관절(92) 본래의 굴곡이나 신전의 움직임을 되찾는 리허빌리테이션에 사용할 수 있다. 또한, 이 효과는 요동 암(7)의 길이를 조정해서 슬관절(92)의 회동 중심(92a)과 중심축(5)을 합치시킨다는 간단한 조작에 의해 행할 수 있다. 또한, 지지판부(8)는 지지축(80)에 대하여 회동 가능하게 부착되어 있으므로 다리 관절이 딱딱해서 스무드하게 저굴 및 배굴할 수 없고, 슬관절(92)의 굴곡이나 신전의 움직임에 맞춰 다리 관절을 저굴이나 배굴시킬 수 없는 사용자(9)이어도 족저(91)를 지지판부(8)에 재치한 채 스무드하게 슬관절(92)을 굴곡 및 신전시킬 수 있다.

단, 지지판부(8)가 지지축(80)에 대하여 용이하게 회전해버리면 반대로 슬관절(92)을 굴곡이나 신전시키고 있을 때에 지지판부(8)가 부주의로 저굴 방향 또는 배굴 방향으로 움직여버리지 않도록 하기 위해 다리 관절에 쓸데없는 힘이 들어가서 긴장해버리는 경우도 우려된다. 따라서, 사용자(9)에 따라서는 지지판부(8)는 지지축(80)을 개재하지 않고, 요동 암(7)에 직접 고정되도록 이루어진 것이어도 좋고, 지지축(80)에 대하여 회동하지 않도록 고정되도록 이루어진 것이어도 좋다. 이 경우, 슬관절(92)의 굴곡이나 신전에 맞춰 다리 관절의 각도는 한정되지만, 다리 관절이 불안정해져서 긴장을 초래하는 것 같은 경우를 방지할 수 있다.

또한, 도 5에 나타내는 바와 같이 요동 암(7)을 수하시킨 상태로 지지축(80)에 대하여 지지판부(8)의 족저(91)를 재치시키는 면이 요동 암(7)의 길이 방향에 대하여 직행하는 부착 각도(즉, 수하 상태에서는 수평 상태)를 유지하고, 족저(91)를 얹은 사용자(9)의 다리 관절이 저굴 방향 또는 배굴 방향으로 움직여서 부착 각도가 변화되려고 했을 때에는 저항이 움직여서 원래의 부착 각도로 돌아오려고 하는 스태빌라이저(81)가 설치되어 있어도 좋다. 이 스태빌라이저(81)로서는 요동 암(7)에 고정한 지지축(80)에 스태빌라이저(81)로서의 스프링을 권회하고, 그 일단을 지지축(80)에 고정함과 아울러, 타단을 지지판부(8)의 저면으로부터 지지하도록 고정해서 구성할 수 있다. 또한, 그 이외에 요동 암(7) 또는 지지축(80)과, 지지판부(8) 사이에 오일 댐퍼, 에어 댐퍼, 또는 탄성체(스프링이나 엘라스토머 등)를 설치해서 스태빌라이저(81)를 구성하는 것이어도 좋다.

이 스태빌라이저(81)를 설치함으로써 요동 암(7)에 지지판부(8)를 직접 고정한 경우와 같이 슬관절(92)의 굴곡 및 신전에 따라 다리 관절의 각도가 한정되는 것 같은 것으로도 되지 않고, 지지판부(8)가 용이하게 회동해버리는 것을 방지하기 위해서 다리 관절에 쓸데없는 힘이 들어가 긴장해버리는 것으로도 되지 않는다. 따라서, 사용자(9)는 릴랙스해서 스무드하게 슬관절(92)을 굴곡 및 신전시키는 타동 운동을 행할 수 있는 것이 된다.

