KR20120075871A - 족 관절 재활장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 족 관절의 모든 회전방향에 대한 재활 훈련이 가능하도록 구조가 개선된 족 관절 재활장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 족 관절 재활장치는 사용자의 하퇴부가 고정되는 하퇴고정부와, 사용자의 발이 고정되며, 하퇴고정부에 대하여 3축 방향으로 회전가능하도록 결합되는 발고정부와, 발고정부를 하퇴고정부에 대하여 3축 방향으로 회전시키는 구동부를 포함한다.

Description

족 관절 재활장치{Ankle rehabilitation training device}

본 발명은 족 관절을 재활하기 위한 족 관절 재활장치에 관한 것이다.

족 관절 재활장치는 환자의 족 관절을 재활하기 위한 장치로, 도 1에는 종래의 족 관절 재활장치의 개략적인 구성도가 나타나 있다.

도 1을 참조하면, 종래의 족 관절 재활장치(9)는 하퇴고정부(1)와, 발고정부(2)와, 구동부(도면 미도시)를 가진다.

하퇴고정부(1)는 'ㄷ'자 형상으로 형성되며, 이 하퇴고정부에 환자의 하퇴(종아리부분)가 고정된다. 발고정부(2)는 하퇴고정부에 힌지축(3)을 중심으로 회전가능하게 결합된다. 구동부는 힌지축에 결합되어, 도 1에 화살표로 도시된 바와 같이 발고정부(2)를 하퇴고정부(1)에 대하여 회전시킨다.

위와 같이 구성된 족 관절 재활장치에 있어서, 환자가 하퇴고정부 및 발고정부에 다리를 올리면, 발고정부(2)가 화살표와 같이 회전하여 족 관절을 움직임으로써 족 관절의 재활운동이 이루어진다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 완벽한 보행을 위해서는 보행 시 족 관절은 3축 방향, 즉 배측/저측, 외전/내전 및 외번/내번 방향으로 회전하여야 한다. 하지만, 종래의 경우에는 족 관절이 하나의 회전축 방향, 즉 배측/저측 방향으로만 재활운동이 되는 한계가 있다. 따라서, 보다 더 효율적이고 완전한 족 관절의 재활훈련이 가능한 새로운 형태의 족 관절 재활장치의 개발이 요구된다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 족 관절의 모든 회전방향에 대한 재활 훈련이 가능하도록 구조가 개선된 족 관절 재활장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 족 관절 재활장치는 사용자의 하퇴부가 고정되는 하퇴고정부와, 상기 사용자의 발이 고정되며, 상기 하퇴고정부에 대하여 3축 방향으로 회전가능하도록 결합되는 발고정부와, 상기 발고정부를 상기 하퇴고정부에 대하여 3축 방향으로 회전시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 기설정된 토크 이하에서는 상기 발고정부의 회전이 제한하는 브레이크부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기한 구성의 본 발명에 따르면, 족 관절을 3축 방향 즉 즉 배측/저측, 외전/내전 및 외번/내번 방향으로 재활운동을 시킬 수 있으며, 환자의 족 관절의 상태에 따라서 수동방식 뿐 아니라 능동방식의 재활운동이 가능하다.

도 1은 종래의 족 관절 재활장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 족 관절의 회전 방향을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 족 관절 재활장치의 개략적인 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 족 관절 재활장치에 관하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 족 관절 재활장치의 개략적인 사시도이다.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 족 관절 재활장치(100)는 하퇴고정부(10)와, 발고정부(20)와, 구동부와, 브레이크부를 포함한다.

하퇴고정부(10)는 환자의 하퇴부(종아리부분)가 고정되는 부분이다. 하퇴고정부는 그 단면이 "ㄷ"자 형상으로 형성되며, 이 하퇴고정부에 하퇴부가 삽입되어 고정된다.

발고정부(20)는 환자의 발 부분이 고정되는 부분으로, 평판 형상으로 형성된다. 이 발고정부는 하퇴고정부에 볼 조인트(ball joint)(40)에 의해 결합되며, 3축 방향으로 회전가능하게 설치된다.

