KR102530623B1 - 고관절 스트레이칭 자동수행장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고관절에 필요한 스트레이칭을 혼자서 편리하게 수행할 수 있는 안정성을 갖는 고관절 스트레이칭 장치를 얻기 위한 것인 바,
등받이가 형성된 시트부와 발을 안착할 수 있는 다리시트부와 팔걸이부와 좌우측다리부를 좌우방향으로 이동할 수 있도록 형성한 작동장치를 포함하는 본체부; 상기 본체부의 하부에 형성한 작동장치는, 기초베이스판; 상기 기초베이스판에 형성한 모터축 감속기어가 형성된 모터부; 상기 모터축감속기어에 연결된 상부기어와 하부기어가 형성된 제1감속기어부; 상기 제1감속기어부의 하부기어와 맞물리도록 중간기어를 형성한 제2감속기어부; 상기 중간기어와 맞물리도록 하부에 형성한 연결기어와 상부의 우측기어를 포함하는 우측작동기어부; 상기 우측기어와 맞물리도록 형성한 좌측기어와 하부에 형성한 톱니형브레이크기어를 포함하는 좌측작동기어부; 상기 톱니형브레이크기어에 걸릴 수 있도록 제동핀을 출입을 형성한 기어제동부; 상기 좌/우측작동기어부의 축상에 고정되며 양쪽 방향으로 접을 수 있는 경첩과 길이조절이부를 갖는 다리시트부를 포함하는 좌/우측다리부; 상기 좌/우측다리부의 작동시간과 다리의 벌어지는 각도조절과 급제동을 위한 기어제동부를 각각 제어하는 제어부로 이루어진 매우 편리한 유용한 발명인 것이다.

Description

고관절 스트레이칭 자동수행장치{HIP JOINT EXERCISE APPARATUS}
본 발명은 고관절 스트레이칭 자동수행장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고관절에 필요한 스트레이칭을 혼자서 편리하게 수행할 수 있는 안정성을 갖는 스트레이칭기에 관한 것이다.
통상적으로, 고관절이라 함은 양측 골반과 다리의 넙다리뼈가 연결되는 관절을 의미한다. 이러한 고관절이 내회전되어 변형되면 다리가 오(O)자형으로 휘게 되는데, 종래에는 수술을 통하여 이를 교정하였다. 그러나 이러한 수술을 통한 방법은 비용과 시간이 많이 소요되고, 절차가 번거로우며, 위험부담이 따르는 문제점이 있었다.
일예로 고관절환자, 뇌성마비 아동 등은 하지의 신체 변형은 외반슬(genu valgum), 내반슬(genu vagum), 반장슬(genu recuvatum)로 구분되며, 내반슬은 O자형, 외반슬은 X자형 다리로 표현된다. 이러한 외/내반슬은 관절염, 골연화증, 부정유합 및 관절증 등 다양한 무릎의 통증과 질환을 일으키며, 기능적인 동작 수행에도 다양한 부정적인 영향을 미치게 된다. 이와 함께 고관절은 골반과 다리 전체를 연결하는 공 모양의 구상관절이며, 다축 관절로써 보행시에는 굴곡, 신전, 외전, 내전, 내회전 및 외회전의 다양한 움직임으로 다리를 조절한다. 이때 과도한 고관절 내회전은 무릎과 발목관절의 비정상적인 근긴장도와 정렬뿐만 아니라 하부 체간인 요추에도 부정적인 영향을 초래하게 됨으로써 고관절환자, 뇌성마비 아동들의 신체정렬에 악영향을 초래한다.
고관절의 내회전 각도를 결정하는 주요 요인으로는 대퇴골의 영전각(torsional angle)이 있으며 이는 대퇴골경(femoral neck)과 대퇴골 관절 융기의 수평측 비틀림 각을 의미하며 이 각도가 현저하게 큰 경우를 전념(introversion)이라 한다. 이러한 전념이 있는 경우 고관절에서 과도하게 내회전 각도가 증가하고 외회전 각도가 현저히 제한되며 외반슬이 발생하게 된다. 또한, 대퇴골의 전념은 향후 탈구 발생으로 이어지고 외측 경골 염전(ecternal tibial torsion)이 증가하며 이를 보상하기 위한 회내발(pronated foot)등의 변형이 발생한다.
