KR20110032852A

KR20110032852A - 손가락 재활 운동장치

Info

Publication number: KR20110032852A
Application number: KR1020090090569A
Authority: KR
Inventors: 김영기; 강민수
Original assignee: 김영기; 강민수
Priority date: 2009-09-24
Filing date: 2009-09-24
Publication date: 2011-03-30
Also published as: KR101126732B1

Abstract

본 발명은 손가락 재활 운동장치에 관한 것이다. 이는 손가락 장애가 있는 손에 장착되어 손가락을 반복적으로 구부리거나 펼치는 것으로서, 손가락측으로 연장된 다수의 고정마디부재와, 상기 각 고정마디부재의 단부에 슬라이딩 및 회동운동 가능하게 이어져 지지되는 다수의 작동마디부재를 갖는 운동구와, 상기 고정마디부재와 운동구 및 운동구를 구성하는 다수의 이웃하는 작동마디부재를 서로 연결하는 링크부재와, 상기 동력발생부의 동력을 링크부재로 전달하여 링크부재로 하여금 운동구를 작동시키게 하는 하나 이상의 구동로드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 손가락 재활 운동장치는, 그 구조가 비교적 간단하여 조립이 용이하고, 작동마디부재를 동작시키는 구동로드에 스프링이 구비되므로 작동마디부재의 구부러짐이 원활하여 그만큼 운동효과가 높고 응력의 집중이 없어 사용 중 파손의 위험이 없다.

재활, 손가락, 운동, 장애, 스프링

Description

손가락 재활 운동장치{Finger rehabilitation exerciser}

본 발명은 손가락 재활 운동장치에 관한 것이다.

뇌졸중이나 파킨슨병의 경우 병세에 따라 여러 가지 다양한 신체적 변화가 나타나며 예컨대 손과 발이 마비되고 오그라드는 현상이 발생한다. 이러한 마비와 오그라드는 현상을 그냥 두면 근육이나 관절이 점차 굳어져 움직일 때 통증을 느끼게 되고 신경이 회복되어도 활동에 지장을 초래할 수 있다.

따라서 마비가 오거나 오그라드는 손이나 발 등을 계속적으로 맛사지하거나 움직여 혈액순환과 신경소통을 촉진하여 운동능력을 최대한 유지해주는 것이 매우 중요하다. 운동치료를 통해 환자의 운동능력이 유지되거나 경우에 따라 향상될 수 도 있기 때문이다.

상기한 운동치료를 위하여 사용되는 운동기구에는 여러 가지 종류가 있으며 각자 나름대로의 효과를 가져 환자의 재활에 도움을 준다.

도 1 내지 도 5는 본원발명의 발명자가 기출원한 손가락운동장치(특허출원번호 제08-46653호)에 관한 설명이다. 도 1은 종래의 손가락 재활 운동장치가 손에 착용된 모습을 도시한 도면이고, 도 2는 상기 도 1에 도시한 착용구의 모습을 도시 한 사시도이다.

도시한 바와같이, 운동장애가 있는 각각의 손가락(A)이 작동부(35)에 지지되어 있고 손등부위에는 동력전달부(17)와 콘트롤러(13)가 설치되어 있다. 상기 동력전달부(17)와 콘트롤러(13)를 손등부위에 위치시킬 수 있도록 착용구(11)가 구비된다. 상기 착용구(11)는 사용자가 운동을 위해 손에 장착하는 것으로서 예컨대 도 2의 형태를 취한다.

도 2에 나타낸 바와같이, 상기 착용구(11)는 사용자의 손등부를 커버하며 그 위에 장착면(11e)을 제공하고 일측에 엄지관통공(11a)과 벨크로테입(11c)을 갖는 커버(11f)와, 상기 커버(11f)의 일단부에 고정되며 손바닥을 감싸는 탄성밴드(11b)로 이루어진다. 상기 탄성밴드(11b)의 단부에는 커버(11f)의 벨크로테입(11c)에 접착하는 벨크로테입(11d)이 구비되어 있다.

따라서 상기 커버(11f)의 하부에 손을 넣고 엄지손가락을 상기 엄지관통공(11a)에 끼운 후 탄성밴드(11b)를 당겨 벨크로테입(11c,11d)을 맞추면 착용구(11)의 장착이 완료된다.

한편, 상기 다수의 작동부(35)는 동일한 구성을 가지되 엄지손가락에 끼워지는 작동부(35)는 다른 작동부(35)에 비해 한 마디가 작다. 상기 작동부(35)는 구부러지거나 펼쳐지는 운동을 반복한다.

상기 각 작동부(35)의 후단부에는 동력발생부(17)가 구비된다. 상기 동력발생부(17)는 작동부(35)를 지지하는 역할을 함과 아울러 그 내부에 모터(19)를 수용한다. 상기 모터(19)는 외부로부터 제공된 전기에 의해 동작하여 토오크를 발생하 고 이를 작동로드(31)로 전달하여 작동로드(31)가 길이방향으로 왕복운동 하게 한다. 상기 작동부(35)는 작동로드(31)를 통해 동력전달부의 동력을 전달받아 동작한다. 상기 모터(19)가 구동함에 따라 후술할 작동로드(31)가 길이방향으로 왕복운동한다.

