KR20050104974A - 손가락 관절 운동장치 - Google Patents

Abstract

손가락 관절을 능동적으로 제어할 수 없는 환자 또는 운동선수들의 손가락관절을 강제적으로 운동시킬 수 있도록 한 손가락 관절 운동장치에 대해 개시한다. 이는 손가락의 관절운동이 가능하도록 손바닥이 지지되는 손바닥 받침대(50)와, 손가락의 선단에 끼워지는 엔드캡(30)과, 각각의 일단이 엔드캡(30)에 고정되고 손가락의 상하부에 위치되어 길이방향으로 긴 상/하부와이어(14)(24)와, 상/하부와이어중 어느 하나가 인장될때 다른 하나는 풀림이 되도록 각 와이어를 제어하는 제어수단을 구비한다. 또한, 상호 회동가능하게 연결되는 복수의 연결링크(17)(27)가 구비되고, 연결링크중 최선단은 엔드캡(30)에 회동가능하게 연결되고 최후단은 손바닥 받침대(50)에 회동가능하게 연결된 구조를 가진다. 이와 같은 장치는 상/하부 콘트롤박스(100)(200)에 의해서 각 상하부 와이어에 인장력이 교호적으로 작용토록 하여 손가락의 관절운동을 강제적으로 하게 함으로써 스스로 손가락 관절운동이 어려운 이용자들에게도 관절운동을 할 수 있도록 한다. 또한, 연결링크 및 엔드캡(30)에 의해서 손가락이 안내되어 관절운동이 되게 하므로 손가락 관절의 손상을 방지할 수 있도록 한다.

Description

손가락 관절 운동장치{A device for knuckle motion}

본 발명은 손가락 관절 운동장치에 관한 것으로써, 더 상세하게는 손가락 관절을 능동적으로 제어할 수 없는 환자 또는 운동선수들의 손가락관절을 강제적으로 운동시킬 수 있도록 한 손가락 관절 운동장치에 관한 것이다.

예컨대, 중풍환자와 같이 손가락 관절에 이상이 있는 환자, 운동선수 또는 진동기구등을 많이 사용하는 작업자들은 손가락 관절을 굽힘(flexion)동작과 폄(extension)동작을 반복적으로 운동시키는 재활치료가 요구된다.

한국 실용신안등록 제0329671호에는 상기와 같은 관절운동을 위한 손관절운동밴드가 개시되어 있다. 개시된 손관절운동밴드는 손가락 끝에 착용되는 골무와 손바닥에 대응되는 반장갑 사이를 탄성밴드로 연결시킨 구조로서, 착용자가 능동적으로 손가락 관절을 굽힘(flexion)동작과 폄(extension)동작을 반복적으로 운동할때 탄성밴드의 탄성력으로 관절근육을 단련시킨다.

그러나 이와 같은 손관절운동밴드는 착용자가 스스로 손가락관절을 굽힘과 폄동작으로 반복적으로 하는 관절운동을 할때 특히, 손가락의 굽힘(오무림)동작시 탄성밴드의 탄성저항력을 착용자가 스스로 감당하여야 하므로 능동적인 관절운동이 어려운 중풍환자등에게는 사용이 어렵다.

한편, 본원 출원인은 능동적 손가락 관절운동이 어려운 중풍환자들이 사용가능하도록 한 자동 손가락 운동기(한국 실용신안등록 제0328509호)를 출원한 바 있으며, 이 선출원 기술은 와이어를 모터로 권선시킴으로써 손가락 관절운동이 피동적으로 가능하게 하여 능동적 관절운동이 어려운 중풍환자에게도 사용이 가능하도록 한다.