구동부는 발고정부(20)를 하퇴고정부(10)에 대하여 3축 방향, 즉 ML축(배측/저측), 수직축(외전/내전) 및 AP축(외번/내번) 방향으로 회전시키기 위한 것이다. 이 구동부는 모터나 유압/공압 액츄에이터 등과 같은 구동원과, 다양한 형태의 링크조합을 이용하여 다양한 형태로 설계될 수 있으며, 구체적인 설계 형태는 당업자에 의해 자유로이 변경될 수 있다.

이와 같은 구동부의 구체적인 설계의 한 예로써, 구동부는 다음과 같이 구성될 수 있다.

먼저, 발고정부의 전방측 단부에는 회전판(31)이 결합되며, 이 회전판에는 모터(32)가 결합된다. 그리고, 모터에는 이동부재(33)가 결합된다. 이 이동부재(33)는 직선이동하는 구동원, 예를 들어 리드스크류나 공압/유압 액츄에이터에 결합되어, 도 3에 화살표로 도시된 바와 같이 2축 방향(수직축 및 ML축)으로 직선이동가능하게 설치된다.

이와 같이 구성된 구동부에 있어서, 모터(32)가 회전하면 회전판 및 이에 결합된 발고정부(20)가 AP축을 회전축으로 하여 외번/내번 방향으로 회전한다. 그리고, 이동부재(33)가 수직축 방향으로 이동하면 발고정부(20)가 ML축을 회전축으로 하여 배측/저측 방향으로 회전하며, 이동부재가 ML축 방향으로 이동하면 발고정부가 수직축을 회전축으로 하여 외전/내전 방향으로 회전한다.

브레이크부(도면 미도시)는 환자가 능동적으로 족 관절을 움직일 때, 환자의 족 관절의 힘(토크)이 기설정된 토크 이하에서는 발고정부가 회전하지 않도록 저항력(마찰)을 제공하기 위한 것이다. 이러한 브레이크부는 구동부의 구체적인 형태에 따라 다양한 형태로 변경가능하다. 예를 들어, 발고정부가 ML축을 회전축으로 회전하려면 이동부재가 수직축 방향으로 이동하여야 하는데, 이때 이동부재의 수직축 방향의 이동이 제한되도록 이동부재에 연결된 구동원의 이동부(예를 들어, 공압 액츄에이터에서 피스톤)에 접촉되어 일정한 크기의 마찰력을 발생시키도록 브레이크부를 구성할 수 있다. 다른 예로써, 발고정부가 AP축을 회전축으로 회전하려면 회전판 및 이에 연결된 모터축이 회전하여야 하는데, 이때 모터축이 일정한 수준 이하의 토크에서는 회전되지 않도록 모터축에 밀착하여 일정한 크기의 마찰력을 제공하도록 구성할 수 있다.

이러한 브레이크부는 발고정부의 3축 방향의 회전에 일정한 수준의 저항력을 제공하도록 설치되며, 이때 가해지는 저항력의 크기는 조절가능하도록 구성된다.

상술한 바와 같이 구성된 족 관절 재활장치에 있어서, 환자가 스스로 족 관절을 움직이지 못하는 상태에서는 구동부가 발고정부를 3축 방향으로 회전함으로써, 환자의 족 관절 및 이에 연결된 근육이 마비되는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 환자의 족 관절이 어느 정도 회복된 상태에서는 환자 스스로가 능동적으로 족 관절을 움직이게 되는데, 이때 브레이크부에서 일정한 크기의 저항력을 인가함으로써 족 관절 및 이에 연결된 근육의 재활을 효율적으로 도모할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

예를 들어, 발고정부를 하퇴고정부에 대하여 회전시키는 구동부의 구성은 다양한 형태로 변경가능하며, 브레이크부 역시 구동부의 구체적인 형태에 맞게 변경가능하다.

100...족 관절 재활장치 10...하퇴고정부
20...발고정부 31...회전판
32...모터 33..이동부재
40...볼 조인트

Claims (2)

1. 사용자의 하퇴부가 고정되는 하퇴고정부;
   상기 사용자의 발이 고정되며, 상기 하퇴고정부에 대하여 3축 방향으로 회전가능하도록 결합되는 발고정부; 및
   상기 발고정부를 상기 하퇴고정부에 대하여 3축 방향으로 회전시키는 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 족 관절 재활장치.
2. 제1항에 있어서,
   기설정된 토크 이하에서는 상기 발고정부의 회전이 제한하는 브레이크부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 족 관절 재활장치.

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