도면부호 15는 지지블록이다. 상기 지지블록(15)은 동력발생부(17)의 케이싱을 이루는 한부분으로서 고정마디부재(21)의 후단부를 고정한다. 아울러 상기 지지블록(15)에는 두 개의 통공(도 6의 15a)이 마련되어 있다. 상기 통공은 작동로드(도 3의 31)를 동력전달부(17) 내부로 유도하는 통로이다.

상기 콘트롤러(13)는 다섯 개의 모터(19)를 개별적으로 제어할 수 있도록 각각의 모터(19)에 독립적으로 접속된다. 상기 콘트롤러(13)는 모터 구동축의 회전속도나 회전수를 제어하는 것으로서, 속도조절부(13a)와 각도조절부(13b)와 온오프버튼(13c)을 갖는다.

상기 속도조절부(13a)는 모터(19)의 회전속도를 가속 또는 감속하는 것이고 각도조절부(13b)는 모터 구동축의 회전각도 즉 회전수를 제어하는 것이다. 아울러 상기 온오프버튼(13c)은 콘트롤러의 전원을 켜거나 끄는 전원버튼이다. 상기 각 모터(19)를 독립적으로 제어 할 수 있는 한에서 다른 형식의 콘트롤러를 얼마든지 적용할 수 있음은 물론이다.

도 3은 상기 도 1에 도시한 작동부의 분해 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시한 작동부의 조립도이다.

도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 작동부(35)는, 상기 지지블록(15)의 전 면에 고정되며 상부로 개방된 ㄷ 자의 종단면형태를 갖는 고정마디부재(21)와, 상기 고정마디부재(21)에 링크되며 상부로 개방된 ㄷ 자의 단면을 갖는 제 1작동마디부재(23)와, 상기 제 1작동마디부재(23)의 연장단부에 링크되며 제 1작동마디부재(23)와 마찬가지로 상부로 개방된 ㄷ 자의 단면을 갖는 제 2작동마디부재(25)와, 상기 제 2작동마디부재(25)의 연장단부에 연결되는 제 3작동마디부재(27)와, 상기 제 3작동마디부재(27)의 선단 하부에 고정되는 캡(29)을 포함한다.

상기 고정마디부재(21)는, 손가락에 면접하도록 상부로 만곡된 바닥부(21b)를 갖는다. 또한 상기 바닥부(21b)의 폭방향 양단부에는 측부장공(21a)이 형성되어 있다. 상기 측부장공(21a)은 고정마디부재(21)의 길이방향으로 연장된 관통구멍으로서 회동축(33b)을 회동 및 슬라이딩 이동 가능하게 지지한다.

또한 상기 제 1작동마디부재(23)는 그 일부가 상기 고정마디부재(21)의 단부에 삽입되는 부재로서 손가락에 접하는 바닥부(23c)를 갖는다. 상기 제 1작동마디부재(23)의 일단부에는 지지구멍(23e)과 관통구멍(23a)이 마련되어 있고 반대측 타단부에는 측부장공(23b)이 형성되어 있다.

상기 지지구멍(23e)은 측부장공(21a)에 겹쳐진 상태로 회동축(33b)에 의해 관통되는 구멍이다. 상기 회동축(33b)은 측부장공(21a)과 지지구멍(23e)에 동시에 끼워지는 것이다. 또한 상기 관통구멍(23a)은 고정핀(33c)이 끼워지는 구멍이다. 상기 측부장공(23b)은 일정폭을 가지며 제 1작동부재(23)의 길이방향으로 연장된 구멍으로서 또 다른 회동축(33b)을 회동 및 슬라이딩 가능하게 지지한다.

상기 제 2작동마디부재(25)는 제 1작동마디부재(23)와 거의 동일한 형태를 취하며 단지 제 1작동마디부재(23)보다 작은 폭을 가져 그 일단부가 상기 제 1작동부재(23)의 타단부에 삽입된다. 상기 제 2작동마디부재(25)의 중앙부에도 손가락에 접하는 만곡된 바닥부(25c)가 마련되어 있다.

상기 제 2작동마디부재(25)의 양측부에는 지지구멍(25e)과 관통구멍(25a)과 일정폭의 측부장공(25b)이 마련되어 있다. 상기 지지구멍(25e)은 상기 측부장공(23b)에 겹쳐진 상태로 회동축(33b)에 의해 관통되는 구멍이다. 또한 상기 관통구멍(25a)은 고정핀(33c)이 끼워지는 구멍이다.

또한 측부장공(25b)에는 회동축(33b)이 축회전 및 슬라이딩 가능하게 수용된다. 상기 측부장공(25b)은 일정폭을 가지며 제 2작동마디부재(25)의 양측부에서 길이방향으로 나란하게 연장된다.

상기 제 3작동마디부재(27)도 상부로 개방된 ㄷ 자의 단면형태를 가지며 그 중앙부에 바닥부(27b)를 갖는다. 상기 제 3작동마디부재(27)의 양측에도 지지구멍(27e) 및 관통구멍(27a)이 형성되어 있다.

상기 지지구멍(27e)은 측부장공(25b)에 겹쳐진 상태로 회동축(33b)에 의해 관통되는 구멍이다. 또한 관통구멍(27a)에는 고정핀(33c)이 끼워진다.

특히 상기 제 3작동마디부재(27)의 하부에는 캡(29)이 고정된다. 상기 캡(29)은 손가락을 작동부(35)에 결합시키는 것으로서 마치 골무의 형태를 취한다.

