KR20140095198A - 손가락 재활기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 손가락 재활기로서, 케이스에 일정 간격을 두고 설치된 한 쌍의 브래킷에 일단이 힌지 결합되어 회전되는 한 쌍의 제1 회전링크와; 손가락이 안착되도록 상기 제1 회전링크의 끝단부에 설치되는 손가락 안착부와; 상기 케이스에 직선 이동 가능하게 설치되는 슬라이딩 블록과; 일단은 상기 제1 회전링크의 중간부에 힌지 연결되고 타단은 상기 슬라이딩 블록에 힌지 연결되어 상기 슬라이딩 블록의 직선 이동에 따라 상기 제1 회전링크를 회전시키는 제2 회전링크와; 상기 슬라이딩 블록을 전후 이동시키는 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하며, 마비된 손가락 또는 손목이 안착된 손가락 안착부를 일정 범위 내에서 반복 회전시켜 손가락 또는 손목에 대한 재활운동을 강제적으로 수행함은 물론 전체적인 구조가 간단하여 제작 비용이 절감되고 사용이 편리하다.

Description

손가락 재활기{Rehabilitation Apparatus for Finger}

본 발명은 마비된 손가락이나 손목을 강제적으로 움직여 재활시킬 수 있도록 하는 손가락 재활기에 관한 것으로서, 특히 지속적이면서도 반복적인 운동을 동해 손가락 또는 손목에 대한 재활치료가 가능하면서도 구조가 간단하고 사용이 편리한 손가락 재활기에 관한 것이다.

손가락이나 손목 등의 마비 현상은 뇌졸증(腦卒中,stroke) 또는 각종 사고로 인해 발생할 수 있으며, 꾸준한 재활치료를 통해 어느 정도 회복이 가능한 경우가 많다.

흔히 중풍(中風)으로 불리는 뇌졸증은, 암(癌, cancer) 및 심장질환과 함께 우리나라 3대 사망질환 중에 하나이며, 단일 질병으로는 사망률 1위인 심각한 질병에 해당한다. 이러한 뇌졸중은 혈관의 노화로 인한 중·장년층에서 많이 발병되었으나, 최근에는 식생활의 변화, 정신적 스트레스의 증가 등으로 나이와 성별에 무관하게 발병되어 뇌졸중 환자 수는 점차 증가하고 있다.

뇌졸중 환자의 90% 이상은 편마비(hemiplegia,반신마비) 장애를 나타내게 되어 환 측(affected side)의 팔과 손, 다리에 장애를 갖게 된다. 뇌졸중 환자는 이러한 갑작스런 장애로 인해 독립적인 일상생활이 불가능하게 되며, 극심한 스트레스와 삶의 질 저하를 경험하게 된다. 따라서, 환자 독립적으로 일상생활을 불편함 없이 수행할 수 있도록 환자의 장애를 최소화할 필요가 있다.

한편, 대부분의 일상생활에서는 동작 수행과정에서 손동작이 수반되므로 손가락이나 손목과 같은 손의 재활은 꼭 필요하다. 일반적으로 뇌졸중 환자의 재활은 몸통과 가까운 관절부터 회복이 일어나게 된다. 이런 이유로 손 재활은 보통 마지막 단계에 일어나게 되는데, 그만큼 오랜 시간이 걸리며 지속적인 노력이 필요하다. 발병 초기부터 지속적인 재활치료를 받지 않으면 환 측의 신체부위를 계속 사용하지 않게 되어 관절 구축 등의 심각한 후유증이 남게 된다.

뇌졸중 환자는 대부분 환 측의 손을 굽힌 상태로 유지하게 되므로, 이 굽혀진 손을 반복적으로 펴줌으로써, 환자가 원하는 동작을 독립적으로 수행할 수 있도록 할 필요가 있다. 이러한 재활치료 과정에서는 물리치료가 필수적인데, 이 과정에서 치료사의 노동력이 많이 요구된다.

하지만, 물리치료를 할 수 있는 치료사의 수가 한정되어 있을 뿐 아니라 치료사의 노동력 부담으로 인해 물리치료를 연속적으로 수행하는 것이 불가능하고, 물리치료에 수반되는 비용으로 인해 충분한 재활치료가 불가능한 문제점이 있다.