또한, 본 실시형태에 있어서 슬관절 자극 장치(1)는 한쪽 다리를 얹어 사용하도록 구성되어 있지만, 도 6(a)에 나타내는 바와 같이 지지판부(8)가 양다리를 얹을 수 있는 크기로 형성되어 양다리를 함께 사용할 수 있도록 구성된 것이어도 좋고, 도 6(b)에 나타내는 바와 같이 모터(3)를 사이에 둔 양측에 각각 요동 암(7) 및 지지판부(8)를 형성하여 각각 다리를 얹음으로써 한 번에 양다리로 사용할 수 있도록 구성된 것이어도 좋다. 후자의 경우 다리는 각각 동기시켜서 동시에 굴곡 및 신전시키는 것이어도 좋고, 동기시키지 않고 교대로 굴곡 및 신전시키도록 이루어진 것이어도 좋다. 또한, 도 6(a)에 나타내는 슬관절 자극 장치(1)의 경우, 1개의 요동 암(7)에 의해 지지판부(8)를 한쪽 지지하는 것이어도 좋지만, 프리하게 되어 있는 측에도 요동 암(7)을 설치해서 양측으로부터 지지하도록 구성하는 것이어도 좋다. 지지판부(8)의 양측으로부터 요동 암(7)으로 지지하는 구성일 경우, 모터(3)에 의한 구동 전달은 양측으로부터 행하도록 구성해도 좋고, 편측으로부터 행하도록 구성해도 좋다.

또한, 이 슬관절 자극 장치(1)에 의한 슬관절(92)의 자극은 단좌 자세의 상태로 슬관절(92)로부터 아래를 지지판부(8)에 얹어 타동 운동시킴으로써 행하는 것이며, 보행 시와 같이 사용자(9)의 전체 체중이 슬관절(92)에 가해지는 것 같은 것으로는 되지 않는다. 따라서, 슬관절(92)이 딱딱해진 고령자나 수술 후의 리허빌리테이션 환자, 변형성 슬관절증 등의 환자이어도 스무드하게 슬관절(92)을 타동 운동시킬 수 있다.

또한, 모터(3)에 의한 타동 운동에 의해 일정 리듬으로 타동 운동시킬 수 있으므로 마사지 효과를 기대할 수 있다.

또한, 모터(3)는 시동 스위치(32) 대신에 상기 모터(3)의 회전 제어를 행하는 볼륨 스위치(도시 생략)를 설치해서 요동하는 요동 암(7) 및 지지판부(8)의 요동의 스피드를 조정할 수 있도록 이루어진 것이어도 좋다.

또한, 본 실시형태에 있어서 슬관절 자극 장치(1)는 지지판부(8)에 사용자(9)의 족저(91)를 재치시켜도 슬관절(92)의 위치가 지지판부(8)의 바로 위보다 내측으로 지나치게 들어가 있거나, 외측으로 지나치게 나와 있거나 하면 Q 팩터 이상에 의해 슬관절(92)에 고통이 발생해버리는 것이 우려된다. 따라서, 도 7에 나타내는 바와 같이 족저(91)의 바로 위의 바른 위치에 슬관절(92)을 위치시킬 수 있도록 중심축(5)이 돌출되어 있으며, 이 돌출 부분에 슬관절(92)의 외측(도 6(b)에서는 슬관절(92)의 내측)을 맞춤으로써 슬관절(92)의 좌우의 위치에 대해서도 바르게 세팅할 수 있도록 한 것이어도 좋다. 또한, Q 팩터 이상에 의한 슬관절(92)의 고통을 방지하는 의미에서는 도 6(a)에 나타내는 슬관절 자극 장치(1)는 사용자(9)의 고관절의 폭에 상당하는 간격으로 양다리를 얹어지는 것 같은 크기의 지지판부(8)에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는 의자(90)의 좌면의 폭에 대략 동일한 크기를 확보할 수 있으면 충분하다.

또한, 본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하는 일 없이 다른 여러 가지의 타입으로 실시할 수 있다. 그 때문에 상술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않고, 한정적으로 해석해서는 안 된다. 본 발명의 범위는 특허청구범위에 의해 나타내는 것이며, 명세서 본문에는 조금도 구속되지 않는다. 또한, 특허청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.