이러한 회내발은 발의 불안정성으로 인한 무지외반증, 종자골통, 족근막통증 등의 문제를 추가로 발생시켜 다양한 발복 기형들을 초래한다.
또한, 외관상의 문제 이외에도 비정상적인 체중 부하로 인하여 척추변형, 요통 및 보행장애 등과 같은 뇌성마비아동의 구조적 제한점을 일으키는 부정적 원인으로 작용한다.
신체적 문제 해결을 위한 물리치료, 작업치료 및 다양한 재활서비스들은 고관절 내회전을 조절하기 위한 운동치료들이 실시되고 있으며, 심할 경우 수술적 치료 후 정적인 상태로 고정시키는 고정식 정적 고관절 보조기를 착용하게 된다.
이러한 문제점을 개선하고자, 한국 특허공개 제2008-0099405호에서는 사용자가 골반 운동기구의 베이스 프레임 상부면에 설치된 회전판 위에 올라선 상태에서 회전판을 좌우로 반복적으로 회전시킴에 따라, 사용자의 양쪽 다리가 발뒤꿈치를 중심으로 서로 반대되는 방향으로 움직이게 되는 동작을 통해 양측 고관절을 반복적으로 외회전 또는 내회전시킴으로써 골반 근육을 강화시키고 골반의 안정성을 증진하도록 하는 골반 운동기구 구조를 제시하고 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 고관절 질환 치료를 위한 운동기구는 사용자가 회전판 위에 서 있는 상태에서 작동이 이루어지는 구조로 되어 있었기 때문에 고관절 부분에 직접적으로 큰 힘이 가해져서 고관절 환자가 사용하기에 무리가 있었다. 또한, 상기와 같은 종래의 고관절 운동기구는 고관절 스트레칭이 주목적이 아니라 하체 전반의 스트레칭 및 근력강화를 목적으로 하기 때문에 고관절 치료에 최적화되어 있지 않다는 문제점이 있었다.
대한민국 특허청 등록특허 제1511430호(2015.04.06) 대한민국 특허청 공개특허 제0042124호(2013.04.26) 대한민국 특허청 등록특허 제0884577호(2009.02.12)
본 발명의 해결 하고자 하는 과제는
고관절환자의 재활용을 집에서 쉽게 사용할 수 있는 고관절 스트레이칭 자동수행장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은
다리의 벌림 정도를 쉽게 제어할 수 있어 사용자가 원하는 위치에서 반복적으로 벌림 운동을 할 수 있는 고관절 스트레이칭 자동수행장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은
수평운동과 수직운동을 선택하여 수행할 수 있는 고관절 스트레이칭 자동수행장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 과제의 해결수단은,
고관절 스트레칭 장치에 있어서,
기초베이스판; 모터축감속기어가 형성된 모터부; 상기 모터축감속기어에 연결된 상부기어와 하부기어가 형성된 제1감속기어부; 상기 제1감속기어부의 하부기어와 맞물리도록 중간기어를 형성한 제2감속기어부; 상기 중간기어와 맞물리도록 하부에 형성한 연결기어와 상부의 우측기어를 포함하는 우측작동기어부; 상기 우측기어와 맞물리도록 형성한 좌측기어와 하부에 형성한 톱니형브레이크기어를 포함하는 좌측작동기어부; 상기 톱니형브레이크기어에 걸릴 수 있도록 제동핀을 출입을 형성하도록 형성한 기어제어부; 상기 좌/우측작동기어부의 축상에 고정되며 접을 수 있는 경첩부와 길이조절이부를 갖는 발안착시트부를 포함하는 좌/우측다리부; 상기 좌/우측다리부의 작동시간과 벌어지는 각도와 급제동을 제어하는 제어부로 이루어지도록 달성하였다.