그러나 본원 출원인의 선출원기술은 관절운동중에 와이어의 인장방향과 손가락 관절의 회동방향이 서로 어긋나는 경우가 발생하여 오히려 손가락 관절에 악영향을 끼칠 수 있는 염려가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 스스로 손가락 관절운동이 어려운 이용자들에게도 관절운동을 할 수 있도록 한 손가락 관절 운동장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 손가락 관절 운동시 손가락 관절의 회동방향으로 안정적으로 안내하여 손가락 관절의 손상을 방지할 수 있도록 한 손가락 관절 운동장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하는 본 발명 손가락 관절 운동장치는 손가락의 관절운동이 가능하도록 손바닥이 지지되는 손바닥 받침대와, 상기 손가락의 선단에 끼워지는 엔드캡과, 각각의 일단이 상기 엔드캡에 고정되고 상기 손가락의 상하부에 위치되어 길이방향으로 긴 상/하부와이어와, 상기 상/하부와이어중 어느 하나가 인장될때 다른 하나는 풀림이 되도록 각 와이어를 제어하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명 손가락 관절 운동장치는 상호 회동가능하게 연결되는 복수의 연결링크가 구비되고, 상기 연결링크의 일단은 상기 엔드캡에 회동가능하게 연결되고 타단은 상기 손바닥 받침대에 회동가능하게 연결된 것을 특징으로 한다.

상기 제어수단은 손목의 상하부에 각각 콘크롤박스가 마련되고, 상기 각 콘트롤박스 내부에 슬라이딩 가능하게 마련되고 단부에 상기 각 와이어가 고정되는 복수의 랙기어와, 상기 각 랙기어와 맞물려 회전되는 피니언과, 상기 피니언을 회전구동시키는 구동모터를 구비한다.

또한, 본 발명 관절 운동장치에는 상기 연결링크의 임의 지점에 고정되는 지지대와, 상기 지지대에 회전가능하게 결합되며 상기 와이어를 안내하는 가이드롤러가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명 관절운동 장치는 손가락 관절운동을 능동적으로 할 수 없는 환자들도 상/하부와이어들의 인장과 풀림에 의해서 피동적으로 관절운동을 할 수 있게 한다.

또한, 상/하부와이어들의 인장력과 풀림력이 상기 연결링크들에 작용하여 손가락은 연결링크들의 회동에 따라 함께 관절운동되게 함으로써 와이어의 제어에 따른 손가락에 무리가 발생하는 것을 방지할 수 있게 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명 손가락 관절 운동장치는 스스로 손가락 관절운동이 어려운 환자들도 관절운동을 쉽게 할 수 있도록 하며, 와이어의 무리한 인장력 또는 풀림력에 의해서 손가락의 관절을 보호할 수 있도록 한다.

이러한 본 발명 실시예의 손가락 관절 운동장치를 나타낸 도 1 내지 도 4를 참조하면, 이는 손가락의 관절운동이 가능하도록 손바닥이 지지되는 손바닥 받침대(50)와, 상기 손가락의 선단에 끼워지는 엔드캡(30)과, 각각의 일단이 상기 엔드캡(30)에 고정되고 상기 손가락의 상하부에 위치되어 길이방향으로 긴 상/하부와이어(14)(24)와, 상기 상/하부와이어(14)(24)중 어느 하나가 인장될때 다른 하나는 풀림이 되도록 각 와이어(14)(24)를 제어하는 제어수단을 구비한다.

상기 손바닥받침대(50)에는 손바닥에 고정지지될 수 있도록 손목고정띠(51)및 엄지손가락이 고정되는 고정밴드(52)가 마련되어 있다.

또한, 본 발명 실시예의 손가락 관절 운동장치는 상호 회동가능하게 연결되는 복수의 연결링크(17)(27)가 구비되고, 상기 연결링크(17)(27)중 최선단은 상기 엔드캡(30)에 회동가능하게 연결되고 최후단은 상기 손바닥 받침대(50)에 회동가능하게 연결된 구조를 가진다.

상기 연결링크(17)(27)들은 손가락의 측면을 따라 대칭적으로 마련되고, 상기 와이어(14)(24)에 의해서 인장력이 부여될때 상호 힌지 거동되면서 손가락이 관절운동될 수 있도록 안내한다.