1: 슬관절 자극 장치 2: 기반
3: 모터 4: 프레임
5: 중심축 6: 크랭크
7: 요동 암 8: 지지판부
80: 지지축 81: 스태빌라이저
9: 사용자 91: 족저
92: 슬관절 92a: 회동 중심

Claims

기반 상에 세워서 설치된 프레임의 상부에 형성된 중심축과 모터 사이가 크랭크에 의해 연결되고, 상기 모터의 회전으로 구동하는 상기 크랭크에 의해 상기 중심축이 회동 가능하게 구성되어 있으며,
상기 중심축으로부터는 길이 조절 가능하게 이루어진 요동 암이 수하되고, 상기 요동 암의 하단부에는 단좌 자세로 사용자의 족저가 재치 가능한 지지판부가 형성되고,
상기 지지판부는 상기 지지판부 상에 상기 사용자의 상기 족저를 재치한 상태로 상기 사용자의 슬관절의 회동 중심이 상기 중심축과 일치하도록 상기 요동 암의 길이를 조절함으로써 상기 요동 암의 요동에 의해 상기 지지판부에 재치시킨 상기 족저를 상기 슬관절을 중심으로 굴곡 방향 또는 신전 방향으로 움직이게 할 수 있도록 이루어지며, 또한 상기 요동 암의 하단부로부터 수평 방향으로 연장하여 설치된 지지축에 대하여 회동 가능하게 형성되고, 상기 지지판부 상에 재치된 상기 족저가 상기 슬관절을 중심으로 굴곡 방향이나 신전 방향으로 움직이게 됨으로써 다리 관절이 저굴 방향 및 배굴 방향으로 움직이게 되어도 상기 지지판부가 상기 족저에 추종하여 회동할 수 있도록 이루어진 것을 특징으로 하는 슬관절 자극 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 지지판부는 상기 사용자의 한쪽 다리의 족저를 재치할 수 있는 크기 또는 양다리의 족저를 나란히 재치할 수 있는 크기로 형성된 슬관절 자극 장치.
기반 상에 세워서 설치된 프레임의 상부에 형성된 중심축과 모터 사이가 크랭크에 의해 연결되고, 상기 모터의 회전으로 구동하는 상기 크랭크에 의해 상기 중심축이 회동 가능하게 구성되어 있으며,
상기 중심축으로부터는 길이 조절 가능하게 이루어진 요동 암이 상기 모터를 사이에 둔 양측으로부터 각각 수하되고, 이들의 요동 암의 하단부에는 단좌 자세로 사용자의 족저가 재치 가능한 지지판부가 형성되고,
상기 지지판부는 상기 지지판부 상에 상기 사용자의 상기 족저를 재치한 상태로 상기 사용자의 슬관절의 회동 중심이 상기 중심축과 일치하도록 상기 요동 암의 길이를 조절함으로써 상기 요동 암의 요동에 의해 상기 지지판부에 재치시킨 상기 족저를 상기 슬관절을 중심으로 굴곡 방향 또는 신전 방향으로 움직이게 할 수 있도록 이루어지고, 또한 상기 요동 암의 하단부로부터 수평 방향으로 연장하여 설치된 지지축에 대하여 회동 가능하게 형성되고, 상기 지지판부 상에 재치된 상기 족저가 상기 슬관절을 중심으로 굴곡 방향이나 신전 방향으로 움직이게 됨으로써 다리 관절이 저굴 방향 및 배굴 방향으로 움직이게 되어도 상기 지지판부가 상기 족저에 추종하여 회동할 수 있도록 이루어진 것을 특징으로 하는 슬관절 자극 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지판부는 수하 상태의 상기 요동 암에 대하여 수평 상태를 유지하도록 상기 요동 암의 길이 방향에 대하여 직행하는 부착 각도로 상기 요동 암 또는 상기 지지축에 대하여 고정 가능하게 구성되어 이루어지며, 상기 중심축을 중심으로 원호형상으로 요동할 수 있도록 이루어진 슬관절 자극 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지판부는 상기 요동 암의 길이 방향에 대하여 직행하는 부착 각도로 상기 지지축에 대하여 부착되어 있으며, 상기 지지축과의 사이에는 부착 각도의 변경에 저항하여 부착 각도를 유지하는 스태빌라이저가 설치된 슬관절 자극 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지판부에 상기 사용자의 상기 족저를 재치한 상태로 상기 사용자의 상기 슬관절의 회동 중심과 접하도록 상기 중심축이 돌출되고, 상기 중심축을 상기 슬관절의 회동 중심에 합치시킨 상태로 상기 슬관절을 중심으로 굴곡 방향 또는 신전 방향으로 움직일 수 있도록 이루어진 슬관절 자극 장치.