본 발명의 고관절 스트레이칭 자동수행장치는 고관절환자의 재활시에 도움을 줄 수 있는 효과가 있다. 또한, 환자 스스로 스트레이칭이 가능하므로 쉽게 운동 및 접을 수 있는 기능을 갖도록 함으로 보관이 이동이 편리한 효과가 있다. 또한, 다리의 벌림각도와 운동횟수를 설정하여 규칙적으로 수행이 가능하고, 특히 반복적으로 사용할 수 있도록 제어부에서 제어가 가능한 효과가 있다.
특히, 수평운동과 수직운동을 수행할 수 있도록 함으로 가정에서 쉽게 재활운동을 할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1은 본 발명은 바람직한 실시예의 고관절 스트레이칭 자동수행장치를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 고관절 스트레이칭 자동수행장치의 접은 상태도.
도 3은 본 발명의 고관절 스트레이칭 자동수행장치의 배면도.
도 4는 본 발명의 구동부를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 고관절 스트레이칭 자동수행장치의 길이조절이부를 도시한 상태도.
도 6은 본 발명의 고관절 스트레이칭 자동수행장치의 작동상태도.
도 7과 도 8은 본 발명의 다른 실시예의 좌/우측다리부의 다리지지대의 작동상태도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함하는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 이동, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 이동, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 다양한 변형 및 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 그중 특정 실시예를 상세한 설명과 도면의 예시를 통하여 보다 상세하게 설명하고자 한다. 아울러, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 주지 관용 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 설명을 생략한다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 구체적으로 살펴본다.
도 1 내지 도 8에 도시한 고관절 스트레이칭 자동수행장치는 고관절 스트레칭 장치에 있어서, 등받이(100)가 형성된 시트부(110)와 발을 안착할 수 있는 다리시트부(120)와 팔걸이부(130)와 좌/우측다리부를 좌우방향으로 이동할 수 있도록 형성한 작동장치(900)를 포함하는 본체부(1000);
상기 본체부의 하부에 형성한 작동장치(900)는, 기초베이스판(200); 상기 기초베이스판에 형성한 모터축 감속기어(210)가 형성된 모터부(220); 상기 모터축감속기어에 연결된 상부기어(230)와 하부기어(240)가 형성된 제1감속기어부(260); 상기 제1감속기어부(260)의 하부기어(240)와 맞물리도록 중간기어(270)를 형성한 제2감속기어부(280); 상기 중간기어와 맞물리도록 하부에 형성한 연결기어(290)와 상부의 우측기어(300)를 포함하는 우측작동기어부(310); 상기 우측기어(300)와 맞물리도록 형성한 좌측기어(320)와 하부에 형성한 톱니형브레이크기어(330)를 포함하는 좌측작동기어부(340); 상기 톱니형브레이크기어에 걸릴 수 있도록 제동핀(350)의 출입을 제어하도록 형성한 기어제동부(360); 상기 좌/우측작동기어부(340,310)의 축상에 고정되며 양쪽 방향으로 접을 수 있도록 형성한 경첩(150))과 길이조절이부(390)를 갖는 다리시트부(120)를 포함하는 좌/우측다리부(370,380); 상기 좌/우측다리부의 작동시간과 다리의 벌어지는 각도조절과 급제동을 위한 기어제동부(360)를 각각 제어하는 제어부(390)로 이루어지도록 달성하였다.
상기 본체부(1000)는 등받이(100)와 몸을 지탱할 수 있도록 양측면에 팔걸이부(130)를 형성하고, 전방에는 종아리를 올려놓을 수 있는 다리시트부(120)와 상기 다리시트부를 작동할 수 있는 작동장치(900)를 포함하여 형성하였다.
상기 작동장치(900)는,
바퀴(140)를 형성한 다리시트부(120)를 고정하여 좌/우방향으로 이동할 수 있도록 형성한 좌/우측다리부(370,380);
상기 좌/우측다리부를 좌/우방향으로 스윙할 수 있도록 기초베이스판(200)과 상기 기초베이스판의 상부에 모터축감속기어(210)가 형성한 감속기를 포함하는 모터부(220)를 형성하였다.
상기 모터축감속기어(210)에 연결된 상부기어(230)와 하부기어(240)가 일축상에 형성되며 상부기어의 비가 크게 형성하여 감속할 수 있도록 제1감속기어부(260)를 형성하였다. 상기 제1감속기어부의 하부기어(240)와 맞물리도록 축상에 중간기어(270)를 형성한 제2감속기어부(280)를 장착하였다.