이에 따라 치료사에게 의존하지 않고 손가락이나 손목 등 손의 재활치료가 가능한 장치가 요구되고 있으며, 다양한 형태의 손 재활기기가 연구되고 있다.

참고로 특허문헌 1은 손가락의 장애가 있는 손에 장착되어 손가락을 반복적으로 구부리거나 펼칠 수 있도록 하는 손가락 재활기기를 개시하고 있고, 특허문헌 2는 엄지손가락과 네 손가락의 동시 재활이 가능하며, 완전히 쥘 수 있는 관절가동범위를 구현한 손 재활 로봇 기구를 개시하고 있으며, 특허문헌 3은 손가락이 굳어진 정도에 따라 손가락을 펼치는 힘을 조절할 수 있는 손가락 재활장치를 개시하고 있다.

그러나, 상기한 종래의 손 또는 손가락 재활기기들은 대부분 구조가 복잡하여 사용 중 고장의 우려가 있고, 사용 방식이 복잡하여 일반 환자가 쉽게 사용할 수 없는 문제점이 있다.

KR 10-2011-0032852 A KR 10-1098565 B1 KR 10-2012-0139473 A

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 지속적인 반복 운동을 통해 손가락 또는 손목의 재활운동이 가능하면서도 구조가 간단하고 사용이 편리한 손가락 재활기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 케이스에 일정 간격을 두고 설치된 한 쌍의 브래킷에 일단이 힌지 결합되어 회전되는 한 쌍의 제1 회전링크와; 손가락이 안착되도록 상기 제1 회전링크의 끝단부에 설치되는 손가락 안착부와; 상기 케이스에 직선 이동 가능하게 설치되는 슬라이딩 블록과; 일단은 상기 제1 회전링크의 중간부에 힌지 연결되고 타단은 상기 슬라이딩 블록에 힌지 연결되어 상기 슬라이딩 블록의 직선 이동에 따라 상기 제1 회전링크를 회전시키는 제2 회전링크와; 상기 슬라이딩 블록을 전후 이동시키는 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 손가락 재활기에 따르면, 상기 구동부는, 서보 모터에 의해 회전되어 상기 슬라이딩 블록을 전후 이동시키는 스크류 샤프트와, 상기 슬라이딩 블록과 일체로 결합되며 상기 스크류 샤프트에 체결되어 상기 스크류 샤프트의 회전 운동을 상기 슬라이딩 블록의 직선 운동으로 변환시키는 볼 스크류와, 상기 스크류 샤프트의 양단을 각각 지지하는 한 쌍의 베어링 부재와, 상기 서보 모터의 축과 상기 스크류 샤프트를 연결하며 상기 스크류 샤프트의 회전 방향을 정방향 또는 역방향으로 전환시키는 방향 전환 커플링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 손가락 재활기에 따르면, 상기 케이스는, 상기 구동부가 설치되는 바닥판과, 상기 구동부 및 슬라이딩 블록이 내부에 위치하도록 상기 바닥판에 결합되는 커버부재로 이루어지고, 상기 제2 회전링크는 상기 커버부재의 폭방향 양측에 각각 형성된 장공 형태의 안내구멍을 통해 돌출되어 상기 제1 회전링크에 힌지 결합되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 손가락 재활기에 따르면, 상기 손가락 안착부는, 상기 제1 회전링크의 끝단부를 서로 연결하며 환자의 손가락을 지지하는 손가락 지지대와; 상기 손가락 지지대로부터 이격된 위치에서 상기 제1 회전링크에 결합되어 손가락을 받쳐주는 받침대로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 손가락 재활기에 따르면, 상기 받침대는 상기 손가락 지지대와의 간격조절이 가능하도록 상기 제1 회전링크에 형성된 장공 형태의 결합구멍에 양단이 결합되고, 상기 결합구멍에 설치된 스프링에 의해 상기 받침대가 탄성 지지되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 손가락 재활기에 따르면, 상기 받침대와 손가락 지지대 사이의 간격조절을 위하여 상기 제1 회전링크에 기어 방식의 길이 조절부를 설치한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 손가락 재활기는, 마비된 손가락 또는 손목이 안착된 손가락 안착부를 일정 범위 내에서 반복 회전시켜 손가락 또는 손목에 대한 재활운동을 강제적으로 수행함은 물론 전체적인 구조가 간단하여 제작 비용이 절감되고 사용이 편리한 효과가 있다.