한편, 상기 고정마디부재(21)와 제 1작동마디부재(23), 제 1작동마디부재(23)와 제 2작동마디부재(25), 제 2작동마디부재(25)와 제 3작동마디부재(27)의 연결부위에는 한 쌍씩의 링크부재(33a)가 구비된다. 상기 링크부재(33a)는, 고정마 디부재(21)에 제 1작동마디부재(23)를, 제 1작동마디부재(23)에 제 2작동마디부재(25)를, 제 2작동부재(25)에 제 3작동마디부재(27)를 링크시키는 것으로서 특히 각 작동마디부재가 측부장공이 허용하는 범위안에서 슬라이딩운동 및 회동 가능하게 지지한다.

상기 링크부재(33a)는 둔각의 사이각을 갖는 막대형 부재로서 양단부와 중앙부에 구멍을 갖는다. 상기 중앙의 구멍에는 회동축(33b)이 끼워지고, 일단부의 구멍에는 고정핀(33c)이, 타단부의 구멍에는 로드연결핀(31b)이 고정된다. 상기 링크부재(33a)는 막대형 연결로드(32)로 연결되어 동시에 움직인다.

상기 로드연결핀(31b)은 연결로드(31)의 단부를 링크부재(33a)의 타단부에 형성되어 있는 구멍에 연결하는 핀이다. 상기 링크부재(33a)는 모터(19)에 의해 작동하며 길이방향으로 이동하는 막대이다. 상기 로드연결핀(31b)에 의해 링크부재(33a)가 동시에 움직인다.

상기 각 링크부재(33a)의 회동축(33b)은 각 지지구멍(23e,25e,27e) 및 측부장공(21a,23b,25b)에 삽입되어 있고 고정핀(33c)은 각 관통구멍(23a,25a,27a)에 끼워져 있다.

상기 회동축(33b)이 측부장공(21a,23b,25b)의 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하므로, 제 1작동마디부재(23)는 고정마디부재(21)에 대해 측부장공(21a,23b,25b)의 연장길이 만큼 슬라이딩 이동 가능하고, 제 2작동마디부재(23)는 제 1작동마디부재(21)로부터 슬라이딩 이동가능하며, 마찬가지로 제 3작동마디부재(27)는 제 2작동마디부재(25)로부터 슬라이딩 이동 가능하다.

도 5는 종래 손가락 재활운동장치의 작동부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도시한 바와같이, 작동부(35)의 하부에 손가락(A)이 캡(29)을 통해 결합되어 있다. 또한 제 1작동마디부재(23)는 고정마디부재(21)의 내측으로, 제 2작동마디부재(25)는 제 1작동마디부재(23)의 내측으로, 제 3작동마디부재(27)는 제 2작동마디부재(23)의 내측으로 최대한 삽입되어 있다.

이 상태에서 상기 모터(19)를 구동하여 작동로드(31)를 화살표 x방향으로 이동시키면, 링크부재(33a)가 같은 방향으로 이동하며 화살표 z방향으로 회동한다. 이에 따라 제 1작동마디부재(23)는 고정마디부재(21)로부터, 제 2작동마디부재(25)는 제 1작동마디부재(23)로부터, 제 3작동마디부재(27)는 제 2작동마디부재(25)로부터 빠져나오면서 각 회동축(33b)을 중심으로 아래쪽으로 회동하여 구부러진다. 작동부(35)가 상기와 같이 구부러짐에 따라 캡(29)에 지지되어 있는 손가락도 구부러진다.

상기 작동부(35)가 원하는 정도로 구부러졌다면 이번에는 모터(19)를 역회전시켜 작동로드(31)를 당겨 링크부재(33a)를 반대방향으로 이동시킨다. 이에 따라 링크부재(33a)는 반대방향으로 회동하고 제 1,2,3작동마디부재(23,25,27)가 상향 회동하여 다시 펼쳐진다. 상기한 과정을 반복하여 손가락의 운동을 원하는 만큼 할 수 있는 것이다.

그런데 상기한 바와같이 이루어지는 종래의 손가락 재활 운동장치는, 그 구성 부품이 많아 조립이 까다로우며 구조가 복잡하고 사용 중 고장 발생율이 생각 외로 높다는 단점을 갖는다. 특히 상기 연결로드의 링크부재와의 연결부위에 힘이 집중되므로 연결로드가 쉽게 파손되어 잦은 보수가 요구된다. 또한 상기 작동마디부재의 회동각도에 제한이 있어 손가락을 충분한 정도로 굽히지 못하므로 운동효과가 그다지 높지 못하다.

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 그 구조가 비교적 간단하여 조립이 용이하고, 작동마디부재를 동작시키는 구동로드에 스프링이 구비되므로 작동마디부재의 구부러짐이 원활하여 그만큼 운동효과가 높고 응력의 집중이 없어 사용 중 파손의 위험이 없는 손가락 재활 운동장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 손가락 재활 운동장치는, 손가락의 장애가 있는 손에 장착되어 손가락을 반복적으로 구부리거나 펼치는 것으로서, 손에 착용되며 손등부위에 장착면을 제공하는 착용구와, 상기 착용구의 장착면에 설치되는 동력발생부와, 상기 동력발생부에 연결되며 손가락의 길이방향을 따라 연장되고 손가락과 결합한 상태로 상기 동력발생부의 동작시 구부러지거나 펼쳐지는 동작을 하여 손가락을 운동시키는 작동부와, 상기 동력발생부의 동작을 제어하는 콘트롤러를 포함하는 손가락 재활 운동장치에 있어서,

