KR102473038B1 - 각도 및 길이 조절이 가능한 조인트 구조를 가진 체간 재활 훈련장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 착석부(100)와, 상기 착석부에서 구비되는 지지대(200), 지지대에 구비되어 사용자 상체를 감싸서 결합하는 벨트결합부(300)를 포함하여 각도 조절이 가능한 조인트 구조를 가진 체간 재활 훈련장치로서, 상기 지지대는, 상기 벨트결합부에 결합되는 상단지지대(220); 상기 상단지지대의 하측에 구비되는 제1볼; 상기 착석부에 수직하게 결합되는 하단지지대(230); 상기 하단지지대의 상측에 구비되는 제2볼; 상기 하단지지대와 상기 상단지지대 사이에서 이들을 결합하되 각도조절과 길이조절이 가능한 조절바(210);를 구비하고, 상기 조절바는 상기 상단지지대의 제1볼을 감싸서 결합되는 제1볼조인트부(212)와 상기 하단지지대의 제2볼을 감싸서 결합되는 제2볼조인트부(214)를 구비하고, 상기 제1볼의 하부와 제2볼의 상부에는 평평한 평면부가 구비되는 것을 특징으로 하는 체간 재활 훈련장치를 제공한다.

Description

각도 및 길이 조절이 가능한 조인트 구조를 가진 체간 재활 훈련장치{Trunk Rehabilitation Apparatus with angle and length adjustable joint structure}

본 발명은 체간 재활 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 체간의 특성을 고려하여 체간의 분절별 움직임을 허용하기 위한 구조를 가지면서 분절별 움직임에 따를 각도 조절 및 길이 조절이 가능한 조인트 구조를 가진 체간 재활 훈련 장치에 관한 것이다.

일반적으로 뇌졸중, 편마비 환자 및 교통사고나 운동 중의 골절사고 등으로 오랫동안 병상에 있거나, 만성적인 운동부족 등으로 팔이나 다리의 근력이 약화된 경우, 환자의 신체 기능을 회복시키고 운동 조절 능력을 향상시키기 위하여 체간 재활 훈련을 지속적으로 실시하여야 한다.

사람이 보행하기 위한 조건으로는 체간의 안정, 팔다리의 근력 또는 감각 등이 필요하게 되며, 안정화된 체간의 조건은 사람이 앉아 있을 때 요부는 전만되어 있어야 하며 골반은 앞쪽으로 기울어져야 한다.

그러나 뇌졸중, 외상성 뇌손상, 척수손상 또는 뇌성마비 등에 의해 유발된 편마비 또는 사지마비 등으로 오랫동안 누워 있던 환자들은 안정화된 체간의 조건과는 반대로 요부는 후만되고, 골반은 뒤쪽으로 기울어져 있는 경우가 대부분이므로 체간과 골반을 정상화시켜 올바른 재활 훈련이 가능하도록 하는 체간 재활 훈련 기구가 필요하게 되었다.

하지만, 치료사의 체력적 한계, 체간 재활 훈련 기구를 사용하는데 있어서의 어려움, 위험성 또는 정확한 움직임으로 유도하는데 많은 어려움이 있었다.

이에 종래에는 대한민국 등록특허 제10-1674044호와 같이, 좌석 시트를 구비한 베이스 프레임, 등받이로 환자 등을 받쳐주면서 환자의 체간을 눌러 등을 앞쪽으로 구부리게 하거나 환자의 체간을 측면에서 밀어 좌/우의 각 방향으로 체간을 회전하게 하는 힘이 가해지는 모션 프레임, 체간의 좌/우 회전을 위한 동력을 발생하는 롤링 모터 및 체간의 등 구부림을 위한 동력을 발생하는 틸팅 모터 등을 포함하였다.

하지만, 종래에는 체간 재활 훈련 시 환자의 체간을 눌러 앞으로 구부리게 하거나, 환자의 체간을 측면에서 밀어 좌/우의 각 방향으로 체간을 회전하는 일부 동작만 훈련이 가능하며, 다양한 움직임을 구현하기 어려운 문제점이 있었다.

그리고 환자의 특성에 따라 신체의 크기에 맞게 조절할 수 있는 고정 장치가 적용되어 있지 않아 신체 기능이 좋지 못한 환자는 사용하기가 어렵고, 많은 제약이 있었다.

이러한 종래의 체간 훈련 장치는 환자의 체간을 지지하는 부재가 수직의 일자형으로 구성되어 있어서, 인체의 체간의 움직임 특성을 제대로 반영하지 못하는 문제가 있었고, 특히 흉추 및 요추부에 각도 조절이 어려운 문제가 있었다.