또, 본 발명의 손가락 재활기에 따르면, 서보 모터를 이용하여 슬라이딩 블록을 왕복 이동시킴으로써 슬라이딩 블록에 결합된 제2 회전링크를 통해 손가락 안착부가 설치된 제1 회전링크를 일정 범위 내에서 왕복 회전시켜 손가락 또는 손목에 대한 반복 운동을 통한 재활치료가 가능하게 하는 효과가 있다.

또, 본 발명의 손가락 재활기에 따르면, 제1 회전링크와 손가락 지지대가 케이스 외부에 위치하지만 슬라이딩 블록과 구동부가 모두 케이스의 내부에 위치되어 외부 충격에 의한 고장 등이 방지되는 효과가 있다.

또, 본 발명의 손가락 재활기에 따르면, 손가락 안착부가 손가락을 지지하는 지지대와 받침대의 이중 구조로 이루어져 손가락을 안정적으로 지지한 상태에서 손가락의 재활운동을 수행할 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명의 손가락 재활기에 따르면, 손가락이 안착되는 손가락 안착부의 받침대가 스프링에 의해 탄성 지지되어 사용자의 손가락 길이에 관계없이 사용할 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명의 손가락 재활기에 따르면, 받침대에 설치된 길이 조절부를 이용하여 사용자의 손가락 길이에 대응하도록 손가락 안착부의 폭을 조절할 수 있으므로 누구나 사용 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 손가락 재활기의 외관 사시도.
도 2는 본 발명의 손가락 재활기를 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명의 요부인 손가락 안착부가 눕혀진 상태가 도시된 단면도.
도 4는 본 발명의 요부인 손가락 안착부가 세워진 상태가 도시된 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 손가락 재활기를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 손가락 재활기는 도 1 케이스(10)에 일정 간격을 두고 설치된 한 쌍의 브래킷(14)에 일단이 힌지 결합되어 회전되는 한 쌍의 제1 회전링크(11)와; 손가락이 안착되도록 상기 제1 회전링크(11)의 끝단부에 설치되는 손가락 안착부와; 상기 케이스(10)에 직선 이동 가능하게 설치되는 슬라이딩 블록(24)과; 일단은 상기 제1 회전링크(11)의 중간부에 힌지 연결되고 타단은 상기 슬라이딩 블록(24)에 힌지 연결되어 상기 슬라이딩 블록(24)의 직선 이동에 따라 상기 제1 회전링크(11)를 회전시키는 제2 회전링크(15)와; 상기 슬라이딩 블록(24)을 전후 이동시키는 구동부;를 포함하여 이루어진다.

상기 구동부는, 서보 모터(20)에 의해 회전되어 상기 슬라이딩 블록(24)을 전후 이동시키는 스크류 샤프트(25)와, 상기 슬라이딩 블록(24)과 일체로 결합되며 상기 스크류 샤프트(25)에 체결되어 상기 스크류 샤프트(25)의 회전 운동을 상기 슬라이딩 블록(24)의 직선 운동으로 변환시키는 볼 스크류(26)와, 상기 스크류 샤프트(25)의 양단을 각각 지지하는 한 쌍의 베어링 부재(22, 23)와, 상기 서보 모터(20)의 축과 상기 스크류 샤프트(25)를 연결하며 상기 스크류 샤프트(25)의 회전 방향을 정방향 또는 역방향으로 전환시키는 방향 전환 커플링(21)으로 이루어진다.

상기 케이스(10)는, 상기 구동부가 설치되는 바닥판(10a)과, 상기 구동부 및 슬라이딩 블록(24)이 내부에 위치하도록 상기 바닥판(10a)에 결합되는 커버부재(10b)로 이루어진다. 그리고, 상기 제2 회전링크(15)는 상기 커버부재(10b)의 폭방향 양측에 각각 형성된 장공 형태의 안내구멍(10')을 통해 돌출되어 상기 제1 회전링크(11)에 힌지 결합되는 것이 바람직하다.