상기 작동부는; 상기 동력발생부에 고정되며 각 손가락측으로 연장된 다수의 고정마디부재와, 상기 각 고정마디부재의 단부에 손가락의 길이방향으로 슬라이딩 및 회동운동 가능하게 이어져 지지되는 것으로서, 손가락의 각 마디에 대응 위치하되 서로에 대해 슬라이딩 및 회동운동 가능하도록 이어진 다수의 작동마디부재를 갖는 운동구와, 상기 고정마디부재와 운동구를 연결함과 아울러 운동구를 구성하는 다수의 이웃하는 작동마디부재를 서로 연결하며, 상기 동력발생부의 동작시 슬라이 딩운동 및 회동운동하여 상기 운동구가 구부러지거나 펼쳐지게 하는 다수의 링크부재와, 상기 동력발생부의 동력을 링크부재로 전달하여 링크부재로 하여금 운동구를 작동시키게 하는 것으로서, 손가락의 길이방향으로 연장되되 일직선상에 위치하고 각 링크부재를 관통하는 다수의 로드부와, 상기 로드부와 로드부 사이에 위치하며 동력발생부에 의해 로드부가 손가락의 선단부측으로 이동할 때 링크부재에 걸려 링크부재를 가압함으로써 링크부재가 슬라이딩 및 회동운동 하게 하는 다수의 스프링부와, 상기 로드부의 선단에 위치하며 로드부가 반대방향으로 이동할 때 링크부재를 걸어 링크부재를 반대방향으로 회동 및 슬라이딩 이동시키는 걸림부로 이루어지는 하나 이상의 구동로드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고정마디부재는; 상기 동력발생부로부터 손가락측으로 연장된 일정폭의 바닥부와, 상기 바닥부의 폭방향 양단에 위치하며 상부로 절곡된 형태를 취하고, 손가락의 길이방향으로 연장된 측부장공을 갖는 측벽부로 이루어지고, 상기 작동마디부재는; 손가락의 굵기에 대응하는 폭을 가지며 손가락의 길이방향으로 연장된 바닥장공이 형성되어 있는 바닥부와, 상기 바닥부의 폭방향 양단에 위치하며 상부로 절곡된 형태를 취하고 상기 바닥장공과 나란한 다수의 측부장공이 형성되어 있는 측벽부로 이루어지고, 상기 링크부재는; 각 작동마디부재의 바닥부 상에 위치하는 것으로서, 상기 바닥장공에 슬라이딩 가능하도록 지지되는 슬라이딩부와, 상기 슬라이딩부에 둔각의 사이각을 가지도록 연결되며 그 상단부에 상기 로드부를 통과시키는 로드부관통공이 형성되어 있는 종동부와, 상기 슬라이딩부와 종동부의 연결부위에 위치하며 로드부와 직교하는 방향으로 연장되고, 상기 측부장공에 지지 되며 측부장공의 길이방향으로 이동 가능한 샤프트로 이루어진 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 작동마디부재 중 고정마디부재에 연결되는 작동마디부재(53)의 측부장공은, 고정마디부재의 측부장공과 나란하며, 상기 샤프트는 고정마디부재의 측부장공과 작동마디부재의 측부장공을 동시에 관통 지지되고, 상호 이웃하는 작동마디부재의 측부장공은 작동마디부재의 연접부위를 겹쳤을 때 나란하게 위치하고, 상기 샤프트는 이웃하는 작동마디부재의 나란한 측부장공에 동시에 끼워져 지지되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구동로드의 하부에는; 선택된 링크부재의 종동부를 통과하며 상기 로드부와 나란하게 연장되되 로드부에 연결되어 로드부와 동시에 움직이는 제 2로드부와, 상기 제 2로드부의 중간에 연결되는 스프링부와, 상기 제 2로드부의 선단에 위치하는 걸림부로 구성되고, 상기 구동로드와 동시에 작동하며 구동로드의 동작을 보조하는 제 2구동로드가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 링크부재의 종동부는 플레이트의 형태를 취하며, 상기 종동부에는 종동부가 상기 스프링부에 의해 가압될 때 스프링부의 단부 내부로 삽입되어 스프링부를 지지하는 지지돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 손가락 재활 운동장치는, 그 구조가 비교적 간단하여 조립이 용이하고, 작동마디부재를 동작시키는 구동로드에 스프링이 구비되므로 작동마디부재의 구부러짐이 원활하여 그만큼 운동효과가 높고 응력의 집 중이 없어 사용 중 파손의 위험이 없다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 손가락 재활 운동장치에 적용되는 작동부의 분해 사시도이고, 도 7은 상기 작동부를 조립하여 도시한 일부 절제 사시도이다.