또한, 본 발명 관절 운동장치에는 상기 연결링크(17)(27)의 임의 지점에 고정되는 지지대(40)와, 상기 지지대(40)에 회전가능하게 결합되며 상기 와이어(14)(24)를 안내하는 가이드롤러(15)(25)가 구비된다. 이와 같은 가이드롤러(15)(25) 및 지지대(40)는 와이어(14)(24)를 손가락의 길이방향을 따라 안내함으로써 손가락의 관절운동시 관절의 손상을 대폭 경감시킨다.

도 1, 도 2 및 도 5를 참조하면, 상기 제어수단은 손목의 상하부에 각각 콘크롤박스(100)(200)가 마련되고, 상기 각 콘트롤박스(100)(200) 내부에 슬라이딩 가능하게 마련되고 단부에 상기 각 와이어(14)(24)가 고정되는 복수의 랙기어(144)(154)(164)(174)와, 상기 각 랙기어(144)(154)(164)(174)와 맞물려 회전되는 피니언(143)(153)(163)(173)과, 상기 피니언(143)(153)(163)(173)을 회전구동시키는 구동모터(110)를 구비한다.

한편, 상기 피니언(143)(153)(163)(173)들은 베이스(130)에 회전가능하게 지지된 각 샤프트(142)(152)(162)(172)에 결합되며, 각 샤프트(142)(152)(162)(172)들은 구동모터(110)에 의해 구동되는 구동기어(141)(151)(161)(171)에 의해 회전구동되도록 되어 있다.

상기 상부콘트롤박스(100)와 하부콘트롤박스(200)는 동일한 구조로서 하부콘트롤박스(200)는 생략하였다. 도 5에 도시된 본 발명 실시예의 상부 콘트롤박스(100)에는 엄지손가락을 제외한 나머지 4개의 손가락 관절을 운동시킬 수 있도록 4개의 랙기어(144)(154)(164)(174)가 마련되어 있으며, 각 랙기어(144)(154)(164)(174)에는 4개의 손가락 단부에 끼워지는 각 엔드캡(30)에 각 일단이 고정된 와이어(11)(12)(13)(14)의 타단이 고정되어 있다.

미설명부호 191,192는 와이어를 가이드하는 가이드롤러이며, 180은 각 구동기어(141)(151)(161)(171)들의 회전방향을 같게 하는 아이들러기어이고, 120은 구동모터(110)의 속도등을 제어하기 위한 회로요소들이 설치되는 회로기판이다.

상기와 같은 구성의 본 발명 손가락 관절 운동장치는 다음과 같이 사용된다.

먼저, 손바닥을 받침대(50)에 지지시키고 4개의 손가락을 각각 연결링크(17)(27)사이를 통하여 엔드캡(30)에 결합시키면서 엄지손가락을 고정밴드(52)에 결합시키고 손목고정띠(51)로 고정시킨다.

이어서, 상부 커트롤박스(100)의 구동모터(110)를 구동시키면 각 피니언(143)(153)(163)(173)이 회전구동되면서 각 랙기어(144)(154)(164)(174)가 좌측으로 이동되어서, 도 1에 도시된 바와 같이 상부 와이어(14)를 인장시킨다. 이때 각 손가락이 와이어(14)의 인장에 의해서 강제적으로 펼쳐지게 된다.

한편, 하부 콘트롤박스(200)의 구동모터는 반대방향으로 구동되어서 하부 와이어(24)가 풀려지도록 한다.

반대로, 도 1에 도시된 바와 같이 손가락이 펼쳐진 상태에서 하부 콘트롤박스(200)의 구동모터가 반대방향으로 회전되어서 하부 와이어(24)를 인장시키게 되면 펼쳐진 손가락이 오무라들게 된다. 이때 상부 콘트롤박스(100)의 구동모터(110)는 반대방향으로 회전되어서 상부 와이어(11)(12)(13)(14)가 풀리도록 한다.