본 발명은 체간의 움직임 특성을 고려하여 체간 훈련 과정에서 흉추 및 요추부에 각도 조절이 용이한 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 이러한 흉추 및 요추부의 각도 조절이 용이한 구조를 제공함으로써 체간재활이 필요한 근골격계 및 신경계 환자 및 장애인, 나아가 고령자의 효과적인 체간재활 수단을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 착석부(100)와, 상기 착석부에서 구비되는 지지대(200), 지지대에 구비되어 사용자 상체를 감싸서 결합하는 벨트결합부(300)를 포함하여 각도 조절이 가능한 조인트 구조를 가진 체간 재활 훈련장치로서,

상기 지지대는, 상기 벨트결합부에 결합되는 상단지지대(220); 상기 상단지지대의 하측에 구비되는 제1볼; 상기 착석부에 수직하게 결합되는 하단지지대(230); 상기 하단지지대의 상측에 구비되는 제2볼; 상기 하단지지대와 상기 상단지지대 사이에서 이들을 결합하되 각도조절과 길이조절이 가능한 조절바(210);를 구비하고, 상기 조절바는 상기 상단지지대의 제1볼을 감싸서 결합되는 제1볼조인트부(212)와 상기 하단지지대의 제2볼을 감싸서 결합되는 제2볼조인트부(214)를 구비하고, 상기 제1볼의 하부와 제2볼의 상부에는 평평한 평면부가 구비되는 것을 특징으로 하는 체간 재활 훈련장치를 제공한다.

상기 제1볼조인트부(212)는, 상기 제1볼의 평면부(225a)를 지지하는 제1볼 지지부재(226)와, 상기 제1볼 지지부재를 상하 이동 가능하게 조절하는 제1조절볼트(224)를 구비하고, 상기 제1조절볼트의 상하 이동에 의해 상기 제1볼조인트부의 기울기 각도 최대치가 조절된다.

상기 제1볼조인트부(212)는, 상기 제1조절볼트의 상하 이동량을 표시하는 눈금 표시부(227)를 더 구비한다.

상기 제1볼 지지부재(226)는, 상기 제1볼의 평면부(225a)에 맞닿아서 지지하는 상면부(226a)와 측면부(226b) 및 상면부와 측면부를 연결하는 경사면(226c)를 포함하고, 상기 제1볼의 평면부(225a)의 테두리를 이루는 소정폭(d)만큼의 테두리면(225b)은, 상기 제1볼 지지부재(226)의 경사면(226c)과 소정 각도를 이루면서 마주보는 구조이다.

상기 조절바(210)는, 상기 제1볼조인트부(212)와 결합되는 제1 길이조절부재(210-1); 상기 제2볼조인트부(214)와 결합되고, 상기 제1 길이조절부재에 슬라이딩 이동가능하게 결합되는 제2 길이조절부재(210-3); 상기 제1 길이조절부재에 결합되고, 상기 제2 길이조절부재를 고정하는 나사잠금부(210-5,210-7);을 포함한다.

상기 제2볼조인트부는, 상기 제2볼의 평면부를 지지하는 제2볼 지지부재와, 상기 제2볼 지지부재를 상하 이동 가능하게 조절하는 제2조절볼트를 구비하고, 상기 제2조절볼트의 상하 이동에 의해 상기 제2볼조인트부의 기울기 각도 최대치가 조절되는 구성을 더 포함한다.