기본적으로 본 실시예에 따른 손가락 재활 운동장치는, 상기한 동력발생부(17)에 연결되며, 동력발생부(17)에 의해 작동하는 작동부(51)를 갖는다. 상기 작동부(51)는 손가락을 구부리거나 펼치는 운동을 반복한다. 상기 작동부(51) 이외의 다른 요소는 종래의 재활 운동장치를 적용해도 무방하다. 본 실시예에 따른 손가락 재활운동장치는, 상기 착용구(11)와, 착용구(11)의 장착면(11e)에 설치되는 동력발생부(17)와, 동력발생부(17)에 의해 작동하는 다수의 작동부(51)로 이루어지는 것이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 지지블록(15)에 고정마디부재(21)가 고정되어 있고, 상기 고정마디부재(21)로부터 제 1작동마디부재(53)와, 제 2작동마디부재(55)와, 제 2작동마디부재(57)가 차례로 연결됨을 알 수 있다. 또한 상기 지지블록(15)의 통공(15a)에 구동로드(63)가 관통 설치되어 있다. 상기 구동로드(63)는 모터(19)의 동작에 의해 길이방향으로 왕복운동한다.

상기 고정마디부재(21)는, 일정폭을 갖는 바닥부(21b)와, 상기 바닥부(21)의 폭방향 양단부에 상부로 절곡된 형태의 측벽부(21c)로 이루어져 상부로 개방된 ㄷ 자의 형태를 취한다. 상기 각 측벽부(21c)에는 손가락의 길이방향으로 연장된 측부장공(21a)이 형성되어 있다.

또한 제 1작동마디부재(53)는, 상기 바닥부(21b)보다 작은 폭을 갖는 바닥부(53d)와, 상기 바닥부(53d)의 폭방향 양단부에 상부로 절곡 형성되는 측벽부(53e)로 이루어진다. 상기 바닥부(53d)에는 손가락의 길이방향으로 연장된 두 개의 바닥장공(53c)이 형성되어 있고, 측벽부(53e)에는 네 개의 측부장공(53a,53b)이 마련되어 있다.

상기 측부장공 중 일측 측부장공(53a)은 고정마디부재(21)의 측부장공(21a)에 겹쳐진 상태로 샤프트(도 8의 60)에 의해 관통된다. 상기 제 1작동마디부재(53)는 샤프트(60)에 의해 측부장공(21a,53a)이 허용하는 한도내에서 슬라이딩 가능한 것이다. 또한 타측 측부장공(53b)은 제 2작동마디부재(55)의 일측 측부장공(55a)에 겹쳐진 상태로 상기 샤프트(60)에 의해 관통된다.

아울러 상기 바닥장공(53c)에는 핀(61)이 끼워진다. 상기 핀(61)은 각 링크부재(59x,59y,59z)의 핀구멍(59e)에 삽입된 상태로 바닥장공(53c)에 지지된다.

상기 제 2작동마디부재(55)는 제 1작동마디부재(53)와 동일한 구성을 가지되 그 폭이 제 1작동마디부재(53)보다 작다. 제 2작동마디부재(55)는 두 개의 바닥장공(55c)이 형성되어 있는 바닥부(55d)와, 상기 바닥부(55d)의 폭방향 양단부에 상부로 절곡 형성된 측벽부(55e)를 갖는다. 상기 측벽(55e)에는 네 개의 측부장공(55a,55b)이 마련되어 있다.

상기 측부장공(55a,55b) 중 타측 측부장공(55b)은 제 3작동마디부재(57)의 측부구멍(57a)에 겹쳐진 상태로 샤프트(60)에 의해 관통된다. 또한 바닥장공(55c)에는 핀(61)이 끼워져 지지된다.

상기 제 2작동마디부재(55)에 연결되는 제 3작동마디부재(57)는 일정폭을 갖는 바닥부(57c)와, 상기 바닥부(57c)의 폭방향 양단부에 상부로 절곡 형성된 측벽부(57d)로 이루어진다. 아울러 상기 바닥부(57c)에는 두 개의 바닥구멍(57b)이, 각 측벽부(57d)에는 하나씩의 측부구멍(57a)이 마련되어 있다. 상기 바닥구멍(57b)에는 핀(61)이 삽입 지지된다.

도면부호 69는 실리콘패드이다. 상기 실리콘패드(69)는 각 바닥부의 저면에 고정되며 손가락에 쿠션을 제공한다.

한편, 상기 고정마디부재(21)와 제 1작동마디부재(53)의 사이, 제 1작동마디부재(53)와 제 2작동마디부재(55)의 사이, 제 2작동마디부재(55)와 제 3작동마디부재(57)의 사이에는, 제 1,2,3링크부재(59x,59y,59z)가 각각 설치된다.

상기 제 1,2,3링크부재(59x,59y,59z)는 도 8의 형태를 갖는다. 도 8은 상기 링크부재의 사시도이고, 도 9는 상기 도 8의 Ⅸ-Ⅸ선 단면도이다. 상기 세 개의 링크부재(59x,59y,59z)중 제 2링크부재(59y)에는 지지돌기(59g)가 세 개 구비되고, 나머지 제 1,3링크부재(59x,59z)에는 두 개의 지지돌기(59g)만 마련되어 있다. 명확한 이해를 위하여 도 8과 도 9에는 세 개의 지지돌기(59g)를 모두 도시하였다.

도시한 바와같이, 상기 제 1,2,3링크부재(59x,59y,59z)는, 플레이트의 형태를 취하며 상기 바닥부에 접하는 슬라이딩부(59a)와, 상기 슬라이딩부(59a)에 둔각 의 사이각을 가지며 상부로 경사지게 연장된 플레이트 형태의 종동부(59b)로 이루어진다. 또한 상기 슬라이딩부(59a)와 종동부(59b)의 사이에는 샤프트(60)를 끼울 수 있는 샤프트고정구멍(59d)이 마련되어 있다. 상기 샤프트(60)는 샤프트고정구멍(59d)의 내부에 고정된 상태로 그 양단부가 샤프트고정구멍(59d)의 외부로 돌출된다.