상기 중간기어(270)와 맞물리도록 하부에 형성한 연결기어(290)와 상부의 우측기어(300)를 일축상에 형성한 우측작동기어부(310)를 장착하였다.
상기 우측기어(300)와 맞물리도록 형성한 좌측기어(320)와 하부에 형성한 톱니형브레이크기어를 일축상에 배열한 좌측작동기어부(340)를 형성하였다.
상기 톱니형브레이크기어(330)에 걸릴 수 있도록 제동핀(350)을 출입을 형성한 기어제동부(360)를 형성하여 좌/우측다리부(370,380)를 회동하지 못하도록 고정시에 제동핀(350)이 돌출되어 톱니형브레이크기어의 기어 사이에 삽입되어 회전하지 못하도록 형성하였다. 상기 기어제동부(360)는 솔레노이드를 형성한 전원이 차단되거나 제어부의 스톱버튼을 누를 경우에 제동핀이 돌출되어 톱니형브레이크기어가 회전하지 못하도록 형성하였다.
상기 좌/우측다리부는 다리지지대(370)를 좌/우측작동기어부(320,310)의 축상에 고정되며 접을 수 있도록 형성한 경첩(150)와 발의 길이에 따라 길이조절이부(390)를 갖는 다리시트부(120)를 포함하여 형성하였다.
상기 길이조절이부(390)는, 발의 길이에 따라 길이조절이부(390)를 갖는 다리시트부(120)를 형성하고, 상기 다리시트부(120)는 하부에 다리시트지지판(400)을 형성하고 상부에는 쿠션시트를 형성하고, 상기 다리시트지지판(400)은 다리지지대(370) 내에 삽입되어 상기 다리지지대에 조절구(410)를 다수개 형성하여 상기 조절구에 조절볼트(420)를 끼워서 다리시트지지판을 고정하도록 형성한 특징이 있다.
상기 다리시트부(120)는 하부에 다리시트지지판(400)을 형성하고 상부에는 쿠션시트를 형성하였다. 상기 다리시트지지판(400)은 다리지지대(370)에 다수개의 조절구(410)를 형성하여 조절볼트(420)를 끼워서 다리시트지지판을 고정하도록 형성하였다.
상기 보관시나 이동시에는 경첩(150)를 접어서 이동과 보관이 편리하도록 형성하였다. 상기 사용중 쉽게 접히지 않도록 자석(190)을 삽입하여 사용중 접히지 않도록 하였다.
상기 좌/우측다리부의 작동시간과 벌어지는 각도와 급제동을 제어하는 제어부(390)로 이루어지도록 달성하였다.
본 발명의 다른 실시예는 상부와 하부 방향으로 다리지지대(370)를 이동할 수 있도록 하여 좌/우수평이동과 상/하부 수직운동을 할 수 있어 다양하게 스트레이칭을 할 수 있도록 형성하였다.
상기 좌/우측다리부의 다리지지대(370)를 전/후방다리지지대(370-1,370-2)로 각각 형성하고 상부로 접힐 수 있도록 전/후방다리지지대의 사이에 경첩(580)을 형성하여 전방다리지지대(370-1)가 상부로 회전이동할 수 있도록 형성한 특징이 있다.
상기 전방다리지지대(370-1)에는 이동너트(520)와 상기 이동너트(520)를 고정하도록 하되 이동너트가 상/하부로 이동할 수 있도록 가이드홀(530)을 형성한 전방브래킷(510)과, 상기 이동너트(520)에 체결되는 볼트축(570)과 모터(560)를 형성하여 상기 모터를 고정하되 모터가 일정각도로 회전할 수 있도록 후방브래킷(540)과 모터브래킷(550)을 축핀으로 고정하여 모터가 회동이 가능하도록 형성한 특징이 있다.
상기 모터의 볼트축(570)이 회전하여 이동너트(520)를 당기거나 밀어서 전방다리지지대를 상부방향으로 들어올릴 수 있도록 형성하였다.