이와 같이 상/하부콘트롤박스(100)(200)의 구동모터가 각각 반대로 동작되어서 상/하부 와이어(14)(24)가 인장과 풀림을 되도록 하여 손가락의 관절운동을 자동적으로 할 수 있게 한다.

한편, 상기와 같이 상하부 와이어(14)(24)의 인장과 풀림에 의해서 손가락의 관절운동이 되는 동안, 상기 연결링크(17)(27)들은 상호 힌지 거동되면서 손가락을 안내하게 된다. 즉, 실질적으로 각 와이어(14)(24)의 인장력은 각 연결링크(17)(27)에 직접적으로 작용하게 되며, 손가락은 연결링크(17)(27)의 힌지거동에 따라 안내되어서 관절운동이 되게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명은 본원의 정신과 범위를 이탈함이 없이 상기 실시예에 한정되지 아니하고 많은 변형을 가하여 실시될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명은 다음과 같은 이점을 가진다.

첫째, 상/하부 콘트롤박스(100)(200)에 의해서 각 상하부 와이어(14)(24)에 인장력이 교호적으로 작용토록 하여 손가락의 관절운동을 강제적으로 하게 함으로써 스스로 손가락 관절운동이 어려운 이용자들에게도 관절운동을 할 수 있도록 한다.

둘째, 연결링크(17)(27) 및 엔드캡(30)에 의해서 손가락이 안내되어 관절운동이 되게 하고, 가이드롤러(15)(25)에 의해서 손가락 관절의 회동방향으로 안정적으로 와이어(14)(24)를 안내하여 손가락 관절의 손상을 방지할 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명 장치에 의한 손가락 관절이 펼쳐진 상태를 나타낸 측면도,

도 2는 본 발명 장치에 의한 손가락 관절이 오무려진 상태를 나타낸 측면도,

도 3은 본 발명 장치를 나타낸 요부 사시도,

도 4는 도 3의 장치로부터 요부를 발췌하여 나타낸 사시도,

도 5는 본 발명 장치에 채용되는 콘트롤박스를 나타낸 개략 평면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

14,25...와이어 15,16,25,26...가이드롤러

17,27...연결링크 30...엔드캡

40...지지대 100,200...콘트롤박스

110...구동모터 130...베이스

141...구동기어 142...샤프트

143...피니언 144...랙기어

Claims (4)

1. 손가락의 관절운동이 가능하도록 손바닥이 지지되는 손바닥 받침대(50)와;

   상기 손가락의 선단에 끼워지는 엔드캡(30)과;

   각각의 일단이 상기 엔드캡(30)에 고정되고 상기 손가락의 상하부에 위치되어 길이방향으로 긴 상/하부와이어(14)(24)와;

   상기 상/하부와이어(14)(24)중 어느 하나가 인장될때 다른 하나는 풀림이 되도록 각 와이어(14)(24)를 제어하는 제어수단;을 구비한 것을 특징으로 하는 손가락 관절 운동장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상호 회동가능하게 연결되는 복수의 연결링크(17)(27)가구비되고,

   상기 연결링크(17)(27)의 일단은 상기 엔드캡(30)에 회동가능하게 연결되고 타단은 상기 손바닥 받침대(50)에 회동가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 손가락 관절 운동장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제어수단은 손목의 상하부에 각각 콘크롤박스가 마련되고,

   상기 각 콘트롤박스 내부에 슬라이딩 가능하게 마련되고 단부에 상기 각 와이어가 고정되는 복수의 랙기어와,

   상기 각 랙기어와 맞물려 회전되는 피니언과,

   상기 피니언을 회전구동시키는 구동모터를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 손가락 관절 운동장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 연결링크의 임의 지점에 고정되는 지지대와, 상기 지지대에 회전가능하게 결합되며 상기 와이어를 안내하는 가이드롤러가 구비된 것을 특징으로 하는 손가락 관절 운동장치.