상기 슬라이딩부(59a)의 단부 귀퉁이부에는 핀구멍(59e)이 형성되어 있다. 상기 각 핀구멍(59e)에는 핀(61)이 삽입된다. 상기 핀(61)은 핀구멍(59e)에 고정된 상태로 바닥장공(53c,55c) 또는 바닥구멍(57b)에 빠지지 않게 삽입된다.

또한 상기 종동부(59b)에는 두 개(제 1,3링크부재) 또는 세 개(제 2링크부재)의 로드부관통공(59c)이 형성되어 있다. 상기 로드부관통공(59c)은 후술할 로드부(63a) 및 제 2로드부(65a)를 통과시키는 구멍으로서, 종동부(59b)의 상단부 양쪽 귀퉁이부에 한 개 씩, 또한 중앙부에 한 개가 위치한다.

중앙부에 위치한 로드부관통공(59c)에는 제 2로드부(65a)가 통과하고, 상단부 양쪽에 위치한 로드부관통공(59c)에는 로드부(63)가 통과한다.

특히 상기 종동부(59b)에는 로드부관통공(59c)을 그 내부에 수용하며 종동부(59b)로부터 돌출된 지지돌기(59g)가 형성되어 있다. 상기 지지돌기(59g)는 도 11를 통해 후술하는 바와같이, 종동부(59b)가 스프링부(63b,63c,63d)에 의해 가압되며 밀릴 때 스프링의 코일 내부로 삽입됨으로써, 스프링부가 종동부(59b)의 표면에서 미끄러지지 않게 한다.

상기 구동로드(63)는, 일직선상에 위치하며 제 1,2,3링크부재(59x,59y,59z) 의 로드부관통공(59c)을 통과하는 다수의 로드부(63a)와, 상기 로드부(63a)와 로드부의 사이에 위치하여 로드부를 일직선상으로 지지하고 각 종동부(59b)에 근접 위치하는 세 개의 스프링부(63b,63c,63d)와, 상기 로드부(63a)의 최선단에 고정되며 구동로드(63)가 뒤로 빠지지 않게 로드부관통공(59c)에 걸리는 걸림부(63e)로 이루어진 부재이다.

상기 구동로드(63)는 동력발생부인 모터(19)로부터 힘을 전달받아 길이방향으로 왕복하며, 제 1,2,3링크부재(59x,59y,59z)를 밀거나 당겨 회동 및 슬라이딩 운동시킨다. 상기 종동부(59b)를 손끝방향으로 밀기 위해서는 스프링부(63b,63c,63d)가 사용되고, 반대방향으로 복귀시키는데는 걸림부(63e)가 이용된다. 상기 종동부(59b)에 대한 스프링부(63b,63c,63d)의 간격에 대해서는 도 11을 통해 설명하기로 한다.

또한 상기 구동로드(63)의 하부에는 제 2구동로드(65)가 나란하게 설치된다. 상기 제 2구동로드(65)는 구동로드(63)와 동일한 작동 원리를 갖는 것으로서, 제 2링크부재(59y)의 로드부관통공(59c)을 통과하는 제 2로드부(65a)와, 상기 제 2로드부(65a)의 중앙부분에 위치하는 스프링부(65b)와, 상기 제 2로드부(65a)의 선단부에 구비되는 걸림부(65c)로 이루어진다.

특히 상기 제 2로드부(65a)는 연결프레임(67)을 통해 로드부(63a)에 연결된다. 상기 연결프레임(67)에 의해 로드부(63a)와 제 2로드부(65a)가 동시에 움직인다. 상기 스프링부(65b)와 걸림부(65c)의 기능은 구동로드(63)와 마찬가지이다.

도 10은 상기 도 7에 도시한 작동부의 조립 구조를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 상기 고정마디부재(21)와 제1,2,3작동마디부재(53,55,57)의 연결부위에, 제 1,2,3링크부재(59x,59y,59z)가 차례로 배치되어 있음을 알 수 있다. 상기 각 링크부재(59x,59y,59z)는 상기한 핀(61)과 샤프트(60)를 이용해 해당 지점의 바닥장공 및 측부장공에 지지되어, 화살표 s방향으로 슬라이딩 운동 가능함과 동시에 t방향으로 회동 가능하다. 상기 슬라이딩 거리가 각 측부장공(55a,55b) 및 바닥장공(53c,55c)의 길이에 비례함은 물론이다.

한편, 상기 구동로드(63)가 동력전달부(17)에 그 후단부가 연결된 상태로 손가락방향으로 연장되며 링크부재(59x,59y,59z)를 관통하고 있음을 알 수 있다. 특히 상기 제 1,2,3링크부재(59x,59y,59z)에 대한 스프링부(63b,63c,63d)의 간격(L1,L2,L3)은 상이하다. 상기 간격이 작을수록 굽힘이 빨리 시작되고 또한 굽힘 정도도 증가한다. 상기 간격은 재활 운동장치를 사용하는 사람의 손가락 장애특징에 따라 다르게 설계되어야 한다.