본 발명은 상기 구조에 의해서, 체간훈련을 수행하는 환자에게 훈련 중 흉추 및 요추부에 필요한 적절한 각도 및 길이를 제공할 수 있으며, 이를 통해, 체간 재활이 필요한 근골격계 및 신경계 환자 및 장애인 등에게 효과적인 체간재활 수단을 제공하는 유리한 효과가 발생한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 각도 및 길이 조절이 가능한 조인트 구조를 가진 체간 재활 훈련장치의 전체적인 모습이며,
도 2와 도 3은 본 발명에 따른 체간 재활 훈련장치를 도 1과는 다른 각도에서 바라본 모습이며,
도 4는 본 발명에 따른 체간 재활 훈련장치의 일부 구성의 상세 모습이며,
도 5는 본 발명에 따른 체간 재활 훈련장치 중 볼 조인트 구조의 상세 모습이며,
도 6은 도 5의 볼 조인트 구조가 일정 각도 회전한 모습이며,
도 7는 본 발명에 따른 체간 재활 훈련장치 중 볼 조인트 구조 중 볼 하단부의 상세 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 용어들이며 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 일실시예에 따른 각도 및 길이 조절이 가능한 조인트 구조를 가진 체간 재활 훈련장치의 전체적인 모습이며, 도 2와 도 3은 본 발명에 따른 체간 재활 훈련장치를 도 1과는 다른 각도에서 바라본 모습이며, 도 4는 본 발명에 따른 체간 재활 훈련장치의 일부 구성의 상세 모습이며, 도 5는 본 발명에 따른 체간 재활 훈련장치 중 볼 조인트 구조의 상세 모습이며, 도 6은 도 5의 볼 조인트 구조가 일정 각도 회전한 모습이며, 도 7는 본 발명에 따른 체간 재활 훈련장치 중 볼 조인트 구조 중 볼 하단부의 상세 모습이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 체간 재활 훈련장치(10,20)는, 사용자의 신체 크기에 맞게 체간을 안정적으로 고정시키는 체간 결합부(10)와, 상기 체간 결합부의 하부에 위치하면서 다양한 신체 움직임을 구현하여 체간 재활 훈련할 수 있도록 구성된 하부재활장치부(20)로 구성된다. 그리고, 본 발명에 따른 체간 재활 훈련장치는, 사용자가 체간 재활 훈련을 하면서 판단된 사용자의 상태, 특성 또는 평가 정보를 실시간으로 디스플레이부(미도시)에 출력하여 사용자가 자신의 상태를 직접 확인하면서 피드백(feedback)할 수 있도록 하는 구성을 더 포함할 수도 있다.

우선, 체간 결합부(10)는, 착석부(100)와, 상기 착석부에서 수직으로 구비되는 지지대(200)와 상기 지지대에 구비되어 사용자의 상체를 적절한 위치에서 감싸서 결합하는 벨트결합부(300)로 이루어지고, 착석부(100)에 앉은 사용자의 흉부 또는 허리 등과 같은 체간을 고정한다. 벨트결합부(300)는 사용자의 체간에 착탈 가능한 벨트 형태로 이루어지거나, 사용자의 체간을 감싸는 형태로 밴딩하여 사용자의 체간을 고정하는 장치이다.

그리고, 상기 하부재활장치부(20)는, 사용자의 하지를 고정하는 하지 고정부, 사용자의 발이 놓여지는 발 고정부 및 사용자가 손을 잡을 수 있는 손잡이부 등을 포함하여 상기 체결 결합부에 체간이 고정된 체간 결합부를 지지하면서 동시에 다양한 움직임 제공하는 구조를 더 포함하게 되는데, 본 발명의 도면에서는 이부분이 특징적인 내용이 아니므로 구체적인 형상은 일부 생략하였다. 즉, 상기 하부재활장치부(20)는 본 발명의 핵심적인 특징은 아니며, 종래 기술을 응용하여 사용할 수 있으므로 본 발명의 설명에서는 상세한 설명을 생략하도록 한다. 이하, 본 발명의 특징을 위주로 설명한다.

상기 지지대(200)은 착석부(110)에 대하여 수직하게 구비되되, 미리 설정된 각도로 기울어지거나 회전 가능한 복수 개의 부재로 이루어진다. 이를 통해, 상기 지지대는 체간 재활 훈련의 움직임에 따라 전, 후, 좌, 우로 기울어지게 움직이거나 중심을 기준으로 회전할 수 있다. 본 발명의 상기 지지대는 특히 각도 조절 및 길이 조절이 동시에 가능하도록 한 것이 특징이며, 특히 각도 조절을 위해서 두 개의 볼 조인트 구조를 채택하였다.

도 3 내지 6을 참조하여 본 발명에 따른 상기 지지대의 구조에 대해 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 재활 훈련장치는, 착석부에서 구비되는 지지대(200)와, 지지대에 구비되어 사용자 상체를 감싸서 결합하는 벨트결합부(300)를 포함하되, 지지대의 길이 조절과 각도 조절 구조가 특징이다.

상기 지지대(200)는, 상하부에서 벨트와 바닥부에 결합된다. 즉, 지지대는, 상기 벨트결합부에 결합되는 상단지지대(220)와 상기 착석부에 수직하게 결합되는 하단지지대(230)에 양단이 결합된다. 그리고, 상기 상단지지대의 하측에는 제1볼(225)이 포함되는 제1볼조인트부(212)가 위치한다. 그리고, 하단지지대의 상측에는 제2볼(미도시)을 포함하는 제2볼조인트부(214)가 위치한다.