또, 상기 슬라이딩 블록(24)은 상기 바닥판 또는 커버부재에 형성된 레일을 따라 직선 이동하도록 구성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 손가락 안착부는, 상기 제1 회전링크(11)의 끝단부를 서로 연결하며 환자의 손가락을 지지하는 손가락 지지대(12)와; 상기 손가락 지지대(12)로부터 이격된 위치에서 상기 제1 회전링크(11)에 결합되어 손가락을 받쳐주는 받침대(13)로 이루어진다,

이때, 상기 받침대(13)는 상기 손가락 지지대(12)와의 간격조절이 가능하도록 상기 제1 회전링크(11)에 형성된 장공 형태의 결합구멍(11')에 양단이 결합되고, 상기 결합구멍(11')에 설치된 스프링(13')에 의해 상기 받침대(13)가 탄성 지지되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 받침대(13)와 손가락 지지대(12) 사이의 간격조절을 위하여 상기 제1 회전링크(11)에 기어 방식의 길이 조절부를 설치할 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 손가락 재활기는 손가락 또는 손목이 안착된 손가락 안착부를 일정 범위 내에서 왕복 회전시켜 손가락 또는 손목에 대한 재활치료가 가능하게 한다.

손가락 안착부에 손가락 또는 손목을 안착시킨 후 구동부의 서보 모터(20)를 작동시켜 손가락 또는 손목에 대한 재활치료를 실시한다. 손가락에 대한 재활치료의 경우에는 상기 손가락 안착부의 손가락 지지대(12)와 받침대(13) 사이에 손가락을 투입하여 안착시키고, 손목에 대한 재활치료의 경우에는 손목 부분이 상기 손가락 안착부의 상부에 위치하도록 안착시킨다.

여기서, 상기 받침대(13)가 스프링(13')에 의해 탄성 지지되고 있으므로 사용자의 손가락 길이에 관계없이 상기 손가락 지지대(12)와 받침대(13) 사이의 손가락이 안정적으로 지지된다. 물론, 상기 받침대(13)의 양단 부분에 기어 방식의 길이 조절부를 설치한 경우에는 이 길이 조절부를 통해 상기 받침대(13)의 위치를 조절하여 손가락이 안정적으로 지지되도록 한다.

이와 같이 상기 손가락 안착부에 손가락 또는 손목이 안착된 후, 상기 구동부의 서보 모터(20)를 작동시키면 스크류 샤프트(25)가 회전되고, 그로 인해 슬라이딩 블록(24)이 직선 이동하게 된다. 이때, 상기 서보 모터(20)의 축과 스크류 샤프트(25)를 연결하는 방향 전환 커플링(21)은 일정 시간 간격으로 상기 스크류 샤프트(25)의 회전 방향을 변환시켜 상기 스크류 샤프트(25)가 정방향 또는 역방향으로 회전되도록 한다.

상기 스크류 샤프트(25)가 정방향으로 회전되면 상기 스크류 샤프트(25)에 체결된 볼 스크류(26)가 슬라이딩 블록(24)을 상기 서보 모터(20) 방향으로 전진하게 되고, 상기 스크류 샤프트(25)가 역방향으로 회전되면 상기 볼 스크류(26)에 의해 상기 슬라이딩 블록(24)이 후퇴하게 된다.

상기 슬라이딩 블록(24)이 전진하게 되면, 상기 슬라이딩 블록(247)에 힌지 결합된 제2 회전링크(15)가 시계 방향으로 회전하면서 제1 회전링크(11)를 반시계 방향으로 회전시켜 상기 손가락 안착부에 안착된 손가락 또는 손목이 펼쳐지도록 한다. 그리고, 상기 슬라이딩 블록(24)이 후퇴하게 되면 상기 제2 회전링크(15)는 반시계 방향으로 회전되고 그로 인해 상기 제1 회전링크(11)가 시계 방향으로 회전하면서 상기 손가락 안착부에 안착된 손가락 또는 손목을 초기 위치로 이동시키게 된다.