아울러 상기 구동로드(63)의 하부에 구비되어 있는 제 2구동로드(65)는, 연결프레임(67)을 통해 로드부(63a)에 고정된 상태로 구동로드(63)와 나란하게 연장되어 있다. 제 2구동로드(65)의 스프링부(65b)와 제 2링크부재(59y)의 간격(L4)도 손가락 장애 사정에 따라 다르게 결정된다.

바람직하게는 상기 간격 L4를 L2보다 좁게 하여, 제 2구동로드(65)가 제 2링크부재(59y)를 먼저 작동하게 함이 좋다. 이는 손가락을 굽힐 때 손가락의 두 번째 마디와 세 번째 마디의 관절부위가 가장 빨리 꺾이기 시작한다는 사실을 감안한 것 이다.

도 11a 내지 도 11e는 상기 작동부의 동작 원리를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도 11a는 상기 구동로드(63) 및 제 2구동로드(65)가 최대한 후방으로 당겨진 상태이다. 구동로드(63) 및 제 2구동로드(65)가 후방으로 당겨짐에 따라 걸림부(63e,65c)가 제 3링크부재(59z)와 제 2링크부재(59y)를 화살표 r방향으로 당겨 작동부(51)가 직선의 상태를 유지하게 함은 물론이다.

이 상태에서 상기 구동로드(63)를 화살표 F방향으로 이동시키면, 도 12b에 도시한 바와같이 상기 제 2구동로드(65)의 스프링부(65b)가 제 2링크부재(59y)의 종동부(59b)를 화살표 a방향으로 슬라이딩 이동시키며 화살표 b방향으로 회동시킨다. 이 때 상기 스프링부(65b)도 꺾이기 시작한다.

상기 구동로드(63)를 계속하여 이동시킴에 따라, 스프링부(63d)가 제 3링크부재(59z)를 화살표 c방향으로 밀며 하부로 회동시키고, 이어서 두 번째 스프링부(63c)가 제 2링크부재(59y)를, 마지막으로 첫 번째 스프링부(63b)가 제 1링크부재(59x)를 밀려 하부로 회동시켜 도 11e의 상태가 된다. 작동부(51)가 구부러진 것이다.

이어서 상기 종동블록(20)을 반대방향으로 이동시키면, 상기 걸림부(63e)가 제 3링크부재(59z)의 종동부(59b)에 걸려 종동부를 걸어 올린다. 상기 구동로드(63)가 완전히 후퇴하면 상기 걸림부(63e)의 작용에 의해 제 1,2,3작동마디부재(53,55,57)가 일직선상으로 배열된다. 상기 과정을 반복하여 손가락의 운동을 계 속 진행한다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

도 1은 종래의 손가락 재활 운동장치를 전체적으로 도시한 도면이다.

도 2는 상기 도 1에 도시한 착용구의 모습을 도시한 사시도이다.

도 3은 상기 도 1에 도시한 작동부의 분해 사시도이다.

도 4는 도 3에 도시한 작동부의 조립도이다.

도 5는 상기 도 4에 도시한 작동부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 손가락 재활 운동장치에 적용되는 작동부의 분해 사시도이다.

도 7은 상기 도 6에 도시한 작동부를 조립하여 도시한 일부 절제 사시도이다.

도 8은 상기 도 6에 도시한 링크부재의 사시도이다.

도 9는 상기 도 8의 Ⅸ-Ⅸ선 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11:착용구 11a:엄지관통공 11b:탄성밴드

11c,11d:벨크로테입 11e:장착면 11f:커버

13:콘트롤러 13a:속도조절부 13b:각도조절부

13c:온오프버튼 15:지지블록 15a:통공

17:동력발생부 19:모터 19a:리드스크류

21:고정마디부재 21a,23b,25b:측부장공 21b:바닥부

21c:측벽부 23:제 1작동마디부재 23a,25a,27a:관통구멍

23c,25c,27b:바닥부 23e,25e,27e:지지구멍 25:제 2작동마디부재

27:제 3작동마디부재 29:캡 31:작동로드

31b:로드연결핀 32:연결로드 33a:링크부재

33b:회동축 33c:고정핀 35:작동부

51:작동부 53:제 1작동마디부재

53a,53b:측부장공 53c,55c:바닥장공 53d,55d:바닥부

53e,55e:측벽부 55:제 2작동마디부재 55a,55b:측부장공

57:제 3작동마디부재 57a:측부구멍 57b:바닥구멍

57c:바닥부 57d:측벽부 59x:제 1링크부재

59y:제 2링크부재 59z:제 3링크부재 59a:슬라이딩부

59b:종동부 59c:로드부관통공 59d:샤프트고정구멍

59e:핀구멍 59g:지지돌기 60:샤프트

61:핀 63:구동로드 63a:로드부

63b,63c,63d:스프링부 63e:걸림부 65:제 2구동로드

65a:제 2로드부 65b:스프링부 65c:걸림부

67:연결프레임 69:실리콘패드

Claims

손가락의 장애가 있는 손에 장착되어 손가락을 반복적으로 구부리거나 펼치는 것으로서, 손에 착용되며 손등부위에 장착면(11e)을 제공하는 착용구(11)와, 상기 착용구(11)의 장착면(11e)에 설치되는 동력발생부(17)와, 상기 동력발생부에 연결되며 손가락의 길이방향을 따라 연장되고 손가락과 결합한 상태로 상기 동력발생부(17)의 동작시 구부러지거나 펼쳐지는 동작을 하여 손가락을 운동시키는 작동부와, 상기 동력발생부(17)의 동작을 제어하는 콘트롤러(13)를 포함하는 손가락 재활 운동장치에 있어서,