각도조절과 길이조절이 가능한 조절바(210)는, 상기 하단지지대와 상기 상단지지대 사이에서 이들을 결합하게 되고, 지지대의 각도 및 지지대의 길이가 조절이 가능한 구조이다. 그리고, 상기 제1볼(225)의 모습을 보면 전체적으로 완전한 구형이 아니며, 하부면이 평평한 평면부(225a)가 구비된다. 이것은 제2볼의 상단에 평평한 평면부가 구비되는 것과 유사하다.

도 5를 보면, 상기 제1볼조인트부(212)는, 상기 제1볼의 평면부(225a)를 지지하는 제1볼 지지부재(226)와, 상기 제1볼 지지부재를 상하 이동 가능하게 조절하는 제1조절볼트(224)를 구비하고 있다. 이러한 구조에 의해서, 상기 제1조절볼트(224)를 회전시켜서 상하로 이동가능하다. 그리고, 상기 제1볼조인트부(212)에는 내부에 제1볼(225)를 위치시킨 상태에서 결합하기 위핸 나사(228)가 복수 개 체결된다. 상기 제1조절볼트(224)가 최대로 위쪽으로 상승한 위치에서는 상기 제1볼(225)은 회전이 불가능하게 구속되고, 그 결과 상기 상단지지대(220) 역시 회전이 불가능하게 된다(도 5).

그런데, 도 5의 상태에서 상기 제1조절볼트(224)가 회전하여 아래쪽으로 약간 내려오면 상기 제1볼(225)은 구속이 해제되어 일정 범위에서 회전이 가능하게 된다. 그 결과 상기 상단지지대(220) 역시 회전이 가능하게 된다(도 6). 이때 상단지지대가 회전하는 양(θ)은 제1조절볼트(224)를 아래로 이동시키는 양에 따라 조절된다. 즉, 제1조절볼트(224)를 상하 이동시킴에 따라, 상기 상단지지대(220)의 회전량이 조절되고, 따라서 사용자의 체간을 고정하고 있는 벨트결합부(300)의 틸팅 각도가 조절된다.

벨트결합부(300)의 틸팅 각도가 조절을 위해, 상기 제1볼조인트부(212)에는 상기 제1조절볼트의 상하 이동량을 표시하는 눈금 표시부(227)를 구비하도록 한다. 사용자는 상기 눈금 표시부를 보고서 틸팅 각도에 대응되는 정도로 제1조절볼트를 이동시킬 수 있게 된다. 본 발명에서는 제1조절볼트가 1mm 이동함에 따라 상기 상단지지대(220)는 5~6°회전하게 하였고, 최대 허용 회전각은 제1조절볼트가 4mm 이동한 상태에서 구현되도록 하였다.

그리고, 흉추부 관절의 움직임 동작시 볼 조인트의 제1볼의 평면부(225a)의 구조의 절단면 모서리가 상기 제1볼 지지부재(226)에 닿아 움직임을 방해할 수 있기 때문에 본 발명에서는 상기 제1볼 지지부재(226)의 테두리에 경사면을 주도록 하였다. 즉, 제1볼 지지부재(226)는, 상기 제1볼의 평면부(225a)에 맞닿아서 지지하는 상면부(226a)와 측면부(226b) 및 상면부와 측면부를 연결하는 경사면(226c)를 포함하고 있되, 상기 제1볼의 평면부(225a)의 테두리를 이루는 소정폭(d)만큼의 테두리면(225b)은, 상기 제1볼 지지부재(226)의 경사면(226c)과 소정 각도를 이루면서 마주보는 구조를 취하도록 하였다.

본 발명은 상기 구조에 의해서 제1볼조인트부의 제1볼(225)이 회전을 개시하는 시점에서 제1볼의 하단 평면부(225a)가 상기 제1볼 지지부재(226)의 상면부(226a)의 평면부에 완전히 맞닿은 상태에서 회전을 개시하게 되면 생기는 문제점(초기 회전이 어려워짐)을 개선하여, 회전 동작이 부드럽게 이루어지도록 한 것이다.

그리고, 본 발명은 또한 상기 지지대의 길이 조절을 위해서, 상기 조절바(210)의 길이를 조절할 수 있도록 하였다. 이를 위해, 상기 조절바(210)는, 상기 제1볼조인트부(212)와 결합되는 제1 길이조절부재(210-1)와 상기 제2볼조인트부(214)와 결합되는 제2 길이조절부재(210-3)를 포함한다. 상기 제2 길이조절부재(210-3)는 상기 제1 길이조절부재의 내부 홈부(210-2)에 슬라이딩 이동하면서 전체적인 길이가 조절된다. 그리고, 제1 길이조절부재에는 나사잠금부(210-5,210-7)가 구비되고, 상기 나사잠금부는 상기 제2 길이조절부재가 이동하는 도중에 일정 위치에 나사를 조여서 고정할 수 있는 구조이며, 제1 길이조절부재(210-1)에 결합된 결합부(210-5)와 상기 결합부에 구비되어 나사를 돌려 결합하는 나사부(210-7)로 이루어진다.