상기 좌/우측다리부의 다리지지대(370)를 선택하여 한쪽씩 상/하방향으로 스트레이칭을 할 수 있도록 형성한 특징이 있다.
상기와 같이 좌우방향으로 스트레칭이 가능함과 동시에 상부와 하부로 스트레이칭이 가능하도록 하여 혼자서도 꾸준히 고관절운동을 수행하여 근육의 힘과 고관절이 부드럽게 작용할 수 있도록 형성한 특징이 있다.
100: 등받이 110: 시트부
120: 다리시트부 130: 팔걸이부
140: 바퀴 150: 경첩
200: 기초베이스판 210: 모터축감속기어
220: 모터부 230: 상부기어
240: 하부기어 260: 제1감속기어부
270: 중간기어 280: 제2감속기어부
290: 연결기어 300: 우측기어
310: 우측작동기어 320: 좌측기어
330: 좌측작동기어 400: 다리시트지지판
510:전방브래킷 1000: 본체부

Claims (4)

  1. 고관절 스트레칭 장치에 있어서,
    등받이가 형성된 시트부와 발을 안착할 수 있는 다리시트부와 팔걸이부와 좌우측다리부를 좌우방향으로 이동할 수 있도록 형성한 작동장치를 포함하는 본체부; 상기 본체부의 하부에 형성한 작동장치는,
    기초베이스판; 상기 기초베이스판에 형성한 모터축 감속기어가 형성된 모터부; 상기 모터축감속기어에 연결된 상부기어와 하부기어가 형성된 제1감속기어부;
    상기 제1감속기어부의 하부기어와 맞물리도록 중간기어를 형성한 제2감속기어부; 상기 중간기어와 맞물리도록 하부에 형성한 연결기어와 상부의 우측기어를 포함하는 우측작동기어부;
    상기 우측기어와 맞물리도록 형성한 좌측기어와 하부에 형성한 톱니형브레이크기어를 포함하는 좌측작동기어부;
    상기 톱니형브레이크기어에 걸릴 수 있도록 제동핀을 출입을 형성한 기어제동부; 상기 좌/우측작동기어부의 축상에 고정되며 양쪽 방향으로 접을 수 있는 경첩과 길이조절이부를 갖는 다리시트부를 포함하는 좌/우측다리부;
    상기 좌/우측다리부의 작동시간과 다리의 벌어지는 각도조절과 급제동을 위한 기어제동부를 각각 제어하는 제어부로 이루어진 것을 특징으로 하는 고관절 스트레이칭 자동수행장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 길이조절이부는
    발의 길이에 따라 길이조절이부를 갖는 다리시트부를 형성하고, 상기 다리시트부는 하부에 다리시트지지판을 형성하고, 상부에는 쿠션시트를 형성하고, 상기 다리시트지지판은 다리지지대 내에 삽입되어 상기 다리지지대에 조절구를 다수개 형성하여 상기 조절구에 조절볼트를 끼워서 다리시트지지판을 고정하도록 형성한 것을 특징으로 하는 고관절 스트레이칭 자동수행장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 다리지지대는,
    보관시나 이동시에는 경첩를 형성하여 접어서 이동과 보관이 편리하도록 형성하고, 사용시에 쉽게 접히지 않도록 경첩 사이에 자석을 삽입하여 사용중 접히지 않도록 한 것을 특징으로 하는 고관절 스트레이칭 자동수행장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 좌/우측다리부의 다리지지대를 전/후방다리지지대로 각각 형성하고, 상부로 접힐 수 있도록 전/후방다리지지대의 사이에 경첩을 형성하여 전방다리지지대가 상부로 이동할 수 있도록 형성하고, 상기 전방다리지지대는 이동너트와 상기 이동너트를 고정하도록 하되, 상기 이동너트가 상/하부로 이동할 수 있도록 가이드홀을 형성한 전방브래킷과, 상기 이동너트에 체결되는 볼트축과 모터를 형성하여 상기 모터를 고정하되 모터가 일정각도로 회전할 수 있도록 후방브래킷과 모터브래킷을 축핀으로 고정하여 회동이 가능하도록 형성한 것을 특징으로 하는 고관절 스트레이칭 자동수행장치.
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