상기 작동부는;

상기 동력발생부(17)에 고정되며 각 손가락측으로 연장된 다수의 고정마디부재(21)와,

상기 각 고정마디부재(21)의 단부에 손가락의 길이방향으로 슬라이딩 및 회동운동 가능하게 이어져 지지되는 것으로서, 손가락의 각 마디에 대응 위치하되 서로에 대해 슬라이딩 및 회동운동 가능하도록 이어진 다수의 작동마디부재(53,55,57)를 갖는 운동구와,

상기 고정마디부재(21)와 운동구를 연결함과 아울러 운동구를 구성하는 다수의 이웃하는 작동마디부재(53,55,57)를 서로 연결하며, 상기 동력발생부(17)의 동작시 슬라이딩운동 및 회동운동하여 상기 운동구가 구부러지거나 펼쳐지게 하는 다수의 링크부재(59x,59y,59z)와,

상기 동력발생부(17)의 동력을 링크부재(59x,59y,59z)로 전달하여 링크부재로 하여금 운동구를 작동시키게 하는 것으로서, 손가락의 길이방향으로 연장되되 일직선상에 위치하고 각 링크부재(59x,59y,59z)를 관통하는 다수의 로드부(63a)와, 상기 로드부와 로드부 사이에 위치하며 동력발생부(17)에 의해 로드부(63a)가 손가락의 선단부측으로 이동할 때 링크부재(59x,59y,59z)에 걸려 링크부재를 가압함으로써 링크부재가 슬라이딩 및 회동운동 하게 하는 다수의 스프링부(63b,63c,63d)와, 상기 로드부(63a)의 선단에 위치하며 로드부가 반대방향으로 이동할 때 링크부재(59z)를 걸어 링크부재를 반대방향으로 회동 및 슬라이딩 이동시키는 걸림부(63e)로 이루어지는 하나 이상의 구동로드(63)를 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락 재활 운동장치.
제 1항에 있어서,

상기 고정마디부재(21)는;

상기 동력발생부(17)로부터 손가락측으로 연장된 일정폭의 바닥부(21b)와, 상기 바닥부(21b)의 폭방향 양단에 위치하며 상부로 절곡된 형태를 취하고, 손가락의 길이방향으로 연장된 측부장공(21a)을 갖는 측벽부로 이루어지고,

상기 작동마디부재(53,55)는;

손가락의 굵기에 대응하는 폭을 가지며 손가락의 길이방향으로 연장된 바닥장공(53c,55c)이 형성되어 있는 바닥부(53d,55d)와, 상기 바닥부의 폭방향 양단에 위치하며 상부로 절곡된 형태를 취하고 상기 바닥장공(53c,55c)과 나란한 다수의 측부장공이 형성되어 있는 측벽부(53e,55e)로 이루어지고,

상기 링크부재(59x,59y,59z)는;

각 작동마디부재의 바닥부 상에 위치하는 것으로서, 상기 바닥장공에 슬라이딩 가능하도록 지지되는 슬라이딩부(59a)와,

상기 슬라이딩부(59a)에 둔각의 사이각을 가지도록 연결되며 그 상단부에 상기 로드부(63a)를 통과시키는 로드부관통공(59c)이 형성되어 있는 종동부(59b)와,

상기 슬라이딩부(59a)와 종동부(59b)의 연결부위에 위치하며 로드부(63a)와 직교하는 방향으로 연장되고, 상기 측부장공(53a,53b,55a,55b)에 지지되며 측부장공의 길이방향으로 이동 가능한 샤프트(60)로 이루어진 것을 특징으로 하는 손가락 재활 운동장치.
제 2항에 있어서,

상기 작동마디부재 중 고정마디부재(21)에 연결되는 작동마디부재(53)의 측부장공(53a,53b)은, 고정마디부재(21)의 측부장공(21a)과 나란하며, 상기 샤프트(60)는 고정마디부재의 측부장공(21a)과 작동마디부재의 측부장공(53a)을 동시에 관통 지지되고,

상호 이웃하는 작동마디부재의 측부장공은 작동마디부재의 연접부위를 겹쳤을 때 나란하게 위치하고, 상기 샤프트는 이웃하는 작동마디부재의 나란한 측부장공(53b,55a)에 동시에 끼워져 지지되는 것을 특징으로 하는 손가락 재활 운동장치.
제 2항에 있어서,

상기 구동로드(63)의 하부에는;

선택된 링크부재(59y)의 종동부(59b)를 통과하며 상기 로드부(63a)와 나란하게 연장되되 로드부(63a)에 연결되어 로드부(63a)와 동시에 움직이는 제 2로드부(65a)와, 상기 제 2로드부(65a)의 중간에 연결되는 스프링부(65b)와, 상기 제 2로드부(65a)의 선단에 위치하는 걸림부(65c)로 구성되고, 상기 구동로드(63)와 동시에 작동하며 구동로드의 동작을 보조하는 제 2구동로드(65)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 손가락 재활 운동장치.
제 4항에 있어서,

상기 링크부재의 종동부는 플레이트의 형태를 취하며,

상기 종동부에는 종동부가 상기 스프링부에 의해 가압될 때 스프링부의 단부 내부로 삽입되어 스프링부를 지지하는 지지돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 손가락 재활 운동장치.