이상에서는 제1볼조인트부(212)의 구조에 대해서만 설명하였다. 그러나, 상기 제2볼조인트부 역시 동일한 구조로 이루어져 있어서 회전동작(틸팅 동작)이 가능하다. 즉, 제2볼조인트부는, 상기 제2볼의 평면부를 지지하는 제2볼 지지부재와, 상기 제2볼 지지부재를 상하 이동 가능하게 조절하는 제2조절볼트를 구비하고, 상기 제2조절볼트의 상하 이동에 의해 상기 제2볼조인트부의 기울기 각도 최대치가 조절되는 등의 구성이며, 기타 구조 역시 제1볼조인트부와 동일하다.

본 발명은 이러한 구조에 의해 상기 지지대(210)는 상하 양단에 회전 가능한 구조를 가지며 동시에 길이방향 조절이 가능한 구조를 가지게 된다.

본 발명은 상기 구조에 의해서, 체간훈련을 수행하는 환자에게 훈련 중 흉추 및 요추부에 필요한 적절한 각도 및 길이를 제공할 수 있게 되어 효과적인 체간 재활 운동이 가능하게 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 (6)

1. 착석부(100)와, 상기 착석부에서 구비되는 지지대(200), 지지대에 구비되어 사용자 상체를 감싸서 결합하는 벨트결합부(300)를 포함하고,
   상기 지지대는,
   상기 벨트결합부에 결합되는 상단지지대;
   상기 상단지지대의 하측에 구비되는 제1볼;
   상기 착석부에 수직하게 결합되는 하단지지대;
   상기 하단지지대의 상측에 구비되는 제2볼;
   상기 하단지지대와 상기 상단지지대 사이에서 이들을 결합하되 각도조절과 길이조절이 가능한 조절바(210);를 구비하고,
   상기 조절바는, 상기 상단지지대의 제1볼을 감싸서 결합되는 제1볼조인트부(212)와 상기 하단지지대의 제2볼을 감싸서 결합되는 제2볼조인트부(214)를 구비하고, 상기 제1볼의 하부와 제2볼의 상부에는 평평한 평면부가 구비되고,
   상기 제1볼조인트부(212)는, 상기 제1볼의 평면부(225a)를 지지하는 제1볼 지지부재(226)와, 상기 제1볼 지지부재를 상하 이동 가능하게 조절하는 제1조절볼트(224)를 구비하고,
   상기 제1조절볼트의 상하 이동에 의해 상기 제1볼조인트부의 기울기 각도 최대치가 조절되는 것을 특징으로 하는 체간 재활 훈련장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1볼조인트부(212)는, 상기 제1조절볼트의 상하 이동량을 표시하는 눈금 표시부(227)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 체간 재활 훈련장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1볼 지지부재(226)는, 상기 제1볼의 평면부(225a)에 맞닿아서 지지하는 상면부(226a)와 측면부(226b) 및 상면부와 측면부를 연결하는 경사면(226c)를 포함하고,
   상기 제1볼의 평면부(225a)의 테두리를 이루는 소정폭(d)만큼의 테두리면(225b)은, 상기 제1볼 지지부재(226)의 경사면(226c)과 소정 각도를 이루면서 마주보는 것을 특징으로 하는 체간 재활 훈련장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 조절바(210)는,
   상기 제1볼조인트부(212)와 결합되는 제1 길이조절부재(210-1);
   상기 제2볼조인트부(214)와 결합되고, 상기 제1 길이조절부재에 슬라이딩 이동가능하게 결합되는 제2 길이조절부재(210-3);
   상기 제1 길이조절부재에 결합되고, 상기 제2 길이조절부재를 고정하는 나사잠금부(210-5,210-7);을 포함하는 것을 특징으로 하는 체간 재활 훈련장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제2볼조인트부는, 상기 제2볼의 평면부를 지지하는 제2볼 지지부재와, 상기 제2볼 지지부재를 상하 이동 가능하게 조절하는 제2조절볼트를 구비하고,
   상기 제2조절볼트의 상하 이동에 의해 상기 제2볼조인트부의 기울기 각도 최대치가 조절되는 것을 특징으로 하는 체간 재활 훈련장치.

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