따라서, 상기 서보 모터(20)가 작동되면 방향 전환 커플링(21)에 의해 스크류 샤프트(25)가 정방향 또는 역방향의 회전을 반복하면서 제1 회전링크(11)를 일정 범위에서 왕복 회전시켜 손가락 안착부에 안착된 손가락 또는 손목에 대한 재활운동을 수행할 수 있게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10... 케이스
10a...바닥판
10b...커버부재
10'...안내 구멍
11...제1 회전링크
11'...결합 구멍
12...손가락 지지대
13...받침대
13'...스프링
14....브래킷
15....제2 회전링크
20...서보 모터
21...방향 전환 커플링
22, 23...베어링 부재
24...슬라이딩 블록
25...스크류 샤프트
26...볼 스크류

Claims (6)

1. 케이스(10)에 일정 간격을 두고 설치된 한 쌍의 브래킷(14)에 일단이 힌지 결합되어 회전되는 한 쌍의 제1 회전링크(11)와;
   손가락이 안착되도록 상기 제1 회전링크(11)의 끝단부에 설치되는 손가락 안착부와; 상기 케이스(10)에 직선 이동 가능하게 설치되는 슬라이딩 블록(24)과;
   일단은 상기 제1 회전링크(11)의 중간부에 힌지 연결되고 타단은 상기 슬라이딩 블록(24)에 힌지 연결되어 상기 슬라이딩 블록(24)의 직선 이동에 따라 상기 제1 회전링크(11)를 회전시키는 제2 회전링크(15)와;
   상기 슬라이딩 블록(24)을 전후 이동시키는 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락 재활기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 구동부는, 서보 모터(20)에 의해 회전되어 상기 슬라이딩 블록(24)을 전후 이동시키는 스크류 샤프트(25)와, 상기 슬라이딩 블록(24)과 일체로 결합되며 상기 스크류 샤프트(25)에 체결되어 상기 스크류 샤프트(25)의 회전 운동을 상기 슬라이딩 블록(24)의 직선 운동으로 변환시키는 볼 스크류(26)와, 상기 스크류 샤프트(25)의 양단을 각각 지지하는 한 쌍의 베어링 부재(22, 23)와, 상기 서보 모터(20)의 축과 상기 스크류 샤프트(25)를 연결하며 상기 스크류 샤프트(25)의 회전 방향을 정방향 또는 역방향으로 전환시키는 방향 전환 커플링(21)을 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락 재활기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 케이스(10)는, 상기 구동부가 설치되는 바닥판(10a)과, 상기 구동부 및 슬라이딩 블록(24)이 내부에 위치하도록 상기 바닥판(10a)에 결합되는 커버부재(10b)로 이루어지고,
   상기 제2 회전링크(15)는 상기 커버부재(10b)의 폭방향 양측에 각각 형성된 장공 형태의 안내구멍(10')을 통해 돌출되어 상기 제1 회전링크(11)에 힌지 결합되는 것을 특징으로 하는 손가락 재활기.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 손가락 안착부는, 상기 제1 회전링크(11)의 끝단부를 서로 연결하며 환자의 손가락을 지지하는 손가락 지지대(12)와; 상기 손가락 지지대(12)로부터 이격된 위치에서 상기 제1 회전링크(11)에 결합되어 손가락을 받쳐주는 받침대(13)로 이루어진 것을 특징으로 하는 손가락 재활기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 받침대(13)는 상기 손가락 지지대(12)와의 간격조절이 가능하도록 상기 제1 회전링크(11)에 형성된 장공 형태의 결합구멍(11')에 양단이 결합되고,
   상기 결합구멍(11')에 설치된 스프링(13')에 의해 상기 받침대(13)가 탄성 지지되는 것을 특징으로 하는 손가락 재활기.
6. 제4항에 있어서,
   상기 받침대(13)와 손가락 지지대(12) 사이의 간격조절을 위하여 상기 제1 회전링크(11)에 기어 방식의 길이 조절부를 설치한 것을 특징으로 하는 손가락 재활기.

Images